CÔNG NGHỆ CHẾ tạo ĐỘNG cơ KHÔNG ĐỒNG bộ BA PHA

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Chương 1: Nguyên lý làm việc và kết cấu máy điện không đồng bộ

1.

Đại cương máy điện không đồng bộ

Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và
bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế
quốc dân , nhất là máy điện có công suất dưới 100kW.
Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất là loại rôto
lồng sóc đúc bằng nhôm nên chiếm một số lượng khá lớn trông loại động cơ
công suất trung bình và nhỏ. Nhược điểm của động cơ là điều chình tốc độ khó
khăn và dòng điện khởi động là rất lớn thường bằng 6-7 lần dòng điện định
mức. Để khắc phục nhược điểm này, người ta chế tạo động cơ không đồng
rôto lồng sóc nhiều tốc độ và dung rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện
khởi động , đồng thời môme khởi động tăng lên.Động cơ điện không đồng bộ
rô to dây quấn có thể điều chỉnh tốc độ trong một chừng mực nhất định, có thể
tạo ra mô men khởi động lớn mà dòng khởi động không lớn lắm, nhưng chế
tạo khó hơn so với loại rô to lồng sóc, do giá thành cao hơn, bảo quản cũng khó
khăn hơn.
Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 và kiểu kín
IP44. Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt ở
hai đầu rôto động cơ điện. Trong các động cơ điện rôto lồng sóc đúc nhôm thì
cánh quạt nhôm được đúc trược tiếp lên vành ngắn mạch. Loại động cơ bảo vệ
theo cấp IP44 thường nhờ vào cách quạt đặt ngoài vỏ máy để thổi gió ngoài
mặt vỏ máy, do tản nhiệt có kém hơn so với loại IP23 nhưng bảo dưỡng máy
dễ hơn.
Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãy tiêu
chuẩn. Dãy động cơ không đồng bộ công suất từ 0,55-90 KW ký hiệu là K theo
tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 được ghi trong bảng 10-1 (trang 228 TKMD).

Theo tiêu chuẩn này, các động cơ điện không đồng bộ trong dãy ché tạo theo
kiểu IP44.
1


Ngoài tiêu chuẩn trên có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất
động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc từ 110 KW-1000KW, gồm công suất
như sau: 110,160,200,250,320,400,500,630,800 và 1000 kW.
Ký hiệu của một động cơ điện không đông bộ rô to lồng sóc được ghi theo ký
hiệu về tên gọi của dãy
động cơ điện, ký hiệu về chiều cao tâm trục quay,
ký hiệu về kích thước lắp đặt trục và ký hiệu về số trục.
I. Nguyên lý làm việc làm việc của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ ba pha có hai phần chính : stato ( phần tĩnh ) và rôto
(phần quay). Stato gồm có lõi thép trên đó có chứa dây quấn ba pha.
Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn có các dòng
điện chạy, hệ thống dòng điện này tạo ra từ trường quay, quay với tốc độ:

n1  60 *

f

1

p

Trong đó:
-f1: là tần số nguồn điện
-p: là số đôi cực từ của dây quấn
Phần quay, nằm trên trục quay bao gồm lõi thép rôto. Dây quấn rôto bao gồm

một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đấu được nối bằng hai
vành ngắn mạch.
Từtrườngquaycủastatocảm ứngtrongdâyrôtosức điệnđộngE,vìdâyquấn
statokínmạch nêntrongđócódòng điệnchaỵ.Sựtác
dụngtươnghổgiữacácthanhdẫnmangdòngđiệnvới
từtrườngcủamáytạoracáclựcđiệntừFđttácdụnglênthanhdẫncóchiều xác
địnhtheoquy tắc bàn tay trái.
Tập hợpcáclựctác dụnglênthanhdẫntheophươngtiếptuyến với bề mặt rôtotạora
mômen
quayrôto.Nhưvậy,tathấyđiệnnănglấytừlướiđiệnđãđượcbiếnthànhcơnăngtrêntrục
độngcơ.Nóicáchkhác, độngcơkhông đồngbộlàmộtthiết bị điệntừ,cókhả năng
biến điện năng lấytừ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó. Chiều
quay của rôto là chiều quay của từtrường, vì vậy phụthuộc vào thứtựphacủa
điệnáplưới đăttrêndâyquấnstato.Tốc độ củarôton2làtốc
2


độlàmviệcvàluônluônnhỏ hơntốc độtừtrườngvàchỉtrongtrườnghợpđó mới
xảyracảm ứngsức điện độngtrongdâyquấnrôto.Hiệusốtốcđộquay củatừtrườngvà
rôtođược đặc trưngbằng mộtđại lượnggọi làhệ số trượt s:
s

s s
s
1

2

1

Khis=0nghĩalà n1=n2,tốc độrôtobằngtốc độtừtrường,chếđộnàygọilàchế
độkhông tảilý
tưởng(khôngcóbấtcứsứccảnnàolêntrục).Ởchếđộkhôngtảithực,s≈0vì
cómộtítsứccản gió, ma sát doổ bi …
Khihệ số trượt bằng s=1, lúc đó rôtođứng yên (n2=0),momen trên trục bằng
momen mở máy.
Hệsốtrượtứngvớitảiđịnhmứcgọilàhệsốtrựơtđịnhmức.Tươngứngvớihệsốtrượtnà
ygọi tốcđộđộng cơ gọi là tốc độ định mức. Tốcđộ động cơ khôngđồng bộ
bằng:

n  n * (1  s)
2

1

Mộtđăcđiểmquantrọngcủađộngcơkhôngđồngbộlàdâyquấnstatokhôngđượcnốit
rực tiếpvớilưới điện,sức điệnđộngvà dòng điệntrongrôtocó
đượclàdocảmứng,chínhvì vậy người ta cũng gọi động cơ này là động cơ
cảmứng.
Tần sốdòng điện trong rôto rất nhỏ,nóphụthuộc vào tốc độ
trựơtcủarôtosovới từ trường:

f


p * n1 * (n1  n2)
 p * n1 n2 
 s*
2
60

60 * n1

f

1

Độngcơ khôngđồng bộcóthể làm việc ởchế độmáyphát điện nếu ta dùng một
độngcơkhác quaynóvới tốc độcao hơntốc độ đồng bộ, trong khicác
đầuracủanó được nối với lưới địện. Nó cũng có thể làm việc độc lập nếu trên
đầu ra của nóđược kích bằng các tụđiện.
Độngcơkhôngđồng
bộcóthểcấutạothànhđộngcơmộtpha.Độngcơmộtphakhôngthểtự mởmáyđược,
vì vậy đểkhởi động động cơ mộtphacầncócácphầntử khởiđộng nhưtụ điện,
điện trở …
II.

Cấu tạo của động cơ không đồng bộ.
3


Độngcơkhôngđồng bộ vềcấutạođượcchialàmhailoại: độngcơkhông đồng bộ
ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và độngcơ dây quấn. Stato có hai loại
như nhau. Ở phần luận văn này chỉ nghiên cứuđộng cơ khôngđồng bộ rôto lồng
sóc.
1. Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm phần vỏ máy, lõi thép và dây quấn.
- Vỏ máy
Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối hay gối đỡ
trục . vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay thép. Để chế tạo vỏ máy người ta
có thể đục, hàn, rèn. Vỏ máy có hai loại: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ. Vỏ

máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản
nhiệt trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy.

4


Hộp cực là nơi để đấu điện từ lưới vào. Đối với động cơ kiểu kín hộp cực yêu
cầu phải kín, giữa hộ cực và vỏ máy với nắp hộ cực phải có gang cao su. Trên
vỏ máy còn có bulon vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và bulon tiếp
mát.
- Lõi sắt
Lõi sắt là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay, nên để
giảm tổn hao lõi sắt được làm từ những lá thép kỹ thuật điện 0,5mm ép lại. Yêu
cầu lõi sắt là phải dẫn từ tốt, tổn hao sắt tù nhỏ chắc chắn.
Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều được sơn phủ lên một lớp sơn cách điện trên bề
mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoay chiều gây ra (hạn chế dòng Fuco).

- Dây quấn
Dâyquấnstator được đặtvàorãnhcủalõisắtvàđượccáchđiệntốt vớilõisắt. Dây
quấn phần ứng là phần dây bằng đồng được đặt trong các rãnh phần ứng và
làm thành một hoặc nhiều vòng kín. Dâyquấn đóng vaitròquantrọngcủa động
cơvìnótrựctiếpthamgiacácquátrìnhbiến đổi nănglượng điện năng thành cơ năng
hay ngược lại, đồngthời về mặtkinhtế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm
mộtphần khá cao trong toàn bộ giá thành máy.
2. Rôto (phần quay)

5


Rôtocủa độngcơkhôngđồngbộgồmlõisắt,dâyquấnvàtrục(đối với động cơ dây

quấncòn có vành trượt).
- Lõi sắt
Lõisắtcủarôtobaogồmcácláthépkỹthuậtđiệnnhưcủastator,điểmkhácbiệtởđâylà
khôngcầnsơncách
điệngiữacácláthépvìtầnsốlàmviệctrongrôtorấtthấp,chỉvàiHz,nên tổn hao do
dòng phuco trongrôtorất thấp.Lõisắt được ép trực tiếp lên trụcmáyhoặc lên một
giá rôto củamáy. Phía ngoài của lõi thép có xẻ rãnh đểđặt dây quấn rôto.
- Dây quấn rôto
Phân làm hai loại chính: loại rôtokiểu dây quấn và loại rôto kiểu lồng sóc
- Loại rôto kiểu dây quấn
Rôtocódâyquấngiống nhưdâyquấnstato. Máy điệnkiểutrungbìnhtrởlên dung
dâyquấn kiểu sóng hai lớp, vì bớt những dây đầu nối, kết cấu dây
quấntrênrôtochặt chẽ. Máy điệncỡ nhỏ dung dâyquấnđồng tâm một
lớp.Dâyquấn ba pha của rôto thườngđấu hình sao.
Đặc điểm của loại độngcơ kiểudâyquấnlàcóthể thong quachổithanđưa
điệntrởphụ hay
suấtđiệnđộngphụvàomạchrôtođểcảithiệntínhnăngmởmáy,điềuchinhtốcđộhaycả
i thiện hệ số côngsuất của máy.
- Loại rôto kiểu lồng sóc
Kết cấu của loại dây quấn rất khác với dây quấn stato. Trong mỗi rãnh của lõi
sắt rôto, đặt các thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt và được nối tắt
hai đầu bằng vòng ngắn mạch bằng đồng hay bằng nhôm. Nếu là rôto đúc
nhôm thì trên vành ngắn mạch còn có cánh khoáy gió.
Rôto thanh đồng được chế tạo từ hợp kim đồng có điện trở suất cao nhằm múc
đích nâng cao mômen mở máy.
Để cải thiện tính năng mở máy, đối với máy có công suất lớn, người ta làm
rãnh rôto sâu hoặc dung lồng sóc kép. Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh rôto
được làm chéo góc so với tâm trục.
6

Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lỗi sắt.

- Trục
Trục máy điện mang rô to quay trong long stato. Vì vậy nó cũng là chi tiết
quan trọng. trục của máy điện tùy theo kích thước có thể chế tạo từ thép
Cacbon từ 5 đến 45. Trên trục của rôto có lõi thép, dây quấn vành trượt và quạt
gió.
3. Khe hở
Vì rô to là khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không đồng bộ rất
nhỏ (0,21  1mm trong máy cỡ nhỏ và vừa ) để hạn chế dòng từ khóa lấy từ
lưới vào, nhờ đó hệ số công suất cao hơn.
III. Công dụng
Máyđiệnkhôngđồngbộlàmáyđiệnchủyếu dung
làmđộngcơđiện.Dokếtcấuđơngiản, làmviệcchắcchắn,hiệuquảcao,giáthànhrẻ, dễ
bảo quản…Nênđộngcơkhông đồng bộlà loạimáy điệnđượcsử
dụngrộngrãinhấttrongcácngànhkinhtế quốcdân vớicôngsuấtvài chục W đến
hang chụckW.Trongcôngnghiệpthường dung máy điện khôngđồngbộlàm
nguồnđộnglựcchomáycánthéploạivừavànhỏ,độnglựcchocácmáycôngcụởcácnhà
máycôngnghiệp nhẹ…Tronghầmmỏ dung làmmáytướihayquạtgió.
7


Trongnôngnghiệp dunglàmmáybơmhaymáygiacôngnôngphẩm.Trongđờisống
hang ngày,máyđiệnkhông đồngbộcũng đãchiếm một
vịtríquantrọngnhưquạtgió,quayđĩa độngcơtrongtủlạnh,máy giặt, máy bơm
…nhất là loại rôto lồng sóc. Tómlại sựphát triển của nền sảnsuất điện khí hóa,
tự động hóa và sinh hoạt hằngngày,phạmvi của máyđiện không bộ ngày càng
được rộng rãi.
Máy điện không đồng bộcóthể dung làm máyphát điện,nhưng

đặctínhkhôngtốtsovới máy điện đồng bộ, nên chỉ trong vài trường hợp nào
đó(nhưtrongquátrình điện khí hóa nông thôn) cần nguồn điện phụ hay tạm thời
thì nó cũng có một ý nghĩa rất quan trọng.
CHƯƠNG 2:CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Các bộ phận trong động cơ không đồng bộ
1.Công nghệ chế tạo mạch từ Stato và Công nghệ chế tạo dây quấn và
hướng dẫn chọn dây
1.1.công nghệ chế tạo mạch từ stato
a. Mạch từ stato gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện được ghép lại với nhau và
được chế tạo từ vật liệu : là các tấm tôn(hay thép) kỹ thuật điện
Gồm 2 loại công nghệ cán tôn
- Tôn cán nóng
8


- Tôn cán nguội
Tôn cán nóng chưa sơn có màu không đồng nhất,hàm lương silic cao, giòn, dẫn
từ đẳng hướng
Được sản xuất nhiều loại khác nhau theo ký hiệu của Nga: 1211,1212,1213…..
Loại tôn này được sản xuất dưới dạng tấm,chiều rộng lên đến 1m,chiều dài gấp
đôi chiều rộng. Bề dày tiêu chuẩn la 0.1, 0.2, 0.35, 0.5, 0.6,1 mm
Tôn cán nóng ít bị ảnh hưởng bởi tác động cơ học nên có thể bỏ qua khâu ủ
nhiệt khi chế tạo mạch từ máy điên nhỏ
Tôn cán nguội gồm 2 loại: dẫn từ đẳng hướng và dẫn từ không đẳng hướng.
Trong chế tạo mạch từ stator thường dùng loại dẫn từ đẳng hướng
Tôn cán nguội dẫn từ đẳng hướng thường có ký hiệu con số đầu tiên là 2, và
được sản xuất làm nhiều loại: 2011, 2012, 2013…dưới dạng tấm hoặc
cuộn,chiều rộng 500 đến 1000mm.
Hiện nay vật liệu chế tạo chủ yếu là tôn cán nguội đẳng hướng.

Việc sử dụng tôn cán nguội thay thế cho tôn cán nóng cho phép nâng cao từ
cảm trong mạch từ từ 1,45 – 1,72T,giảm được khối lượng mạch từ đồng thời
giảm được tổn hao và dòng điện không tải.
Trình độ chế tạo mạch từ ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của thiết bị điện
Khi đôt dập lá tôn phải đảm bảo cho lá tôn được dập chính xác,bavia thấp,tiết
kiệm nguyên vật liệu.
Khi mài bavia phải đảm bảo sao cho đạt đươc độ phẳng cần thiết,không bị rìa
xờm sẽ ảnh hưởng đến độ ép chặt.
Các lá tôn sau khi gia công phải được ủ lại để phục hồi tính dẫn từ.
Các lá tôn phải được sơn cách điện với độ dày vừa phải.
Lực ép các lá tôn với nhau phải chính xác,đảm bảo các lá tôn phải được ép chặt
với nhau.
9


a.

b.1

b.2

Hình a: ảnh một là thép
Hình b.1 và b.2: ảnh nhiều lá thép ghép lại vơi nhau
Các bước chế tạo mạch tư stato

10


b. Thiết kế sơ đồ dập lá tôn:
Dựa trên kích thước lá tôn và yêu cầu kỹ thuật của stator. Các kỹ sư sẽ dựa trên

máy tính để thiết kế sơ đồ dập trên máy dập. Tôn kỹ thuật điện được sản xuất
dưới dạng băng cuộn thành rulo hoặc dạng tấm. Tôn cuộn rulo chỉ dùng khi
dập tự động .Yêu cầu thiết kế sơ đồ dập sao cho hệ số lợi dụng tôn là cao
nhất,tiết kiệm nguyên vật liệu nhất.

11


Hình ảnh thiết kế sơ đồ dập các lá tôn trên máy tính.
Đột dập các rãnh cho lá thép:
Dập nóng: là dập có gia nhiệt phôi dập
Dập nguội: là không gia nhiệt phôi dập
Trong chế tạo máy điện chỉ sử dụng công nghệ dập nguội.bởi vì dập nguội là
công nghệ tiên tiến nhất hiện nay bởi vì có nhiều ưu điểm, dập nguội có thể tạo
ra các chi tiết có hình dạng phức tạp,có độ bền và độ cứng cao nhưng nhẹ và
chính xác.
Lá tôn của những mạch từ có đường kính từ 500 – 990mm,được dập trên các
thiết bị dập vạn năng hoặc xoay tự động.cấp và liệu và lấy sản phẩm bằng tay.

12


Lá tôn của những máy điện từ lớn(đường kính lớn hơn 1000mm) được chia
thành các thành phần nhỏ gọi là xecmang và được dập trên các máy dập vạn
năng.
Các stator máy lớn thường được ghép từ 15 – 21 xecmang để tạo thành lá thép.
Thông thường chúng được làm từ tôn cán nguội dày 0.35 hoặc 0.5mm.

Hình ảnh xecmang.
13

Hình ảnh một số khuôn dập.
c. Kĩ thuật dập lá thép:
Máy dập: tùy vào công suất,người ta đặt các máy dập có công suất khác
nhau,16, 35, 63, 160 tấn …
- Lực dập và công suất của máy dập được tính theo chiều dài vết cắt và
chiều dày lá tôn,loại tôn và quy trình dập lá tôn.
- Khuôn dập các lá tôn gồm 2 phần: chày và cối
- Chày là phần lồi,có kích thước tương ứng với các lỗ trên lá tôn được bắt
chặt vào phần động của máy dập.
- Cối là phần lỗ được bắt chặt vào bàn máy.
d. Công nghệ dập phúc hợp:Dùng khi dập các lá tôn trên các máy dập trục
khuỷu vạn năng. Nguyên công thứ nhất dập được stator hoàn chỉnh và thu
được stator và phôi roto.

14


Hình ảnh phôi dập
Nguyên công thứ hai gia công dập phôi roto,ta thu được roto hoàn
chỉnh.Phương pháp dập phức hợp dùng cho động cơ có đường kính đến
350mm.

d. Dập nhiều nguyên công liên tiếp: Thường dùng trong dập tự động đối với
tôn cuộn trong sản xuất lớn và sản xuất hàng loại,nhưng tôn phải cắt
thành băng hoặc dải dùng cho động cơ đường kính đến 350mm
15

Hình ảnh máy dập và phôi dập
e. Phương pháp dập xoay: Dập xoay từng rãnh được thực hiện trên các máy
van năng hoặc máy tự động,những lá tôn được gá trên 1 mâm quay có thể
quay 1 góc sau một hành trình dập.
Phương pháp này áp dụng cho các trường hợp sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ
theo đơn đặt hàng,sản phẩm chế thử hoặc nghiên cứu khoa học,hoặc lá tôn có
đường kính lớn(từ 400 – 990mm). Có thể dập xoay tự động hoặc bằng tay.
f. Xu hướng sản xuất lõi thép stato hiện nay:
Lõi thép chế tạo theo phương pháp dập thành lá tôn tròn có nhược điểm là hệ
số sử dụng tôn thấp,chỉ dùng được 50% tôn nguyên liệu.còn lại là hao tổn.
Động cơ KDB chiếm 90% tổng số các loai động cơ.tần số dòng điện roto
thấp(1 – 3 Hz),nên tổn hao trong lõi thép thấp.vì vậy roto có thể chế tạo từ thép
kết cấu để hạ giá thành,nhưng khi gia công bằng phương pháp dập lá tôn thì
phần bên trong lá tôn không dùng làm gì được,nên phải tận dụng làm roto 
điều này làm tăng giá thành sản phẩm. Để khắc phục điều này,nhiều hãng trên
thế giớ đã nghiên cứu chế tạo mạch từ stator bằng phương pháp uốn từ các
băng tôn đã dập rãnh.

16


Bước tiếp theo là ủ tôn để phục hồi tính dẫn từ:Khi dập,kết cấu các phần tử
thép bị biến đổi,do đó làm giảm khả năng dẫn từ của thép ở gần các gờ mép.
Để phục hồi tính dẫn từ,người ta tiến hành ủ lại các lá tôn,việc ủ tiến hành
trong môi trường khí trơ,ở nhiệt độ 700 – 800oC tùy theo tôn cán nóng hay cán
nguội.Tốc độ hạ nhiệt từ 50 – 100o c /giờ. Nhược điểm: làm gián đoạn quy
trình công nghệ(4 – 8h).tốn lượng nhiệt lớn.Đối với các máy nhỏ có thể bỏ qua
khâu này.
Sơn cách điện các lá tôn:Các lá tôn cần được sơn cách điện để tăng điện trở đối
với dòng điện fuco.lớp sơn này cần phải chịu được nhiệt độ tương đối

cao,thông thường người ta kết hợp các nguyên công mài bavia, sơn, và sấy lá
tôn trên 1 dây chuyền công nghệ.
Sau khi qua công đoạn sơn,dây chuyền đưa các lá tôn đến lò sấy.Lò sấy được
tính toán sao cho lớp sơn vừa đủ khô, không bị cháy hoặc có chỗ chưa
khô.Nhiệt độ trong lò có thể khống chế trong các khoảng sau: đầu lò 400 –
800oC, giữa lò 500 – 600oC, cuối lò 100 – 120oC.Tốc độ của băng tải nằm
trong khoảng 8 – 12 m/phút đến 15 – 24m/phút. Tốc độ càng nhanh thì nhiệt độ
lò càng phải cao.
Chế độ buồng làm nguội(phun nước) phải làm sao cho khi lá tôn ra khỏi dây
chuyền nhiệt độ của nó vào khoảng 30 – 40oC.
1.2 Công nghệ chế tạo dây quấn và hướng dẫn chọn dây stato.
17


Dây quấn là phần dẫn điện, được làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Dây
quấn stato đặt vào rãnh của lõi thép stato và được cách điện với lõi thép. Dây
quấn có nhiệm vụ cảm ứng được sức điện động nhất định, đồng thời cũng tham
gia vào việc tạo nên từ trường cần thiết cho sự biến đổi năng lượng điện có
trong máy.
a. Các yêu cầu của dây quấn.
Đối với dây quấn ba pha điện trở và điện kháng của các pha bằng nhau và của
mạch nhánh song song cũng bằng nhau. Dây quấn được thực hiện sao cho có
thể đấu thành mạch nhánh song song một cách dễ dàng .Dây quấn được chế tạo
và thiết kế sao cho tiết kiệm được lượng đồng, dễ chế tạo, sữa chữa, kết cấu
chắc chắn, chịu được ứng lực khi máy bị ngắn mạch đột ngột.Việc chọn dây
quấn stato phải thỏa mãn tính kinh tế và kỹ thuật:
Tính kinh tế: tiết kiệm vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, thời gian lồng dây.
Tính kỹ thuật: dễ thi công, hạn chế những ảnh hưởng xấu đến đặc tính điện của
động cơ.
b. Dây quấn stato của máy điện không đồng bộ 3 pha gồm ba dây quấn pha

đặt lệch nhau trong không gian 120 độ điện, mỗi pha gồm nhiều bối dây,
mỗi bối dây gồm nhiều vòng dây (hình a). Các bối dây được đặt vào rãnh
của lõi thép stato (hình b) và được nối với nhau theo một quy luật nhất
định.

a

b
18


Hình dây quấn stato
Dây quấn stato gồm nhiều cách quấn đây và kiểu quấn dây.
Thứ nhất : dây quấn 1 lớp, dây quấn một lớp thường được dùng trong các
động cơ điện công suất dưới 10kw và trong các máy phát điện tuabin
nước.Trong dây quấn một lớp, số rãnh của một pha dưới một bước cực q
thường là số nguyên, cạnh của bối dây chiếm cả rãnh nên số cạnh của bối dây
của một pha dưới một bước cực đúng bằng q và dưới mỗi đôi cực mỗi pha có
một tổ bối dây gồm q bối dây.

Hình ảnh người thợ lồng dây quấn stato vào rãnh stato.
Thứ hai: dây quấn hai lớp, dây quấn hai lớp là loại dây quấn mà trong mỗi rãnh
có đặt hai cạnh tác dụng, như vậy số bối dây bằng số rãnh S = Z, số tổ bối dây
trong một pha bằng Z/mq = 2mpq/mq = 2p, nghĩa là bằng số cực của máy.
c. Một số hình ảnh quấn và lồng dây quấn stator.

19


20

Hình ảnh một số công nhân đang lồng dây vào động cơ

21


Các cuộn dây được lồng hoàn chỉnh vào stator

22


Hình ảnh cắt ngang của bộ đây quấn
d. Roto dây quấn.Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato. Trong máy
điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bớt
được những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên rôto chặt chẽ. Trong máy
điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp.Dây quấn ba pha
của rôto thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối vào ba vành
trượtthường làm bằng đồng được đặt cố định ở một đầu trục và thông
qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài.

23


Hình ảnh rôto dây quấn
Đặc điểm của loại động cơ điện rôto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi
than đưa điện trở phụ hay sức điện động phụ vào mạch điện rôto để cải thiện
tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy.
Khi máy làm việc bình thường dây quấn rôto được nối ngắn mạch.

Roto dây quấn
24


Loại rôto kiểu dây quấn: Dây quấn được đặt trong rãnh của lõi thép rôto. Dây
quấn 3 pha của rôto thường đấu hình sao (Y), ba đầu còn lại được nối với ba
vòng trượt làm bằng đồng cố định ở đầu trục tì lên ba vòng trượt là ba chổi
than.Thông qua chổi than có thể ghép thêm điện trở phụ hay đưa sức điện động
phụ vào mạch rôto để cải thiện đặc tính mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải
thiện cos. Khi làm việc bình thường dây quấn rôto được nối ngắn mạch.
e. Loại rôto kiểu lồng sóc:Kết cấu của loại dây quấn rôto này rất khác với dây
quấn stato. Trong mỗi rãnh của lõi sắt rôto đặt các thanh dẫn bằng đồng hay
nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối ngắn mạch ở hai đầu bằng hai vành ngắn
mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi là
lồng sóc. Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt. Để cải thiện tính
năng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh rôto có thể làm thành
dạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng sóc kép
Trong máy điện cỡ nhỏ rãnh rôto thường được làm chéo đi một góc so với tâm
trục .
f.Chọn vật liệu cách điện. Vật liệu cách điện là một trong những vật liệu chủ
yếu dùng trong ngành chế tạomáy điên. Khi thiết kếmáy điện,chọn
vậtliệucáchđiện là mộtkhâurấtquantrọng vì phải đảm bảomáylàm việc tốt với
tuổi thọnhất định, đồng thời giá thành của máy lại không cao. Những điềukiện
này phụ thuộcphần lớn vào việc chọncáchđiện của máy.
Khi chọn vậ liệu cách điện cần chú ý đến những vẫn đề sau:
Vậtliệucáchdiệnphảicóđộbềncao,chịutácdụngcơhọctốt,chịunhiệtvàdẫnnhiệttốtl
ại ít thấmnước.
-Phảichọn vậtliệucáchđiệncótínhcách điệncaođể đảm bảothờigianlàm
việccủamáyít nhất là 15-20 năm trong điều kiệnlàm việc bìnhthường,đồngthời
đảm bảo giáthànhcủa máy không cao.

-Mộttrongnhững yếutốcơbản nhấtlàlàmgiảmtuổithọcủa vật liệucách
điện(cũnglàtuổi thọcủamáy)lànhiệt độ. Nếunhiệt độ vượt quá
nhiệtđộchophépthìchất điệnmôi,độbềncơ học của vật liệu giảm đi nhiều, dẫn
đến sự già hóa nhanh chóng chất cáchđiện.

25