Giáo trình hướng dẫn thực hành Vận hành máy điện

Giáo trình hướng dẫn

PHAN1:

thực hành

Vận hành máy điện

VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 3PHA

BÀI 1: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA THƠNG DỤNG
1. LY THUYET:
1. Đặc tính vận hành: Động cơ có bao nhiêu kiểu đấu dây, sẽ có bấy nhiêu cấp
điện áp ba pha tương ứng. Thay đổi kiểu đấu dây, phải thay đổi điện áp ba pha thích
hợp để vận hành.
2. Điều kiện đấu dây: Phải biết rõ cực tính đầu và cuối cỦa mỗi pha hay nữa
pha dây quấn, mới có thể đấu dây cho vận hành theo một quy cách kỹ thuật.
"

Qui ước cực tính bằng chỉ số: 2 đầu dây ra của nữa pha hay mỗi nữa pha dây

quấn được mang 2 chỉ số AX, BY, CZ. Như vậy các pha dây quấn, những đầu dây
cùng mang chỉ số ABC hoặc XYZ sẽ có cực tính cùng tên.
"_

Giới thiệu về Contactor: Là khí cụ điện từ, được thiết kế dựa trên nguyên

tắc nam châm điện hút nhã để điều khiển các tiếp điểm của nó hoạt động, đóng cắt
nguồn và điều khiển các kiểu đấu dây cho phụ tải. Gồm 2 loại tiếp điểm.

-

Tiếp điểm chính: Chịu được dòng điện lớn (dòng điện phụ tải) đi qua,

tiếp điểm chính được đấu trong mạch động lực. Tiếp điểm chính chỉ có dạng
thường mở.
-

Tiếp điểm phụ: Chịu được dịng điện nhỏ (dịng điện ni cuộn dây, do

đó tiếp điểm phụ được đấu trong mạch điều khiển, mạch cấp nguồn cho các cuộn

dây hoạt động). Tiếp điểm phụ gồm 2 dạng là thường mở và thƯờng đóng.

II. THỰC HÀNH
1.. Khởi động trực tiếp và có trể động cơ khơng đồng bộ 3 pha
Ký hiệu:
MC: là cuộn dây của contactor
OLR: Role nhiét
CB: áp tô mát nguồn

TR: là cuộn dây của rơle thời gian
Trang 1


Giáo trình hướng dẫn

>

thực hành

Vận hành máy điện

Mach điều khiển và mạch động lực như sau:

a) Mạch khởi động trực tiếp

220 V AC

+r*T—E

STOP

START

0LR.NC

I

MC.NO
Hình 1.a: Sơ đồ mạch động lực

b)_

Hình 1.b: Sơ đồ mạch điều khiển

Mạch khởi động có trễ (rơle thời gian-timer)
2

220

‘STOP

VAC

START

ole

OLR.NC

FE

TR

I

1-3

IFS

MC.

-6

Hình 1.a: Sơ đồ mạch động lực

Hình 1.b: Sơ đồ mạch điều khiển

2.. Kiểu đấu dây sao (Y)
Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ.

Sơ đồ ra dây:
Trang 2


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

Điện áp mỗi cuỘn dây: 220V
A

A

Cc

B

Cc

B

Thực hiện đảo chiều quay động cơ.

3.. Kiểu đấu dây tam giác (I)
Thực hiện mạch khởi động trực tiếp và khởi động có trễ.
Sơ đồ ra dây:

Z

a

A

x

x
Y

Zz

C

B

Y

Cc

B

Thực hiện đảo chiều quay động cơ.

II. YÊU CẦU BÁO CÁO:
1. Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 2, 3 trước và sau khi đảo chiều.
2.

Đo các trị số dòng điện sau:

Dịng điện khởi

Nối Y

động 1 u(A)

| Dịng điện

Điện áp pha

khơng tải I u(A) _| (dây) (V)

Nối I
Giải thích, chứng minh bằng công thức.

Trang 3


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

3. Trình bài phương pháp đảo chiều động cơ.

4...

Nhận xét về mômen khởi động sao và tam giác.

5...

Nhận xét về dịng điện khơng tải và dịng điện khởi động.

6...

Khi nào thì động cơ hoạt động được Y/I, tại sao khởi động Y/i.

Trang 4


Giáo trình hướng dẫn

BÀI 2:

thực hành

ĐỘNG

Vận hành máy điện

CƠ KĐB 3 PHA 9 ĐẦU DÂY

I.LÝ THUYẾT:
Các nửa pha thứ 1 gồm các cuộn dây: A1X; B1Y; C1Z,
Các nửa pha thứ 2 bao gồm các cuộn dây: XB2; YC2; ZA2
"

Quy tắc đấu nối tiếp 2 nửa pha trên cùng một pha: Cực tính cuối cỦa nửa pha

thứ nhất nối với cực tính đầu của nửa pha thứ hai.
"

Qui tắc đấu song song 2 nửa pha trên cùng một pha: Cực tính cuối (hoặc đầu)

của nửa pha thứ nhất nối với cực tính cuối (hoặc đầu) của nửa pha thứ hai.

m.
+.

THỰC HÀNH:
Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)
1. Kiểu nối Y nối tiếp
Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V
Đặc tính kỹ thuật
am pha nối tếp = 2 XƯamg/2pha
Ua y néitigp = X3 xUa„ pha nối tiếp.

2. Kiểu nối A nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V

Đặc tính kỹ thuật
Usm pha néi tigp = 2XU ame pha
ga nối tiếp = Lam pha nối ấp

Trang 5

Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

3. Kiểu nối Y song song (Y// Y)

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110V

Đặc tính kỹ thuật
lãm pha song song= lam1/2 pha

Us song song = 93 Ua pa tang song

4. Kiểu nối A song song (A⁄A)

Điện áp mỗi cuộn dây (nửa pha): 110 V

Đặc tính kỹ thuật
am pha song song = Usmis2 pha
Us

song song =Usam pha song song

II. YÊU CẦU BÁO CÁO:
1.

Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 1 đến mục 4 và vận hành.

2...

Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải.

3. _. Khảo sát công suất va moment trong 2 trường hợp: Y//Y va A. (Tham khảo tài
liệu: Cơng nghệ chế tạo và tính tốn sửa chửa máy điện - Nguyễn Thế Kiệt)

Trang 6


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

4. __ Nhận xét về mômen khởi động sao và tam giác? môment tăng lên mấy lần.

5...

Dòng điện khởi động sao/tam giác giảm mấy lần.

6. _. Khi nào động cơ được đấu sao/tam giác.

7...

Khi nào người ta khởi động sao/tam giác.

8...

Khi nào người ta khởi động tam giác/sao.

9.

Rút ra nhận xét cho đỘng cơ trong bài thí nghiệm.

10.

Nếu động cơ trên chạy được ở 2 cấp tốc đỘ, anh (chị) hãy đấu động cơ

chạy ở 2 cấp tốc đỘ khác nhau.

14.

Anh (chị) trình bày thêm dạng động cơ có 9 đầu dây ra mà anh (chị) biết.

Trinh bày các cách vận hành cho động cơ này.

Trang 7


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

BÀI3: | DONG CO KDB 3 PHA 12 DAU DAY
I. THUC HANH:
+...

Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)
Xem quy tắc đấu nối tiếp và song song nữa pha ở bài 2.
1) Kiểu đấu Y nối tiếp

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

hà
2) Kiểu đấu A nối tiếp
Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

3) Kiểu đấu Y song song(¥//Y)

° 6°40

&

Ơ

a

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 110 V

g8


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

4) Kiểu đấu A song song (A4)

Điện áp mỗi cuộn dây (nữa pha): 1101

_.

“

II. YÊU CẦU BÁO CÁO:
1,

Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây mục 1 đến mục 4 và vận hành.

2.

Đo điện áp, dịng điện khởi động và khơng tải.

3.

Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật.

4.

Nhận xét về môment khởi động sao va tam giác.

5,

Rút ra nhận xét cho động cơ trong bài thí nghiệm.

6.

Nếu động cơ trên chạy được ở 2 cấp tốc đỘ, anh (chị) hãy đấu động cơ

SI

chạy ở 2 cấp tốc đỘ khác nhau.

Anh (chị) trình bày thêm dạng động cơ có 9 đầu dây ra mà anh (chị)

biết. Trình bày các cách vận hành cho động cơ này.

Trang 9


Giáo trình hướng dẫn

PHẨN 2:

thực hành

Vận hành máy điện

VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA, 2 PHA

"

Dac tinh day quấn: Động cơ được thiết kế vận hành trong nguồn điện một

pha (220V hoặc 110V) gồm 2 pha dây quấn: pha chính (pha chạy) và pha phụ (pha
đề) bố trí trên stator lệch nhau 90 đỘ điện.

» _ Điều kiện đấu dây: Phải biết rõ đặc tính đầu và cuối của mỗi nữa pha chính,
mới có thể đấu dây cho động cơ vận hành đúng theo nguồn một pha yêu cầu.
" _ Qui tắc đổi chiều quay cho động cơ một pha: Đổi chiều dòng điện qua pha
phụ bằng cách hốn đổi vị trí của hai đầu dây pha phụ cho nhau.

- _ Khi vận hành ở 220V, ta có hai phương pháp đổi chiều quay.
- __ Khi vận hành ở 110V, ta có một phương pháp đổi chiều quay.

Trang 10


Giáo trình hướng dẫn thực hành

BÀI4:

Vận hành máy điện

ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA MỞ MÁY BẰNG PHA PHỤ
(VẬN HÀNH 2 CẤP ĐIỆN ÁP 110V, 200V)

1.LÝ THUYẾT:
Đặc tính vận hành: Dây quấn pha phụ chỉ làm việc trong điều kiện ngắn
hạn, khơng liên tục do đó phải được cắt ra khỏi nguồn, ngay khi động cơ đã đạt tốc
độ. Chính vì vậy động cơ dạng này gọi là động cơ 1 pha.
Điện áp định mức mỗi cuỘn dây 110V.

II. THỰC HÀNH:
+.

Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)
1. Vận hành v o chiu:
Cp ngun 110V

:

_
3


5

Cp ngun 220V

C

2

CC2

4

VY

vw.
cP

CF

1

GBS

3

CCl

2

c

4

vYv

3

^^

6

5

đ@@
4
6

2

1

L3

â@@
Boe
2

4

5

ô6

2. Tỡm hiu v vẽ sơ đồ đấu dây động cơ 1 pha có tụ thường trực và tụ khởi
động. Trình bày phương pháp đảo chiều quay của động cơ này. Cho biết các thông số

được chỉ dẫn trên động cơ. (chú ý: Dùng VOM để tìm hiểu và vẽ sơ đồ)

Trang 11


Giáo trình hướng dẫn thực hành

Vận hành máy điện

II. YÊU CẦU BÁO CÁO:
1,

Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và

có trể trong nguồn 220V và 110V.
Ê;

Có bao nhiêu phương pháp đổi chiều động cơ ở các cấp điện áp
(110V, 220V).

8:

Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải trong 2 trường hợp
nguồn cấp 110V và 220V, so sánh và giải thích.

4.

5.

Đo dịng điện trên pha phụ khi động cơ ổn định tốc độ. Giải thích?

Kiểm chứng lại những thơng số kỹ thuật.

6.

Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng pha phụ.

7.

Nhận xét gì về mơment khởi động.

8.

So sánh dịng điện khởi động, mơment khởi động, dịng điện và
mơmert làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực. Giải

thích? Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bài 5&6)

Trang 12


Giáo trình hướng dẫn thực hành

BÀI 5:

Vận hành máy điện

ĐỘNG CƠ KĐB 2 PHA

MỞ MÁY BẰNG TỤ THƯỜNG TRỰC
(VẬN HÀNH Ở 2 CẤP ĐIỆN ÁP 110V, 220V)

1.LÝ THUYẾT:
Đặc tính vận hành: Dây quấn pha phụ được thiết kế để làm việc dài hạn
trong điều kiện phải đấu nối tiếp với tụ thƯờng trực.
Như vậy cả hai trạng thái mở máy, cũng như trạng thái vận hành bình thường
có hai pha chính và phụ điều làm việc. Chính vì vậy được gọi là động cơ hai pha.

1I. THỰC HÀNH:
“

Thuc hién khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)

1. Vận hành và đảo chiu:
in ỏp mi cun dõy: 110 V
đ

.

`

Cõp ngun 110V

1

CC1

íYY^,

5

2

cP

CC2

3

4

,_/Y*x,



Y>xơ] Ke

1

BO

3

5

đ

đ@đ@
2

â

Cp nguồn 220V

1

—ếYY^,

§
Trong đó: CC1: Cuộn chạy1

CC2: Cuộn chạy2
CP : Cuộn ph

CC1
cP

#6

CC2

3

%

4

,/X*X^_,

4

c

Y>xơILa

đ

oO

@đ

Trang 13


Giáo trình hướng dẫn thực hành

Vận hành máy điện

2. Vận hành và đảo chiều quay động cơ 1 pha hai cấp tỐc đỘ:
5

®

6

NI

1

3

@@®@
SB

PPO
2

N2

4

- Đấu vận hành động cơ khơng dùng tụ (220V):

1

NI

2

12A

Ma

3

N

4

3

N2

2
4

Vẽ sơ đồ đấu dây động cơ, đo điện áp, dịng điện khởi động và ổn định ở chế
khơng tải trong hai trường hợp.

- Đấu vận hành động cơ dùng tụ (220V):
1

3
5

NI

N

3
1

Ni

2

3

N2

4

4

N2
6

5

6

Vẽ sơ đồ đấu dây động cơ, đo điện áp, dòng điện khởi động và ổn định ở chế

độ không tải trong hai trường hợp.

II. YÊU CẦU BÁO CÁO:
1.

Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và có trễ

trong nguồn 220V và 110V.
32:

Đo điện áp, dịng điện khởi động và khơng tải trong 2 trường hợp
nguồn cấp 110V và 220V. So sánh và giải thích.

Trang 14


Giáo trình hướng dẫn

3.

thực hành

Vận hành máy điện

Kiểm chứng lại những thơng số kỹ thuật.

4.

Nhận xét gì về mơment khởi động.

Be

So sánh dịng điện khởi động, mơment khởi động, dịng điện và môment
làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực. Giải thích?

Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bai 5&6)

6.

Khảo sát giá trị điện dung của tụ điện ảnh hưởng như thế nào đặc tính
làm việc của động cơ.

Trang 15


Giáo trình hướng dẫn thực hành

BÀI 6:

Vận hành máy điện

ĐỘNG CƠ KĐB 1 PHA MỞ MÁY
BẰNG TỰ KHỞI ĐỘNG VÀ KHÂU CỰC TỪ

1.

Động Cơ KĐB 1 Pha Mở Máy Bằng Tụ Khởi Động

1. Lý thuyết:
Đặc tính vận hành: Dây quấn pha phụ được thiết kế để làm việc trong điều kiện

ngắn hạn và được đấu nối tiếp với tụ khởi động (tụ đề) để tăng ngẫu lực mở máy
cho động cơ. Do đó sau khi động cơ khởi động pha phụ và tụ khởi động phải được
cắt ra khỏi nguồn điện, vì vậy được gọi là động cơ một pha.

Chú ý:
- Tụ khởi động phải được tách khỏi lưới điện sau khi động cơ đã quay (đến mức
đạt được 75% tốc độ đồng bộ).

- Thời gian tối đa cho phép để tụ nằm trong lưới điện (lúc khởi động) là 10".
2. Thực hành:

+.

Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)
1. Vận hành:
Điện áp mỗi cuỘn dây: 110 V

Cấp nguồn 110V
1

CC1

2

CC2

4

——YY-.

3

——x—.
5

Cấp nguồn 220V

CP

Cc

1

CF

3

BO
GBD
2
4

1

3
6

5

®6

CC1

2

—YY.
CC2

—rvYv.

5:

cP

C

1

4

CF

a

BO
GO
2
4

6

5

®6

2. Van hanh dao chiéu.
Trang 16


Giáo trình hướng dẫn thực hành

Vận hành máy điện

1. Động Cơ Không Động Bộ 1 Pha Mở Máy Bằng Khâu Cực TỪ.
1. Lý thuyết:
©

Dac tinh cau tạo và dây quấn:

- Cấu tạo: Lõi thép stator được định dạng theo kiểu cực lồi (số cực từ thiết kế

cho động cơ được thấy rõ ràng trên stator và không thể thay đổi được)

- Dây quấn: Động cơ chỉ có 1 pha dây quấn duy nhất là pha chính, gồm các cuộn
dây được bố trí trên cực từ. Khơng có pha phụ, nhưng trên mỗi cực từ được định vị

một khâu cực từ (hay còn gọi là vòng ngắn mạch) nằm lệch về một phía có tính năng
kết hợp với pha chính để tạo ngẫu lực mở máy cho động cơ.
© _ Đặc tính chiều quay: Động cơ khơng thể đổi chiều quay bằng cách đổi đấu
dây. Chiều quay của động cơ được xác định trên mỘt cực từ tiêu biểu, theo hướng từ

chổ khơng có khâu cực từ đến chỗ có khâu cực từ.

©

Đặc tính đấu dây: Tuỳ vào chủng loại động cơ hoạt động có bao nhiêu cấp

điện áp thì có bao nhiêu kiểu đấu dây.
>

Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà chúng ta đấu sao cho động cơ có các đặc

tính: mơmen khơng đổi, mã lực khơng đổi và mômen biến đổi.

3 Cấu tạo động cơ khâu cực từ lồi tiêu biểu

COPPER SHORTING RINGS (ving đồng ngắn mạch)
(DELAY FIELD, BUILD-UP)

——

NOTCH

”APPARENT

Z
oO

NOTCH (khe chữ V)

FIELD

ROTATION(CCW) (quay cing
co

chiéu kim

đồng hồ)

`¬————————

Shaded Pole Inductiow Motor (động cơ khâu từ cực)

Trang 17


Giáo trình hướng dẫn

thực hành

Vận hành máy điện

2. Thực hành:
+.

Thực hiện khởi động trực tiếp và khởi động có trễ (mạch điều khiển và động
lực như bài 1)
Sơ đồ ra dõy:

1

2

cf VN

ô+

in ỏp mi cun dõy: 110 V
if

đ

2

9

II. YấU CU BÁO CÁO:
1.

Thực hành vẽ sơ đồ đấu dây và vận hành khởi động trực tiếp và có trễ

trong nguồn 220V và 110V động cơ KĐB 1 pha mở máy bằng tụ khởi động.
Vl

Đo điện áp, dòng điện khởi động và không tải.

3.

Kiểm chứng lại những thông số kỹ thuật.

A.

Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng tụ.

5,

Kể một vài Ứng dụng của động cơ khởi động bằng khâu từ cực.

Trang 18


Giáo trình hướng dẫn thực hành

6.

Vận hành máy điện

Nhận xét gì về mơment khởi động của động cơ KĐB 1 pha mở máy
bằng khâu từ cực.

WE

Nhận xét gì về mơment khởi động của động cơ KĐB 1 pha mở máy

bằng tụ.

8.

So sánh dịng điện khởi động, mơment khởi động, dịng điện và môment
làm việc với động cơ 1 pha dùng tụ khởi động và tụ thường trực. Giải thích?
Kết luận.(khi sinh viên thực hiện xong bài 4 hoặc 5)

9.

Khảo sát sự ảnh hưởng giá trị điện dung của tụ điện lên quá trình khởi
động của động cơ.

Trang 19


Giáo trình hướng dẫn thực hành

PHẦN 3:

Vận hành máy điện

THỬ CỰC TÍNH ĐỘNG CƠ
BỊ MẤT KÝ HIỆU ĐẦU DÂY RA

>

Phương Pháp Thử Cực Tính và Xác Định Dạng Đặc Tính Động Cơ KĐB 3

Pha 2 Tốc Độ Tỉ Số Biến Tốc 2/1
Ding VOM tam Do RX1 (chap 2 que đo, chỉnh kim đồng hồ về 0 trước khi đo) chấm 1
đầu que đo cố định vào 1 trong 6 đầu tuỳ ý làm chuẩn, đầu que còn lại di động lần lượt

trên 5 đầu kia để đo 5 giá trị điện trở dây quấn.
Với 5 giá trị đo được, sé có 1 trong 2 trường hợp sau đây xảy ra:
*

Trường hợp 1: Có 1 giá trị lớn nhất, 2 giá trị trung bình bằng nhau, 2 giá trị nhỏ

nhất bằng nhau.

Đánh giá sơ bộ: - Động cơ đang thử có bộ dây quấn 3 pha đấu A sẵn bên trong,
nên thuộc đặc tính ngẫu lực khơng đổi hoặc cơng suất khơng đổi.
- 2 đầu dây có giá trị điện trở trung bình so với đầu chuẩn, có cùng
cực tính với đầu chuẩn (chưa biết đầu đầu pha hay đầu giữa pha)
"_

Cấp nguồn điện 3 pha 220V cho động cơ vận hành ở lần lượt 2 kiểu đấu Y song

song(cấp nguồn vào 3 đầu cùng cực tính đã xác định và nối tắt 3 đầu kia, hoặc ngược lại).

Đo dòng điện không tải ở mỗi kiểu đấu trên cùng 1 pha tuỳ chọn
=

Dong dién khéng tai của kiểu đấu nào nhỏ hơn là kiểu đấu Y song song đó đúng và

3 đầu dây cấp nguồn chính là 3 đầu chính là 3 đầu giữa của pha, tất nhiên 3 đầu còn lại là
3 đầu đầu pha

=

Cui cling cho động cơ vận hành lần lượt ở kiểu đấu A nối tiếp (cấp nguồn vào 3

đầu đầu pha, để hở 3 đầu giữa pha) và kiểu đấu Y song song (cấp nguồn vào 3 đầu giữa
pha, nối tắt 3 đầu đầu pha) để quan sát tốc độ và kết luận dạng đặc tính của động cơ theo
bảng sau:

Kiểu đấu

M không đổi

P không đổi

A nối tiếp

Chậm

Nhanh

Nhanh

Cham

Y song song

Trang 20