Thiết kế thiết bị điện và công nghệ chế tạo máy điện. Tìm hiểu công nghệ chế tạo Stato

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.

12/25/17

1


Bộ Công Thương Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bài tập lớn
Môn: TKTBĐ&CNCTMĐ
Họ và tên sinh viên :......................................................................... Lớp :……
Khóa: …………….
Giáo viên hưỡng dẫn : Th.sỹ Nguyễn Văn Đoài

Khoa, Trung tâm : Điện

Nội dung
Đề tài: Tìm

stt
1  

2  

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

Khổ giấy
 
 

Số lượng
 
 

Phần thuyết minh
Tổng quan về ĐC không đồng bộ 3 pha
Quy trình chế tạo stato
Công nghệ chế tạo lõi thép
Công nghệ chế tạo dây quấn
Công nghệ lắp ráp
Ngày giao đề tài: …………….… Ngày hoàn thành: ………….........
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Văn Đoài
12/25/17

2


Chương 1: Tổng quan về ĐC không đồng bộ 3
pha.
1.1 Đại cương máy điện không đồng bộ









12/25/17

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.

3







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 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 :
n1 = 60 *  
Trong đó:
f1: là tần số nguồn điện




12/25/17

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 Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.

4










Tập hợp các lự ctác 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 n2 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 (n2 = 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)



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:
f 2 = p * = = S * f1







12/25/17

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, …

5


1.3 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ.



Hình 1.1: Cấu tạo động cơ KĐB 3 pha.
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.

1.3.1 Stato (phần tĩnh)






12/25/17

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.
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.
6


 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.

12/25/17

7


1.3.2 Rôto (phần quay)








‐

‐

‐

‐
‐
‐

12/25/17

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
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
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.
8


3



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.

1.3.3 Khe hở


12/25/17

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.

9


1.4 Công dụng






12/25/17

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. 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.
Máy điện không đồng bộ có thể dung làm máy phát điện, nhưng đặc tính khôn gtốt 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.

10

Chương 2: Công nghệ chế tạo Stato

12/25/17

1

Quy trình chế tạo stato

2

Công nghệ chế tạo lõi thép

3

Công nghệ chế tạo dây quấn

4

Công nghệ lắp ráp
11


2.1 Quy trình chế tạo stato.
Quy trình chế tạo stato

1

Thiết kế

stato.

12/25/17

2

Chọn công
nghệ chế tạo
stato.

3

Chế tạo
stato.

4

Kiểm tra,
thử nghiệm
stato.

12


2.1.1 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)

2.1.2 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.

12/25/17

13

2.1.3 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 & 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.

12/25/17

14


2.1.4 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

12/25/17

15


2.2 Công nghệ chế tạo lõi thép (mạch từ stato).
2.2.1 Công nghệ chế tạo mạc từ stato.
a)













12/25/17

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.

16






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 2.2.1a

Hình 2.2.1b

Hình 2.2.1c

Hình 2.2.1a: Ảnh một là thép
Hình 2.2.1b và 2.2.1c: ảnh nhiều lá thép ghép lại vơi nhau

12/25/17

17




b)


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.

12/25/17

18



‐
‐






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.

12/25/17

19


Hình 2.2.4: Ảnh một số khuôn dập.
c)



‐
‐
d)

12/25/17

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.

20




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.
12/25/17

21


e)

f)


12/25/17

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.

22


g)





12/25/17

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 giớ 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 – 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.
23







12/25/17

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.

24


2.3 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.

2.3.1 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.

2.3.2 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

12/25/17

25