Đồ án điện công nghiệp máy TIỆN ĐỨNG 1540

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
............

ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI: MÁY TIỆN ĐỨNG 1540
Nhóm 5:
GVHD: Lê Hng Vân
SVTH: Nguyễn Thành Diên
Lớp : 12CĐ-Đ3

TP. HỒ CHÍ MINH NĂM 2014

LỜI NÓI ĐẦU
Trong điều kiện nước nhà đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại
hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn.Điều này đặt ra cho
thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề.Đất nước
đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó
có những kỹ sư tương lai.
Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và
trong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi
từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sản
xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thức
chuyên nghành một cách sau rộng.


Trong khuôn khổ chương trình đào tạo cho cử nhân tương lai, nhằm giúp cho sinh
viên trước khi ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã được trang bị ở

trường cũng như có điều kiện tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực
tiễn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu
và thiết kế. Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật LÝ TỰ TRỌNG Thành Phố Hồ Chí Minh tổ chức
cho sinh viên làm đồ án môn học - bản đồ án môn học ra đời trong hoàn cảnh đó. Trong quá
trình học tập tại trường em đã được học môn học Điện Công Nghiệp, để củng cố kiến thức
thì môn học này đã có rất nhiều đề tài môn học cho các máy khác nhau.Em đã được nhận đề
tài: Phân tích đặc điểm công nghệ, nguyên lý làm việc, phân tích các dạng hư hỏng của máy
tiện đứng 1540.
Trong thời gian làm đồ án vừa qua với sự giúp đỡ tận tình của cô cùng với các thầy
cô trong Khoa Điện-Điện Tử, em đã hoàn thành đồ án môn học Điện Công Nghiệp của
mình. Tuy đã cố gắng, say mê với đồ án, đã bỏ nhiều công sức cho đề tài này nhưng do kiến
thức còn hạn chế chắc khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm. Em mong nhận được sự nhận
xét và chỉ bảo của các thầy cô giáo để em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Đồ án Điện Công Nghiệp

2


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……….……………………..

Đồ án Điện Công Nghiệp

3


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CƠ SƠ LÝ THUYẾT
I/ Động Cơ Một Chiều..........................................................................5
II/ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha....................................................17
III/ Máy Biến Áp.................................................................................23
IV/ Chỉnh Lưu Cầu 3 Pha...................................................................27
V/ Chỉnh Lưu Hình Tia 3 Pha.............................................................29
VI/ TRANSISTOR..............................................................................31
VII/ Diode Zener.................................................................................32
VIII/ Kháng Điện................................................................................33
IX/ Hệ Thống Truyền Động Thyritor – Động cơ ( T – Đ )................34
X/Rơ-le thời gian OFFDELAY..........................................................34
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN
1/ Đặc điểm máy tiện..........................................................................36
2/ Đặc tính của phụ tải........................................................................38
3/ Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính.....................40
4/ Yêu cầu truyền động và trang bị điện cho máy tiện.......................41
CHƯƠNG III : TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY TIỆN ĐỨNG
I/ GIỚI THIỆU MẠCH TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH
1/ Mạch động lực.................................................................................43
2/ Sơ đồ khối điều khiển truyền động chính.......................................45
3/ Mạch điều khiển..............................................................................47
4/ Nguyên lý hoạt động truyền động chính........................................48

4.1/Quá trình khởi động......................................................................49
4.2/Quá trình dừng hãm động cơ........................................................50
4.3/Chế độ hiệu chỉnh ( thử máy).......................................................54
4.4/Chế độ tiện mặt đầu......................................................................55
4.5.Bảo vệ............................................................................................57
II/ GIỚI THIỆU MẠCH TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO
1/Sơ đồ mạch điện truyền động ăn dao...............................................57
2/ Sơ đồ khối mạch động lực truyền động ăn dao..............................58
3/Mạch điều khiển truyền động ăn dao...............................................58
4/Nguyên lý hoạt động mạch truyền động ăn dao..............................59
5/Bảo vệ...............................................................................................60
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN................................................................................................61

Danh mục tài liệu tham khảo..............................................................62

Đồ án Điện Công Nghiệp

4


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

CHƯƠNG I: CƠ SƠ LÝ THUYẾT
I/ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU:
1/ Cấu tạo.
- Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: phần tĩnh và phần động.

Hình: Cấu tạo động cơ điện 1 chiều

1.1Phần tĩnh (stator):
- Stato gọi là phần cảm gồmlõi thép bằng thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ
Máy. Gắn với stato là các cực từ chính có dây quấn kích từ.
Đồ án Điện Công Nghiệp

5


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

1.2 Phần quay (roto):
- Rôto của máy điện một chiều gọi là phần ứng bao gồm lõi thép, dây
quấn phần ứng, cổ góp và chổi than.

- Lõi thép và dây quấn.
- Lõi thép hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau.
- Các lá thép kỹ thuật điện có lỗ thông gió và rãnh để đặt dây quấn phần ứng.
- Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, hai đầu nối với hai phiến góp. Các
phiến góp đặt trên cổ góp.

Hình : lõi thép roto
1.3 Cổ góp và chổi than:
- Cổ góp gổm các phiến góp bằng đồng được ghép cách điện, có dạng hình trụ , được gắn ở
đầu trục rôto. Hình vẽ mặt cổ góp để thấy rõ hình dáng của phiến góp .Các đầu dây của
phần tử dây quấn rôto nối với phiến góp.
Đồ án Điện Công Nghiệp

6

Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Chổi điện (chổi than) làm bằng than graphit .Các chổi than được tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò
xo và giá chổi điện gắn trên nắp máy.

Hình a)cổ góp

b)chổi điện

1.4/ Nguyên lý làm việc của đông cơ điện 1 chiều:
- Hình mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều .khi cho điện áp một chiều U vào
hai chổi điện A và B , trong dây quấn phần ứng có dòng điện I u.Các thanh dẫn ab ,cd có
dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực Fđt tác dụng làm cho roto quay -chiều lực xác
định theo quy tắc bàn tay trái.
- Khi phần ứng quay được nữa vòng , vị trí các thanh dẫn ab,cd đổi chổ nhau, do có phiến
góp đổi chiều dòng điện , giữ cho chiều lực tác dụng không đổi , đảm bảo động cơ có chiều
quay không đổi
b
a

c
d

Hình :Nguyên lí làm việc của động cơ điện một chiều
- Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường và sinh ra sức điện động cảm ứng E ư. Chiều
sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải. ở động cơ điện một chiều sđđ Eư ngược chiều với

dòng điện Iư , nên Eư còn gọi là sức phản diện.
Đồ án Điện Công Nghiệp

7


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

1.5/ Động cơ điện kích từ độc lập:
-Đặc tính cơ của động cơ kích từ độc lập

Ukt

Ikt
Iu

CKT Rkt
E

Rp
Uu

-Đối với động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, nguồn 1 chiều cấp cho mạch kích từ là hoàn
toàn độc lập với nguồn cấp cho mach phần ứng . Do đó, nếu không tính đến các tương tác
điện từ xảy ra giữa mạch kích từ và mạch phần ứng (Iư)và dòng điện kích từ(Ikt) là hai dòng
riêng biệt , không có sự liên hệ với nhau.
1.6/ Mở máy động cơ một chiều:
- Phương trình cân bằng điện áp:U=Eư + RưIư

suy ra:Iư=
- Khi mở máy, tốc độ n=0, sức phản diện Eư = kE n =0, dòng điện phần ứng lúc mở máy
là:Iư=
- Vì Rư rất nhỏ, dòng điện phần ứng Iư lúc mở máy rất lớn Iư=(20¸30) IđM , làm hỏng cổ góp,
chổi than. Dòng điện phần ứng lớn kéo theo dòng điện mở máy I mởlớn ,làm ảnh hưởng đến
lưới điện.
Đồ án Điện Công Nghiệp

8


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Để giảm dòng điện mở máy, đại Imở=(1,5÷2) ta dùng các biện pháp sau :
- Dùng biến trở Mở Máy RMở
-Mắc biến trở mở máy vào mạch phần ứng dòng điện mở máy lúc có biến trở mở máy:
IưMở =U/( Rư+RMở)

- Lúc đầu để biến trở RMở lớn nhất, trong quá trình mở máy, tốc độ tăng lên, sức điện động
Eư tăng và điện trở mở máy giảm dần đến không, làm việc đúng điện áp định mức.
1.7/ Điều chỉnh tốc độ:
- Bằng phương pháp thay đổi từ thông.
+Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi dòng điện kích từ.
+Khi điều chỉnh tốc độ, ta kết hợp phương pháp thay đổi từ thông với thay đổi điện - áp thì
phạm vi điều chỉnh tốc độ rất rộng.
- Điều chỉnh tốc độ động cơ nhỏ hơn giá trị định mức trong khi giữ điện áp ở giá trị định
mức.

ω=
- Phương trình đặc tính động cơ có dạng

U dm R u + R B
−
.I
Kφ
Kφ

+Thay đổi từ thông bằng điều chỉnh dòng kích từ IK. Quan hệ từ thông theo dòng kích từ là
đường cong từ hoá.
- Giả thiết động cơ làm việc ở vùng không bão hoà.
φ = Ik; φ= α . Ik
- Thay φ= α . Ik vào (4) ta có:
Đồ án Điện Công Nghiệp

9


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

ω=

GVHD:Lê Hồng Vân

U dm R u + R b
−
.I
KαI k
KαI k

-Thay đổi dòng kích từ dẫn đến thay đổi tốc độ ω
- Dòng kích từ giảm dần đến tốc độ không tải ω0 tăng và độ sụt tốc độ tuyệt đối tăng.
- Khi từ thông định mức thì dòng kích từ bằng dòng kích từ định mức dẫn đến tốc độ sấp sỉ
bằng tốc độ định mức.
- Giảm từ thông φ nhỏ hơn từ thông định mức làm cho tốc độ tăng lớn hơn tốc độ định mức
đm ωđm. Do đó phương pháp điều chỉnh từ thông là phương pháp điều chỉnh trên cơ bản.
- Bằng cách thay đổi điện áp phần ứng:
+ Khi thay đổi điện áp phần ứng U, hệ số góc của đường thẳng không đổi nhưng tốc độ
không tải lý tưởng luôn thay đổi.
Vậy khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, ta được họ đường đặc tính cơ song song
nhau (cùng độ cứng) với các tốc độ không tải lý tưởng khác nhau .

Đồ án Điện Công Nghiệp

10


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Hình: Họ đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng.
+ Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm A trên đường đặc tính cơ 1 ứng với điện áp phần
ứng U1 với tốc độ . Khi giảm điện áp phần ứng xuống bằng U 2 động cơ chuyển sang làm
việc tại điểm B tại đường đặc tính cơ 2. Lúc này moment động cơ MB nhỏ hơn moment cản
MC nên động cơ giảm tốc độ theo đường đặc tính cơ 2, tới điểm D thì M D = MC, động cơ
quay ổn định với tốc độnhỏ hơn .
+ Khi tăng tốc độ, quá trình thay đổi cũng được giải thích như trên. Giả sử động cơ đang
làm việc tại điểm E trên đường đặc tính cơ 4 ứng với điện áp là U 4 (U4< Uđm) và tốc độ ,

nâng điện áp phần ứng lên U 3 ( U3> U4) động cơ sẽ chuyển sang làm việc từ điểm E sang
điểm G trên đường đặc tính cơ 3 (với ).
Lúc này moment của động cơ là MG lớn hơn MC nên động cơ được tăng tốc theo đường đặc
tính cơ 3, đến diểm H thì tốc độ động cơ giảm và bằng moment cản
MH = MC động cơ quay ổn định tại điểm H với tốc độ .
* Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiếu kích từ độc lập bằng cách thay đổi
điện áp phần ứng:
-

Chỉ thay đổi tốc độ về phía giảm ( vì chỉ thay đổi theo hướng ).
Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ.
Điều chỉnh trơn trong giải điều chỉnh D = 10 : 1
Độ cứng đặc tính cơ không đổi trong giải điều chỉnh.
Bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng
+ Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng:
+ Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính cơ càng mềm
và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn.
Đồ án Điện Công Nghiệp

11


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

+ Phương pháp chỉ cho phép điều chỉnh thay đổi tốc độ về phía giảm (do chỉ có thể tăng
thêm điện trở).
+ Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng cho nên tổn hao công suất
dưới dạng nhiệt trên điện trở càng lớn.

+ Dải điều chỉnh phụ thuộc và trị số mômen tải.

Hình : điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện trở phần ứng

1.8/ Các trạng thái hãm
Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có ba trạng thái hãm: Hãm tái sinh, hãm
ngược, hãm động năng.
1.8.1/Hãm tái sinh(hãm trả năng lượng về lưới).
- Hãm tái sinh khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng. Khi hãm tái
sinh, sức điện động của động cơ lớn hơn điện áp nguồn: Eư> Uư, động cơ làm việc như một
máy phát song song với lưới và trả năng lượng về nguồn, lúc này thì dòng hãm và mômen
hãm đã đổi chiều so với chế độ động cơ
- Trong thực tế, cơ cấu nâng hạ cần trục, khi nâng tải động cơ được đấu vào nguồn
theo cực tính thuận và làm việc trên đặc tính cơ nằm trong góc phần tư thứ nhất. Khi muốn
hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Lúc này nếu momen do trọng tải
Đồ án Điện Công Nghiệp

12


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

gây ra lớn hơn momen ma sát trong các bộ phận chuyển động của cơ cấu, động cơ điện sẽ
làm việc ở trạng thái hãm tái sinh.
- Trên hình khi hạ tải, để hạn chế dòng khởi động ta đóng thêm điện trở phụ vào mạch phần
ứng. Tốc độ động cơ tăng dần lên, khi tốc độ gần đạt tới giá trị ω0 ta cắt điện trở phụ, động
cơ tăng tốc độ trên đường đặc tính tự nhiên.

Hình: Đặc tính hãm tái sinh của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
1.8.2/ Hãm ngược: Hãm ngược là khi mômen hãm của động cơ ngược chiều với tốc độ
quay (M↑↓ω). Hãm ngược có hai trường hợp:
- Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng:
+ Động cơ đang làm việc ở điểm a, ta đưa thêm R lớn vào mạch phần ứng thì động cơ sẽ
chuyển sang điểm b.
+ Tại điểm b momen do động cơ sinh ra nhỏ hơn momen cản nên động cơ giảm tốc độ,
nhưng tải vẫn theo chiều nâng lên. Đến điểm c, tốc độ bằng 0 nhưng vì momen động cơ
nhỏhơn momen tải nên dưới tác động của tải trọng, động cơ quay theo chiều ngược
lại. Tải trọng được hạ xuống với tốc độ tăng dần.

Đồ án Điện Công Nghiệp

13


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Hình : Đặc tính cơ khi hãm ngược khi đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng

- Hãm ngược bằng cách đảo chiều điện áp phần ứng:
+ Động cơ đang làm việc ở điểm A, ta đổi chiều điện áp phần ứng (vì dòng đảo chiều lớn
nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) thì động cơ sẽ chuyển sang điểm B, C và sẽlàm
việc xác lập ở D nếu phụ tải ma sát.

Đồ án Điện Công Nghiệp

14


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Hình: Sơ đồ hãm ngược bằng cách đảo chiều U
1.8.3/ Hãm động năng.
- Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà năng lượng cơ
học của động cơ đã tích lũy được trong quá trình làm việc trước đó biến thành điện năng
tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt.
- Hãm động năng kích từ độc lập:
+ Động cơ đang làm việc với lưới điện (điểm A), thực hiện cắt phần ứng động cơ ra
khỏi lưới điện và đóng vào một điện trở hãm Rh, do động năng tích luỹ trong động cơ, cho
nên động cơ vẫn quay và nó làm việc như một máy phát biến cơ năng thành nhiệt năng trên
điện trở hãm và điện trở phần ứng.

Đồ án Điện Công Nghiệp

15


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Sơ đồ mạch hãm động năng
Hãm động năng tự kích từ :

- Hãm động năng tự kích từ
+ Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang làm việc với lưới điện (điểm A),
thực hiện cắt cả phần ứng và kích từ của động cơ ra khỏi lưới điện và đóng vào một điện trở
hãm R , do động năng tích luỹ trong động cơ, cho nên động cơ vẫn quay và nó làm việc như
một máy phát tự kích biến cơ năng thành nhiệt năng trên các điệntrở.
+ Trên đồ thị đặc tính cơ hãm động năng tự kích từ ta thấy rằng trong quá trình hãm, tốc độ
giảm dần và dòng kích từ cũng giảm dần, do đó từ thông của động cơ cũng giảm dần và là
hàm của tốc độ, vì vậy các đặc tính cơ khi hãm động năng tự kích từ giống như đặc tính
không tải của máy phát tự kích từ.

Đồ án Điện Công Nghiệp

16


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Sơ đồ hãm động năng tự kích
1.9/ Thông số kỹ thuật:
- Dòng điện định mức: Iđm=(Vnguồn- Vphần điện động )\ Rphần ứng
- Công suất của động cơ: P= I.Vphần điện động
- Điện áp định mức: Uđm = P/Iđm. cos
- Tần số định mức: fđm (Hz)
- Tốc độ quay của rôto: nđm (vòng/phút)
- Hệ số công suất: cosđm (cosđm < 1)
- Hiệu suất: đm(%)
II/ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA:
1/ Cấu tạo

- Cấu tạo của máy điện không đồng bộ gồm 2 bộ phận chủ yếu là stato và rôto, ngoài ra còn
có vỏ máy và nắp máy
1.1Stato:
- Stato là phần tĩnh gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra có vỏ máy và nắp
máy.

Đồ án Điện Công Nghiệp

17


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Hình: Lõi thép

hình : Dây quấn

- Lõi thép:Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép
lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục. lõi thép được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) được đặt trong các rãnh của
lõi thép
1.2 Rôto:
- Roto la phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.

Đồ án Điện Công Nghiệp

18

Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Lõi thép: Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo
thành các rãnh theo hướng trục ở giữa có lỗ để lắp trục.
- Động cơ công suất nhỏ lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép
roto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch và cách quạt làm mát (hình 2.3c).
Động cơ có roto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ lòng sóc.
2/ Ký hiệu động cơ không đồng bộ:

3/ Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ
- Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường quay p đôi
cực, quay với tốc độ là:
n1=60f/p
- Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn roto, cảm ứng các sức điện động.vì dây
quấn roto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh dẫn
roto. Lực tác dụng tương hổ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện
roro, kéo roto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n.
Trên hình vẽ từ trường quay tốc độ n1 chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong
thanh dẫn roto, chiều các lực điện từ Fđt

N

n1
Fdt

n1

N
n

Fdt

n

Fdt

Fdt

b)

a)

- Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải, ta căn cứ vào chiều
chuyển động tương đối của thanh dẫn với từ trường. Nếu coi từ trường đứng yên, thì chiều
Đồ án Điện Công Nghiệp

19


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

chuyển động tương đối của thanh dẫn ngược chiều n1, từ đó áp dụng bàn tay phải,ác định
chiều sđđ như hình vẽ .
- Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có
sự chuyển động tương đối, trong dây quấn roto không có sđđ và dòng điện cảm ứng, lực

điện từ bằng không.
- Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n 2
n2 = n1-n
- Hệ số trượt của tốc độ là:s = =
- Khi roto đứng yên (n=0), hệ số trượt s=1; khi roto quay định mức s =0,002+0,006.
Tốc độ động cơ là:n=n1(1-s)=(1-s) ( vg/ph )

-

4/ Mở máy động cơ không đồng bộ cơ lồng sóc
4.1 Mở máy trực tiếp
- Đây là phương pháp đơn giản, chỉ việc đóng trực tiếp động cơ điện vào lưới điện. Khuyết
điểm của phương pháp này là dòng điện mở máy lớn, làm tụt áp điện áp rất nhiều, nếu quán
tính của máy lớn, thời gian mở máy sẽ rất lâu có thể làm chảy cầu chì bảo vệ.
4.2 Giảm điện áp sato khi mở máy
- Khi ta mở máy giảm điện áp đặt vào động cơ, để giảm dòng điện mở máy. Khuyết điểm
của phương pháp này là momem mơ máy giảm rất nhiều, vì thế nó chỉ được sử dụng được
đối với trường hợp không yêu cầu momem mơ máy lớn.có các biện pháp giảm điện áp như
nhau:
+ Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato: điện áp đặt vào động cơ qua điện kháng. khi
động cơ quay ổn định thì cầu dao để ngắn mạch điện kháng .Nhờ có điện áp rơi trện kháng ,
điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm đi k lần .
Dùng máy tự biến áp : điện áp mạng điện đặc vào sơ cấp máy tự biến áp. Điện áp thứ cấp
máy tự biến áp đưa vào động cơ .Thay đổi vị trí con chạy để cho lúc mở máy điện áp đặt
vào động cơ nhỏ, sau đó dần dần tăng lên bẳng định mức. Điện áp đặc vào đông cơ là:U đc=
+ Dòng điện chạy vào động cơ có lúc tự biến áp :Iđc==
+ Dòng điện I1 lưới điện cung cấp cho động cơ lúc có máy tự biến áp là
Iđc==
+ Khi mở máy trực tiếp dòng điện I1 bằng: I1=
4.3 phương pháp đổi nối sao -tam giác

- Phương pháp này chỉ dùng được với những động cơ khi làm việc bình thường dây quấn
sato nối hình tam giác
- Khi mở máy ta nối hình sao để điện áp đặt vào mỗi pha giảmlần. Sao khi mở máy ta nối lại
thành hình tam giác như đúng quy định của máy.
- Dòng điện day khi nối tam giác: Idtamgiac=
Đồ án Điện Công Nghiệp

20


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Dòng điên khi nối hình sao :Idy=
5/ Đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ
- Ở chế độ làm việc định mức động cơ không đồng bộ có các đại lượng định mức sau công
suất cơ hữu ích trên trục định mức Pđm .Điện áp dây định mức Uđm ,dòng điện dây định mức
Iđm tốc độ quay định mức Nđm hệ số công suất định mức , và hiệu suất định mức .

cos

I(A)

s%

1.0 12.5
0.8 10
0.6

n
cos
I1

0.2
0

3
2

0.4 5
s

0 1 2 3 4 5

1
p2(KW)

Hình các đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ
5.1 tốc độ quay n=f(p2)
- Tốc độ quay của động cơ quan hệ với hệ số trược theo biểu thức :N=(1-s)
- Khi tải nâng công suất động cơ tăng momem cản tăng lên từ đường đặc tính momen ta
thấy hệ số trược s tăng len và tốc độ động cơ giảm xuống.
5.2 hiệu suất
- Hiệu suất động cơ đươc tính như sau :N=
- P2 là công suất hữu ích trên trục động cơ.Trong khoảng kt=0.5÷1 hiệu suất hầu như không
đổi.
5.3 hệ số công suất cosφ=f(p2)
- Hệ số công suất của động cơ điện không đồng bộ là tỉ số giữa công suất tác dụng P 1 với
công suất toàn phần s

Cosφ==
+ Trong đó :
- P1 : công suất tác dụng động cơ tiêu thụ để biến đổi sang công sang công suất cơ p 2
- Q1: công suất phản kháng mà động cơ tiêu thụ để tạo ra từ trường cho máy.
6/ Thông số kỹ thuật:
- Công suất định mức của động cơ: Pđm(W,kW)
- Điện áp dây sato :Uđm(V,kV)
- Dòng điện dây stato:Iđm(A)
- Áp dây định mức:.(Tần số nguồn điện f = 50 Hz).
Đồ án Điện Công Nghiệp

21


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Tốc độ quay roto : nđm.(vòng/phút)
- Hiệu suất định mứclà : ηđm
- Hệ số công suất định mức: cosφđm
- Tần số dòng điện stato: f (Hz)
7/ Điều chỉnh tốc độ động cơ:
- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi từ thông.
- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tổng trở phần ứng.
- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch phần
ứng.
7.1/Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch
phần ứng:
- Ta đã biết, hệ số trượt tới hạn sth không phụ thuộc vào điện áp. Theo hình, nếu không đổi

thì giảm điện áp nguồn U1, hệ số trượt tới hạn sth sẽ không đổi còn Mmax giảm tỉ lệ U12. Vậy
họ đặc tính thay đổi làm tốc độ động cơ thay đổi theo. Chỉ thực hiện khi máy mang tải, cón
khi máy không tải giảm điện áp nguồn, tốc độ gần như không đổi.

(b)

(a)

Đồ án Điện Công Nghiệp

22


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

Hình.Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn điện
a.Sơ đồ mạch động lực

b.Đặc tính cơ với các U khác nhau

III/ MÁY BIẾN ÁP:

1/ Cấu tạo:
- Máy biến áp có hai bộ phận chínhlà lõi thép và dây quấn và vỏ máy.. Ngoài ra máy còn có
các bộ phận khác như: cách điện, đồng hồ đo, bộ phận điều chỉnh, bảo vệ .

Hình :Sơ đồ cấu tạo

máy
biến áp một pha

1.1 Lõi thép:

Đồ án Điện Công Nghiệp

23


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

- Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thông chính của máy biến áp, được chế tạo từ
những vật liệu dẫn từ tốt, thường là lá thép kỹ thuật điện. Lõi thép gồm hai bộ phận:
- Trụ: là nơi để đặt dây quấn.
- Gông:là phần khép kín mạch từ giữa các trụ.
- Trụ và gông tạo thành mạch từ khép kín.
- Để giảm dòng điện xoáy trong lõi thép, người ta dùng lá thép kỹ thuật
điện(dàykhoảng0,3đến0,5mm mặt ngoài có sơn cách điện) ghép lại với nhau thành lõi
thép.

Hình: dạng lá thép kỹ thuật điện.
1.2 Dây quấn máy biến áp:
- Dây quấn máy biến áp thường được chế tạo bằng dây đồng (hoặc nhôm),có tiết diện tròn
hoặc hình chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện.Bằng êmay hoặc sợi amiăng hay
côtông. Có nhiệm vụ thu năng lượng và truyền năng lượng ra.
a

Hình: Mặt cắt ngang dây quấn máy biến áp.
- Dây quấn máy biến áp gồm dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp:
- Dây quấn nối với nguồn nhận năng lượng từ nguồn vào gọi là dây quấn sơ cấp.
- Dây quấn nối với phụ tải, cung cấp điện cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp.
Đồ án Điện Công Nghiệp

24


Trường CĐKT Lý Tự Trọng TP.HCM

GVHD:Lê Hồng Vân

2/ Nguyên lý làm việc.
- Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện từ. Nếu
đặt vào cuộn dây sơ cấp của máy biến áp một dòng điện xoay chiều với điện áp U1,dòng
điện xoay chiều qua cuộn dây sẽ tạo ra trong mạch từ một từ thông Φ.Do mạch từ khép kín
nên từ thông này móc vòng qua các cuộn dây của máy biến áp và sinh ra trong đó sức điện
động.
- Với cuộn sơ cấp: e1 = -N1.dΦ/dt
- Với cuộn thứ cấp: e2 = -N2.dΦ/dt

Hình :Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy biến áp.

3/ Kýhiệu

U2
U1

a) Máy biến áp cách ly

Đồ án Điện Công Nghiệp

U1
U2

b) máy biến áp tự ngẫu
25