Báo cáo thực tập tại xưởng Điện trong môn Thiết bị điện

Báo cáo thực tập xởng Trang | 1
Lời mở đầu
Trong cuộc sống, điện có một vai trò rất quan trọng. Việc đào tạo ra
các kỹ s ngành điện có vai trò quan trọng không kém. Ngày nay theo đà
phát triển của xã hội mà điều kiện học tập của sinh viên nói chung và sinh
viên ngành điện nói chung đã có nhiều cải thiện rất thuận lợi.
Sinh viên trờng Đại học Bách khoa Hà Nội là sinh viên của một trờng
kỹ thuật do vậy điều kiện thực hành là cần thiết hơn cả. Chính vì vậy, mặc
dù kinh phí hạn hẹp điều kiện còn cha hiện đại nhng nhà trờng và các thầy
cô giáo vẫn tạo điều kiện tối đa cho sinh viên chúng em đợc thực hành,
kiểm tra lại kiến thức đã học trên lớp qua kỳ thực tập dành cho sinh viên
ngành điện vào giữa năm học thứ 3. Bản thân em là một sinh viên khoa
Điện tuy nhiên việc tiếp xúc với các máy móc, thiết bị thực tế cha nhiều.
Chính vì vậy em thấy việc tổ chức thực tập tại xởng điện của các thầy trong
trờng nói chung và các thầy cô trong bộ môn Thiết bị Điện-Điện tử nói riêng
là một cơ hội tốt cho chúng em đợc tiếp thu kiến thức thực tế một cách trực
quan nhất.
Sau 3 tuần thực tập tại xởng điện của bộ môn Thiết bị Điện-Điện tử,
dới sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Quang Hùng và thầy Nguyễn Huy Thiện
em cùng các bạn đã có tiếp thu đợc những kiến thức thực tế rất đáng quý.
Và quan trọng hơn đó là cách tiếp cận với thực tế điều mà các thầy mong
muốn sinh viên có cái nhìn sâu hơn, rộng hơn đối với các kiến thức đã đợc
học trên lớp.
Em xin chân thành cảm ơn hai thầy cùng bộ môn Thiết bị Điện-Điện tử.
Nhờ sự giúp đỡ tận tình của các thầy và bộ môn mà chúng em đã hoàn
thành tốt đợt thực tập ở xởng Điện. Sau đây em xin đợc trình bày tóm tắt
những kiến thức và bài học kinh nghiệm mà em tổng kết đợc qua 3 tuần
thực tập tại xởng Điện của bộ môn Thiết bị Điện-Điện tử.
(Xem li my cỏi th hỡnh nh sai!)
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 2

Nội dung của bài báo cáo của em bao gồm những phần sau đây:
Lời mở đầu: .1
Chơng I: Tóm tắt lý thuyết 3
Khái niệm chung về máy điện 3
Máy biến áp 7
Máy điện quay 11
Chơng II: 14
Kiểm nghiệm lý thuyết qua các thí nghiệm 14
Chơng III : Quá trình thực hành 21
Chơng IV: Kết quả thực tập 30
Chơng V: Tổng kết 33
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 3
Chơng I: Tóm tắt lý thuyết
KHáI NIệM CHUNG Về MáY đIệN
1.1. Định nghĩa
Máy điện là các thiết bị điện từ thực hiện sự biến đổi cơ năng thành
điện năng hoặc từ điện năng thành cơ năng dựa trên nguyên lý cảm ứng
điện từ.
Máy điện dùng làm máy biến đổi năng lợng là phần tử quan trọng nhất
của bất cứ thiết bị điện năng nào. Nó đợc sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển và tự động điều
chỉnh khống chế
1.2. Nguyên lý làm việc của máy điện.
Máy điện làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó tuân thủ
theo 2 định luật là: Định luật cảm ứng điện từ (Định luật Faraday) và định
luật về lực điện từ (Định luật Laplace).
1.3.Định luật cảm ứng điện từ.
Phát biểu: Sự biến thiên tổng từ thông móc vòng trong mạch điện sẽ tạo
ra một sức điện động tỷ lệ với đạo hàm của tổng từ thông biến thiên đó.

Biểu thức:
d
e
dt

=
Trong đó:
e
là suất điện động cảm ứng

là tổng từ thông móc vòng trong mạch điện
Dạng khác:
. .e B l v
=
e
là sức điện động cảm ứng
B
là từ cảm
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 4
l
chiều dài thanh dẫn trong từ trờng
v
tốc độ chuyển động của thanh dẫn theo hớng
vuông góc với từ cảm
1.4. Định luật về lực từ
Phát biểu: Lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn mang dòng điện đặt trong
từ trờng có độ lớn tỷ lệ thuận với chiều dài của thanh dẫn, cờng độ dòng
điện chạy qua thanh dẫn và cờng độ từ trờng nơi chứa thanh dẫn.
Công thức:

. . .sinf B l i

=
Trong đó:
f
là lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn
B
là cờng độ từ trờng
l
là chiều dài thanh dẫn
i
là cờng độ dòng điện trong thanh dẫn

là góc giữa véc tơ từ cảm
B
r
với dòng điện i chạy
trong thanh dẫn
1.5.Vật liệu chế tạo máy điện
a. Vật liệu tác dụng.
Vật liệu tác dụng gồm vật liệu dẫn từ và vật liệu dẫn điện. Các vật liệu
này sẽ làm nhiệm vụ thực hiện các chuyển đổi điện từ trong máy điện.
Vật liệu dẫn từ:
Dùng để chế tạo mạch từ cho máy điện. Ngời ta thờng dùng các loại
thép có tính chất từ khác nhau cho các loại máy điện khác nhau. Loại thép
thờng dùng là thép lá kỹ thuật điện, có hàm lợng Silic khác nhau nhng
không vợt quá 4.5%. Hàm lợng Silic này dùng để hạn chế tổn hao do từ trễ
và tăng điện trở của thép để giảm tổn hao do dòng điện xoáy. Thông thờng
các loại thép kỹ thuật điện có bề dày 0.35 hay 0.27 mm dùng cho máy biến
áp và 0.5mm dùng cho máy điện quay. Các lá thép này sẽ đợc ghép lại với

nhau để giảm tổn hao do dòng điện Fuco gây nên. Theo cách chế tạo ngời
ta phân thép kỹ thuật điện ra làm hai loại: cán nóng và cán nguội. Thép cán
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 5
nguội có đặc tính từ tốt hơn thép cán nóng. Đó là độ từ thẩm cao hơn, tổn
hao thép ít hơn. Thép cán nguội chia làm hai loại: dị hớng và đẳng hớng.
Loại dị hớng thì tính năng từ tính theo hớng dọc theo hớng cán thì tốt hơn
hẳn do đó nó thờng đợc dùng trong máy biến áp. Còn loại thép đẳng hớng
thì có đặc tính từ theo mọi hớng là nh nhau nên thờng đợc dùng trong máy
điện quay.
Vật liệu dẫn điện:
Thờng dùng là đồng. Đồng dùng làm dây quấn phải đạt tiêu chuẩn tạp
chất không quá 0.1%. Điện trở suất của đồng tại 20 C là
2
0.0172 . /mm m

=
Ngoài ra trong một số trờng hợp ngời ta còn dùng nhôm làm vật liệu
dẫn điện.
b. Vật liệu kết cấu
Là loại vật liệu dùng để chế tạo ra các bộ phận chi tiết truyền động hoặc
kết cấu cho máy điện theo các dạng cần thiết, đảm bảo cho máy chạy bình
thờng. Ngời ta thờng dùng các vật liệu nh gang, thép, kim loại màu, hợp
kim hoặc các vật liệu bằng chất dẻo.
c. Vật liệu cách điện
Dùng để chế tạo các bộ phận ngăn cách giữa các bộ phận mang điện với
bộ phận không mang điện cũng nh giữa các bộ phận mang điện với nhau
(các pha). Những vật liệu này có vai trò rất quan trọng trong máy điện vì nó
đảm bảo sự an toàn trong suốt quá trình hoạt động của máy. Do đó nó cần
đảm bảo những yêu cầu nh độ bền nhiệt cao, độ dẫn nhiệt tốt, chịu ẩm, chịu

đợc hóa chất và có độ bền cơ nhất định.
Vì các vật liệu cách điện có độ bền khác nhau nên ngời ta chia nó ra
thành 7 loại theo cấp nhiệt độ làm việc của chúng.
Cấp cách điện Y A E B F H C
Nhiệt độ làm việc 90 105 120 130 155 180 >180
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 6
Khi máy làm việc, do các tác động khác của điều kiện làm việc mà độ
bền của vật liệu cách điện sẽ bị giảm. Theo thực nghiệm nếu nhiệt độ làm
việc cho phép tăng quá từ 8-10 C thì tuổi thọ vật liệu cách điện sẽ giảm đi
một nửa. Do đó khi làm việc cần tránh để máy điện quá tải làm tăng nhiệt
độ trong thời gian dài.
1.6. Phân loại
Máy điện có nhiều loại, đợc phân loại theo nhiều cách khác nhau, phân
loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện (một chiều
hoặc xoay chiều), theo nguyên lý làm việc. ở đây ta phân loại theo nguyên
lý biến đổi năng lợng :
Máy điện tĩnh:
Máy điện tĩnh thờng gặp là các loại máy biến áp. máy điện tĩnh làm
việc dựa trên các hiện tợng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông, giữa
các quận dây không có sự chuyển động tơng đối với nhau. Máy điện tĩnh
thờng dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất thuận nghịch của
các quy luật cảm ứng điện từ,quá trình biến đổi có tính chất thuận nghịch.
ví dụ nh máy biến áp biến đổi điện năngcó các thông số U1, I1, t1 thành
điện năng có các thông số mới U2, I2, t2 ,hoặc ngợc lại biến đổi hệ thống
điện U2, I2, t2 thành hệ thống điện U1, I1, t1.
Máy điện quay (quay hoặc chuyển động thẳng):
Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tợng cảm ứng điện từ, lực điện từ do từ
trờng và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tơng đối với nhau gây
ra. Loại máy điện này thờng dùng để biến đổi năng lợng. Ví dụ nh biến đổi

điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng thành điện
( máy phát điện). Quá trình biến đổi có tính chất thuận nghịch nghĩa là máy
điện có thể làm việc ở chế độ máy phát hoặc động cơ điện. Máy điện quay
đợc chia thành hai loại là: máy điện xoay chiều và máy điện một chiều.
Máy điện xoay chiều có thể phân thành máy điện đồng bộ, máy điện không
đồng bộ và máy điện xoay chiều có vành góp.
1.7. Các thông số máy điện
Mỗi một máy điện có một bộ các thông số định mức để đảm bảo khi
vận hành máy có thể đạt đợc hiệu suất cao nhất, ổn định và an toàn nhất
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 7
đồng thời đảm bảo độ bền, tuổi thọ máy. Qua các thông số của máy điện ta
cũng có thể chọn đợc loại máy điện phù hợp với yêu cầu sử dụng
Các thông số nói chung thờng dùng là: Các điện áp định mức, dòng
định mức, dung lợng và công suất định mức, tốc độ định mức.
MáY BIếN áP
1.8. Khái niệm chung
Máy biến áp là bộ phận không thể thiếu trong việc truyền tải điện năng.
Nh chúng ta đã biết khi truyền tải điện năng nếu điện áp càng cao thì dòng
điện trên dây sẽ giảm xuống từ đó hao phí năng lợng trên đờng dây sẽ giảm
xuống làm giảm chi phí đầu t do không phải mua dây có tiết diện lớn và
đầu t cho xây dựng đờng dây. Trong thực tế các máy phát điện chỉ có thể
sản sinh ra điện áp vào khoảng từ 0.4-6kV do đó để có đợc điện áp cao
35,110,220,500kV truyền tải trên các đờng dây ta cần có máy biến áp để
tăng áp. Và khi điện truyền tải đến nơi ngời tiêu dùng thì cần phải giảm
xuống theo mức điện áp mà hộ tiêu thụ yêu cầu. Trong hệ thống điện lực,
muốn truyền tải và phân phối công suất từ nơi sản xuất điện năng đến nơi
tiêu dùng cần phải qua nhiều cấp tăng áp và hạ áp. Do đó nhiệm vụ của máy
biến áp không chỉ thay đổi điện áp mà còn là bộ phận phân phối năng lợng.
1.9. Định nghĩa

Máy biến áp là thiết bị từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng
điện từ, dùng để biến đổi các thông số (U,I) của dòng điện xoay chiều nhng
vẫn giữ nguyên tần số.
1.10. Nguyên lý làm việc
Nh đã nói ở trên, máy biến áp làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ:
d
e
dt

=
Xét sơ đồ nguyên lý của máy biến áp trên hình vẽ sau:
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
N1
W1
N2
W1
U1
W1
I1
W1
I2
W1
I2
W1
Báo cáo thực tập xởng Trang | 8
Máy biến áp trên hình vẽ là máy biến áp một pha hai dây quấn. Dây
quấn sơ cấp có N1 vòng dây và dây quấn thứ cấp có W2 vòng dây. Cả hai
cuộn dây đợc quấn trên một lõi sắt. Lõi sắt đợc cấu tạo từ nhiều là thép kỹ
thuật điện. Khi đặt một điện áp xoay chiều U1 vào 2 đầu của cuộn dây sơ
cấp thì trong lòng của cuộn dây sẽ xuất hiện một từ thông

biến thiên với
tần số bằng tần số của dòng điện trong cuộn sơ cấp. Từ thông này móc vòng
với cả 2 cuộn dây 1 và 2. Nó sinh ra sđđ cảm ứng
1e
và
2e
trên các cuộn
dây sơ cấp và thứ cập. Khi nối 2 đầu của cuộn dây sơ cấp với tải nó sẽ sinh
ra hiệu điện thế U2 và dòng điện I2 trên tải. Nh vậy năng lợng của dòng
điện xoay chiều đã đợc chuyển từ cuộn dây sơ cấp sang cuộn dây thứ cấp.
Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu của cuộn sơ cấp là một điện áp
hình sin thì từ thông nó sinh ra cũng là một hàm số hình sin:
sin
m
t

=
Theo định luật cảm ứng điện từ, sđđ cảm ứng sinh ra trong các dây quấn
sơ cấp và thứ cấp sẽ lần lợt là:
1 1 1 1 1
sin
cos 2 sin( )
2
m
m
d wt
d
e N N N w wt E wt
dt dt

= = = =
2 2 2 2 2
sin
cos 2 sin( )
2
m
m
d wt
d
e N N N w wt E wt
dt dt



= = = =
Trong đó:
1 1
1 1
2
4.44
2 2
m m
m
wN fN
E fN

= = =
2 2
2 2
2
4.44
2 2
m m
m
wN fN
E fN


= = =
là giá trị hiệu dụng của các sđđ dây quấn sơ cấp và thứ cấp.
Từ các biểu thức ở trên ta thấy sđđ cảm ứng trong dây quấn chậm pha
so với từ thông sinh ra nó một góc
2

.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 9
Hệ số máy biến áp:
Ngời ta định nghĩa hệ số máy biến áp là tỷ số giữa các đại lợng sau:
1 1 1
2 2 2
E w U
k
E w U
= = =
1.11. Vật liệu, cấu tạo:

Máy biến áp đợc cấu tạo từ ba bộ phận chính: lõi thép, dây quấn và vỏ
máy. Tùy vào từng nhiệm vụ khác nhau mà chúng đợc cấu tạo từ những loại
vật liệu khác nhau.
1.12. Lõi thép
Lõi thép đợc dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để quấn dây
quấn. Theo hình dáng lõi thép, ngời ta chia ra máy biến áp kiểu lõi và máy
biến áp kiểu bọc.
Lõi thép máy biến áp đợc làm từ tôn silic cán nguội dị hớng, để từ
thông luôn đi theo chiều cán là chiều có từ dẫn lớn, lá thép đợc ghép từ các
lá tôn đợc cắt chéo một góc nhất định. Cách ghép này dùng trong các mạch
từ có độ dày tấm tôn trong khoảng từ 0.20-0.35 mm. Khi bề dày tấm tôn
nhỏ hơn 0.20 mm ngời ta dùng công nghệ mạch từ quấn lá tôn vô dịnh hình
dày 0.10 mm.
Lõi thép của máy biến áp bao gồm 2 phần.
- Phần trụ: là phần để quấn dây.
- Phần gông: Kết nối các phần trụ lại và tạo thành mạch từ kín.
Trụ và gông đợc ép chặt với nhau bằng ốc vít.
1.13. Dây quấn
- Công dụng: là bộ phận dẫn điện của máy biến áp, làm nhiệm vụ thu
năng lợng vào và truyền năng lợng ra. Kim loại dùng làm dây quấn thờng
bằng đồng. Theo cách quấn dây sơ cấp và thứ cấp ta có thể chia thành hai
loại. Dây quấn đồng tâm và dây quấn xem kẽ.
Dây quấn đồng tâm
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 10
Là dây quấn mà ở tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm. Dây
quấn hạ áp thờng quấn ở phía trong còn dây quấn cao áp quấn ở bên ngoài
để tận dụng quận hạ áp làm lớp phân cách giữa cuộn cao áp và trụ. Những
kiểu dây quấn đồng tâm chính là:
- Dây quấn hình trụ: Nếu tiết diện dây nhỏ thì dùng dây tròn, quấn

nhiều lớp. Nếu tiết diện dây lớn thì dùng dây bẹt và quấn thành hai lớp. Dây
quấn hình trụ dây tròn thờng dùng làm dây quấn cao áp, điện áp tới 35 kV,
dây quấn hình trụ bẹt dùng chủ yếu làm dây quấn hạ áp với điện áp từ 6kV
trở xuống. Nói chung dây qấn hình trụ thờng dùng cho các máy biến áp có
dung lợng 630kVA trở xuống.
- Dây quấn hình xoắn: Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo đờng xoắn
ốc, giữa các vòng dây có rãnh hở. Hình kiểu này thờng dùng cho các máy
biến áp có dung lợng trung bình và lớn.
- Dây quấn xoáy xoắn ốc liên tục : làm bằng dây bẹt và khác với dâu
quấn hình xoắn ốc ở chỗ dây quấn này đợc quấn thành những bánh răng
dây phẳng cách nhau bằng những rãnh hở. Bằng cách hoán vị đặc biệt trong
khi quấn, các bánh dây đợc nối tiếp liên tục mà không cần mối hàn giữa
chúng. Dây quấn loại này dùng làm cuộn cao áp cho điện áp từ 35kV trở
lên và có dung lợng lớn.
Dây quấn xen kẽ
Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lợt đợc quấn xen kẽ nhau dọc theo trụ
thép. Kiểu dây quấn này thờng dùng trong các máy biến áp kiểu bọc.
1.14. Vỏ máy
Bao gồm thùng máy và nắp máy. Có chức năng bảo vệ lõi sắt và các
cuộn dây. Ngoài ra công dụng của nắp thùng còn là đa đầu dây vào và đa
các đầu dây ra. Vỏ máy làm nhiệm vụ tản nhiệt, dập hồ quang do cấu tạo
kín chứa dầu làm nhiệm vụ cách điện.
1.15. Phân loại máy biến áp
Theo số pha: máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha.
Theo công dụng:
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 11
- Máy biến áp điện lực: làm nhiệm vụ truyền tải và phân
phối điện năng
- Máy biến áp chuyên dụng: dùng cho các mục đích cụ thể

nh luyện kim, hàn
- Máy biến áp tự ngẫu: dùng biến đổi điện áp trong phạm vi
không lớn.
- Máy biến áp đo lờng: để giảm điện áp, giảm dòng điện khi
đa vào các đồng hồ đo.
- Máy biến áp thí nghiệm: dùng để thí nghiệm các điện áp cao.
MáY đIệN QUAY
1.16. Khái niệm chung
Máy điện quay dùng để biến đổi các dạng năng lợng cơ thành năng lợng
điện và ngợc lại. Máy điện quay có thể làm việc thuận nghịch, có hai chế
độ làm việc:
- Chế độ động cơ: Biến đổi các điện năng thành cơ năng.
- Chế độ máy phát: Biến đổi năng lợng điện thành năng lợng cơ.
Do tính thuận nghịch của máy điện nên ta không xét riêng từng loại mà
xét chung cả hai loại trên.
1.17. Nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc của máy điện quay dựa trên hai định luật điện từ cơ
bản. Định luật thứ nhất là định luật sức điện động cảm ứng, định luật thứ
hai là định luật về lực điện từ.
Tùy theo cách tạo ra từ trờng và kết cấu mạch từ cùng dây quấn mà ta
chia máy điện quay thành các loại cơ bản sau đây:
- Máy điện không đồng bộ.
- Máy điện đồng bộ.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 12
- Máy điện một chiều.
- Máy điện xoay chiều có vành góp.
1.18. Cấu tạo, vật liệu
Cấu tạo chung của máy điện quay bao gồm hai bộ phận chính là phần
tĩnh (roto) và phần tĩnh (stato). Phần tĩnh và phần động của máy điện quay

đợc làm từ các loại vật liệu kế cấu và dây quấn tạo từ thông. Ngoài ra còn
có nắp máy và vỏ máy.
a. Stato: Gồm lõi thép và dây quấn phần ứng có nhiệm vụ tạo nên từ tr-
ờng.
- Lõi thép : Hình trụ, do các lá thép kỹ thuật điện đợc sắp xếp thành một
khối. Nếu từ thông qua lõi thép là xoay chiều thì nó đợc ghép từ các lá tôn
silic dày 0.35-0.5mm để làm giảm tổn hao do dòng điện xoáy, còn nếu là từ
thông không đổi thì nó đợc đúc bằng thép hoặc ghép từ thép tấm.
- Dây quấn: làm bằng đồng hoặc nhôm, đợc quấn vào các rãnh của stato
đợc bọc cách điện với nhau và cách điện với lõi thép.
b. Roto: Có dạng khối trụ, gồm lõi thép, dây quấn phần cảm trục máy.
- Lõi thép: có hình trụ làm bằng cách lá thép kỹ thuật điện ghép lại với
nhau có lỗ ở giữa để lắp trục và các rãnh quấn dây đối với roto dây quấn.
- Dây quấn : Chỉ có đối với roto dây quấn, làm bằng đồng hoặc nhôm.
Chúng quấn theo các rãnh của roto. Riêng đối với loại roto lồng sóc dây
quấn là các thanh đồng đợc nối ngắn mạch với nhau bằng các vành bằng
đồng tạo thành lồng sóc.
Vỏ máy và nắp máy: làm bằng gang hoặc thép để giữ chặt lõi thép và cố
định máy khi làm việc. Trên nắp máy có ổ đỡ trục. Vỏ máy và nắp máy có
nhiệm vụ bảo vệ các bộ phận bên trong của máy.
1.19. Phân loại
Nh đã nói ở trên, máy điện thờng đợc chia làm bốn loại cơ bản theo
cách tạo ra từ trờng và kết cấu của mạch từ cùng dây quấn.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 13
Máy điện không đồng bộ
Stato của máy điện không đồng bộ tạo ra một từ trờng quay tốc độ là:
2
1
60 f

n
p
=
với
2
f
là tần số dòng điện đa vào, p là số đôi cực của máy.
Từ trờng quay này quét trên dây quấn roto tạo ra dòng điện cảm ứng
trên cuộn dây của roto. Dòng điện này sinh ra từ thông có tác dụng chống
lại sự thay đổi của từ trờng quay. Từ thông của dây quấn roto hợp với từ
thông của stato tạo ra trong khe hở tác động lên dòng điện chạy trong dây
quấn roto làm cho roto quay với tốc độ
1
n n
<
tốc độ n phụ thuộc vào dòng
điện trong dây quấn roto và từ thông trên khe hở.
Hệ số trợt
2
2
% .100
n n
s
n

=
Máy điện đồng bộ
Lực từ đợc đặt trong roto còn dây quấn phần ứng (khung dây) đợc đặt
trên phần tĩnh gồm ba cuộn dây đặt lệch nhau trong không gian một góc
120

o
. Khi cực từ quay với tốc độ n, dây quấn phần ứng sẽ cảm ứng nên một
sđđ và một dòng điện ba pha lệch nhau 120
o
về thời gian và do đó tạo nên
một từ trờng quay với tốc độ
60 f
n
p
=
và bằng tốc độ của roto.
1.20. Các thông số máy điện quay
Trong máy điện quay ta quan tâm tới các thông số sau đây:
- Điện áp làm việc định mức. U
đm
- Dòng mở máy. I
mm
- Dòng làm việc định mức. I
đm
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 14
Chơng II:
Kiểm nghiệm lý thuyết qua các thí nghiệm
1. Quấn máy biến áp tự ngẫu một cuộn dây
1.1 Các thông số của máy biến áp
Khi thực hành quấn máy biến áp tự ngẫu ta cần có thể tính các thông số
dây quấn dựa vào các đại lợng sau đây:
Q tiết diện lõi sắt (
2
cm

)
S công suất máy biến áp
w số vòng dây cho 1V
J mật độ dòng điện máy biến áp
2
2.5 3 /J A mm
= ữ
d đờng kính tiết diện của dây dẫn
s tiết diện dây quấn
1.2 Cách xác định tiết diện của lõi thép
Tiết diện của lõi thép đợc xác định nh sau:

2
. ( )Q a b cm=

Q S
=
đối với lõi thép hình chữ I

0.7Q S
=
đối với lá thép hình chữ E
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 15
1.3 Số vòng dây của máy biến áp tự ngẫu
Công thức thực nghiệm xác định số vòng dây của máy biến áp tự ngẫu:
45 50
w
Q
ữ

=
(vòng dây/1V)
Trong công thức, tỷ số là một hằng số đợc lấy trong khoảng từ 45ữ50
tùy thuộc vào hàm lợng silic có trong các lá thép kỹ thuật điện dùng làm
mạch từ. Hàm lợng này có thể xác định một cách trực quan gần đúng bằng
cách uốn cong lá thép và xem hiện tợng xảy ra.
1.4 Thông số dây quấn
Mật độ dòng điện nằm trong khoảng từ 2.5ữ3A/mm
2
do đó với dòng
điện có cờng độ từ 2.5ữ3A thì tiết diện của dây dẫn sẽ là S=1mm
2
.
Đờng kính của dây dẫn đợc tính dễ dàng nhờ công thức
4S
d

=
Từ đó tính đợc d=1.13mm.
1.5 Quấn dây
Máy biến áp tự ngẫu có đặc điểm là dây quấn thứ cấp là một bộ phận
của dây quấn sơ cấp nên ngoài quan hệ hỗ cảm của các dây quấn sơ cấp và
thứ cấp còn có sự liên hệ trực tiếp về các đại lợng điện trở và điện cảm của
các đoạn mạch mắc nối tiếp.
2. Quấn dây cho stato động cơ không đồng bộ
2.1 Các công thức tính toán dây quấn thực tế
Các thông số cần quan tâm khi thực hiện quấn dây cho stato động cơ
không đồng bộ:
Z số rãnh stato (có thể là 18,24,36,54)
Q số rãnh tác dụng dới một cực từ (số bối dây của một

nhóm bối)
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 16
y số bớc dây quấn (tính từ cạnh tác dụng thứ nhất đến
cạnh tác dụng thứ hai của cùng một phần tử)
2p số cực từ
p số đôi cực
m số pha
f tần số dòng điện
a số mạch nhánh song song
n tốc độ quay của từ trờng
n
1
tốc độ đầu trục
Các công thức tính toán trong việc thiết kế động cơ không đồng bộ
Số rãnh tác dụng dới một cực
2
Z
q
mp
=
Số bớc dây quấn
2
Z
y
p
=
Bớc cực (khoảng cách giữa các pha)
2
d

p

T=
Nếu
Ty
=
: số bớc dây quấn đủ
Nếu
Ty
<
: số bớc dây quấn ngắn
Nếu
Ty
>
: số bớc dây quấn dài
Tốc độ từ trờng quay n:
60
( 50 )
f
n f Hz
p
= =
Từ công thức trên ta có bảng tốc độ của từ trờng và đầu trục theo số đôi
cực.
Số đôi cực
( / )n v p
1
( / )n v p
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 17

1 3000 2500
2 1500 1480
3 1000 980
2.2 Nhóm dây quấn và cách phân bố các bối dây
2.2.1 Nhóm dây quấn
Có hai loại nhóm dây quấn thờng gặp là dây quấn đồng tâm và dây
quấn đồng khuôn.
a. Dây quấn đồng tâm
Là loại dây quấn liên tiếp dây dẫn theo cùng một chiều lên bộ khuôn có
các khung quấn với kích thớc khác nhau và đặt đồng tâm trên trục cuốn.
Ưu điểm: dễ lắp đặt.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 18
Nhợc điểm: Các đầu dây chiếm nhiều chỗ hơn so với các cách quấn
dây khác.
b. Dây quấn đồng khuôn
Các cuộn dây có cùng một kích thớc đợc bố trí trên stato ở các rãnh kế
tiếp nhau tạo thành các cặp cực từ.
Ưu điểm: Các đầu dây đợc thu gọn
Nhợc điểm: Việc lắp đặt khó khăn, tốn nhiều thời gian hơn so với
dây quấn đồng tâm.
2.2.2 Cách phân bố dây quấn
Có hai cách bố trí dây quấn : Tập trung và phân tán.
Dây quấn tập trung: các bối dây cùng một nhóm bối đợc đặt vào
các rãnh sao cho các cạnh tác dụng thứ nhất của chúng liên tiếp
nhau.
Dây quấn phân tán: Dây quấn đợc đặt đều, cạnh tác dụng thứ
nhất của bối thứ hai nằm ngay sau cạnh tác dụng thứ hai của bối
thứ nhất.
2.3 Cách thành lập sơ đồ dây quấn phần ứng

2.3.1 Cơ sở thành lập:
Số rãnh tác dụng dới một đôi cực.
Số bớc dây quấn y
Vòng tròn đa giác sức điện động
2.3.2 Bài tập thực hành:
Bài 1: Thành lập sơ đồ dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp với:
Z=24, 2p=4, q=2, y=5.
Bài 2: Thành lập sơ đồ dây quấn đồng tâm tập trung một lớp với:
Z=36, 2p=4, q=3, y=9.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 19
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 20
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 21
Chơng III : Quá trình thực hành
1. Quá trình quấn máy biến áp tự ngẫu
1.1. Các bớc chuẩn bị trớc khi quấn.
Chuẩn bị khuôn cho dây quấn.
Thực tế ta không quấn trực tiếp dây quấn sơ cấp và thứ cấp lên trên
khung sắt đợc. Ta sẽ quấn dây quấn lên trên khuôn rồi sau đó mới có thể
gắn khuôn vào khung sắt mạch từ đợc. Quá trình quấn dây trên khuôn máy
có mục đích giúp ta kiểm soát đợc quá trình quấn dây một cách tốt nhất.
Đối với máy biến áp tự ngẫu thì số vòng dây và độ cách điện cần đợc quan
tâm trên hết. Vì vậy việc quấn trên khuôn giúp ta kiểm tra đợc số vòng dây
một cách chính xác. Và xác định đầu ra của
cuộn dây cũng nh bọc cách điện một cách dễ dàng.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 22
Khi lắp khuôn vào máy quấn dây có một điều chú ý là đặt đúng chiều

khuôn và quấn theo đúng chiều. Trên khuôn đã xác định trớc các lỗ ra dây
đợc đánh số từ trớc đó.
Chuẩn bị dây quấn.
Dây quấn cho máy biến áp có thể sử dụng nhiều lần nếu nó đảm bảo độ
cách điện của lớp vỏ. Đối với đợt thực tập này toàn bộ dây đợc sử dụng là
dây mới nên rất thuận lợi. Việc chuẩn bị dây quấn đơn giản hơn rất nhiều.
Chỉ cần quấn dây vào ống dây, kiểm tra các điểm bị gập, xoắn nếu có xem
chúng có vấn đề gì về lớp sơn cách điện hay không. Khi quấn dây cần chú ý
không làm quá yếu vì nh vậy dây sẽ không đợc thẳng và không quá mạnh vì
có thể làm ảnh hởng tới lớp cách điện của dây dẫn đến mất an toàn trong
quá trình chạy máy.
1.2.Quá trình quấn dây.
Bớc 1: Chuẩn bị khuôn và dây quấn, lắp khuôn vào máy quấn dây
theo đúng chiều quy định.
Bớc 2: Quấn dây.
Đầu tiên là đầu dây 220V. Nó đợc đa ra ngoài ở vị trí lỗ đâu tiên trên
khuôn quấn dây. Cần cố định đầu dây này lại để quá trình quấn dây của
mình không bị lỏng do đầu 220V bị tuột ra. Ta bọc một lớp giấy cách điện
lên khuôn dây rồi tiến hành quấn dây vào khuôn. Đối với nấc điện áp đầu
tiên ta để số vòng dây là 72 vòng vì theo tính toán ở trên từ mức điện áp đầu
tiên là 220V xuống mức 160V độ giảm áp là 80V mà mỗi một vòng tơng
ứng với 1.12V đo đó ta để là 72 vòng. Tơng tự các nấc tiếp theo sẽ tơng ứng
số vòng là 60 vòng, 36 vòng. Các mức chỉnh thô đợc quấn xong ta sẽ
chuyển sang quấn tiếp các mức chỉnh tinh tơng tự cứ 9 vòng ta cho ra một
mức chỉnh tinh. Sau khi quấn lần lợt hết các vòng cho tới vòng cuối cùng
thì ta bọc cách điện lần cuối rồi dùng băng dính cố định lại. Nhẹ nhàng tháo
khuôn dây ra khỏi máy quấn dây.
Chú ý khi quấn dây.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 23

Khi quấn dây cần lu ý để dây quấn thẳng hàng xếp lần lợt từng vòng
trên khuôn. Với máy biến áp tự ngẫu, yêu cầu về cách điện rất quan trọng
do đó với lớp dây đầu tiên quấn trên khuôn ta cần có một lớp cách điện dày
ngăn cách dây quấn với lõi thép. Bản thân khuôn dây cũng đợc làm từ vật
liệu nên ta chỉ cần bọc một lớp giấy cách điện lên là đợc. Sau khi quấn hết
một vòng ta sẽ quấn một lớp giấy cách điện lên lớp dây quấn đầu tiên rồi
mới tiếp tục quấn lớp thứ 2. Cứ nh thế cho đến khi đủ số vòng cần thiết thì
ta đa đầu dây ra ngoài. Khi đa đầu dây ra ngoài thì để chiều dài khoảng
10cm để khi cho máy biến áp chạy ta có thể đo các đầu dây một cách dễ
dàng. Trong quá trình quấn cần để ý xem dây có bị xớc hay gập ở đâu
không. Nếu có thì cần xử lý ngay nếu không khi máy chạy sẽ dẫn đến
phóng điện gây chập điện cháy máy biến áp. Thứ tự các mức điện áp đợc
đánh dấu sẵn trên khuôn ta chỉ việc đếm số vòng dây tơng ứng rồi đa các
đầu dây ra ngoài là ổn. Khi đa đầu dây ra ngoài cần để ý xoắn dây lại và
cách điện phần dây bị xoắn nằm trong khuôn đê đảm bảo an toàn. Khi xoắn
chú ý không để 2 đoạn xoắn nằm chồng lên nhau vì nh vậy làm lớp dây bị
cộm khó quấn và dễ sinh sự cố.
1.3. Quá trình lắp máy và chạy máy
Lắp máy: Lắp khuôn dây vào lõi thép. Ta ghép lần lợt các thanh thép
chữ E và chữ I xen kẽ nhau từ hai phía của khuôn dây. Sau khi ghép hết ta
kiểm tran xem phần tiếp giáp giữa thanh chữ I và chữ E đã đạt đợc hay cha.
Nếu còn khe hở thì cần chỉnh lại sao cho các thanh thép đó ép sát vào nhau.
Cuối cùng ta dùng ốc vit xiết chặt lõi thép lại tạo ra mạch từ kín. Kiểm tra
sắp xếp lại các đầu dây và kiểm tra xem khuôn dây đã nằm chắc chắn trong
khung sắt cha. Nếu không thì cần khắc phục ngay để tránh máy bị rung
trong quá trình làm việc.
Chạy máy. Kiểm tra đo điện trở xem cuộn dây có cách điện với
khung sắt hay không. Cạo các lớp cách điện ở đầu ra dây sau đó bắt vít chặt
các đầu này vào các vị trí tơng ứng trên chuyển mạch. Cần lu ý vì nếu bắt
không chặt thì khi chạy sẽ sinh ra tia lửa điện rất nguy hiểm. Sau khi kiểm

Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 24
tra kỹ lỡng ta lắp vào mạch có các đồng hồ đo điện áp để đo. Lần lợt đo các
điện áp ở đầu ra rồi ghi lại kết quả.
2. Quá trình quấn dây stato động cơ ba pha với dây
quấn đồng khuôn phân tán một lớp. (với Z=24, 2p=4, y=5, q=3)
2.1. Các bớc chuẩn bị trớc khi vào dây
Chuẩn bị khuôn và dây quấn.
Khuôn đợc làm từ hai miếng gỗ mỏng trên đó có đục các lỗ tạ thành một hình lục
giác có chu vi bằng với chu vi bối dây ta cần quấn. Ta lắp khuôn vào máy quấn dây và
đặt các chốt sắt vào khuôn để định hình khuôn.
Trớc khi tiến hành quấn dây vào khuôn để tạo đợc bối dây phẳng và gọn gàng ta
cần vuốt thẳng dây quấn trớc khi quấn dây vào bối dây. Nếu dây càng phẳng thì việc
quấn dây vào khuôn càng dễ làm cho việc lắp dây vào máy cũng nhanh hơn nhiều.
Quấn dây vào khuôn
Sau khi đã vuốt thẳng dây, ta bắt đầu quấn dây vào khuôn để tạo các bối dây. Do
chốt sắt dài nên mỗi lần quấn ta có thể quấn liền lúc 3 cuộn dây liên tiếp nhau mà
không cần mở khuôn.
Quấn dây vào khuôn cần để ý các điều kiện là quấn chặt, đều tay và theo một
chiều nhất định nhất định không đợc làm xớc dây. Nếu xớc cần xử lý ngay bằng cách
bọc bị trí xớc lại và đa nó ra đầu của bối dây không để trong phần dây thẳng. Khi đủ
65 vòng dừng lại bắt tiếp bối thứ hai để quấn và tơng tự nh vậy ta quấn cả ba bối dây
cùng một lúc. Sau khi quấn cả ba bối dây ta tháo khuôn ra khỏi máy quấn dây. Dùng
dây cố định từng bối lại rồi tháo chốt sắt lấy các bối dây ra khỏi khuôn. Lần lợt làm
nh vậy cho đến khi đủ 12 bối dây.
Cách điện cho rãnh
Dây quấn stato phải đợc cách điện với phần khung thép của stato. Do các bối
dây đợc đặt vào các rãnh nên ta cần có lớp cách điện trong rãnh. Cách điện trong rãnh
đợc cấu tạo bao gồm hai lớp:
- Lớp cách điện 0.3mm.

Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50
Báo cáo thực tập xởng Trang | 25
Chiều dài bằng chiều dài của phần mạch từ cộng thêm 3cm gập hai đầu lại
0.75cm để phần mép gập ở phía ngoài của mạch từ. Chiều rộng đủ để chứa hết tiết
diện của rãnh.
- Lớp cách điện 0.1mm
Chiều dài bằng chiều dài lớp cách điện 0.3 đã gập hai đầu. Chiều rộng chứa hết
tiết diện rãnh cộng thêm hai dải băng
Chú ý khi nhé dây vào rãnh.
Khi nhét dây vào rãnh ta dùng dao tre để nhét. Dao tre phải mỏng để có thể đa vào
trong rãnh và đủ cứng để có thể nhét đợc dây. Chú ý tránh làm quá mạnh có thể ảnh
hởng đến cách điện của dây. Ta đặ một cạnh của bối dây vào rãnh rồi dùng dao tre
vuốt nhẹ để cho dây vào nằm hết trong rãnh. Sau đó nhấn nhẹ nhàng đều để cho dây
nằm chắc chắn trong rãnh rồi mới tiến hành nhét cách điện. Phải đảm bảo sau khi nhét
cách điện thì toàn bộ phần giấy cách điện phải nằm gọn trong rãnh nếu không sẽ gây
nguy hiểm nếu chạy máy. Cần lu ý là bẻ tròn các đầu của bối dây trớc khi đa vào nhét
trong rãnh. Sau khi nhét cả hai cạnh của bối dây vào thì ta ấn phần đầu của bối dây
xuống để cho dễ dàng vào các bối dây tiếp theo.
2.2. Thứ tự vào dây.
Sau khi đã hoàn thành công đoạn quấn 12 bối dây ta tiến hành đa các bối dây vào
rãnh tơng ứng. Chọn một rãnh bất kỳ làm rãnh số một. Theo sơ đồ dây quấn ta sẽ xác
định đợc các vị trí của các bối dây tiếp theo. Có thể chọn cách vào dây thuận hoặc ng-
ợc chiều kim đồng hồ. Rãnh số 2 và số 4 đợc để chờ. Lấy 2 bối dây một bối ta nhét 1
cạnh vào rãnh số 2, một bối ta nhét một cạnh vào rãnh số 4. Hai cạnh còn lại để đó ch-
a nhét vội. Sau đó ta làn lợt thực hiện các bớc sau đây:
Nhét bối thứ 3 vào các rãnh 1,6.
Nhét bối thứ 4 vào các rãnh 3,8.
Nhét bối thứ 5 vào các rãnh 5,10.
Nhét bối thứ 6 vào các rãnh 7,12.
Nhét bối thứ 7 vào các rãnh 9,14.

Nhét bối thứ 8 vào các rãnh 11,16.
Nhét bối thứ 9 vào các rãnh 13,18.
Nhét bối thứ 10 vào các rãnh 15,20.
Nhét bối thứ 11 vào các rãnh 17,22.
Nhét bối thứ 12 vào các rãnh 19,24.
Nguyễn Bá Biền Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp 1 K50