Báo cáo Kỹ thuật quấn dây máy biến áp công suất nhỏ, động cơ 3 pha, động cơ Rotor lồng sóc

LỜI NểI ĐẦU Kỹ thuật điện là ngành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến đổi năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lí 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 hơn vì các giác quan của con người không cảm nhận được trực tiếp hiện tượng này. Tuy nhiên việc khám phá ra hiện tượng điện từ đã thúc đẩy mạnh mẽ cuộc cách mạng khoa học 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 mạnh như vũ bão. Hàng loạt các máy móc, thiết bị điện 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 sinh hoạt tinh thần và tiêu dùng. Để thực hiện việc biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại, biến điện năng thành cơ năng người ta sử dụng các loại máy điện. Máy điện là 1 hệ điện từ gồm có mạch từ và mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí. Mạch điện gồm 2 hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng. Từ nhu cầu tiêu ding điện năng ngày càng cao nên máy điện càng được sủ dụng nhiều trong cuộc sống. Máy điện được sử dụng rộng rãi trong các ngành 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 ĐH Bách Khoa,Hà Nội ngoài việc nghiên cứu lý thuyết máy điện tất cả các sinh viên khoa Điện đều được bố trí 3 tuần thực tập tại xưởng điện nhằm nâng cao kiến thức thực tế. Mỗi sinh viên đều có thể nắm được kỹ thuật quấn dây máy biến áp công suất nhỏ, động cơ 3 pha, động cơ Rotor lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. MỤC LỤC Phần Một: Cơ sở lý thuyết về máy điện Khái niệm chung Cơ sở lý thuyết về động cơ ( Động cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc ) Máy Biến áp Phần Hai: Khái niệm về dây quấn phần ứng Các kiều dây quấn Các thông số cơ bản để thành lập 1 sơ đồ dây quấn phần ứng đơn giản Vật liệu dùng trong máy điện Phần Ba : Thực hành quấn dây quấn Máy biến áp tự ngẫu và động cơ không đồng bộ 3 pha Phần Bốn: Kết quả thu được và nhận xét PHẦN MỘT: CƠ SỞ Lí THUYẾT VỀ MÁY ĐIỆN Khỏi niệm chung Định nghĩa: Mỏy điện là thiết bị điện tử hoạt động dựa trờn nguyờn lý cảm ứng điện từ, dựng để biến đổi cỏc dạng năng lượng khỏc mà chủ yếu là cơ năng thành điện năng (Mỏy phỏt điện) hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (Động cơ điện), hoặc biến đổi cỏc thụng số điện ỏp, dũng điện, tần số, pha,…. Cỏc định luật thường dựng để nghiờn cứu mỏy điện. Định luật cảm ứng điện từ: Sự biến thiờn của tổng từ thụng múc vũng trong một mạch điện sẽ tạo ra một sức điện động tỷ lệ với đạo hàm của tổng từ thụng biến thiờn đú: Định luật toàn dũng điện: Tớch phõn vũng của cường độ từ trường theo một đường khộp kớn bất kỳ quanh một số mạch điện bằng tổng dũng điện trong vũng dõy của cỏc mạch: Trong đú F chỉ giỏ trị của sức từ động tổng tỏc động lờn mạch từ đú. Định luật về lực điện từ: Dũng điện i chạy trong từ trường cú từ cảm B chịu lực tỏc dụng f được xỏc định như sau: Trong trường hợp dõy dẫn mang dũng điện i nằm trong từ trường đều từ cảm B: f = B.i.l.sinq Trong đú q là gúc lệch giữa vộc tơ từ cảm B với dũng điện i. Phõn loại mỏy điện: Mỏy điện cú thể phõn loại theo nhiều cỏch khỏc nhau: Theo cụng suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dũng điện (dũng 1 chiều, dũng xoay chiều), theo nguyờn lý làm việc. Ở đõy ta sẽ phõn loại theo nguyờn lý biến đổi năng lượng, cú 2 loại: Mỏy điện tĩnh: Thường là cỏc loại mỏy biến ỏp.Mỏy điện tĩnh làm việc dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiờn từ thong giữa cỏc dõy quấn khụng cú sự chuyển động tương đối với nhau. Mỏy điện tĩnh thường dựng để biến đổi thụng số điện năng. Do tớnh chất thuận nghịch của cỏc quy luật cảm ứng điện từ, quỏ trỡnh biến đổi cũng cú tớnh chất thuận nghịch. Vớ dụ: Mỏy biến ỏp biến đổi hệ thống cú cỏc thụng số: U1, I1, f1 thành điện năng cú cỏc thụng số mới: U2, I2, f2 hoặc ngược lại, biến đổi hệ thống :U2, I2, f2 thành hệ thống U1, I1, f1. Mỏy điện cú phần động : (Mỏy điện quay hoặc mỏy điện chuyển động thẳng) Nguyờn lý làm việc dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ do từ trường và dũng điện của cỏc cuộn dõy cú chuyển động tương đối với nhau gõy ra. Loại mỏy điện này thường dung để biến đổi năng lượng như biến đổi cơ năng thành điện năng (Mỏy phỏt điện), biến đổi điện năng thành cơ năng (Động cơ điện). Quỏ trỡnh biến đổi cú tớnh chất thuận nghịch nghĩa là nú cú thể làm việc ở chế độ mỏy phỏt hoặc động cơ. Sơ đồ phõn loại mỏy điện thụng thường Mỏy điện MĐ Tĩnh MĐ cú phần quay MĐ 1 chiều MĐ xoay chiều MĐ đồng bộ MĐ khụng đồng bộ Động cơ 1 chiều Mỏy phỏt 1 chiều Động cơ khụng đồng bộ Mỏy phỏt đồng bộ Mỏy biến ỏp Mỏy phỏt khụng đồng bộ Động cơ đồng bộ Cơ sở lý thuyết về động cơ: (Động cơ khụng đồng bộ Rotor lồng súc) Định nghĩa: Động cơ Khụng đồng bộ là động cơ mà tốc độ trờn trục động cơ khỏc tốc độ đồng bộ (tốc độ từ trường quay). 2. Cấu tạo. Giống như cỏc mỏy điện khỏc động cơ khụng đồng bộ gồm cỏc bộ phận chớnh sau: Trờn stato cú vỏ lừi sắt và dõy quấn: Vỏ mỏy: Vỏ mỏy cú tỏc dụng cố định lừi sắt và dõy quấn, khụng dựng để làm mạch dẫn từ. Thường vỏ mỏy làm bằng gang. Đối với mỏy cụng suất tương đối lớn (1000kW) thường dựng thộp tấm hàn lại làm thành vỏ . Tựy theo cỏch làm nguội mỏy mà cú cỏc dạng vỏ mỏy khỏc nhau. Lừi sắt: Lừi sắt là phần dẫn từ . Vỡ từ trường đi qua lừi sắt là từ trường quay nờn để giảm tổn hao , lừi sắt được làm bằng những lỏ thộp kỹ thuật điện dày 0,5mm ộp lại với nhau. Khi đường kớnh ngoài lừi sắt nhỏ hon 900mm thỡ dựng cả tấm trũn ộp lại. Khi đường kớnh ngoài lớn hơn trị số trờn thỡ phải dựng những tấm hỡnh rẻ quạt ghộp lại thành khối trũn. Mỗi lỏ thộp kỹ thuật điện đều cú phr sơn cỏch điện trờn bề mặt để giảm tổn hao do dũng điện xoỏy gõy nờn . Nếu lừi sắt ngắn thỡ cú thể ghộp lại thành một khối. Nếu lừi sắt dài quỏ hỡ thường ghộp thành từng thếp ngắn , mỗi thếp dài 6 đến 8 cm, đặt cỏch nhau 1cm để thụng giú cho tốt. Mặt trong của lừi thộp cú sẻ rónh để đặt dõy quấn. Dõy quấn: Dõy quấn stato được đặt vào cỏc rónh của lừi sắt và dược cỏch điện tốt với lừi sắt . Phần quay hay rụto. Phần này cú hai bộ phận chớnh là lừi sắt và dõy quấn. Lừi sắt: Núi chung thỡ người ta dựng cỏc lỏ thộp kỹ thuật điện như ở stato. Lừi sắt được ộp trực tiếp lờn trục mỏy hơặc lờn một giỏ rto của mỏy. Phớa ngoài của lỏ thộp cú sẻ rónh để đặt dõy quấn. Rụto và dõy quấn rụto: Rụto cú hai loại chớnh là rụto kiểu dõy quấn và rụto kiểu lồng súc . Loại rụto kiểu dõy quấn: Rụto cú dõy quấn giống như dõy quấn stato . Trong mỏy điện cỡ trung bỡnh trở lờn thường dựng dõy quấn kiểu súng hai lớp vỡ bớt được những dõy đầu nối, kết cấu dõy quấn trờn rụto chặt chẽ. Trong mỏy điện cỡ nhỏ thường dựng day quấn đồng tõm một lớp. Dõy quỏn ba pha của rụ to thường đỏu hỡnh sao cũn ba đầu kia được nối vào ba vành trượt làm bằng đồng đặt cố định trờn một đầu của trục và thụng qua trổi than cú thể đấu với mạch điện bờn ngoài . Đặc điểm của loại động cơ điện rụto kiểu dõy quấn là thụng qua chổi than cú thể đưa thờm điện trở phụ hay s.đ.đ phụ vào mạch điện rụto để cải thiện tớnh năng mở mỏy , điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số cụng suất của mỏy. Khi mỏy làm việc bỡnh thường dõy quấn rụto được nối ngắn mạch. Loại rụto kiểu lồng súc: Kết cấu của loại dõy quấn này rất khỏc so với dõy quấn stato. Tong mỗi rónh của lừi sắt rụto đặt vào thanh dẫn bằng đồng hay bằng nhụm dài ra khỏi lừi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng vũng ngắn mạch bằng đồng hay bằng nhụm làm thành một cỏi lồng mà người ta quen gọi là lồng súc . Dõy quấn kiểu lồng súc khụng cần cỏch điện với lừi sắt . Để cải thiện tớnh năng mở mỏy, trong mỏy cụng suất tương đối lớn, rónh rụto cú thể làm thành dạng rónh sõu hoặc làm thành hai rónh lồng súc hay cũn gọi là lồng súc kộp. Trong mỏy điện cỡ nhỏ , rónh rụto thường làm chộo đi một gúc so với tõm trục. Khe hở: Vỡ rụto là một khối trũn nờn khe hở đều . Khe hở trong mỏy điện khụng đồng bộ rất nhỏ từ 0,2 đến 1mm (trong mỏy điện cỡ nhỏ và vừa) để hạn chế dũng điện từ húa lấy từ lưới vào và như vậy mới cú thể làm cho hệ số cụng suất của mỏy cao hơn. Dõy quấn động cơ khụng đồng bộ: Dõy quấn của động cơ khụng đồng bộ được bố trớ ở hai bờn khe hở trờn lừi thộp của phần tĩnh và phần quay và là bộ phận chớnh để biến đổi năng lượng điện cơ. Dõy quấn được chia làm hai loại là dõy quấn phàn cảm và dõy quấn phần ứng. Dõy quấn phần cảm được đặt trờn stato nú cú nhiệm vụ sinh ra từ trường lỳc khụng tải . Dõy quấn phần ứng được đặt trờn rụto nú cú nhiệm vụ cảm ứng một sức điện động nhất định khi cú chuyển động tương đối với từ trường khe hở. Đối với động cơ khụng đồng bộ rụto lồng súc thỡ dõy quấn phần ứng là cỏc thanh đồng hoặc nhụm được đỳc trực tiếp trờn cỏc rónh của rụto và hai đầu được nối bởi hai vũng ngắn mạch. Mỏy Biến Áp: 1. Khỏi niệm chung: Mỏy biến ỏp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trờn nguyờn lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dũng điện xoay chiều ở điện ỏp này thành một hệ thống dũng điện xoay chiều ở một điện ỏp khỏc, với tần số khụng thay đổi.Mỏy biến ỏp là một phần khụng thể thiếu của hệ thống truyền tải điện năng. Cỏc loại mỏy biến ỏp chớnh: Mỏy biến ỏp điện lực dựng để truyền tải và phõn phối cụng suất trong hệ thống điện lực. Mỏy biến ỏp chuyờn dụng : Dựng cho cỏc lũ luyện kim, cho cỏc thiết bị chỉnh lưu, mỏy biến ỏp hàn điện,… Mỏy biến ỏp tự ngẫu : Biến đổi điện ỏp trong một phạm vi khụng lớn, dựng để mở mỏy cỏc động cơ điện xoay chiều. Mỏy biến ỏp đo lường : Dựng để giảm cỏc điện ỏp và dũng điện lớn khi đưa vào cỏc đồng hồ đo. Mỏy biến ỏp thớ nghiệm : Dựng để thớ nghiệm cỏc điện ỏp cao. Cấu tạo mỏy biến ỏp: Mỏy biến ỏp cú cỏc bộ phận chớnh là: Lừi thộp, dõy quấn và vỏ mỏy. Lừi thộp: Lừi thộp dựng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để quấn dõy quấn. Theo hỡnh dỏng cú thể chia lừi thộp thành hai loại: Mỏy biến ỏp kiểu lừi hay kiểu trụ: Dõy quấn bao quanh trụ thộp. Mỏy biến ỏp kiểu bọc: Mạch từ được phõn nhỏnh ra hai bờn và bọc lấy một phần dõy quấn. Để giảm tổn hao do dũng điện xoỏy gõy nờn, lừi thộp được ghộp từ những lỏ thộp kỹ thuật điện và cú phủ sơn cỏch điện trờn bề mặt. Dõy quấn: Dõy quấn là bộ phận dẫn điện của mỏy biến ỏp, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Dõy quấn thường được làm bằng đồng. Cú hai kiểu dõy quấn là dõy quấn đồng tõm (tiết diện ngang là những vũng trũn đồng tõm) và dõy quấn xen kẽ (cỏc bỏnh dõy cao ỏp và hạ ỏp lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thộp). Vỏ mỏy: Vỏ mỏy cú hai phần là thựng và nắp thựng. Thựng làm bằng thộp, thường là hỡnh bầu dục. Nắp thựng dựng để đậy thựng và trờn đú đặt cỏc chi tiết mỏy quan trọng như sứ ra cao ỏp và hạ ỏp, bỡnh gión dầu, ống bảo hiểm. Ngoài ra trờn nắp cũn đặt cỏc bộ phận truyền động của bộ đổi nối cỏc đầu điều chỉnh điện ỏp của dõy quấn cao ỏp. PHẦN HAI: KHÁI NIỆM VỀ DÂY QUẤN PHẦN ỨNG C ỏc kiểu dõy quấn: Dõy quấn một lớp: Là loại dõy quấn mà trong mỗi rónh chỉ đặt một cạnh tỏc dụng, thường dựng trong cỏc mỏy cú cụng suất trung bỡnh và nhỏ, cỏc loại dõy quấn một lớp bao gồm: Dõy quấn đồng khuụn : Là dõy quấn mà cỏc phần tử dõy quấn cú kớch thước hoàn toàn giống nhau. Dõy quấn đồng khuụn được chia thành dõy quấn đồng khuụn tập trung và dõy quấn đồng khuụn phõn tỏn. Dõy quấn đồng khuụn tập trung thực hiện đơn giản nhưng tạo ra mụmen khụng lớn nờn ớt được sử dụng. Dõy quấn đồng khuụn phõn tỏn thực hiện phức tạp hơn nhưng cú khả năng tạo ra mụmen lớn vỡ vậy được sử dụng rộng rói trong thực tế. Dõy quấn đồng tõm : Là dõy quấn mà cỏc phần tử trong một nhúm cú kớch thước khụng giống nhau. Dõy quấn đồng khuụn Dõy quấn đồng tõm Dõy quấn hai lớp : Là dõy quấn mà trong mỗi rónh đặt hai cạnh tỏc dụng, thường dựng trong cỏc mỏy cú cụng suất trung bỡnh và lớn. Dõy quấn hai lớp cũng được chia thành dõy quấn đồng khuụn và dõy quấn đồng tõm. Cỏc thụng số để thành lập sơ đồ dõy quấn cho động cơ khụng đồng bộ: Z : Số rónh stato và roto q : Số rónh tỏc dụng với 1 cực (số bối dõy của một nhúm bối) p : Số đụi cực từ (p 1) 2p : Số cực từ y : Bước của dõy quấn (tớnh từ cạnh tỏc dụng thứ nhất đến cạnh tỏc dụng thứ hai của cựng một phần tử) m : Số pha f : Tần số a : Số mạch nhỏnh song song n : Tốc độ từ trường n1 : Tốc độ đầu trục Cỏc cụng thức tớnh toỏn trực tiếp: ; ; Bước cực (khoảng cỏch giữa cỏc pha): Nếu y=τ : Bước dõy quấn đủ. Nếu y<τ : Bước dõy quấn ngắn. Nếu y>τ : Bước dõy quấn dài. Vật liệu dựng trong mỏy điện: Vật liệu kết cấu: Vật liệu kết cấu là vật liệu dựng để chế tạo cỏc chi tiết mỏy chịu tỏc động cơ học như trục, ổ trục, vỏ mỏy, nắp mỏy, cỏc bộ phận và chi tiết truyền động hoặc kết cấu của mỏy theo cỏc dạng cần thiết đảm bảo cho mỏy làm việc bỡnh thường. Ngưởi ta thường dựng gang, thộp, cỏc kim loại màu, hợp kim và vật liệu bằng chất dẻo làm vật liệu kết cấu. Vật liệu tỏc dụng: Là vật liệu dẫn từ và dẫn điện. Cỏc vật liệu này thường dựng để tạo điều kiện cần thiết sinh ra biến đổi điện từ. Vật liệu dẫn từ: Để chế tạo mạch từ của mỏy điện người ta thường dựng cỏc loại thộp khỏc nhau như thộp kĩ thuật điện, thộp lỏ thường, thộp đỳc, thộp rốn. Gang ớt được dựng vỡ dẫn từ kộm. Ta sử dụng chủ yếu lỏ thộp kĩ thuật điện cú hàm lượng silic khỏc nhau nhưng khụng vượt quỏ 4,5%.Hàm lượng silic này dựng để hạn chế tổn hao do từ trễ vả tăng điện trở của thộp để giảm tổn hao dũng điện xoỏy. Cỏc lỏ thộp dày 0.35mm được sử dụng trong mỏy biến ỏp và 0.5mm dựng trong mỏy điện quay ghộp lại làm lừi thộp để giảm tổn hao do dũng điện xoỏy gõy nờn.Tuỳ theo cỏch chế tạo cú thể chia lừi thộp kĩ thuật điện ra làm 2 loại: Cỏn núng và cỏn nguội.Cỏn nguội cú từ tớnh tốt hơn như độ từ thẩm cao hơn, tổn hao thộp ớt hơn so với loại cỏn núng. Ở đoạn mạch từ cú từ thụng biến đổi với tần số 50Hz thường dựng lỏ thộp kĩ thuật điện dày 0.1-0.2mm. Ở đoạn mạch từ cú từ thụng khụng đổi thường dựng thộp đỳc, thộp rốn hoặc thộp lỏ. Vật liệu dẫn điện: Dựng để chế tạo cỏc bộ phận dẫn điện.Vật liệu dẫn điện tốt nhất dựng trong cỏc mỏy điện là đồng, vỡ chỳng cú điện trở suất nhỏ và giỏ thành khụng cao.Ngoài đồng ta cũn cú thể dựng nhụm, cỏc hợp kim như đồng thau, đồng photpho,…. Để chế tạo dõy quấn ta dựng đồng hoặc nhụm cú bọc cỏch điện bằng sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoỏ học, sơn emay,….Với cỏc mỏy cú cụng suất nhỏ và trung bỡnh, điện ỏp <700V thỡ thường dựng sơn emay cỏch điện vỡ lớp cỏch điện này rất mỏng, đạt độ bền yờu cầu.Với cỏc bộ phận như vành đổi chiều, lồng súc, vành trượt thỡ ngoài đồng, nhụm người ta cũn dung cỏc hợp kim của đồng hoặc nhụm để tăng độ bền cơ học cho lớp cỏch điện. Vật liệu cỏch điện: Dựng để cỏch điện cỏc bộ phận trong mỏy điện.Vật liệu cỏch điện phải cú khả năng cỏch điện đạt yờu cầu đối với mỗi chi tiết, chịu nhiệt tốt, chống thấm và độ bền cơ học cao. Độ bền về nhiệt của chất cỏch điện bọc dõy dẫn quyết định nhiệt độ cho phộp của dõy và do đú quyết định tải của nú.Nếu tớnh năng cỏch điện càng cao thỡ lớp cỏch điện cú thể mỏng và kớch thước mỏy sẽ giảm. Chất cỏch điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhúm: Chất hữu cơ thiờn nhiờn : Giấy, vải lụa,.. Chất vụ cơ : Mica, sợi thuỷ tinh,… Cỏc chất tổng hợp. Cỏc loại men, sơn cỏch điện. Ngoài ra cũn cú chất cỏch điện thể khớ (Khụng khớ,khớ trơ,Hyđrụ,…), lỏng (Dầu mỏy biến ỏp). Mica là chất cỏch điện tốt nhất nhưng giỏ thành khỏ cao nờn chỉ dựng trong cỏc mỏy điện ỏp cao.Vỡ vậy ta thường dựng cỏc vật liệu cú sợi như giấy, vải sợi,….Khụng khớ là 1 chất cỏch điện khỏ tốt, lại cú sẵn trong tự nhiờn.Khi cần khả năng cỏch điện tốt hơn nữa thỡ ta dựng khớ trơ, Hyđrụ.Dầu biến ỏp cũng là 1 vật cỏch điện rất quan trọng trong mỏy điện vỡ nú cú thể len lỏi vào cỏc khe hở nhỏ và cú thể dập tắt hồ quang. PHẦN BA : THỰC HÀNH QUẤN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU VÀ ĐỘNG CƠ KHễNG ĐỒNG BỘ 3 PHA Quấn mỏy biến ỏp tự ngẫu: Cơ sở lý thuyết: Trong trường hợp điện ỏp của cỏc lưới điện sơ cấp khỏc nhau khong nhiều, nghĩa là tỷ số biến điện ỏp nhỏ, để được kinh tế hơn về chế tạo và vận hành người ta dựng mỏy biến ỏp tự ngẫu thay cho mỏy biến ỏp hai dõy quấn. Mỏy biến ỏp tự ngẫu khỏc mỏy biến ỏp hai dõy quấn ở chỗ dõy quõn thứ cấp là một bộ phận của dõy quấn sơ cấp nờn ngoai sự liờn hệ hỗ cảm giữa hai dõy quấn sơ cấp và thứ cấp cũn cú sự liờn hệ trực tiếp về điện. Cỏc thụng số cơ bản cần chỳ ý là: Q : Tiết diện lừi sắt (cm2) S : Cụng suất mỏy biến ỏp (W) W:Số vũng dõy cho 1V d : Đường kớnh dõy quấn (cm) J :Mật độ dũng điện (A/mm2 ) s : Tiết diện dõy quấn (cm2) Để xỏc định tiết diện của lừi thộp ta sử dụng cỏc cụng thức sau: Q=a.b (cm2) : Đối với lừi thộp chữ O : Đối với lừi thộp chữ E Lừi thộp chữ E Lừi thộp chữ O Để xỏc định số vũng dõy cho 1 V của mỏy biến ỏp ta sử dụng cụng thức sau: Xỏc định đường kớnh và tiết diện dõy quấn: Với mật độ dũng điện là J=2,53 A/mm2 và dũng điện I=2,53 A thỡ ta cú tiết diện dõy quấn la s=1mm2. Đường kớnh dõy quấn là: (mm) Thực hiện quấn dõy : Chuẩn bị : Khuụn gỗ: Khuụn gỗ dựng để định hỡnh cho cuộn dõy trước khi vào lừi thộp, trờn khuụn đó đỏnh dấu sẵn cỏc đầu vào và đầu ra của cuộn dõy do đú nờn đặt khuụn đỳng chiều khi đưa vào mỏy quấn. Dõy quấn: Dõy quấn được gỡ ra từ mỏy biến ỏp cú sẵn nờn trước khi quấn ta phải tiến hành chuốt thẳng dõy rồi quấn vào lừi nhựa.Việc chuốt càng tốt thỡ khi quấn vào mỏy càng dễ dàng và càng đẹp. Giấy cỏch điện: Giấy cỏch điện cần chuẩn bị là loại giấy cỏch điện 0,1 dựng để bọc cỏch điện cỏc chỗ bị xước và cỏch điện giữa cỏc vũng dõy với nhau. Sử dụng giấy cỏch điện 0,3 để làm lừi cỏch điện cuộn dõy với khung gỗ phớp. Tiến hành quấn dõy : Đưa khuụn gỗ vào mỏy theo đỳng chiều đó đỏnh dấu để việc quấn được thuận tiện khi đưa đầu ra khụng bị nhầm. Ta tiến hành lút bỡa cứng cỏch điện trước khi quấn dõy. Đầu 220 V là đầu đặt khi quấn vũng đầu, ta để độ dài của đầu này cỡ 15 cm. Khi quấn cỏc vũng dõy phải sỏt vào nhau để tiết kiệm diện tớch. Tiến hành bọc cỏch điện bằng giấy cỏch điện 0,1 với những chỗ bị xước cỏch điện. Khi quấn được 72 vũng thỡ tiến hành ra dõy cho đầu 160 V. Quấn 60 vũng tiếp theo cho đầu ra 110 V. 36 vũng tiếp theo cho đầu ra 80 V. Quấn tiếp 8,5 vũng cho đầu ra đỏnh số 11, từ đú cứ 9 vũng lại đưa ra một đấu đỏnh số từ 10 đến 1. Cỏc đầu ra đều để độ dài bằng 15 cm. Sau khi hoàn thành việc quấn dõy ta thử thụng mạch cho toàn bộ cuộn dõy, nếu đó thụng mạch thỡ bọc cỏch điện cho lớp ngoài cựng rồi cố định lại. Dựng giấy đỏnh dấu cỏc đầu ra từ 220 V,160 V, 110 V, 80 V đến cỏc đầu ra đỏnh số từ 1 tới 11. Tiếp theo ta tiến hành vào mạch từ (lừi thộp).Trước tiờn vào cỏc lỏ thộp chữ E, sau khi hết cỏc lỏ thộp chữ E thỡ vào cỏc lỏ thộp chữ I, cứ 5 lỏ thộp chữ I vào khe tương ứng của 5 lỏ thộp chữ E. Dựng 4 vớt bắt chặt lừi thộp. Trước khi nối cỏc đầu ra với bộ chuyển mạch ta tiến hành thử cỏch điện của cuộn dõy với mạch từ. Như vậy ta đó hoàn thành việc quấn dõy cho một mỏy biến ỏp tự ngẫu cỡ nhỏ. Quấn dõy cho động cơ khụng đồng bộ : Cơ sở lý thuyết : Cỏc cụng thức thực tiễn tớnh toỏn dõy quấn : Khi quấn dõy cho stato động cơ khụng đồng bộ cần chỳ ý đến những thụng số sau: Z : Số rónh stato và roto q : Số rónh tỏc dụng với 1 cực (số bối dõy của một nhúm bối) p : Số đụi cực từ (p 1) 2p : Số cực từ y : Bước của dõy quấn (tớnh từ cạnh tỏc dụng thứ nhất đến cạnh tỏc dụng thứ hai của cựng một phần tử) m : Số pha f : Tần số a : Số mạch nhỏnh song song n : Tốc độ từ trường n1 : Tốc độ đầu trục Cỏc cụng thức tớnh toỏn trực tiếp: ; ; Bước cực (khoảng cỏch giữa cỏc pha): Nếu y=τ : Bước dõy quấn đủ. Nếu y<τ : Bước dõy quấn ngắn. Nếu y>τ : Bước dõy quấn dài. Cỏc nhúm dõy quấn và cỏch bố trớ thường gặp : Nhúm dõy quấn : Cú hai nhúm dõy quấn thường gặp là dõy quấn đồng tõm và dõy quấn đồng khuụn. Dõy quấn đồng tõm là kiểu quấn liờn tiếp cỏc dõy dẫn theo cựng một chiều lờn bộ khuụn cú cỏc khung quấn với cỏc kớch thước khỏc nhau và đặt đồng tõm trờn một trục quấn. Ưu điểm của cỏch quấn dõy này là dễ lắp đặt nhưng lại cú nhược điểm là cỏc đầu cuộn dõy chiếm nhiều chỗ. Dõy quấn đồng khuụn là cỏch quấn mà cỏc cuộn dõy cú cựng một kớch thước, được bố trớ trờn stato ở cỏc rónh kế tiếp nhau tạo thành cực từ.Ưu điểm của cỏch quấn này là cỏc đầu cuộn dõy được thu gọn nhưnh việc lắp đặt khú khăn, tốn nhiều thời gian hơn so với dõy quấn đồng tõm. Dõy quấn đồng tõm Dõy quấn đồng khuụn Cỏch bố trớ: Cú hai cỏch bố trớ dõy quấn là tập trung và phõn tỏn. Cỏch thành lập sơ đồ dõy quấn phần ứng : Cỏc cơ sở thành lập là: Số rónh tỏc dụng dưới một đụi cực, bước dõy quấn y và vũng trũn đa giỏc sức điện động. Thực hiện dõy quấn đồng khuụn phõn tỏn 1 lớp, stato 24 rónh : Cỏc thụng số: Z=24, 2p=4, y=5, q=2. Sơ đồ : Chuẩn bị: Dõy quấn sau khi được gỡ ra từ mỏy trước cần được chuốt thẳng rồi quấn vào lừi nhựa. Khuụn quấn dõy cú hỡnh lục giỏc, là hai miếng gỗ mỏng.Trờn khuụn cú khoan sẵn cỏc lỗ theo kớch thước tiờu chuẩn. Ta dựng sỏu chốt sắt để định hỡnh khuụn. Giấy cỏch điện 0,3 lút vào rónh stato với chiều dài bằng chiều dài phần mạch từ cộng thờm 3 cm, hai đầu gập 0,75 cm, phần mộp gập chui ra ngoài mạch từ, chiều rộng đảm bảo chứa hết tiết diện rónh. Giấy cỏch điện 0,1cắt với chiều dài bằng chiều dài lớp 0,3 đó gập hai đầu, chiều rộng phải chứa hết tiết diện rónh và hai bảng răng. Dựng khuụn và mỏy quấn quấn 12 bối dõy, mỗi bối cú 59 vũng dõy. Lớp 0,1 Rónh Lớp 0,3 Tiến hành vào dõy : Dõy được vào theo sơ đồ đó vẽ. Nếu dõy quấn càng thẳng, gọn thỡ việc nhột dõy càng dễ dàng. Khi nhột dõy vào rónh ta sử dụng dao tre miết dọc theo chiều dài dõy sao cho dõy phõn bố đầy khắp rónh. Chọn một rónh bất kỳ quy định là rónh số 1, ta ta lấy ra hai bối dõy. Với bối dõy thứ nhất ta nhột một cạnh vào rónh số 2, bối dõy thứ hai ta nhột một cạnh vào rónh số 4. Hai cạnh cũn lại để chờ. Sau đú với cỏc bối dõy tiếp theo ta vào luụn cả hai cạnh với cỏc vị trớ 1-6, 3-8, 5-10,… Vào được bối nào ta tiến hành nắn thẳng hai đầu dõy và ấn xuống phớa dưới. Cuối cựng ta cho hai cạnh chờ của bối thứ nhất và bối thứ hai xuống rónh 21, 23. Nếu dõy bị đứt thỡ mối nối phải được đưa ra phớa đầu bối và được cỏch điện. Lớp cỏch điện 0,1 được nhột chỡm xuống dưới rónh và phủ kớn cạnh của bối dõy. Dựng cỏch điện 0,3 cắt theo hỡnh bỏn nguyệt để cỏch điện pha. Đấu dõy : Ta đấu dõy cho từng pha một theo nguyờn tắc: Pha A: Cuối A1 đấu với cuối A2, đầu A2 đấu với đầu A3, cuối A3 đấu với đầu A4 , đầu ra x là cuối A4, đầu vào A là đầu A1. Tương tự cho hai pha cũn lại. Thực hiện dõy quấn đồng tõm tập trung 1 lớp, stato 36 rónh : Cỏc thụng số: Z=36, 2p=4, q=3, y=9. Sơ đồ : Chuẩn bị : Cụng tỏc chuẩn bị tương tự như bài dõy quấn đồng khuụn phõn tỏn 1 lớp song ở đõy cần chỳ ý thờm là: khuụn gỗ cú 3 lớp lỗ đồng tõm ứng với ba lớp dõy quấn cỏch nhau một bước rónh trờn stato, cỏc chốt tre được dựng để định hỡnh khuụn. Tiến hành quấn 6 nhúm bối, mỗi nhúm bối gồm 3 bối, mỗi bối cú 78 vũng. Tiến hành vào dõy : Khi vào dõy ta vào bối nhỏ trước, bối to sau, đặt theo thứ tự để khụng bị nhầm chiều dõy quấn. Chọn một rónh đỏnh số thứ tự là 1, theo đú ta chọn ra một nhúm bối rồi hạ lần lượt 3 cạnh của 3 bối xuống cỏc rónh 4, 5, 6. Ba cạnh cũn lại của nhúm sẽ chờ để cuối cựng hạ xuống cỏc rónh 31, 32, 33. Chọn ra bối thứ hai, hạ bối nhỏ xuống 3 và 10, bối nhỡ xuống 3-11, bối lớn vào 1-12. Tiếp theo ta chọn ra nhúm bối thứ ba, hạ bối nhỏ xuống 9-16, bối nhỡ xuụng 8-17, bối lớn xuống 7-18...Cuối cựng ta hạ cỏc cạnh cũn lại của nhúm bối đầu tiờn xuống 31, 32, 33. Tiến hành lút cỏch điện pha và dựng dõy gai để dai mỏy. Sau đú dựng bỳa để ộp cỏc đầu bối dõy, làm cho gọn để khụng bị vướng vào roto. Đấu dõy : Tiến hành đấu dõy theo sơ đồ đó vẽ. Thử cỏch điện giữa cỏc pha và giữa pha với vỏ mỏy. Tiếp theo ta đúng roto vào mỏy, lấy cỏc đầu dõy ra. Ta tiến hành đấu mỏy vào nguồn điện ba pha theo sơ đồ hỡnh sao. PHẦN BỐN : K ẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ NHẬN XẫT Mỏy Biến Áp tự ngẫu : Điện ỏp chuẩn (V) 80 110 160 220 Điện ỏp đo được (V) 82 113 165 225 Nỳm điều chỉnh (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Điện ỏp (V) 113 117 121 126 130 135 140 146 152 160 168 Nhận xột : Cỏc điện ỏp đo được khụng đỳng với điện ỏp chuẩn cần đưa ra. Tuy nhiờn sai số khụng lớn lắm. Bước nhảy của điện ỏp theo lý thuyết chuẩn là 7,2 V/ nấc. Nguyờn nhõn là do kỹ thuật quấn dõy chưa chớnh xỏc, bị thiếu một số vũng hoặc một số vũnh bị chập nhau. Động cơ Rụto lồng súc, Stato 36 rónh : Cấp nguồn vào động cơ theo sơ đồ, ta cú cỏc kết quả đo được là : Ikđ (A) IA (A) IB (A) IC (A) UA (V) UB (V) UC (V) n(v/p) 4 1,2 1,4 1,4 228 228 228 1480 Ta thấy IA, IB, IC khụng bằng nhau do trong quỏ trỡnh quấn một số vũng bị xước và trựng nhau làm cho dũng tăng lờn hoặc khi quấn bị thiếu một số vũng . UA, UB, UC xấp xỉ bằng điện ỏp của lưới. Tốc độ của động cơ là 1480 v/p đỳng với quy định. Kết l