Giáo trình máy điện ppsx

Giáo trình máy điện


GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 1
Giáo trình máy điện
LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc hiện đại hóa hiện nay, máy móc đã dần dần thay thế sức lao
động của con người. Để máy móc hoạt động được không thể thiếu phần động cơ
bên trong. Nhằm giúp sinh viên ngành điện có những kỹ năng sửa chữa, quấn lại
được động cơ tôi biên soan cuốn “Giáo trình Máy điện” dùng làm tài liệu học lý
thuyết và hướng dẫn thực hành về phần động cơ điện.
Nội dung giáo trình gồm 2 phần: Máy điện một pha và máy điện ba pha
Trong đó: Phần lý thuyết một pha và ba pha chung cho cả chuyên ngành điện
công nghiệp và ngành điện lạnh.
Phần thực hành: Ngành điện lạnh học phần một pha
Ngành điện công nghiệp học 2 phần: Một pha và Ba pha
Trong quá trình biên soạn sẽ không tránh được những thiếu sót, rất mong nhận
được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn.
Hà Nội, Ngày 18 tháng 11 năm 2010
Biên soạn

Nguyễn Ngọc Tuấn
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 2
Giáo trình máy điện
MỤC LỤC Trang
1
1
2
Trong công cuộc hiện đại hóa hiện nay, máy móc đã dần dần thay thế sức lao động của con người. Để
máy móc hoạt động được không thể thiếu phần động cơ bên trong. Nhằm giúp sinh viên ngành điện có

những kỹ năng sửa chữa, quấn lại được động cơ tôi biên soan cuốn “Giáo trình Máy điện” dùng làm tài
liệu học lý thuyết và hướng dẫn thực hành về phần động cơ điện 2
Nội dung giáo trình gồm 2 phần: Máy điện một pha và máy điện ba pha 2
Trong đó: Phần lý thuyết một pha và ba pha chung cho cả chuyên ngành điện công nghiệp và ngành
điện lạnh 2
Phần thực hành: Ngành điện lạnh học phần một pha 2
Ngành điện công nghiệp học 2 phần: Một pha và Ba pha
2
Trong quá trình biên soạn sẽ không tránh được những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của quý
thầy cô và các bạn 2
Hà Nội, Ngày 18 tháng 11 năm 2010 2
MỤC LỤC Trang 3
CHƯƠNG II: THỰC HÀNH QUẤN ĐỘNG CƠ MỘT PHA 29
PHẦN II: MÁY ĐIỆN BA PHA 45
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 45
Bài 1: Cơ sở lý thuyết máy điện 45
1.1 Giới thiệu chung về máy điện 45
1.2 Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện 46
1.3 Sơ lược về các vật liệu chế tạo máy điện 48
1.4 Phát nóng và làm mát máy điện 50
Bài 2: Máy điện không đồng bộ 51
2.1 Khái niệm chung 51
2.2 Phân loại và kết cấu 51
2.4 Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ 54
Bài 3: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha 55
3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha 55
3.2 Nguyên lý làm việc 57
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 3
Giáo trình máy điện
3.3 Đặc điểm và các yêu cầu cơ bản bộ dây quấn động cơ điện xoay chiều KĐB ba pha 59

4.1 Khái niệm và các thông số cơ bản 61
4.2 Cách đấu giữa các nhóm cuộn dây 63
4.3 Cách dựng sơ đồ dây quấn động cơ 3 pha 63
4.4Phương pháp lấy mẫu bộ dây quấn stato động cơ ba pha 64
4.5 Phương pháp vẽ sơ đồ bộ dây quấn stato động cơ ba pha 65
Bài 1. Tháo lắp bảo dưỡng máy điện cảm ứng từ ba pha 82
1.1 Những yêu cầu khi sử dụng tháo lắp máy điện 82
1.2 Tháo lắp bảo dưỡng động cơ điện 83
Bài 2: Kỹ thuật quấn dây cho động cơ 84
2.1 Chuẩn bị khuôn 84
2.4 Dụng cụ 87
2.5 Thực hành quấn động cơ 88
2.6 Phương pháp đấu đây tạo cực của động cơ điện không đồng bộ ba pha 98
Tài liệu tham khảo 98
PHẦN I: ĐỘNG CƠ MỘT PHA
CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA
Bài 1: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 4
Giỏo trỡnh mỏy in
1.1 Cấu tạo động cơ điện xoay chiều một pha
Động cơ điện là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tợng lực điện từ cho nên cấu
tạo cơ bản của nó gồm có bộ phận điện là cuộn dây và bộ phận dẫn từ là lõi thép.
Theo kết cấu, động cơ điện bao giờ cũng có hai phần chính là phần tĩnh (stato) và
phần quay (rôto) đợc ngăn cách nhau bằng khe hở không khí.
Stato là một khối thép hình vành khăn đợc đặt vừa khít trong một vỏ kim loại.
Vỏ này có hai nắp ở hai đầu, chính giữa hai nắp có hai ổ bạc hoặc hai ổ bi. Vỏ và
nắp có nhiệm vụ định vị cho rôto và stato đợc đồng tâm để khi quay, chúng không
bị va chạm vào nhau. Trong lòng stato ngời ta khoét các rãnh để đặt các cuộn dây,
các cuộn dây này đợc gọi là các cuộn dây stato, nó có nhiệm vụ tạo ra từ trờng
quay. Tuỳ theo cấu tạo của các cuộn dây stato mà các rãnh này có thể bằng nhau

hoặc có thể rộng, hẹp khác nhau. Để chống dòng fucô sinh nóng động cơ stato
không phải đợc đúc liền một khối mà đợc ghép bằng lá thép kỹ thuật điện mỏng,
bên ngoài của các lá thép đợc phủ một lớp sơn cách điện.
Đa số các stato đều nằm bên ngoài
chỉ trong một số trờng hợp đặc biệt
stato mới đợc nằm bên trong (các loại
quạt trần). Hình bờn mô tả một lá thép
stato trong những động cơ thông dụng.
Hình dạng lá thép stato
Rôto là một khối thép hình trụ cũng đợc ghép bằng thép lá kỹ thuật điện mỏng
với rãnh ở mặt ngoài. Trong các rãnh có đặt các cuộn dây, gọi là cuộn dây rôto.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 5
Giỏo trỡnh mỏy in
Các cuộn dây này có nhiệm vụ sinh ra

dòng điện cảm ứng để tác dụng tơng hỗ với từ
trờng quay, tạo thành mômen quay làm quay
rôto. Chính giữa tâm của rôto có một trục tròn
và thẳng. Trục này sẽ đợc xuyên qua hai nắp
của động cơ ở chỗ ổ bạc hoặc ở bi để truyền
chuyển động quay của rôto ra phía ngoài.
Rôto này đợc gọi là rôto quấn dây nó có nhợc
Hình dạng lá thép rôto quấn dây
Đa số các động cơ không đồng bộ đang sử dụng

trong kỹ thuật và đời sống hiện nay đều sử dụng rôto có
cuộn dây thờng xuyên ngắn mạch. Loại rôto này có mặt
ngoài đợc xẻ thành những rãnh, bên trong các rãnh có
các thanh đồng , nhôm hoặc nhôm pha chì đợc nối với
nhau ở hai đầu tạo thành một cái lồng. Loại rôto này đợc

gọi là rôto ngắn mạch hay rôto lồng sóc. Mỗi một đôi
Hình dạng lá thép rôto
lồng sóc
1.2 Cách tạo ra từ trờng quay ở cuộn dây stato động cơ điện xoay chiều một pha.
Động cơ điện xoay chiều một pha là loại động cơ có công suất nhỏ (cỡ 600W
trở lại) nó đợc sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật cũng nh trong đời sống bởi vì
nó dùng đợc ở mạng điện một pha 110V hay 220V thông dụng (một dây nóng và
một dây nguội). Các động cơ điện xoay chiều một pha có rôto lồng sóc và cuộn dây
một pha đặt trong rãnh stato. Bây giờ ta hãy nghiên cứu các cách tạo ra từ trờng
quay trong động cơ điện xoay chiều một pha.
Nếu trong rãnh lõi thép stato ta chỉ đặt một cuộn dây thì khi cho dòng điện
xoay chiều một pha chạy qua trong động cơ chỉ sinh ra từ trờng đập mạch (tức là
không có từ trờng quay). Từ trờng này có thể phân tích thành hai loại từ trờng quay
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 6
Giỏo trỡnh mỏy in
trong không gian với vận tốc và độ lớn bằng nhau nhng ngợc chiều nhau. Do vậy
mụmen quay tổng hợp ở trên rôto bằng không. Kết quả động cơ không thể quay đ-
ợc.
Lúc này, nếu ta dùng tay mồi cho động cơ quay theo chiều nào đó thì nó sẽ
quay theo chiều ấy nhng do có mômen khởi động rất nhỏ nên động cơ quay lờ đờ
và gần nh không kéo đợc tải.
Để khởi động động cơ điện xoay chiều một pha, ngời ta phải sử dụng những sơ
đồ đặc biệt nh cuộn dây phụ khởi động hay dùng vũng chập mạch. Bây giờ ta sẽ đi
tìm hiểu sâu hơn về các loại này:
1.3 Khởi động động cơ điện xoay chiều một pha bằng cuộn dây phụ.
Để tạo ra từ trờng quay trong thời gian khởi động, ngời ta đặt thêm vào trong
lừi thép stato một cuộn dây thứ hai gọi là cuộn dây phụ khởi động (thờng gọi là
cuộn đề hay cuộn dây khởi động). Cuộn thứ nhất gọi là cuộn chạy cuộn công tác
hay cuộn làm việc. Cuộn dây khởi động đợc đặt lệch trong không gian so với cuộn
làm việc một góc 90

0
(độ điện) tơng tự nh cuộn thứ hai của động cơ điện xoay
chiều hai pha. đây nó là cuộn dây phụ, và đôi khi chỉ dùng trong thời gian khởi
động nên kích thớc dây nhỏ hơn ở cuộn làm việc.
Ngời ta cũng làm cho dòng điện xoay chiều trong cuộn dây làm việc và cuộn
dây khởi động lệch pha nhau 90
0
về thời gian (1/4 chu kỳ) để có đợc từ trờng quay
nh ở động cơ điện xoay chiều hai pha ngi ta đấu nối tiếp cuộn dây khởi động vi
một cuộn cảm hoặc một tụ điện. Nh vy, ng c in s tự khởi động đợc khi
đóng vào lới điện một pha.
Đấu bằng cuộn cảm dòng điện trong cuộn làm việc và cuộn khởi động không
bao giờ đạt đợc lệch pha đúng 90
0

nên ít đợc dùng vì có mômen khởi động nhỏ.
Khi đấu bằng tụ điện điều kiện lệch pha gần 90
0
đợc thực hiện cho nên nó đợc sử
dụng rộng rãi do có mômen khởi động lớn.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 7
Giỏo trỡnh mỏy in
3 KĐ
LV
L
~ K
a)
3 KĐ
LV
C

~ K
b)
Sơ đồ nguyên lý động cơ điện xoay chiều một pha:
a) Đấu nối tiếp cuộn cảm trong cuộn dây phụ khởi động.
b) Đấu nối tiếp tụ điện trong cuộn dây phụ khởi động.
Nh vậy, động cơ điện xoay chiều một pha dùng cuộn dây phụ khởi động có
nguyên tắc hoạt động giống hệt nh động cơ điên xoay chiều hai pha. Điểm khác
biệt duy nhất ở đây là cả hai cuộn dây của động cơ điện xoay chiều hai pha đợc
quấn cùng cỡ dây còn cuộn khởi động của động cơ điện xoay chiều một pha đợc
quấn bằng cỡ dây bé hơn cỡ dây của cuộn làm việc. Có thể dùng động cơ điện
xoay chiều hai pha để mắc vào động cơ điện xoay chiều một pha, hoặc cũng có thể
dùng động cơ điện xoay chiều một pha để mắc vào động cơ điện xoay chiều ba
pha, miễn sao vẫn bảo đảo điện áp của động cơ là đợc. Tuy nhiên, trong thực tế
không mấy khi ngời ta chế tạo động cơ điện xoay chiều hai pha. Một khi đã có đợc
hai pha của lới điện xoay chiều ba pha thì chắc chắn sẽ có đợc cả ba pha điện ca
nó. Vậy sử dụng động cơ điện xoay chiều ba pha ở những nơi đó sẽ có lợi hơn
nhiều vì vừa có khả năng cho công suất lớn, vừa có kích thớc thu nhỏ gọn lại vừa
tiêu tốn ít điện năng hơn. Còn những nơi chỉ có lới điện xoay chiều một pha thông
thờng (một dây nóng và một dây nguội) thì đã có động cơ xoay chiều một pha đáp
ứng. Vì thế chúng ta hãy coi nh động cơ điện xoay chiều hai pha và động cơ điện
xoay chiều một pha chỉ là một và gọi chung là động cơ điện xoay chiều một pha.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 8
Giỏo trỡnh mỏy in
Nói đến động cơ điện xoay chiều một pha thì hiểu đó là loại động cơ hai dây có
thể là một dây nóng và một dây nguội có thể cả hai dây đều nóng.
Trong động cơ điện xoay chiều một pha, cuộn dây phụ khởi động có thể đợc
đấu liên tục trong suốt thời gian vận hành nhng cng có thể chỉ trong thời gian
khởi động động cơ. Đấu liên tục sẽ cho mômen khởi động lớn nhng hiệu sut làm
việc của động cơ sẽ bị giảm thấp (hiệu suất làm việc đợc tính là tỷ số giữa công
suất trên trục động cơ và công suất tiêu thụ từ nguồn). Nghĩa là tốn điện và gây

nóng động cơ. Đấu không liên tục sẽ cho hiệu suất cao hơn nhng mômen khởi động
lại giảm thấp.
Để cải thiện đặc tính khởi động của

động cơ điện xoay chiều một pha có khi
ngời ta sử dụng hai tụ điện, một tụ để khởi
động đợc ngắt ra khi tc động cơ đã lên
tới 70 đến 80% tốc độ định mức, và một tụ
thờng trực luôn luôn đấu nối tiếp với cuộn
khởi động. Khi đó, cả mômen khởi động và
hiệu suất của động cơ điện đồng thời đợc
nâng cao.
KĐ
LV
~
K
C
1
C
2
Dùng cả tụ khởi động và tụ làm việc
trong động cơ điện xoay chiều một
pha.
1.4 Khởi động động cơ điện xoay chiều một pha bằng vòng đồng chập mạch.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 9
Giỏo trỡnh mỏy in
Với động cơ điện xoay chiều một

pha có công suất rất nhỏ (cỡ 150w trở
lại), ngời ta không dùng cuộn dây phụ

mà dùng vòng dây chập mạch để khi
động động cơ. Đó là loại có kết cấu
đơn giản nhất trong các loại động cơ
điện xoay chiều hiện nay. đây vòng
chập mạch đóng vai trò cuộn dây phụ
+
+
+
+
S
S
N
N
Cấu tạo động cơ điện xoay chiều một pha
kiểu vòng chập mạch.
Trên khoảng 1/3 bề rộng của một lõi thép cực lồi, ngời ta đặt vòng đồng, đóng
vai trò cuộn thứ cấp của máy biến áp. Trong đó, cuộn sơ cấp chính là cuộn dây cực.
Khi có dòng điện xoay chiều một pha chạy vào cuộn dây stato, trong mạch stato sẽ
xuất hiện từ thông đập mạch . Từ thông này khi qua mỗi cực sẽ phân thành hai
thành phần. Thành phần đi qua lõi cực có vòng ngắn mạch là , thành phần đi qua
phần lõi cực không có vòng ngắn mạch là . sẽ làm xuất hiện trong vòng ngắn
mạch một suất điện động cảm ứng e
nm
do đó có dòng điện ngắn mạch i
nm
chạy qua.
i
nm
tạo nên một từ thông
nm

có chiều chống lại từ thông sinh ra nó. Hai từ thông
và
nm
trừ khử lẫn nhau sẽ còn lại từ thông
p
chạy trong phần mạch từ thông
p
chạy trong phần mạch từ có vòng ngắn mạch và khép mạch qua rôto. Từ thông này
đợc gọi là từ thông phụ.
Còn lại t thông , là thành phần từ thông đi qua lõi cực không có vòng ngắn
mạch và cũng khép mạch từ qua lõi thép rôto. Từ thông này gọi là từ thông chính.
Kết quả ta đợc từ thông chính và từ thông phụ lệch nhau về không gian một góc
. Hai từ thông lệch nhau trong không gian và lệch nhau về thời gian sẽ tạo nên từ
trờng quay làm cho rôto lồng sóc quay về phía có vòng chập mạch. Chỳ ý bao giờ
rôto cũng quay về phía vòng chập mạch. Cho nên vòng đồng chập mạch ở các cực
luôn đợc đặt thống nhất về cùng một phía.
Động cơ điện xoay chiều một pha kiểu vòng chập có u điểm:
Kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy, dễ chế tạo, dễ sửa chữa. Nếu phát hiện
chính xác bối dây cực nào hỏng , có thể tháo riêng từng bối dây đó ra để sữa chữa
mà không làm hỏng bối dây bên cạnh.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 10
Giỏo trỡnh mỏy in
Nhợc điểm chủ yếu của động cơ này là có hiệu suất thấp vì có tổn hao đáng kể
ở vòng đồng ngắn mạch làm động cơ. Từ trờng quay của động cơ không phải là
hình sin mà hình bầu dục do đó mômen khởi động nhỏ và không thể chế tạo động
cơ có công suất lớn.
Bi 2: Ly mu v v s tri ng c mt pha
2.1 Phơng pháp lấy mẫu bộ dây quấn stato động cơ một pha.
Bộ dây quấn stato động cơ một pha vòng chập chỉ có một cuộn dây gồm các tổ
bối dây (tổ bối đơn) quấn trên các cực lồi, vì vậy việc lấy mẫu rất đơn giản.

a. Ghi lại các thông số ban đầu: Công suất, điện áp, dòng điện, tốc độ quay.
b. Vẽ sơ đồ dây quấn:
Vì chỉ có một cuộn dây nên chỉ có hai đầu dây ra (trờng hợp không có cuộn số
trong) nên ta không cần phần biệt các đầu dây mà có thể vẽ luôn sơ đồ của nó. ầu
tiên phải dùng sơ đồ tròn để vẽ lại cấu tạo của ống dây sau đó dùng sơ đồ ngang để
vẽ lại sơ đồ đấu dây (vễ từ đầu đây này đến đầu dây kia).
c. Tháo rỡ ống dây:
Có thể tháo trực tiếp các bối dây ra khỏi rãnh qua khe miệng rãnh hoặc nếu vì
hoá cứng do tẩm sơn thì có thể cắt cụt một phía đầu dây bằng kìm cắt hoặc ca, sau
đó tống các đầu còn lại ra phía bên kia.
d. Xác định các thông số tiếp theo:
- Xác định đờng kính dây trần: chọn nhng sời dây cha bị cháy, đốt bỏ cách
điện, vuốt sạch, sau đó dùng panme đo đờng kính dây .
Đối với động cơ một pha tụ điện, các bớc lấy mẫu cũng tơng tự nh trên nhng
phải chú ý một số điểm sau: Nh đã nói ở trên, bộ dây quấn stato động cơ một pha tụ
điện gồm có hai đến ba cuộn dây với các cỡ dây khác nhau, vì vậy phải phân biềt đ-
ợc nhiệm vụ của các đầu dây ra và tìm các ghi nhớ chúng bằng màu sắc vỏ dây,
bằng nút thắt hoặc xâu giấy. Phải phân biệt đợc đâu là đầu dây chung, đâu là đầu
dây làm việc, đâu là đầu dây khởi động, đâu là đầu dây số(nếu có). Sau đó mới thực
hiện vẽ sơ đồ bộ dây quấn.
- Phải dùng sơ đồ tròn để vẽ lại cấu tạo ống dây. Cần phải vẽ chi tiết đến từng
bối dây để sau này có căn cứ mà lồng dây lại nh cũ. Những bối dây đợc lồng
vào trớc hoặc những cạnh bối dây nằm ở lớp dới nên vẽ bằng nét đứt, những
bối dây lồng vào sau hoặc những cạnh bối dây ở lớp trên nên vẽ bằng nét
liền.
- Tiếp đến, phải dùng sơ đồ ngang để vẽ lại sơ đồ đấu dây. Với những động cơ
một pha tụ điện không có cuộn dây số lắp trong thì vẽ từ mối dây chung vẽ
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 11
Giỏo trỡnh mỏy in
đi, với những động cơ một pha tụ điện có cuộn dây số lắp trong thì vẽ từ mối

dây làm việc vẽ đi.
- Tháo rỡ ống dây và lấy số liệu: Là loại lõi thép cực ẩn nên khe miệng rãnh
rất nhỏ, hơn nữa, các bối dây thờng đợc tẩm sơn rất chắc chắn, vì vậy việc
tháo rỡ phải theo trình tự sau:
+ Trớc hết phải dùng ca sắt cắt cụt các đầu nối về một phía của các bối dây.
Các mảnh đầu nối đợc cắt ra cần phải giữ lại để lấy số liệu. Tiếp đến tống
cho các nêm giữ dây trợt ra khỏi các rãnh, sau đó, dùng tuôcnơvit hoặc que
sắt, bẩy cho phần còn lại của các bối dây tụt sang phía ống dây cha bị cắt.
Đối với những động cơ lớn, có thể dùng búa hoặc đột, đặt cho sơn cách điện
bong ra rồi tháo dần các vòng dây ra khỏi rãnh. Khi lấy số liệu, nên gõ nhẹ
lên các mảnh đầu nối đã cắt ở trên cho sơn cách điện bong ra, dựa vào màu
men và cỡ dây, ta đếm đợc số vòng dây quấn cho từng bối của các cuộn dây.
Để tránh nhầm lẫn, nên lấy số liệu ở ba mảnh đầu nối khác nhau. Số liệu
chính thức sẽ đợc lấy ở mảnh có số liệu trung bình. Với những động cơ dùng
làm quạt bàn thờng có các cuộn dây số lồng chung với cuộn khởi động nên
hơi khó phân biệt. Muốn lấy số liệu đợc chính xác thì nên đốt cháy ống dây
rồi dỡ dần các vòng dây qua phía khe miệng rãnh chứ không cắt đầu các bối
dây nh cách làm ở trên. Trờng hợp không phân biệt đợc bao nhiêu vòng
thuộc về dây khởi động, bao nhiêu vòng thuộc về dây số thì tạm thời lấy số
vòng của một cuộn số bẳng từ 1/4 đến 1/3 số vòng của cuộn làm việc, số
vòng dây còn lại sẽ thuộc về cuộn khởi động. Sau đó, quấn thử rồi điều chỉnh
dần cho hợp lý hơn.
2.2 Phơng pháp vẽ sơ đồ bộ dây quấn stato động cơ một pha.
Nh đã nói ở trên, cuộn dây stato động cơ một pha vòng chập gồm các tổ bối đơn
quấn trên các cực lồi, vì vậy ta chỉ căn cứ vào số tổ bối dây để đấu sao cho đủ số
cực. Trên thực tế, ngời ta thờng thực hiện hai cách đấu:
- Đấu nối tiếp cùng phía: tạo ra số cực bằng số tổ bối dây.
- Đấu nối tiếp khác phía: tạo ra số cực bằng hai lần số t bối dây.
Ngoài ra khi cần thay đổi điện áp, ngời ta còn thực hiện cách đấu song song hai
mạch rẽ.

GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 12
Giáo trình máy điện
a)
b)
c)
CÊu t¹o èng d©y vµ s¬ ®å ®Êu d©y ®éng c¬ ®iÖn mét pha vßng chËp 4 cùc,
4 tæ bèi ®¬n
b)
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 13
Giỏo trỡnh mỏy in
a)
c)
Cấu tạo ống dây và sơ đồ đấu dây động cơ điện một pha vòng chập 4 cực,
2 tổ bối đơn
a)
b)
Cấu tạo ống dây và sơ đồ đấu dây động cơ điện một pha vòng chập 4 cực,
4 tổ bối đơn, sử dụng cả hai cấp điện áp.
Đối với bộ dây quấn stato động cơ một pha tụ điện thì cách vẽ theo các bớc dới
đây:
2.3 Cỏch lp s dõy qun xp n
B1:Kẻ các đoạn thẳng song song cách đều nhau ứng với số rãnh Z và đánh số từ
1 ữ Z.
B2: Căn cứ vào bớc cực biểu thị qua số rãnh để phân ra các cực từ trên Stato.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 14
Giỏo trỡnh mỏy in
B3: Trong vùng mỗi cực từ , căn cứ vào số rãnh mà cuộn dây chính và cuộn
dây phụ sẽ có, ta phân bố số rãnh này xen kẽ nhau, tức là, nếu gọi số bối dây của
một tổ bối dây cuộn dây chính (LV) là q
c

và số bối dây của một tổ bối cuộn dây
phụ là q
p
, ta thực hiện lần lợt theo quy tắc: q
c
- q
p
q
c
- q
p
. Cho đến tổ cuối cùng.
B4: Xác định dấu cực từ bằng cách ghi chiều mũi tên lên các cạnh tác dụng, sao
cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau.
B5: Căn cứ vào số các tổ bối dây trong một cuộn dây và cách đấu các đầu nối ta
kẻ các đờng nối liền các cạnh tác dụng để hình thành các tổ bối dây của cuộn dây
chính. Đấu dây giữa các tổ bối dây cuộn dây chính sao cho khi có dòng điện chạy
vào sẽ không làm thay đổi chiều mũi tên mà ta đã vạch.
B6: Căn cứ vào số rãnh tơng ứng đợc xác định bởi sự lệch nhau 90
0
(độ điện)
giữa cuộn dây chính và cuộn dây phụ để xác định rãnh khởi đầu của cuộn dây phụ,
xác định nh sau:
Z
p
d
360
9090
0
==

Với
đ
là góc lệch điện giữa hai rãnh liên tiếp là:
Z
pp
hh
360
.
==

Cách vẽ cuộn dây phụ giống nh cuộn dây chính.
Chú ý: Bớc bối dây của cuộn dây chính y
c
và bớc bối dây của cuộn dây phụ
có thể không bằng nhau, nên để xác định rãnh khởi đầu của cuộn dây phụ ta phải
xác định góc lệch giữa tâm của tổ bối dây đầu tiên của cuộn dây chính với tâm của
tổ bối dây đầu tiên của cuộn dây phụ.
B7:Kiểm tra lại toàn bộ cuộn dây chính và cuộn dây phụ với cách đấu từng cuộn
sao cho các cực từ liên tiếp phải trái dấu nhau.
Ví dụ: Một động cơ điên xoay chiều không đồng bộ một pha rôto lồng sóc dùng
dây quấn mở máy có Z = 24, 2p = 4. Hãy vẽ sơ đồ trải một lớp bộ dây quấn.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 15
Giỏo trỡnh mỏy in
a) Trớc tiên ta tính toán một vài thông số:
a- Bớc cực:
6
4
24

2
===
p
Z

b- Số phần tử dới một cực:
6
1.4
24
.2
===
mp
Z
q
c- Bớc quấn dây:
)71(6
ữ===

pc
yy
d- Vì động cơ dùng dây quấn mở máy nên dới mỗi cực từ cuộn dây chính chiếm
2/3 số rãnh (4 rãnh), cuộn dây phụ chiếm 1/3 số rãnh (2 rãnh).
Góc lệc pha:
6
4
24
2
===
p
Z

b) Thực hiện vẽ sơ đồ:
1- Vẽ sơ đồ kiểu đồng khuôn đơn giản (kiểu hoa sen hay dốc lồng tôm):
B1: Kẻ 24 đoạn thẳng song song cách đều nhau và đánh số từ 1 ữ 24.
B2: Chia 24 rãnh làm bốn bớc cực , nỗi bớc chiếm 6 rãnh.
B3: Trong vùng mỗi cực từ , cuộn dây chính chiếm 4 rãnh, tiếp theo cuộn dây
phụ chiếm 2 rãnh: ta thực hiện lần lợt theo quy tắc: q
c
- q
p
q
c
- q
p
q
c
- q
p
q
c
-
q
p
q
c
- q
p
.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 16
Giáo trình máy điện

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
q
A
q
B
q
A
q
B
q
A
q
B
q
A
q
B
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
A X
p
Z
2
=
τ
τ
τ
τ
τ
τ
τ

τ
Tr×nh tù thùc hiªn vÏ s¬ ®å theo d¹ng ®ång khu«n
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 17
Giỏo trỡnh mỏy in
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
A XB Y
A
B





Sơ đồ dây quấn dạng đồng khuôn của động cơ điện xoay chiều không đồng
bộ một pha với các thông số
Z = 24, 2p = 4, q
A
= 4, q
B
= 2, y
A
= 7, y
B
= 7.
B4: Xác định dấu cực từ: ghi chiều mũi tên lên sao cho các cực từ liên tiếp trái
dấu xen kẽ nhau.
B5: Trong toàn bộ 24 rãnh, cuộn chính chiếm 2 tổ bối là 2x4x2 = 16 rãnh, cuộn
dây phụ chiếm 2x2x2 = 8 rãnh. Ta kẻ các đờng nối liền với các cạnh tác dụng để
hình thành các tổ bối dây cuộn dây chính: tổ bối đầu tiên chiếm các rãnh: 1 7, 2
8, 3 9, 4 9 với y

c
= 6. Tổ bối dây thứ hai chiếm các rãnh: 13 19, 14
20, 15 21, 16 22 với y
c
= 6. Đấu dây giữa hai tổ bối sao cho không làm thay
đổi chiều mũi tên đã vạch.
B6: Căn cứ vào Z/4p = 3 rãnh, ta xác định rãnh khởi đầu cuộn dây phụ sao cho
giữa tâm của tổ bối dây đầu tiên cuộn dây chính cách tâm của tổ bối dây đầu tiên
cuộn dây phụ là 3 rãnh hoặc rãnh đầu tiên của cuộn dây phụ cách rãnh đầu tiên của
cuộn dây chính 1/2 = 3 rãnh (1 ữ).
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 18
Giỏo trỡnh mỏy in
2- Vẽ sơ đồ dạng đồng khuôn phân tán (bổ đôi):
Đối với những sơ đồ dây quấn khi tổ bối dây có số bối dây nhiều (2, 4, 6, 8.bối),
kích thớc phần đầu nối của các bối dây sẽ khá dài. Để giảm bớt kích thớc phần đầu
nối của các tổ bối dây nh trên ngời ta thực hiện phân tán (bổ đôi) tổ bối dây ra làm
hai phần bằng nhau.
Cách vẽ: Ta cũng thực hiện các bớc tơng tự nh ở trên, ở đây mỗi tổ bối dây cuộn
dây chính có hai bối dây.
4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
X
B
Y
B
1 2 3
A
A
2
5
20

23





Sơ đồ dây quấn dạng đồng khuôn phân tán của động cơ điện xoay chiều
không đồng bộ một pha với các thông số
Z = 24, 2p = 4, q
A
= 4, q
B
= 2, y
A
= 4, y
B
= 5.
Ta thấy rằng, cuộn dây quấn đồng khuôn đơn giản có bớc bối dây là bớc đủ (y
c
= y
p
= = 6), trong khi đó ở cuộn dây quấn đồng khuôn phân tán có bớc bối dây bé
hơn (y
c
= y
p
= 5). Chính vì vậy, nên dạng đồng khuôn phân tán đợc sử dụng phổ
biến.
3- Vẽ sơ đồ dạng đồng tâm:
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 19

Giỏo trỡnh mỏy in
Cách vẽ cũng tơng tự, nhng tổ bối dây ở đây là những tổ bối dây kiểu đồng tâm
(mẹ con).
4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
XB Y
B
1 2 3
A
A





Sơ đồ dây quấn dạng đồng tâm của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ
một pha với các thông số: Z = 24, 2p = 4, q
A
= 4, q
B
= 2.
Ta cũng có sơ đồ dạng đồng tâm phân tán:
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 20
Giỏo trỡnh mỏy in
4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
X
B
Y
B
1 2 3
A

A
2
5
20
23





Sơ đồ dây quấn dạng đồng tâm phân tán của động cơ điện xoay chiều không
đồng bộ một pha với các thông số
Z = 24, 2p = 4, q
A
= 4, q
B
= 2, y
A
= 4, y
B
= 5.
Chú ý: Chỉ có dây quấn xếp đơn mới phân tán đợc.
Ngoài ra còn có kiểu dây quấn kiểu đồng khuôn mắt xích, tuy nhiên, dạng sơ đồ
này ít sử dụng. Ta sẽ nghiên cứu kỹ hơn kiểu dây quấn này đối với động cơ ba pha.
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 21
Giỏo trỡnh mỏy in
4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 20 1 2 3 47
X
B
Y

B
1 2 3
A
A
3
5
21
23





Sơ đồ dây quấn dạng đồng khuôn mắt xích của động cơ điện xoay chiều
không đồng bộ một pha với các thông số
Z = 24, 2p = 4, q
A
= 4, q
B
= 2.
2.3 Cỏch lp s dõy qun hai lp
Từ bớc 1 đến bớc 6 làm tơng tự nh lập sơ đồ dây quấn một lớp, cái khác ở đây là
cách đặt các cuộn dây và cách chọn hệ số dây quấn (hệ số bớc ngắn).
Cách chọn hệ số bớc ngắn nh bảng dới:
Số rãnh dới một cực của
một pha
1 2 3 4 5 6 7
Bớc cực từ
3 6 9 12 15 18 21
Bớc quấn dây y

2 5+1 7+1 10 12 15+1 17+1
Tỉ số bớc ngắn ( = y/)
2/3 5/6 7/9 10/12 12/15 15/18 17/21
Trình tự cách lập sơ đồ bộ dây quấn hai lớp nh sau:
Cuộn dây chính:
Tổ thứ nhất:
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 22
Giáo trình máy điện
Bèi thø 1: {1 ÷ (y + 1)’}
Bèi thø 2: {2 ÷ (y + 1 + 1)’ = (y + 2)’}
Bèi thø 3: {3 ÷ (y + 1 + 1 + 1)’ = (y + 3)’}

Bèi thø n: {n ÷ (y+ n)’}
Tæ thø 2:
Bèi thø 1: {(1 + τ) ÷ (1 + τ + y)’}
Bèi thø 2: {(1 + τ) + 1 ÷ {(1 + τ + y) + 1}’}
Bèi thø 3: {(1 + τ) + 1 + 1 = ((1 + τ) + 2) ÷ {(1 + τ + y) + 2}’}

Bèi thø n: {(1 + τ) + (n – 1) ÷ {(1 + τ + y) + (n – 1)}’}
Tæ thø 3:
Bèi thø 1: {(1 + τ + τ) = (1 + 2τ) ÷ (1 + 2τ + y)’}
Bèi thø 2: {(1 + 2τ) + 1 ÷ {(1 + 2τ + y) +1}’}
Bèi thø 3: {(1 + 2τ) + 2 ÷ {(1 + 2τ + y) +2}’}

Bèi thø n: {(1 + 2τ) + (n – 1) ÷ {(1 + 2τ + y) + (n - 1)}’}
Tæ thø n, bèi thø n: {1 + (n – 1)τ + (n – 1) ÷ {1 + (n – 1)τ + y + (n - 1)}’}
Cuén d©y phô:
GV: Nguyễn Ngọc Tuấn_ Khoa Điện – Điện tử 23
Giỏo trỡnh mỏy in
Đầu cuộn phụ tính theo rãnh giữa tâm của tổ bối dây đầu tiên cuộn dây chính

với tâm của tổ bối dây đầu tiên cuộn dây phụ (Z/4p). Cách đặt các bối dây cũng t-
ơng tự cuộn dây chính.
Chú ý, ở đây chữ số có dấu phảy ở trên biểu thị cạnh của bối dây nằm ở lớp
dới rãnh, còn chữ số không có dấu phảy ở trên biểu thị cạnh của bối dây nằm ở lớp
trên của rãnh.
Ví dụ: Vẽ sơ đồ bộ dây quấn hai lớp của động cơ điện xoay chiều không
đồng bộ một pha, dùng tụ điện mở máy, có Z = 24, 2p = 2, bối dây bớc ngắn với hệ
số bớc ngắn

= 9/12.
Giải:
a) Tính toán các thông số:
a- Bớc cực:
12
2
24
2
===
p
Z

Đây là loại động cơ dùng dây quấn mở máy, nên cuộn chính chiếm số rãnh:
1624.
3
2
3
2
===
ZZ
c

(rãnh), còn cuộn dây phụ chiếm là:
824.
3
1
3
1
===
ZZ
p
(rãnh).
b- Số rãnh dới một cực mà cuộn dây chính chiếm là:
8
1.2
16
.2
===
mp
Z
q
c
c
(rãnh)
c- Số rãnh dới một cực mà cuộn dây phụ chiếm là:
4
1.2
8
.2
===
mp
Z

q
p
p
(rãnh)
d- Bớc quấn dây:
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 24
Giỏo trỡnh mỏy in
912.
12
9
.
====

pc
yy
(rãnh)
e- Góc lệch tính theo rãnh giữa tâm của tổ bối dây đầu tiện cuộn dây chính với
tâm của tổ bối dây đầu tiên cuộn dây phụ là:
6
1.4
24
4
1
===
p
Z

(rãnh)
b) Vẽ sơ đồ:
Thực hiện các bớc 1, 2, 3, 4, 5 và 6 tơng tự nh các bớc vẽ sơ đồ dây quấn một

lớp, nhng ở đây, chú ý là mỗi rãnh có hai cạnh tác dụng.
Chú ý, ở bớc 4 ta đánh dấu chiều mũi tên đối với những cạnh bối dây nằm ở lớp
trên, còn những cạnh bối dây nằm ở lớp dới sau khi đã vẽ xong các bối dây, vì với
những bộ dây quấn hai lớp bớc ngắn thì có thể sẽ có một số rãnh có hai cạnh bối
dây lớp trên và lớp dới không cùng chiều dòng điện.
Số tổ bối dây của cuộn dây chính và cuộn dây phụ là n = 2p = 2 tổ.
Số bối dây của cuộn dây chính trong một tổ là 8 bối (bằng q
c
).
Số bối dây của cuộn dây phụ trong một tổ là 4 bối (bằng q
p
).
Ta lập đợc bảng nh sau:
Cuộn dây chính:
Tổ thứ nhất:
Bối thứ 1: (1 ữ y + 1 = 10')
Bối thứ 2: (2 ữ y + 2 = 11')
Bối thứ 3: (3 ữ 12')
Bối thứ 4: (4 ữ 13')
Bối thứ 5: (5 ữ 14')
Bối thứ 6: (6 ữ 15')
GV: Nguyn Ngc Tun_ Khoa in in t 25