Giáo trình mô đun Máy điện (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ trung cấp) – CĐ Kỹ thuật Công nghệ BR–VT

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04
Ban hành lần: 3

UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN
NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 297/QĐ-CĐKTCN ngày 24 tháng 08 năm
2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2020



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu cho giảng viên và sinh viên
nghề Kỹ thuật Máy lạnh và điều hịa khơng khí trong trường Cao đẳng Kỹ thuật
Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu. Chúng tôi đã thực hiện biên soạn tài liệu máy
điện này. Tài liệu được biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy và
học tập, lưu hành nội bộ trong nhà trường nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.



LỜI GIỚI THIỆU
Máy điện là một trong những mô đun chuyên ngành được biên soạn dựa trên

chương trình khung và chương trình chi tiết của trường Cao đẳng Kỹ Thuật
Cơng Nghệ Bà Rịa - Vũng Tàu ban hành năm 2019 dành cho hệ trung cấp nghề
Kỹ thuật Máy lạnh và điều hịa khơng khí.Giáo trình được biên soạn làm tài liệu
học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ
hiểu nhất.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm giảng dạy, tham
khảo đồng nghiệp và tham khảo ở nhiều giáo trình hiện có để phù hợp với nội
dung chương trình đào tạo của nhà trường và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội
dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế.
Nội dung của giáo trình gồm có :
1. Khái niệm chung về máy điện và máy biến áp.
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc và bảo dưỡng, vận hành của động cơ
không đồng bộ 3 pha.
3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc và bảo dưỡng, vận hành của động cơ
không đồng bộ 1 pha.
4. Sửa chữa quạt bàn.
Giáo trình cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các ngành thuộc
lĩnh vực Máy lạnh và điều hịa khơng khí ,điện dân dụng, điện tử cơng nghiệp,
điện tử, cơ khí và cán bộ vận hành sửa chữa máy điện.
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học
và cơng nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức
mới cho phù hợp.
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo
nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý
kiến của q Thầy, Cơ giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện
hơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày.......tháng...... năm 2020
Tham gia biên soạn
1. Trần Quốc Anh
2. Võ Văn Giang

1


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU………………………………………………………………. 1
BÀI 1
KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN ............................................................... 5
1.1 Định nghĩa và phân loại .............................................................................. 5
1.1.1 Định nghĩa. ............................................................................................... 5
1.1.2 Phân loại. .................................................................................................. 5
1.1.3 Sơ đồ phân loại máy điện thường gặp:.................................................... 6
1.2. Phát nóng và làm mát máy điện ................................................................. 7
1.2.1 Phát nóng của máy điện ........................................................................... 7
1.2.2 Làm mát của máy điện ............................................................................. 7
BÀI 2
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP. .................... 8
2.1. Cấu tạo của máy biến áp ............................................................................ 8
2.1.1. Lõi thép của máy biến áp. ....................................................................... 8
2.1.2 Dây quấn máy biến áp. ............................................................................... 8
2.1.3 .Vỏ máy .................................................................................................. 10
2.2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp ....................................................... 11
2.3.Các chế độ làm việc của máy biến áp ....................................................... 12
2.3.1 Chế độ khơng tải................................................................................... 12
2.3.2 Chế độ có tải ........................................................................................... 13
2.3.3 Chế độ ngắn mạch .................................................................................. 15
BÀI
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ........................... 16
KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA ............................................................................... 16
3.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha. ............................................. 17

3.1.1 Phần tĩnh ( stato).................................................................................... 17
3.1.2 Phần quay (rôto) ..................................................................................... 19
3.1.3 Khe hở: ................................................................................................... 21
3.2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha ........................... 22
BÀI 4
BẢO DƯỠNG, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA............ 24
4.1. Xác định hư hỏng trước khi tháo động cơ................................................ 24
4.2.Tháo lắp động cơ: ...................................................................................... 24
4.3. Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa. .................................................. 26
4.3. Sát cốt ..................................................................................................... 26
4.3. Hư hỏng ở cổ góp và vành trượt ............................................................. 28
4.3. Hư hỏng chổi than và giá đỡ chổi than .................................................... 29
4.3. Hư hỏng ở phần từ và điện của động cơ ................................................. 31
4.4. Vận hành động cơ: ................................................................................... 39
BÀI 5
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ........................... 51
KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA ............................................................................... 51
5.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1 pha. .............................................. 51
2


5.2.Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha. ........................... 54
BÀI 6
BẢO DƯỠNG, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA ........... 59
4.1. Xác định hư hỏng trước khi tháo động cơ. .............................................. 59
4.2.Tháo lắp động cơ: ...................................................................................... 59
4.3. Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa. .................................................. 61
6.4. Vận hành động cơ: ................................................................................... 74
6.4.3. Vận hành : ............................................................................................. 78
BÀI 7

SỬA CHỮA QUẠT BÀN................................................................................... 80
7.1.Tháo, vệ sinh quạt. .................................................................................... 80
7.2.Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa. ................................................... 82
7.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt bàn. ........................................................... 86
7.4.Xác định các đầu dây quạt bàn: ................................................................ 88
7.5. Lắp ráp, vận hành. .................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 90

3


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN

Tên mơ đun:Máy Điện
Mã mơ đun: MĐ18
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này học sau các mơn học An tồn điện, Mạch điện, Vẽ
điện và mơ đun Đo lường điện.
- Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề, thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc.
-Ý nghĩa và vai trị: Giáo trình là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho
các ngành thuộc lĩnh vực Kỹ thuật Máy lạnh và điều hịa khơng khí, điện tử
cơng nghiệp, cơ khí và cán bộ vận hành sửa chữa máy điện.
Mục tiêu của mô đun:
Sau khi học xong mô đun này, học sinh – sinh viên có khả năng:
- Về kiến thức:
+ Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp máy điện không
đồng
bộ thông dụng trong thực tiễn.
+ Phân tích được sơ đồ đấu dây của động cơ không đồng bộ 1 pha, 3 pha.
- Về kỹ năng:

+ Bảo dưỡng được động cơ không đồng bộ 3 pha, 1 pha.
+ Đấu dây vận hành được động cơ không đồng bộ 3 pha, 1 pha.
+ Xử lý được một số hư hỏng nhỏ ở động cơ không đồng bộ 3 pha, 1 pha.
+ Đảm bảo an tồn cho người và thiết bị trong q trình thực hiện.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Làm việc độc lập, làm việc nhóm, tự
đánh giá được kết quả công việc theo yêu cầu giáo viên đưa ra.
Nội dung :

4


BÀI 1
KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN

Giới thiệu:
Trong công nghiệp và trong cuộc sống hàng ngày chúng ta tiếp xúc và
làm việc với nhiều loại máy điện như máy phát điện, động cơ điện (máy
bơm, máy quạt, máy khoan...) để hiểu biết, vận hành và sửa chữa, cải tiến nó
ta sẽ nghiên cứu về máy điện, bài này sẽ trình bày các khái niệm chung, tính
chất chung và phân loại máy điện.
Mục tiêu:
- Trình bày được định nghĩa và phân loại về máy điện.
- Mô tả được các loại vật liệu sử dụng trong chế tạo máy điện.
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện.
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo và khoa học.
Nội dung chính:
1.1 Định nghĩa và phân loại
1.1.1 Định nghĩa.
Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiên tượng cảm ứng
điện từ. Về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (các dây

quấn), dùng để biến đổi dạng năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy
phát điện) hoặc ngược lại biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện), hoặc
dùng để biến đổi thơng số điện như biến đổi điện áp, dịng điện,...
1.1.2 Phân loại.
Máy điện có nhiều loại được phân loại theo nhiều cách khác nhau, ví dụ
phân loại theo cơng suất, theo cấu tạo, theo chức nâng, theo loại dòng điện (xoay
chiều, một chiều), theo nguyên lí làm việc vv…Trong giáo trình này ta phân loại
đựa vào nguyên lý biến đổi năng lượng như sau:
*Máy điện tĩnh

5


Máy điện tĩnh thường gặp là máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa trên
hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây khơng
có chuyển động tương đối với nhau.
Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất
thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, q trình biến đổi có tính thuận
nghịch, ví đụ máy biến áp biến đổi điện năng có thơng số: U 1 , Il, f, thành điện
năng có thơng sơ' U 2 , I2, f, hoặc ngược lại biến đổi hệ thống điện U 2 , I2, f, thành
hệ thống điện U 1 , Il, f.
*Máy điện quay
Máy điện quay làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do
từ trường và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau
gây ra.
Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ biến đổi
điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng thành điện năng
(máy phát điện).
Q trình biến đổi có tính thuận nghịch, nghĩa là máy điện có thể làm việc
ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện.

1.1.3 Sơ đồ phân loại máy điện thường gặp:

Hình 1-1. Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thường gặp
6


1.2. Phát nóng và làm mát máy điện
1.2.1 Phát nóng của máy điện
Trong q trình làm việc có tổn hao công suất. Tổn hao năng lượng trong
máy điện gồm tổn hao sắt từ (do hiện tượng từ trễ và dòng xoáy) trong thép, tổn
hao đồng trong điện trở dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay). Tất cả
tổn hao năng lượng đều biến thành nhiệt năng làm nóng máy điện. Khi đó do
tác động của nhiệt độ, chấn động và các tác động lý hoá khác, lớp cách điện sẽ
bị lão hoá, nghĩa là mất dần các tính bền về điện và cơ. Thực nghiệm cho thấy
khi nhiệt độ tăng quá nhiệt độ cho phép 8÷100C thì tuổi thọ của vật liệu cách
điện giảm đi một nửa. ở nhiệt độ làm việc cho phép, độ tăng nhiệt của các phần
tử không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình của vật liệu cách
điện vào khoảng 10÷15 năm. Khi máy làm việc quá tải, độ tăng nhiệt độ sẽ vượt
quá nhiệt độ cho phép. Vì vậy, khi sử dụng máy điện cần tránh để máy quá tải
làm nhiệt độ tăng cao trong một thời gian dài.
1.2.2 Làm mát của máy điện
Để làm mát máy điện phải có biện pháp tản nhiệt ra ngồi mơi trường
xung quanh. Sự tản nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của mặt
máy mà còn phụ thuộc vào sự đối lưu của khơng khí xung quanh hoặc của môi
trường làm mát khác như dầu máy biến áp… Thơng thường, vỏ máy điện được
chế tạo có các cánh tản nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát.

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1
1. Định nghĩa và phân loại máy điện?
2. Các bộ phận cơ bản của máy điện là gì? Chức năng của các bộ phận ấy?

3. Tại sao phải quan tâm đến phát nóng và làm mát của máy điện?

7


BÀI 2
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP.
Giới thiệu
Với những Máy biến áp được tính tốn thiết kế chi tiết, đúng mục đích sử
dụng sẽ mang đến hiệu quả tối ưu. Nội dung bài học cung cấp cho các bạn
những kiến thức căn bản, hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến
áp. Hiểu được chức năng và cách sử dụng máy biến áp.

Mục tiêu:
Sau khi học xong bài học này, người học có khả năng:
- Mơ tả được cấu tạo, phân tích được nguyên lý làm việc của máy biến áp.
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo.

Nội dung chính:

2.1. Cấu tạo của máy biến áp
2.1.1. Lõi thép của máy biến áp.
Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thơng chính của máy, được chế tạo từ
những vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật điện. Lõi thép gổm hai bộ
phận:
Trụ là nơi để đặt dây quấn
Gơng là phần khép kín mạch từ giữa các trụ.
Trụ và gơng tạo thành mạch từ khép kín.
Để giảm dịng điện xốy trong lõi thép, người ta dùng thép lá kỹ thuật điện
(dày 0,35 mm đến 0,5 mm, hai mặt có sơn cách điện) ghép lại với nhau thành

lõi thép (hình 2.1a).
2.1.2 Dây quấn máy biến áp.

8


Nhiệm vụ của dây quấn máy biến áp là nhận năng lượng vào và truyền năng
lượng ra. Dây quấn máy biến áp thường làm bằng dây dẫn đồng hoặc nhôm, tiết
diện trịn hay chữ nhật, bên ngồi dây dẫn có bọc cách điện. Dây quấn gồm
nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép. Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn và
giữa dây quấn và lõi thép đều có cách điện. Máy biến áp thường có hai hoặc
nhiều dây quấn. Khi các dây quấn đặt trên cùng một trụ thì dây quấn điện áp
thấp đặt sát trụ thép còn dây quấn điện áp cao đặt bên ngoài. Làm như vậy sẽ
giảm được vật liệu cách điện.

Hình 2.1 Lõi thép và dây quấn máy biến áp 1 pha

9


Hình 2.2 cấu tạo máy biến áp 3 pha
2.1.3 .Vỏ máy
Nắp có sứ cao áp, hạ áp(sứ cách điện thường hoặc loại có dầu (sứ 35KV trở
lên có dầu). Dùng để che chắn, bảo vệ an toàn cho người và máy biến áp. Trên
vỏ máy còn dùng để lắp các bộ phận khác như: bộ phận chuyển mạch để điều
chỉnh điện áp ,rơle để bảo vệ, sứ...
Đối với máy biến áp có cơng suất lớn hơn 10000KVA thì ngồi vỏ có sử
dụng bộ tản nhiệt, thêm cánh quạt làm mát, máy biến áp dùng trong thủy điện
dầu được bơm qua hệ thống ống nước để tăng cường làm mát.

Hình 2.3. Vỏ máy biến áp điện lực 1 pha

10


2.2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Hình vẽ sơ đồ nguyên lý của MBA một pha hai dây quấn. Dây quấn 1 có N1
vịng dây được nối với nguồn điện áp xoay chiều U1, gọi là dây quấn sơ cấp. Ký
hiệu các đại lượng phía dây quấn sơ cấp đều có con số 1 kèm theo như u1, i1, e1, ..
Dây quấn 2 có N2 vịng dây cung cấp điện cho phụ tải Zt, gọi là dây quấn thứ
cấp. Ký hiệu các đại lượng phía dây quấn thứ cấp đều có con số 2 kèm theo như
u2, i2 , e2, ..
Đặt điện áp xoay chiều u1 vào dây quấn sơ, trong dây quấn sơ sẽ có dịng
i1. Trong lõi thép sẽ có từ thơng Φ móc vịng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ
cấp, cảm ứng ra các sđđ e1 và e2. Khi máy biến áp có tải, trong dây quấn thứ sẽ
có dịng điện i2 đưa ra tải với điện áp là u2. Từ thông Φ móc vịng với cả hai
dây quấn sơ cấp và thứ cấp gọi là từ thơng chính.
Giả sử điện áp u1 sin nên từ thông Φ cũng biến thiên sin, ta có:
   m sin t

Theo định luật cảm ứng điện từ, các sđđ cảm ứng e1, e2 sinh ra trong dây
quấn sơ cấp và thứ cấp MBA là:
e1   N1

d
 N1 m sin(t  90  )  2 E1 sin(t  90  )
dt

e2   N 2

d
 N 2  m sin(t  90  )  2 E2 sin(t  90  )
dt

Trong đó E1, E2 là trị số hiệu dụng của sđđ sơ cấp và thứ cấp, cho bởi:

E1 
E2 

 N1 m
2

 N2 m
2

  2 fN1 m  4, 44 fN1 m
  2 fN 2 m  4, 44 fN 2 m

Nếu giả thiết máy biến áp đã cho là máy biến áp lý tưởng, nghĩa là bỏ qua sụt
áp gây ra do điện trở và từ thông tản của dây quấn thì E1 ≈ U1 va E2 ≈ U2 :
U 1 E1 N1


k
U 2 E2 N 2

11


Hình 2.4. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha

Nếu N2 > N1 thì U2 > U1 và I2 < I1 : MBA tăng áp.
Nếu N2 < N1 thì U2 < U1 và I2 > I1 : MBA giảm áp
2.3.CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP
2.3.1 Chế độ không tải
Là trạng thái mà điện áp đưa vào sơ cấp là điện mức và phía thứ cấp hở
mạch. Có thể khái quát trạng thái như sau: U1 = U1đm; I2 = 0
Do không nối với tải (hở mạch phía thứ cấp) nên cuộn thứ cấp khơng
tham gia trong mạch. Mặt khác, tổng trở mach từ rất lớn hơn tổng trở cuộn dây
sơ cấp nên có thể xem như cuộn sơ cấp cũng khơng tồn tại, ta có các sơ đồ
tương đương
Dịng điện khơng tải (dịng điện từ hóa):
I0 = Im =

U 1dm
= (3 –10)%. I1đm.
Zm

Tổn hao khơng tải (tổn hao từ hóa): P0 = I02. Rm = U1đm. I0. Cos0. (với:
Cos0 =

R0 R m

).
Z0 Zm

12


Công suất phản kháng không tải Q0 rất lớn so với công suất tác dụng không tải

P0. Hệ số công suất lúc không tải thấp.
Cosφ0 =

R0
R20  X 0

2

P0


P

2

0

 Q20

 0,1  0.3

Từ những đặc điểm trên khi sử dụng khơng nên để máy ở tình trạng khơng tải
hoặc non tải.

Hình 2.5. Sơ đồ MBA khơng tải
Kết luận: Khi MBA không tải vẫn tiêu thụ một lượng công suất tác dụng để từ
hóa mạch từ và tồn tại dịng điện không tải trong cuộn sơ cấp. Tổn hao không tải
thường gọi là tổn hao sắt từ:
P0 = P0 = PFe ; ΔPst = p1,0/50B2(f/50)1,3G
Trong đó : P1,0/50 là cơng suất tổn hao trong lá thép khi tần số 50Hz và từ cảm 1

T. Đối với lá thép kỹ thuật điện 3413 dày 1,35 mm, P1,0/50 = 0,6 W/kg.
B từ cảm trong thép (T)
G khối lượng trong thép (kg)
2.3.2 Chế độ có tải
I1

X1

R1

I2/

X2/

R2/

Im
Xm
U2/

U1P
Rm

Hình 2.6.Sơ đồ thay thế của MBA 1 pha
13

ZTải


Khi MBA mang tải điện áp trên tải sẽ sụt một lượng U so với lúc không

tải, lượng sụt áp này phụ thuộc vào độ lớn và tính chất của tải.
Đặc tính ngồi của MBA được biểu diễn như đồ thị (phần tham khảo
thêm).
Sin
Tải cảm kháng

U2

Sin >0

U2đm
U
U2

2 >0

Cos = Const
Cos

2 <0

I2
I2đm

Tải dung kháng

Sin <0

Hình2.7a. Đặc tính ngồi của MBA

Hình 2.7b. Tính chất tải của MBA

Từ đồ thị ta được: U2 = U2đm – U
U =  (UnR. Cos2 + UnX. Sin2)
U% =  (UnR% . Cos2 + UnX% . Sin2)

Với:
 =

I2
I 2 dm

=

S2
S 2 dm

Là hệ số phụ tải, đặc trưng cho độ lớn của phụ tải.

 Cos2: Hệ số cơng suất của phụ tải.
 2: Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trên tải, đặc trưng cho tính
chất phụ tải.
 Độ lớn phụ tải được thể hiện qua hệ số  như sau:
o Máy biến áp non tải: I2 < I2đm   < 1  U giảm; U2 tăng.
o Máy biến áp đầy tải: I2 = I2đm   = 1  U = Uđm ; U2 = const.
o Máy biến áp quá tải: I2 > I2đm   > 1  U tăng; U2 giảm.
14


 Tính chất phụ tải được thể hiện qua góc lệch pha 2 .

o Khi tải có tính cảm kháng: Sin > 0  U > 0  U2 < U2đm.
o Khi tải có tính dung kháng: Sin < 0  U < 0  U2 > U2đm.
2.3.3 Chế độ ngắn mạch
Khái niệm về hiện tượng:
MBA đang vận hành với các thơng số định mức mà phía thứ cấp bị ngắn
mạch thì gọi là ngắn mạch sự cố hay ngắn mạch vận hành. Trường hợp này sẽ
gây nguy hiểm cho máy bởi dòng điện ngắn mạch sinh ra cực lớn. Thông
thường, người ta sử dụng các thiết bị tự động (CB, FCO, máy cắt) để cắt MBA
ra khỏi mạch khi gặp sự cố nói trên.
Ngồi ngắn mạch sự cố, khi chế tạo và vận hành MBA; Người ta tiến hành
ngắn mạch thí nghiệm để kiểm nghiệm và xác định các thông số của máy.

I2 = INM

I1đm

U1 = U1đm

I2 = INM = I1đm

U1 = UNM

b. Ngắn mạch thí nghiệm
a. Ngắn mạch sự cố
Hình 2.8. Trạng thái ngắn mạch MBA
Kết luận: Tổn hao ngắn mạch trong MBA chủ yếu là do 2 bộ dây quấn gây nên.
Tổn hao này còn gọi là tổn hao đồng:
Pn = PCu = PCu1 + PCu2

CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 2

1/Định nghĩa và công dụng của máy biến áp?
2/Các đại lượng định mức của MBA?

15


BÀI 3
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ
KHƠNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
Giới thiệu:
Máy điện khơng đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên
lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay cùa rơto n (tốc độ cùa máy) khác với tốc độ
quay của từ trường n1.
Máy điện khơng đồng bộ có hai dây quấn statọ (sơ cấp) nối với lưới điện tần
số không đổi f, dây quấn rôto (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khép kín qua điện
trở. Dịng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có
tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ rơto nghĩa là phụ thuộc vào tải ỏ trên trục của
máy. Cũng như các máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận
nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện, cũng như chế độ máy
phát điện.
Máy phát điện khơng đồng bộ có đặc tính làm việc khơng tốt lắm so với
máy phát điện dồng bộ, nên ít được dùng.
Động cơ điện khơng đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận
hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều
trong sản xuất và sinh hoạt. Dưới đây ta chỉ xét động cơ điện khơng đổng bộ.
Động cơ diện khống đồng bộ có các loại: động cơ ba pha, hai pha và một pha.
Động cơ điện khơng đồng bộ có cơng suất lớn trên 600W thường là loại ba
pha có ba dầy quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian một
góc 120° điên. Các động cơ cơng suất nhỏ dưới 600 w thường là động cơ hai
pha hoặc một pha. Động cơ hai pha có 2 dây quấn làm việc, trục của 2 dây quấn

đặt lệch nhau trong không gian một góc 90° điện. Động cơ điện một pha, chỉ có
một dây quấn làm việc. Bài này sẽ nghiên cứu, về cấu tạo và nguyên lý làm
việc của động cơ không đồng bộ.

Mục tiêu:
16


Sau khi học xong bài học này, người học có khả năng:
- Trình bày được cấu tạo của động cơ khơng đồng bộ 3 pha.
- Phân tích được ngun lý làm việc và từ trường quay của động cơ không
đồng bộ 3 pha.
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, sáng tạo và koa học.

Nội dung chính:
3.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha.
Gồm hai phần chính:
•

Phần tĩnh ( Stator: Stato, xtato)

•

Phần quay ( Rotor: Rơto)

Hình 3-1. Cấu tạo động cơ KĐB 3 pha
3.1.1 Phần tĩnh ( stato)
Phần tĩnh gồm các bộ phận là lõi thép và dây quấn, ngồi ra có vỏ máy và
nắp máy (hình 3-1.a)

17


Hình 3-1.a. Cấu tạo stato động cơ KĐB 3 pha
*Lõi thép stato:
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 (hình 3-1b)

Hình 3-1b.Cấu tạo lõi thép stato động cơ KĐB 3 pha
*Dây quấn ba pha:
Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện được bọc cách điện (dây điện từ)
được đặt trong các rãnh của lõi thép. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong
ba dây quấn ba pha stato sẽ tạo ra từ trường quay. Dây quấn ba pha có thể nối
sao hoặc tam giác

18


Hình 3-2.Cấu tạo dây quấn stato động cơ KĐB 3 pha

*Vỏ máy:
Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc gang dùng để cố định lõi thép và dây quấn
cũng như cố định máy trên bệ. Không dùng để làm mạch dẫn từ. Đối với máy
có cơng suất tương đối lớn (1000kw) thường dùng thép tấm hàn lại thành vỏ.
Tuỳ theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau: Kiểu vỏ hở, vỏ bảo
vệ, vỏ kín hay vỏ phịng nổ… Hai đầu vỏ có nắp máy và ổ đỡ trục. Vỏ máy và
nắp máy cịn dùng để bảo vệ máy.

Hình 3-3.Cấu tạo vỏ động cơ KĐB 3 pha

3.1.2 Phần quay (rôto)
Gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.
*Lõi thép
19


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 các lỗ để lắp trục.

Hình 3-4. Cấu tạo rô to động cơ KĐB 3 pha

*Dây quấn:
Dây quấn rơto của máy điện khơng đồng bộ thường có hai kiểu: rơto lồng sóc
(rơto ngắn mạch) và rơto dây quấn.
Rơto lồng sóc trong các rãnh của lõi thép rơto đặt các thanh đồng (hoặc
nhôm), các thanh đồng thường đặt nghiêng so với trục, hai đầu nối ngắn
mạchbằng 2 vòng đồng (nhơm), tạo thành lồng sóc.
Rơto dây quấn gồm lõi thép và dây quấn.
Lõi thép do các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau tạo thành các rãnh
hướng trục. Trong rãnh lõi thép rôto, đặt dây quân ba pha. Dây quấn rôto
20


thường nối sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng (vành trượt),
được nối với ba biến trở bên ngoài để điều chỉnh tốc độ và mở máy.

Hình 3-5. Cấu tạo rơ to dây quấn động cơ KĐB 3 pha

Động cơ khơng đồng bộ có hai loại: Động cơ rơto lồng sóc và động cơ
rơto dây quấn.

3.1.3 Khe hở:
Vì roto là một khối trịn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không
đồng bộ rất nhỏ (0,2÷1mm trong máy điện cỡ vừa và nhỏ) để hạn chế dịng điện
từ hố và như vậy mới có thể làm cho hệ số cơng suất của máy cao hơn.

Hình 3-6: Khe hở khơng khí giữa stato và rơ to
21