Công nghệ chế tạo Stato

Bài Tập Lớn

Thiết kế thiết bị điện và công nghệ chế tạo máy điện

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
—

KHOA ĐIỆN —

BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐIỆN
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO STATO
CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
Giáo viên hướng dẫn

: Ngyễn Văn Đoài

Nhóm thực hiện đề tài : Nhóm 19
Lớp

: Điện 4 – K9
1


Bài Tập Lớn

Thiết kế thiết bị điện và công nghệ chế tạo máy điện
Hà Nội - 2017

2


Bài Tập Lớn

Thiết kế thiết bị điện và công nghệ chế tạo máy điện

Bộ Công Thương
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bài tập lớn
Môn: TKTBĐ & CNCTMĐ
Họ và tên sinh viên: ....................................................................... Lớp: …….....
Khóa: …………….
Khoa, Trung tâm : Điện.
Giáo viên hướng dẫn : Th.sỹ Nguyễn Văn Đoài.
Nội dung
Đề tài: Tìm

hiểu công nghệ chế tạo stato của động cơ không đồng bộ
3 pha.

stt

Tên bản vẽ

Khổ giấy

Số lượng

1
2
Phần thuyết minh
1. Tổng quan về ĐC không đồng bộ 3 pha
2. Quy trình chế tạo stato
3. Công nghệ chế tạo lõi thép
4. Công nghệ chế tạo dây quấn
5. Công nghệ lắp ráp

Ngày giao đề tài: …………….… Ngày hoàn thành: ………….........
Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Văn Đoài
3


TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO
STATO CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG
BỘ 3 PHA
- Giáo Viên Bộ Môn:
- Thầy: Nguyễn Văn Đoài
- Nhóm 19: Lớp Điện 4 – K9 gồm:
 Hoàng Văn Tuấn

 Nguyễn Thị Tuyết

 Hoàng Thị Thu

Nhận Xét Của Giáo Viên Bộ Môn
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

Mục Lục



Trang


Lời Nói Đầu
  
Chúng ta đang sống trong thời đại với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ
thuật, một thời đại mà sự công nghiệp hóa hiện đại hóa được đặt lên hàng đầu. Nói đến
công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì không thể tách rời được ngành điện, ngành điện

đóng một vai trò mấu chốt trong quá trình đó.
Trong ngành điện thì công việc thiết kế máy điện là một khâu vô cùng quan trọng,
nhờ có các kỹ sư thiết kế máy điện mà các động cơ điện mới được ra đời cung cấp
trong các nhà máy, xưởng sản xuất. Trong một nền công nghiệp phát triển và đang phát
triển máy động cơ sản xuất đóng một vai trò cực kỳ to lớn vào sự phát triển của cả hệ
thống vận hành nhà máy đó, ảnh hưởng đến năng suất của nhà máy.
Máy điện không đồng bộ đóng một vai trò to lớn trong vận hành một dây chuyền
sản xuất của nhà máy, cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá thành hạ,
trọng lượng, kích thước nhỏ hơn khi cùng công suất định mức so với động cơ một
chiều. Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha. Tuy nhiên việc điều chỉnh tốc độ
và khống chế các quá trình quá độ khó khăn hơn, các động cơ KĐB 3 pha có các chỉ
tiêu khởi động xấu (dòng khởi động lớn, mômen khởi động nhỏ).
Với đề tài: “Tìm hiểu công nghệ chế tạo stato của động cơ không đồng bộ 3
pha” chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về quá trình và công nghệ chế tạo stato của động cơ
không đồng bộ 3 pha.
Trong quá trình nghiên cứu làm đồ án chúng em đã nhận được sự hướng dẫn tận
tình của các thầy cô giáo trong khoa và đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn
Đoài khoa Điện. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình nghiên cứu
làm đồ án mặc dù chúng em đã cố gắng rất nhiều vẫn không thể tránh khỏi những
khiếm khuyết, vì vậy chúng em rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý cũng như sự
khích lệ của thầy cô, anh(chị) và các bạn.
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tạo điều kiện giúp
đỡ chúng em, đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Văn Đoài đã tạo
điều kiện để chúng em tìm hiểu kiến thức phục vụ cho việc học tập tốt hơn.


Chương 1: Tổng quan về ĐC không đồng bộ 3 pha.
1.1 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 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 chế tạo theo kiểu IP44.
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.


1.2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ.

Hình 1.1: Cấu tạo động cơ không đồng bộ.
Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia làm hai loại: động cơ không đồng bộ
ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và động cơ dây quấn.
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.

1.2.1 Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm phần vỏ máy, lõi thép và dây quấn.

Hình 1.2: Stato máy điện không đồng bộ.
 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.
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

Dây quấn stator được đặt vào rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt. Dây
quấn phần ứng là phần dây bằng đồng được đặt trong các rãnh phần ứng và làm thành
một hoặc nhiều vòng kín.
Dây quấn đóng vai trò quan trọng của động cơ vì nó trực tiếp tham gia các quá trình
biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng thời về mặt kinh tế
thì giá thành của dây quấn cũng chiếm một phần khá cao trong toàn bộ giá thành máy.

1.2.2 Rôto (phần quay)
Rôto của động cơ không đồng bộ gồm lõi sắt, dây quấn và trục (đối với động cơ dây
quấncòn có vành trượt).
 Lõi sắt
Lõi sắt của rôto bao gồm các lá thép kỹ thuật điện như của stator, điểm khác biệt ở
đây là không cần sơn cách điện giữa các lá thép vì tần số làm việc trong rôto rất thấp,
chỉ vài Hz, nên tổn hao do dòng phuco trong rôto rất thấp. Lõi sắt được ép trực tiếp lên
trục máy hoặc lên một giá rôto của máy. Phía ngoài của lõi thép có xẻ rãnh để đặt 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


Hình 1.3: Roto dây quấn.
Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato. Máy điện kiểu trung bình trở lên dung
dây quấn kiểu sóng hai lớp, vì bớt những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên rôto chặt
chẽ. Máy điện cỡ nhỏ dùng dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn ba pha của rôto
thường đấu hình sao.
Đặc điểm của loại động cơ kiểu dâyquấn làcó thể thông qua chổi than đưa điện trở
phụ hay suất điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện tính năng mở máy, điều chinh
tốc độ hay cải thiện hệ số công suất của máy.
* Loại rôto kiểu lồng sóc

Hình 1.4: Roto 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.
Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt.


Hinh 1.5: Cấu tạo rotor động cơ không đồng bộ.
a) Dây quấn rotor lồng sóc.

b) Lõi thép rotor.

c) Ký hiệu động cơ trên sơ đồ.

 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.

1.2.3 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.

1.3 Nguyên lý làm việc làm việc của động cơ không đồng bộ

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 :
n1 = 60 *
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.
Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây rôto sức điện độngE, vì dâyquấn stato
kín mạch nên trong đó có dòng điện chaỵ. Sự tác dụng tương hỗ giữa các thanh dẫn
mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra các lực điện từ F đt tác dụng lên thanh dẫn
có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề mặt rôto tạo
ra mômen quay rôto.
=>>Như vậy, ta thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năng trên trục
động cơ.Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện từ, có khả năng
biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó. Chiều quay của
rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đăt
trên dây quấn stato. Tốc độ của rôto n 2 là tốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ
từ trường và chỉ trong trường hợpđó mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong dâyquấn
rôto. Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi
là hệ số trượt S:
S=
Khi s=0 nghĩa là n1 = n2, tốc độ rôto bằng tốc độ từ trường, chế độ này gọi là chế độ

không tải lý tưởng (không có bất cứ sức cản nào lên trục). Ở chế độ không tải thực, S
≈ 0 vì có một ít sức cản gió, ma sát do ổ bi, …
Khi hệ số trượt bằng S = 1, lúc đó rôto đứng yên (n 2 = 0), momen trên trục bằng
momen mở máy.
Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trựơt định mức. Tương ứng với hệ số
trượt này gọi tốc độ động cơ gọi là tốc độ định mức. Tốc độ động cơ không đồng bộ
bằng:
n2 = n1 * (1 - S)
Chú ý:Một đăc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn stato
không được nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động và dòng điện trong rôto có được
là do cảm ứng, chính vì vậy người ta cũng gọi động cơ này là động cơ cảm ứng.
Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trựơt của rôto so với
từ trường:
f2 = p * = = S * f1
Động cơ không đồng bộ có thể làm việc ở chế độ máy phát điện nếu ta dùng một
động cơ khác quay nó với tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ, trong khi các đầu ra của nó
được nối với lưới địện. Nó cũng có thể làm việc độc lập nếu trên đầu ra của nó được
kích bằng các tụ điện.


Động cơ không đồng bộ có thể cấu tạo thành động cơ một pha. Động cơ một pha
không thể tự mở máy được, vì vậy để khởi động động cơ một pha cần có các phần tử
khởi động như tụ điện, điện trở, …

1.3.1 Các trị số định mức
Công suất định mức mà động cơ điện tiêu thụ:
(1.2)

Với:
Pđm : Công suất định mức ở đấu trục (kW).

nđm : Hiệu suất định mức.
Uđm : Điện áp định mức (kV).
cosᵠ đm : Hệ số công suất định mức.
Iđm : Dòng điện định mức (A).
- Moment quay định mức ở đầu trục:
(1.3)
Với:
nđm : Tốc độ quay định mức (vòng/phút).
:

tốc độ quay (rad/s).

 Các phương pháp điều khiển phổ biến:

Điều khiển điện áp stator.
Điều khiển điện trở rôto.
Điều khiển tần số.
Điều khiển công suất trượt rôto.

1.4 Công dụng
Máy điện không đồng bộ là máy điện chủ yếu dùng làm động cơ điện. Do kết cấu
đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu quả cao, giá thành rẻ, dễ bảo quản, … nên động cơ
không đồng bộ là loại máy điện được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế
quốc dân với công suất vài chục W đến hàng chục kW.
Trong công nghiệp thường dung máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho
máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công
nghiệp nhẹ, … Trong hầm mỏ dung làm máy tưới hay quạt gió.


Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông phẩm.

Trong đời sống hàng ngày, máy điện không đồng bộ cũng đã chiếm một vị trí quan
trọng như quạt gió, quay đĩa động cơ trong tủ lạnh, máy giặt, máy bơm, …nhất là loại
rôto lồng sóc.
Máy điện không đồng bộ có thể dùng làm máy phát điện, nhưng đặc tính không tốt
so với máy điện đồng bộ, nên chỉ trong vài trường hợp nào đó (như trong quá trình
điện khí hóa nông thôn) cần nguồn điện phụ hay tạm thời thì nó cũng có một ý nghĩa
rất quan trọng.
=>> Tóm lại sự phát triển của nền sản suất điện khí hóa, tự động hóa và sinh hoạt
hằng ngày, phạm vi của máy điện không bộ ngày càng được rộng rãi.

Chương 2: Công nghệ chế tạo Stato
Để tìm hiểu rõ hơn về công nghệ chế tạo stato ta tìm hiểu:
Quy trình chế tạo stato
Công nghệ chế tạo lõi thép
Công nghệ chế tạo dây quấn


Công nghệ lắp ráp

2.1 Quy trình chế tạo stato.
Gồm có 4 bước:
B1: Thiết kế stato
B2: Chọn công nghệ chế tạo stato.
B3: Chế tạo stato.
B4: Kiểm tra, thử nghiệm stato.

2.2 Thiết kế stato.
* Người thiết kế có nhiệm vụ tính toán, lên bản vẽ hoàn chỉnh một động cơ stato để
đảm bảo các yêu cầu sau đây:
Đảm bảo độ bền cơ học: stato có độ cứng vững cao để khi chạy không bị rung lắc

quá mức cho phép, các chi tiết không bị phá hỏng do chịu tác động của lực từ phía phụ
tải (lực xoắn đối với trục và cả khối rôto, lực cắt then, lực điện từ và lực li tâm của
phần tử dẫn điện trong rôto, lực điện từ lên dây quấn stato cũng như cả khối stato…)
Đảm bảo độ bền điện: Trong quá trình làm việc stato không bị chạm chập giữa các
vòng dây, chạm chập cuộn dây giữa các pha, giữa cuộn dây với vỏ. Cuộn dây phải chịu
được dòng điện của động cơ ở chế độ định mức hoặc quá tải có thời gian cho phép, lõi
thép không phát nóng quá mức do dòng fucô.
Đảm bảo độ bền nhiệt: Qúa trình làm việc thì stato phát nhiệt do ma sát trong ổ lăn,
do dòng điện fucô trong lõi thép, điện trở của cuộn dây. Sự phát nhiệt quá mức làm
cho vật liệu cách điện giảm tuổi thọ, mất dần khả năng cách điện dẫn đến cháy cuộn
dây.
Đảm bảo độ bền do tác động môi trường: như độ ẩm, bụi, hoá chất .
Đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả trong vận hành: đây là yêu cầu chính và
có liên quan đến mọi yếu tố tạo thành, tức động cơ điện mang đủ công suất như ghi
trên nhãn, tuổi thọ cao, ít hư hỏng và hiệu suất cao (tức tổn hao điện ít).

2.3 Chọn công nghệ chế tạo stato.
* Thực chất đây là chọn các bước và biện pháp tạo ra các chi tiết, xử lý, lắp ráp,
v.v.v… để có được stato hoàn chỉnh, nghĩa là thực hiện được ý đổ của thiết kế.

2.4 Chế tạo stato.
Chế tạo vỏ : chủ yếu đúc thân & các nắp, vật liệu thông dụng là gang. Đối với động
cơ lớn có thể dùng vật liệu là thép hàn. Những động cơ loại nhỏ cũng có thể dùng vỏ
bằng vật liệu khác như nhôm hợp kim.


Dập lá thép: dùng phương pháp dập để tạo các lá thép (tôn silic dày 0.5mm) có hình
đĩa tròn, có rãnh để đặt các phần tử dẫn điện. Sau khi dập người ta ép lá tôn lại thành
hình và kích thước của stato.
Làm lõi thép stato: Sau khi ép lá thép stato như nói trên, người ta thực hiện tiếp như

sau:
Quấn dây: dùng máy để quấn cuộn dây theo thông số kỹ thuật của thiết kế.Vật liệu
cuộn dây là dây đồng bọc cách điện thường có tiết diện tròn. Những động cơ lớn
thường dùng dây đồng có tiết diện chữ nhật (hay gọi là dây dẹt).
Lót cách điện: dùng giấy cách điện lót vào rãnh để tạo lớp cách điện giữa lõi thép và
cuộn dây.
Lồng dây: là lồng cuộn dây đã quấn vào trong rãnh đã lót giấy cách điện. Sau khi
lồng, cuộn dây được cố định chắc vào rãnh bằng các nêm, các vị trí khác được cố định
bằng dây chuyên dùng, các đầu dây ra (đầu nối hộp cực) cũng được lựa chọn quy cách
và cố định với cuộn dây chắc chắn.
Tẩm sấy: Người ta nhúng toàn bộ cụm stato vào một dung dịch gọi là sơn cách điên.
Trước khi nhúng, cụm stato được sấy để loại bỏ hết ẩm và có đủ độ nóng để sơn cách
điện loãng và điền đầy vào các khoảng không cuộn dây. Nếu là tẩm chân không thì
quá trình tẩm được thực hiện trong buồng chân không, khi đó toàn bộ không khí được
hút ra và sơn sẽ điền đầy khoảng không trong cuộn dây gần như tuyệt đối. Khi tẩm
chân chân không thì độ cách điện cuộn dây tốt hơn. Sau khi tẩm, cụm stato được sấy
trong lò sấy cho đến khi khô, lúc này sơn cách điện tạo thành một khối keo khô cứng
nó có tác dụng cách điện, chống ẩm và giữ chắc cuộn dây trong stato, đồng thời khối
sơn là môi trường trung gian dẫn nhiệt của cuộn dây ra lõi thép ra vỏ rồi được hệ thống
làm nguội tải ra môi trường.
Gia công cơ khí chế tạo stato: Khâu gia công cơ khí trong chế tạo stato khá nhiều,
hầu như các máy điều khiển CNC, máy đúc, máy cắt gọt kim loại đều được sử dụng
như tiện, mài, phay, bào, doa, rèn dập, căt, ép…chúng được dùng để tạo phôi, gia công
các chi tiết, bề mặt lắp ghép của stato; gia công các dụng cụ, khuôn mẫu, đồ gá…phục
vụ cho quá trình chế tạo.
Lắp ráp stato: Sau khi hoàn chỉnh các chi tiết và các cụm chính stato thì đến bước
lắp ráp stato. Bao gồm ép cụm lõi thép stato vào thân, lắp lồng stato, xác đinh cực tính
đầu đấu dây ra hộp cực, sơn trang trí.

2.5 Kiểm tra, thử nghiệm stato.

Kiểm tra, thử nghiệm stato là phần việc rất quan trọng. Trong sản xuất không phải
chi tiết bộ phận hay sản phẩm nào cũng đạt yêu cầu kỹ thuật dù được gia công lắp ráp
cùng một quy trình. Công tác kiểm tra, thử nghiệm là nhằm loại bỏ những chi tiết bộ
phận hoặc sản phẩm ra khỏi dây chuyền lắp ráp hoặc danh sách nhập kho. Phần nữa
công tác kiểm tra thử nghiệm cũng phát hiện ra những điểm yếu trong quá trình sản


xuất giúp doanh nghiệp đưa ra được biện pháp khắc phục. Kiểm tra thử nghiệm stato
có thể chia thành 3 giai đoạn:
-Kiểm tra sản phẩm mới: là kiểm tra loạt sản phẩm sản xuất lần đầu ( sản xuất thử )
trước khi sản xuất hàng loạt.
-Kiểm tra quá trình: Là kiểm tra kích thước hay tham số tất cả các chi tiết, cụm chi
tiết trong quá trình gia công, ví dụ: kiểm tra kích thước & dung sai lõi thép stato, thử
sức chịu điện cao áp cuộn dây sau khi tẩm sấy, kiểm tra sau khi lắp ráp chạy thử.
-Kiểm tra xuất xưởng: Đây là bước kiểm tra cuối cùng, người ta xác định lại các
tham số chính như công suất, dòng điện, hiệu suất, vòng quay.
-Ngoài các bước kiểm tra như trên, nhà sản xuất còn phải kiểm tra vật liệu của nhà
cung ứng trước khi sử dụng.

Chương 3 Công nghệ chế tạo lõi thép
3.1 Công nghệ chế tạo mạch từ stato.
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.
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 là 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.

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


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.

Hình 2.2.2: 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 vật liệu và lấy sản phẩm bằng tay.
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 2.2.3: Ảnh xecmang.

Hình 2.2.4: Ảnh một số khuôn dập.
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.


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.

Hình 2.2.5: 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.

Hình 2.2.6: Ảnh roto và stato.
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.


Hình 2.2.7: Ảnh máy dập và phôi dập
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.
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 è điều này làm tăng giá thành sản
phẩm. Để khắc phục điều này, nhiều hãng trên thế giới đã nghiên cứu chế tạo mạch từ
stator bằng phương pháp uốn từ các băng tôn đã dập rãnh.


Hình 2.2.8: Ảnh stato hoàn chỉnh.
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 –
100oC/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.


Chương 4 Công nghệ chế tạo dây quấn.
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.

4.1 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.

4.2 Cách quấn dây.
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
Hình 2.3.1: 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.