Giáo trình Máy điện 1 - Phần 2: Lý thuyết chung - Chương 6 Dây quấn máy điện xoay chiều

Dây quấn của máy điện xoay chiều được bố trí ở hai bên khe hở trên lõi thép của phần tĩnh và phần quay, và là bộ phận chính để thực hiện sự biến đổi năng lượng cơ điện trong máy. Một cách tổng quát có thể chia dây quấn máy điện xoay chiều ra làm hai loại: dây quấn phần cảm (dây quấn kích từ) và dây quấn phần ứng. Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh ra từ trường ở khe hở lúc không tải. Từ trường này trong các máy điện quay thường có cực tính thay đổi (hinh 6-1 và 6- 2), nghĩa là bố trí cực bắc N và nam S xen kẻ nhau dọc khe hở, kết quả là nếu ở cực S đường sức từ đi vào mặt rotor theo hướng kính thì ở cực N đi ra khỏi mặt rotor. Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ nhất định khi có chuyển động tương đối trong từ trường khe hở và tạo ra stđ cần thiết cho sự biến đổi năng lượng cơ điện. Rõ ràng rằng nếu từ trường khe hở có cực tính thay đổi thì sđđ cảm ứng là sđđ xoay chiều. Do tính phức tạp của dây quấn phần ứng nên sau đây ta chỉ xét chủ yếu dây quấn phần ứng ba pha máy điện máy điện xoay chiều.

pdf16 trang | Chia sẻ: nguyenlinh90 | Ngày: 17/07/2019 | Lượt xem: 209 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giáo trình Máy điện 1 - Phần 2: Lý thuyết chung - Chương 6 Dây quấn máy điện xoay chiều, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 PHẦN THỨ HAI LÝ THUYẾT CHUNG Chương 6 DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Trên hình 6-1 và 6-2 là trình bày dây quấn máy điện xoay chiều. Hình 6-1 Dây quấn kích từ quấn tập trung của máy điện đồng bộ N S S N N N S S Rotor Stator Dây quấn của máy điện xoay chiều được bố trí ở hai bên khe hở trên lõi thép của phần tĩnh và phần quay, và là bộ phận chính để thực hiện sự biến đổi năng lượng cơ điện trong máy. Một cách tổng quát có thể chia dây quấn máy điện xoay chiều ra làm hai loại: dây quấn phần cảm (dây quấn kích từ) và dây quấn phần ứng. Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh ra từ trường ở khe hở lúc không tải. Từ trường này trong các máy điện quay thường có cực tính thay đổi (hinh 6-1 và 6- 2), nghĩa là bố trí cực bắc N và nam S xen kẻ nhau dọc khe hở, kết quả là nếu ở cực S đường sức từ đi vào mặt rotor theo hướng kính thì ở cực N đi ra khỏi mặt rotor. Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ nhất định khi có chuyển động tương đối trong từ trường khe hở và tạo ra stđ cần thiết cho sự biến đổi năng lượng cơ điện. Rõ ràng rằng nếu từ trường khe hở có cực tính thay đổi thì sđđ cảm ứng là sđđ xoay chiều. Do tính phức tạp của dây quấn phần ứng nên sau đây ta chỉ xét chủ yếu dây quấn phần ứng ba pha máy điện máy điện xoay chiều. N S Hình 6-2 Dây quấn kích từ quấn rãi của máy điện đồng bộ N S Stator Rotor 6.2. DÂY QUẤN PHẦN ỨNG MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Để hình thành từ trường khe hở có cực tính N và S xen kẻ nhau, dây quấn phần ứng (hình 6-3a) được tạo thành từ tổ hợp các bối dây (phần tử) với nhau. Mỗi bối dây của dây quấn xếp (hình 6-3a) hoặc dây quấn sóng (hình 6-3b) gồm có N vòng dây. Các phần ab, cd được đặt trong rãnh của lõi thép gọi là các cạnh tác dụng, còn ad, bc nằm ngoài rãnh gọi là phần đầu nối. (a) y b a c d (b) Hình 6-3. Dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều; (b) Phần tử dây quấn xếp; c) Phần tử dây quấn sóng y b a c d (c) Cạnh tác dụng Phần dầu nối (a) Nói chung dây quấn máy điện xoay chiều phải đảm bảo được các yêu cầu sau đây:  Đối với dây kích từ thì tạo ra từ trường hình sin ở khe hở, còn dây quấn phần ứng đảm bảo có sđđ và dòng điện tương ứng với công suất điện từ của máy.  Kết cấu dây quấn phải đơn giản.  Ít tốn nguyên vật liệu.  Bề về cơ, điện, nhiệt, hóa.  Lắp ráp và sửa chữa dễ dàng. 6.2.1. Các thông số đặc trưng của dây quấn máy điện xoay chiều a. Bước cực: Bước cực  là khoảng cách giữa hai cực từ liên tiết nhau. p2 Z  /số rãnh/. (6-1) Trong đó, Z là số rãnh và 2p số cực từ của máy. b. Bước dây quấn y: Bước dây quấn y là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của một phần tử tính bằng số rãnh (hình 6-3). Muốn có sđđ cảm ứng trong phần tử dây quấn lớn nhất ept.max thì bước dây quấn phải bằng bước cực nghĩa là y =  và y còn phải là số nguyên thì hai cạnh tác dụng của một phần tử dây quấn mới đặt được trong hai rãnh cách mhau một khoảng y. Nếu y =  gọi là dây quấn bước đủ, nếu y <  ta có dây quấn bước ngắn. c. Bước tương đối  : Bước tương đối  là tỉ số giữa bước dây quấn y và bước cực .   y (6-2) Trong đó,  = 1: dây quấn bước đủ.  < 1 : dây quấn bước ngắn. d. Số rãnh của một pha dưới một cực từ q: pm Z q 2  /số rãnh/. (6-3) Trong đó, m là số pha; còn q có thể là số nguyên, cũng có thể là phân số. e. Góc độ điện giữa hai rãnh cạnh nhau: Z .p p/Z 360360  /độ điện/ (6-4) f. Vùng pha của dây quấn:  q /độ điện/. (6-5) 6.2.2. Các loại dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều Nếu trong một rãnh chỉ đặt một cạnh tác dụng của một phần tử, ta có dây quấn một lớp như trình bày trên hình 6-4. Như vây số phần tử của dây quấn bắng nửa số rãnh (S = Z/2, trong đó S là số phần tử; Z là số rãnh). Còn dây quấn hai lớp là dây quấn mà trong một rãnh đặt hai cạnh tác dụng của hai phần tử khác nhau như trình bày trên hình 6-5. Như vậy số phần tử dây quấn bằng số rãnh ( ZS  ). Ngoài ra, người ta còn phân loại dây quấn theo số phần tử của một pha dưới một cực từ là dây quấn có q là sô nguyên và dây quân có q là phân số. Để hiểu rõ cách nối các phần tử dây quấn ta dùng sơ đồ khai triển. Sơ đồ khai triển là sơ đồ nhận được bằng cách cắt phần ứng bằng một đường thẳng song song với trục máy rồi trải nó ra trên một mặt phẳng. 6.3. DÂY QUẤN BA PHA CÓ q LÀ SỐ NGUYÊN. 6.3.1. Dây quấn một lớp: Dây quấn một lớp thường dùng trong các động cơ điện công suất dưới 7kW và trong các máy pháy điện tuabin nước. Xét sơ đồ khai triển dây quấn một lớp của máy điện xoay chiều ba pha có số liệu sau: Z = 24; 2p = 4; m =3. Trước hết ta thiết lập hình sao sđđ cạnh tác dụng của dây quấn và sau đó vẽ giản đồ khia triễn. Để vẽ hình sao sđđ cạnh tác dụng của dây quấn, ta tính các thông số đặc trưng của dây quấn như sau: 0 00 30 24 360.2 Z 360p  (độ điện); 2 2.3.2 24 mp2 Z q  rãnh 6 4 24 p2 Z  ; 6y  ; 00 602.30q.  (độ điện) Hình 6-4 Dây quấn một lớp Hình 6-5 Dây quấn hai lớp Ta vẽ hình sao cạnh tác dụng giữa hai rãnh cách nhau 300, như trình bày trên hình 6-6a. Cạnh tác dụng thứ 112 hình thành hình sao sđđ, các tia lệch pha nhau 30 0, ở đôi cực từ thứ nhất. Cạnh tác dụng thứ 1324 hình thành hình sao sđđ, ở đôi cực từ thứ hai, do có vị trí giống nhau trong từ trường, nên hoàn toàn trùng với hình sao của đôi cực từ thứ nhất. Chia hình sao sđđ đó thành 2m = 6 vùng pha, góc mỗi vùng pha  = q. = 2.300 = 600, lần lược gồm các vùng pha AX, BY, CZ, mỗi vùng pha có q = 2 rãnh và các pha A, B, C lệch pha 1200. Do hai cạnh tác dụng của một bối dây cách nhau y = 6 rãnh nên ta biết được cạnh tác dụng của từng pha. Từ hình sao sđđ ta thấy: pha A gồm hai bối dây (1-7), (2-8) dưới đôi cực từ thứ nhất và (13-19), (14-20) dưới đôi cực từ thứ hai. Tương tự pha B gồm các bối dây (5-11), (6-12); (17-23), (18-24) và pha C gồm các bối dây (9-15), (10-16); (21-3), (22-4) (hình 6-6b). Như vậy mỗi pha có 4 bối dây, tổng số bối dây của dây quấn là 12. Cộng các véctơ sđđ của từng pha ta sẽ được sđđ pha của các pha A, B, C tương ứng là AE  , AE , AE . Đem mắc nối tiếp các phần tử thuôc cùng một pha với nhau ta được sơ đồ khai triển dây quấn ba pha. Hình 6-7a trình bày một kiểu dây quấn với phần tử có kích thước hoành toàn giống nhau có tên là dây quấn đồng khuôn. Trên hình 6- 7b cho ta thấy việc bố trí phần đầu nối dây quấn. Hình 6-6 Hình sao sđđ rãnh (a) và phần tử (b) (a) (b) Hình 6-7 Sơ đồ khai triển dây quấn đồng khuôn (a) và bố trí phần đầu nối (b) Từ sơ đồ khai triển dây quấn hình 6-7a, ta thấy: + Mỗi pha có hai (n =2) nhóm phần tử dây quấn. + Mỗi nhóm có hai (q =2) phần tử dây quấn. + Các phần tử của một nhóm phải mắc nối tiếp nhau. Không được nối song song vì sđđ của các bối đây đặt liên tiếp nhau trong các rãnh lệch pha nhau một góc . + Các nhóm có thể mắc nối tiếp hoặc mắc song song hoặc là vừa song song vừa nối tiếp phụ thuộc vào điện áp. + Dây quấn gồm các phần tử có kích thước giống nhau gọi là dây quấn đồng khuôn (hình 6-7). Xác định sđđ của một pha Cộng các vectơ sđđ thuộc pha đó lại, ta có sđđ pha. Điều đó cho thấy rằng trị số sđđ của một pha không phụ thuộc thứ tự nối các cạnh tác dụng thuộc pha đó. Ví dụ pha A có thể nối các cạnh tác dụng theo thứ tự là cạnh thứ nhất của một phần tử ở rãnh số 1 nối với cạnh tác dụng thứ hai ở rãnh số 8 ký hiệu là (1-8), và tương tự (2-7) ở dưới đôi cực từ thứ nhất, còn (13-20), (14-19) ở dưới đôi cực từ thứ hai. Như vậy ta có thể nối các cạnh tác dụng của các phần tử ở các pha A, B, C theo thứ tự sau: Pha A: (1-8), (2-7); (13-20), (14-19). Pha B: (5-12), (6-11); (17-24), (18-23). Pha C: (9-16), (10-15); (21-4), (22-3). Với cách nối dây quấn như trên, ta có sơ đồ khai triễn dây quấn trình bày trên hình 6-8 Hình 6-8 Dây quấn đồng tâm Từ giản đồ khai triển hình 6-8a, ta thấy các bối dây giống như những vòng tròn đồng tâm gọi là dây quấn đồng tâm. Đây là dây quấn dễ tự động hóa trong quá trình đặt dây quấn vào rãnh. Khi thực hiện dây quấn đồng tâm phải bẻ phần đầu nối mỗi nhóm lên để chúng không chồng chéo nhau như trình bày trên hình 6-8b. Các kiểu dây quấn đồng tâm, đồng khuôn gọi là dây quấn tập trung vì các nhóm phần tử tập trung dưới các cực từ nhất định. Có thể nối các cạnh tác dụng của các phần tử theo thứ tự khác là cạnh thứ nhất đặt ở rãnh số 2 nối cạnh thứ hai ở rãnh số 7 (2-7), rồi (8-13) và (14-19), (20- 1). Như vậy ta có thể nối các cạnh tác dụng của các phần tử ở các pha theo thứ tự như sau : Pha A: (2-7), (8-13); (14-19), (20-1). Pha B: (6-11), (12-17); (18-23), (24-5). Pha C: (10-15), (16-21); (22-3), (4-9). Với cách nối trên ta được sơ đồ khai triễn được trình bày trên hinh 6-9 gọi là dây quấn phân tán. Ở đây chỉ vẽ một pha (pha A), pha B và C tịnh tiến pha A thêm 120 0 và 240 0 điện. 6.3.2. Dây quấn hai lớp Dây quấn hai lớp là loại dây quấn mà trong mỗi rãnh có đặt hai cạnh tác dụng. Khi quấn dây, canhjk thứ nhất của mỗi bối dây được đặt ở lớp trên của một rãnh, còn cạnh thứ hai được đặt ở lớp dưới của một rãnh khác cách nhau một bước dây quấn y, bằng bước cực  hoặc gần bằng . Thường thì dây quấn hai lớp có bước ngắn (y < ) để làm yếu sđđ bậc cao, do đó cải thiện dạng sóng sđđ, đó là ưu điểm của dây quấn hai lớp so với dây quấn một lớp. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là việc lồng dây quấn vào rãnh và sửa chữa dây quấn gặp khó khăn. Dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều có thể chế tạo thành dây quấn xếp hoặc dây quấn sóng, trong đó dây quấn xếp là chủ yếu còn dây quấn sóng chỉ dùng A X B     Hình 6-9 Dây quấn phân tán 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 C cho động cho rotor dây quấn của động cơ điện không đồng bộ và cho máy phát điện turbin nước công suất lớn. a. Dây quấn xếp: Ta sẽ thực hiện sơ đồ dây quấn xếp ba pha hai lớp với số rãnh Z = 24; số cực từ 2p = 4; sô pha m = 3. Ta tính các thông số đặc trưng của dây quấn: 0 00 30 24 3602360  . Z p điện 2 232 24 2  ..mp Z q 6 4 24 2  p Z 6 5y ;5y1    00 602.30q.  điện Vẽ hình sao sđđ phần tử của dây quấn với 6 vùng pha  = 600 đã được trình bày trên hình 6- 10. Từ hình sao sđđ, ta thấy các phần tử lệch pha nhau một góc 300 và mỗi pha dưới mỗi cực từ có một vùng pha với hai véctơ sđđ phần tử. Như vậy: + Pha A có các phần tử: 1,2,7,8; 13,14,19,20. + Pha B có các phần tử: 5,6,11,12; 17,18,23,24. + Pha C có các phần tử: 9,10,15,16; 21,22,3,4. Dựa vào hình sao sđđ phần tử, có thể nối các cạnh tác dụng của phần tử. Pha A có phần tử thứ nhất, có cạnh tác dụng thứ nhất đặt trong rãnh thứ nhất đặt ở lớp trên thì cạnh tác dụng thứ hai của phần tử này 1 + y = 6 đặt ở lớp dưới, còn phần tử 2,7,8 tương tự. Như vậy việc bố trí cạnh tác dụng của các phần tử trong các rãnh của các pha như sau: Pha A: lớp trên: 1 2 7 8 13 14 19 20 Lớp dưới: 6 7 12 13 18 19 24 1 Pha B: lớp trên: 5 6 11 12 17 18 23 24 Lớp dưới: 10 11 15 17 22 23 4 5 Pha C: lớp trên: 9 10 15 16 21 22 3 4 Lớp dưới: 14 15 20 21 2 3 8 9 Hình 6-11 trình bày sơ đồ khai triễn của dây quấn xếp vẽ cho pha A để dễ quan sát, còn pha B vẽ tương tự bằng cách tịnh tiến pha A đến rãnh số 5 và pha C đến rãnh số 9. Từ hình 6-11, ta thấy dưới mỗi cực của mỗi pha có hai (q=2) phần tử nối tiếp nhau thành một nhóm và các phần tử trong mỗi nhóm phải mắc nối tiếp nhau. Vì các phần tử đặt liên tiếp nhau dưới các cực từ N và S nên sđđ của chúng sẽ có chiều ngược nhau. Để các sđđ đó cùng chiều và cộng lại được với nhau phải nối đầu cuối của nhóm phần tử trước với đầu cuối của nhóm phần tử ở cực từ kế tiếp. Nói chung, các nhóm có thể mắc song song hoặc nối tiếp phụ thuộc điện áp. Nếu muốn mỗi pha có nhiều nhánh song song phải nối đầu của các Hình 6-10 Hình sao sđđ phần tử nhóm phần tử của pha đó lại với nhau. Như vậy số nhánh song song phải chia hết cho 2p và nhiều nhất bằng số cực từ. b/ Dây quấn sóng Ta cũng thực hiện sơ đồ dây quấn sóng ba pha hai lớp với số rãnh Z = 24; số cực từ 2p = 4; số pha m = 3 trình bày trên hình 6-12. Để đơn giản trên hình chỉ trình bày cách nối dây của một pha. Vì mỗi pha cũng gồm những phần tử như dây quấn xếp nên sđđ của hai loại dây quấn này hoàn toàn giống nhau, chỉ có cách nối các đầu dây của phần tử khác nhau. Đối với dây quấn sóng mỗi pha hình thành hai nhóm phần tử, các phần tử dưới các cực từ N mắc nối tiếp nhau hình thành nhóm thứ nhất và các bối dây dưới các cực từ S mắc nối tiếp nhau hình thành nhóm thứ hai. Thí dụ nếu bắt đầu từ A1 đến X1 thì sau khi đi quanh phần ứng q (q=2) vòng ta đặt được nhóm bối dây 2, 14, 1, 13 nằm dưới các cực từ N. Cũng tương tự nếu bắt đầu từ A2 đến X2 thì sau khi đi quanh phần ứng 2 vòng ta có nhóm các bối dây 8, 20, 7, 19 nằm dưới các cực từ S. Sđđ hai nhóm phần tử nằm dưới các cực từ khác tên sẽ có chiều ngược nhau, như vậy nếu muốn mỗi pha có một nhánh thì phải nối X1 với A2 để sđđ của hai nhóm cùng chiều nhau. 1 A B     C X Hình 6-11 Dây quấn xếp hai lớp bước ngắn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 Hình 6-11 Dây quấn sóng hai lớp bước ngắn y/ = 5/6 1 A1     X1 X2 A2 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 6.4. DÂY QUẤN CÓ q LÀ PHÂN SỐ Trong các máy điện tốc độ thấp nhiều cực từ, thí dụ như trong các máy phát điện tuabin nước, số rãnh của mỗi pha dưới mỗi cực từ q không thể lớn, vì nếu q lớn thì số rãnh Z sẽ rất nhiều, khiến lượng chất cách điện của dây quấn tăng làm kích thước và trọng lượng của máy tăng. Nhưng nếu q nhỏ thì từ trường sóng bậc cao nhất là sóng răng sẽ mạnh hơn, kết quả là dạng sóng sđđ không được cải thiện. Để tránh trình trạng đó người ta dùng dây quấn có q là phân số: d c b d N q  . Dây quấn có q là phân số có thể quấn thành một lớp hoặc hai lớp và cũng có thể theo kiểu quấn xếp hoặc quấn sóng. Ở đây quấn sóng được dùng nhiều hơn vì tiết kiệm được đồng ở phần đầu nối. Chú ý số phần tử của một pha dưới một cực từ q là phân số và cũng là trị số trung bình của N phần tử dưới d cực từ. Trên thực tế khi quấn dây, số phần tử của một pha dưới một cực từ là số nguyên. Để thực hiện điều đó ta viết: d )1b(cb)cd( d cbd d c b d N q     (6-8) Từ biểu thức (6-8), ta có thể bố trí N phần tử của một pha dưới d cực từ và: + Nhóm có nhiều phần tử gọi là nhóm lớn: (b+1) phần tử. + Nhóm có ít phần tử gọi là nhóm nhỏ: b phần tử. + Dưới d cực từ có c nhóm lớn và (d-c) nhóm nhỏ. Xét ví dụ : Vẽ giản đồ khai triển dây quấn có Z = 18; 2p = 4 ; m = 3. + Tính các thông số đặc trưng của dây quấn: 0 00 40 18 3602360  . Z p điện 2 1 1 2 3 2.3.2 18 mp2 Z q  00 60 2 3 40  .q. điện 5,4 4 18 p2 Z  ; 4y  Vậy có 3 (N = 3) phần tử sẽ bố trí dưới 2 (d= 2) cực từ, và có b = c = 1. Nhóm lớn có b+1 = 2 phần tử . Nhóm nhỏ có b = 1 phần tử. Vẽ hình sao sđđ phần tử của dây quấn với 6 vùng pha  = 600 đã được trình bày trên hình 6-10. Từ hình sao sđđ, ta thấy các phần tử lệch pha nhau một góc 400 và mỗi pha có 6 véctơ ứng với 6 phần tử . Như vậy: + Pha A có các phần tử: 1,2,6, 10,11,15; + Pha B có các phần tử: 4,5,9, 13,14,18; + Pha C có các phần tử: 7,8,3, 16,17,12. 1,10 2,11 4,13 6,15 7,16 8,17 400 3,12 5,14 9,18 Hçnh 6-12 Hçnh sao sââ A X B Z Y C Sơ đồ nối dây các pha: chú ý y = 4. Pha a: lớp trên: 1 2 6 10 11 15 Lớp dưới: 5 6 10 14 15 1 Pha b: lớp trên: 4 5 9 13 14 18 Lớp dưới: 8 9 13 17 18 4 Pha c: lớp trên: 7 8 3 16 17 12 Lớp dưới: 11 12 7 2 3 16 Sơ đồ khai triển (một pha) của dây quấn q là phân số, kiểu dây quấn sóng được trình bày trên hình 6-13. Ở đây thực hiện bước ngắn với  = y/= 4/4,5. Ta cũng thực hiện sơ đồ dây quấn sóng ba pha hai lớp với số rãnh Z = 18; số cực từ 2p = 4; số pha m = 3 trình bày trên hình 6-14. Để đơn giản trên hình chỉ trình bày cách nối dây của một pha. 1 A B     C X Hình 6-13 Dây quấn xếp hai lớp với q là phân số 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 1 A     X Hình 6-14 Dây quấn sóng hai lớp với q là phân số 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 6.5. DÂY QUẤN NGẮN MẠCH KIỂU LỒNG SÓC Đây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc được tạo thành bởi các thanh dẫn bằng đồng đặt trong các rãnh của rôto, hai đầu của chúng hàn với hai vành ngắn mạch cũng bằng đồng. Các thanh dẫn và vành ngắn mạch nói trên cũng có thể đúc bằng nhôm. Sđđ của các thanh dẫn lệch pha nhau một góc:  = 2p/Z. Trong tính toán thực tế, thường xem mỗi thanh dẫn là một pha: m2 = Z2, và số vòng dây của một pha: N = 1/2, các hệ số kn = kr = 1. Sơ đồ mạch điện của dây quấn lồng sóc: Sơ đồ mạch điện của dây quấn rotor kiểu lồng sóc như trình bày trên hình 6- 14a, trong đó: rt - điện trở thanh dẫn; rv - điện trở của từng đoạn giữa hai thanh dẫn của vành ngắn mạch; Ta thay thế mạch điện thực nói trên bằng mạch điện tương đương dựa trên cơ sở tổn hao của hai mạch điện đó bằng nhau (hình 6- 14b). Đối với một nút bất kỳ, thí dụ nút hai ta có: I t2 = I v23 - I v12 Do dòng điện trong các đoạn của vòng ngắn mạch cũng lệch pha nhau một góc  , ta có: Z p sinIsinII vvt     2 2 2 và Z p sin I I tv   2 Vì tổn hao trên điện trở của mạch điện thực và mạch điện thay thế phải bằng nhau, nghĩa là: rZIrZIrZI tvvtt 222 2  Kết hợp với phương trình trên, ta tìm được điện trở pha của dây quấn kiểu lồng sóc:  2tI  12vI  23v I Hình 6-15 Quan hệ giữa dòng điện trong thanh dẫn và dòng trong vành ngắn mạch Hình 6-14 Sơ đồ mạch điện thực (a) và tương đương (b) của dây quấn kiểu lồng sóc 1 2 3 rt rv 12vI  23vI 34vI 1tI  2tI 3tI 12vI  23vI 34vI  21vI 21vI  1 2 3 r 12vI  23vI 34vI 1tI  2tI 3tI 12vI  23vI 34vI  21vI 21vI  (a) (b) Z p sin r rr vt   22 6.6. CÁCH THỰC HIỆN DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU: Dây quấn máy điện xoay chiều được đặt trong các rãnh trên stator hay rotor. Các rãnh nầy có các dạng như sau: Rãnh nửa kín (hình 6-16b) dùng cho dây quấn stato máy điện công suất P< 100 kW, điện áp U<1000V. Loại rãnh nầy chỉ dùng dây dẫn tiết diện tròn dường kính < 2,5mm. Rãnh nữa hở (hình 6-16c) dùng cho dây quấn stato của các máy điện có công suất lớn P = 300-400 kW, điện áp U<1000V Rãnh hở (hình 6-16d) dùng cho dây quấn stato máy điện công suất lớn, điện áp cao. Dây quấn loại nầy thường dùng tiết diện chữ nhật, làm thành những bối dây trước rồi sau đó đặt vào rãnh. Ở những máy điện công suất lớn, để tránh lực điện từ rất mạnh lúc xảy ra ngắn mạch tác dụng lên phần đầu nối, làm hỏng phần đầu nối dây quấn stator bộ phận nầy buộc chặt vào các vòng thép có boulông bắt vào thân máy./.    Hình 6-16 Các dạng rãnh của dây quấn máy điện a) Rãnh kín b) Rãnh nữa kín c) Rãnh nữa hở d) Rãnh hở CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Dây quấn máy điện xoay chiều có những yêu cầu nào? 2. Dây quấn máy điện xoay chiều có những tham số đặc trưng nào? 3. Nguyên tắc quấn dây của dây quấn ba pha một lớp và hai lớp có q là số nguyên? Khi nối song song của các nhánh của một pha cần đảm bảo các điều kiện gì? 4. Nguyên tắc quấn dây của dây quấn ba pha hai lớp có q là phân số? Điều kiện để tạo thành các nhánh song song của mỗi pha? Ý nghĩa của dây quấn này trong việc cải thiện dạng sóng sđđ và phạm vi áp dụng của nó? 5. Sự khác nhau của dây quấn xếp và dây quấn sóng hai lớp?    BÀI TẬP Bài số 6-1. Máy điện xoay chiều ba pha có số liệu sau:
Tài liệu liên quan