Thiết kế chế tạo sa bàn thực tập đấu dây động cơ không đồng bộ

một bên (gồm một tổ bối dây) kim của milivôn kế chỉ theo chièu ngược lại. Hình 1.10. Cách tìm chỗ chạm pha với vỏ. Hình 1.11. Cách tìm bối dây chạm mát Tổ bối dây bị hư hỏng cách điện dẫn đến chạm chập vỏ là tổ bối dây nằm giữa 2 bên có kim đồng hồ chỉ 2 chiều ngược nhau (dù một đầu đồng hồ cắm ra vỏ, một đầu cắm lần lượt cắm vào từng đầu của bối dây này). Để tiếp tục tìm ra bối nào trong tổ bối bị chạm vỏ, ta cần tháo rời từng bối và tiến hành đo sụt áp từng bối dây theo cách tương tự như trên. Hình 1.11 trình bày một tổ bối có 4 bối dây (còn gọi là bin dây) có một bối hay bin bị chạm vỏ. Cuối cùng, ta sẽ xác định được bối dây nào bị chạm mát. Biết được bối dây bị chạm. Ta xác định được rãnh chạm mát và có thể dùng phương pháp lồng luồn để khôi phục động cơ một cách tiết kiệm nhất. Xác định chạm chập vòng dây. Sau khi đã xác định được không có chạm chập pha - vỏ, pha- pha mà động cơ vẫn có hiện tượng kêu và quá nóng cục bộ. Ta đo cường độ dòng điện 3 pha thấy mất cân bằng ngay cả khi không có tải và khi đo điện trở một chiều từng pha thấy chênh lệch ta có thể xác định sơ bộ là có chạm chập vòng dây. Sau đó tháo rút rô to và tiến hành kiểm tra chạm chập bằng“rô-nha”như hình 1.12. Trước khi kiểm tra cần tháo rời các mạch đấu song song trong từng pha và cần tháo cầu đấu sao hoặc tam giác ở bản cực động cơ. Rô- nha làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi có chạm chập vòng dây, một thanh thép lá đặt giữa “rô-nha” và các miệng rãnh stato khi chạm chập vòng dây, dưới tác dụng của từ trường biến thiên của “rô-nha” khép qua lõi thép stato, trong các vòng dây ngắn mạch sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng. Dòng điện này chạy trong dây dẫn trong rãnh lại sinh ra từ trường xoay chiều móc vòng qua phần răng và khép mạch qua lá thép thử. Kết quả là thép thử bị hút chặt xuống rãnh (giữa2 răng). khi đó ta biết có chạm chập vòng dây ở rãnh đó. Cách sấy và tẩm cuộn dây máy điện: Kỹ thuật sấy và tẩm cuộn dây động cơ điện có rất nhiều kiểu từ đơn giản như sấy bằng đèn điện, bằng khí nóng tẩm sơn bằng cách dội, quét... Đến hiện đại như: Tẩm sấy trong lò tẩm sấy chân không, có áp lực tẩm. Tuy nhiên, trong sửa chữa người ta thường dùng cách đơn giản nhưng vẫn đảm bảo chất lượng sấy như sấy bằng dòng điện trực tiếp chạy trong cuộn dây động cơ, sấy bằng dòng cảm ứng gián tiếp... 1.3.4. Một số dạng sai hỏng về cơ và cách khắc phục: 1.3.4.1- Động cơ bị hỏng ổ bạc, hỏng ổ bi, mòn trục. Ổ bạc, ổ bi cùng với 2 nắp có nhiệm vụ định vị cho rô to và stato được đồng tâm để khi quay không bị chạm vầo nhau. Đồng thời làm giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động với bộ phận cố định. Ổ bạc hoặc ổ bi được gọi là tốt nếu khi lắc đầu trục không thấy có độ rơ ngang, khi ổ bạc, ổ bi hay trục mòn hoặc ô van thì động cơ quay có tiếng gõ kèm theo hiện tượng rung, lắc. Trường hợp nặng có thể bị sát cốt hoặc không thể kéo được tải. Nếu kiểm tra bằng căn lá sẽ thấy khe hở giữa rô to và stato là không đều nhau. Trong khi chế tạo và lắp ráp người ta rất quan tâm đến việc giữ cho khe hở được đồng đều về mọi phía. Trong mỗi tổ bối dây luôn có từng tổ bối dây đối diện nhau qua tâm. Điều đó tất yếu dẫn đến việc có từng cặp cực cũng đối diện nhau và do đó lực từ kéo rôto đều về mọi phía. Nếu một phía nào đó mà rô to quá gần với stato thì rô to bị kéo mạnh hơn về phía đó làm cho động cơ quay không thể êm tuyệt đối được lúc này nếu ổ bạc hoặc ổ bi mà bi mòn thì rô to sẽ bị dao động theo chiều ngang gây ra tiếng gõ giữa trục với ổ hoặc tiếng va chạm giữa rô to và stato gọi là hiện tượng sát cốt . Ổ bạc hoặc ổ bi có thể mòn đều có thể bị ô van nếu động cơ được nối với tải bằng băng đai hoặc xích . Thông thường, người ta chế tạo động cơ có trục cứng hơn bạc để cho trục không bị mài mòn nhưng trên thực tế có nhiều trường hợp, do chế độ bảo dưỡng không hợp lý, trục vẫn bị mòn ở chỗ tiếp xúc với ổ bạc. Trong trường hợp này, hậu quả cũng tương tự như hiện tượng bạc bị mòn . Khi ổ bạc, ổ bi hay trục bị mòn nhẹ hoặc gặp trường hợp động cơ có khe hở lớn thì biểu hiện ra bên ngoài chỉ có tiếng gõ to kèm theo hiện tượng rung lắc nhẹ rất dễ phán đoán nhưng khi độ mòn tăng lên thì hiện % máy thì quay bình thường nhưng sau khoảng thời gian ngắn thì tiếng gõ to dần, vận tốc giảm kèm theo hiện tượng rung lắc và nóng bầu. Nếu muốn khe hở giữa rô to và stato còn nằm trong giới hạn cho phép hay không, phải dùng căn lá để thử. Hãy dùng các căn lá có chiêù dày từ 0,1mm 1mm, luồn dọc theo khe hở điểm đối diện qua trục động cơ. Phải chọn các điểm mà ở phần không có sơn cách điện hoặc bụi bẩn bám vào không để lọt căn lá vào khe miệng rãnh. Đến lá căn nào mà khe hở vừa khít với chiều dày lá căn thì đọc trị số khe hở ở vị trí đó theo chiều dày lá căn (số ghi trên từng lá căn ). Nếu thấy trị số đo ở vị trí đã chọn sai lệch nhau không quá 20% thì có nghĩa là độ lệch đó nằm trong giớ hạn cho phép . Quay rô to sang vị trí khác nhau mà vẫn thu được kết quả tương tự thì có thể khẳng định là trục, bạc hoặc ổ bi chưa cần phải sửa chữa. Nếu kết quả đo sai, lệch quá 20% thì phải tháo rời rô to ra để xem xét từng chi tiết . Kiểm tra trục và bạc thì phải dùng ampe và thước cặp, còn kiểm tra vòng bi thì phải dùng lá căn hoặc lắc bằng tay . Trong trường hợp này, hỏng ổ bi là đơn giản nhất, chỉ cần chọn vòng bi cùng loại thay vào là xong còn nếu hỏng ổ bạc hoặc mòn trục thì khá phiền phức. Một khi bạc đã quá dơ thì trục cũng sẽ bị gợn hoặc ô van. Nếu gia công bạc mới mà lắp lọt được bên ngoài thì vào tới bên trong lại bị hỏng. Bởi vậy người ta phải chống tâm hai đầu trục bên máy mài mòn, mài cho đường kính mặt trụ từ trong ra ngoài đều nhau rồi mới ra công bạc theo đường kính mới. Để dùng bền, trục và bạc phải được gia công theo công nghệ riêng bằng vật liệu đặc trưng có thể thấm được dầu bôi trơn và chịu mài mòn tốt, sao cho đảm bảo trơn kít độ bóng đạt từ 7 trở lên. Nếu gia công không đúng quy trình công nghệ thì chỉ vài tháng là lại hỏng. Trường hợp không có vật liệu đặc trưng thì có thể chữa vận dụng bằng cách mạ trục hoặc tóp bạc. Nếu trục không bị gợn thì tóp bạc là đơn giản nhất. Hãy dùng cưa xẻ một rãnh hơi chéo theo chiều dài thân trục rồi vỗ nhẹ đều xung quanh cho lỗ bạc bé dần lại đến khi vừa khít với trục là được. Nếu trục bị gợn thì phải áp dụng phương pháp mạ trục. Hãy mạ crôm cho phần trục nằm trong ổ bạc dày lên một lớp rồi chồng trên máy, mài cho đến khi vừa khít với lỗ bạc đã được sửa tròn là được làm như thế thì dùng bền không kém gì bạc mới cùng loại. Ngày nay, việc sửa chữa và thay thế trục, bạc có thuận lợi hơn nhiều nhờ những vật liệu đặc trưng và nhờ những tùng gia công sẵn của các nhà cung cấp. 1.3.4.2- Động cơ bị cong trục. Động cơ làm việc mà bị quá nóng thường xuyên, đồng thời xuất hiện lực kéo lệch về một phía hoạc va đập mạnh có thể bị cong trục. Trục bị cong sẽ sinh ra mất đồng tâm nghiêm trọng. Trường hợp cong nhẹ có thể gây sát cốt, trường hợp cong nặng có thể gây bó cứng làm cho động cơ không thể quay được. Trong mọi trường hợp khi trục đã bị cong thì phát ra tiếng va đập lớn gây rung lắc và không thể kéo được tải. Khi trục bị cong, đo bằng căn lá sẽ thấy khe hở giữa stato và rô to có trị số rất khác nhau. Đồng thời các trị số đó thay đổi theo góc quay của rô to, tháo rô to ra rồi chống tâm hai đầu trên máy tiện hoặc máy mài để già sẽ phát hiện ra đoạn trục bị cong. Nếu cong vít và đường kính trục nhỏ thì có thể dùng dụng cụ xảm để nắn lại. Nếu cong nhiều và đường kính trục lớn thì phải gai công trục mới. 1.3.4.3- Động cơ bị bó cứng do mất đồng tâm . Khi khoá ổ bạc hoặc ổ bi ra để kiểm tra hoặc thay thế, cần phải có những dụng cụ thích hợp như vam, bàn gá hoặc ống tuýt đồng đỡ bên dưới rồi mới gõ nhẹ để lấy chúng ra khỏi ổ. Nếu các dụng cụ làm việc không thích hợp có thể gãy ổ bích chứa ổ bạc hoặc ổ bi vì chúng thường được làm bằng hợp kim nhôm (antimoan) nên rất dễ gãy. Khi mặt bích bị gãy có thể hàn lại nhưng nếu không hiểu rõ công nghệ hàn thì rễ bị mất đồng tâm nghiêm trọng. Trong quá trình hàn do nhiệt độ phân bố không đều trên bề mặt của vật hàn lên xuất hiện những lực co giãn khác nhau về mọi phía gây ra ứng xuất làm cho ổ bạc hoặc ổ bi bị lệch khỏi tâm. Bởi vậy cần phải làm đồ gá để cố định ổ bạc vào đúng tâm thì khi hàn mới không bị kéo lệch. Bộ gá đơn giản có thể chỉ gồm 1 đoạn thép đều dưới có đường kính vừa khít với đường kính lỗ bạc (bên phía mặt bích không gãy) còn đầu trên thì vừa khít với đường kính của ổ (bằng đường kính ngoài của bạc. Lắp bộ gá vào và xiết chặt các bu lông giữ 2 lắp động cơ lại rồi mới hàn thì ổ bạc sẽ không bị kéo lại nữa). Trường hợp không có điều kiện làm đồ gá mà không cần bảo vệ ống dây thì có thể để nguyên cả rôto rồi dùng các lá thép mỏng( lá căn chẳng hạn) chèn đều xung quanh khe hở giữa rô to và stato siết chặt các bu lông giữ hai lắp rồi hàn thì cũng khôi phục được tính đồng tâm của ổ bạc. Trong mọi trường hợp sau khi hàn phải để nguội tự nhiên rồi mới tháo đồ gá ra, tuyệt đối không được làm nguội cường bức bằng nước. Muốn biết 2 ổ bạc đã khôi phục được đồng tâm hay chưa hoặc rôto có bị sát cốt không, chỉ việc để cho động cơ hơi rốc về phía trước (không lắp tải), dùng tay ấn nhẹ đầu trục về phía sau. Nếu thấy rô to tự trôi về phía trước là đạt yêu cầu. Nếu không tự trôi được và động cơ vẫn còn bó. 1.3.4.4- Tải không cân bằng. Khi nối động cơ với máy công tác bằng khớp nối cứng mà máy có dao động lớn sẽ truyền sang động cơ làm cho động cơ bị rung. Trong trường hợp các động cơ dùng làm quạt điện mà bộ cánh không cân đối cũng gây ra hậu quả tương tự. Đối với những cánh quạt kim loại có thể xử lý bằng cách nắn cho các góc nghiêng của cánh đồng đều nhau (cả mép xa và mép gần) như người ta cân vành xe đạp thì quạt quay sẽ đỡ rung, lắc. Còn đối với các máy công tác thì phải gia cố lại nền máng, hiệu chỉnh lại đồng tâm giữa trục máy và trục động cơ. 1.3.4.5- Có bavia ở lõi thép. Khi tháo stato ra khỏi vỏ dụng cụ thủ công có thể gây xê dịch một vài lá thép làm trong mặt trong của stato bị bavia. Nếu không phát hiện kịp thì khi quay rôto sẽ va quyệt vào các vị trí đó gây ra tiếng va chạm kim khí lớn hoặc sát cốt. Tháo rôto ra quan sát trên bề mặt sẽ nhìn thấy vết xước rất rõ. Qua đó dễ dàng xác định được vị trí có bavia để xử lý. 1.3.4.6- Rôto không cân bằng. Rôto không cân bằng chỉ xảy ra ở các động cơ mới do lỗi ở dây truỳên sản xuất hoặc những rôto dây quấn được sửa chữa lại không đạt yêu cầu về cân bằng cơ học. Khi động cơ quay sẽ suất hiện lực văng làm rung, lắc và có tiếng kêu điện từ lớn hoặc có tiếng gõ cơ khí. Nếu chống tâm mà rà thì sẽ không phát hiện vì rôto vẫn tròn, trục vẫn thẳng, và vẫn đồng tâm. Muốn biết rôto có bị mất can bằng hay không phải thử cân bằng tĩnh bằng phương pháp kinh nghiệm. Hãy để rôto trên hai giá đỡ (đỡ lấy hai vòng bi) dùng nivô điều chỉnh cho thật cân bằng theo chiều dọc trục. Phía mặt trục nào của rôto nặng hơn sẽ luôn quay xuống dưới. Đánh dấu lại vị trí đó rồi xoay nhẹ rôto đi những góc khác nhau mà thấy vị trí đã đánh dấu vẫn quay xuống phía dưới thì chắc chắn là rôto đã bị mất cân bằng. Nếu là rôto dây quấn thì phải quấn lại bằng nhửng tổ bối dây bằng nhau, nếu là rôto lồng sóc thì phải khoét hoặc đắp đối trọng cho đến khi rôto không dừng lại ở vị trí cũ nữa mới thôi. 1.3.5- Kết luận: Từ những sai hỏng trên ta khái quát được quy trình công nghệ sửa chữa máy điện như sau: - Máy điện hỏng cần được tháo ra khỏi nguồn điện và đưa tới nơi sửa chữa. Tính trạng hư hỏng được ghi chép vào phiếu riêng, ghim kèm theo máy và ghi chép vào sổ theo dõi sửa chữa. - Kiểm tra đo đạc để chuẩn đoán hư hỏng Tất cả các máy điện khi bị sự cố đều có các biểu hiện không bình thường. Thông qua những biểu hiện đó ta có thể phân tích, phán đoán được tính chất, mức độ và vị trí sự cố. Việc xác định chính xác sự cố có ý nghĩa rất quan trọng, nó giúp chúng ta quyết định được dúng đắn giải pháp sửa chữa một cách nhanh nhất, rẻ nhất, tốt nhất, dễ dàng nhất. Nếu sửa chữa không đúng chỗ, không thích hợp gây tốn kém không cần thiết, làm giảm độ tin cậy của thiết bị, không kịp thời mà tốn công vất vả. Trong sửa chữa máy điện, phương pháp phát hiện và chuẩn đoán hư hỏng thường là: nghe, quan sát, phát hiện thông qua mùi, dùng các thiết bị để đo đạc như: Kiểm tra cách điện, đo điện trở dây quấn, kiểm tra dấu đúng các bước dây quấn… - Xác định phương án sửa chữa. Trong bước này ta phải tháo dỡ máy điện, xem xét kỹ để phân loại các chi tiết hư hỏng và còn tốt. Những bộ phận và chi tiết không cần sửa chữa thì được gửi vào kho bảo quản còn những bộ phận và chi tiết hỏng thì được đưa vào sửa chữa hoặc thay thế. Việc đưa ra phương án sửa chữa chính xác, tối ưu có một ý nghĩa vô cùng quan trọng. Nó giúp cho việc sửa chữa được tiến hành hợp lý, nhanh chóng, phục hồi được khả năng làm việc như ban đầu của máy điện. Tiến hành sửa chữa. Sau khi đã định được phương án sửa chữa hợp lý chúng ta đi tiến hành sửa chữa. Trước khi tiến hành sửa chữa phải vệ sinh sạch sẽ máy điện từ việc làm sạch tổng thể tới việc làm sạch chi tiết. Những chi tiết không hỏng có thể để trước khi lắp ráp mới làm sạch, còn những chi tiết cần sửa chữa thì phải làm sạch ngay để việc sửa chữa được thuận lợi. - Vận hành kiểm tra thông số kỹ thuật. Sản phẩm sửa chữa song cần được lắp ráp rồi lại kiểm tra theo quy định, ghi chép kết quả vào phiếu kiểm tra và theo dõi sửa chữa. Các thông số kiểm tra thường là: Đo điện trở cách điện giữa cuộn dây với vỏ và giữa các cuộn dây với nhau. Đo điện trở cuộn dây ở trạng thái nguội. Kiểm tra đặc tính không tải. Thí nghiệm phụ tải định mức và sự phát nóng. Thí nghiệm quá tải ngắn hạn. Kiểm tra tình trạng đổi chiều. Đo tỉ số biến áp. Thí nghiệm quá tốc độ Thử chịu điện áp giữa cuộn dây với vỏ và giữa các cuộn dây với nhau. Thử quá điện áp. - Sau khi đã kiểm tra nếu thấy đạt đúng yêu cầu thì đưa vào kho để trao trả cho khách hàng. CHƯƠNG II TÍNH TOÁN VẼ SƠ ĐỒ TRẢI BỘ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 2.1- Các yêu cầu cơ bản đối với cuộn dây ba pha. Điện áp lưới ba pha đặt vào cuộn dây phải cùng trị số, các pha lệch pha nhau 120 0 hoặc 240 0 (độ điện) về thời gian. Các cuộn dây ba pha phải được đặt trong lõi thép STATO hoặc ROTO, các cuộn dây đặt cách nhau 120 0 hoặc 240 0 (độ điện) về không gian. Các cuộn dây phải có cách điện tin cậy giữa các vòng dây với nhau, các cuộn dây với nhau, các pha với nhau và giữa các cuộn dây pha với vỏ. Cuộn dây không được nóng quá giới hạn cho phép khi phụ tải định mức, phần đầu cuộn day cần có hình dạng thích hợp. 2.2- Các thông số cơ bản để thành lập sơ đồ dây quấn. - Số rãnh của lõi thép STATO (Z1). - Số rãnh của lõi thép ROTO (Z2). - Số pha (m). - Số đôi cực (2p). - Số mạch nhánh song song (a). - Bước cực () : - Bước của bối dây (y): thường tính theo số rãnh. - Số rãnh ứng với mỗi cực của một pha (q): Trong cuộn dây ba pha, các rãnh nằm trong 1 cực được chia làm 3 phần, mỗi phần tương ứng với 1 pha tạo thành 1 “nhóm cực- pha” dưới 1 cực. Vậy dưới mỗi cực có 3 “nhóm cực- pha”. Ngược lại với 1 pha dưới 1 cực chỉ có 1 “nhóm cực- pha”: còn gọi là nhóm bối dây hay tổ bối dây. 2.3- Các khái niệm dây quấn cơ bản của máy điện xoay chiều. Cuộn dây trong động cơ điện xoay chiều có thể là cuộn dây ROTO hoặc cuộn dây STATO.Cuộn dây STATO còn được chia ra làm nhiều loại: Cuộn dây pha, cuộn dây làm việc, cuộn dây khởi động, cuộn dây số. - Cuộn dây pha được sử dụng trong động cơ điện xoay chiều ba pha, mỗi pha có 1 cuộn dây đó là cuộn dây pha A, Pha B, Pha C. - Mỗi cuộn dây được chia ra làm 2 đầu dây. Theo chiều lồng dây, người ta gọi đầu lồng vào trước là đầu đầu pha, đầu lồng vào sau gọi là đầu cuối pha. - Cuộn dây làm việc, cuộn dây khởi động và cuộn dây số được sử dụng trong động cơ điện xoay chiều một pha, mỗi cuộn dây cũng được đưa ra 2 đầu(đầu đầu và đầu cuối). Thông thường mỗi cuộn dây dược lồng vào lõi thép STATO theo 1 lớp chu vi hình tròn, cuộn dây làm việc được lồng vào trước rồi đến cuộn dây số(nếu có), cuối cùng là cuộn dây khởi động. Cuộn dây làm việc bao giờ cũng có cỡ dây lớn nhất, rồi đến cuộn dây số, cuối cùng là cuộn khởi động. - Mỗi cuộn dây trong động cơ điện xoay chiều lại chia ra làm nhiều cuộn dây nhỏ để tạo nên số cực yêu cầu về vận tốc quay của động cơ. Mỗi cuộn dây nhỏ lại do nhiều bối dây tạo thành, mỗi bối dây là do nhiều vòng dây quấn liên tiếp tạo ra, để tránh nhầm lẫn giữa các cuộn dây lớn(cuộn dây pha, cuộn dây làm việc, cuộn dây khởi động...) với các cuộn dây nhỏ thì ta quy ước gọi các cuộn dây nhỏ là “nhóm bối dây” hay “tổ bối dây”. - Nhóm bối dây hay tổ bối dây là một tập hợp gồm nhiều bối dây quấn liên tiếp với nhau rồi được lấy vào các rãnh cạnh nhau trong lõi thép STATO hoặc ROTO sao cho dòng điện chạy trong các bối dây luôn cùng chiều tại mọi thời điểm. - Số bối dây trong một tổ bối dây thường từ bối mỗi tổ bối chỉ có một bối dây được gọi là tổ bối đơn, những tổ bối có 2 bối dây được gọi là tổ bối đôi. - Trong một tổ bối, khoảng cách từ rãnh đầu đến rãnh cuối của nó được gọi là độ rộng của tổ, nó được xác định bằng một phần của tổng số cực(nếu tính theo chu vi lõi thép STATO hoặc ROTO) hoặc xắp xỉ bằng một bước cực(nếu tính theo số rãnh), bước cực là tỷ số giữa số rãnh lõi thép STATO hoặc ROTO với số cực của động cơ: Trong đó : : là bước cực; tính bằng số rãnh. Z: là số rãnh lõi thép STATO (ROTO). 2p: là số đôi cực của động cơ. - Mỗi tổ bối cũng có hai đầu dây ra để để đấu nối với các tổ bối khác, đầu được lồng vào trướcđược gọi là đầu tổ,đầu được lồng vào sau được gọi là cuối tổ. - Khi quấn các bối dây trong một tổ bối, người ta thường dùng khuôn liên hoàn quấn một lèo từ bối dây thứ nhất đến bối dây cuối cùng để đỡ mất công nối, giảm các mối hàn, tiết kiệm đồng và tăng chất lượng kỹ thuật của động cơ bởi vì các mối hàn là những chỗ dễ gây sự cố nhất. - Bối dây(bin dây) gồm nhiều vòng dây quấn liên tiếp, tạo thành một bối dây có hai cạnh, được lồng vào hai rãnh khác nhau của lõi thép STATO hoặc ROTO, phần bối dây nằm trong rãnh được gọi là cạnh của bối dây, là bộ phận tác động của bối dây để tạo ra từ trường quay( nếu là bối dây của lõi thép STATO), hoặc cảm ứng ra suất điện động(nếu là bối dây của lõi thép ROTO). Bộ phận đầu nối, nối liền giữa hai cạnh tác dụng và nằm ngoài rãnh không tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng, do đó càng rút ngắn càng giảm được chi phí sao cho vẫn thuận tiện cho công nghệ lồng dây và quá trình làm mát quận dây, phần đầu nối chỉ có tác dụng nối các dây dẫn trong rãnh. - Bối cũng có 2 đầu, một đầu gọi là đầu đầu của bối và một đầu gọi là đầu cuối của bối, từ cạnh nọ sang cạnh kia của bối dây, đếm được bao nhiêu rãnh đó chính là độ rộng của bối dây là để biết khoảng cách để lồng bối dây vào rãnh lõi thép STATO hoặc ROTO, độ rộng của bối dây cũng được xác định dựa vào bước cực . Tóm lại, phần điện của động cơ điện nói chung gồm những cuộn dây lớn(cuộn dây pha, cuộn dây làm việc, cuộn dây khởi động, cuộn dây số...) đặt trong các rãnh lõi thép STATO hoặc ROTO, mỗi cuộn dây lại có nhiều bối dây(cuộn dây nhỏ), mỗi tổ bối dây lại có nhiều bối dây(bin dây), mỗi bối dây lại có nhiều vòng dây. Theo cách đặt cạnh dây trong rãnh mà người ta chia ra làm cuộn dây lớp đơn và cuộn dây lớp kép: - Cuộn dây lớp đơn: Khi trong rãnh chỉ có một cạnh tác dụng của bối dây - Cuộn dây lớp kép: + Khi trong rãnh có 2 cạnh tác dụng của 2 bối dây khác nhau + Với loại cuộn dây lớp kép thì phải lồng một số cạnh bên nằm dưới rãnh xuống trước , còn một số nửa phần cạnh kia ... chờ cho tới khi gần cuối mới lồng lên nửa trên của rãnh. Để cuộn dây khỏi bị cọ sát với lõi thép làm hỏng cách điện dây, có thể dùng một miếng bìa lót xuống dưới dây. Khi bắt đầu lồng tới cạnh nằm phần trên rãnh thì phải gõ cho dây nén xuống, rồi úp cách điện giữa lên. Chú ý cần đều ở 2 bên lại gõ sau đó mới lồng nửa trên. Sau khi lồng hết nửa trên và đã gõ, nắn các phần đầu dây cân 2 bên và sóng hàng rồi thì úp cách điện rãnh và nêm rãnh. 2.4- Đặc điểm và cách vẽ bộ dây quấn Stato động cơ điện xoay chiều ba pha kiểu đồng tâm xếp đơn. 2.4.1- Đặc điểm bộ dây quấn STATO động cơ điện xoay chiều ba pha kiểu đồng tâm xếp đơn. - Các bối dây có hình dáng và kích thước khác nhau. - Các tổ bối dây của dây quấn đồng tâm có thể đặt vào rãnh với phần đầu bối dây của các tổ bối tạo thành một mặt phẳng, hai mặt phẳng, ba mặt phẳng. - Các tổ bối dây của dây quấn đồng tâm có thể đặt vào rãnh, trải đều trên lõi thép tạo ra các kiểu : + Kiểu đồng khuôn đơn giản(Kiểu hoa sen hay dốc lồng tôm). + Kiểu đồng khuôn phân tán(bổ đôi). - Trong dây quấn kiểu đồng tâm, hai cạnh của bối có thể đồng thời đặt vào rãnh mà không trở ngại cho việc đặt các bối dây khác trong rãnh, nên việc dây vào rãnh dễ dàng, tốn ít thời gian, cách điện dễ dàng. - Nhược điểm của dây quấn kiểu này là không thể làm bước ngắn, do đó không thể triệt tiêu được ảnh hưởng của các sóng bậc cao, đồng thời phần đầu nối các bối dây khá dài nên tốn nhiều đồng, hơn nữa do các bối dây có kích cỡ khác nhau nên khuôn quấn không giống nhau. 2.4.2- Phương pháp tính toán vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn STATO động cơ điện xoay chiều ba pha kiểu đồng tâm xếp đơn. Trước hết cần tính toán các số liệu cần thiết: - Bước cực - Số rãnh ứng với mỗi cực của một pha : q - Góc lệch pha : *Cách vẽ sơ đồ trải a- Cách vẽ thực hiện tuần tự theo các bước - Bước 1: Kẻ các đoạn thẳng song song cách đều nhau ứng với Z và đánh số thứ tự từ Hình 2.1- Các đoạn thẳng mô tả rãnh của lõi thép - Bước 2: Căn cứ vào bước cực biểu thị qua số rãnh để phân ra các cực từ trên lõi thép STATO - Bước 3: Trong vùng mỗi cực từ căn cú vào số rãnh mà mỗi pha chiếm ta thực hiện theo qui tắc lần lượt qA, qC, qB, các bước cực tiếp theo thực hiện tương tự như vậy cho đến hết. - Bước 4: Xác định bước cực từ bằng cách (đánh dấu) ghi chiều mũi tên lên các cạnh tác dụng sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau VD: Z = 24, = 6. Hình 2.2- Mô tả các bước thực hiện từ bước 1 đến bước 4 - Bước 5: Căn cứ vào số các tổ bối dây trong một pha (ví dụ pha A) và cách đánh dấu đầu nối ta kẻ các đường nối liền các cạnh tác dụng để hình thành các tổ bối dây pha đó(pha A). Đấu dây giữa các tổ bối dây trong cùng pha A sao cho khi có dòng điện chạy qua trong các tổ bối không làm thay đổi chiều dòng điện ta đã đánh dấu ở trên. - Bước 6: Căn cứ vào góc lệch pha () để xác định rãnh khởi đầu của pha kế tiếp (pha B). Tiến hành vẽ tương tự pha A để vẽ cho pha B và pha C. - Bước 7: Kiểm tra lại toàn bộ cách đấu từng cuộn dây sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau. Bước này cần chú ý là tại một thời điểm bất kỳ sẽ có hai pha dòng điện chạy từ đầu đầu (A,B,C) đến các đầu cuối (X,Y,Z), còn dòng điện ở pha thứ ba sẽ đi từ đầu cuối đến đầu đầu. Ví Dụ: Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn STATO động cơ ba pha kiểu đồng tâm xếp đơn có Z=24, 2p=4. Trước hết ta tính một vài thông số: - Bước cực : (rãnh) - Số phần tử dưới một cực của một pha : (rãnh) - Số tổ bối dây trong một pha và trong cả máy: + Trong một pha : n=p=2 + Trong cả máy : 3n=3p=6 - Góc lệch pha : (rãnh) * Các bước thực hiện vẽ sơ đồ: - Bước 1: Vẽ 24 đường thẳng song song cách đều nhau và đánh số từ . - Bước 2: chia 24 rãnh thành 4 bước cực , mỗi bước chiếm 6 rãnh. - Bước 3: Trong mỗi bước cực pha A chiếm 2 rãnh, tiếp theo pha C chiếm 2 rãnh và pha B chiếm 2 rãnh. Ta thực hiện theo quy tắc lần lượt và cứ thực hiện như vậy với các bước cực khác cho đến hết. - Bước 4: Xác định dấu cực từ: ghi chiều mũi tên lên các cạnh tác dụng sao cho các cực từ liên tiếp trái dấu nhau. - Bước 5: Trong toàn bộ 24 rãnh, mỗi pha chiếm 2 tổ bối là 2x2x2 = 8 rãnh, ta kẻ 8 đường nối liền với các cạnh tác dụng để hình thành các tổ bối của pha A: tổ bối đầu tiên chiếm các rãnh từ , , với bước quấn (trung bình) tổ bối thứ hai chiếm các rãnh , .Với (trung bình) đấu dây giữa hai tổ bối sao cho làm cho không làm thay đổi mũi tên vạch ra. - Bước 6: Căn cứ vào góc lệch rãnh, ta xác định được rãnh khởi đầu của phaB tức là đầu pha B vào rãnh 1+4=5, cách vẽ pha B tương tự như pha A. Rãnh khởi đầu của pha C lệch pha so với rãnh khởi đầu pha B là tức là 5+4=9 . Hình 2.3- Sơ đồ dây quấn đồng tâm một lớp động cơ điện ba pha kiểu đồng tâm phân tán (một mặt phẳng) có z=24, 2p=4 +) Tương tự cách tính toán ta vẽ được sơ đồ một mặt phẳng, hai mặt phẳng, ba mặt phẳng. Hình 2.4 Sơ đồ dây quấn đồng tâm một lớp động cơ điện 3 pha kiểu đồng tâm phân tán (hai mặt phẳng) với Z = 24, 2P = 4 Hình 2.5- Sơ đồ dây quấn đồng tâm một lớp ba mặt phẳng của động cơ điện ba pha có z=24, 2p=4 b- Phương pháp tính toán vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 3 pha kiểu đồng tâm xếp đơn bằng phương pháp tính toán các thông số. - Tính bước cực (rãnh). - Số cạnh tác dụng của 1pha dưới một cực: (rãnh). - Khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng : (rãnh) (rãnh) . . (rãnh) - Khoảng cách giữa các pha: A - B - C = 2q+1(rãnh). - Khoảng cách đấu dây : (rãnh) VD: Z = 24, 2p = 4 - Bước cực :(rãnh). - Số cạnh tác dụng của 1 pha dưới một cực: (rãnh) - Khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng : Y1 = 2q + 2 = 6(rãnh). Y2 = Y1+ 2 = 8(rãnh). - Khoảng cách giữa các pha: A - B - C = 2q + 1 = 5(rãnh). - Khoảng cách đấu dây Zđ: Zđ = ZA = ZB = ZC = 3q+1 = 7(rãnh). Hình 2.6- Sơ đồ quấn dây kiểu đồng tâm xếp đơn của động cơ điện ba pha có z=24, 2p=4. 2.5- Đặc điểm và cách vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn Stato động cơ điện ba pha kiểu đồng khuôn xếp đơn. 2.5.1- Đặc điểm bộ dây quấn STATO động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu đồng khuôn xếp đơn. Kích thước của các bối dây giống nhau và có thể làm thành bước ngắn(trong dây quấn móc xích). Dây quấn đối xứng hơn so với dây quấn đồng tâm, chỉ cần làm một khuôn cho cả STATO, khi hạ dây xuống rãnh cũng phải để một số bin dây “để chờ” chiếm phạm vi một bước cực. Các cạnh trên của bin “chờ” gây khó khản cho việc lồng dây, khi cần sửa chữa lại phải nâng các cạnh trên này gây rất nhiều trở ngại. Kiểu dây quấn đồng khuôn kiểu móc xích có thể thực hiện được bước ngắn nên có ưu điểm là tiết kiệm được đồng ở phần đầu bối dây(giảm được chi phí). Tuy nhiên dây quấn kiểu này có nhược điểm là hàn dây, đấu dây, sửa chữa khó hơn kiểu đồng tâm. 2.5.2- Phương pháp tính toán vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn STATO kiểu đồng khuôn đơn. Cũng như dây quấn đồng tâm xếp đơn, phương pháp thực hiện vẽ sơ đồ dây quấn đồng khuôn xếp đơn cũng tương tự. Trước hết cần tính toán các số liệu cần thiết: - Xác định bước cực: - Số rãnh ứng với mỗi cực của pha: - Góc lệch pha. a- Cách vẽ thực hiện tuần tự theo các bước. - Bước 1: Kẻ các đường thẳng song song cách đều nhau ứng với Z và đánh số từ . - Bước 2: căn cứ vào bước cực biểu thị qua số rãnh để phân ra các cực từ trên STATO. - Bước 3: trong vùng mỗi cực từ căn cứ vào số rãnh mà mỗi pha chiếm, ta thực hiện theo quy tắc lần lượt: qA, qC, qB. Các bước cực tiếp theo cũng thực hiện tương tự như vậy cho đến hết. - Bước 4: Xác định dấu cực từ bằng cách ghi chiều mũi tênlên các cạnh tác dụng, sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau. - Bước 5: căn cứ vào các tổ bối dây trong một pha(pha A) và cách đấu các đầu nối ta kẻ các đường nối liền các cạnh tác dụng để hình thành các tổ bối dây pha đó(pha A). Đấu dây giữa các tổ bối dây trong cùng pha A sao cho khi có dòng điện chạy trong các tổ bối không làm thay đổi chiều dòng điện ta đã vạch. - Bước 6: Căn cứ vào góc lệch pha (tính theo rãnh ) để xác định rãnh khởi đầu pha kế tiếp(pha B). Tiến hànhvẽ pha B rồi vẽ pha C tương tự như pha A. - Bước 7: Kiểm tra lại toàn bộ, với cách đấu từng cuôn sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau. Bước này cần chú ý là tại một thời điểm bất kỳ sẽ có hai pha chạy từ đầu pha đến cuối pha, pha còn lại chạy từ cuối của pha về đầu pha. Với cách đấu từng cuộn sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau. VD: Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn STATO đông cơ không đồng bộ 3 pha kiểu đồng khuôn xếp đơn có Z = 24, 2p = 4. Trước hết ta tính một vài thông số: - Bước cực: (rãnh). - Số phần tử dưới một cực của một pha: (rãnh) - Số tổ bối dây trong một pha và trong cả máy: Đối với dây quấn xếp đơn,ta có: +) Số tổ bối dây trong một pha bằng:n = p = 2 +) Số tổ bối dây trong cả máy bằng: 3n = 3p = 6 - Góc lệch pha: (rãnh) Các bước thực hiện vẽ sơ đồ : - Bước1: Vẽ 24 đoạn thẳng song song, cách đều nhau và đánh số từ . - Bước 2: Chia 24 rãnh thành 4 bước cực , mỗi bước chiếm 6 rãnh. - Bước 3: trong mỗi bước cực pha A chiếm hai rãnh, tiếp theo pha C chiếm hai rãnh và pha B chiếm 2 rãnh, ta thực hiện theo quy tắc lần lượt: qA – qC – qB. Và cứ thực hiện như vậy với các bước cực khác cho đến hết. - Bước 4: Xác định dấu cực từ: Ghi chiều mũi tên các cạnh tác dụng sao cho các cực từ liên tiếp trái dấu xen kẽ nhau. (Ví dụ với z=24, 2p=4.) Hình 2.7- Trình tự thực hiện từ bước 1 đến bước 4 của động cơ diện ba pha với z=24, 2p=4. - Bước 5: Trong toàn bộ 24 rãnh, mỗi pha chiếm 2 tổ bối là: 2x2x2 = 8 (rãnh). Ta kẻ các đường nối liền với các cạnh tác dụng để hình thành các tổ bối dây của cuộn dây pha A: Tổ bối đầu tiên chiếm các rãnh: 1- 7, 2 – 8 với bước quấn (). Tổ bối dây thứ hai chiếm các rãnh:13-19, 14-20, với bước quấn (tương tự như tổ bối thứ nhất). Đấu dây giữa hai tổ bối sao cho không làm thay đổi chiều mũi tên đã vạch. - Bươc 6: Căn cứ vào góc lệch pha (rãnh). Ta xác định được rãnh khởi đầu của pha B, tức là đầu đầu pha B vào rãnh 1+4 = 5. Cách vẽ cho pha B cũng tương tự như pha A. Rãnh khởi đầu của pha C lệch so với rãnh khởi đầu của pha B là , tức là vào rãnh thứ 5+4 = 9. Các pha khác vẽ tương tự Sơ đồ: Hình 2.8- Sơ đồ trải động cơ không đồng bộ ba pha kiểu dây quấn đồng khuôn một lớp (kiểu hoa sen) có z=24, 2p=4. Tương tự với cách tính toán các thông số ta có thể vẽ được sơ đồ trải kiểu đồng khuôn mắt xích. Hình 2.9- Sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn mắt xích với z=24, 2p=4. b- Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha kiểu đồng khuôn xếp đơn bằng phương pháp tính toán các thông số. - Tính bước cực : (rãnh) - Bước quấn dây: (bước đủ) (bước ngắn- thường sử dụng với dây quấn móc xích) (dây quấn bước dài- ít sử dụng) Dây quấn đồng khuôn ta tính bứớc đủ Dây quấn đồng khuôn phân tán, móc xích. +) Nếu q lẻ: (bước đủ) +) Nếu q chẵn: (bước ngắn) - Số cạnh tác dụng của một pha dưới một cực (rãnh) - Góc lệch pha giữa hai cạnh liên tiếp: (độ điện). - Khoảng cách giữa hai pha liên tiếp: (rãnh) - Khoảng cách đấu dây: VD: Z = 24, 2p = 4 - Tính bước cực: (rãnh) - Số cạnh tác dụng của một pha dưới một cực: (rãnh) - Góc lệch pha giữa hai cạnh liên tiếp: (độ điện) - Khoảng cách giữa hai pha liên tiếp: (rãnh) +) Dây quấn một lớp đồng khuôn tập chung: (rãnh) (rãnh) Sơ đồ: +) Dây quấn đồng khuôn phân tán đơn giản: Sơ đồ: Hình 2.10- Sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn phân tán đơn giản Với z=24, 2p=4. 2.6- Đặc điểm và cách vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn Stato động cơ điện ba pha kiểy đồng khuôn xếp kép. 2.6.1- Đặc điểm bộ dây quấn động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu đồng khuôn xếp kép. - Cuộn dây xếp kép là cuôn dây gồm các bối dây co cạnh nằm ở nửa trên của rãnh, một cạnh của cuôn dây khác nằm ở nửa dưới của rãnh(mỗi rãnh có 2 cạnh tác dụng của 2 bối dây khác nhau). - Dây quấn xếp kép có xếp kép bước đủ và xếp kép bước ngắn: +) Cuộn dây bước đủ thì mỗi rãnh có 2 cạnh tác dụng của 2 cuộn dây cùng một pha, do đó suất điện động của các tổ bối dây cùng pha sẽ đồng pha. +) Cuộn dây bước ngắn khác với cuộn dây bước đủ ở chỗ, các cạnh bối dây lớp dưới sẽ xê dịch tương đối so với lớp trên và sẽ có một số rãnh chứa 2 cạnh bối dây không cùng một pha. - Ưu điểm của dây quấn bước ngắn: cải thiện được đường cong suất điện động và từ trường do dây quấn sinh ra gần hình sin nhất. Ngoài ra do rút ngắn được bước bối dây nên phần đầu bước cũng được rút ngắn, vì vậy tiết kiệm được đồng. - Nhược điểm là khi lồng dây vào rãnh phải để bối chờ, các bối chờ chiếm phạm vi 1 bước cực, các cạnh tác trên của các bối chờ gây khó khăn cho việc lồng dây vào các cạnh sau cùng. 2.6.2- Phương pháp tính toán vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn STATO động cơ không đồng bộ ba pha kiểu đồng khuôn xếp kép. - Xác định số bối dây trong tổ bối: (rãnh) - Xác định số tổ bối dây trong một pha: n=2p - Xác định số tổ bối dây trong cả máy : 3n=3.2p - Xác định bước bối dây : + Bước đủ : (rãnh) + Bước ngắn : (trong đó là hệ số bước ngắn). có thể lấy theo bảng sau: Số rãnh dưới một cực (q) 1 2 3 4 5 6 7 Bước cực () 3 6 9 12 15 18 21 Bước quấn dây (y) 2 5+1 7+1 10 12 15+1 17+1 Tỉ số bước ngắn (), () 2/3 5/6 7/9 10/12 12/15 15/18 17/21 - Xác định cách đấu các tổ bối dẩy trong từng pha, không có công thức tính Zđ(tính toán vận dụng đấu cực ) mà thường đấu theo nguyên tắc trong- trong, ngoài- ngoài, trên- trên, dưới - duới. - Xác định khoảng cách giữa các pha: - Xác định bước sau: là khoảng cách giữa các cạnh tác dụng thứ nhất của bối thứ hai với cạnh thứ hai của bối thứ nhất trong cùng tổ bối. - Dây quấn xếp kép là y-1, kí hiệu là y’, y’=y-1. - Thực hiện vẽ sơ đồ: Pha A: + Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] ..... Bối n: [] + Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] ...... Bối n: [] + Tổ n: Bối n: [] Pha B: + Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] ...... Bối n: [] + Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] ....... Bối n: [] + Tổ n: Bối n: [] Pha C: + Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] ...... Bối n: [] + Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] ....... Bối n: [] + Tổ n: Bối n: [] VD1: Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha Z=24, 2p= 4, bước đủ. a) Tính các thông số: - Bước cực: (rãnh) - Số bối dây trong một tổ bối: (rãnh) - Số tổ bối dây trong một pha: n=2p=4 - Số tổ bối dây trong cả máy: 3n=3.2p=12. - Xác định bước bối dây: + Bước đủ + Bước ngắn (rãnh) - Góc lệch pha (rãnh) Pha A: - Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] Tổ 3: Bối1: [] Bối 2: [] Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] Pha B:- Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 3: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] Pha C:- Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 3: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] b)Thực hiện vẽ sơ đồ Hình 2.11- Sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn xếp képvới z=24, 2p=4(bước đủ) Ví dụ 2: Vẽ sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha với Z=24, 2p= 4, bước ngắn. a) Tính các thông số: - Bước cực: (rãnh) - Số bối dây trong một tổ bối: (rãnh) - Số tổ bối dây trong một pha: n=2p=4 - Số tổ bối dây trong cả máy: 3n=3.2p=12. - Xác định bước bối dây: + Bước đủ + Bước ngắn (rãnh) - Góc lệch pha (rãnh) Pha A: - Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] Tổ 3: Bối1: [] Bối 2: [] Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] Pha B:- Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 3: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] Pha C:- Tổ 1: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 2: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 3: Bối 1: [] Bối 2: [] - Tổ 4: Bối 1: [] Bối 2: [] b)Thực hiện vẽ sơ đồ Hình 2.12- Sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn xếp képvới z=24, 2p=4(bước ngắn) CHƯƠNG III: QUY TRÌNH SỬA CHỮA BỘ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA THÔNG DỤNG. 3.1- Đặc điểm chung của cuộn dây 3 pha. Cuộn dây gồm các bối dây riêng lẻ dặt trong các rãnh stato và rôto. Bối dây có thể là một hoặc nhiều vòng dây quấn nối tiếp với nhau. Cuộn dây mà bối dây chỉ có một vòng dây gọi là cuộn dây kiểu thanh dẫn, thường dùng trong cuộn dây rôto. Theo cách đặt dây trong rãnh, ta có cuộn dây một lớp và cuộn dây hai lớp. Cuộn dây một lớp khi trong rãnh chỉ có một cạnh của bối dây. Cuộn dây hai lớp khi trong rãnh có hai cạnh của bối dây. Điện áp lưới ba pha đặt vào cuộn dây cần phải cùng trị số, lệch pha 1200 và 2400 độ điện về thời gian. Các cuộn dây ba pha phải được đặt trong lõi thép stato hoặc rôto cách nhau 1200 và 2400 độ điện về không gian. Các điện trở một chiều và cảm kháng của các cuộn dây pha phải bằng nhau. Cuộn dây phải có cách điện tin cậy giữa các vòng dây và giữa các cuộn dây pha với nhau và với vỏ. Cuộn dây không được nóng quá giới hạn nhiệt độ cho phép khi phụ tải định mức, phần đầu cuộn dây cần có hình dạng thích hợp cho thông gió và tản nhiệt. 3.2- Quy trình sửa chữa bộ dây quấn. Khảo sát ống dây Tháo gỡ ống dây và lấy số liệu Làm khuôn quấn dây Quấn bối dây Làm giấy lót Lồng đấu dây Cột, bó vận hành chạy thử Tẩm, sấy ống dây 3.2.1- Khảo sát ống dây. Trước hết, cần căn cứ vào kết cấu ống dây, hình thức khởi động, số đầu dây ra, điện áp sử dụng để khẳng định xem có đúng động cơ ba pha không. Từ đó để phân biệt được nhiệm vụ của các đầu dây ra và tìm cách ghi nhớ lấy chúng bằng màu sắc vỏ dây, bằng thắt nút hoặc xâu giấy. Và phân biệt được đâu là đầu đầu của các pha, đâu là đầu cuối của chúng, đâu là những mối dây chung. Sau đó, phải dùng sơ đồ tròn để vẽ lại cấu tạo ống dây. Cần phải vẽ chi tiết đến từng bối dây để sau này có căn cứ mà lồng dây lại như cũ. Những bối dây được lồng vào trước hoặc những cạnh bối dây nằm ở lớp dưới nên vẽ bằng nét đứt, những bối dây lồng vào sau hoặc nhữnh cạnh của bối dây nằm ở lớp trên vẽ bằng nét liền. Tiếp đến vẽ lại sơ đồ trải để đấu dây, vẽ từ ba đầu dây đấu vào ba đầu dây pha của lưới điện bên ngoài vẽ đi. Cuối cùng, cần phân tích sơ đồ đấu dây để hiểu được cách đấu dây của loại động cơ đó. Khi chưa hiểu được sơ đồ đấu dây, tuyệt đối không được phá bỏ ống dây hỏng. 3.2.2- Tháo gỡ ống dây và lấy số liệu. Ống dây thường được tẩm sơn cách điện nên rất chắc chắn ta cần phải khéo léo để tháo gỡ dây. Đối với những động cơ mới tiếp xúc lần đầu lại cần phải lấy số liệu lên phải biết cách tháo gỡ nó. Trước hết dùng cưa sắt cắt cụt các đầu nối về một phía của các bối dây. Các mảnh đầu nối cắt ra cần được giữ lại để lấy số liệu. Tiếp đó tống cho các nêm giữ dây trượt ra khỏi rãnh. Sau đó dùng tuôcnơvit hoặc que sắt bẩy cho phần còn lại của các bối dây tụt sang phía ống dây chưa bị cắt. Đối với động cơ lớn có thể gõ cho sơn cách điện bong ra rồi tháo dần từng vòng dây ra khỏi rãnh. Cũng có thể dùng các dung dịch hoá chất như: axêtôn, guluycăng… tưới vào dây quấn từ 5 tới 10 phút cho sơn cách điện tan ra để thao tác cho dễ. Riêng các động cơ có rãnh chữ nhật thì không nên cắt đầu các bối dây mà dùng búa và nêm gỗ, gõ cho cả bối dây tụt dần ra phía khe miệng rãnh. Khi lấy số liệu lên gõ nhẹ lên các mảnh đầu nối đã cắt ở trên hoặc ngâm chúng trong dung dịch hoá chất cho sơn cách điện bong ra, rồi dựa vào màu men và cỡ dây sẽ đếm số vòng cho từng bối của các cuộn dây. Để tránh nhầm lẫn, nên lấy số liệu ở ba mảnh đầu nối khác nhau. Số liệu chính thức sẽ được lấy ở mảnh có số liệu trung bình. 3.2.3- Làm khuân quấn dây. Mỗi một động cơ có một kích thước bối dây khác nhau lên không thể dùng một loại khuân để cuốn cho tất cả các động cơ mà phải dùng khuân cuốn riêng cho từng loại. Nếu động cơ có các tổ bối dây kiểu đồng khuân thì chỉ cần làm một bộ khuân nhưng trong một tổ có bao nhiêu bối dây thì phải làm bấy nhiêu chiếc khuôn để quấn theo kiểu dính đôi, dính ba, dính bốn… nhằm giảm số đầu nối và tăng chất lượng kỹ thuật cho động cơ. Vật liệu để làm khuân có thể là gỗ mềm, có thể là các mảnh xốp cho dễ gọt. Độ dày các mảnh gỗ phải phù hợp với chiều cao của rãnh. Với rãnh chữ nhật phải làm khuân có chiều dày nhỏ hơn chiều cao của rãnh từ 2 3mm để có thể lồng cho cả bối dây tụt gọn vào trong rãnh. Với rãnh hình thang, phải lồng dây theo kiểu gạt dần từng lớp lên chiều dày của khuôn quấn không cần thiết phải bằng chiều cao của rãnh. Thông thường, người ta dùng những mảnh gỗ có chiều dày từ 11,5 cm cho các động cơ nhỏ và vừa (hình 3.1). Hình 3.1. Phương pháp định kích thước cho chu vi khuôn quấn dây. Chiều rộng và chiều dài của khuôn quấn cũng phải chọn hợp lý thì mới dễ lồng dây và tiết kiệm vật liệu. Ta có thể chọn chiều rộng của khuân quấn bằng khoảng cách bé nhất giữa hai đáy của hai rãnh lồng dây còn chiều dài của nó thì lớn hơn chiều dài của stato khoảng 2 cm. Khi đã xác định được các kích thước của khuôn quấn ta tiến hành làm khuôn với kích thước đó. 3.2.4- Quấn bối dây. Thông thường các động cơ có rãnh hình thang nên khi lồng dây phải gạt từng ít vòng dây vào rãnh nên không cần phải quấn xếp lớp nhưng để dễ lồng dây thì càng quấn rải đều càng tốt. Riêng các động cơ có rãnh chữ nhật nếu không quấn xếp lớp có thể không cho lọt được toàn bộ bối dây vào cùng một lúc. Để cố định các bối dây, trước khi quấn lên đặt sẵn lên mặt khuôn các sợi dây đồng nhỏ. Khi quấn song một tổ thì xoắn các sợi dây này lại trước khi tháo khuôn ra khỏi bối dây. Nếu không có thể bị rối dây, khi lồng dây đến đâu thì cắt bỏ các sợi dây xoắn ra đến đó. 3.2.5- Làm giấy lót. Trước khi lót cách điện rãnh stato, chúng ta cần quan sát bên trong rãnh xem con dính các cách điện cũ hay các lớp vecni khô và bị cháy còn sót trong rãnh, dùng lưỡi cưa sắt gãy mài bén một cạnh làm thành dao để cạo sạch các vật bẩn đang chứa bên trong rãnh. Sau khi làm sạch rãnh stato chúng ta đo chu vi của rãnh và cắt cách điện rãnh. Giấy lót cách điện giữa dây quấn với rãnh phải là loại giấy dày, dai, ít hút ẩm và có đáp đánh thủng cao đó là các loại bìa cách điện chuyên dụng, vải lụa cách điện thường, vải lụa cách điện amiăng và các loại giấy mica. Chiều dày và vật liệu làm lớp cách điện phụ thuộc vào điện áp của động cơ, cỡ dây quấn và nhiệt độ của nó ở chế độ làm việc lâu dài. Nhìn chung các động cơ càng lớn thì lớp cách điện càng dày và ngược lại. Đôi khi để tăng chất lượng cách điện cho động cơ người ta phải làm lớp cách điện bằng hai loại giấy lót, lớp tiếp xúc với dây là lớp chịu nhiệt, lớp tiếp xúc với rãnh là lớp chịu điện áp. Thông thường người ta sử dụng một lớp giấy mica và một lớp giấy cách điện presspahhn. Lớp giấy mica được xếp nằm bên dưới lớp giấy presspahhn, lớp mica không gấp mí còn lớp giấy presspahhn gấp mí hai đầu (hình 3.2). Hình 3.2. Giấy cách điện lót rãnh stato. Khi quấn ống dây cần phải căn cứ vào chiều dày lớp cách điện cũ để làm giấy lót mới, nếu giấy lót mới mà quá dày thì không thể lồng hết dây vào được, nếu quá mỏng thì dễ bị rò điện ra lõi. Trong quá trình lót cách điện rãnh chúng ta dùng thanh tre để đẩy cách điện tụt sát vào rãnh (hình 3.3). Hình 3.3. Dùng tre để đẩy giấy cách điện vào sát vách rãnh. Sau khi lót song toàn bộ cách điện rãnh, chúng ta kiểm tra cách điện rãnh phải mở rộng bung sát vách rãnh và không được thấp hơn cổ rãnh. Sau khi thực hiện song các bước trên ta được stato đã lót hoàn chỉnh giấy cách điện rãnh và sẵn sàng để lồng dây vào rãnh (hình 3.4). Hình 3.4. Stato đã lót hoàn chỉnh giấy cách điện rãnh. 3.2.6- Lồng đấu dây. Trước khi lồng đấu dây vào rãnh, cần nghiên cứu kỹ sơ đồ tròn để xác định khoảng cách lồng dây và chiều lồng dây, đấu dây. Khi lồng dây phải tuân thủ nguyên tắc, cạnh nằm ở dưới lồng vào trước, cạnh nằm ở trên lồng vào sau. Các bối dây quấn trên khuôn thường bị phình chiều ngang ra một chút khi lồng đến bối nào thì nắn lại bối đó cho phù hợp với khoảng cách giữa hai khe miệng rãnh cần lồng (hình 3.5). Hình 3.5. Nắn lại bối dây bị phình. Nếu là động cơ có rãnh hình thang thì nên dùng que tre, nứa vót nhẵn để lùa dây. Không nên dùng que kim loại để tránh xước, bong men dây (hình 3.6). Hình 3.6. Sử dụng que tre để lùa dây. Các phương pháp lồng dây vào rãnh sta to được trình bày trong các hình 3.7 đến 3.12. Hình 3.7. Dùng giấy cách điện lót cạnh dây chờ, chưa lồng vào rãnh. Hình 3.8. Quay bối dây 1800 để chuẩn bị lồng dây vào rãnh stato. Hình 3.9. Căng cạnh tác dụng để giữ song song các vòng dây khi lồng dây. Hình 3.10. Thao tác lồng dây vào rãnh. Hình 3.11. Thao tác xếp song song các cạnh dây trong rãnh dùng dao tre. Hình 3.12. Thao tác kéo thẳng dao tre để xếp dây song song. Sau khi đã lồng song các vòng dây vào rãnh, chúng ta cần lót giấy nêm miệng rãnh để giữ cho các vòng dây quấn đã lồng vào rãnh không thoát ra khỏi rãnh. Các thao tác lót giấy nêm miệng rãnh được thực hiện theo hình 3.13 và hình 3.14. Hình 3.13. Đưa giấy nêm miệng rãnh từ một phía vào rãnh. Hình 3.14. Đẩy từ từ giấy nêm vào rãnh. Sau khi lót song giấy nêm miệng rãnh chúng ta tiến hành lồng bối dây kế tiếp vào rãnh. Thao tác trình bày trong hình 3.15 và hình 3.16. Hình 3.15. Chuẩn bị đưa bối dây kế tiếp vào rãnh stato. Hình 3.16. Quay 1800 đưa bối dây vào lòng trong stato. Khi đấu dây thì dựa vào sơ đồ trải mà đấu. Các đầu dây ra nên chọn về phía hộp cực hoặc gần lỗ xâu dây để giúp đi dây được gọn. Các mối nối phải đảm bảo chắc chắn, tin cậy. Trước khi nối cần cạo sạch các đầu dây, xoắn lại chắc chắn rồi mới hàn thiếc bọc ra ngoài. Tất cả các mối nối phải được lồng ghen cách điện bằng amiăng để tránh xuyên ra các bối dây bên cạnh. Nếu quấn các tổ bối dây theo kiểu dính đôi, dính ba… thì số lượng các mối nối sẽ còn rất ít nhưng khi lồng dây hơi khó và phải lồng sao cho đúng chiều đấu dây. 3.2.7- Cột bó vận hành thử. Khi đã biết chắc chắn các mối nối đã được đấu chính xác rồi thì tiến hành cột, bó gọn gàng hai đầu ống dây rồi cho vận hành thử. Nếu quấn bằng dây một lớp men, trước khi cột, bó nên dùng bìa mỏng để lót vào chỗ đấu các đầu bối dây gối lên nhau để tránh đánh xuyên từ cuộn nọ sang cuộn kia (hình 3.17). Hình 3.17. Cách điện giữa các nhóm bối dây và dây đai dầu nối. Dây dùng để cột bó phải là loại dây chịu nhiệt. Nếu không có dây chuyên dụng có thể dùng dây khâu đầu bao ximăng. Khi bó song nắn lại các đầu bối dây sao cho chúng không chạm vào rôto, vỏ và nắp đậy là được. Cuối cùng, cần phải đo lại xem ống dây có bị cứa đứt hoặc chạm ra lõi hay không. Và phải đo thông mạch cho từng cuộn pha một. Nếu ống dây đã đảm bảo chắc chắn, an toàn rồi thì tiến hành gá, lắp vào rồi cho vận hành thử không tải. Nếu thấy động cơ quay êm, đủ vận tốc và đúng chiều, các thông số rõ ràng, để từ 15 20 phút mà thấy bầu không nóng hoặc hơi ấm ấm là đạt yêu cầu (hình 3.18). Hình 3.18. Dây quấn stato sau khi lồng đấu hoàn chỉnh 3.2.8- Tẩm, sấy ống dây. Tẩm sấy ống dây là một trong những yếu tố quyết định chất lượng sử dụng lâu dài của dộng cơ điện. Thật vậy, nếu động cơ không được tẩm sấy chỉ làm việc được ở 900C khi tẩm sấy có thể làm việc lâu dài ở 1050C. Tẩm sấy tốt sẽ chống thấm nước vào các cuộn dây, chống ẩm cho dây. Sơn cách điện sẽ bịt kín lỗ rông nên tăng khả năng tản nhiệt cho dây quấn, tẩm sấy tốt còn tăng điện trở cách điện và khả năng chịu đựng của vật liệu cách điện, tăng sức bền cơ học, sức chịu mài mòn. Thực tế cho thấy các động cơ được tẩm sấy tốt có tuổi thọ trung bình tăng gấp ba đến bốn lần động cơ không được tẩm sấy. Sau khi tẩm sấy các bối dây sẽ trở nên rắn chắc, cho nên chỉ tiến hành tẩm sấy khi biết chắc chắn dây quấn đã được sửa chữa đạt yêu cầu. Trước khi tẩm sơn cách điện, ống dây phải được sấy khô sao cho không còn hơi nước bám xung quanh dây quấn cũng như bìa cách điện và lõi thép. Sau đó có thể nhúng nhập 2/3 ống dây vào sơn cách điện (nếu có nhiều sơn) hoặc tưới lần lượt vào hai đầu của ống dây (nếu có ít sơn). Tuỳ theo loại sơn cách điện mà phải sấy với nhiệt độ và thời gian thích hợp. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO SA BÀN THỰC TẬP ĐẤU DÂY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA, BỘ DÂY QUẤN KIỂU XẾP KÉP 4.1. Mục đích. - Phục vụ cho giảng dạy: + Giáo viên có thể rút ngắn được thời gian hướng dẫn cho học sinh và thay vào đó là có thể tăng được lượng thời gian thực hành của học sinh- sinh viên. + Sản phẩm đưa ra giúp cho học sinh, sinh viên dễ hiểu bài hơn, nắm vững kiến thức và hiểu rõ về bộ dây quấn STATO. 4.2. Yêu cầu 4.2.1. Tính sư phạm Sản phẩm đưa ra có tính sư phạm tương đối cao vì: - Phục vụ hữu ích cho công việc giảng dạy của giáo viên hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn có thể sử dụng phương pháp Làm Mẫu để hướng dẫn cho học sinh- sinh viên. Việc sử dụng bảng sẽ giảm đi được thời gian hướng dẫn và tăng thời gian thực tập của học sinh- sinh viên, giáo viên có nhiều điều kiện để kiểm tra, bao quát quá trình thực tập của sinh viên. - Là tài liệu học tập, nghiên cứu của học sinh- sinh viên. Người học dùng trực quan quan sát giáo viên hướng dẫn sau đó tự thực tập do đó sẽ hiểu bài nhanh và nhớ bài lâu. 4.2.2. Tính thẩm mỹ. Sa bàn đấu dây được dùng trong việc giảng dạy, thực hành nên đòi hỏi tính thẩm mỹ rất cao. Khi tính toán thiết kế chúng em đã bố trí sơ đồ, các dụng cụ và thiết bị sao cho tiện sử dụng, kích thước nhỏ gọn và đạt mỹ quan nhất. 4.3. Hình thức - Kết cấu đơn giản: Dễ dàng tháo, lắp và sửa chữa. - Nhỏ gọn: Sản phẩm không quá lớn để có thể dễ dàng di chuyển và có thể đặt được nhiều vị trí. - Dễ trực quan: Sản phẩm tuy nhỏ gọn nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu là thể hiện đầy đủ các thiết bị có trong bảng và đảm bảo các đường in sơ đồ rõ nét để cho người học dễ dàng quan sát. 4.4. Mô hình. 4.4.1. Hình dáng: + Khung được làm bằng nhôm để đảm bảo sản phẩm nhẹ, dễ di chuyển. Mô hình có hình dáng như hình vẽ : Hình 4.1- Hình dáng của sa bàn Trong đó: + Bề mặt của mô hình: Chiều rộng: 64 cm. Chiều dài: 110 cm. + Chiều rộng đáy trên: 15 cm. + Chiều rộng đáy dưới: 25 cm. + Chân: 5 cm. Vị trí đặt: Do kích thước không quá lớn, nhẹ, dễ di chuyển nên có thể đặt được ở nhiều vị trí (bằng phẳng). 4.4.2. Sơ đồ mặt trước Hình 4.2- Mặt trước của sa bàn 4.4.3. Lựa chọn thiết bị cho mô hình - Chọn động cơ: Do yêu cầu của mô hình nên ta chọn động cơ có công suất nhỏ và kích thước của động cơ cũng phải nhỏ. Cụ thể động cơ có các thông số định mức là: U~= 220V/ 380V, P= 25W Khi đấu động cơ sẽ đưa ra 24 đầu để người quan sát dễ hiểu và có thể trực tiếp tham gia đấu nối. - Bộ dây quấn: + Đối với sơ đồ trải: Có thể làm giả bối dây hoặc in sơ đồ + Đối với sơ đồ tròn: Ta có một lõi stato giả trên đó thể hiện kiểu quấn đồng khuôn xếp kép và có 24 đầu ra, các đầu ra tương ứng với các đầu ra của động cơ. - Thiết bị đóng cắt: Có thể sử dụng công tắc 3 pha hoặc cầu dao 3 pha, hoặc aptomat để đóng điện cho động cơ. Trong sa bàn ta sử dụng công tắc ba pha. - Thiết bị bảo vệ: Dùng Aptomat hoặc cầu chì…. 4.5. Cách thức đấu nối - Trên động cơ, sơ đồ tròn, sơ đồ trải có 24 đầu ra và được đánh số từ tương ứng với 24 rãnh của động cơ. - Ta đấu đầu ra số 1 của động cơ với đầu ra số 1 của sơ đồ tròn và sơ đồ trải, tiến hành đấu tương tự cho đến đầu ra số 24. - Trong quá trình thực tập ta có thể thực hiện đấu nối trực tiếp trên sơ đồ tròn hoặc trên sơ đồ trải. - Đấu động cơ theo sơ đồ hình 4.3 để chạy thử Hình 4.3- Sơ đồ trải kiểu đồng khuôn xếp kép với Z = 24, 2P = 4, m = 3.