Giáo trình động cơ điện xoay chiều kđb 3 pha

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI
-----------*****----------

GIÁO TRÌNH
ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHƠNG
ĐỒNG BỘ 3 PHA
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP

Hồ Chí Minh, năm 2023
1


2


LỜI GIỚI THIỆU
Hiện nay sự hồi phục nền kinh tế việt nam đang trong đà phát triển, xí
nghiệp mở rộng quy mơ sản xuất, nhiều trang thiết bị, máy móc hiện đại đã được
đưa vào sản xuất, một trong những máy móc khơng thể thiếu trong sản xuất đó là
các loại động cơ điện, trong đó động cơ điện xoay chiều 3 pha là chủ yếu.
Thấu hiểu được tầm quan trọng của động cơ điện xoay chiều 3 pha trong
quá trình sản xuất, chúng tơi đã tổng hợp, biên soạn cuốn tài liệu này với mục
đích giúp các kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật, giảng viên, giáo viên, các HSSV
trong các trường đạo tạo nghề điện nắm được các kiến thức cơ bản và chuyên sâu
của loại động cơ quan trọng này để từ đó có thể vận hành sử dụng nó tốt nhất.
Giáo trình này được biên soạn dựa trên chương trình khung nghề điện của
tổng cục dạy nghề năm 2023. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến
thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc, nội dung chương trình đào tạo và phù
hợp thực tiễn sản xuất, với các mục tiêu đào tạo nghề điện trong các trường dạy

nghề.
Do thời gian biên soạn có hạn nên nội dung khơng tránh khỏi những thiếu
sót. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để tơi
biên soạn, hiệu chỉnh hồn thiện hơn sau thời gian sử dụng.
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên – Trần Xuân Hiệu

3


MỤC LỤC

Contents
LỜI GIỚI THIỆU .......................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA
............................................................................................................................... 7
1. Khái niệm ...................................................................................................... 7
2. Từ trường quay ba pha .................................................................................. 8
3. Đặc điểm động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha .......................................... 9
4. Phân loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha ......................... 10
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CƠ ĐIỆN ....... 12
XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA ............................................................................... 12
1. Cấu tạo ......................................................................................................... 12
2. Nguyên lý làm việc...................................................................................... 14
3. Phương pháp xác định cực tính của động cơ .............................................. 15
4 . Các phương pháp xác đinh cực tính bộ dây stato động cơ điện xoay chiều
KĐB ba pha. .................................................................................................... 15
5. Xác định cực tính và đấu dây vào hộp nối sau khi xác định được cực tính.
......................................................................................................................... 18
6. Kiểm tra đánh giá chất lượng động cơ ........................................................ 21

CHƯƠNG 3: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA ........ 24
1. Mở máy trực tiếp ......................................................................................... 24
2. Mở máy gián tiếp......................................................................................... 25
CHƯƠNG 4: KHAI TRIỂN BỘ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU
KĐB 3 PHA ......................................................................................................... 30
1. Các khái niệm về dây quấn.......................................................................... 30
2. Các bước vẽ sơ đồ dây quấn........................................................................ 33
3. Các dạng sơ đồ trải dây quấn ...................................................................... 36
Dùng ba màu khác nhau cho 3 cuộn dây 3 pha: .................................................. 45
+ Dùng nét màu đỏ : pha A .............................................................................. 45
+ Dùng nét màu xanh : pha B .............................................................................. 45
+ Dùng nét màu vàng : pha C .............................................................................. 45

4


CHƯƠNG 5: THÁO LẮP ,BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU
KHƠNG ĐỘNG BỘ BA PHA ............................................................................ 49
1. Qui trình tháo động cơ xoay chiều ba pha ................................................. 49
2. Bảo dưỡng ổ bi, bạc đỡ động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha .................. 51
3. Bảo dưỡng bộ dây quấn Stato động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha ........ 56
4. Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục ........... 58
5. Qui trình lắp động cơ .................................................................................. 62

5


GIÁO TRÌNH: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHƠNG ĐỒNG BỘ 3
PHA

Mã giáo trình: BGĐCN 21
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của bài giảng:
- Vị trí giáo trình: Giáo trình được bố trí làm tài liệu học tập sau khi học
sinh học xong các môn học chung, các mơn học: An tồn lao động, Mạch điện,
Khí cụ điện, Đo lường điện, Động cơ điện xoay chiều KĐB một pha.
- Tính chất của giáo trình: Là giáo trình chun môn nghề điện côn nghiệp,
thuộc các môn học bắt buộc.
- Ý nghĩa: Giúp người học có kiến thức cơ bản và chuyên sâu về các loại
động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ 3 pha góp phần vào học các bài giáo trình
chun mơn sâu nghề Điện cơng nghiệp được tốt hơn, nâng cao hiệu quả học tập.
- Vai trò: Giáo trình này trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về
cấu tạo, nguyên lý làm việc, bảo dưỡng, sửa chữa động cơ điện không đồng bộ
giúp người học học nhanh hơn.
Mục tiêu giáo trình:
- Về kiến thức:
+Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều
KĐB ba pha,
+ Trình bày được cách đấu dây mở máy các loại động cơ điện xoay chiều
KĐB ba pha.
- Về kỹ năng:
+ Đấu nối, vận hành động cơ theo đúng qui trình kỹ thuật;
+ Lắp đặt, bảo dưỡng các động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha
theo đúng qui trình kỹ thuật;
+ Sửa chữa được các hư hỏng thường gặp của động cơ điện xoay chiều
KĐB ba pha đạt các thông số kỹ thuật;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Bảo đảm an toàn, tiết kiệm nguyên
vật liệu khi bảo dưỡng và sửa chữa; tuân thủ các quy tắc an toàn lao động và an
tồn điện; rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an tồn vệ sinh cơng nghiệp.
Nội dung của giáo trình:

6


CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3
PHA
Mã bài: GTĐCN 21 - 00
Giới thiệu:
Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ (KĐB) là loại máy điện xoay
chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto khác với
tốc độ quay từ trường. ... cũng như các động cớ điện khác, động điện khơng đồng
bộ có tính thuận nghịch, có nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện hoặc
máy phát điện.
Trong bài học này sẽ giới thiệu đến người học khái niệm về động cơ điện
không đồng bộ cũng như đặc điểm, phân loại động cơ này từ đó giúp cho người
học hiểu sâu hơn và học các bài học sau tốt hơn.
Mục tiêu:
- Trình bày được đặc điểm của từ trường quay ba pha.
- Trình bày được đặc điểm, và phạm vi sử dụng của các loại động cơ điện
xoay chiều không đồng bộ ba pha.
- Nhận biết được các loại động cơ điện ba pha.
- Tích cực và sáng tạo trong học tập.
Nội dung chính:
1. Khái niệm
Động cơ KĐB 3 pha là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý
cảm ứng điện từ. Động cơ không đồng bộ ba pha là loại động cơ mà khi làm việc
có tốc độ quay của roto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1.
Động cơ không đồng bộ 3 pha so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận
hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong
sản xuất và sinh hoạt.
Các thông số trên động cơ không đồng bộ 3 pha là:

- Cơng suất cơ có ích trên trục: Pđm
- Điện áp dây stato:

Uđm

- Dòng điện dây Stato:

Iđm

- Tần số dòng điện stato:

f

- Tốc độ quay roto:

n

- Hệ số công suất:

Cos φ

- Hiệu suất:

η

7


2. Từ trường quay ba pha
Như hình vẽ. Các dây quấn A - X, B - Y, C - Z, đặt lệch nhau trong khơng

gian một góc là 1200. Giả sử trong 3 pha dây quấn có dịng điện ba pha đối xứng
chạy qua:
iA=ImSinωt; iB=ImSin(ωt - 120); iC=ImSin(ωt - 240);
Quy ước dịng điện đi vào có chiều từ đầu đến cuối pha có dấu (+) ở giữa,
cịn dịng điện đi ra có chiều từ cuối tới đầu pha ký hiệu dấu (.).
- Xét từ trường tại các thời điểm khác nhau:

2100

900

H-a

3300

Y
H-c

C
X
H-b

Hình 01: Từ trường quay tại các thời điểm
- Thời điểm pha ωt=900 (H-a): pha A có cực đại và dương, còn dòng điện
pha C,B, âm. Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dịng
điện sinh ra từ trường tổng có một cực S và một cực N như hình vẽ.
Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha A là pha có dịng điện
cực đại.

8

- Thời điểm pha ωt =900+1200 (H-b): Kế tiếp ở trên 1/3 chu kỳ, dòng điện
pha B lúc này cực đại và dương , các dòng điện pha A pha C âm. Dùng quy tắc
vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dòng điện sinh ra từ trường tổng
có một cực S và một cực N như hình vẽ.
Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha B là pha có dịng điện
cực đại. Ta thấy từ trường tổng đã quay đi một góc là 1200 so với trường hợp trên.
- Thời điểm pha ωt=900+2400 (H-c): Là thời điểm chậm sau thời điểm đầy
2/3 chu kỳ, dòng điện pha C lúc này cực đại và dương, các dòng điện pha A, B
âm. Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều đường sức từ do các dịng điện sinh
ra từ trường tổng có một cực S và một cực N như hình vẽ.
Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha C là pha có dịng điện
cực đại. Ta thấy từ trường tổng đã quay đi một góc là 2400 so với trường hợp đầu.
Qua sự phân tích trên ta thấy từ trường tổng của dòng điện 3 pha là từ
trường quay.
3. Đặc điểm động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha
Động cơ có dây quấn Roto (ngắn mạch) lồng sóc là phổ biến nhất do giá
thành rẻ, vận hành đơn giản, đảm bảo. Các động cơ này có đặc tính cơ ứng (khi
tải thay đổi từ thơng đến định mức thì tốc độ quay của chúng giảm tất cả khoảng
(2 ÷ 5%)... Các động cơ Roto lồng sóc có mơmen mở máy khá lớn, tuy nhiên bên
cạnh những ưu điểm trên chúng ta có những nhược điểm sau:
Khó điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong phạm vi rộng, cần dòng điện mở
máy từ lưới lớn (vượt tới 5 ÷7 lần Iđm) và hệ số công suất của loại này thấp. Để
khắc phục cho nhược điểm này, người ta chế tạo động cơ khơng đồng bộ Roto
lồng sóc nhiều tốc độ và dùng Roto rãnh sâu lồng sóc kép để hạ dịng điện khởi
động, đồng thời mômen khởi động cũng được tăng lên.
Với động cơ Roto dây quấn (hay động cơ vành trượt) thì loại trừ được
những nhược điểm trên nhưng làm cho kết cấu Roto phức tạp, nên khó chế tạo
và đắt tiền hơn động cơ khơng đồng bộ Roto lồng sóc (khoảng 1,5 làn). Do đó

động cơ khơng đơng bộ Roto dây quấn chỉ được sử dụng trong điều kiện mở
máy nặng nề, cũng như khi cần phải điều chỉnh bằng phẳng tốc độ quay. Nối cấp
máy không đồng bộ cho phép điều chỉnh tốc độ quay môt cách bằng phẳng trong
phạm vi rộng với hệ số công suất cao. Xong do giá thành cao nên không thông
dụng. Trong động cơ không đồng bộ Roto dây quấn các pha dây quấn Roto nối
hình sao và các đầu ra của chúng được nối với 3 vành trượt. Nhờ các chổi điện
tiếp xúc với vành trượt nên có thể đưa điện trở phụ vào trong mạch Roto để thay
đổi đặc tính làm việc của máy.
Kết kuận:
- Ưu điểm
+ Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ.

9


+ Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện.
+ Sử dụng rộng rãi và phổ biến trong phạm vi công suất nhỏ và vừa.
+ Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác nhau (từ 24 V đến 10 kV) nên rất
thích nghi cho từng người sử dụng.
- Nhược điểm
+ Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng của lưới
điện.
+ Không sử dụng được lúc non tải hoặc khơng tải.
+ Khó điều chỉnh tốc độ.
+ Đặc tính mở máy khơng tốt, dịng điện mở máy lớn (gấp 6 - 7 lần dòng
định mức).
+ Momen mở máy nhỏ.
4. Phân loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha
4.1. Phân loại động cơ điện KĐB 3 pha dựa theo kích thước
Phân loại động cơ điện 3 pha dựa theo kích thước kết cấu của các bộ phận

motor điện 3 pha, khi đó sẽ có các loại động cơ như sau:
Động cơ điện KĐB 3 pha loại lớn: Động cơ này có chiều cao trung tâm lớn
hơn 630mm; đồng thời, đường kính bên ngồi lõi thép stato là lớn hơn 99mm.
Động cơ điện KĐB 3 pha loại vừa: Động cơ có chiều cao trung tâm là 355
- 630mm; do đó, đường kính bên ngồi lõi thép stato là 560 - 990mm.
Động cơ điện KĐB 3 pha loại nhỏ: có chiều cao trung tâm vào khoảng 90
- 315mm; đường kính bên ngồi lõi thép khoảng từ 25 - 560mm.
4.2. Phân loại dựa vào các đặc tính cơ khí của motor điện 3 pha
- Động cơ điện 3 pha KĐB có rơto lồng sóc thơng dụng.
- Động cơ điện 3 pha KĐB rơto lồng sóc có rãnh sâu.
- Động cơ điện 3 pha KĐB có hai lồng sóc.
- Động cơ điện 3 pha KĐB có hai lồng sóc đặc biệt.
- Động cơ điện 3 pha KĐB có rơto quấn dây.
4.3. Phân loại động cơ motor 3 pha dựa vào công suất
- Động cơ điện 3 pha KĐB Mini Dưới 1hp 1kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 1.5hp 1.1kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 2hp 1.5kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 3hp 2.2kw

10


- Động cơ điện 3 pha KĐB 4hp 3kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 5hp 3.7kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 7.5hp 5.5kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 10hp 7.5kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 15hp 11kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 20hp 15kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 25hp 18.5kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 30hp 22kw

- Động cơ điện 3 pha KĐB 40hp 30kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 50hp 37kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 60hp 45kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 75hp 55kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 100hp 75kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 125hp 90kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 150hp 110kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 180hp 132kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 220hp 160kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 270hp 200kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 300Hp 220Kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 340hp 250kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 380hp 280kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 430hp 315kw
- Động cơ điện 3 pha KĐB 470hp 355kw
4.4. Phân loại dựa theo tốc độ quay
Động cơ điện 3 pha KĐB dựa theo tốc độ quay được chia thành 4 tốc độ
trục là 2 pole, 4 pole, 6 pole, 8 pole. Ứng với mỗi tốc độ trục thì có các cơng suất
motor tương ứng để đáp ứng nhu cầu sử dụng.

11


CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CƠ ĐIỆN
XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA
Mã bài: GTĐCN 21 – 02
Giới thiệu:
Động cơ điện 3 pha là loại động cơ điện thường được sử dụng chủ yếu trong
lĩnh vực điện công nghiệp, không như loại động cơ điện 1 pha thường được dùng
trong lĩnh vực điện dân dụng. Vậy, cụ thể cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những

ứng dụng của động cơ điện 3 pha trong đời sống như thế nào? Bài viết dưới đây
có thể sẽ giúp bạn có cái nhìn chính xác về động cơ điện xoay chiều KĐB 3 pha.
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều
KĐB ba pha có khâu từ cực .
- Xác định được cực tính của động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha.
- Tuân thủ các quy tắc an toàn lao động khi xác định cực tính.
- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo, chủ động trong học tập
Nội dung chính:
1. Cấu tạo
Động cơ điện xoay chiều KĐB
3 pha gồm có các bộ phận chi tiết sau:
1. Lõi thép stato.
2. Dây quấn stato.
3. Nắp máy
4. Ổ bi
5. Trục roto
6. Hộp đấu dây
7. Lõi thép rơto
8. Thân máy

Hình 1.1: Cấu tạo động cơ điện xoay
chiều KĐB 3 pha

9. Quạt gió làm mát
10. Lồng bảo vệ cánh quạt

Stato: Stato là phần tĩnh của máy điện, gồm hai bộ phận chính là lõi thép
và dây quấn, ngồi ra có vỏ máy và nắp máy.
- Lõi thép: Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập

dãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép được
ghép vào trong vỏ máy.
12


- Dây quấn: Dây quấn stato được làm bằng dây dẫn bọc cách điện (dây điện
từ) được đặt trong các rãnh của lõi thép.
Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong ba pha dây quấn stato sẽ tạo ra từ
trường quay.
- Vỏ máy: Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để dữ chặt lõi
thép và cố định máy trên bệ, hai đầu vỏ có lắp máy, ổ đỡ trục, vỏ máy và lắp máy
còn được dùng để bảo vệ máy.
Roto: Rôto là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy
- Lõi thép: Gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại
tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục.
- Dây quấn: Có hai kiểu, rơto ngắn mạch cịn gọi là rơto lồng sóc và rơto
dây quấn.
Loại rơto lồng sóc trong các rãnh của lõi thép rơto đặt các thanh dẫn bằng
đồng, hai đầu nối ngắn mạch với hai vành đồng tạo thành lồng sóc.

Hình 1.2: Roto lồng sóc
Loại rơto dây quấn trong các rãnh của lõi thép rôto đặt dây quấn ba pha.
Dây quấn rôto thường nối hình sao, ba đầu ra nối với ba vành tiếp xúc bằng đồng
cố định trên trục rôto và được cách điện với trục.
Nhờ ba chổi than tỳ sát vào ba vành tiếp xúc, dây quấn rôto được nối với
với 3 vòng tiếp xúc, đồng thời nối với ba điện trở bên ngồi, để mở máy điều
chỉnh tốc độ
VVịng
ịng trưtrượt
ợt

Dâyrơto
quấn
Dây quấn
rơto

C
hổi ththan
an
Chổi

RP

a)

b)

Hình 1.3: Cấu tạo của rơ to dây quấn
a. Hình dáng thực của roto dây quấn; b. Sơ đồ nguyên lý đấu dây
Ký hiệu như hình 1.5

13


Roto lồng sóc

Roto dây

Hình 1.4 : Khí hiệu của động cơ KĐB
2. Nguyên lý làm việc

Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào 3 dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường
quay p đơi

Khi ta cho dịng điện ba pha tần số f vào 3 dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường
quay p đôi
cực, quay với tốc độ:
𝑛=

60𝑓
(𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)
𝑝

Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rơto cảm ứng các sức điện
động, vì dây quấn rôto nối ngắn mạch, nên các sức điện động sẽ sinh ra dịng điện
trong các thanh dẫn rơto, lực tác dụng tương hỗ giữa rôto của máy vời từ trường
thanh dẫn rôto, kéo rôto quay cùng chiều từ trường với tốc độ n.
Nếu rôto quay với tốc độ n, từ trường quay với tốc độ n1 thì tốc độ quay
của rơto sẽ nhỏ hơn từ trường quay là n2. Vì nếu có tốc độ bằng nhau thì khơng
có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn rơto khơng có sđđ và dịng điện cảm
ứng, lực điện từ bằng khơng.
Độ trênh lệch tốc độ quay của rôto và từ trường quay gọi là: n2 = n1 – n
Hệ số trượt: 𝑠 =

𝑛2
𝑛1

=

𝑛1 −𝑛
𝑛1

Khi rôto đứng yên n = 0, hệ số trượt s=1, khi rôto quay tốc độ động cơ là
14


𝑛 = 𝑛1 (1 − 𝑠) =

60𝑓
(1 − 𝑠) (𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)
𝑝

3. Phương pháp xác định cực tính của động cơ
3.1. Ý nghĩa của việc xác định cực tính.
Trong trường hợp các đầu dây ra của động cơ khơng cịn kí hiệu thì phải
tiến hành xác định đầu đầu, đầu cuối của các pha (cịn gọi là xác định cực tính của
cuộn dây), sau đó mới có thể tiến hành đấu dây vận hành động cơ.
Bộ dây quấn stato động cơ xoay chiều ba pha gồm ba cuộn dây giống nhau
và được đặt lệch nhau 120 độ điện trên các rãnh của stato.
Các cuộn dây này thường được kí hiệu là :

Hình 1.5 :Cuộn dây pha
- Cuộn dây A-X tương ứng với pha A
- Cuộn dây B-Y tương ứng với pha B
- Cuộn dây B-C tương ứng với pha C
Theo qui luật lồng dây, các đấu dây ra có trật tự đầu đầu, đầu cuối (hay
cịn gọi là cực tính). Thường kí hiệu các đầu đấu là A, B, C còn các đầu cuối
là X, Y, Z. Động cơ chỉ có thể hoạt động bình thường khi cực tính các đấu dây
được xác định đúng. Nhưng trong thực tế ta gặp một số động cơ bị mất ký hiệu
cực tính ở các đầu dây như đã quy ước. Do đó ta phải xác định lại.
- Xác định cực tính là xác định đầu các cuộn dây theo chiều quấn để đấu

nối các cuộn tạo ra từ trường có chiều thích hợp.
- Xác định cực tính chỉ thực hiện khi máy điện có nhiều cuộn dây cần đấu
nối với nhau hoặc đấu nối với nguồn để làm việc.
4 . Các phương pháp xác đinh cực tính bộ dây stato động cơ điện xoay
chiều KĐB ba pha.
Có nhiều phương pháp xác định cực tính của cuộn dây, sau đây chỉ giới
thiệu một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện. Thứ tự tiến hành như sau:
- Phương pháp Xác định đầu dây dùng nguồn 1 chiều
- Phương pháp Xác định đầu dây dùng nguồn xoay chiều

15


4.1.Xác định đầu dây dùng nguồn xoay chiều
Giả sử một động cơ ba pha có ba cuộn dây đã được xác định cực tính. Ta
sẽ biến động cơ thành một máy biến áp cảm ứng như hình 4.1
A

A

U

U

b.

a.

Hình 1.6 Đấu dây xác định cực tính cuộn dây stato động cơ KĐB 3 pha
bằng nguồn điện xoay chiều

- Xét trường hợp hình 1.6a cuộn sơ cấp được tạo bởi hai cuộn dây pha nối
tiếp cùng chiều (cuối cuộn nọ nối đầu cuộn kia). Khi cho dòng điện xoay chiều
chạy qua cuộn sơ cấp thì trên cuộn AX và BY nhận được 2 từ thông tương ứng
là
φa và φb (chiều từ thông xác định nhờ quy tắc vặn nút chai).
Ta nhận thấy 2 từ thơng này biến thiên, cùng móc vịng qua cuộn thứ cấp
CZ, chúng lại cùng chiều nên từ thông tổng "móc" qua cuộn thứ cấp lớn nhất.
Theo luật cảm ứng điện từ trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện một sức điện động cảm
ứng. Ta có thể kiểm tra sức điện động cảm ứng này bằng vôn mét hay bóng đèn
mắc như hình 1.6.
Tương tự, xét trường hợp hình 1.6b: Do 2 cuộn dây pha đấu ngược chiều
nên từ thơng móc vịng qua cuộn thứ cấp CZ bị triệt tiêu. Trong cuộn thứ cấp
khơng có sức điện động cảm ứng, đèn sẽ không sáng và vôn mét không hiển thị.
Qua phân tích trên ta có thể tìm được các xác định cực tính của động cơ
bằng nguồn xoay chiều, nhưng có một số lưu ý sau:
Nguồn xoay chiều đưa vào thử chỉ nên lấy từ (20% - 50%) Uđm cuộn dây.
Nếu động cơ cơng suất lớn càng lớn thì giá trị này lấy càng nhỏ.
Với một số động cơ cơng suất nhỏ (Số vịng cuộn dây nhiều, tiết diện dây
nhỏ - trở kháng cuộn dây lớn), cơng suất bóng đèn lớn (điện trở bóng đèn nhỏ)
nên bóng đèn có thể không sáng do phần lớn điện áp cảm ứng sụt trên cuộn dây.
Trường hợp này ta phải dùng vôn mét thay thế đèn.

16


Thời gian thử phải tiến hành nhanh chóng để khỏi ảnh hưởng đến cuộn
dây do bị phát nóng.
1

Về mặt lí thuyết thì điện áp cảm ứng 𝑈𝑐ư = 𝑈𝑛𝑔𝑢ồ𝑛 (do số vòng cuộn sơ

1

2

cấp gấp đội cuộn thứ cấp. Nhưng thực tế 𝑈𝑐ư < 𝑈𝑛𝑔𝑢ồ𝑛 do các cuộn dây stato
2
trong thực tế khơng đạt "tách rời" như hình vẽ đã mô phỏng ở trên, nên từ thông
𝜑a và φb không hoàn toàn "chui hết" qua cuộn thứ cấp CZ tức là φc < φa + φb. Do
đó ta nên chọn:
1
𝑈đ𝑚đè𝑛 < 𝑈𝑛𝑔𝑢ồ𝑛
2
4.2. Xác định đầu dây dùng nguồn 1 chiều
Nếu K đang ở trạng thái đóng, chiều từ thơng a do pha A sinh được xác
định như hình 2.3. Nếu ta đột ngột chuyển K sang trạng thái ngắt sẽ làm cho từ
thơng

a

qua cuộn BY giảm.

Hình 1.7: Đấu dây xác định cực tính cuộn dây stato động cơ KĐB 3 pha
bằng nguồn điện một chiều
Theo định luật cảm điện từ thì trong cuộn BY sẽ sinh ra sức điện động
Ecư.
Do từ thông φa đang giảm, nên từ thông φ b của dòng điện do Ecư sinh ra
phải cùng chiều với φa (để chống lại sự giảm). Vậy chiều của Ecư ở trạng thái K
chuyển từ đóng ngắt được xác định như hình.
Kết luận: Nếu K chuyển từ trạng thái đóng ngắt mà điện áp cảm ứng có
giá trị dương (kim vơn mét quay theo chiều dương của thang chia) thì đầu nối với

cực (+) của vơn mét có cùng cực tính với đầu dây nối vào cực (+) của nguồn một
chiều.

17


5. Xác định cực tính và đấu dây vào hộp nối sau khi xác định được cực tính.
5.1. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị
T

Thiết bị, dụng cụ

Số lượng

Ghi chú

TT
1.

Panel

01 chiếc

2.

Dây nối, jắc cắm

01 bộ

3.

Động cơ ba pha

01 chiếc

4.

Đồng hồ vạn năng

01 chiếc

5.

Tuốc nơ vít, kìm vạn năng

01 bộ

5.2. Các bước thực hiện
5.2.1. Xác định cực tính bằng nguồn xoay chiều
Bước 1: Xác định 2 đầu dây của từng cuộn dây pha của động cơ bằng ôm
mét.
Bước 2: Chọn một pha bất kì làm pha A. Trong pha A ta lại chọn một đầu
dây bất kì làm đầu đầu (đầu A), đầu còn lại sẽ là đầu cuối (đầu X).
Bước 3: Đấu nói tiếp pha A với một trong 2 pha cịn lại (giả sử đó là pha
B), pha thứ ba đấu với đèn hoặc vơn mét. Xem hình 4.3a,b

Hình 1.8- Đấu dây xác định cực tính (BY) bằng nguồn điện xoay chiều
Bước 4: Đóng điện, quan sát hoạt động của vơn mét. Nếu :
- Kim vơn mét nhích lên thì đầu nối với X là đầu đầu của pha B (đầu B),
đầu còn lại của pha B là đầu Y hình 1.8 a

- Kim vơn mét đứng n thì đầu nối với X là đầu cuối của pha B (đầu Y),
đầu cịn lại của pha B là đầu đầu hình 1.8b
Bước 5: Đổi vị trí của pha C cho pha B hình 1.8c, lặp lại các bước 3, 4 để
tìm đầu C và Z.
18


Hình 1.9- Đấu dây xác định cực tính (CZ) bằng nguồn điện xoay chiều
Bước 6: Hoạt động thử theo các bước sau :
- Nối các cuộn dây động cơ theo hình sao hoặc tam giác tuỳ theo kí hiệu
ghi trên nhãn động cơ.
- Đóng điện nguồn
+ Quan sát dịng điện không tải các pha Ia, Ib, Ic, Ghi kết quả vào bảng
+ Đổi thứ tự đầu dây một pha bất kì (đổi đầu đầu cho đầu cuối). Lặp lại
bước 6
5.2.2. Xác định cực tính bằng nguồn một chiều
Có thể xác định cực tính bằng nguồn một chiều như sơ đồ hình 4.4

Hình 1.10- Đấu dây xác định cực tính (CZ) bằng nguồn điện một chiều
Bước 1: Xác định 2 đầu dây của từng pha:
* Nối 6 đầu dây vào cọc nối.
* Xác định 2 đầu dây của 1 pha:
* Dùng đồng hồ vạn năng đo thông mạch.
* Xắp xếp 2 đầu dây của 1 pha ở vị trí cọc nối gần nhau và đặt tên pha (Pha
A - Pha B - Pha C)
Bước 2: Gán đầu đầu - Đầu cuối cho Pha A (Đầu đầu A - Đầu cuối X).
Bước 3: Xác định Đầu đầu - Đầu cuối cho 2 Pha còn lại.
19

* Pha B:
-

Mắc nguồn 1 chiều và đồng hồ vạn năng:

Công tắc K mở, đồng hồ vạn năng thang đo (0-50) A 1 chiều.
-

Bởt công tắc K quan sát đồng hồ, kim dịch sang phải

=> Kết luận: Đầu nối với que đen là đầu B, đầu nối với que đỏ là đầu Y
(Ngược lại đổi đầu que đo).
*Pha C: Làm tương tự như pha B.
5.3. Đấu động cơ vào nguồn và vận hành thử
Bước 1: Để thuận tiện cho việc đấu dây, các đầu dây ra của dây quấn stato
đợc bố trí trên hộp nối (trên vỏ động cơ như hình vẽ). Sau khi xác định cách đấu
dây phù hợp với điện áp nguồn, tiến hành đấu sao hay tam giác như hình vẽ .

3~

A
Y

B
Z

3~

C
X

A

B

C

Y

Z

X

Hình 1.11: Sơ đồ đấu dây động cơ KĐB 3 pha trên hộp đấu dâya) Đấu dây hình
sao (Y);b) Đấu dây hình tam giác (∆)
Bước 2: Cho động cơ quay không tải với điện áp định mức, nếu động cơ
quay nhanh, êm, không phát ra tiếng ù, ... thì dây quấn đã được đấu đúng. Dùng
ampe kìm để đo dịng điện đi vào các pha của động cơ và so sánh với dòng điện
định mức ghi trên nhãn máy. Tỉ số giữa dịng khơng tải và dịng điện định mức
(I0/Iđm) tuỳ thuộc vào cơng suất và tốc độ quay và cả công nghệ chế tạo động cơ,
thường đ- ược cho trong lí lịch máy. Nếu tỉ số I0/Iđm lớn hơn trị số cho trong lí
lịch thì nguyên nhân có thể do: trở kháng của dây quấn bé do quấn thiếu vòng
dây, do ma sát cơ lớn vì vịng bi hỏng hoặc khơ mỡ bơi trơn, hoặc do lắp ráp các
nắp máy vào thân máy không tốt, hoặc do khe hở giữa rôto và stato lớn,... cần phải
xem xét lại tồn bộ động cơ, nếu khơng khi làm việc động cơ sẽ bị quá nhiệt.
* Trường hợp dịng điện đo được ở ba pha khơng đều thì ngun nhân có
thể do: điện áp ba pha khơng cân bằng, dây quấn ba pha khơng đối xứng (số vịng
khơng bằng nhau, ngắn mạch một số vòng ở một pha nào đó).

20

6. Kiểm tra đánh giá chất lượng động cơ
6.1. Lợi ích đánh giá tình trạng động cơ
- Kéo dài tuổi thọ của động cơ;
- Tối đa thời gian vận hành, tối thiểu dừng máy sự cố ngoài mong muốn;
- Giúp giảm chi phí sửa chữa thay thế: Đúng chỗ cần sửa, đúng thời điểm,
đúng nguyên nhân gây hư hỏng;
- Kiểm sốt rủi ro lỗi có khả năng xảy ra sớm để có kế hoạch dự phịng và
sửa chữa.
6.2. Các tiêu chuẩn kiểm tra
Tiêu chuẩn này áp dụng cho động cơ điện không đồng bộ ba pha công suất
100 W và lớn hơn, làm việc trong lưới điện xoay chiều 3 pha với tần số dưới 400
Hz. Tiêu chuẩn quy định các phương pháp thử sau:
- Đo điện trở cách điện của các cuộn dây với vỏ máy và giữa các cuộn dây
với nhau;
- Đo điện trở của các cuộn dây bằng dòng diện một chiều ở trạng thái nguội;
- Xác định hệ số biến áp - đối với các động cơ điện rôto dây cuốn;
- Thử độ bền điện của cách điện các cuộn dây với vỏ máy và giữa các cuộn
dây;
- Thử độ bền điện của cách điện giữa các vòng dây của cuộn dây;
- Xác định dòng diện và tổn hao khơng tải;
- Xác định dịng điện và tổn hao ngắn mạch, mômen quay khởi động ban
đầu và dòng điện khởi động ban đầu;
- Thử khi tăng tốc độ quay;
- Thử phát nóng;
- Kiểm tra các giá trị hiệu suất, hệ số công suất, hệ số trượt.
- Thử q tải ngắn hạn theo dịng điện;
- Xác định mơmen quay lớn nhất;
- Xác định mômen quay nhỏ nhất trong q trình khởi động đối với các

động cơ điện rơto ngắn mạch;
- Thử nóng ẩm.
6.3. Điều kiện thực hiện
Thiết bị, dụng cụ phục vụ cho kiểm tra đánh giá chất lượng động cơ gồm:
- Dụng cụ: Dụng cụ nghề điện, dụng cụ cơ khí

21


- Thiết bị: Đồng hồ VOM, đồng hồ đo điện trở cách điện, Máy kiểm tra
toàn diện động cơ một 3 pha…
- Chú ý:
+ Những dụng cụ đo điện được sử dụng trong các cuộc thử nghiệm, phải
luân theo tiêu chuẩn Nhà nước về phương pháp thử máy điện quay. Trong các sơ
đồ đo đặc biệt, cho phép dùng các dụng cụ có cấp chính xác thấp hơn 0.5, nếu sơ
đồ đo đảm bảo độ chính xác khơng kém hơn khi dùng các dụng cụ chỉ dẫn trong
tiêu chuẩn.
+ Trước khi thử phải kiểm tra chất lượng lắp ráp động cơ điện: các bu lơng,
đai ốc, vít phải xiết chặt, rơlo phải quay tự do, các ổ đỡ phải có dầu, các dầu dây
ra phải đánh dấu cũng như phải kiểm tra độ lớn và sự đối xứng của khe hở khơng
khí. Phương pháp đo độ lớn và sự đối xứng của khe hở khơng khí do nhà máy chế
tạo quy định, phụ thuộc vào kết cấu và kiểu, dạng động cơ điện và phải được nói
rõ trong các quy định kỹ thuật của sản phẩm. Tỷ lệ phần trăm động cơ điện cần
được kiểm tra do nhà máy chế tạo tự quy định, tùy theo quy mô và công nghệ sản
xuất.
6.4. Trình tự thực hiện
- Bước 1: Kiểm tra thông mạch
Dùng đồng hồ đa năng kiểm tra từng cặp cuộn dây nếu kim đồng hồ lên thì
cuộn dây cịn tốt, kim khơng lên thì cuộn dây bịđứt
-Bước 2: Kiểm tra cách điện giữa dây quấn stato và lõi thép(kiểm tra cách

điện từng cuộn dây một)Kim Mê gômmét chỉ 0.5MΩ trở lên thì đạt u cầu
kỹthuật.
- Kim Mêgơmê mét chỉ nhỏ hơn 0,5 M Ω thì khơng đạt u cầu kỹthuật

Hình 1.12. Kiểm tra cách điện giữa dây quấn stator và lõi thép
- Bước 3: Kiểm tra cách điện giữa các pha:

22


Hình 1.13. Kiểm tra cách điện giữa các pha
- Bước 4: Kiểm tra độ rò điện ra vỏ động cơ
+

Cấp điện cho độngcơ

+

Đồng hồ V.O.M để ở thang đo điện áp xoay chiều 250V

+ Que đỏ của đồng hồ nối vào vỏ cuả động cơ, que đen nối đất → đồng
hồ chỉ 0V: đạt yêu cầu kỹ thuật
+

Mê gôm mét chỉ 2 M Ω - đạt yêu cầu kỹthuật

+

Mê gôm met chỉ 0,3 M Ω - không đạt yêu cầu kỹthuật.

23


CHƯƠNG 3: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA
Mã bài: GTĐCN 21 – 03
Giới thiệu:
Khi khởi động động cơ điện không đồng bộ 3 pha, chắc hẳn các bạn sẽ
phân vân không biết nên sử dụng phương pháp khởi động nào là tối ưu nhất. Bài
viết dưới đây sẽ giới thiệu một cách cụ thể, toàn diện nhất để giúp các bạn nắm rõ
hơn về các phương pháp dùng để khởi động động cơ điện không đồng bộ 3 pha
cũng như ưu - nhược điểm của từng phương pháp.
Mục tiêu:
- Trình bày được các phương pháp mở máy động cơ điện xoay chiều không
đồng bộ ba pha.
- Biết vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế.
Nội dung chính:
1. Mở máy trực tiếp
1.1. Đặc điểm của phương pháp mở máy trực tiếp
Ở phương pháp này stato của động cơ sẽ được nối trực tiếp với nguồn 3 pha.
Động cơ sẽ khởi động với dòng điện từ 5 - 7 lần dòng điện định mức trong thời
gian ngắn.
Dòng điện khởi động phụ thuộc vào thiết kế và kích thước, cơng suất của động
cơ. Dịng điện này hầu như khơng ảnh hưởng đến động cơ, nhưng có khả năng
làm sụt áp trên áp nguồn và ảnh hưởng đến các thiết bị khác.
Đặc điểm: Đây được xem là 1 trong những phương pháp đơn giản nhất để
khởi động cho động cơ điện. Khi mở máy trực tiếp, lúc này dịng điện mở máy sẽ
lớn, kéo theo mơ men mở máy cũng lớn.
Ưu điểm: Đơn giản, tiện lợi, dễ thực hiện, chi phí thấp.
Nhược điểm: Đối với các loại động cơ trung bình và cỡ lớn thì qn tính của
tải lớn sẽ dẫn đến thời gian mở máy khởi động kéo dài. Điều này có thể làm động

cơ điện phát nóng, ảnh hưởng khơng tốt đến điện áp lưới điện vì thời gian giảm
áp kéo dài quá lâu.
1.2. Mở máy động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha bằng cầu dao
1.2.1. Sơ đồ mạch

24


1.2.2. Qui trình đấu dây vận hành
Bước 1: Cơng tác chuẩn bị.
- Dụng cụ: Bộ đồ nghề lắp đặt điện.
- Vật liệu: Các dây dẫn nối mạch điện.
- Thiết bị: động cơ KĐB 3 pha 350w; Cầu dao 3 pha 30 A; Chọn sơ
đồ đấu dây (hình 3.1a,b)

Bước 2: Kiểm tra thiết bị.
Kiểm tra động cơ: Sử dụng đồng hồ VOM để kiểm tra chạm vỏ, xác
định các đầu đầu, đầu cuối A_X; B_Y; C_Z và đo thông mạch 3 cuộn dây pha
Bước 3: Đấu dây mạch điện.
- Xác định giá trị điện áp định mức: Đọc giá trị điện áp định mức của
động cơ ghi trên nhãn máy và xác định kiểu đấu dây (Y hoặc ∆).
- Đấu dây vận hành:

+ Đấu dây theo sơ đồ đã xác định (Y hoặc ∆) tại hộp nối dây và gắn
giấy phản quang lên trục động cơ.
- Dựa vào sơ đồ để thực hiện đấu dây mạch điện
- Đấu dây từ tải trở về nguồn, đấu theo nhánh từ trái qua phải.

Bước 5: Kiểm tra lại mạch điện trước khi cấp nguồn cho mạch hoạt động.
Bước 6: Cấp nguồn cho mạch hoạt động.

Đóng cầu dao cấp nguồn cho động cơ với thời gian 5 phút, quan sát và
sự nghe sự hoạt động của động cơ. Sau đó cắt cầu dao để dừng động cơ.
2. Mở máy gián tiếp
1.2. Mở máy động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha bằng khởi động
từ đơn
1.2.1. Sơ đồ mạch

25