Thực hành quấn dây máy điện pot

Thực hành quấn dây
máy điện
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 1
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
THỰC HÀNH QUẤN DÂY MÁY ĐIỆN


1. Tên môn học : Thực hành quấn dây máy điện
2. Mã số môn học : TD14
3. Số giờ : 120
4. Môn học tiên quyết :
- Điện Kỹ Thuật
- Máy điện 1
5. Tài liệu tham khảo
- Tính toán sửa chữa dây quấn máy điện 1 & 2 – Nguyễn Thế Kiệt – Giảng viên
trường ĐH Bách Khoa TPHCM
- Sửa chữa và quấn lại động cơ điện – Bùi Văn Tiến – NXB GD
- Lý thuyết và bài tập tính toán sửa chữa máy điện – Nguyễn Trọng Thắng –
NXB Đại Học Quốc Gia.
- Kỹ thuật quấn dây máy điện – Trần Duy Phụng – TT Dạy nghề Lê Thò Hồng
Gấm

6. Mục tiêu của môn học
- Trang bị cho học sinh kiến thức về kỹ năng tính toán và quấn lại bộ dây quấn
các loại MBA, động cơ KĐB 1 pha, 3 pha, thông thường có công suất đến 7 KW,
cần thiết cho việc bảo trì sửa chữa, bảo trì máy điện trong các nhà máy, xí nghiệp,
dân dụng v.v…
- Sau khi học xong, học sinh phải làm được các công việc trên một cách thành
thạo và an toàn.

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 2
MỤC LỤC
Trang
Bài 1 : Xây dựng sơ đồ dàn trải dây quấn động cơ không đồng bộ 3 pha 3
1.4. Qui tắc đánh số cho các nhóm bối dây của cả bộ dây ba pha 19
1.5. Dây quấn động cơ 2 cấp tốc độ 20
Bài 2 : Phương pháp tính dây quấn stator động cơ không đồng bộ 3 pha 27
2.1. Trình tự tính toán 27
2.2. Ví dụ tính toán mẫu 35
2.3 Thay đổi tham số dây quấn 40
Bài 3 : Xây dựng sơ đồ dàn trải dây quấn động cơ không đồng bộ 1 pha 41
3.1. Đại cương 41
3.2. Sơ đồ dàn trải dây quấn động cơ không đồng bộ 1 pha kiểu thông thường 41
3.3. Sơ đồ dàn trải dây quấn động cơ không đồng bộ 1 pha kiểu dây quấn sin 43
3.4. Phương pháp xác đònh số vòng dây quấn trong mỗi bối dây trong nhóm bối dây
của dây quấn sin 45
Bài 4 : Tính toán dây quấn động cơ không đồng bộ 1 pha 55
4.1. Tính toán dây quấn động cơ mở máy bằng pha phụ 55
4.2. Tính toán dây quấn động cơ 1pha mở máy bằng tụ 65
4.3. Tính toán dây quấn động cơ hai pha dùng tụ thường trực 79

Bài 5 : Thi công dây quấn động cơ không đồng bộ 1 pha và 3 pha 82
Bài 6 : Tính toán dây quấn máy biến áp 89
6.1. Máy biến áp cách ly 1 pha 89
6.2. Máy biến áp cách ly 3 pha 105
6.3. Máy biến áp tự ngẫu 106
Bài 7 : Thi công quấn dây máy biến áp 113
PHỤ LỤC 119

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 3
BÀI 1
XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÀN TRẢI DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA

I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU :
Bài học này giúp học sinh nắm vững các vấn đề sau :
- Hiểu được các thông số và công thức tính toán các thông số của bộ dây quấn
động cơ không đồng bộ 3 pha.
- Học sinh có thể tự xây dựng được các dạng sơ đồ dàn trải dây quấn động cơ
không đồng bộ 3 pha tùy theo yêu cầu thực tế.
II. NỘI DUNG :
1.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG THỨC CƠ BẢN
Để thống nhất các danh từ và ký hiệu cho các đại lượng trong quá trình tính
toán, chúng ta quy ước một số ký hiệu như sau :
• Z : tổng số rãnh của statorr
• m : số pha
• 2p : số cực từ của dây quấn
• y : bước bối dây (bước quấn dây)
•

α
hh
: góc lệch hình học (góc lệch không gian) giữa hai rãnh liên tiếp.
•
α
đ
: góc lệch điện (góc lệch không gian có chú ý đến số lượng cự từ phân bố
trong máy) giữa 2 rãnh liên tiếp.
• q : số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ
• p : số đôi cực từ của bộ dây quấn
•
τ
: bước cực từ
•
β
: hệ số rút ngắn bước bối dây
1.1.1. Các công thức cơ bản
1/ Bước cực từ
τ
ττ
τ

Bước cực từ là bề rộng của một cực từ trong khoảng không gian của statorr. Đơn
vò đo của bước cực từ khi dùng trong phép quấn dây được tính theo đơn vò đo là rãnh,
ta có :

p
Z
2
=

τ

(1.1)
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 4
2/ Góc lệch
α
αα
α
hh
và
α
αα
α
đ

- Góc lệch α
hh
: góc lệch hình học giữa 2 rãnh (hoặc răng) kế cận.







- Góc lệch về điện α
đ
: góc lệch về điện giữa 2 rãnh (hoặc răng) kế cận.

Theo lý thuyết ta có :

Z
hh
°
=
360
α
(1.2) và
hh
p
αα
.=
đ
(1.3)
Suy ra :

τ
α
°
=
180
đ
(1.4)
3/ Số rãnh mỗi pha phân phối dưới mỗi bước cực q
Khi stator của động cơ không đồng bộ 3 pha có số rãnh là Z và số cực là 2p.
Trong mỗi vùng bước cực
τ
ττ
τ

, nếu động cơ có số pha là m thì cực từ tạo ra là do m bộ
dây của m pha. Do đó trong bước cực số rãnh của mỗi pha sẽ phân phối đều trong mỗi
bước cực, số rãnh của mỗi pha dưới mỗi bước cực từ được ký hiệu là q.
m
q
τ
= ;
mp
Z
q
.2
= ( rãnh/1 pha/ 1 bước cực ) (1.5)
1.1.2. Các đònh nghóa cơ bản
1/ Bối dây (hay tép dây)
Bối dây hay tép dây, thực sự là một cuộn dây quấn được tạo nên bởi nhiều
vòng dây quấn cùng một chiều, nối tiếp nhau. Hình vẽ ký hiệu của các bối dây được
biểu diễn như hình 1-1.
Trong đó :
- Cạnh tác dụng : là phần dây quấn của bối dây được đặt trong rãnh stator. Mỗi
bối dây sẽ có 2 cạnh tác dụng được lồng vào 2 rãnh khác nhau. Đối với dây quấn 2
lớp : mỗi rãnh stator sẽ chứa 2 cạnh tác dụng của 2 bối dây khác nhau, khi đó mỗi bối
dây khi được lồng sẽ có 1 cạnh tác dụng nằm ở đáy rãnh được gọi là cạnh tác dụng
dưới và được vẽ bằng nét đứt; cạnh còn lại nằm ở phần trên của một rãnh khác được
gọi là cạnh tác dụng trên và được vẽ bằng nét liền.
α
hh

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 5

- Đầu nối : là phần dây quấn đi bên ngoài hay là phần nối liền hai cạnh tác dụng
của một bối dây.
- Bước bối dây y : là khoảng cách giữa 2 rãnh chứa 2 cạnh tác dụng của một bối
dây; đơn vò của y là rãnh.
Nếu y = τ : bối dây quấn bước đủ.
Nếu y < τ : bối dây quấn bước ngắn, khi đó 1<
τ
y
.
Đặt
τ
β
y
= : hệ số rút ngắn bước bối dây.
Công dụng của dây quấn dùng loại bước ngắn :
- Tiết kiệm dây đồng cho bộ dây quấn.
- Cải thiện đặt tính mở máy cho động cơ, làm giảm tiến ồn khi động cơ vận hành.
2/ Nhóm bối dây của 1 pha dưới 1 cặp cực
Tại mỗi bước cực, số rãnh phân bố cho mỗi pha là q. Vậy nhóm bối dây của một
pha bao gồm q bối dây cùng pha quấn nối tiếp nhau.
Tùy theo kiểu bố trí dây quấn, ta có 2 kiểu nhóm bối dây : nhóm bối dây đồng
khuôn và nhóm bối dây đồng tâm (Hình 1.2)

Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

Hình 1-2 : Minh họa nhóm bối dây 3 bối dây (q=3)
a) Nhóm bối dây đồng khuôn; b) Nhóm bối dây đồng tâm
a)

b)

Hình 1-1: Hình vẽ ký hiệu cho bối dây khi vẽ trên sơ đồ dàn trải
Cạnh tác dụng
Đầu nối
Đầu nối
y
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 6

3/ Nguyên tắc đấu nối tiếp các nhóm bối dây cùng pha
• Khi tổng số nhóm bối dây của một pha bằng với số đôi cực p : đấu cực giả.
• Khi tổng số nhóm bối dây của một pha bằng với số cực 2p : đấu cực thật.










1.2. PHÂN LOẠI CHUNG CHO DÂY QUẤN STATOR
Để phân loại dây quấn, ta có thể căn cứ theo một trong các yếu tố sau :
1/ Phân loại theo số cạnh tác dụng trong một rãnh : có 2 loại
- Dây quấn một lớp : trong mỗi rãnh stator chỉ chứa 1 cạnh tác dụng.
- Dây quấn hai lớp : trong mỗi rãnh stator có chứa 2 cạnh tác dụng.
2/ Phân loại theo giá trò của q : có 2 loại
- Dây quấn có q số nguyên
- Dây quấn có q phân số
3/ Phân loại theo bước bối dây : có 2 loại
- Dây quấn bước đủ : y = τ hay β = 1
- Dây quấn bước ngắn : y < τ hay β < 1
4/ Phân loại theo hình dạng và cách sắp xếp của các bối dây :
Đây là cách phân loại cũng như tên gọi phổ biến cho các dạng dây quấn. Chia
thành các loại như sau :
- Dây quấn đồng tâm :
• Đồng tâm tập trung
• Đồng tâm phân tán

Hình 1
-
3a
: Phép đấu cực giả
Đầu

Cuối
Đầu

Cuối
Đầu

Cuối

Đầu

Cuối

Hình 1
-
3b
: Phép đấu cực thật
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 7
- Dây quấn đồng khuôn
• Đồng khuôn tập trung
• Đồng khuôn phân tán :
o Đồng khuôn phân tán đơn giản
o Đồng khuôn phân tán phức tạp (móc xích)

- Dây quấn xếp
- Dây quấn sóng

Mỗi loại dây quấn có đặc điểm, sự tiện dụng khác nhau tùy thuộc vào công nghệ
quấn hay đặc tính điện tạo nên từ bộ dây của động cơ, và mỗi loại cũng có ưu và
khuyết điểm của nó.
a) Dây quấn đồng tâm phân tán :
Được hình thành bởi các nhóm bối dây đồng tâm, vì có số nhóm bối dây một pha
bằng 2p nên luôn được đấu cực thật. Khi trình bày dạng dây quấn này, phải thể hiện
các đầu nối của các cuộn dây mỗi pha; nằm trên 3 lớp phân cách khác nhau tượng
trưng cho 3 mặt phẳng trải dây thực tế. Vì vậy dây quấn này còn gọi là “Dây quấn
đồng tâm phân tán 3 mặt phẳng”
• Ưu điểm :
- Vô hẳn liên tục cả pha, tránh được các mối nối giữa các nhóm trong cùng 1
pha.
- Thời gian gia công lắp đặt nhanh.
- Bớt khối lượng dây đồng so với dạng đồng tâm tập trung.
• Khuyết điểm :
- Các đầu bối dây nằm ở 3 lớp phân cách nên choán chỗ nhiều.
- Việc lót cách điện giữa các pha cần phải cẩn thận.
- Tốn thời gian làm bộ khuôn quấn dây.
- Còn tồn tại sóng bậc 3 ảnh hưởng đến tính năng của động cơ.
b) Dây quấn đồng tâm tập trung :
Được hình thành bởi các nhóm bối dây đồng tâm, vì có số nhóm bối dây một pha
bằng p nên luôn được đấu cực giả. Thường áp dụng cho loại động cơ có 2p = 2 và τ
chẵn.
Dùng cho loại dây quấn 2 lớ
p

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 8
Khi trình bày dạng dây quấn này nên vẽ các đầu nối bối dây của các pha nằm
trên 2 bậc phân cách tượng trưng cho 2 mặt phẳng trải dây thực tế. Vì vậy dây quấn
này còn gọi là “Dây quấn đồng tâm tập trung 2 mặt phẳng”
• Ưu điểm :
- Việc lắp đặt dây quấn stator dễ dàng, khi lắp đặt từng nhóm bối dây được lắp
kế tiếp, xong hoàn tất 3 pha mới đấu nối dây lại.
- Thời gian lắp đặt nhanh, ít tốn giấy lót cách pha giữa các nhóm.
- Các đầu cuộn dây vì được bố trí trên 2 lớp phân cách nên thu gọn, bớt choán
chỗ hơn.
• Khuyết điểm :
- Tốn khối lượng dây đồng hơn dạng nhóm đồng khuôn.
- Tốn thời gian làm bộ khuôn quấn dây.
- Nói chung dạng dây quấn đồng tâm 2 & 3 mặt phẳng đều có đầu cuộn dây
choán chỗ nhiều so với dạng đồng khuôn.
- Còn tồn tại sóng bậc 3, nên ảnh hưởng phần nào đến tính năng vận hành của
động cơ.
c) Dây quấn đồng khuôn 1 lớp (xếp đơn)
Dạng dây quấn này được hình thành bởi các nhóm bối dây đồng khuôn, lắp đặt
xếp chồng lên nhau kiểu lợp ngói. Đồng khuôn tập trung thì đấu cực thật, còn đồng
khuôn phân tán thì đấu cực giả.
• Ưu điểm :
- Các đầu bối dây do xếp lớp nên được thu gọn.
- Tiết kiệm được khối lượng dây đồng.
- Với dây quấn phân tán có bước ngắn nên triệt được sóng bậc 3, nâng cao tính
năng vận hành của động cơ.
- Đỡ tốn thời gian làm khuôn quấn dây.
• Khuyết điểm :

- Thời gian gia công lâu.
- Việc đấu dây có thể dễ bò nhầm lẫn.
- Hao tốn nhiều vật liệu cách điện giữa các pha.
* Dây quấn 1 lớp thường được dùng cho động cơ có công suất nhỏ (từ 1KW đến 6KW)
d) Dây quấn đồng khuôn 2 lớp (xếp kép)
Cũng như dạng đồng khuôn 1 lớp, nhưng mỗi rãnh chứa 2 cạnh bối dây và các
bối dây cũng được xếp chồng gối lên nhau, được đấu cực thật.
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 9
• Ưu điểm :
- Các đầu bối dây do chỉ có số vòng bằng ½ số vòng so với dạng đồng khuôn 1
lớp nên được thu gọn hơn.
- Thường được thực hiện bước ngắn nên tiết kiệm được khối lượng dây đồng so
với các dạng khác và dễ làm khuôn quấn dây.
- Triệt được sóng bậc 3 nên nâng cao tính năng vận hành của động cơ.
• Khuyết điểm :
- Thời gian gia công lâu.
- Việc đấu dây có thể dễ bò nhầm lẫn.
- Hao tốn nhiều vật liệu cách điện giữa các pha.
* Dây quấn 2 lớp thường được dùng cho động cơ có công suất lớn (từ 10KW trở lên)

1.3. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÀN TRẢI DÂY QUẤN STATOR CÓ
Q LÀ SỐ NGUYÊN
1.3.1 Dây quấn 1 lớp
Trình tự thực hiện :
Bước 1 : Xác đònh các số liệu ban đầu cần thiết cho bộ dây quấn :
- Số rãnh Z.
- Số cực từ 2p.
- Loại dây quấn một lớp yêu cầu thực hiện.

Bước 2 : Xác đònh các đại lượng sau đây :
- Bước cực từ
τ
.
- Góc lệch về điện
α
đ
.
- Số rãnh một pha dưới mỗi cự từ q.
Bước 3 : Xác đònh vò trí các rãnh dùng cho các pha dưới mỗi bước cực :
- Dựng các đoạn thẳng song song, bằng nhau và cách đều nhau, mỗi đoạn
thẳng tượng trưng cho một rãnh (đây cũng là cạnh tác dụng của các bối dây).
Đánh số thứ tự cho từng rãnh từ 1 đến Z.
- Dựa vào giá trò
τ
để chia thành các vùng cực từ có
τ
rãnh.
- Vẽ chiều dòng điện cho các rãnh theo nguyên tắc :
+ Trong mỗi vùng cực, các rãnh có cùng chiều dòng điện
+ Hai vùng cực kế cận sẽ có chiều dòng điện ngược nhau.
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 10
+ Chọn vùng cực đầu tiên từ trái sang có chiều dòng điện từ dưới lên.
- Trong mỗi vùng cực từ, căn cứ vào giá trò q để xác đònh số rãnh của mỗi
pha dưới mỗi bước cực, từ đó đánh dấu pha cho rãnh theo trình tự A, C, B.
Bước 4 : Căn cứ vào loại dây quấn cũng như giá trò q chẵn hay lẻ và dây quấn là
loại tập trung hay phân tán, từ đó : vẽ phần đầu nối cho từng bối dây và nhóm bối dây
theo thứ tự từng pha, chọn đầu vào từng pha và kết nối các nhóm bối dây cùng pha để

hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn.
Trong bước này, để thuận tiện, người ta thường vẽ hoàn chỉnh pha A trước như
sau :
- Vẽ phần đầu nối từ các cạnh trong bước cực đầu tiên đến các cạnh trong bước
cực kế tiếp bên phải, dẫn đến hình thành nhóm bối dây đầu tiên của pha A. Đầu đầu
của nhóm này cũng chính là đầu vào pha A.
- Tiếp tục lặp lại tương tự cho các cạnh của pha A ở cực từ kế tiếp để hình thành
các nhóm tiếp theo của pha A (nếu còn).
- Đấu nối tiếp các nhóm bối dây của pha A theo nguyên tắc đấu nối tiếp các
nhóm bối dây (
Từ đó, áp dụng các bước đã thực hiện pha ở pha A cho lần lượt 2 pha tiếp theo
với yêu cầu :
Khoảng cách đầu vào giữa 2 pha liên tiếp =
đ
hoặc
α
)240(120
°
°
(rãnh)
Để nắm vững các trình tự nêu trên, ta khảo sát nhiều ví dụ mẫu sau đây về các
loại sơ đồ dàn trải dây quấn 1 lớp.

VÍ DỤ 1 : Dây quấn đồng khuôn tập trung (xếp đơn hay rế đơn)
Cho động cơ có số rãnh là 24; số cực từ 2p = 4; dựng sơ đồ dàn trải dây quấn
đồng khuôn tập trung.
GIẢI
Bước 1 :
Xác đònh Z = 24; 2p = 4. Loại dây quấn là loại đồng khuôn một lớp, bối dây
bước đủ.

Bước 2 :
Bước cực từ 6
4
24
2
===
p
Z
τ
rãnh
Số rãnh của một pha dưới một bước cực
2
3
6
===
m
q
τ
rãnh / pha / bước cực
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 11
Góc lệch điện °=
°
=
°
= 30
6
180180
τ

α
đ
điện
Bước 3 :
Xem hình 1-4

Hình 1-4
Bước 4 :
Vẽ hoàn chỉnh pha A trước : ta có số nhóm bối dây = 2 = p, do đó đấu cực giả
(đầu – cuối) : xem hình 1-5

Hình 1-5 : Sơ đồ khai triển cho pha A tiêu biểu (AX)

Chọn khoảng cách đầu vào của 2 pha liên tiếp = 4
30
120120
=
°
°
=
°
đ
α
rãnh. Vậy đầu
vào pha kế tiếp là pha B bắt đầu từ rãnh số 5.

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 12

Hình 1- 6 : Sơ đồ khai triển cho dây quấn pha A và B

Hình 1- 7 : Sơ đồ khai triển 3 pha hoàn chỉnh
.
VÍ DỤ 2 : Dây quấn đồng khuôn phân tán đơn giản
Để thực hiện dây quấn phân tán đơn giản, ta chia nhóm bối dây của một pha
dưới mỗi bước cực thành 2 nhóm bối dây nhỏ thành phần thay vì dùng 1 nhóm tập
trung;
• Nếu q là số nguyên chẵn : mỗi nhóm thành phần có (p/2) bối dây
• Nếu q là số nguyên lẻ : một nhóm thành phần chứa






−
2
1q
bối dây và nhóm
còn lại chứa






+
2
1q

bối dây.
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 13
Cho động cơ có Z = 18 rãnh; 2p = 2. Xây dựng sơ đồ dàn trải dây quấn đồng khuôn
phân đơn giản.
GIẢI
Ta có : 9
2
18
2
===
p
Z
τ
rãnh; 3
3
9
===
m
q
τ
; °=
°
=
°
= 20
9
180180
τ

α
đ
điện.
Số nhóm bối dây = 2 = 2p, suy ra chọn phép đấu cực thật


Hình 1- 8 : Sơ đồ khai triển pha A tiêu biểu (AX)
Chọn khoảng cách đầu vào của 2 pha liên tiếp = 6
20
120120
=
°
°
=
°
đ
α
rãnh

Hình 1-9 : Sơ đồ khai triển 3 pha dây quấn
.

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 14
VÍ DỤ 3 : Dây quấn đồng khuôn phân tán móc xích (phức tạp)
Muốn dễ vẽ sơ đồ khai triển phân tán móc xích ta vẽ liên tiếp một cạnh tác dụng
dài rồi kế tiếp một cạnh tác dụng ngắn và cứ xen kẽ dài ngắn kế tiếp nhau cho đến
hết số rãnh của stator. Một bối dây được hình thành bởi một cạnh tác dụng dài và 1
cạnh tác dụng ngắn cùng pha ở 2 cực kế cận. Như vậy bước bối dây y sẽ có qui luật

sau :
• Khi τ có giá trò chẵn : y = τ - 1
• Khi τ có giá trò lẻ : y = τ
Cho động cơ có : Z = 24; 2p = 4. Dựng sơ đồ dàn trải dây quấn phân tán móc
xích.
GIẢI
Ta có : 6
4
24
2
===
p
Z
τ
rãnh; 2
3
6
===
m
q
τ
; °=
°
=
°
= 30
6
180180
τ
α

đ
điện.

Hình 1-10

Hình 1-11 : Sơ đồ khai triển dây quấn tiêu biểu pha AX
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 15

Hình 1-12 : Sơ đồ khai triển cho toàn bộ pha 3 pha
Chọn góc lệch pha cho 2 pha liên tiếp là 120
°

VÍ DỤ 4 : Dây quấn đồng tâm tập trung
Cho động cơ có : Z = 24; 2p = 4. Dựng sơ đồ dàn trải dây quấn đồng tâm tập
trung.
GIẢI
Ta có : 6
4
24
2
===
p
Z
τ
rãnh; 2
3
6
===

m
q
τ
; °=
°
=
°
= 30
6
180180
τ
α
đ
điện.
Chọn đầu vào giữa 2 pha liên tiếp cách nhau 240° điện = 8 rãnh


Hình 1.13 : Sơ đồ khai triển 3 pha dây quấn đồng tâm tập trung
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 16
VÍ DỤ 5 : Dây quấn đồng tâm phân tán
Cho động cơ có : Z = 18; 2p = 2. Dựng sơ đồ dàn trải dây quấn đồng tâm phân
tán 3 mặt phẳng.
GIẢI
Tương tự như dây quấn đồng khuôn phân tán đơn giản, nhưng các bối dây hình
thành nhóm đồng tâm và được bố trí trên 3 mặt phẳng.
Ta có : 9
2
18

2
===
p
Z
τ
rãnh; 3
3
9
===
m
q
τ
; °=
°
=
°
= 20
9
180180
τ
α
đ
điện.

Hình 1-14 : Sơ đồ khai triển dây quấn tiêu biểu pha AX


Hình 1-15 : Sơ đồ dàn trải 3 pha dây quấn đồng tâm phân tán
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 17
1.3.2 Dây quấn 2 lớp
Trình tự thực hiện :
Bước 1 : Xác đònh các số liệu ban đầu cần thiết cho bộ dây quấn :
- Số rãnh Z.
- Số cực từ 2p.
- Loại dây quấn một lớp yêu cầu thực hiện.
Bước 2 : Xác đònh các đại lượng sau đây :
- Bước cực từ
τ
.
- Góc lệch về điện
α
đ
.
- Số rãnh một pha dưới mỗi cự từ q.
- Chọn bước bối dây y nằm trong khoảng cho phép : y
min
≤ y ≤ y
max

Với :
τ
3
2
min
=y và 1
max
−=
τ

y
Bước 3 : Xác đònh vò trí các rãnh dùng cho các pha dưới mỗi bước cực :
- Dựng các đôi đoạn thẳng song song gồm 1 đoạn nét liền và 1 đoạn nét đứt
đứng cạnh nhau, bằng nhau và cách đều nhau, tượng trưng cho 2 cạnh tác dụng
trong một rãnh. Đánh số thứ tự cho từng rãnh từ 1 đến Z.
- Dựa vào giá trò
τ
để chia thành các vùng cực từ có
τ
rãnh.
- Trong mỗi vùng cực từ, căn cứ vào giá trò q để xác đònh số rãnh của mỗi
pha dưới mỗi bước cực, từ đó đánh dấu pha cho rãnh theo trình tự A, C, B.
* Lưu ý : ký tự A, C, B là đánh dấu pha cho các đoạn vẽ bằng nét liền.
Bước 4 : Vẽ hoàn chỉnh lần lược từng pha A, B, C theo trình tự sau :
- Dưới mỗi cực từ, ta nối q cạnh trên của pha này với q cạnh dưới của phía
bên phải cách cạnh trên y rãnh để hình thành 2p nhóm bối dây mỗi pha.
- Nối nối tiếp các nhóm cùng pha theo phép đấu cực thật.
- Chọn đầu vào 2 pha liên tiếp cách nhau 120° điện hoặc 240° điện.

VÍ DỤ 6 : Cho động cơ có Z = 36; 2p = 4. Vẽ sơ đồ dàn trải dây quấn 2 lớp.
Ta có : 9
2
18
2
===
p
Z
τ
rãnh; 3
3

9
===
m
q
τ
; °=
°
=
°
= 20
9
180180
τ
α
đ
điện.
Chọn y
min
≤ y ≤ y
max
hay
1
3
2
−≤≤
ττ
y ⇔ 86
≤
≤
y , chọn y = 7.

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 18

Hình 1-16 : Sơ đồ khai triển cho pha A tiêu biểu



Hình 1-16 : Sơ đồ dàn trải dây quấn 2 lớp có Z=36; 2p =4
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 19
1.4. QUI TẮC ĐÁNH SỐ CHO CÁC NHÓM BỐI DÂY CỦA CẢ BỘ DÂY BA
PHA
Để thuận tiện cho việc đấu dây giữa các nhóm bối dây và ra đầu dây các pha
sau khi lồng dây vào rãnh stator, người ta thường đánh số thứ tự của các nhóm bối dây
theo nguyên tắc sau :
- Chọn một pha mở đầu, lấy nhóm bối chứa đầu vào pha này làm khởi điểm, ta
gọi nhóm này mang số thứ tự 1 (nhóm 1)
- Từ nhóm 1 đi theo chiều bố trí dây quấn gặp nhóm nào đánh số thứ tự kế tiếp
cho nhóm đó, thực hiện như vậy cho đến hết các nhóm.
Ta có nhận xét như sau :
• Số thứ tự các nhóm bối dây trong 1 pha chênh lệch nhau 3 đơn vò.
• Số thứ tự của hai nhóm tương ứng trong 2 pha liên tiếp lệch nhau 2 đơn vò

VÍ DỤ 7 : Dùng sơ đồ dàn trải dây quấn 2 lớp : Z = 36; 2p = 4 ở ví dụ 6, nhưng chưa
nối các nhóm bối dây cùng pha lại, mỗi nhóm đưa ra đầu đầu (bên trái, cạnh trên) và
đầu cuối (bên phải, cạnh dưới).

Chọn nhóm 1 làm nhóm đầu pha A, ta được sơ đồ nối dây giữa các nhóm trong
cùng pha của cả 3 pha như sau :





2
đơn vò

2
đơn vò

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 20
VÍ DỤ 8 : Dùng sơ đồ dàn trải đồng khuôn phân tán Z = 18; 2p = 2 ở ví dụ 2.

Ta có sơ đồ đấu nối các nhóm cùng pha của cả 3 pha như sau :


1.5. DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ 2 CẤP TỐC ĐỘ
1.5.1. Sơ đồ đấu dây :
Gọi :
- 2p
1
: số cực ở tốc độ cao
- 2p
2
= 2(2p

1
) : số cực ở tốc độ thấp
Ta có : Số nhóm bối dây trong một pha = số cực ở tốc độ cao
Các loại động cơ không đồng bộ 3 pha có tỉ lệ thay đổi tốc độ 2/1 thường có 3
dạng ra dây, cùng vận hành với một cấp điện áp và ra 6 đầu dây :
• n = var; M = const.
• n = var; P = const.
• n = var; M và P = var.
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 21
1/ Sơ đồ thay đổi tốc độ, momen không đổi (n = var; M = const)
 Tốc độ thấp – đấu ∆
∆∆
∆ :
- Cấp nguồn vào T
1
, T
2
, T
3
.
- Để hở M
1
, M
2
, M
3
.
 Tốc độ cao – đấu Y//Y :

- Cấp nguồn vào M
1
, M
2
, M
3
.
- Nối tắt T
1
, T
2
, T
3
.
a) Trường hợp mỗi pha có 2 nhóm bối dây : 2p
1
= 2; 2p
2
= 4

Hình 1-17a :
∆
chậm : 2p
2
= 4


Hình 1-17b : Y//Y nhanh : 2p
1
=2

b) Trường hợp mỗi pha có 4 nhóm bối dây : 2p
1
= 4; 2p
2
= 8

Hình 1-18a :
∆
chậm : 2p
2
= 8


Hình 1-18b : Y//Y nhanh : 2p
1
=4
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 22
2/ Sơ đồ thay đổi tốc độ, công suất không đổi (n = var; P = const)
 Tốc độ cao – đấu ∆
∆∆
∆ :
- Cấp nguồn vào T
1
, T
2
, T
3
.

- Để hở M
1
, M
2
, M
3
.
 Tốc độ thấp – đấu Y//Y :
- Cấp nguồn vào M
1
, M
2
, M
3
.
- Nối tắt T
1
, T
2
, T
3
.
a) Trường hợp mỗi pha có 2 nhóm bối dây : 2p
1
= 2; 2p
2
= 4

Hình 1-19a :
∆

nhanh : 2p
1
= 2

Hình 1-19b : Y//Y chậm : 2p
2
=4

b) Trường hợp mỗi pha có 4 nhóm bối dây : 2p
1
= 4; 2p
2
= 8

Hình 1-20a :
∆
nhanh : 2p
1
= 4


Hình 1-20b : Y//Y chậm : 2p
2
=8

Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 23
3/ Sơ đồ thay đổi tốc độ, công suất và momen thay đổi (n = var; P, M = var)
 Tốc độ thấp – đấu Y dài :

- Cấp nguồn vào A
1
, B
1
, C
1
.
- Để hở A
2
, B
2
, C
2
.
 Tốc độ cao – đấu Y//Y :
- Cấp nguồn vào A
2
, B
2
, C
2
.
- Nối tắt : A
1
, B
1
, C
1
.
a) Trường hợp mỗi pha có 2 nhóm bối dây : 2p

1
= 2; 2p
2
= 4

Hình 1-21a :Nối Y dài chậm : 2p
2
= 4 Hình 1-21b :Nối Y//Y nhanh : 2p
1
= 2

b) Trường hợp mỗi pha có 4 nhóm bối dây : 2p
1
= 4; 2p
2
= 8

Hình1-22a :Nối Y dài chậm : 2p
2
= 8 Hình 1-21b :Nối Y//Y nhanh :
2p
1
= 4
Đại Học Tôn Đức Thắng – Phòng TCCN&DN Thực Hành Quấn Dây Máy Điện

Trang 24
1.5.2. Phương pháp xây dựng sơ đồ dây quấn cho động cơ 2 cấp tốc độ
1/ Bước 1 :
Xác đònh tổng số rãnh stator Z, số cực từ 2p1 (tốc độ cao) và số cực 2p2 (tốc độ
thấp), p

1
<p
2
.
2/ Bước 2 : Xác đònh số rãnh phân bố cho mỗi pha dưới mỗi cực từ :

( )
1
23 p
Z
q =
(1.6)
3/ Bước 3 : Xác đònh bước bối dây y

k
p
Z
y ±=
2
2
(k : giá trò hiệu chỉnh làm y nguyên) (1.7)
4/ Bước 4 :
Để đạt tính năng làm việc tốt, ta dùng dây quấn 2 lớp cho động cơ vận hành 2
cấp tốc độ.
Tương tự dây quấn 2 lớp thông thường, mỗi bối dây được hình thành bởi 1 cạnh
tác dụng trên và một cạnh tác dụng dưới cách nhau y rãnh. Từ đó, ta có:
• Tổng số bối dây của cả bộ = Z
• Số bối dây của 1 nhóm = q
• Số nhóm bối dây của cả bộ = Z / q = 6p
1

Qui tắc đánh số thứ tự theo phương pháp đánh số thứ tự của bộ dây 3 pha thông
thường.
5/ Bước 5 : Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn theo phương pháp đấu giữa các pha đã
chọn theo công dụng vận hành của động cơ (Mục 5.1).
6/ Bước 6 : Kiểm tra cực tính của bộ dây đã bố trí.

VÍ DỤ 9 : Cho động staror có Z = 24; hãy xây dựng sơ đồ dàn trải dây quấn 2 cấp tốc
độ theo số cực : 2p
1
= 2 và 2p
2
= 4.
GIẢI
Ta có :
( )
4
2.3
24
23
1
===
p
Z
q rãnh / 1 pha / 1 bước cực
6
4
24
2
2

=±=±= kk
p
Z
y rãnh
Số nhóm bối dây trong cả bộ dây = Z / q = 24 / 4 = 6 nhóm / 3 pha
Số bối / 1 nhóm = q = 4 bối / nhóm
Sơ đồ dây quấn được xây dựng trong hình 1.22