Giáo trình Quấn dây và sửa chữa động cơ điện trong hệ thống lạnh (Nghề: Vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Quấn dây và sửa chữa động cơ điện trong hệ thống lạnh (Nghề: Vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh - Trình độ: Cao đẳng)" nhằm giúp các bạn sinh viên trình bày được quy trình và phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa các loại động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha và một pha thường dùng trong hệ thống lạnh; nắm được trình tự các bước quấn lại được động cơ 1 pha và 3 pha dùng trong hệ thống lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Quấn dây và sửa chữa động cơ điện trong hệ thống lạnh (Nghề: Vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: QUẤN DÂY VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG LẠNH NGHỀ: VẬN HÀNH SỬA CHỮA THIẾT BỊ LẠNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình này được biên soạn bởi giáo viên Khoa Điện trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo và giảng dạy nghành Điện công nghiệp tại trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn. Mọi hình thức sao chép, in ấn và đưa lên mạng Internet không được sự cho phép của Hiệu trưởng trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn là vi phạm pháp luật. 2
LỜI GIỚI THIỆU Ngày nay trong hệ thống lạnh sử dụng rất nhiều động cơ điện loại không đồng bộ một pha, ba pha. Để giúp bạn đọc nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc, thực hành quấn lại các động cơ không đồng bộ dùng trong hệ thống này, chúng tôi trình bày về các bước tiến hành xây dựng sơ đồ trải dây quấn động cơ một pha, ba pha và trình tự các bước quấn moojnt động cơ theo các ngắn gọn dễ hiểu và có nhiều hình ảnh minh họa. Giáo trình được biên soạn gồm có các nội dung: Bài 1: Khảo sát động cơ điện không đồng bộ Bài 2 : Vẽ sơ đồ dây quấn stato động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha, ba pha dùng trong hệ thống lạnh Bài 3 : Quấn bộ dây stato động cơ điện máy nén một pha kiểu quấn đồng tâm Bài 4 : Đấu dây, vận hành động cơ điện xoay chiều ba pha dùng trong hệ thống lạnh Bài 5 : Quấn bộ dây stato động cơ điện không đồng bộ ba pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng Bài 6 : Tẩm sấy dây quấn động cơ quạt, bơm nước trong hệ thống lạnh Tài liệu bao gồm những vấn đề cơ bản và cần thiết nhất cho người đọc nhằm bổ sung kiến thức và rèn luyện kỹ năng nghề, được biên soạn dựa trên cơ sở các giáo trình dạy nghề của Bộ đã ban hành cùng với những kinh nghiệm giảng dạy của nhiều giáo viên trong trường dạy nghề. Trong quá trình biên soạn không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong độc giả đóng góp ý kiến để tài liệu được hoàn thiện hơn. Trân trọng kính chào Bình Định, ngày tháng năm 2018 Giáo viên biên soạn Nguyễn Hoàng Quốc Bảo 3
MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN 2 LỜI GIỚI THIỆU 3 MỤC LỤC 4 Bài 1: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 6 1.1. Khảo sát về máy điện không đồng bộ.................................................................. 6 1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ 3 pha.............. 7 Bài 2: VẼ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA, 3 PHA DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 10 2.1 Các khái niệm và thuật ngữ................................................................................. 10 2.2. Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ một pha......................................... 11 2.3. Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha............................................13 Bài 3: QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MÁY NÉN 1 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM 16 3.1. Chuẩn bị trước khi quấn dây...............................................................................16 3.2. Làm khuôn, quấn dây......................................................................................... 16 3.3. Lồng dây vào rãnh.............................................................................................. 18 3.4. Đấu dây, đai dây, lắp ráp vận hành không tải, đo thông số................................ 19 3.5. Xử lý các sai hỏng thường gặp...........................................................................22 BÀI 4: ĐẤU DÂY VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH 24 Mã bài : MĐ 19 – 04 24 4.1. Xác định cực tính của bộ dây quấn stato động cơ.............................................. 24 4.2. Đọc hiểu thông số ghi trên nhãn động cơ...........................................................25 4.3. Vận hành, đo thông số........................................................................................27 Bài 5: QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM 2 MẶT PHẲNG 29 5.1. Chuẩn bị trước khi quấn dây...............................................................................29 5.2. Làm khuôn, quấn dây......................................................................................... 29 5.3. Lồng dây vào rãnh.............................................................................................. 31 5.4. Đấu dây, đai dây, lắp ráp vận hành không tải, đo thông số................................ 32 5.5. Xử lý các sai hỏng thường gặp...........................................................................34 BÀI 6: TẨM SẤY DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ QUẠT, BƠM NƯỚC TRONG HỆ THỐNG LẠNH 36 6.1. Mục đích của việc tẩm sấy................................................................................. 36 6.2. Tẩm véc ni động cơ............................................................................................ 36 4
6.3. Sấy động cơ........................................................................................................ 36 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Quấn dây và sửa chữa động cơ điện trong hệ thống lạnh Mã mô đun: MĐ 19 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (LT: 30 giờ; TH: 58 giờ; KT: 02 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Trước khi học mô đun này học sinh phải hoàn thành các mô đun: An toàn lao động; Kỹ thuật điện; Cơ sở kỹ thuật nhiệt lạnh; - Tính chất: Là mô đun chuyên môn trong chương trình đào tạo nghề VHSCTBL . II. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được quy trình và phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa các loại động cơ xoay chiều không đồng bộ (KĐB) ba pha và một pha thường dùng trong hệ thống lạnh; + Nắm được trình tự các bước quấn lại được động cơ 1 pha và 3 pha dùng trong hệ thống lạnh; - Kỹ năng: + Quấn lại được bộ dây quấn stato động cơ điện xoay chiều một pha và ba pha dùng trong hệ thống lạnh; + Đấu dây vận hành được động cơ điện ba pha; + Tẩm sấy được bộ dây quấn của động cơ; - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tác phong công nghiệp; chủ động trong công việc; + Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. III. Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra 1 Khảo sát động cơ điện không đồng bộ 8 3 5 00 Vẽ sơ đồ dây quấn stato động cơ điện xoay chiều 2 không đồng bộ một pha, ba pha dùng trong hệ 11 3 8 00 thống lạnh Quấn bộ dây stato động cơ điện máy nén một pha 28 9 18 3 01 kiểu quấn đồng tâm Đấu dây, vận hành động cơ điện xoay chiều ba 4 8 3 5 00 pha dùng trong hệ thống lạnh Quấn bộ dây stato động cơ điện không đồng bộ 5 28 9 18 01 ba pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng Tẩm sấy dây quấn động cơ quạt, bơm nước trong 6 7 3 4 00 hệ thống lạnh Cộng 90 30 58 02 5
Bài 1: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Mã bài: MĐ 19 – 01 Thời gian: 8 giờ (LT: 01;TH: 03;Tự học: 04 ) Giới thiệu: Động cơ điện không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong các thiết bị điện gia dụng, nó không thể thiếu trong các dây chuyền sản xuất, nhà máy. Vì vậy đối với người công nhân kỹ thuật để bảo dưỡng sửa chữa được phải nắm rõ cấu tạo, nguyên lý làm việc và kết cấu của động cơ. Mục tiêu của bài: - Nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ. - Phân tích được sự hình thành từ trường quay của dây quấn 3 pha, 2 pha và từ trường đập mạch của dây quấn 1 pha 1.1. Khảo sát về máy điện không đồng bộ 1.1.1. Khái niệm và phân loại máy điện không đồng bộ a) Khái niệm: Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, có tốc độ quay rotor n (tốc độ quay của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1 Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn stator (sơ cấp) nối với lưới điện tần số f = const, dây quấn rotor (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khép kín qua điện trở. Dòng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ thuộc vào tốc độ rôto nghĩa là phụ thuộc vào tải trên trục của máy. Máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là làm việc ở 2 chế độ động cơ và máy phát. Máy điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không tốt lằm so với máy phát điện đồng bộ, nên ít được dùng. Động cơ điện không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được dùng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt. Động cơ điện không đồng bộ có các loại: động cơ 3 pha, 2 pha và 1 pha. Động cơ điện không đồng bộ có công suất trên 600 W là loại 3 pha có 3 dây quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian 1 góc điện. Các động cơ có công suất dưới 600 W thường là động cơ 2 pha hoặc 1 pha. Động cơ 2 pha có 2 dây quấn làm việc, truc của 2 dây quấn lệch nhau trong không gian 1 góc điện. Động cơ điện 1 pha, chỉ có 1 dây quấn làm việc. b) Phân loại −Theo kết cấu của vỏ, có thể chia làm các loại: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu chống nổ, kiểu chống run…..vv. −Theo kết cấu của rotor chia làm hai loại: Rotor dây quấn và Rotor lồng 2 sóc. −Theo số pha: m =1,2,3 1.1.2. Trình tự thực hiện. Bước 1: Nhận biết hình dáng bên ngoài động cơ - Xác định nắp máy, vỏ máy - Xác định loại tản nhiệt của động cơ 6
Bước 2: Khảo sát cấu tạo bên trong động cơ - Lấy dấu nắp và vỏ máy - Tháo các ốc vít của nắp bảo vệ, nắp với vỏ máy - Nâng đưa rôto ra khỏi stato - Xác định các thành phần chính của động cơ như : rô to, stato Bước 3: Lắp ráp động cơ - Lắp rô to vào trong stato - Lắp 2 nắp máy vào vỏ theo dấu ban đầu - Xoay rô to để kiểm tra sau khi lắp ráp động cơ 1.2.3. Thực hành - Sinh viên thực hiện khảo sát, tháo lắp động cơ theo nhóm - Thời gian thực hiện 30 phút trên nhóm - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị 1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ 3 pha 1.2.1. Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ 3 pha a. Phần tĩnh hay stator: Gồm có vỏ máy lõi sắt và dây quấn - Vỏ máy: Để cố định lõi sắt và dây quấn không dùng làm mạch dẫn từ. Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại. - Lõi sắt: Là phần dẫn từ, làm bằng thép lá kỹ thuật điện dày 0,35 mm hay 0,5mm ép lại. Khi đường kính ngoài lõi thép Dn < 990 mm thì dùng những tấm tròn ép lại. Khi Dn > 990 mm thì dùng những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn. Mặt trong của thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn - Dây quấn: Dây quấn của stator được đặt vào các rãnh của lõi thép và cách điện tốt đối với rãnh. Hình 1.1 Stato của máy điện không đồng bộ (gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn) b. Phần quay hay rô to : gồm lõi sắt và dây quấn 7
- Lõi sắt: Dùng thép kỹ thuật điện như stator, lõi sắt được ép lên trục quay, phía ngoài có xẻ rãnh đễ đặt dây quấn - Dây quấn: Có hai loại: + Loại ro to kiểu dây quấn: Trong rãnh lõi thép rô to đặt dây quấn 3 pha, dây quấn rotor thường được đấu hình sao, ba đầu nối với ba vành trượt đặt cố định ở một đầu trục và được cách điện với trục. Thông qua chổi than đấu với ba biến trở bên ngoài, để mở máy hay điều chỉnh tốc độ. Khi máy làm việc bình thường dây quấn rotor được nối ngắn mạch. Hình 1.2a Hình dạng rô to dây quấn Hình 1.2b Ký hiệu động cơ KĐB 3 pha rô to dây quấn + Loại ro to kiểu lồng sóc: Hình 1.3a) Rô to lồng sóc b) bộ dây quấn của rô to c) bộ dây quấn của rô to có đúc thêm cánh quạt làm mát d) Ký hiệu động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc Trong mỗi rãnh của rô to đặt các thanh dẫn bằng đồng hoặc bằng nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hoặc bằng nhôm tạo thành lồng sóc. 1.2.2. Nguyên lý làm việc cơ bản của động cơ điện không đồng bộ 3 pha Máy điện không đồng bộ là loại máy điện làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi cho một dòng điện ba pha đi vào dây quấn ba pha đặt trong lõi sắt stator thì trong máy sinh ra một từ trường quay với tốc độ đồng bộ n1 = 60f/p, f là tần số lưới điện đưa vào f = 50 Hz, p là số đôi cực của máy. Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt rotor và cảm ứng trong đó sức điện động và dòng điện. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ trường tổng ở khe hở . Dòng điện trong dây quấn của rô to tác dụng với từ thông này sinh ra mômen. Tác dụng của nó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rô to , với những 8
phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau. Để chỉ phạm vi tốc độ của mỗi máy, người ta dùng hệ số trượt s. Theo định nghĩa hệ số trượt bằng: Như vậy thì: n = n1 ⇒ s = 0; n = 0 ⇒ s = 1 Typ AM 160 L4 R1 3~ Nr 28600-1 Mot Δ/Y 220/380 V 42/24 A 11 KW Cos ϕ 0,77 1455 1/min 50 Hz Lfr. Y 250 V 25 A IsoI.-KI B IP 44 VDE 0530/69 Ví dụ: Hình 1.4 là nhãn máy của một động cơ điện 3 pha rotor dây quấn. Các số liệu biểu thị: Δ / Y 220 / 380 V: Động cơ có thể hoạt động với điện áp nguồn 220 v khi động cơ đấu Δ và 380 V khi động cơ đấu Y. Isol - KL.B: Cấp cách điện của động cơ. 42 / 24 A: Dòng điện định mức tương ứng với mỗi cách đấu Δ / Y. 11 Kw: Công suất định mức của động cơ. 1455 1/min: Tốc độ quay định mức của động cơ. 50 Hz: Tần số định mức của nguồn. Lfr. Y 250V: Dây quấn rotor đấu hình sao, điện áp rotor 250V 25 A: Dòng điện định mức của rotor. Là dòng điện chạy trong rotor khi nối ngắn mạch K, L, M và tải của động cơ định mức. IP 44: Loại và kiểu bảo vệ được ghi bằng kí hiệu ngắn, số thứ nhất chỉ cấp bảo vệ chống vật lạ bên ngoài (cấp 4 bảo vệ chống vật lạ bên ngoài φ > 1mm), số thứ hai chỉ cấp bảo vệ chống nước (cấp 4 chống tia nước từ mọi hướng). S3 = Chế độ làm việc (S3, S4, S5 chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại gián đoạn, thời gian làm việc và nghỉ ngắn. Thời gian nghỉ không đủ để động cơ lạnh trở lại). 9
1.2.3. Công dụng của máy điện không đồng bộ Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều chủ yếu dùng làm động cơ điện. Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ nên động cơ không đồng bộ là loại máy được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ... Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió. Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm. Trong đời sống hàng ngày máy điện không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quan trọng: φquạt gió, động cơ tủ lạnh...Tóm lại phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ ngày càng rộng rãi. Tuy vậy máy điện không đồng bộ có những nhược điểm sau: cosφ của máy thường không cao lắm, đặc tính điều chỉnh tốc độ không tốt nên ứng dụng của nó có phần bị hạn chế. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 1. Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ 3 pha. 2. Nêu phương pháp đảo chiều quay động cơ không đồng bộ 3 pha 10
Bài 2: VẼ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA, 3 PHA DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH Mã bài: MĐ 19 – 02 Thời gian: 11 giờ (LT:1; TH:5; Tự học: 5 ) Giới thiệu: Để thuận tiện trong việc quấn lại bộ dây Stato động cơ ta phải vẽ được sơ đồ trải bộ dây. Trên sơ đồ trải thể hiện được bước dây quấn, kiểu quấn dây và phương pháp đấu dây giữa các nhóm. Vì thế việc xây dựng sơ đồ trải rất quan trọng với người thợ quấn dây. Mục tiêu: - Xác định được các thông số, tính toán và vẽ được sơ đồ trải dây quấn động cơ 1 pha, 3 pha - Rèn luyện tính nghiêm túc cẩn thận 2.1 Các khái niệm và thuật ngữ. 1. Nhiệm vụ và yêu cầu: Dây quấn ở stato có nhiệm vụ tạo ra từ trường quay. Trong quá trình làm việc dây quấn được đấu vào nguồn, số vòng dây quấn sẽ do điện áp định mức của động cơ quyết định; còn tiết diện dây sẽ được quyết định bởi dòng điện chạy qua nó. Nói cách khác, chính công suất quyết định tiết diện dây. 2. Bối dây: Bối dây được biểu diễn trong hình 1.1. Là một hay nhiều vòng dây được quấn định hình theo một kích cỡ nào đó và đặt vào trong rãnh của lõi thép. Trên sơ đồ dây quấn, bối dây được thể hiện bằng hình vẽ một nét. Bối dây gồm có: − Cạnh tác dụng: Là một hay nhiều vòng dây được quấn định hình theo kích cở nào đó và đặt vào trong rãnh của lõi thép, mỗi bối dây có 2 cạnh tác dụng. − Phần đầu nối: Là phần dây quấn không nằm trong lõi thép mà dùng để nối liên kết 2 cạnh tác dung lại với nhau. − Bước bối dây (bước dây quấn): Là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của cùng một bối dây. Để thuận tiện trong việc vẽ và đọc sơ đồ, người ta qui ước trục của bối dây và đầu đầu (Đ), đầu cuối (C) của bối dây như hình 1.1b. 3. Nhóm bối dây: 11
Bao gồm một hoặc nhiều bối dây mắc nối tiếp nhau. Mỗi nhóm bối có hai đầu dây ra 4. Phân loại: − Căn cứ vào số cạnh tác dụng trong mỗi rãnh chia ra: dây quấn 1 lớp và dây quấn 2 lớp. + Dây quấn 1 lớp: Trong mỗi rãnh có 1 cạnh tác dụng. + Dây quấn 2 lớp: Trong mỗi rãnh có 2 cạnh tác dụng; 1 cạnh ở lớp trên, 1 cạnh ở lớp dưới. − Căn cứ vào hình dạng của nhóm bối dây ta có dây quấn đồng tâm hoặc dây quấn đồng khuôn 2.2. Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ một pha 2.2.1. Lý thuyết liên quan Xác định các thông số dùng tính toán xây dung sơ đồ: Z, 2p. Tính toán tìm các giá trị τ, q và αđ a. Bước cực từ: τ= Trong đó: Z: là số rãnh của stato; 2p: là số cực từ; τ: là bước cực từ, tính bằng rãnh. b. Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau: αđ = = αđ tính bằng độ điện (0điện) Tùy theo τ là bội số của 2, 3 hay 4 ta chọn phân bố rãnh cho pha chính ( pha chạy) và pha phụ ( pha đề ) Nếu τ là bội số của 2 ta chọn QA = QB; QA là tổng số rãnh cho pha chính Nếu τ là bội số của 3 ta chọn QA = 2QB; QB là tổng số rãnh cho pha phụ Nếu τ là bội số của 4 ta chọn QA = 3 QB QA + QB = Z c. Số rãnh của pha chính và pha phụ dưới mỗi cực từ 𝑄𝐴 ● Số rãnh cho pha chính 𝑞 𝐴 = 2𝑝 𝑄𝐵 ● Số rãnh cho pha phụ 𝑞 𝐵 = 2𝑝 12
● 𝑞𝐴 + 𝑞𝐵 = τ Yêu cầu: Tính toán và vẽ sơ đồ dây quấn động cơ 1 pha có số rãnh stato là Z=24, 2p = 4 2.2.2. Trình tự thực hiện Bước 1 : Xác định các thông số và tính toán 24 Bước cực: τ = = 4 = 6 rãnh / bước cực Góc lệch độ điện giữa 2 rãnh liên tiếp : αđ = τ là bội số của 2 và 3 có nghĩa là có thể phân bố số rãnh pha chính QA= pha phụ QB hoặc số rãnh pha chính QA=2QB. Đối với động cơ điện 1 pha công suất nhỏ làm việc kiểu tụ ngâm ta thường chọn QA=QB, còn với tụ ngắt chọn QA=2QB Vậy trường hợp này ta chọn QA=2QB ; QA= 16 rãnh , QB =8 rãnh Số rãnh pha chính và pha phụ dưới mỗi cực từ 𝑄𝐴 16 ● 𝑞𝐴 = 2𝑝 = 4 = 4 𝑟ã𝑛ℎ 𝑄𝐵 8 ● 𝑞𝐵= 2𝑝 = 4 = 2 𝑟ã𝑛ℎ Bước 2 : Phân bố rãnh Bước 3: Tiến hành vẽ cho pha chính và pha phụ Để tiết kiệm dây quấn và giảm tổn hao trong động cơ, ta thường quấn kiểu đồng tâm phân tán Pha chạy có đầu đầu là A và đầu cuối là X Pha đề có đầu đầu là B và đầu cuối là Y 13
BÀI TẬP: 1.1 Tính toán và vẽ sơ đồ khai triển dây quấn 1 lớp kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng và đồng khuôn cho stato động cơ không đồng bộ 3 pha có số rãnh và số cực như sau: 1.1.1 Z= 24, 2p = 2 1.1.2 Z= 36, 2p = 6 1.2 Tính toán và vẽ sơ đồ khai triển dây quấn 1 lớp kiểu đồng tâm phân tán cho stato động cơ không đồng bộ 1 pha có số rãnh và số cực như sau: 1.2.1 Z = 24, 2p = 2 1.2.2 Z = 36, 2p = 4 2.3. Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha 2.3.1. Lý thuyết liên quan Xác định các thông số dùng để tính toán vẽ sơ đồ: Z, 2p. Tính toán tìm các giá trị τ, q và αđ a. Bước cực từ: τ= Trong đó: Z: là số rãnh của stato; 2p: là số cực từ; τ: là bước cực từ, tính bằng rãnh. b. Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ: q= Với: m: là số pha của bộ dây quấn, m = 3; 14
q: tính bằng rãnh/ pha/ cực; c. Góc lệch điện giữa 2 rãnh kề nhau: αđ = = αđ tính bằng độ điện (0điện) d. Khoảng cách giữa đầu đầu và đầu cuối các pha: = (tính bằng rãnh) e. Quan hệ giữa τ và y: Đối với dây quấn 1 lớp thì y=τ Yêu cầu: Vẽ sơ đồ dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha có : Z = 24; 2p = 4, kiểu đồng tâm 3 mặt phẳng 2.3.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Xác định các số liệu ban đầu và tính toán. Theo đề bài ta có: - m=3 - Zs = 24 - 2p = 4 - Dây quấn đồng tâm. ● Tính toán số liệu: - Bước cực từ = 6 (rãnh) - Số rãnh mỗi pha dưới mỗi cực: = 2 (rãnh) 𝑍𝑠 24 - Góc lệch pha: αđ = 3𝑝 = 3.2 = 4 𝑟ã𝑛ℎ Bước 2: Phân bố rãnh theo q và τ, αđ Hình 2.5 Sơ đồ phân bố rãnh cho pha A,B,C Bước 3: xây dựng sơ đồ dây quấn 3 pha kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng. - Lần lượt vẽ cho từng mặt phẳng - Đấu nối dây giữa các nhóm trên một pha 15
Khi đấu nối tiếp các nhóm bối dây cho một pha, ở trường hợp q nguyên, trường hợp dây quấn 1 lớp hay 2 lớp, ta có thể áp dụng quy tắc đấu sau đây: ● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số đôi cực p, ta áp dụng phép đấu cực giả ● Khi tổng số nhóm bối dây một pha bằng số cực 2p, ta áp dụng phép đấu cực thật Hình 2.6 Các kiểu liên kết nối tiếp 2 nhóm bối dây Hình 2.7 Sơ đồ dây quấn động cơ KĐB 3 pha Z=24, 2p=4 kiểu đồng tâm 2 mặt phẳng 16
Bài 3: QUẤN BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ĐIỆN MÁY NÉN 1 PHA KIỂU ĐỒNG TÂM Mã bài : MĐ 19 - 03 Thời gian: 28 giờ (LT: 3; TH: 12; Tự học: 12; KT: 01 ) Giới thiệu: Động cơ máy nén 1 pha thường là loại động cơ ro to lồng sóc sử dụng pha phụ ( pha đề ) kết hợp với tụ điện để khởi động. Động cơ có số cực 2p = 2 ( tốc độ cao). Nên dùng kiểu quấn đồng tâm phân tán là đơn giản nhất, tiết kiệm vật tư, làm cho bộ dây quấn động cơ gọn đẹp, nên được sử dụng nhiều. Mục tiêu: - Quấn lại được bộ dây stato động cơ điện máy nén 1 pha theo số liệu cho trước - Lắp ráp động cơ làm việc được, đảm bảo các thông số yêu cầu - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác Nội dung chính: 3.1. Chuẩn bị trước khi quấn dây. 3.1.1. Lý thuyết liên quan - Dây quấn pha chính có tiết diện lớn. - Dây quấn pha phụ có tiết diện nhỏ hơn. - Để giảm tiết diện dây thuận lợi cho việc thi công đối với những động cơ có công suất P ≥ 1,5 KW (2HP). Nhà sản suất có thể dùng nhiều sợi chập hoặc thực hiện các mạch nhánh song song. 3.1.2. Trình tự thực hiện Bước 1 : Tháo dây cũ - Cắt bỏ dây đai, đầu cuộn dây - Dùng kềm, kéo hoặc đục cắt bỏ một đầu nối của bối dây như Chú ý là phải giữ lại vài đoạn để lấy số liệu - Bẩy các cuộn dây ra khỏi lõi thép stato Bước 2 : Vệ sinh lõi thép - Dùng vòi hơi thổi sạch các bụi bẩn, mạc đồng bám trên lõi thép - Dùng giẻ lau sạch lõi thép Bước 3: Lót cách điện rãnh - Đo kích thước rãnh - Cắt giấy cách điện hay phim theo kich thước rãnh - Giấp giấy và lót vào rãnh Bước 4: Lấy lại số liệu cũ - Đếm lại số vòng dây của 1 bối - Đo đường kính dây 3.1.3. Thực hành Sinh viên thực hiện trên máy nén 1 pha 1/2Hp – 220V 3.2. Làm khuôn, quấn dây Yêu cầu: Quấn lại bộ dây stato động cơ máy nén 1 pha có tổng số rãnh Z= 24, quấn tốc độ cao 2p =2, kiểu đồng tâm phân tán. 3.2.1. Làm khuôn 17
3.2.1.1 Lý thuyết liên quan - Xác định chu vi khuôn quấn: + CV1 = 2h + πd. + CV2 = 2h + π (d +2d1). + CV3 = 2h + π (d +4d1). Tổng quát: CVn = 2h + π [d +2(n - 1)d1]. - Yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn quấn: + Khuôn quấn phải đúng kích thước, có độ dày vừa phải. + Bề mặt khuôn quấn phải tương đối nhẳn, các góc lượng cần phải bo tròn. + Lổ khoan phải đúng tâm, phù hợp với trục bàn quấn (từ Φ10 ÷ Φ12). + Số lượng khuôn quấn: Số khuôn cuộn chạy bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn chạy. Số khuôn cuộn đề bằng số bối dây có trong nhóm bối cuộn đề. + Số lượng má ốp: nmá ốp = nkhuôn + 1. 3.2.1.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Xác định bước quấn dây Bước 2: Đo các kích thước: R, h, d, d1 trên stato, xác định chu lần lượt các bối dây. Bước 3: Gá khuôn và má ốp lên bàn quấn. 18
3.2.1.3. Thực hành Sinh viên thực hành trên sản phẩm đã phân công 3.2.2. Quấn dây 3.2.2.1. Lý thuyết liên quan - Xác định được số vòng dây mỗi bối cần quấn cho pha chạy và pha đề từ bước lấy lại số liệu cũ - Xác định được đường kính dây, nếu dây có đường kính lớn hơn 1 mm ta thay thế bằng 2 hay nhiều sợi chập song song cho dễ thao tác - Đối với loại dây quấn đồng tâm: bắt đầu quấn từ khuôn nhỏ nhất, rải các vòng dây song song, xếp đều trên bề mặt khuôn, rồi đến cuộn lớn hơn 3.2.2.2. Trình tự thực hiện Bước 1 : Quấn dây cho pha chạy - Chỉnh kim đếm số vòng bàn quấn về 0 - Quấn đủ số vòng của một bối nhỏ - Bắt chéo lên khuôn lớn hơn và quấn cuộn dây tiếp theo. - Quấn xong, tháo các bối dây ra khỏi bàn quấn. - Buộc cố định các bối dây ở hai cạnh của từng bối, sắp xếp theo đúng thứ tự. - Quấn đủ số nhóm cho pha chạy Bước 2: Quấn dây cho pha đề Thực hiện như quấn pha chạy nhưng theo số liệu của pha đề 3.3. Lồng dây vào rãnh. 3.3.1. Lý thuyết liên quan Lồng dây pha chạy vào trước sau đó đến pha đề. vị trí các bối dây theo sơ đồ trải ở bài 2 Chú ý: Đầu dây pha chạy cách đầu dây pha đề góc 90 độ điện 3.3.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Công tác chuẩn bị - Nắn định hình các bối dây theo độ dài của từng bước dây quấn trên stator. - Sắp xếp các nhóm bối dây theo đúng thứ tự. Bước 2 : Lồng dây pha chạy 19
- Sau khi lồng xong nhóm bối dây ta phải nêm miệng rãnh bằng tre hoặc phíp cách điện. - Nắn sửa phần đầu nối tròn, gọn không cọ lõi thép, không chạm võ. - Tiếp tục lồng bối lớn hơn theo qui trình tương tự cho đến hết. - Đấu sơ bộ các nhóm bối dây. Bước 3 : Lồng dây pha đề. - Xác định rãnh đặt đầu dây pha đề. ( cách đầu pha chạy 3 rãnh theo sơ đồ trải) - Thực hiện tương tự như pha chính Hình 3.6 Lõi thép stato đã vô dây pha chính và pha phụ hoàn chỉnh 3.3.3. Thực hành Sinh viên thực hiện trên sản phẩm đã được phân công 3.4. Đấu dây, đai dây, lắp ráp vận hành không tải, đo thông số. 3.4.1. Đấu dây 3.4.1.1 Lý thuyết liên quan Đấu dây giữa các nhóm trên 1 pha phải đúng số cực, vì vậy giữa pha chạy và pha đề phải đấu cùng kiểu là cực thất hoặc là cực giả. 3.4.1.2. Trình tự thực hiện Bước 1: Đấu dây giữa các nhóm pha chạy Bước 2: Đấu dây giữa các nhóm pha đề Bước 3 : Đấu 2 đầu dây pha chạy và pha đề với dây mềm ra ngoài - 2 dây mềm pha chạy có tiết diện lớn và có màu khác với 2 đầu dây mềm pha đề - Các đầu dây được hàn với dây điện từ và bọc gen cách điện 20