1. Vẽ sơ đồ trải dâyquấn rotor động cơ điện vạn năng Cấu tạo, vị trí, công dụng của rô to
1.4.1. Sơ đồ trải dâyquấn rotor theo phương pháp quấn xếp đơn giản.
- y1: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng bối dây.
- y2: là khoảng cách giữa cạnh chứa đầu ra của bối trước đến cạnh chứa
đầu vào của bối kế tiếp.
- y: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng (cùng chứa đầu vào, hoặc cùng chứa đầu ra) của 2 bối dây kế tiếp.
- yc: bước phiến góp.
- Ze: tổng số rãnh phần tử trên rotor.
- b: hệ số điều chỉnh để y1 có giá trị nguyên.
Khi tính y1, đơn vị của y1 tính theo rãnh phần tử. Chỉ khi m.Z = K và
m = 1, ta có đơn vị y1 bằng rãnh thực.
Ta có:
Với n = 1, 2, 3… và
Trong đó, ta dùng dấu ( + ) thì đạt được dây quấn xếp tiến, dùng dấu ( - ) thì đạt được dây quấn xếp lùi.
- Số mạch nhánh song song trong rotor: a = 2p. |yc|
* Trình tự vẽ sơ đồ trải dây quấn rotor động cơ vạn năng.
Bước 1: Xác định các số liệu cần thiết như số rãnh Z của rotor và số cực 2p, kiểu quấn dây; số phiến góp K.
Bước 2: Vị trí lắp đặt chổi than so với trục cực từ hay trung tính hình học.
41
Bước 3: Xác định các bước y, y1, y2, yc cho dây quấn. Suy ra số nhánh song song a.
Bước 4: Lập bảng xác định cách bố trí các bối dây trên rotor. Phương pháp xác định như sau:
- Đánh số thứ tự cho các rãnh kể cả rãnh phần tử.
- Căn cứ theo các giá trị y1 và y2 (đơn vị tính theo rãnh phần tử) để lập
bảng bố trí theo hình thức sau đây.
Số thứ tự rãnh chứa cạnh tác dụng trên : [ ] [ ]
Số thứ tự rãnh chứa cạch tác dụng dưới : [ y1 + 1]’ [ ]’
Trong quá trình lập bảng, số thứ tự rãnh tìm được là 0, số âm hay số
dương có giá trị lớn hơn Ze, ta phải tìm và quy đổi tương đương bằng qui tắc
sau:
* Nếu số thứ tự là 0 hay số âm:
Số thứ tự tương đương = số hiện có + Ze .
* Nếu số thứ tự là dương và lớn hơn Ze:
Số thứ tự tương đương = số hiện có - Ze .
Thực hiện vẽ sơ đồ khai triển:
Ví dụ 1:
Xác định cách bố trí các bối dây rotor, khi rotor có 2p = 2, Z = K = 12. GIẢI
Bước 1: Xác định số liệu cần thiết ban đầu
Z = 12 rãnh, K = 12 phiến góp, 2p = 2;
m = K/Z = 12/12 = 1 và Ze = Z = K, một rãnh thực chỉ chứa một rãnh
phần tử.
Bước 2: Xác định bước dây quấn:
Nếu chọn dấu ( + ), tính y1 là bước dài, ít gặp trong thực tế vì hao tốn vật
liệu và khó thi công trong quấn dây.
42
Nếu chọn dấu ( - ), tính y1 là bước ngắn (thường sử dụng). Thông thường
chọn sao cho y1 có bước ngắn và ngắn hơn bước cực từ một rãnh thực.
Cụ thể, trường hợp này ta chọn y1 = 6 – b và b = 1, y1 = 5 (rãnh thực).
Ta có m = 1, nên yc = ± 1 là tối đa, bố trí dây quấn xếp tiến thì yc = 1.
Ta được bước tổng hợp y = yc = 1, bước thứ hai của dây quấn có giá trị
như sau:
y2 = y - y1 = 1 - 5 = -4 rãnh thực.
Số nhánh song song trong rotor là a = 2p. |yc| = 2.1 = 2 nhánh.
Bước 3: Lập bảng số xác định bảng bố trí các bối dây trong rotor:
Lập bảng bố trí các bối dây cho rotor đã thực hiện tại ví dụ 1 với kiểu xếp
tiến. Dùng dây quấn xếp lùi, ta có y1 = 5 rãnh thực, y = yc = -1, nên y2 = y – y1
= -6 rãnh thực.
Bảng bố trí cho các bối dây lập được như sau:
Ví dụ 2:
Xác định cách bố trí các bối dây rotor, khi rotor có 2p = 2, Z = 12, K = 24. Dạng quấn là xếp tiến.
GIẢI :
Ta có: và Ze = K = 24 rãnh phần tử.
43
Trong trường hợp dây quấn xếp phức tạp, giá trị y1 tính theo rãnh phần tử,
khi rút ngắn bước cho y1, xảy ra hai trường hợp sau:
+ Với y1 đã rút ngắn, giá trị y1 này khi quy thành rãnh thực nếu y1 nguyên
dây quấn dạng xếp thông thường.
+ Với y1 rút ngắn, khi tính y1 theo đơn vị rãnh thực mà y1 không nguyên
dây quấn dạng xếp bước chia.
Trong ví dụ này, khi chọn y1 = 12 – b với:
+ y1 = 12 - b (b = 2), y1 =10 rãnh phần tử, hay tương ứng khi quy đổi y1 =
5 rãnh thực. Dây quấn là dạng thông thường.
+ y1 = 12 - b (b = 1), y1 = 11 rãnh phần tử, hay tương ứng khi quy đổi y1 =
5,5 rãnh thực. Trường hợp này dây quấn dạng bước chia.
Tạm thời ta chọn y1 = 10 hoặc y1 = 11 để xét tiếp.
Khi m = 2, có thể chọn yc tối đa bằng m, do đó trong trường hợp này đối
với yc ta có 4 khả năng:
Nếu |yc| = 1 số mạch nhánh a = 2 nhánh.
Khi yc = +1 (xếp tiến) và y1 = -1 (xếp lùi).
Nếu |yc| = 2, rotor có a = 4 nhánh.
Khi yc = +2 (xếp tiến) và y1 = -2 (xếp lùi).
Bảng tóm tắt các khả năng có thể xảy ra sau:
Tùy theo trường hợp chọn lựa để bố trí dây quấn trong 8 trường hợp trên,
tính y2 và lập bảng số.
Chọn trường hợp 3, ứng với giá trị: y1 = 11 rãnh phần tử, y = yc = +2,
a = 4 nhánh, lúc đó y2 = y - y1 = 2 – 11 = -9 rãnh phần tử.
44
Trong bảng này, khi khép kín cạnh trên chỉ có giá trị lẻ, cạch dưới chỉ có giá trị chẵn, do đó lập thêm bảng bố trí khác với cạnh trên chứa cạnh tác dụng chẵn và cạnh dưới chứa cạnh tác dụng lẻ. Vậy mỗi bảng số xem như tương ứng hai mạch nhánh trong rotor: (a = 4 nhánh tương ứng 2 bảng).
+ Vẽ các rãnh phần tử và rãnh thực bằng các đoạn song song bằng và cách đều nhau, đánh số thứ tự cho các rãnh phần tử và rãnh thực.
+ Vẽ cạnh tác dụng trên và dưới trong rãnh bắng các nét vẽ liên tục hay gián đoạn.
+ Vẽ các phiến góp trên cổ góp, chú ý vị trí tương đối giữa đường kéo dài rãnh và vị trí phiến góp.
+ Dựa vào bảng bố trí dựng sơ đồ khai triển dây quấn.
+ Đặt chổi than vào cổ góp, cho dòng điện vào một chổi than và đi ra ở chổi than còn lại để kiểm tra cực tính dây rotor.
* Vẽ sơ đồ trải dây quấn rotor.
45
Hình 7.1 Dây quấn xếp tiến, hai lớp đơn giản, hai mạch nhánh (K = Z = 12, 2p=2)
Hình 7.2 Dây quấn xếp với đầu ra đá lệch trái hai phiến góp (K=Z=12, 2p=2)
46
Hình 7.4 Dây quấn xếp lùi (K = Z = 12, 2p = 2)