Đề tài Thiết kế bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha

LỜI MỞ ĐẦU Kỹ thuật điện là nghành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến đổi năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu .bao gồm việc tạo ra, biến đổi và sử dụng điện năng, tín hiệu điện trong các sinh hoạt của con người. So với các hiện tượng vật lý khác như: cơ, nhiệt, quang hiện tượng điện từ được phát hiện chậm hơn vì các giác quan không cảm nhận trực tiếp được các hiện tượng này. Tuy nhiên việc khám phá ra hiện tượng điện từ đã thúc đẩy mạnh mẽ cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí hoá và tự động hoá. Các phát minh, sáng chế liên tục ra đời thúc đẩy công nghiệp phát triển như lũ bão. Hàng loạt các máy móc, thiết bị điệ được sản xuất, chế tạo giúp con người giải phóng lao động chân tay, thủ công,đưa nền sản xuất đi dần vào tự động hoá. Đồng thời điện năng cũng phục vụ rất đắc lực cho con người trong mọi sinh hoạt. Để thực hiện việc biến đổi cơ năng thành điện năng và ngươc lại người ta sử dụng các loại máy điện. Máy điện là một hệ điện từ bao gồm mạch từ và mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ bao gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí. Các mạch điện bao gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng. Từ chu cầu tiêu dùng điện năng ngày càng cao nên máy điện càng được sử dụng nhiều trong cuộc sống. Máy điện được sử dụng rộng rãi trong ác nghành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình. Vì vậy trong chương trình học tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, ngoài việc nghiên cứu lý thuyết tất cả các sinh viên khoa Điện – Ngành ĐKTĐ đều được bố trí 2 tuần thực tập tại xưởng điện nhằm nâng cao kiến thức thực tế và hiểu sâu sắc hơn về lý thuyết. Mỗi sinh viên đều có thể nắm vững kỹ thuật quấn và lồng dây của động cơ ba pha roto lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bài 1:CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN II- NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1. Chế độ máy phát điện: 2. Chế độ động cơ điện: III- SƠ LƯỢC VỀ CÁC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY ĐIỆN 1. Vật liệu tác dụng: 2. Vật liệu kết cấu: II- PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN Bài 2:MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ I- KHÁI NIỆM CHUNG II- PHÂN LOẠI VÀ KẾT CẤU 1. Phân loại 2. Kết cấu III- CÔNG DỤNG CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ IV- NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Bài 3: CƠ SỞ THIẾT KẾ BỘ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I- KHÁI NIỆM VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 1. Số cặp cực p: 2. Cuộn dây: 3. Các thông số khác: 4. Nhóm cuộn dây II- CÁCH ĐẤU GIỮA CÁC NHÓM CUỘN DÂY 1. Đấu dây các nhóm tạo các từ cực thật: 2. Đấu dây các nhóm tạo các từ cực giả: III- CÁCH DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ 3 PHA Bài 4: KỸ THUẬT QUẤN DÂY I- CHUẨN BỊ KHUÔN II- DỤNG CỤ LẮP ĐẶT DÂY III- KỸ THUẬT CÁCH ĐIỆN RÃNH IV- CÁCH LẮP DÂY VÀO RÃNH 1. Lắp nhóm dây đồng tâm: 2. Lắp dây nhóm cuộn dây đồng khuôn: PHẦN II CÔNG NGHỆ VÀ SỐ ĐIỆN KỸ THUẬT CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH I- YÊU CẦU II- THỰC HÀNH

doc24 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 14/06/2013 | Lượt xem: 1655 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi nãi ®Çu Kü thuËt ®iÖn lµ nghµnh kü thuËt øng dông c¸c hiÖn t­îng ®iÖn tõ ®Ó biÕn ®æi n¨ng l­îng, ®o l­êng, ®iÒu khiÓn, xö lý tÝn hiÖu…….bao gåm viÖc t¹o ra, biÕn ®æi vµ sö dông ®iÖn n¨ng, tÝn hiÖu ®iÖn trong c¸c sinh ho¹t cña con ng­êi. So víi c¸c hiÖn t­îng vËt lý kh¸c nh­: c¬, nhiÖt, quang……hiÖn t­îng ®iÖn tõ ®­îc ph¸t hiÖn chËm h¬n v× c¸c gi¸c quan kh«ng c¶m nhËn trùc tiÕp ®­îc c¸c hiÖn t­îng nµy. Tuy nhiªn viÖc kh¸m ph¸ ra hiÖn t­îng ®iÖn tõ ®· thóc ®Èy m¹nh mÏ cuéc c¸ch m¹ng khoa häc kü thuËt chuyÓn sang lÜnh vùc ®iÖn khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸. C¸c ph¸t minh, s¸ng chÕ liªn tôc ra ®êi thóc ®Èy c«ng nghiÖp ph¸t triÓn nh­ lò b·o. Hµng lo¹t c¸c m¸y mãc, thiÕt bÞ ®iÖ ®­îc s¶n xuÊt, chÕ t¹o gióp con ng­êi gi¶i phãng lao ®éng ch©n tay, thñ c«ng,®­a nÒn s¶n xuÊt ®i dÇn vµo tù ®éng ho¸. §ång thêi ®iÖn n¨ng còng phôc vô rÊt ®¾c lùc cho con ng­êi trong mäi sinh ho¹t. §Ó thùc hiÖn viÖc biÕn ®æi c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng vµ ng­¬c l¹i ng­êi ta sö dông c¸c lo¹i m¸y ®iÖn. M¸y ®iÖn lµ mét hÖ ®iÖn tõ bao gåm m¹ch tõ vµ m¹ch ®iÖn liªn quan víi nhau. M¹ch tõ bao gåm c¸c bé phËn dÉn tõ vµ khe hë kh«ng khÝ. C¸c m¹ch ®iÖn bao gåm hai hay nhiÒu d©y quÊn cã thÓ chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau cïng víi c¸c bé phËn mang chóng. Tõ chu cÇu tiªu dïng ®iÖn n¨ng ngµy cµng cao nªn m¸y ®iÖn cµng ®­îc sö dông nhiÒu trong cuéc sèng. M¸y ®iÖn ®­îc sö dông réng r·i trong ¸c nghµnh kinh tÕ nh­ c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i…..vµ trong c¸c dông cô sinh ho¹t gia ®×nh. V× vËy trong ch­¬ng tr×nh häc t¹i Tr­êng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi, ngoµi viÖc nghiªn cøu lý thuyÕt tÊt c¶ c¸c sinh viªn khoa §iÖn – Ngµnh §KT§ ®Òu ®­îc bè trÝ 2 tuÇn thùc tËp t¹i x­ëng ®iÖn nh»m n©ng cao kiÕn thøc thùc tÕ vµ hiÓu s©u s¾c h¬n vÒ lý thuyÕt. Mçi sinh viªn ®Òu cã thÓ n¾m v÷ng kü thuËt quÊn vµ lång d©y cña ®éng c¬ ba pha roto lång sãc vµ hiÓu ®­îc nguyªn lý vËn hµnh c¬ b¶n cña chóng. Néi dung b¶n b¸o c¸o gåm 2 phÇn chÝnh: PhÇn 1: C¬ së lý thuyÕt - C¬ së lý thuyÕt m¸y ®iÖn - M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé - C¬ së thiÕt kÕ bé d©y quÊn stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé - Kü thuËt quÊn d©y PhÇn 2: - Yªu cÇu kü thuËt - C«ng nghÖ vµ sè liÖu kü thuËt - KÕt luËn PhÇn I C¬ së lý thuyÕt Bµi 1: C¬ së lý thuyÕt m¸y ®iÖn I- Giíi thiÖu chung vÒ m¸y ®iÖn M¸y ®iÖn lµ thiÕt bÞ ®iÖn ho¹t ®éng dùa trªn nguyªn lý thuyÕt c¶m øng ®iÖn tõ. VÒ cÊu t¹o m¸y ®iÖn gåm m¹ch tõ (lâi thÐp) vµ m¹ch ®iÖn (d©y quÊn) dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c d¹ng n¨ng l­îng kh¸c nh­ c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng (m¸y ph¸t ®iÖn) hoÆc ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng (®éng c¬ ®iÖn) hoÆc dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c th«ng sè ®iÖn nh­ ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, tÇn sè pha… Sù biÕn ®æi c¬ ®iÖn trong m¸y ®iÖn dùa trªn nguyªn lý vÒ ®iÖn tõ. Nguyªn lý nµy cóng ®Æt c¬ së cho sù lµm viÖc cña c¸c bé biÕn ®æi c¶m øng dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c th«ng sè ®iÖn. M¸y ®iÖn dïng lµm m¸y biÕn ®æi n¨ng l­îng lµ phÇn tö quan träng nhÊt cña bÊt cø thiÕt bÞ ®iÖn n¨ng nµo, nã ®­îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i, c¸c hÖ ®iÒu khiÓn vµ tù ®éng ®iÒu chØnh. M¸y ®iÖn cã nhiÒu lo¹i ®­îc ph©n lo¹i theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau: ph©n lo¹i theo c«ng suÊt, theo cÊu t¹o, theo chøc n¨ng, theo dßng ®iÖn, theo nguyªn lý lµm viÖc…….ë ®©y ta ph©n lo¹i theo nguyªn lý biÕn ®æi n¨ng l­îng. * M¸y ®iÖn tÜnh: M¸y ®iÖn tÜnh th­êng gÆp lµ c¸c lo¹i m¸y biÕn ¸p. M¸y ®iÖn tÜnh lµm viÖc dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ do sù biÕn thiÖn tõ th«ng gi÷a c¸c cuén d©y kh«ng cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau. M¸y ®iÖn tÜnh th­êng dïng ®Ó biÕn ®æi th«ng sè ®iÖn n¨ng. Do tÝnh chÊt thuËn nghÞch cña c¸c quy luËt c¶m øng ®iÖn tõ, qu¸ tr×nh biÕn ®æi cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch. VÝ dô: m¸y biÕn ¸p cã thÓ biÕn ®æi ®iÖn n¨ng cã c¸c th«ng sè U1, I1, F1 thµnh ®iÖn n¨ng cã c¸c th«ng sè U2, I2, F2 vµ ng­îc l¹i. ~ ~ MBA U1 , I1 , f1 U2 , I2 , f2 * M¸y ®iÖn cã phÇn ®éng (quay hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng): Nguyªn lý lµm viÖc dùa vµo hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ, lùc ®iÖn tõ do tõ tr­êng vµ dßng ®iÖn cña c¸c cuén d©y cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau g©y ra. Lo¹i m¸y ®iÖn nµy th­êng dïng ®Ó biÕn ®æi n¨ng l­îng. VÝ dô: BiÕn ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng( ®éng c¬ ®iÖn)hoÆc biÕn c¬ n¨ng thµnh c¬ ®iÖn n¨ng( m¸y ph¸t ®iÖn).Trong qu¸ tr×nh biÕn ®æi cã tÝnh thuËn nghÞch nghÜa lµ m¸y ®iÖn cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t hoÆc ®éng c¬ ®iÖn. M¸y ®iÖn M¸y ®iÖn cã phÇn quay M¸y ®iÖn tÜnh M¸y ®iÖn mét chiÒu M¸y ®iÖn xoay chiÒu M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé M¸y ®iÖn ®ång bé M¸y ph¸t 1 chiÒu §éng c¬ mét chiÒu M¸y ph¸t ®ång bé §éng c¬ ®ång bé M¸y ph¸t kh«ng ®ång bé §éng c¬ kh«ng ®ång bé M¸y biÕn ¸p S¬ ®å ph©n lo¹i m¸y ®iÖn th«ng dông th­êng dïng II- Nguyªn lý m¸y ph¸t ®iÖn vµ ®éng c¬ ®iÖn M¸y ®iÖn cã tÝnh thuËn nghÞch nghÜa lµ cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®iÖn. 1. ChÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn: Cho c¬ n¨ng cña ®éng c¬ së cÊp t¸c dông vµ thanh dÉn 1 lùc c¬ häc Fc, thanh dÉn sÏ chuyÓn ®éng víi tèc ®é trong tõ tr­êng cña nam ch©m Ns trong thanh dÉn sÏ c¶m øng mét søc ®iÖn E. NÕu nèi 2 cùc cña thanh dÉ ®iÖn trë R cña t¶i th× dßng ®iÖn I ch¹y trong thanh dÉn sÏ cung cÊp ®iÖn cho t¶i. NÕu bá qua ®iÖn trë thµnh thanh dÉn th× ®iÖn ¸p ®Æt vµo t¶i U = E. C«ng suÊt ®iÖn m¸y ph¸t cung cÊp cho t¶i lµ P = UI = EI. Dßng ®iÖn I n»m trong tõ tr­êng sÏ chÞu t¸c dông cña lùc ®iÖn tõ F§T – BIL cã chiÒu nh­ h×nh vÏ. Khi m¸y quay víi tèc ®é kh«ng ®æi lùc ®iÖn tõ sÏ c©n b»ng víi lùc c¬ cña ®éng c¬ s¬ cÊp. FC = F§T > FC.V = F§T.V => BILV = LI Nh­ vËy c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ së cÊp ®­îc biÕn ®æi thµnh c«ng suÊt ®iÖn nghÜa lµ c¬ n¨ng ®· ®­îc biÕn ®æi thµnh ®iÖn n¨ng. N B i F®t FC R S 2. ChÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn: Cung cÊp ®iÖn cho m¸y ®iÖn, ®iÖn ¸p U cña nguån ®iÖn sÏ g©y ra dßng i trong thanh dÉn. D­íi t¸c dông cña tõ tr­êng sÏ cã lùc ®iÖn tõ F®t = Bil t¸c dông lªn thanh dÉn lµm thanh dÉn chuyÓn ®éng víi tèc ®é v. C«ng suÊt ®iÖn ®­a vµo ®éng c¬ P = UI = EI = BILV = F®t.V Nh­ vËy, c«ng suÊt ®iÖn ®­a vµo ®éng c¬ ®· biÕn thµnh c«ng suÊt c¬ trªn trôc Pc = F®t .v. §iÖn n¨ng ®· biÕn thµnh c¬ n¨ng. Ta thÊy, cïng mét thiÕt bÞ ®iÖn tõ, tuú theo d¹ng n¨ng l­îng ®­a vµo mµ m¸y ®iÖn cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®iÖn. §©y chÝnh lµ tÝnh chÊt thuËn nghÞch cña mäi lo¹i m¸y ®iÖn. N B i F®t ~ U S III- S¬ l­îc vÒ c¸c vËt liÖu chÕ t¹o m¸y ®iÖn C¸c vËt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o cã thÓ chia lµm 3 lo¹i: - VËt liÖu t¸c dông - VËt liÖu kÕt cÊu - VËt liÖu c¸ch ®iÖn 1. VËt liÖu t¸c dông: - §©y lµ vËt liÖu dÉn tõ vµ dÉn ®iÖn. C¸c vËt liÖu nµy ®­îc dïng ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt sinh ra c¸c biÕn ®æi ®iÖn tõ. a) VËt liÖu dÉn tõ: - §Ó chÕ t¹o m¹ch tõ cña m¸y ®iÖn, ng­êi ta th­êng dïng c¸c lo¹i thÐp kh¸c nhau nh­ thÐp l¸ kü thuËt ®iÖn, thÐp l¸ th­êng, thÐp ®óc, thÐp rÌn. Gang Ýt ®­îc dïng v× dÉn tõ kh«ng tèt l¾m. Ng­êi ta chñ yÕu sö dông thÐp l¸ kü thuËt ®iÖn cã hµm l­îng silic kh¸c nhau nh­ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 4,5%. Hµm l­îng silic nµy dïng ®Ó h¹n chÕ tæn hao do tõ trÔ, t¨ng ®iÖn trë cña thÐp ®Ó gi¶m tæn hao do dßng ®iÖn xo¸y. Ng­êi ta hay sö dông c¸c l¸ thÐp dµy 0,50mm dïng trong m¸y ®iÖn quay, ghÐp l¹i lµm lâi thÐp ®Ó gi¶m tæn hao do dßng ®iÖn xo¸y g©y lªn. Tuy theo c¸ch chÕ t¹o ng­êi ta ph©n l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn lµm 2 lo¹i: c¸n nãng vµ c¸n nguéi. Lo¹i c¸n nguéi cã ®Æc tÝnh tõ tèt h¬n nh­ ®é tõ thÊm cao h¬n, tæn hao thÐp Ýt h¬n lo¹i c¸n nãng. ThÐp l¸ c¸n nguéi l¹i chia lµm 2 lo¹i: §¼ng h­íng vµ v« h­íng. Lo¹i ®¼ng h­íng cã ®Æc®iÓm lµ däc theo chiÒu c¸n th× tÝnh n¨ng tõ tÝnh tèt h¬n h¼n so víi ngang chiÒu c¸n, do ®ã th­êng ®­îc sö dông trong m¸y biÕn ¸p cßn lo¹i v« h­íng th× ®Æc tÝnh tõ ®Òu theo mäi h­íng lªn ®­îc dïng trong m¸y ®iÖn quay. VÝ dô: ThÐp c¸n nãng J21 J31A, thÐp c¸n nguéi: J410;J310 Ch÷ J chØ thÐp kü thuËt ®iÖn Ch÷ A chØ tæn hao thÊp Ch÷ O chØ thÐp c¸n nguéi ChØ sè thø nhÊt chØ hµm l­îng silÝc. ChØ sè thø hai chØ tæn hao riªng cña c¸c lo¹i thÐp ë ®o¹n m¹ch tõ cã tõ th«ng biÕn ®æi víi tÇn sè 50Hg th­êng dïng lµ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy 0,35-0,5mm trong thµnh phÇn thÐp cã tõ 2-5% silÝc. ë tÇn sè cao h¬n dïng thÐp lµ kü thuËt ®iÖn dµy 0,1-0,2mm. ë ®o¹n m¹ch tõ cã tõ tr­êng kh«ng ®æi th­êng dïng thÐp ®óc, thÐp rÌn hoÆc thÐp l¸. b) VËt liÖu dÉn ®iÖn: VËt liÖu d·n ®iÖn dïng ®Ó chÕ t¹o c¸c bé phËn dÉn ®iÖn. VËt liÖu ®Én ®iÖn dïng trong m¸y tèt nhÊt lµ ®ång v× gi¸ thµnh kh«ng ®¾t l¾m vµ cã ®iÖn trë suÊt nhá. Ngoµi ra cßn dïng nh«m vµ c¸c hîp kim kh¸c nh­ ®ång thau…..§Ó chÕ t¹o d©y quÊn ta th­êng dïng ®ång ®«i khi dïng nhu«m. D©y ®ång vµ ®©y nhu«m ®­îc chÕ t¹o theo tiÕt ®iÖn trßn hoÆc ch÷ nhËt, cã bäc c¸ch ®iÖn kh¸c nhau nh­ v¶i, sîi thuû tinh, giÊy, nhùa ho¸ häc, s¬n emay. Víi c¸c lo¹i m¸y cã c«ng suÊt nhá vµ trung b×nh, ®iÖn ¸p d­êi 700V th­êng dïng s¬n emay v× líp c¸ch ®iÖn cña d©y máng, ®¹t ®é bÒn yªu cÇu. §èi víi c¸c bé phËn kh¸c nh­ vµnh ®æi chiÒu, lång sãc hoÆc vµnh tr­ît; ngoµi ®ång, nh«m ng­êi ta cßn dïng c¶ c¸c hîp kim cña ®ång hoÆc nh«m hoÆc cã chç dïng c¶ thÐp ®Ó t¨ng ®é bÒn c¬ häc vµ gi¶m kim lo¹i mµu. 2. VËt liÖu kÕt cÊu: §Ó c¸ch ®iÖn c¸c bé phËn mang ®iÖn trong m¸y, ng­êi ta sö dông vËt liÖu c¸ch ®iÖn. Trong m¸y ®iÖn, vËt liÖu c¸ch ®iÖn ph¶i cã c­êng ®é c¸ch ®iÖn cao, chÞu nhiÖt tèt, t¶n nhiÖt tèt, chèng Èm vµ bÒn vÒ c¬ häc. §é bÒn v÷ng vÒ nhiÖt cña chÊt c¸ch ®iÖn bäc day dÉn quyÕt ®Þnh nhiÖt ®é cho phÐp cña d©y vµ do ®ã quyÕt ®Þnh t¶i cña nã. NÕu tÝnh n¨ng chÊt c¸ch ®iÖn cµng cao th× líp c¸ch ®iÖn cã thÓ máng vµ kÝch th­íc cña m¸y gi¶m. ChÊt c¸ch ®iÖn cña m¸y ®iÖn chñ yÕu ë thÓ r¾n, gåm 4 nhãm: - ChÊt h÷u c¬ thiªn nhiªn nh­: giÊy, v¶i, lôa… - ChÊt v« c¬ nh­: ami¨ng, mica, sîi thuû tinh… - C¸c chÊt tæng hîp - C¸c lo¹i men, s¬n c¸ch ®iÖn ChÊt c¸ch ®iÖn tèt nhÊt lµ mica, song t­¬ng ®èi ®¾t nªn chØ dïng trong c¸c m¸y cã ®iÖn ¸p cao. Do ®ã, th­êng dïng c¸c vËt liÖu cã sîi nh­ giÊy, v¶i… Chóng cã ®é bÒn c¬ häc tèt, rÎ tiÒn nh­ng hót Èm kÐm, dÉn nhiÖt kÐm, c¸ch ®iÖn kÐm. V× vËy, d©y dÉn c¸ch ®iÖn sîi ph¶i ®­îc sÊy, tÈm ®Ó c¶i thiÖn tÝnh n¨ng cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn. Ngoµi ra cßn cã chÊt c¸ch ®iÖn ë thÓ khÝ (kh«ng khÝ, hy®r«, khÝ tr¬) hoÆc thÓ láng (dÇu m¸y biÕn ¸p). VËt liÖu khÝ: Kh«ng khÝ lµ mét chÊt c¸ch ®iÖn tèt, tuy nhiªn ®Ó c¸ch ®iÖn tèt h¬n ng­êi ta th­êng dïng khÝ tr¬. Hy®r« ®­îc sö dông trong tr­êng hîp cÇn c¸ch ®iÖn vµ lµm m¸t bªn trong vËt liÖu. VËt liÖu láng: §©y lµ lo¹i vËt liÖu c¸ch ®iÖn rÊt quan träng trong m¸y ®iÖn v× nã cã thÓ len lái vµo c¸c khe hë rÊt nhá vµ cßn cã thÓ sö dông ®Ó dËp hå quang. C¨n cø vµo ®é bÒn nhiÖt, vËt liÖu c¸ch ®iÖn ®­îc chia ra nhiÒu lo¹i, cÊp c¸ch ®iÖn nh­ sau: CÊp c¸ch ®iÖn VËt liÖu NhiÖt ®é vËt liÖu giíi h¹n cho phÐp NhiÖt ®é TB d©y quÊn cho phÐp A Sîi Xenlul«, b«ng hoÆc t¬ tÈm trong vËt liÖu h÷u c¬ láng 1050C 1000C E Vµi lo¹i mµng tæng hîp 1200C 1150C B Ami¨ng, sîi thuû tinh cã chÊt kÕt dÝnh vËt liÖu gèc mica 1300C 1200C F Ami¨ng, vËt liÖu gèc mica, sîi thuû tinh cã chÊt kÕt dÝnh vµ tÈm tæng hîp 1550C 1400C H VËt liÖu gèc mica, ami¨ng, sîi thuû tinh phèi hîp chÊt kÕt dÝnh vµ tÈm silic h÷u c¬ 1800C 1650C II- Ph¸t nãng vµ lµm m¸t m¸y ®iÖn Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cã tæn hao c«ng suÊt. Tæn hao n¨ng l­îng trong m¸y ®iÖn gåm tæn hao s¾t tõ (do hiÖn t­îng tõ trÔ vµ dßng xo¸y) trong thÐp, tæn hao ®ång trong ®iÖn trë d©y quÊn vµ tæn hao do ma s¸t (ë m¸y ®iÖn quay). TÊt c¶ tæn hao n¨ng l­îng ®Òu biÕn thµnh nhiÖt n¨ng lµm nãng m¸y ®iÖn. Khi ®ã do t¸c ®éng cña nhiÖt ®é, chÊn ®éng vµ c¸c t¸c ®éng lý ho¸ kh¸c, líp c¸ch ®iÖn sÏ bÞ l·o ho¸, nghÜa lµ mÊt dÇn c¸c tÝnh bÒn vÒ ®iÖn vµ c¬. Thùc nghiÖm cho thÊy khi nhiÖt ®é t¨ng qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp 8¸100C th× tuæi thä cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn gi¶m ®i mét nöa. ë nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp, ®é t¨ng nhiÖt cña c¸c phÇn tö kh«ng v­ît qu¸ ®é t¨ng nhiÖt cho phÐp, tuæi thä trung b×nh cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn vµo kho¶ng 10¸15 n¨m. Khi m¸y lµm viÖc qu¸ t¶i, ®é t¨ng nhiÖt ®é sÏ v­ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp. V× vËy, khi sö dông m¸y ®iÖn cÇn tr¸nh ®Ó m¸y qu¸ t¶i lµm nhiÖt ®é t¨ng cao trong mét thêi gian dµi. §Ó lµm m¸t m¸y ®iÖn ph¶i cã biÖn ph¸p t¶n nhiÖt ra ngoµi m«i tr­êng xung quanh. Sù t¶n nhiÖt kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo bÒ mÆt lµm m¸t cña mÆt m¸y mµ cßn phô thuéc vµo sù ®èi l­u cña kh«ng khÝ xung quanh hoÆc cña m«i tr­êng lµm m¸t kh¸c nh­ dÇu m¸y biÕn ¸p… Th«ng th­êng, vá m¸y ®iÖn ®­îc chÕ t¹o cã c¸c c¸nh t¶n nhiÖt vµ m¸y ®iÖn cã hÖ thèng qu¹t giã ®Ó lµm m¸t. Bµi 2: M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé I- Kh¸i niÖm chung M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµ lo¹i m¸y ®iÖn xoay chiÒu, lµm viÖc theo nguyªn lý c¶m øng ®iÖn tõ cã tèc ®é quay cña roto n kh¸c víi tèc ®é quay cña tõ tr­êng n1. M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã 2 d©y quÊn: d©y quÊn stato (s¬ cÊp), víi l­íi ®iÖn tÇn sè kh«ng ®æi f1, d©y quÊn roto (thø cÊp) ®­îc n1 t¾t l¹i hoÆc khÐp kÝn trªn ®iÖn trë. Dßng ®iÖn trong d©y quÊn roto ®­îc sinh ra nhê søc ®iÖn ®éng c¶m øng cã tÇn sè phô f2 phô thuéc vµo roto; nghÜa lµ phô thuéc vµo t¶i ë trªn trôc cña m¸y. Còng nh­ c¸c m¸y ®iÖn quay kh¸c, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång cã tÝnh thuËn nghÞch, nghÜa lµ cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn còng nh­ chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn. II- Ph©n lo¹i vµ kÕt cÊu 1. Ph©n lo¹i M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã nhiÒu lo¹i, ®­îc ph©n lo¹i theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau: Theo kÕt cÊu cña nã, theo kÕt cÊu cña roto, theo sè pha trªn d©y quÊn stato… * Theo kÕt cÊu cña vá: M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã thÓ chia thµnh c¸c kiÓu chÝnh sau: kiÓu hë, kiÓu b¶o vÖ, kiÓu kÝn, kiÓu phßng næ… * Theo kÕt cÊu roto: M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé chia lµm 2 lo¹i: Lo¹i roto kiÓu d©y quÊn vµ roto kiÓu lång sãc. * Theo sè pha trªn d©y quÊn stato cã thÓ chia lµm 3 lo¹i: 1 pha, 2 pha, 3 pha. 2. KÕt cÊu Gièng nh­ nh÷ng m¸y quay kh¸c, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: 1) Stato: Stato lµ phÇn tÜnh gåm 2 bé phËn chÝnh lµ lâi thÐp vµ d©y quÊn. Ngoµi ra cßn cã vá m¸y, n¾p m¸y. a. Lâi thÐp: Lâi thÐp ®­îc Ðp trong vá m¸y lµm nhiÖm vô dÉn tõ. Lâi thÐp stato h×nh trô do c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn ®­îc dËp r·nh bªn trong ghÐp l¹i víi nhau t¹o thµnh c¸c r·nh theo h­íng trôc. V× tõ tr­êng ®i qua lâi thÐp l¸, tõ tr­êng quay lªn ®Ó gi¶m tæn hao lâi thÐp ®­îc lµm b»ng nh÷ng l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy 0,5mm Ðp l¹i. Mçi l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn ®Òu cã phñ s¬n c¸ch ®iÖn trªn bÒ mÆt ®Ó gi¶m hao tæn do dßng xo¸y g©y nªn. b. D©y quÊn: D©y quÊn stato lµm b»ng d©y dÉn bäc c¸ch ®iÖn (d©y ®iÖn tõ) vµ ®­îc ®Æt trong c¸c r·nh cña lâi thÐp. KiÓu d©y quÊn, h×nh d¹ng vµ c¸ch bè trÝ d©y quÊn sÏ ®­îc tr×nh bµy chi tiÕt trong bµi sau: c. Vá m¸y: Vá m¸y lµm b»ng nh«m hoÆc gang dïng ®Ó cè ®Þnh lâi thÐp vµ d©y quÊn còng nh­ cè ®Þnh m¸y trªn bÖ. Kh«ng dïng ®Ó lµm m¹ch dÉn tõ. §èi víi m¸y cã c«ng suÊt t­¬ng ®èi lín (1000kw) th­êng dïng thÐp tÊm hµn l¹i thµnh vá. Tuú theo c¸ch lµm nguéi m¸y mµ d¹ng vá còng kh¸c nhau: KiÓu vá hë, vá b¶o vÖ, vá kÝn hay vá phßng næ… Hai ®Çu vá cã n¾p m¸y vµ æ ®ì trôc. Vá m¸y vµ n¾p m¸y cßn dïng ®Ó b¶o vÖ m¸y. 2) Roto: Roto lµ phÇn quay gåm lâi thÐp, d©y quÊn vµ trôc m¸y. a. Lâi thÐp: Nãi chung ng­êi ta sö dông l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn nh­ ë stato. Lâi thÐp ®­îc Ðp trùc tiÕp lªn trôc m¸y hoÆc lªn mét gi¸ roto cña m¸y. PhÝa ngoµi cña l¸ thÐp cã xÎ r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn. b. D©y quÊn roto: Cã 2 lo¹i chÝnh: Roto lång sãc vµ roto d©y quÊn - Lo¹i roto kiÓu d©y quÊn: Roto cã d©y quÊn gièng nh­ d©y quÊn stato. Trong m¸y ®iÖn cì trung b×nh trë lªn th­êng dïng d©y quÊn kiÓu sãng 2 líp v× bít ®­îc nh÷ng ®Çu d©y nèi, kÕt cÊu d©y quÊn trªn roto chÆt chÏ. Trong m¸y ®iÖn cì nhá th­êng dïng d©y quÊn ®ång t©m 1 líp. D©y quÊn ba pha cña roto th­êng ®Êu h×nh sao, cßn ba ®Çu kia ®­îc nèi vµo ba r·nh tr­ît th­êng lµm b»ng ®ång ®Æt cè ®Þnh ë 1 ®Çu trôc vµ th«ng qua chæi than cã thÓ ®Êu víi m¹ch ®iÖn bªn ngoµi. §Æc ®iÓm cña lo¹i ®éng c¬ ®iÖn roto kiÓu d©y quÊn lµ cã thÓ th«ng qua chæi than ®­a ®iÖn trë phô hay suÊt ®iÖn ®éng phô vµo m¹ch ®iÖn roto ®Ó c¶i thiÖn tÝnh n¨ng më m¸y, ®iÒu chØnh tèc ®é hoÆc c¶i thiÖn hÖ sè c«ng suÊt cña m¸y. Khi m¸y lµm viÖc b×nh th­êng, d©y quÊn roto ®­îc nèi ng¾n m¹ch. - Lo¹i roto kiÓu lång sãc: KÕt cÊu cña lo¹i d©y quÊn nµy rÊt kh¸c so víi d©y quÊn stato. Trong mçi r·nh cña lâi thÐp roto ®Æt vµo thanh dÉn b»ng ®ång hay nh«m dµi ra khái lâi thÐp vµ ®­îc nèi t¾t l¹i 2 ®Çu b»ng 2 vµnh ng¾n m¹ch b»ng ®ång hay nh«m lµm thµnh 1 c¸i lång mµ ng­êi ta quen gäi lµ lång sãc. ë c¸c m¸y c«ng suÊt nhá, lång sãc ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch ®óc nh«m vµo c¸c r·nh lâi thÐp roto t¹o thµnh thanh nh«m 2 ®Çu ®óc vßng ng¾n m¹ch vµ c¸nh qu¹t lµm m¸t. D©y quÊn roto lång sãc kh«ng cÇn c¸ch ®iÖn víi l¸ thÐp. §Ó c¶i thiÖn tÝnh n¨ng më m¸y, trong m¸y c«ng suÊt t­¬ng ®èi lín, r·nh roto cã thÓ lµm thµnh r·nh s©u hoÆc lµm thµnh 2 r·nh lång sãc (r·nh lång sãc kÐp). Trong m¸y ®iÖn cì nhá, r·nh roto th­êng ®­îc lµm chÐo ®i mét gãc so víi t©m trôc. §éng c¬ lång sãc lµ lo¹i rÊt phæ biÕn do gi¸ thµnh rÎ vµ lµm viÖc b¶o ®¶m. §éng c¬ roto d©y quÊn cã ­u ®iÓm vÒ më m¸y vµ ®iÒu chØnh tèc ®é, song gi¸ thµnh cao vµ vËn hµnh kÐm, tin cËy h¬n roto lång sãc nªn chØ ®­îc dïng khi ®éng c¬ roto lång sãc kh«ng ®¸p øng c¸c yªu cÇu vÒ truyÒn ®éng. 3) Khe hë: V× roto lµ mét khèi trßn nªn khe hë ®Òu. Khe hë trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé rÊt nhá (0,2¸1mm trong m¸y ®iÖn cì võa vµ nhá) ®Ó h¹n chÕ dßng ®iÖn tõ ho¸ vµ nh­ vËy míi cã thÓ lµm cho hÖ sè c«ng suÊt cña m¸y cao h¬n. III- C«ng dông cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµ lo¹i m¸y ®iÖn xoay chiÒu, chñ yÕu lµm ®éng c¬ ®iÖn. Do kÕt cÊu ®¬n gi¶n, lµm viÖc ch¾c ch¾n, hiÖu suÊt cao, gi¸ thµnh h¹ nªn ®éng c¬ kh«ng ®ång bé lµ mét lo¹i m¸y ®­îc dïng réng r·i nhÊt trong c¸c ngµnh kinh tÕ quèc d©n víi c«ng suÊt tõ vµi chôc ®Õn vµi ngh×n kw. Trong c«ng nghiÖp th­êng dïng m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm nguån ®éng lùc cho c¸c m¸y c¸n thÐp võa vµ nhá, cho c¸c m¸y c«ng cô ë c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp nhÑ… Trong c¸c hÇm má dïng lµm m¸y têi hay qu¹t giã. Trong n«ng nghiÖp dïng lµm m¸y b¬m hay gia c«ng n«ng s¶n. Trong ®êi sèng hµng ngµy, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé còng dÇn dÇn chiÕm mét vÞ trÝ quan träng: Qu¹t giã, ®éng c¬ trong tñ l¹nh… Tãm l¹i, theo sù ph¸t triÓn cña nÒn s¶n xuÊt, ®iÖn khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸, ph¹m vi øng dông cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã phÇn bÞ h¹n chÕ. M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã thÓ dïng lµm m¸y ph¸t ®iÖn nh­ng ®Æc tÝnh kh«ng tèt l¾m so víi m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé nªn chØ trong mét vµi tr­êng hîp ®Æc biÖt nµo ®ã (nh­ trong qu¸ tr×nh ®iÖn khÝ ho¸ n«ng th«n) cÇn nguån ®iÖn phô hay t¹m thêi th× nã còng cã ý nghÜa quan träng. IV- Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Khi trong lâi thÐp stato cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé, ta t¹o mét tõ tr­êng quay víi tèc ®é n1 = 60f : p (f: tÇn sè dßng ®iÖn l­íi ®­a vµo ; p: sè cÆp cùc) th× tõ tr­êng nµy quÐt qua d©y quÊn nhiÒu pha tù ng¾n m¹ch ®Æt trªn lâi thÐp roto vµ c¶m øng trong d©y quÊn ®ã suÊt ®iÖn ®éng vµ dßng ®iÖn. Tõ th«ng do dßng ®iÖn nµy sinh ra hîp víi tõ th«ng cña stato t¹o thµnh tõ th«ng tæng ë khe hë. Dßng ®iÖn trong d©y quÊn t¸c dông víi tõ th«ng khe hë sinh ra m«men, t¸c dông ®ã cã quan hÖ mËt thiÕt víi tèc ®é quay n cña roto. Trong nh÷ng ph¹m vi tèc ®é kh¸c nhau th× chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y còng kh¸c nhau. Khi roto quay thuËn víi tõ tr­êng quay nh­ng tèc ®é nhá h¬n tèc ®é ®ång bé th× dßng ®iÖn sinh ra trong d©y quÊn roto cïng chiÒu víi søc ®iÖn ®éng vµ t¸c dông tõ tr­êng tæng trong khe hë sinh ra lùc F vµ m«men M kÐo roto quay theo chiÒu tõ tr­êng quay. §iÖn n¨ng ®­a tíi roto ®· biÕn thµnh c¬ n¨ng trªn trôc, nghÜa lµ m¸y ®iÖn lµm viÖc trong chÕ ®é ®éng c¬. Nh÷ng m¸y chØ lµm viÖc ë chÕ ®é nµy khi n < n1 v× khi ®ã míi cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a tõ tr­êng vµ d©y quÊn roto vµ nh­ vËy trong d©y quÊn roto míi cã dßng ®iÖn vµ m«men kÐp roto quay. Trong nh÷ng ph¹m vi tèc ®é kh¸c nhau th× chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y còng kh¸c nhau: - Khi roto quay thuËn vµ nhanh h¬n tèc ®é ®ång bé dïng mét ®éng c¬ s¬ cÊp nµo ®ã quay roto cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé v­ît tèc ®é ®ång bé n > n1, khi ®ã chiÒu cña tõ tr­êng quay quÐt qua d©y dÉn sÏ cã chiÒu ng­îc l¹i, søc ®iÖn ®éng vµ dßng ®iÖn trong d©y dÉn roto còng ®æi chiÒu nªn chiÒu cña m«men còng ng­îc chiÒu quay cña n1 nghÜa lµ ng­îc víi chiÒu cña roto nªn ®ã lµ m«men h·m. M¸y ®iÖn ®· biªn c¬ n¨ng t¸c dông lªn trôc ®éng c¬ ®iÖn, do ®éng c¬ s¬ cÊp kÐo, thµnh ®iÖn n¨ng cung cÊp cho l­íi ®iÖn nghÜa lµ m¸y ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn. - Khi roto quay ng­îc víi chiÒu tõ tr­êng quay th× chiÒu cña søc ®iÖn ®éng, dßng ®iÖn vµ c¶ m«men vÉn gièng nh­ lóc ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn. V× m«men sinh ra ng­îc víi chiÒu quay cña roto nªn cã t¸c dông h¹m roto ®øng l¹i. Trong tr­êng hîp nµy m¸y ®iÖn võa lÊy ®iÖn n¨ng ë l­íi ®iÖn vµo võa lÊy c¬ n¨ng ë ®éng c¬ s¬ cÊp. ChÕ ®é lµm viÖc nµy gäi lµ chÕ ®é h·m ®iÖn tõ. Bµi 3: C¬ së thiÕt kÕ bé d©y quÊn stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé I- Kh¸i niÖm vµ c¸c th«ng sè c¬ b¶n 1. Sè cÆp cùc p: §­îc h×nh thµnh bëi mét cuéc d©y hay nhãm cuéc d©y vµ ®­îc ®Êu d©y sao cho khi cã dßng ®iÖn ®i qua sÏ t¹o ®­îc c¸c cÆp cùc N-S xen kÏ kÕ tiÕp nhau trong cïng 1 pha. Kho¶ng c¸nh tõ t©m cùc tõ nµy ®Õn t©m cùc tõ kÕ tiÕp ®­îc gäi lµ b­íc cùc tõ T. B­íc tõ T cßn ®­îc hiÓu lµ kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh hay gãc ®é ®iÖn gi÷a pha A, pha B, pha C. Trong tÝnh to¸n T ®­îc tÝnh theo ®¬n vÞ r·nh vµ x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc: Z T = (r·nh) 2p Trong ®ã: Z lµ tæng sè r·nh ®­îc lËp trªn stato. 2. Cuén d©y: Cã thÓ lµ 1 hoÆc nhiÒu vßng, khi cuén d©y ®­îc bè trÝ trªn stato th× chia lµm c¸c c¹nh d©y vµ c¸c ®Çu d©y (®Çu ra, ®Çu vµo). B­íc d©y quÊn lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh d©y cña cuén d©y ®ang ®­îc bè trÝ trªn stato vµ ®­îc tÝnh theo ®¬n vÞ ranh, ký hiÖu lµ y. So s¸nh b­íc d©y quÊn víi b­íc cùc tõ, ta cã: + B­íc ®ñ: y = T + B­íc ng¾n: y < T + B­íc dµi: y > T 3. C¸c th«ng sè kh¸c: - m : sè pha cña ®éng c¬ - a : sè m¹ch nh¸nh song song trong m¸y - q : sè r·nh t¸c ®éng lªn 1 cùc 4. Nhãm cuén d©y QuÊn d©y trong m¸y ®iÖn nh×n chung cã thÓ ®­îc thùc hiÖn víi 2 lo¹i nhãm d©y. - Nhãm cuén d©y ®ång t©m - Nhãm cuén d©y ®ång khu«n a. Nhãm cuén d©y ®ång t©m: Nhãm cuén d©y ®ång t©m ®­îc h×nh thµnh bëi nhiÒu cuén d©y cã b­íc cuén d©y kh¸c nhau vµ ®­îc m¾c nèi tiÕp víi nhau theo cïng mét chiÒu cuèn. C¸c c¹nh d©y cña mçi cuén chiÕm c¸c r·nh kÒ cËn nhau ®Ó t¹o thµnh cùc tõ. §Ó t¹o h×nh nhãm cuén d©y ®ång t©m ng­êi ta quÊn liªn tiÕp c¸c d©y dÉn theo cïng mét chiÒu quÊn lªn trªn mét bé khu«n cã kÝch th­íc kh¸c nhau vµ ®Æt ®ång t©m trªn cïng mét bôc quÊn. ¦u ®iÓm cña c¸ch quÊn d©y nµy lµ dÔ l¾p ®Æt cuén d©y vµo stato nh­ng cã nh­îc ®iÓm lµ c¸c ®Çu cuén d©y cho¸n chç nhiÒu h¬n so víi c¸ch quÊn kh¸c. D¹ng nhãm cuén d©y ®ång t©m th­êng phæ biÕn trong c¸c ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt nhá. b. Nhãm cuén d©y ®ång khu«n: Nhãm cuén d©y nµy cã b­íc cña c¸c cuén d©y ®Òu b»ng nhau nªn chóng còng cã cïng mét khu«n ®Þnh h×nh. C¸c cuén d©y nµy ®­îc bè trÝ trªn stato ë c¸c r·nh kÕ tiÕp nhau ®Ó t¹o r·nh cùc tõ. Th«ng th­êng, b­íc cuén d©y trong nhãm cuén d©y ®ång khu«n ®Òu lµ b­íc ng¾n nªn cã ­u ®iÓm: Ýt tèn d©y, thu gän c¸c ®Çu cuén d©y. Tuy nhiªn ®Ó ®¹t yªu cÇu thu gän, c¸c ®Çu cuén d©y Ýt cho¸n chç th× viÖc l¾p bé d©y cuèn d¹ng nµy khã kh¨n h¬n vµ tèn nhiÒu thêi gian h¬n so víi nhãm ®ång t©m. II- C¸ch ®Êu gi÷a c¸c nhãm cuén d©y Khi thiÕt lËp s¬ ®å bé d©y quÊn trªn ®éng c¬ ba pha, c¸c nhãm d©y cã thÓ ®Êu ®Ó t¹o c¸c tõ cùc thËt hoÆc c¸c tõ cùc gi¸ tuú theo sù bè trÝ cña nhãm cuén d©y trong cïng 1 pha. 1. §Êu d©y c¸c nhãm t¹o c¸c tõ cùc thËt: Trong c¸ch ®Êu nµy c¸c nhãm d©y cïng 1 pha ®­îc bè trÝ s¸t nhau vµ nèi d©y gi÷a c¸c nhãm sao cho dßng ®iÖn qua c¸c nhãm t¹o thµnh c¸c cùc tõ N-S xen kÏ nhau. §Æc ®iÓm cña c¸ch ®Êu nµy lµ sè nhãm cuén d©y trong mét pha b»ng sè cÆp cùc. Khi ®Êu d©y cã thÓ ¸p dông nguyªn t¾c “®Çu - ®Çu” “cuèi – cuèi”. 2. §Êu d©y c¸c nhãm t¹o c¸c tõ cùc gi¶: Khi muèn ®Êu d©y t¹o c¸c cùc tõ gi¶ tøc lµ c¸c cùc tõ cïng dÊu, ng­êi ta ph¶i bè trÝ c¸c nhãm cuén d©y trong cïng 1 pha ph¶i c¸ch xa nhau Ýt nhÊt lµ 1 r·nh trèng. Khi ®Êu d©y ¸p dông nguyªn t¾c “®Çu – cuèi” b»ng c¸ch nèi ®Çu cña nhãm nµy víi cuèi cña nhãm kÕ tiÕp. §Æc ®iÓm cña c¸ch ®Êu nµy lµ sè nhãm cuén d©y trong 1 pha b»ng nöa sè cÆp cùc vµ c¸ch ®Êu nµy chØ ¸p dông khi 2p>2. Khi c¸c côm d©y cña cïng 1 pha n»m ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau trªn th©n m¸y th× ta gäi ®ã lµ d©y quÊn tËp trung. NÕu ta t¸ch nhá c¸c phÇn tö d©y cuèn tËp trung vµ r¶i ®Òu trªn th©n m¸y th× ta sÏ cã d©y quÊn ph©n t¸n. III- C¸ch dùng s¬ ®å d©y quÊn ®éng c¬ 3 pha * Muèn dùng s¬ ®å d©y quÊn ®éng c¬ 3 pha, ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n sau cña stato: - D¹ng d©y quÊn ®Þnh thiÕt kÕ - Tæng sè r·nh Z cña stato - Sè cÆp cùc 2p vµ sù ph©n bè cña day trªn stato * C¸c b­íc thµnh lËp: - X¸c ®Þnh b­íc cùc tõ: T = Z/2p - TÝnh sè c¹nh d©y cña mçi cùc, cña mçi pha: q = Z/3.2.p - TiÕn hµnh dùng s¬ ®å theo c¸c b­íc: + KÎ c¸c ®­êng song song vµ ®¸nh sè t­¬ng øng víi sè r·nh cña stato. + Tr¶i sè c¹nh d©y/cùc/pha cho ph©n bè ®Òu t¹i c¸c trùc cùc tõ vµ x¸c ®Þnh chiÒu dßng ®iÖn theo chiÒu ®Çu vµo. + C¨n cø vµo d¹ng d©y quÊn ®Þnh dùng vÏ c¸c ®Çu cuén d©y nèi liÒn c¸c c¹nh d©y l¹i thµnh h×nh d¹ng nhãm cuén vµ nèi d©y gi÷a c¸c nhãm cuén pha sao cho chiÒu dßng ®iÖn cña cïng 1 bèi trªn c¸c c¹nh d©y kÕ tiÕp kh«ng ®­îc ng­îc chiÒu nhau. + Dùa vµo ®é lÖch pha µ = Z/3p x¸c ®Þnh r·nh khëi ®Çu cña pha B vµ vÏ t­¬ng tù. + Cuèi cïng vÏ pha C t­¬ng tù pha B vµ c¸ch pha B ®é lÖch pha µ . * C¸c vÝ dô: (1). Thµnh lËp s¬ ®å d©y quÊn ®ång ®ång khu«n ph©n t¸n 1 líp cã: Z = 24 ; 2p = 4 ; y = 6 ; q = 2 (2). Thµnh lËp s¬ ®å d©y quÊn ®ång t©m tËp trung 1 líp cã: Z = 36 ; 2p = 4 ; y = 9 ; q = 3 S¬ ®å d©y quÊn ®ång khu«n ph©n t¸n mét líp: Z = 24 ; 2p = 4 ; y = 5 ; q = 2 Bµi 4: Kü thuËt quÊn d©y I- ChuÈn bÞ khu«n Dïng khu«n qu¶ tr¸m cã c¸c kÝch th­íc: a: B»ng mét cung ë ½ chiÒu cao cña r¨ng tÝnh tõ t©m r·nh c¹nh t¸c dông thø nhÊt ®Õn cc¹nh t¸c dông thø 2 cña cïng mét phÇn tö. b: Mçi bªn lÊy chiÒu s©u cña n¾p m¸y h: ChiÒu cao cña lâi s¾t + 3cm. Khu«n nµy th­êng dïng cho d©y quÊn ®ång khu«n. NÕu lµ d©y quÊn ®ång t©m ph¶i cã thªm 2 cæ lç n÷a, hai cæ lç nµy liÒn nhau vµ c¸ch nhau b»ng 1 b­íc r·nh thªn stato. b h b a II- Dông cô l¾p ®Æt d©y Khi l¾p bé d©y quÊn vµo c¸c r·nh cña stato cÇn ph¶i cã c¸c dông cô chuyªn dïng: bóa, kÐo, k×m, dao tre….. III- Kü thuËt c¸ch ®iÖn r·nh C¸ch ®iÖn r·nh nh»m môc ®Ých c¸ch ®iÖn gi÷a cuén d©y víi stato ®Ó tr¸nh ch¹m masse vµ ph¶i cã hinhhf d¹ng cña r·nh ®Ó «m s¸t vµo r·nh thuËn tiÖn cho viÖc vµo d©y. - Yªu cÇu c¸ch ®iÖn: + Nh÷ng vËt dÉn ®iÖn ph¶i ®­îc c¸ch ®iÖn trän vÑn trong vËt liÖu c¸ch ®iÖn. + Khi sö dông vËt liÖu c¸ch ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o ®é bãng cña vËt liÖu tr¸nh x­íc s¸t, g·y dËp……. Cã 2 d¹ng c¸ch ®iÖn: + C¸ch ®iÖn vá + C¸ch ®iÖn pha * C¸ch ®iÖn vá: Líp thø nhÊt lµ líp giÊy dµy 0,3cm cã chiÒu réng b»ng diÖn tÝch r·nh vµ chiÒu dµi b»ng chiÒu dµi cña r·nh + 3cm. Mçi ®Çu cña líp giÊy dÇy nµy ®­îc gËp l¹i 0,75cm ®Ó chèng xe dÞch. Líp thø hai lµ líp giÊy dµy 0,1cm cã chiÒu réng lín h¬n líp giÊy 0,3cm mét kho¶ng b»ng 2 b¶n r·nh hai bªn vµ co chiÒu dµi b»ng chiÒu dµi líp giÊy 0,3cm sau khi ®· gËp hai ®Çu. * C¸ch ®iÖn pha: Dïng mét miÕng giÊy dµy(> 0,3cm) cã chiÒu dµi b»ng a, chiÒu cao b»ng b, mét ®Çu c¾t trßn theo h×nh cña ®Çu bèi d©y ®Ó c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c bèi d©y trong c¸c pha kh¸c nhau. IV- C¸ch l¾p d©y vµo r·nh - Khi vµo d©y ph¶i vuèt th¼ng, tr¸nh bÞ x©y x­íc. NÕu nh­ trong bèi d©y cã mèi nèi ta ph¶i c¹o s¸t líp s¬n c¸ch ®iÖn ë bªn hai ®Çu d©y chç nèi, nèi d©y thËt chÆt ®Ó ®¶m b¶o khi ®éng c¬ lµm viÖc mèi nèi kh«ng bÞ háng lµm cho 2 ®Çu d©y kh«ng tiÕp xóc víi nhau dÉn ®Õn bèi d©y bÞ hë, ®éng c¬ sÏ kh«ng lµm viÖc ®­îc. Khi cuèn d©y cuèn d©y ph¶i chó ý ®­a mèi nèi lªn ®Çu bèi d©y vµ dïng gen c¸ch ®iÖn ®Ó ®¶m b¶o an toµn. Tr­íc khi l¾p d©y vµo r·nh nªn chän vÞ trÝ c¸c nhãm cuén d©y sao cho thuËn lîi nhÊt vµ cã mü thuËt. Th­êng chän vÞ trÝ sao cho ®Çu ra c¸c bèi d©y ë gÇn phÝa hép cùc. CÇn chó ý phÇn ®Çu cuén che lÊp c¸c cuén lç x¬ bu l«ng, gi¶m khã kh¨n kho l¾p roto. Ph¶i kiÓm tra th«ng m¹ch ®Êu ®óng cùc tÝnh sao cho ®éng c¬ ch¹y ®­îc. Th­êng khi ®Æt d©y vµo m¸y ta ph¶i kiÓm tra th«ng m¹ch ngay tõ bèi d©y ®Çu tiªn ®ång thêi kiÓm tra sù ch¹m masse gi÷a bèi d©y vµ vá m¸y. Quy ®Þnh chung: §Êu m¸y 220/380 - /Y 1. L¾p nhãm d©y ®ång t©m: Chän vÞ trÝ ®Çu tiªn sÏ l¾p d©y vµo, n¾n cuén d©y sao cho thu gän võa lät lßng stato. Sau khi ®Æt cuén bÐ nhÊt cña bèi d©y thø nhÊt vµo stato, cÈn thËn ®­a tõng l­îng nhá d©y n»m gÇn miÖng r·nh cho vµo r·nh. NÕu thÊy l­îng d©y ®­a vµo r·nh ®· h¬i cho¸n chç, dïng dao tre d¹t d©y cho song hµng råi nÐn chÆt xuèng. Khi d©y ®· cho vµo r·nh hÕt, g¹t líp c¸ch ®iÑn miÖng r·nh. Chó ý nÐn chÆt líp c¸ch ®iÖn nµy v× khÏ hë gi÷a roto vµ stato lµ rÊt nhá, nÕu ta kh«ng nÐn chÆt th× roto sÏ kh«ng thÓ quay ®wocj. Chó ý lu«n vµo bin d©y nhá tr­íc, bin d©y lín sau ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc vµo d©y. Víi mçi d©y ®· vµo c©n ®èi hai ®Çu cuén d©y råi uèn c¸c ®Çu cuén d©y sao cho cong vßng xuèng ®Ó réng chç cho nhãm cuén d©y l¾¬ sau. Sau khi vµo hÕt c¸c bèi d©y theo s¬ ®å ®· thµnh lËp ta mêi vµo c¸c c¹nh chí cuèi cïng. 2. L¾p d©y nhãm cuén d©y ®ång khu«n: §èi víi d¹ng d©y cuèn ®ång khu«n ta còng ph¶i thùc hiÖn c¸c c¹nh chê ®Ó sau khi vµ hÕt c¸c bèi d©y th× míi ®­îc h¹ xuèng. Kü thuËt vµo d©y còng t­¬ng tù nh­ trªn nh­ng cÇn chó ý víi c¸c d¹ng d©y quÊn ®ång khu«n ph¶i lu«n lãt giÊy c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c bèi cña c¸c pha ®Ó ®¹t ®­îc sù c¸ch ®iÖn pha hoµn toµn. V hai bé d©y quÊn. Sau khi ®· uèn n¾n ®Þnh h×nh bé d©y quÊn, thùc hiÖn nèi ®Êu d©y gi÷a c¸c bèi, gi÷a c¸c ®Çu ra víi d©y dÉn mÒm bäc c¸ch ®iÖn. Sau ®ã ®Þnh vÞ n¬i tËp trung ®­a d©y ra hép cùc, cuèi cïng tiÒn hµnh ®ai bé d©y quÊn ®Ó cho bé d©y quÊn v÷ng ch¾c. PhÇn II C«ng nghÖ vµ sè ®iÖn kü thuËt C¸c bµi tËp thùc hµnh I- Yªu cÇu Bµi tËp 1: Thùc hiÖn bµi d©y quÊn ®ång khu«n ph©n t¸n mét líp: Z= 24;Y= 5; Q= 2; 2P= 4. Bµi tËp 2: Thùc hiÖn bÇi day quÊn ®ång t©m tËp trung mét líp: Z= 36; Y= 9; Q= 3; 2P= 4. II- Thùc hµnh 1. Bµi tËp: * Cuén d©y: - Cuén riªng tõng bèi mét - Tæng sè lµ 12 bèi mçi bèi cã 55 vßng - §o th«ng m¹ch kiÓm tra tõng cuén - ChuÈn bÞ giÊy c¸ch ®iÖn vµ c¸c dông cô ®Ó vµo d©y. * Vµo d©y: - Ta vµo d©y sao cho mét c¹nh ®Ì lªn hai c¹nh tr­íc. C¹nh sau nµy vµ c¹nh tr­íc t¹o thµnh hai c¹nh míi ®Ó ®Æt tiÕp c¹nh kh¸c ®Ì lªn chóng. - §Çu tiªn ta chän mét r·nh bÊt kúquy ®Þnh ®ã lµ c¹nh 1. ta vµo d©y 2 c¹nh lµ c¹nh sè 2 vµ c¹nh sè 4 tr­íc,hai c¹nh cßn l¹i cña a bèi ®ã ®Ó chê bèi thø nhÊt vµo vÞ trÝ 186, tiÕp tôc bèi thø hai vµo r·nh 3x8. Cø nh­ vËy ta vµo tiÕp c¸c bèi cßn l¹i cho ®Õn hÕt råi ®Æt nèt 2 c¹nh chê xuèng r·nh 21823 lµ song. - Vµo d©y ®­îc r·nh nµo ta nhÐtgiÊy cÊch ®iÖn, n¾n tßn vµ Ðp lu«n bèi d©y ®ã xuèng ®ång thêi kiÓm tra lu«n xem cã th«ng m¹ch vµ ch¹m vá kh«ng ®Ó cã biÖn ph¸p sö lý lu«n. - Sau khi ®· vµo d©y vµ nhÐt líp c¸ch ®iÖn 0,1cm song tatiÕn hµnh lãt c¸ch ®iÖn pha vµ dïng dao tre n¾n cho c¸c bèi d©y n»m Ðp s¸t vµo nhau gän gµng. V× bµi tËp nµykh«ng yªu cÇu ch¹y m¸y nªn kh«ng cÇn ®ai m¸y. * §Êu m¸y: - Chän mét ®Çu cña mét bèi bÊt kú quy ®Þnh lµ pha A ®Êu ®Çu cuèi bèi A1 vÝ ®Çu cuèi bèi A2, ®Çu vµo bèi A2 ®Êu víi ®Çu vµo c¶u bèi A3, ®Çu c¶u bèi A3 ®Êu víi ®Çu cuèi bèi A4 cßn ®Çu cßn l¹i cña bèi A4 lµ ®Çu X. Tõ pha ®Çu vµo pha A ta c¸ch ra 3 r·nh 24 lµ ®Çu vµo cña pha B. §Êu pha B th­¬ng tù nh­ pha A, t­¬ng tù pha B ta ®Çu pha C vµ hoµn thµnh bµi tËp. * NhËn xÐt: - ¦u ®iÓm: Hoµn thµnh cuèn vµ l¾p ®Æt sím. §· biÕt x¸c ®Þnh cùc tÝnh, cho pha A t×m ®­îc pha C vµ ®Êu pha C nhanh ®¹t yªu cÇu. - KhuyÕt ®iÓm: Do bµi tËp ®Çu cßn bì ngì, kü thuËt ch­a thµnh th¹o, d©y cò nhiÒu mèi nèi nªn c¸c bèi d©y cßn ch­a gän, h×nh thøc ch­a ®­îc ®Ñp m¾t. Khi tËp ®Êu d©y do kh«ng chó ý nªn cã nhiÒu r·nh líp giÊy 0,1cm kh«ng ®­îc Ðp chÆt. 2. Bµi tËp 2: * Yªu cÇu: - Dßng më m¸y : Imm = 46(A) - Dßng ®iÖn pha : IA = IB = IC = 1,4A - Tèc ®é : 1480v/p * Kü thuËt - QuÊn d©y: Mçi bin 72 vßng, b¾t ®Çu quÊn tõ cuén nhá nhÊt ®Õn cuén lín nhÊt. Cè ®Þnh ë mçi bin b»ng c¸c d©y ®ång cho khái bÞ rèi. Khi cuèn d©y ph¶i chó ý ®­a c¸c mèi lªn ®Çu c¸c bin, c¹o s¹ch vµ nèi chÆt hai ®Çu d©y ®Ó chóng tiÕp xóc nhau. NÕu cã m«in nèi cò ph¶i bá yane c¸ch ®iÖn ra, c¹o s¹ch chè nèi vµ nèi l¹i. - Vµo d©y: + Dùa vµo s¬ ®å ®Ó x¸c ®Þnh c¸c c¹nh chê vµ chiÒu lång d©y. + §Æt c¸c c¹nh chê 4,5,6 xuèng sau ®ã vµo bèi thø nhÊt ë vÞ trÝ 1,2,3vµ 10,11,12 ®Ì lªn c¹nh chê 4,5,6. Cø tiÕp tôc h¹ ®ªn bèi cuèi cïng vµ ®Æt c¹nh chê 31,32,33 xuèng. Th­êng thi ta x¸c ®Þnh cùc tÝnh cña chóng vµ tiÕn hµnh vµo bèi nhá tr­íc. + §Æt d©y vµo r·nh nµo th× tiÒn hµnh nhÐt giÊy c¸ch ®iÖn lu«n vµo r·nh ®ã. Sau ®ã n¾n trßn c¸c ®Çu bin d©y tõ cuén nhá ®Õn lín. NhÐt giÊy c¸ch ®iÖn ba pha vµo 2 ®Çu råi n¾n dÑp, trßn ®Çu ®Ó khi vµo kh«ng bÞ r¹m vµo d©y. + §Êu d©y theo s¬ ®å ®· cã khi ®Êumay song ta x¸c ®Þnh ®­îc 6 ®Çu lµ: A,B,C vµ X, Y, Z. Ba ®Çu pha A, B, C cho ra ba d©y cïng mµu cßn ba ®Çu X, Y, Zta chän 3 d©y cïng mµu kh¸c. + Sau khi vµo d©y song dïng d©y sîi ®ai m¸y cho gän gµng. ChØnh l¹i líp giÊy c¸ch ®iÖn, söa l¹i c¸c bèi d©y cho hoµn chØnh ®Ó l¾p roto cµ chuÈn bÞ d¹ng m¸y. * KÕt qu¶: Imm(A) IA(A) IB(A) IC(A) UA(N) UB(N) UC(N) N(v/p) 46 1,45 2,3 2,1 230 230 230 1480 * NhËn xÐt : - ¦u ®iÓm: Hoµn thµnh bµi tËp ®ïng thêi gian quy ®Þnh. Sè liÖu ch¹y m¸y kh¸ ®ång ®Òu gi÷a c¸c pha vµ s¾t víi yªu cÇu cña bµi to¸n, mÆc dï dÉy xÊu nhiÒu mèi nèi nh­ng m¸y vÉn ch¹y ®¹t yªu cÇu. - KhuyÕt ®iÓm: Do chñ quan trong lóc qó©n d©y, tËnn dông nhiÒu mèi nèi cò nh­ng kh«ng c¹o líp «xi ho¸ trªn mèi nèi vµ nèi chÆt l¹i nªn khi l¾p roto, do rung ®éng nªn c¸c mèi nèi cò kh«ng tiÕp xóc víi nhau lµm m¸y kh«ng ch¹y ®­îc. Sau khi th¸o ra c¹o s¹ch l¹i c¸c mèi nèi cò vµ nèi chÆt th× m¸y ®· ho¹t ®éng b×nh th­êng. Tuy nhiªn do d©y nhiÒu mèi nèi vµ x©y x­íc ë pha C vµ ph¶i chØnh söa nhiÒu nªn pha C ®· cã sè liÖu lín h¬n so víi yªu cÇu.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha.doc