Giáo trình động cơ điện xoay chiều 1 pha

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

GIÁO TRÌNH

ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHƠNG
ĐỒNG BỘ MỘT PHA
NGHỀ: KỸ THUẬT ĐIỆN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP

Hồ Chí Minh, năm 2023


LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình phục vụ cho cơng tác đào tạo nghề Kỹ
thuật điện nói chung và các nghề Điện công nghiệp, nghề cơ điện, nghề điện tử
công nghiệp, nghề điện dân dụng trong các trường nghề nói riêng cho các trình
độ Cao đẳng và trung cấp. Giáo trình Động cơ điện xoay chiều một pha là một
trong những tài liệu tham khảo bổ ích cho các giảng viên, học sinh, sinh viên, các
kỹ thuật viên ngề điện. Giáo trình được biên soạn dựa theo nội dung chương trình
khung được của tổng cục dạy nghề năm 2023.
Giáo trình được bố trí sau khi người học xong các mơn học chung, các mơn
học: An tồn lao động; Điện tử cơ bản; Khí cụ điện; Đo lường điện. Đây là môn
học chuyên môn nghề, thuộc các môn học đào tạo bắt buộc cho sinh viên ngành
điện.
Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt
chẽ với nhau, logic, nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào
tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong
sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao.
Nội dung giáo trình gồm:

Chương 1: Đại cương về động cơ điện xoay chiều KĐB một pha
Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều
KĐB một pha
Chương 3: Khai triển bộ dây quấn động cơ xoay chiều không đồng bộ một
pha
Chương 4: Tháo lắp, bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ
một pha
Do thời gian biên soạn có hạn nên nội dung bài giảng không tránh khỏi
những thiếu sót. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người
đọc để tôi biên soạn, hiệu chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng.
Tham gia biên soạn
Chủ biên: Trần Xuân Hiệu

1


2


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................... 1
MỤC LỤC ............................................................................................................ 3
BÀI GIẢNG MÔ ĐUN: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA ........ 5
BÀI MỞ ĐẦU: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ........... 6
MỘT PHA ........................................................................................................... 6
1. Khái niệm ....................................................................................................................6
2. Từ trường đập mạch ....................................................................................................7
3. Từ trường quay hai pha ...............................................................................................8
4. Đặc điểm động cơ điện xoay chiều KĐB một pha ......................................................8
5. Phân loại động cơ điện xoay chiều KĐB một pha ......................................................9

BÀI 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN
XOAY CHIỀU 1 PHA....................................................................................... 11
1. Cấu tạo .......................................................................................................................11
1.1. Phần tĩnh .................................................................................................................12
1.2. Phần quay ...............................................................................................................12
2. Nguyên lý làm việc ....................................................................................................13
3. Phương pháp xác định các đầu dây của động cơ .......................................................13
4. Kiểm tra đánh giá chất lượng động cơ ......................................................................15

BÀI 2: KHAI TRIỂN BỘ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU
MỘT PHA .......................................................................................................... 17
1. Các khái niệm về dây quấn ........................................................................................17
1.1. Những vấn đề chung về dây quấn Stato động cơ điện KĐB 1 pha ........................17
1.2. Bối dây....................................................................................................................17
1.3. Nhóm bối dây .........................................................................................................18
1.4. Cuộn dây pha ..........................................................................................................18
1.5. Phân loại ................................................................................................................18
1.6. Các biểu thức cơ bản ..............................................................................................19
2. Các bước vẽ sơ đồ trải dây quấn ...............................................................................19
3. Các dạng sơ đồ trải dây quấn.....................................................................................20
4. Vẽ sơ đồ trải dây quấn ...............................................................................................20
4.1. Số rãnh dây quấn chính bằng số rãnh dây quấn phụ ..............................................20
4.2. Số rãnh dây quấn chính bằng hai lần số rãnh dây quấn phụ .................................21
4.3. Dây quấn hình sin ...................................................................................................21
4.4. Dây quấn hai lớp .....................................................................................................21
4.5. Dây quấn stato động cơ điện xoay chiều KĐB một pha nhiều cấp tốc độ ............22

BÀI 3: THÁO LẮP, BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT
PHA..................................................................................................................... 25

1. Quy trình tháo động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ một pha ............................25
2. Quy trình bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha ..................26
2.1. Bảo dưỡng ổ bi, bạc đỡ động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha ..........26
2.2. Bảo dưỡng bộ dây quấn Stato động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ một pha .28
3. Quy trình lắp động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha

3


4. Các hư hỏng thông thường ........................................................................................30
4.1. Trường hợp hư hỏng về cơ khí của động cơ điện...................................................30
4.2. Trường hợp động cơ điện xoay chiều không khởi động ........................................31
4.3. Trường hợp động cơ bị chạm masse ......................................................................31
4.4. Trường hợp động cơ hoạt động phát nhiệt nhanh ..................................................31
4.5. Trường hợp động cơ lúc chạy, lúc không ...............................................................31
4.6. Trường hợp động cơ vận hành có sự phát nhiệt thái quá .......................................32
4.7. Động cơ vận hành có tiếng ù điện, tốc độ chưa đạt định mức ...............................32

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 33

4


GIÁO TRÌNH: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
Tên mơ đun: Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha
Mã số mơ đun: BGĐCN 20
I. Vị trí, tính chất:

- Vị trí: Giáo trình được bố trí học tập sau khi học sinh học xong các môn
học chung, các môn học/mơ đun: An tồn lao động; Mạch điện; Khí cụ điện; Đo

lường điện.
- Tính chất của: Là giáo trình chun môn nghề điện, thuộc các mô đun đào
tạo bắt buộc.
II. Mục tiêu:
- Về kiến thức: Trình bày đựơc nguyên lý cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách
đấu dây động cơ điện xoay chiều một pha.
- Về kỹ năng:
+ Đấu nối, vận hành động cơ theo đúng qui trình kỹ thuật;
+ Vẽ được bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB một pha.
+ Tháo lắp và bảo dưỡng động cơ điện xoay chiều KĐB một pha đúng trình
tự, đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Bảo đảm an toàn, tiết kiệm nguyên vật liệu khi bảo dưỡng động cơ;
+ Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác và an tồn, vệ sinh cơng nghiệp.
Nội dung:
Nội dung tổng quát và phân phối thời gian

5


CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT
PHA
Mã giáo trình: GTĐCN 20 - 01
Giới thiệu:
Động cơ điện xoay chiều 1 pha hay còn gọi là động cơ điện xoay chiều
khơng đồng bộ (KĐB) 1 pha nói chung là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay
của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator..
Động cơ điện xoay chiều 1 pha là loại động cơ dây quấn stato chỉ có một
cuộn dây pha, nguồn cấp là 1 dây pha và 1 dây trung. Tuy nhiên nếu chỉ có một
cuộn dây pha thì động cơ sẽ khơng tự mở máy được vì từ trường một pha là từ

trường đập mạch.
Trong bài học này sẽ giới thiệu đến người học các kiến thức cơ bản khái
niệm, từ trường đập mạch, đặc điểm và phân loại loại động cơ này giúp cho người
học hiểu sâu hơn về loại động cơ này đồng thời là kiến thức nền tảng để học các
bài học sau.
Mục tiêu:
- Trình bày được đặc điểm của từ trường đập mạch, từ trường quay hai
pha.
- Trình bày được đặc điểm, và phạm vi sử dụng của các loại động cơ điện
xoay chiều không đồng bộ một pha.
- Nhận biết được các loại động cơ điện một pha.
- Tích cực và sáng tạo trong học tập.
Nội dung chính:
1. Khái niệm
Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 1 pha là loại động cơ điện xoay
chiều làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của Rơto (n)
khác với tốc độ quay của từ trường quay (n1).
Động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ 1 pha có 2 cuộn dây quấn (hình
01) Stato (sơ cấp) được nối với lưới điện tần số không đổi f, dây quấn Rôto (thứ
cấp) được nối tắt hoặc khép kín qua điện trở, dịng điện trong dây quấn Rôto được
sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ Rôto nghĩa
là phụ thuộc vào tải trên trục của máy.

Hình 0.1: Động cơ điện xoay chiều khơng đồng bộ 1 pha pha
Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba 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.
6

2. Từ trường đập mạch
Từ trường của dây quấn một pha khi có dịng điện xoay chiều qua là từ
trường đập mạch. Từ trường này phân bố dọc theo khe hở khơng khí có dạng hình
sin, biên độ biến thiên theo quy luật hình sin.
Để hình dung từ rường này, ta xét dây quấn một pha đơn giản chỉ gồm một
bối dây, có dịng điện hình sin (hình 0.2).
I2
-Bm
Im
π d

0
a

e

t

b c

Bm
-Im
Hình a

Hình b

Hình c

Hình 0.2. Hình thành từ trường đập mạch trong dây quấn một pha
Bt

Bt
Bt

Bt = Bn =Bm/2

nt

nn

nt

Bn

B=0

nn

nn

nt
Bt

Bn

nt

nn

Tại thời điểm c

Tại thời điểm b

Tại thời điểm a

Bt

nn

nt

Bt =Bn

Bn

B
Tại thời điểm d

-Bmax
Tại thời điểm e

Hình 0.3. Phân tích từ trường đập mạch thành 2 từ trường
Ở nửa chu kỳ dương của dòng điệnquay
(từ T/2 đến T) dòng điện đổi chiều, như
trên hình 02c. Từ trường cũng đổi hướng từ phải sang trái, trị số tăng từ 0 đến Bm
rồi lại giảm về 0.
Sang nửa chu kỳ âm của dòng điện (từ 0 đến T/2) dòng điện đi theo một
chiều, như trên hình02b. Lúc đó, từ trường hướng từ trái sang phải, trị số tăng từ
0 đến Bm rồi lại giảm về 0.
Biểu thị từ cảm là một vectơ, thì vectơ này luôn luôn hướng theo trục cuộn

dây, trị số biến thiên từ -Bm đến +Bm.
Vậy: từ trường đập mạch có thể coi là tổng hợp của hai từ trường quay cùng
tốc độ n=60f/p nhưng chiều ngược nhau (hình 0.2)
Tại thời điểm a trên hình 0.3a, dịng điện đạt cực đại dương, nên từ trường
đập mạch cũng đạt cực đại dương + Bm, hai từ trường Bt=Bn=Bm/2 trùng nhau, nên
7


tổng của chúng bằng Bm.
Sang thời điểm b, hai từ trường quay hai hướng, và vectơ lệch nhau một góc
đối xứng so với trục cuộn dây. Từ trường tổng B vẫn có phương như cũ nhưng trị
số giảm đi.
Đến thời điểm c, Bt và Bn đối pha nhau nên từ trường tổng bằng không.
Ở thời điểm d, tổng Bt + Bn sẽ cho từ trường ngược chiều với từ trường cũ.
Sang thời điểm e, hai từ trường thuận và ngược lại trùng nhau theo hướng ngược
với chiều ban đầu. Tổng của chúng bằng –Bm.
Rõ ràng tổng hợp của hai từ trường quay ngược chiều nhau sẽ tạo nên từ
trường đập mạch, và tác dụng của từ trường đập mạch tương đương với hai từ
trường quay ngược chiều nhau.
3. Từ trường quay hai pha
Để tạo ra mômen mở máy, động cơ một pha cần tạo ra từ trường quay. Muốn
thế, người ta thực hiện dây quấn hai pha lệch nhau trong khơng gian 900 và đưa
vào đó hai dịng điện lệch pha 900 về thời gian.
Ta xét dây quấn hai pha AX, BY lệch nhau 900, có các dịng điện iA, iB lệch
nhau 900 đi qua (hình 1.3).
Tại thời điểm t = 0, iA= 0, iB = -Im, ta thấy vectơ cảm ứng từ có phương
trùng với trục AX và có chiều từ A đến X.
Tại thời điểm t = T/4, iA = Im, iB =0, ta thấy vectơ cảm ứng từ có phương
trùng với trục BY và có chiều từ B đến Y.
Cứ thế lần lượt xét qua các thời điểm T/2, 3T/4… ta thấy kh dòng điện biến

thiên hết một chu kỳ thì từ trường quay được một vịng. Do đó, từ trường của dây
quấn hai pha (hình 0.4) cũng là từ trường quay, tốc độ n = 60f/p.

Hình 0.4. Hình thành từ trường quay ở dây quấn hai pha
4. Đặc điểm động cơ điện xoay chiều KĐB một pha
Động cơ điện không đồng bộ là loại động cơ xoay chiều làm việc theo
nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của roto n (tốc độ quay của máy) khác
8


với tốc độ quay của từ trường n1 .
Động cơ điện khơng đồng bộ có hai dây quấn: Dây quấn stato (Sơ cấp) nối
với lưới điện, tần số không đổi f; dây quấn rôto (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc
khép kín qua điện trở; dịng điện trong dây quấn rơto được sinh ra nhờ sức điện
động cảm ứng có tần số không đổi phụ thuộc vào tốc độ của rôto (nghĩa là phụ
thuộc vào tải ở trên trục của máy). Cũng như các loại động cơ điện quay khác,
động cơ điện khơng đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế
độ động cơ điện, cũng như ở chế độ máy phát điện. Động cơ điện không đồng bộ
so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành khơng phức tạp, giá thành
rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt.
- Động cơ điện không đồng bộ một pha có cơng suất nhỏ khơng q ba kw
trở xuống được dùng ở nguồn điện 2 dây. Ví dụ như bơm nước, máy mài hai đá…
+ Động cơ khơng đồng bộ một pha có vịng ngắn mạch (Công suất dưới 150w
).
+ Động cơ không đồng bộ một pha dùng tụ điện.
- Động cơ điện không đồng bộ 3 pha có cơng suất lớn được dùng rộng rãi
trong các ngành cơng nghiệp, các nhà máy xí nghiệp v.v…Ví dụ như máy kéo, máy
phát điện có cơng suất lớn… Các kiểu động cơ này đều dùng rơto lồng sóc.
5. Phân loại động cơ điện xoay chiều KĐB một pha

Trong mô đun này ta chỉ đi sâu vào loại động cơ phổ biến và thơng dụng nhất
hiện nay đó là động cơkhơng đồng bộ1 pha rơto lồng sóc.
Động cơ khơng đồng bộ một pha thường dùng trong các dụng cụ sinh hoạt
và công nghiệp, công suất từ vài watt đến vài nghìn watt và nối vào lưới điện xoay
chiều một pha. Do nguyên lý mở máy khác nhau và yêu cầu tính năng khác nhau
9


mà xuất hiện những kết cấu khác nhau, nhưng về mặt kết cấu cơ bản giống như động
cơ điện ba pha, chỉ khác là trên stator có hai dây quấn; dây quấn chính hay dây quấn
làm việc và dây quấn phụ hay dây quấn mở máy. Rôto thường là lồng sóc.
Dây quấn chính được nối vào lưới điện trong suốt q trình làm việc, cịn dây
quấn phụ thường chỉ nối vào khi mở máy. Trong quá trình mở máy, khi tốc độ đạt
đến 75-80% tốc độ đồng bộ thì dùng công tắc ngắt điện kiểu ly tâm cắt dây quấn
phụ ra khỏi lưới. Có loại động cơ sau khi mở máy, dây quấn phụ vẫn nối vào lưới,
đó là động cơ một pha kiểu điện dung (hay còn gọi động cơ hai pha).
- Các thông số ghi trên nhãn của động cơ: Thông thường trên tất cả các động
cơ điện điều có ghi các thơng số cơ bản sau;
+ Cơng suất định mức Pđm(KW) hoặc (HP)
+ Điện áp dây định mức Uđm(V)
+ Dòng điện dây định mức Iđm(A)
+ Tần số dịng điện f (Hz)
+ Tốc độ quay rơto nđm (vịng /phút). Hệ số cơng suất cosφ
Ngồi các thơng số định mức trên bên cạnh đó có những loại động cơcịn có
các thơng số phụ như: hiệu st (η); mã số vòng bi; cấp cách điện; trọng lượng động
cơ;…
- Động cơ điện một pha có thể phân làm các loại sau.
+ Động cơ điện một pha có vịng ngắn mạch.
+ Động cơ điện một pha mở máy bằng điện trở.
+ Động cơ điện một pha mở máy bằng điện dung.

+ Động cơ điện một pha kiểu điện dung: Có điện dung làm việc và điện dung
làm việc và mở máy.
- Một số loại động cơ một pha (hình 0.5).

Hình 0.5. Một số loại động cơ điện xoay chiều KĐB một pha

10


CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ
ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB MỘT PHA
Mã giáo trình: GTĐCN 20 - 02

Giới thiệu:
Động cơ điện xoay chiều là động cơ điện được dẫn động bằng dòng điện
xoay chiều (AC). Động cơ loại này thường bao gồm hai phần cơ bản,
một stator bên ngồi có các cuộn dây được cấp dòng xoay chiều để tạo ra từ
trường quay và một rô-to bên trong được gắn vào trục đầu ra tạo ra từ trường
quay thứ hai. Từ trường rơto có thể được tạo ra bởi các nam châm vĩnh cửu, sự
lồi từ trở, hoặc cuộn dây điện
Trong bài học này sẽ giới thiệu đến người học các kiến thức về cấu tạo và
nguyên lý hoạt động của loại động cơ này, đồng thời cũng giúp cho người học
hình thành được kỹ năng kiểm tra, xác định các cuộn dây trong động cơ
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều
KĐB một pha có khâu từ cực (vòng ngắn mạch).
- Tháo lắp động cơ điện xoay chiều một pha có khâu từ cực (vịng ngắn
mạch) theo đúng qui trình kỹ thuật.
- Tuân thủ các quy tắc an toàn lao động khi xác định cực tính và tháo lắp
động cơ.

- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo, chủ động trong học tập.
Nội dung chính:
1. Cấu tạo
Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha có cấu tạo gồm 2 phần
chính (hình 1.1)

Hình 1.1. Động cơ điện xoay chiều KĐB một pha
11


1.1. Phần tĩnh
Phần tĩnh hay còn gọi là stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây
quấn (hình 1.2)
a. Lõi thép
Là bộ phận dẫn từ của máy có hình dạng trụ rồng, lõi thép được làm bằng
các là thép kỹ thuật điện dày 0.35 đến 0.5mm được dập theo hình vành khăn, phía
trong có xẻ rãnh để đặt dây quấn và được sơn phủ trước khi khép lại.
b. Dây quấn
Dây quấn stato làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm (loại dây email) đặt
trong các rãnh của lõi thép.
Hai bộ phận chính trên cịn có các bộ phận phụ bao bọc lõi thép là vỏ máy
được làm bằng nhôm hoặc gang dùng để giữ chặt lõi thép phía dưới là chân đế
để bắt chặt vào bệ máy, hai đầu có hai nắp làm bằng vật liệu cùng loại với vỏ
máy, trong nắp có ổ đỡ ( hay cịn gọi là bạc) dùng để đỡ trục quay của rơto.

Hình 1.2. Stato của động cơ không đồng bộ
1. Vỏ máy; 2. Lõi thép; 3. Dây quấn
1.2. Phần quay
Hay còn gọi là rơto, gồm có lõi thép, dây quấn và trục máy (hình 1.3)
a. Lõi thép

Có dạng hình trụ được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, dập thành hình
dĩa và ép chặt lại, trên mặt có các đường rãnh để đặt các thanh dẫn hoặc dây quấn.
Lõi thép được ghép chặt với trục quay và đặt trên hai ổ đỡ của stato.
b. Dây quấn
Trên rơto có hai loại: rơto lồng sóc và rơto dây quấn.
Loại rơto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là
mooment quay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao.
Loại rơto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato.
Nó được chế tọa bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh
nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát
bên trong khi rôto quay.
Phần dây quấn được tạo từ các thanh nhơm và hai vịng ngắn mạch có hình
dạng như một cái lồng nên gọi là rơto lồng sóc. Các đường rãnh trên rôto thông
12


thường được dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặc tính mở máy và giảm bớt hiện
tượng rung chuyển do lực điện từ tác dụng lên rơto khơng liên tục.

Hình 1.3. Rô to động cơ không đồng bộ
2. Nguyên lý làm việc
Muốn cho động cơ làm việc, stato của động cơ cần được cấp dòng điện
xoay chiều. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ
(hình 1.4):
n=60 f/p (vịng/ phút)
Trong đó: f là tần số của nguồn điện
p: là số đôi cực của dây quấn stato

Hình 1.4. Nguyên lý làm việc
Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẫn của rơto,

làm xuất hiện sức điện động cảm ứng. Vì dây quấn rơto là kín mạch nên sức điện
động này tạo dịng điện trong các thanh dẫn của rơto. Các thanh dẫn có dịng điện
lại nằm trong từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các
thanh dẫn.
Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra mô men quay đối với trục rôto, làm cho rôto
quay theo chiều của từ trường.
Khi motor làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường
(n1). Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi
là động cơ không đồng bộ.
Độ sai lệch giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường được gọi là hệ số trượt, ký
hiệu là S, thông thường hệ số trượt vào khoảng 2% đến 10%
3. Phương pháp xác định các đầu dây của động cơ
Sơ đồ đấu dây động cơ điện xoay chiều KĐB một pha (hình 1.5)
13


Hình 1.5. Sơ đồ đấu dây
Từ sơ đồ trên ta thấy, muốn đấu động cơ không đồng bộ một pha ta phải
xác định được các đầu dây chung (C), đề (S), chạy (R) của động cơ.
Theo quy ước: dây chung (C) có màu trắng, đề (S) có màu đỏ, chạy (R) có
màu xanh. Song quy ước nay khơng bắt buộc, nên ta phải đo kiểm tra xác định
các đầu dây của động cơ như sau:
Từ cơ sở: Cuộn dây chạy quấn cỡ dây to, ít vịng; Cịn cuộn dây đề quấn cỡ
dây nhỏ nhiều vịng hơn nên ta có: RC< RĐ. Đây chính là cơ sở để đo kiểm tra để
xác định
các đầu dây của động cơ một pha.
a. Trường hợp ba đầu dây
- Mạch thí nghiệm như hình 1.6.
- Sử dụng đồng hồ VOM để thang đo điện trở Rx10.
- Đánh dấu các đầu dây như hình 1.6.

- Sau ba lần đo ta nhận được ba giá trị điện trở khác nhau, căn cứ vào các
giá trị điện trở này ta kết luận:
+ Ứng với giá trị đo có điện trở lớn nhất (2-3) thi đầu dây thứ ba còn lại là
đầu dây chung.
+ Ứng với giá trị đo có điện trở bé nhất (1-3) thi đầu dây thứ ba còn lại là
đầu dây đề.
+ Ứng với giá trị đo có điện trở trung bình (1-2) thi đầu dây thứ ba còn lại
là đầu dây chạy.
b. Trường hợp bốn đầu dây
Mạch thí nghiệm như hình 1.7.
3
1
2

2
2

3

1

1
Hình 1.6. Trường hợp 3 đầu dây

1
3

3
4

Hình 1.7. Trường hợp 4 đầu dây

- Sử dụng đồng hồ VOM để thang đo điện trở Rx10.
- Đánh dấu các đầu dây như hình 1.7.
14


- Xác định được hai cặp đầu dây của hai cuộn (hình 1.8). Sau hai lần đo ta
nhận được hai giá trị điện trở khác nhau, căn cứ vào hai giá trị điện trở này
(RC+ Ứng với lần đo có điện trở lớn nhất (2-3) là cuộn dây đề.
+ Ứng với lần đo có điện trở bé nhất (1-4) là cuộn dây chạy.

Hình 1.8. Xác định hai cặp đầu dây
4. Kiểm tra đánh giá chất lượng động cơ
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 bị đứt
Bước 2: Kiểm tra cách điện giữa dây quấn stato và lõi thép (kiểm tra cách
điện từng cuộn dây một) như hình 1.9.
- Kim Mê gơmmét chỉ 0.5MΩ trở lên thì đạt u cầu kỹ thuật
- Kim Mêgơmê mét chỉ nhỏ hơn 0,5 M Ω thì khơng đạt yêu cầu kỹ thuật

Hình 1.9. Kiểm tra điện trở cách điện
Bước 3: Kiểm tra cách điện giữa các pha
- Mê gôm mét chỉ 2 M Ω - đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Mê gôm met chỉ 0,3M Ω - không đạt yêu cầu kỹ thuật.
Bước 4: Kiểm tra độ rò điện ra vỏ động cơ
- Cấp điện cho động cơ.
- Đồng hồ V.O.M để ở thang đo điện áp xoay chiều 250 V.

15


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

16


CHƯƠNG 3: KHAI TRIỂN BỘ DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY
CHIỀU MỘT PHA
Mã giáo trình: GTĐCN 20 - 03
Giới thiệu:
Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sức điện động nhất
định. Khi có chuyển động tương đối với từ trường khe hở. Dây quấn phần ứng
của máy điện xoay chiều bao gồm dây quán Stato và dây quấn Roto. Dây quấn
bối dây gồm có nhiều vịng dây (tiết diện dây nhỏ). Số vòng dây của mỗi bối, số
bối dây của mỗi pha và cách nối phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều
kiện làm việc của máy và q trình tính tốn điện từ.
Trong bài học này sẽ giới thiệu đến người học các phương pháp tính tốn
khai triển bộ dây quấn động cơ loại này tạo nền tảng vững trắc cho người hộc
học các mơ đun sau được tốt hơn
Mục tiêu:
- Trình bày được phương pháp vẽ sơ sồ trải dây quấn stato động cơ điện
xoay chiều KĐB một pha.
- Vẽ được sơ đồ trải dây quấn stato động cơ điện KĐB một pha theo các
số liệu cho trước.
- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác trong cơng việc.
Nội dung chính:

1. Các khái niệm về dây quấn
1.1. Những vấn đề chung về dây quấn Stato động cơ điện KĐB 1 pha
Dây quấn ở stato có nhiệm vụ tạo ra từ trường quay.
Trong q trình làm việc dây quấn được đấu vào nguồn, số vòng dây quấn
sẽ do điện áp định mức của động cơ quyết định; còn tiết diện dây sẽ được quyết
định bởi dịng điện chạy qua nó. Nói cách khác, chính cơng suất quyết định tiết
diện dây.
1.2. Bối dây
Là một hay nhiều vịng dây được quấn định hình theo một kích cỡ nào đó
và đặt vào trong rãnh của lõi thép (hình 2.1).
Trên sơ đồ dây quấn, bối dây được thể hiện bằng hình vẽ một nét.
Trục bối dây

Cạnh tác dụng

Y
1 2 3 ….n

Bối dây

Bối dây gồm có:

Hình 2.1. Các dạng biểu diễn bối dây

17


- Cạnh tác dụng: Là một hay nhiều vòng dây được quấn định hình theo
kích cỡ nào đó và đặt vào trong rãnh của lõi thép, mỗi bối dây có 2 cạnh tác dụng.
- Phần đầu nối: Là phần dây quấn không nằm trong lõi thép mà dùng để

nối liên kết 2 cạnh tác dung lại với nhau.
- Bước bối dây (bước dây quấn y): Là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng
của cùng một bối dây.
Để thuận tiện trong việc vẽ và đọc sơ đồ, người ta qui ước trục của bối dây
và đầu đầu (Đ), đầu cuối (C) của bối dây.
1.3. Nhóm bối dây
Bao gồm một hoặc nhiều bối dây mắc nối tiếp nhau. Mỗi nhóm bối có hai
đầu dây ra (hình 2.2).

a

b

Hình 2.2. Nhóm bối dây đồng khn và nhóm bối dây đồng tâm
1.4. Cuộn dây pha
Là bao gồm các nhóm bối dây của một pha được nối với nhau theo nguyên
tắc đấu dây tạo thành cuộn dây pha.
1.5. Phân loại
- Căn cứ vào số cạnh tác dụng trong mỗi rãnh chia ra: dây quấn 1 lớp và
dây quấn 2 lớp.
+ Dây quấn 1 lớp: Trong mỗi rãnh có 1 cạnh tác dụng.
+ Dây quấn 2 lớp: Trong mỗi rãnh có 2 cạnh tác dụng; 1 cạnh ở lớp trên,
1 cạnh ở lớp dưới.
- Căn cứ vào hình dạng của nhóm bối dây ta có dây quấn đồng tâm hoặc
dây quấn đồng khn (hình 2.3).
- Căn cứ vào giá trị của q: + Dây quấn q nguyên.

Hình 2.3. Sự hình thành cực từ
Định nghĩa: Cực từ là được hình thành bởi một bối dây hay nhóm bối dây
sao cho khi dòng điện đi qua sẽ tạo được các từ cực N, S xen kẽ kế tiếp nhau

trong cùng các nhóm bối dây của 1 pha, số lượng từ cực N, S luôn là số chẳn.
18


Quy ước: Khi nhìn đối diện cực từ nếu chiều dịng điện đi tư trên xuống
dưới thì nó là cực nam (S), ngược lại là cực bắc (N).
Bước cực từ: Là bề rộng của một cực từ hay là khoảng cách giữa hai tâm
cực từ kế cận nhau.
1.6. Các biểu thức cơ bản
- Bước cực từ:


Z
2p

Trong đó:
Z: là số rãnh của stato;
2p: là số cực từ.
τ: là bước cực từ, tính bằng rãnh.
- Số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ:
+ Gọi: qA là số rãnh của dây quấn chính, qB là số rãnh của dây quấn phụ,
ZA: Số rãnh dây quấn chính, ZB: Số rãnh dây quấn phụ, Z: Tổng số rãnh của
Stator.
+ Đối với động cơ điện dung (ZA=ZB=Z/2).
+ Đối với động cơ dây quấn mở máy (ZA=2ZB=2/3Z).

2. Các bước vẽ sơ đồ trải dây quấn
Bước 1: Kẻ các đoạn thẳng song song cách đều nhau, tương ứng với tổng
số rãnh Stator và đánh số thứ tự từ 1 cho đến Z.
Bước 2: Dựa vào bước cực từ τ để phân ra các cực tư trên Stator.

Bước 3: Trong mỗi vùng cực từ dựa vào trị số qA, qB để phân bố số rãnh
của dây quấn chính và dây quấn phụ xen kẽ nhau theo quy tắc:
qA, qB , qA, qB , qA, qB ,….. ,qA, qB
Bước 4: Xác định dấu cực từ bằng cách ghi chiều mũi tên lên các cạnh tác
dụng sao cho các cực từ liên tiếp trái dấu nhau xen kẽ.
Bước 5: Căn cứ vào các nhóm bối dây trong một pha và cách bố trí các
đầu nối để kẻ các đường nối liền các cạnh tác dụng để hình thành các nhóm bối
dây quấn chính. Nối giữa các nhóm bối dây của dây quấn chính sao cho khi dịng
điện chạy vào dây quấn không làm thay đổi chiều mũi tên đã xác định trước .
Bước 6: Căn cứ vào góc lệch pha, xác định rãnh khởi điểm của dây quấn
phụ, vẽ dây quấn phụ theo cách vẽ dây quấn chính. Lưu ý rằng trong động cơ
KĐB một pha bước bối dây của dây quấn chính và bước bối dây của dây quấn
phụ có thể khơng bằng nhau, nên để xác định rãnh khởi điểm của dây quấn phụ
ta phải căn cứ vào góc lệch giữa tâm của nhóm bối dây đầu tiên của dây quấn
chính và tâm của nhóm bối dây đầu tiên của dây quấn phụ.
19


3. Các dạng sơ đồ trải dây quấn
- Sơ đồ dây quấn đồng tâm phân tán một lớp ZA=2ZB, Z=24 rãnh, 2P=2
- Sơ đồ dây quấn đồng tâm phân tán một lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=2
- Sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=2
- Dây quấn đồng khuôn 2 lớp
- Sơ đồ dây quấn đồng tâm hai lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=4
4. Vẽ sơ đồ trải dây quấn
4.1. Số rãnh dây quấn chính bằng số rãnh dây quấn phụ
- Sơ đồ dây quấn đồng tâm phân tán một lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=2 (hình
2.4)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hình 2.4. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB 1 pha,
dây quấn đồng tâm phân tán 1 lớp; ZA=ZB
- Sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=2 có
thể vẽ ở hai dạng sơ đồ (hình 2.5).

Hình 2.5a. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB
1 pha, dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp; ZA=ZB

20

Hình 2.5b. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB
một pha 1 pha, dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp; ZA=ZB
4.2. Số rãnh dây quấn chính bằng hai lần số rãnh dây quấn phụ
Sơ đồ dây quấn đồng tâm phân tán một lớp ZA= 2ZB, Z=24 rãnh, 2P=2 (hình
2.6)

Hình 2.6. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB
1 pha, dây quấn đồng tâm phân tán 1 lớp; ZA=2ZB
4.3. Dây quấn hình sin
Sơ đồ trải dây quấn sin động cơ không đồng bộ một pha có Z=24, 2p=2

Hình 2.7. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 1 pha dây quấn hình sin
4.4. Dây quấn hai lớp
21


- Sơ đồ dây quấn đồng tâm hai lớp ZA=ZB, Z=24 rãnh, 2P=4 (hình 2.8)

Hình 2.8. Sơ đồ trải bộ dây quấn đồng tâm động cơ 1 pha 2 lớp
- Sơ đồ dây quấn đồng khn 2 lớp (hình 3.9)

Hình 2.9. Sơ đồ trải bộ dây quấn đồng khuôn động cơ 1 pha 2 lớp
4.5. Dây quấn stato động cơ điện xoay chiều KĐB một pha nhiều cấp tốc độ
(quạt bàn)
- Dây quấn stato động cơ điện xoay chiều KĐB một pha nhiều cấp tốc độ
(Quạt bàn). Sơ đồ dây quấn mạch điện quạt bàn có Z = 16, 2p = 4 (hình 2.10)

Hình 2.10. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ quạt bàn 1 pha
22

- Sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp có Z=24 rãnh, 2P=2, có ZA
= 2ZB (hình 2.11).

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hình 2.11. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ KĐB 1 pha có
Z =24 rãnh, 2P=2, dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp.
+ Các vị trí có chứa dây được ghi các số khác 0, tại các rãnh khơng bố chí
dây ghi số bằng số 0 hoặc bỏ trống.
+ Dây quấn chính chỉ sử dụng những phân bố mà số 0 khơng có hoặc ít hơn
số khác khơng.

+ Nếu chọn phân bố có số cực bằng bước cực từ τ thì dây quấn khơng mượn
rãnh (hình 2.12), nếu số cột bằng (τ +1) thì dây quấn mượn rãnh (hình 2.13).

1
1

2

3

4

5

6

7

8

9

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

13

10 11 12

Hình 2.12. Dây quấn khơng mượn
rãnh

Hình 2.13. Dây quấn mượn
rãnh

+ Nếu dây quấn chính và dây quấn phụ chọn cùng một cách phân bố thì:
Khi τ chẵn.
 Nếu dây quấn chính khơng mượn rãnh thì dây quấn phụ cũng khơng
mượn rãnh
 Nếu dây quấn chính mượn rãnh thì dây quấn phụ cũng mượn rãnh.
Khi τ lẻ: Nếu dây quấn chính mượn rãnh thì dây quấn phụ cũng khơng
mượn rãnh và ngược lại.
23

+ Chỉ số ghi trong bảng phân bố là 1 biểu thị số vịng dây trong bối đó bằng
1 đơn vị, từ đó suy ra số vịng dây của các bối khác theo chỉ số ghi tương ứng.
Ví dụ: Vẽ sơ đồ trải dây quấn sin động cơ không đồng bộ một pha có Z=24,
2p=2
Bài làm
- Chọn cách phân bố.
τ =12 chẵn, chọn cùng một dạng phân bố cho dây quấn chính và phụ và
khơng mượn rãnh, nghĩa là số cột phân bố sẽ bằng bước cực từ.
- Vẽ sơ đồ trải (hình 2.7):
Khi quấn dây số vịng của cuộn số bằng khoảng 20% đến 25% số vòng
cuộn chạy và đường kính dây cuộn số bằng đường kính dây cuộn đề:
WS  WC (

20  25
) (vòng);
100

dC = dS (mm)

Trong đó:
WS: số vịng cuộn số, WC: số vịng cuộn chạy.
dC: đường kính dây chạy.
dS: đường kính dây đề.
Ví dụ: Số vịng cuộn chạy WC = 1000 vịng, đường kính dây cuộn chạy dC
=0,17 mm thì: WS  1.000(

20  25
)  200  250 (vòng); dC = dS = 0,17 mm.
100

- Dây quấn sin theo số đôi cực và số rãnh stato cho trước.
+ Vẽ sơ đồ trải và quấn lại bộ dây quấn sin động cơ không đồng bộ một pha
có Z = 24, 2p = 2.
+ Trình tự thực hiện:
 Xác định số liệu, tính tốn và vẽ sơ đồ trải.
 Tính số liệu ban đầu.
 Chọn cách phân bố.
τ =12 chẵn, chọn cùng một dạng phân bố cho dây quấn chính và phụ và
khơng mượn rãnh, nghĩa là số cột phân bố sẽ bằng bước cực từ.
 Vẽ sơ đồ trải (hình 2.14):

Hình 2.14. Sơ đồ trải bộ dây quấn động cơ 1 pha dây quấn hình sin

24