Cơ sở lý thuyết xưởng điện đại học bách khoa hà nội

LỜI MỞ ĐẦU th ng A – CƠ SỞ LÝ THUYẾT an co ng c om Học tập lý thuyết thực hành quan trọng sinh viên tất khoa Đặc biệt sinh viên khoa Điện điều quan trọng Do điều kiện khó khăn trƣờng nói riêng nhƣ nƣớc nói chung, việc tạo điều kiện cho sinh viên ứng dụng lý thuyết vào thực tế gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên nhờ cố gắng nhà trƣờng thầy cô giáo, sinh viên đƣợc thực hành số nội dung quan trọng Đây hội quý báu chúng em Ba tuần thực tập xƣởng điện, môn Thiết bị điện-điện tử, em tiếp thu đƣợc nhiều kiến thức mẻ, bổ ích mà học lý thuyết khơng thể biết đƣợc Những kiến thức chắn giúp ích em nhiều trình làm việc sau Sau đây, em xin trình bày tóm tắt kiến thức, nhƣ học kinh nghiệm mà em học đƣợc qua tuần thực tập Nội dung báo cáo gồm phần chính: cu u du o - Giới thiệu chung máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện - Máy biến áp sở thiết kế máy biến áp - Máy điện không đồng sở thiết kế dây quấn cho động pha B- THỰC HÀNH Các tập thực hành : -Dây quấn máy biến áp -Dây quấn động không đồng roto lồng sóc C – KẾT LUẬN VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A - CƠ SỞ LÝ THUYẾT I./> CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN c om 1.1 Định nghĩa: máy điện thiết bị điện từ, họat động dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ dùng để biến đổi thành điện ngƣợc lai, biến đổi thông số lƣợng điện Máy điện thiết bị điện từ hoạt động dựa nguyên lý cảm ứng điện từ a Định luật cảm ứng điện từ: d - Biểu thức: e = dt cu u du o ng th an co ng e: sức điện động cảm ứng  : tổng từ thơng móc vịng mạch điện -Phát biểu: Sự biến thiên tổng từ thơng móc vịng mạch điện tạo sức điện điện động tỷ lệ với đạo hàm tổng từ thông biến thiên - Dạng khác: e = Blv e: sức điện động cảm ứng B: cảm ứng điện từ l: chiều dài dẫn từ trƣờng v: tốc độ chuyển động theo hƣớng vng góc dẫn b Định luật lực điện từ: -Biểu thức: f=B.i.l.sin  f: lực điện từ tác dụng lên đoan dây dẫn mang điện nằm từ trƣờng B: từ cảm l: chiều dài đoạn dây i: cƣờng độ chạy dẫn  : góc vecto từ cam B dịng điện io dây dẫn -Phát biểu: Thanh dẫn dài l mang dòng điện i đặt từ trƣờng từ cảm  B chịu lực từ tác dụng, có độ lớn xác định theo cơng thức trên, chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.2 Về cấu tạo: co ng c om Máy điện gồm mạch từ ( lõi thép ) mạch điện ( dây quấn) dùng để biến đổi dạng lƣợng khác nhƣ thành điện ( máy phát điện) ngƣợc lại, biến đổi điện thành (động điện ) dùng để biến đổi thơng số điện áp dịng điện, tần số, pha Sự biến đổi điện máy điện dựa nguyên lý điện từ Nguyên lý đặt sở cho làm việc biến đổi cảm ứng, dùng để biến đổi cảm ứng đơn giản, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ điện áp thành dòng điện xoay chiều có điệp áp khác Các dây quấn mạch từ n q trình biến đổi từ trƣờng để sinh sức điện động cảm ứng dây quấn đƣợc thực phƣơng pháp điện an 1.3 Phân loại: cu u du o ng th Máy điện có nhiều loại, đƣợc phân loại theo nhiều cách khác nhau, phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện ( chiều xoay chiều ), theo nguyên lý làm việc Ở ta phân loại theo nguyên lý biến đổi lƣợng : a Máy điện tĩnh: Máy điện tĩnh thƣờng gặp loại máy biến áp Máy điện tĩnh làm việc dựa tƣợng cảm ứng điện từ biến thiên từ thông, cuộn dây khơng có chuyển động tƣơng Máy điện tĩnh thƣờng dùng để biến đổi thơng số điện Do tính chất thuận nghịch quy luật cảm ứng điện từ, trình biến đổi có tính chất thuận nghịch Ví dụ : Máy biến áp biến đổi điện có thơng số U1, I1, t1 thành điện có thơng số U2,I2,t2 ngƣợc lại, biến đổi hệ thống điện U2, I2,t2 thành hệ thống điện U1,I1,t b Máy điện quay: Nguyên lý làm việc dựa vào tƣợng cảm ứng điện từ, lực điện từ từ trƣờng dịng điện cuộn dây có chuyển động tƣơng đối CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng th an co ng c om với gây Loại máy điện thƣờng dùng để biến đổi lƣợng Ví dụ : Biến đổi điện thành (động điện ) biến đổi thành điện ( máy phát điện ), Q trình biến đổi có tính chất thuận nghịch nghĩa máy điện làm việc chế độ máy phát động điện Tùy theo cách tạo từ trƣờng, kết cấu mạch từ dây quấn mà ta có loại máy điện quay sau: -Máy điện không đồng -Máy điện đồng -Máy điện chiều -Máy điện xoay chiều 1.4-Các thơng số máy phát điện: Mỗi máy có thơng số định mức để đảm bảo vận hành, máy đạt hiệu suất cao nhất, ổn định an toàn nhất, đảm bảo độ bền tuổi thọ máy Đồng thời qua thông số máy để chọn loại máy phù hợp với u cẩu sử dụng Các thơng số nói chung thƣờng dung: điện áp định mức, dịng định mức, cơng suất định mức tốc độ định mức du o NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN cu u Tính thuận nghịch cúa máy điện: Máy điện có tính thuận nghịch, nghĩa làm việc chế độ máy phát điện động điện 2.1 - Chế độ máy phát điện: Cho tác động lên dẫn Thanh dẫn chuyện động với tốc độ v từ trƣờng nam châm N-S, dẫn cảm ứng sức điện động e Nếu nối hai cực dẫn với điện trở R tải dịng điện i chạy dẫn cung cấp điện cho tải Nếu bỏ qua điện trở dẫn điện áp đặt vào tải u=e Công suất điện máy phát cung cấp cho tải p=ui=ei Dòng điện i nằm từ trƣờng chịu tác dụng lực điện từ F.dt = B.i.l Khi máy quay với tốc độ không đổi, lực điện từ cân với lực sơ cấp động sơ cấp Fcơ = F.dt => Fcơ.v = F.dt v = B.i.l.v = e.i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nhƣ công suất động sơ cấp Pcơ = pcơ.v đƣợc biến đổi thành công suất điện Pđ = e.i nghĩa đƣợc biến đổi thành điện 2.2 - Chế độ động điện : th an co ng c om Cung cấp điện cho máy điện điện áp U nguồn điện gây dòng điện i dẫn dƣới tác dụng từ trƣờng có lực điện từ Fdt=B.i.l tác dụng lên dẫn làm dẫn chuyển động với tốc độ v Công suất điện đƣa vào động cơ: P = u.i=e.i=B.l.v.i=F.dt.v Nhƣ công suất điện Pđ = u.i đƣa vào động biến thành công suất Pcơ = F.dt.v trục động Điện biến thành Ta nhận thấy thiết bị điện từ, tuỳ theo dạng lƣợng đƣa vào mà máy điện làm việc chế độ máy phát điện động điện tính chất thuận nghịch loại máy điện ng SƠ LƢỢC VỀ CÁC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY ĐIỆN: cu u du o Các vật liệu dùng để chế tạo chia làm loại : + Vật liệu tác dụng + Vật liệu kết cấu + Vật liệu cách điện 3.1 - Vật liệu tác dụng: Đây vật liệu dẫn từ dẫn điện liệu đƣợc dùng để tạo điều kiện cần thiết sinh biến đổi điện từ a- Vật liệu dẫn từ : Ngƣời ta chủ yếu sử dụng thép kỹ thuật điện, có hàm lƣợng silic khác nhƣng khơng đƣợc vƣợt 4,5% Hàm lƣợng silic dùng để hạn chế tốn hao từ trễ tăng điện trở thép để giảm tổn hao dịng điện xốy (tổn hao fuco) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Lá thép hay đƣợc sử dụng loại thép dày 0,35mm dùng máy biến áp 0,5mm dùng máy điện quay ghép lại làm lõi thép để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Tuỳ theo cách chế tạo ngƣời ta phân lõi thép kỹ thuật điện làm hai loại: cán nóng cán nguội + Loại cán nguội có đặc tính từ tốt nhƣ độ từ thẩm cao hơn, tổn hao thép loại cán nóng Thép cán nguội lại chia làm hai loại: đẳng hƣớng vơ hƣớng Loại đẳng hƣớng có đặc điểm dọc theo chiều cản tính từ tính tốt hẳn so với ngang chiều cán, thƣờng đƣợc sử dụng máy biến áp Loại vơ hƣớng đặc tính từ theo hƣớng nên thƣờng đƣợc dùng máy điện quay + Loại cán nóng có tính đẳng hƣớng nhƣng độ từ thẩm thấp loại cán nguội, tổn hao lớn so với thép cán nguội b - Vật liệu dẫn điện: Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo phận dẫn điện Vật liệu dẫn điện dùng máy tốt đồng chúng khơng đắt có điện trở suất nhỏ Ngồi ra, cịn dùng nhơm hợp kim khác nhƣ đồng thau, đồng phốt Để chế tạo dây quấn ta thƣờng sử dụng đồng, dùng nhôm Dây đồng dây nhôm đƣợc chế tạo theo tiết diện trịn chữ nhật, có bọc cách điện khác nhƣ sợi vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sơn emay Với loại máy có cơng suất nhỏ trung bình, điện áp dƣới 700V thƣờng dùng sơn emay lớp cách điện dây mỏng, đạt độ bền yêu cầu Đối với phận khác nhƣ vành đổi chiều, lồng sóc vành trƣợt, ngồi đồng, nhơm Ngƣời ta cịn dùng hợp kim đồng nhơm có chỗ dùng thép để tăng độ bền học giảm kim loại màu 3.2 - Vật liệu kết cấu: Vật liệu kết cấu vật liệu dùng để chế tạo chi tiết chịu tác động học nhƣ trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy, phận chi tiết truyền động kết cấu máy theo dạng cần thiết, đảm bảo cho máy điện làm việc bình thƣờng Ngƣời ta thƣờng dùng gang, thép, kim loại màu, hợp kim vật liệu chất dẻo CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.3 - Vật liệu cách điện cu u du o ng th an co ng c om Để cách điện phận mang điện máy ngƣời ta sử dụng vật liệu cách điện Trong máy điện,vật liệu cách điện phải có cƣờng độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm bền học Độ bền nhiệt chất cách điện bọc dây dẫn định nhiệt độ cho phép dây định tải Nếu tính chất cách điện cao lớp cách điện mỏng dẩn đến kích thƣớc máy giảm Chất cách điện chủ yếu thể rắn, gồm nhóm : + Chất hữu thiên nhiên nhƣ giấy ,vải lụa +Chất vô nhƣ cimiăng ,mica,sợi thuỷ tinh +Các chất tổng hợp +Các loại men,sơn cách điện Chất cách điện tốt mica,song tƣơng đối đắt nên dùng máy có điện áp cao, thƣờng dùng vật liệu có sợi nhƣ giấy, vải, sợi Chúng có độ bền học tốt, mềm rẻ tiền nhƣng dẫn nhiệt kém, hút ẩm, cách điện Do dây dẫn cách điện sợi phải đƣợc sấy tẩm để cải thiện tính vật liệu cách điện Ngồi cịn có chất cách điện thể khí (khơng khí, hydro, khí nitơ thể lỏng (dầu MBA) - Vật liệu khí: khơng khí chất cách điện tốt nhiên để cách điện tốt ngƣời ta thƣờng dùng khí trơ, hydro đƣợc sử dụng trƣờng hợp cần cách điện làm mát bên vật liệu - Vật liệu lỏng: (dầu MBA) loại vật liệu cách điện quan trọng máy điện len lỏi vào khe nhỏ cịn sử dụng để dập hồ quang PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN: Trong q trình làm việc có tổn hao cơng suất Tổn hao lƣợng máy điện gồm tổn hao sắt từ ( tƣợng từ trễ dịng xốy ) thép, tổn hao đồng điện trở dây quấn tổn hao ma sát (ở máy điện quay ) Tất tổn hao lƣợng biến thành nhiệt làm nóng máy điện Khi đó, tác động nhiệt độ, chấn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng c om động tác động lý hoá khác lớp cách điện bị lão hoá, nghĩa dần tính bền điện Ở nhiệt độ làm việc cho phép tốc độ tăng nhiệt phần tử không vƣợt độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình vật liệu cách điện vào khoảng 10 đến 15 năm Khi máy làm việc tải, độ tăng nhiệt độ vƣợt nhiệt độ cho phép Vì sử dụng máy điện cần tránh để máy tải làm nhiệt độ tăng cao thời gian dài Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tản nhiệt ngồi mơi trƣờng xung quanh Sự tản nhiệt phụ thuộc vào bề mặt làm mát mặt máy mà phụ thuộc vào đối lƣu khơng khí xung quanh môi trƣờng làm mát khác nhƣ dầu máy biến áp Thông thƣờng, vỏ máy điện đƣợc cấu tạo có cánh tản nhiệt máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát co II./> MÁY BIẾN ÁP th an 1.Khái niệm chung: cu u du o ng Để dẫn điện từ trạm tới hộ tiêu thụ cần phải có đƣờng dây tải điện Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện hộ tiêu thụ lớn ta cần phải giải vấn đề quan trọng : việc truyền tải điện xa phải đảm bảo tính kinh tế cao Nhƣ ta biết công suất truyền tải đƣờng dây, điện áp đƣợc tăng cao dịng điện chạy cuộn dây giảm xuống, nhƣ làm giảm xuống tiết diện dây trọng lƣợng chi phí dây dẫn nhƣ tổn hao điện đƣờng dây giảm xuống Vì muốn truyền tải cơng suất xa tổn hao tiết kiệm kim loại màu đƣờng dây truyền tải, ngƣời ta phải dùng điện áp cao ( 35,110,220, 500kV ) Trên thực tế, máy phát điện khơng có khả tạo điện áp cao nhƣ ( thƣờng kV đến 21kV ) phải có thiết bị tăng áp đầu đƣờng dây lên Mặt khác, hộ tiêu thụ thƣờng yêu cầu điện áp thấp từ 0,4kV đến 0,6kV nên tới hộ tiêu dùng cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống Để thực biến đỏi điện áp dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện áp thấp ngƣợc lại, từ điện áp thấp lên điện áp cao ta sử dụng máy biến áp Thực tế, hệ thống CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt điện lực, muốn truyền tải phân phối công suất từ nhà máy điện đến tận hộ tiêu thụ cách hợp lý, thƣờng phải qua 3,4 lần tăng giảm điện áp nhƣ Chính thế, tổng cơng suất máy biến áp hệ thống điện thƣờng cao gấp 3, lần công suất trạm phát điện Những máy biến áp dùng hệ thống điện lực gọi máy biến áp điện lực hay máy biến áp công suất Từ ta thấy rõ máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lƣợng, không thực việc chuyển hoá lƣợng ng c om Định nghĩa: Máy biến áp thiết bị từ tĩnh, lam việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi thông số ( U,I ) dòng điện xoay chiều nhƣng giữ nguyên tần số co Nguyên lý làm việc: dt th an Nguyên lý làm việc dựa định luật cảm ứng điện từ: e = - d cu u du o ng Ta xét sơ đồ nguyên lý máy biến áp pha hai dây quấn hình vẽ Cuộn sơ cấp có w1 vịng dây cuộn dây thứ cấp có w2 vịng dây, đƣợc quấn nhƣ hình vẽ đặt điện áp xoay chiều u1 vào cuộn sơ cấp, xuất dịng điện i1 Trong lõi thép sinh từ thơng móc vịng với hai dây quấn sơ cấp cuộn dây thứ cấp, cảm ứng sinh sđđ e1 e2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt w1 w2 u2 c om u1 ng th an co ng Cuộn thứ cấp có sức điện động sinh dịng điện i2 đƣa tải với điện áp u2 Nhƣ lƣợng điện chuyển từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp Giả sử điện áp đặt vào cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có tín hiệu hình sin từ thơng sinh hàm hình sin : S  =  msin t Do theo định luật cảm ứng điện từ, sđđ cảm ứng dây quấn sơ cấp dây quấn thứ cấp là:  m e2=-w2 d  =-w2 d  s i n  t =-w2  m du o e1=-w1 d  =-w1 d  s i n  t =-w1 u dt cu dt Trong : dt dt cos t= E1sin( t-  ) cos t= E2sin( t-  ) E1=w  1/ =2  f  m/ =4,44fw1  m E2=w  1/ =2  f  m/ =4,44fw2  m Là giá trị hiệu dụng sđđ dây cuấn sơ cấp dây cuấn thứ cấp Tỉ số biến đổi máy biến áp: k=E1/E2  w1/ w2 Nếu bỏ qua điện áp rơi dây quấn coi U1  E1, U2  E2 Do công suất không đổi : U1 I1 = U2 I2 => I1/ I2 = U2/ U1 = 1/k Nếu nối cuộn thứ cấp với phụ tải dịng điện thứ cấp i2 xuất Phụ 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bƣớc đủ: y= T= Z/2p Bƣớc ngắn: y< T; Bƣớc dài y>T 4.1.3 - Các thông số khác co ng c om m : số pha động a: số mạch nhánh song song máy Z : tổng số rãnh dập stato roto q: số rãnh tác động lên cực ( tính từ cạnh thứ đến cạnh tác dụng thứ hai phần tử ) Thƣờng chọn: q = Z/2mp = y/2p n1: Tốc độ đầu trục n: Tốc độ từ trƣờng tính theo cơng thức n=60  /p với ( f=50Hz ) số đôi cực 2500 1500 1480 ng 1000 980 du o 3000 th n1(v/p) an n(v/p) 4.1.4 - Nhóm cuộn dây cu u Quấn dây máy điện xoay chiều, nhìn chung đƣợc thực với hai loại nhóm dây -Nhóm cuộn dây đồng tâm -Nhóm cuộn dây đồng khn a - Nhóm cuộn dây đồng tâm: Nhóm cuộn dây đồng tâm đƣợc hình thành bới nhiều cuộn dây có bƣớc dây khác đƣợc mắc nối chiều quấn Các cạnh dây cuộn chiếm rãnh kề cận để tạo thành cực từ Để tạo hình nhóm cuộn dây đồng tâm, ngƣời ta quấn liên tiếp dây dẫn theo chiều quấn lên khn có kích thƣớc 22 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om khác đặt đồng tâm trục quấn Ƣu điểm cách quấn dây dễ lắp đặt cuộn dây vào stato nhƣng có nhƣợc điểm đầu cuộn dây đồng tâm thƣờng chiếm nhiếu chỗ so với quấn dây khác, phổ biến động điện cơng suất nhỏ b - Nhóm cuộn dây đồng khn: Nhóm cuộn dây có bƣớc dây nên chúng có khn định hình Các cuộn dây đƣợc bố trí stato rãnh để tạo thành cực từ Thơng thƣờng, bƣớc cuộn dây nhóm cuộn dây đồng khn bƣớc ngắn nên có ƣƣ điểm tốn dây, thu gọn đầu cuộn dây Tuy nhiên, để đạt đƣợc yêu cầu thu gọn đầu cuộn dây chốn chỗ việc lắp dây quấn dạng phải khó khăn tốn nhiều thời gian so với nhóm đồng tâm Dây quấn đồng tâm Dây quấn đồng khuôn 4.2 Cách thành lập sơ đồ dây quấn động pha : Muốn thành lập sơ đồ dây quấn động pha, ta cần xác định thông số stato nhƣ sau: - Dạng dây quấn định thiết kế -Tổng số rãnh Z stato 23 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt du o ng th an co ng c om -Số đôi cực 2p -Cách đấu dây tạo cực thật giả Các bƣớc tiến hành: -Xác định bƣớc từ cực: T = Z/2p -Tính số cạnh dây cho cực pha -Đối với dây quấn lớp : q = Z/3.2p ( cạnh dây ) -Đối với dây quấn lớp : q' = 2p = 2Z/3.2p (cạnh-dây ) Tuỳ theo cách phân bố rải cạnh dây từ cực mà có bƣớc cuộn dây bƣớc ngắn hay bƣớc đủ Xác định độ lêch pha : α = Z/2p ( rãnh ) Tiến hành thành lập sơ đồ theo bƣớc: Kẻ đƣờng song song đánh số tƣơng ứng với số rãnh stato Trải số cạnh dây phân bố trục cực từ xác định chiều dòng diện theo chiều đầu vào Vẽ đầu cuộn dây nối liền cạnh dây nhóm cuộn pha cho chiêu dòng điện bối, cạnh dây không bị ngƣợc chiều ( vào dạng dây quấn định thiết kế ) Xác định rãnh khởi đầu pha B dựa vào độ lệch pha tính vẽ tƣơng tự Hoàn thành pha C nhƣ bƣớc 4.3 Cách đấu dây nhóm: cu u Khi thiết lập sơ đồ dây quấn động ba pha, nhóm dây đấu dây để tạo từ cực thật từ cực giả tuỳ theo bố trí nhóm cuộn dây pha 4.3.1 - Đấu dây nhóm cuộn tạo từ cực thật Trong cách đấu này, nhóm cuộn dây pha đƣợc bố trí sát nối dây nhóm cho dịng điện qua nhóm tạo thành cực từ N - S xen kẽ đặc điểm cách đấu dây có số nhóm cuộn pha số đơi cực, đấu dây áp dụng quy tắc cuối - cuối, đầu - đầu 4.3.2 - Đấu dây nhóm cuộn tạo từ cực giả 24 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng th an co ng c om Khi muốn đấu dây tạo từ cực dấu, hay gọi cách đấu dây tạo từ cực giả buộc phải bố trí nhóm cuộn dây pha phải cách xa rãnh trống Khi đấu dây, áp dụng quy tắc " đầu - cuối " cách nối cuối cuộn nhóm với đầu nhóm tạo từ cực dấu Đặc điểm cách đấu dây có số nhóm cuộn pha nửa số đôi cực cách đấu dây áp dụng 2p >2 Nhƣ ta biết, có thành phần đoạn dây nằm rãnh stato thành phần tác dụng để tạo nên momen quay nên ta có khái niệm số đơi cực Nếu nhiều rãnh có chứa dây dẫn mà có chiều dịng điện chúng hình thành cặp cực từ N - S Do đó, nối tiếp cạnh dây lại theo trật tự cho thoả mãn điều kiện có dịng điện qua chúng có chiều Khi cụm dây quấn pha nằm vùng khác thân máy ta gọi dây quấn tập trung Khi tách nhỏ phần tử dây quấn tập trung rải thân máy ta có dây quấn phân tán Nếu thực cáh tách đôi phần tử số lƣợng sặt dƣới ta có dây quấn hai lớp cu u BÀI TẬP: du o B – THỰC HÀNH Động pha khơng đồng roto lồng sóc: z = 36 ; 2p = ; q = ; y = QUÁ TRÌNH THỰC HÀNH Sơ đồ dây quấn: 25 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 X 33 34 35 36 https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com c om ng co an th ng C du o B u Z cu A 26 I- MÁY BIẾN ÁP – Các bƣớc chuẩn bị trƣớc quấn số lƣu ý: cu u du o ng th an co ng c om a Chuẩn bị khuôn máy biến áp giữa: Chúng ta quấn trực tiếp lõi thép đƣợc mà trƣớc phải thực quấn dây khn sau đóng vào mạch từ Khn máy biến áp nhằm mục đích định hình cho cuộn dây đồng thời khn giúp dễ dàng trình quấn dây, xác định số vòng dây, xác định đầu cuộn dây bọc lớp cách điện Khi lắp khuôn vào máy quấn dây cần ý phải đặt khuôn chiều, khn có đánh số đầu cuộn dây theo thứ tự (hình vẽ ) b Chú ý quấn dây: Khi quấn dây cần lƣu ý quấn thẳng hàng sóng hang Với máy biến áp yêu cầu cách điện cuộn dây, mạch từ nhƣ giƣa vòng cuộn dây quan trọng Vì phần tiếp xúc lõi lớp đầu tiên, lớp phải đƣợc cách điện lớp cách điện Đồng thời quấn hết lớp chuyển sang lớp cần lớp cách điện mỏng Ngồi chỗ dây bị xƣớc cần bọc lớp cách điện lại Khi quấn nửa chừng, cần đƣa dây Đƣa dây phải đƣợc cách điện ống gaine cách điện Việc nối dây chừng phải thực tƣơng tự Đối với loại khn khơng có vách chặn dây, để lớp dây không bị chạy ngồi khn, phải dùng băng vải giấy chạc dây lại hai phía đầu cuộn dây, hoàn tất việc quấn dây, phải đặt dai vải giấy để cuối lồng dây qua rút chặt băng vải cho Khi quấn xong lớp điện áp cần đƣa đầu dây (khoảng 10cm ), việc xoắn xếp đầu dây hợp lý - Kỹ thuật quấn dây: 27 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Trƣớc quấn dây, phải vẽ sơ đồ bố trí dây vị trí thực tế để sau nối mạch không bị vƣớng dễ phân biệt *Bƣớc 1: Lắp khuôn vào máy quấn dây, boc lớp cách điện vào lõi Bƣớc 2: quấn dây - Vuốt thẳng dây - Lót cách điện chỗ dây bị xƣớc - Đặt lớp giấy cách điện 0,3 mm vào cùng, quấn xung quanh lõi gỗ, sau quấn lớp cách điện 0,1 mm , gấp mép giấy để giữ dây đồng - Quấn dây xung quanh lõi 72 vòng đƣa đầu (đƣa mức 160 V ), Sau quấn hết lớp xung quanh lõi, ta lót lớp giấy cách điện 0,1mm tiếp tục quấn 60 vịng đƣa đầu 110 V, lót cách điện ,quấn tiếp 36 vịng đƣa đầu 80 V - Sau vịng ta đƣa đầu dây (đầu tinh chỉnh ) - Khi đƣa dây ngoài, vặn dây, lồng ống gaine cách điện, đƣa phía đánh dấu, tránh nhầm vị trí dây để lắp vào khơng bị vắt dây qua gơng từ - Dây bị xƣớc, có mối nối cần lót cách điện 0,1 để khơng bị chạm dây * Số vòng dây mức : 220 ÷ 160 V 60X 1,2 = 72 vòng 160 ÷ 110 V 50X 1,2 = 60 vòng 110 ÷ 80 V 30 X 1,2 = 36 vòng - Các nút tinh chỉnh, nút cách vòng dây thực cách điện quấn dây khung gỗ Sau tháo đóng vào lõi thép Đầu nấc 10cm Đầu dây cuối dễ bị trƣợt, ta cần phải cố định lại đai giấy *Bƣớc 3: Sau hoàn thành quấn dây ta bọc cuộn dây lớp cách điện, sau lấy băng dính dán chặt lớp cách điện bên Cẩn thậnh tháo dây khỏi khuôn chuẩn bị lắp vào mạch từ Quá trình lắp chạy máy biến áp: * Lắp máy biến áp : Sau quấn dây, ta rút lõi gỗ, đút vào gông từ ( lúc gông từ 28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng c om đƣợc tháo bỏ phần trên) Không thể đƣa cuộn dây quấn vào mạch , ta phải ghép thép chữ I chữ E cách lồng lần lƣợt thép chữ E ngƣợc từ hai phía, lồng song thép chữ E ta lồng thép chữ I vào khe hở thép chữ E tạo thành Cuối ta bắt vít cố định lõi thép Vít phải bắt thật chặt để chạy bớt rung Vặn gông từ thật chặt Đấu đầu dây vào chuyển mạch *Chạy máy biến áp : Cạo lớp cách điện đầu ra, sau bắt vít đầu vào phận chuyển mạch theo thứ tự Chú ý vặn thật chặt vít khơng vặn nút chỗ tiếp xúc suất tia lửa điện, nguy hiểm co Kết : Điện áp chuẩn(V) 220 Điện áp đo được(V) 210 140 100 60 10 20 10 20 4.55% 12.50% 9.09% 25.00% th 80 10 11 210 218 222 230 240 250 260 270 280 295 310 8 10 10 10 10 10 15 15 u cu U=U(i)-U(i-1) 110 du o Sai số tuơng đối(%) Núm điều chỉnh Điện áp đo được(V) 160 ng Sai số tuyệt đối(V) + Bảng 2: an + Bảng : Nhận xét: - Các điện áp đo đƣợc không điện áp chuẩn cần đƣa Nguyên nhân sai số là: Do quấn sai số vòng dây Do Vol kế chƣa xác Có nhiều mối nối, gây xác Do mạch từ khơng đƣợc kín 29 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Theo tính tốn lý thuyết 1.2 vịng ƣớng vol nhƣ vịng ứng với 9/1.2=7.5 (V)  Ta có: hầu hết mức chênh lệch điện áp nấc lớn mức lý thuyết Nguyên nhân sai lệch là: -Số vịng dây chƣa xác -Do tổn hao từ thơng -Do cấp xác vol kế không cao -Do kỹ thuật quấn dây chƣa chuẩn II- QUẤN DÂY ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG MỘT LỚP 36 RÃNH ng z = 36 ; 2p = ; q = ; y = co Với thông số kỹ thuật : cu u du o ng th an Các bƣớc chuẩn bị ý trƣơc vào dây: a Chuẩn bị khuôn dây quấn: - Khn hai miếng gỗ mỏng, có 18 lỗ đƣợc chia làm lớp tƣơng ứng với đỉnh hình lục giác từ bé đến lớn Ta dùng chốt tre để định hình khn: - Trƣớc tiến hành quấn dây vào khn ta phải vuốt thẳng dây Dây thẳng bối dây gọn cho dây vào rãnh dễ b Quấn dây vào khuôn: - Đầu tiên ta lắp khn, sau cho chốt tre vào lỗ hình lục lăng nhỏ nhất, bắt đầu Quấn đủ 75 vòng Dừng lại, cho chốt tre vào hình lục lăng tiếp theo, lại quấn đủ 75 vịng, sau dừng lại cho 30 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om chốt tre vào lỗ hình lục lăng lớn nhất, quấn đủ 75 vòng Kết thúc bối dây Ta làm tƣơng tự nhƣ cho bối lại - Chú ý: + Khi cho chốt tre vào lỗ cẩc thận không bị nhầm + Quấn tay, theo chiều định Không đƣợc xƣớc lớp cách điện + Quấn đƣợc bối lớn (gồm bối con) ì dừng lại tháo khuôn cẩn thận, lấy bối dây buộc lại cho khỏi rối Sau lắp khn lại tiến hành nhƣ đủ bối ( tức 18 bối ) thơi du o Quá trình vào dây: ng th an co ng c Lót cách điện rãnh: - Giấy cách điện 0,3mm đƣợc nguyên tháo dây đồng khỏi rãnh.Cắt giấy cách điện 0,1mm, vào dây đến đâu vào giấy đến - Chú ý làm cẩn thận hai pha chạm vỏ dẫn đến cháy động d Chú ý vào dây: - Cách thức vào dây nhƣ vào dây động 24 rãnh Nhƣng lần số vòng dây nhiều rãnh bé lên việc vào dây tƣơng đối khó cần ý không làm xƣớc lớp cách điện - Cần phải uốn thật tròn đầu bối dây để vào dễ cu u - Mỗi bối có bối con: nhỏ, nhỡ, lớn Khi vào ta vào bối nhỏ trƣớc, bối to sau Cần cẩn thận chiều dây quấn để không bị nhầm lẫn - Chọn rãnh đánh số thứ tự Các rãnh đánh ngƣợc thuận chiều kim đồng hồ - Đặt cạnh 4,5,6 vào rãnh để chờ cạnh 31,32,33 sau vào bối thứ - 10,2-11,1-12 ; tiếp đến 9-16,8-17,7-18 - Cách vào dây hoàn toàn giống nhƣ cách vào dây tập - Nắn dây chỉnh dấy cách diện để không bị chạm lồng roto Chọn vị trí lắp dây vào, nắm gọn cuộn dây cho vừa lọt lòng stato Đặt cuộn bé bối thứ vào lòng stato, ta thực kỹ thuật vào dây nhƣ sau: -Lót lớp giấy cách điện 0,1mm xuống lịng rãnh cần vào dây Đƣa lƣợng nhỏ dây cuộn nhỏ vào đầu rãnh kéo nhẹ 31 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om theo chiều dài rãnh Khi dây chốn phần lớn vị trí rãnh, cần dùng dao tre gạt dây xuống cho cạnh dây nằm gọn rãnh, sau nèn chặt lớp cách điện 0,1mm Chú ý không để giấy cách điện nhơ cao rãnh chạm rơto quay dẫn đến cháy lớp giấy cách điện - Vào xong cạnh cuộn nhỏ, ta lần lƣợt vào cạnh bối thứ xong cạnh chờ Tiếp theo, ta vào cuộn dây bối thứ hai, sau gạt cạnh chờ sang bên Ta vào dây theo sơ đồ, tiến hành bƣớc vào nhƣ Lƣu ý vào cuộn dây, cần vào lần lƣợt theo thứ tự: cuộn nhỏ vào trƣớc, cuộn lớn vào sau Chú ý vào đầu dây, sau vào cuộn vị trí đầu vào phía ngồi, đầu phía lịng stato Sau vào xong cuộn, cần cân đối lại đầu cực, nắn dây gọn gàng, tròn đầu để tăng tính mỹ quan dễ dàng cho cơng việc vào dây bối sau Đo thông mạch để kịp thời chỉnh lại cách điện mối nối Lót giấy cách điện bối dây * Chú ý: - để khơng nhầm chiều dây dẫn bối đầu bối nhỏ đầu vào, đầu bối to đầu ngƣợc lại - Khi vào đƣợc bối phải nắn trịn ấn xuống vỏ máy -Kiểm tra thông mạch từ bối -Đấu cực -Đấu máy xong phải đo trở dây pha -Kiểm tra chạm mạch, rò vỏ cẩn thận trƣớc đƣa máy vào vận hành Quá trình đấu dây: - Trƣớc đấu dây, dùng đồng hồ vạn kiểm tra đầu vào bối dây xem bối dây có hoạt động tốt khơng xem bối dây có bị chạm vỏ hay khơng để tìm hƣớng khắc phục - Tiến hành đấu theo sơ đồ thành lập Chú ý thông mạch, đảm bảo dẫn điện cách điện ta nhét mối nối vào ống gaine cách điện Khi đấu máy ta đấu theo quy tắc đầu - cuối - Xác định đầu A,B,C, X, Y, Z đánh dấu đoạn dây bọc cách 32 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt điện có màu khác Cách xác định theo quy tắc sau: Ví dụ pha A có nhóm bối A1 A2 ta đấu theo quy tắc: + Đầu vào A1 đấu với đầu A2 + Cuối A2 đầu X cua pha A Tƣơng tự cho pha B, C - Sau đấu xong đƣa đầu A, B, C, X, Y, Z lỗ vỏ độn Dùng đồng hồ kiểm tra lại xem bối dây có thơng mach khơng bối dây có bị chạm vỏ hay khơng .c om 4.Lót cách pha đai dây: ng th an co ng - Sau đấu xong ta tiến hành lót cách pha miếng giấy cách điện đƣợc cắt hình bán nguyệt - Sau xong ta tiến hanh đai dây ( buộc phần không nằm rãnh bối dây lại cho gọn ) dây gai máy lại gọn gang - Sau dùng búa ép đầu dây vƣa đai phía vỏ máy cho gon để khơng vƣớng vào roto - Kiểm tra lại lần cuối nắn lại cuộn dây cho đều, chỉnh giấy cách điện lòng máy nhƣ cách điện pha, cuộn dây Cấp điện chạy máy: cu u du o - Sau hồn thành cơng đoạn ta đóng roto vào máy - Đấu động theo sơ đồ hình ( hình vẽ ) A A nguån Y Z V X A B C A - Đọc nghi lai kết thông qua số Ampe kế Vol kế 33 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kết đo: IB 1.2 A IC 1.2 A UA 210V UB 210 V UC 210V n( v/p) 1480 ng IA 1.2 A c om Yêu cầu : Dòng mở máy: I = 3,4 ÷3,6 A Dịng điện pha : IA = IB =IC =1,3 A Tốc độ: n= 1500 vòng/phút Kết đo đƣợc: Dòng khởi động : I = 3,2A Tốc độ động là: n = 1480 vòng/phút co Nhận xét: cu u du o ng th an - Dòng khởi động I = 3.2 A < Ikhởi động chƣa phù hợp với lý thuyết - Trên lý thuyết IA= IB = IC =1.3 A ba pha đối xứng Nhƣng kết qua đo đƣợc IA = IB = IC =1.2 A -Tốc độ quay roto gần đạt yêu cầu - Kết thu đƣợc sát với yêu cầu Nguyên nhân: + Khi quấn dây bối bị sai số khơng đủ vịng + Thang đo Vol kế Ampe kế chƣa đủ cấp xác + Do kỹ thuật quấn dây chƣa chuẩn + Có nhiều mối nối, gây xác Tốc độ quay roto 1480 v/phút Tốc độ từ trƣờng biến thiên 1500 v/phút  Hệ số trƣợt động là: s  1500  1480 * 0  3 % 1500 C- KẾT LUẬN – BÀI HỌC KINH NGHIỆM 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Qua ba tuần thực tập xƣởng, sinh viên hiểu nhiều máy biến áp, cơng việc cần làm để tính tốn thiết kế máy biến áp nhƣ động ba pha Từ ý thức đƣợc khó khăn cơng việc gặp phải sau Thực tế khơng hồn toàn giống với lý thuyết Mặc dù học thầy có nhắc đến vấn đề này, nhƣng chƣa đƣợc tiếp xúc với thực tế nên chúng em chƣa hình dung đƣợc khác biệt Ngồi cịn có kĩ mà sinh viên cần phải trang bị nhƣ cách xếp bố trí cơng việc hợp lý, cách giải khó khăn phát sinh Chỉ bắt tay vào công việc, đƣợc trực tiếp làm sản phẩm điện nhƣ công việc thực tế khác ta thấy lý thuyết thực tế ln có khác biệt Trong trình học tập trƣờng, đƣợc học lý thuyết qua giảng lớp thầy địi hỏi sinh viên phải có suy nghĩ, tƣ học Nó giúp sinh viên hiểu đƣợc kiến thức tảng có ý tƣởng, sáng kiến để tạo sản phẩm sử dụng đƣợc thực tế Tuy nhiên ý tƣởng hay giấy tờ, không đƣợc trực quan, áp dụng vào thực tế làm chúng em cảm thấy bỡ ngỡ, lúng túng Đợt thực tập không đem lại kiến thức bổ ích mà cịn giúp cho em có đƣợc đức tính cần thiết mà ngƣời kỹ sƣ cần phải có Sự cẩn thận tỉ mỉ, kiên trì nhẫn nại, bình tĩnh suy xét việc thấu đáo, đoàn kết với đồng nghiệp ngƣời xung quanh, cần cù chịu khó sáng tạo cơng việc Trong ba tuần thực tập chúng em phải làm việc theo nhóm, để nhân phát huy hết lực sở trƣờng để tập thể hợp tác hiệu quả, đoàn kết Trên nhận thức số vấn đề đợt thực tập mà em có đƣợc Rất mong thầy cô xem xét, dẫn thêm để giúp chúng em ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ban Chủ nhiệm khoa Điện thầy cô giáo phụ trách tạo điều kiện giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2010 35 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Sinh viên Đặng Anh Thái 36 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... CƠ SỞ LÝ THUYẾT I./> CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN c om 1.1 Định nghĩa: máy điện thiết bị điện từ, họat động dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ dùng để biến đổi thành điện. .. pcơ.v đƣợc biến đổi thành công suất điện Pđ = e.i nghĩa đƣợc biến đổi thành điện 2.2 - Chế độ động điện : th an co ng c om Cung cấp điện cho máy điện điện áp U nguồn điện gây dòng điện i dẫn dƣới... Máy điện gồm mạch từ ( lõi thép ) mạch điện ( dây quấn) dùng để biến đổi dạng lƣợng khác nhƣ thành điện ( máy phát điện) ngƣợc lại, biến đổi điện thành (động điện ) dùng để biến đổi thông số điện