Thực hành Máy điện

X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 39 bμI thực hμnh số 5.1 5.1.1 phân loại máy điện 1. Phân loại máy điện 2. Mục đích, nội dung. - Giới thiệu về cấu tạo của động cơ điện ~ chiều, máy biến áp 1 pha, 3 pha, máy phát một chiều, xoay chiều. - Vận hành và sửa chữa động cơ KĐB ~ 3 pha roto lồng sóc bao gồm tìm hiểu về các thông số trên mác động cơ, bảo d−ỡng động cơ, sửa chữa dây quấn, thí nghiệm sau khi sửa chữa, xác định tổ nối dây MBA. 5.1.2 cấu tạo của động cơ điện 1 chiều, xoay chiều I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cấu tạo của động điện 1 chiều và xoay chiều máy điện Máy điện tĩnh Máy điện quay Máy điện một chiềuMáy điện xoay chiều Máy phát một chiều Động cơ một chiều Máy phát không đồng bộ Động cơ đồng bộ Động cơ không đồng bộ Máy điện không đồng bộ Máy điện đồng bộ Máy phát đồng bộ Máy biến áp Máy điện không đồng bộ đặc biệt X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 40 II- Nội dung 1. Cấu tạo động cơ điện xoay chiều 3 pha roto lồng sóc(hình vẽ 5.1, hình vẽ 5.2 ) -Vỏ (1): làm bằng gang, nhôm hoặc thép tấm hàn lại. - Lõi thép (2): Là mạch từ của máy làm bằng lá thép KTĐ. - Dây quấn (3): Vật liệu làm dây quấn bằng đồng hoặc nhôm. Rôto của động cơ bao gồm : - Lõi thép (4): Là mạch từ của máy làm bằng lá thép KTĐ. - Trục máy (5): Làm bằng thép. - Dây quấn (6): Vật liệu làm dây quấn bằng đồng hoặc nhôm. - Vành ngắn mạch (7) 2. Cấu tạo máy điện một chiều 5.1.3 Máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cấu tạo của máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu II- Nội dung 1. Máy biến áp 1 pha :(hình 5.3) Máy biến áp 1 pha th−ờng đ−ợc dùng phổ biến trong đồ điện dân dụng Mác Nắp quạt Hộp đầu nối Chân đế Mặt bích Trục máy (1) Vỏ Hình 5.1 kết cấu bên ngoài động cơ 3 2 Hình 5.2. a) kết cấu roto lồng sóc (rãnh chéo) b) kết cấu lõi stato và dây quấn (4) (5)(6) (7) a) b) X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 41 2 1 2 1 W W U Uk == Hệ số biến áp k > 1: BA hạ áp k < 1: BA tăng áp U1: là điện áp sơ cấp W1: là số vòng cuộn sơ cấp U2: là điện áp thứ cấp W1:là số vòng cuộn thứ cấp 2. Máy biến áp 3 pha (hình 5.4): 1- dây quấn (đồng hoặc nhôm) 2- mạch dẫn từ và làm khung quấn dây. 3- Các đầu dây nối đ−a ra ( hình 5.5) Hình 5.4 cấu tạo máy BA 3 pha 1 2 Cuộn dây a b mạch từ b Hình 5.3 Cấu tạo MBA 1 pha i 1 u1 u2w2 Φ1 U1 U2 W1 W2 X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 42 4. Máy biến áp tự ngẫu (hình 5.6) Loại MBA này có kết cấu nh− MBA 1 pha, nh−ng chỉ khác ở chỗ dây quấn sơ cấp và thứ cấp có sự liên hệ về điện 5.1.4 máy phát một chiều, xoay chiều I- Yêu cầu: nắm đ−ợc - Cấu tạo của máy phát điện một chiều - Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều Iii- Nội dung 1. Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều Bao gồm 2 phần : phần ứng, phần cảm (hình 5.7) 2. Cấu tạo của máy phát điện một chiều Bao gồm 2 phần: phần cảm và phần tĩnh (hình 5.8) i u1 Φ1 r Hình 5.6 Cấu tạo MBA tự ngẫu U2 A X B Y C Z a x b y C z Các đầu dây sơ cấp Các đầu dây thứ ấ Hình 5.5 Các đầu nối A U2 U1 X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 43 bμI thực hμnh số 5.2 5.2.1 các thông số trên mác động cơ I- Yêu cầu: nắm đ−ợc - Ph−ơng pháp đấu sao (Y) và tam giác (Δ) - Các thông số trên mác Cực từ Cuộn kích từ Lõi thép kỹ thuật dây quấn Phần ứng Phần cảm Hình 5.7 cấu tạo MFĐ ~ chiều Cuộn kích từ dây quấn phần ứng phiến đổi chiều chổi than lõi thép Phần cảm Phần ứng Hình 5.8 cấu tạo MFĐ 1 chiều X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 44 (1) (2) (3) (4) (6)(5) Hình 5.10 các thông số trên mác ĐC II- Dụng cụ - Đồng hồ vạn năng - Kìm, tô vít III- Nội dung 1. Đấu động cơ hình sao (Y) và hình tam giác (Δ) (hình vẽ 5.9) 2. Các thông số do nhà máy chế tạo quy định Một số thông số định mức cơ bản: hình 5.10 (1) Tần số: f = 50 (Hz) (2) Điện áp dây đầu vào khi đấu (Y) hoặc (Δ) (3) Công suất: P = 1.5 (KW) (4) Dòng điện khi đấu (Y) hoặc (Δ) (5) Hệ số công suất (6) Tốc độ quay IV- Câu hỏi 1- Cách đấu hình sao (Y) và hình tam giác (Δ) 2- Các thông số cơ bản trên mác động cơ điện ~ 3 pha A Y B Z C X (Δ) A Y B Z C X (Y) Hình 5.9 Ph−ơng pháp đấu ĐC ~ 3 pha X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 45 5.2.2. bảo d−ỡng động cơ I- Yêu cầu: nắm đ−ợc các b−ớc tiến hành: - Tiểu tu động cơ - Trung tu động cơ II- Dụng cụ - Kìm, tô vít, giẻ, cà lê, mỏ lết… - Máy nén khí. III- Nội dung Muốn động cơ điện có tuổi thọ cao, ngoài việc động cơ đ−ợc chế tạo với chất l−ợng cao, còn yêu cầu ng−ời vận hành phải thành thạo, đúng kỹ thuật, phải luôn luôn kiểm tra và tôn trọng chế độ vận hành bảo quản bảo quản và bảo d−ỡng động cơ điện. Ngoài ra, còn phải thực hiện đúng định kỳ tiểu, trung tu và đại tu với nội dung đầy đủ, và có chất l−ợng cao. Chú ý thêm là ch−a đến định kỳ bảo d−ỡng sửa chữa, song nếu chổi than quá tiêu chuẩn thì phải thay ngay. 1. Tiểu tu động cơ điện.(định kỳ tiểu tu động có điện quy định 3 tháng một lần) - Vệ sinh bên ngoài động cơ - Kiểm tra thông mạch và đo điện trở cách điện. - Dùng hơi ép khô thổi sạch bụi. - Xiết chặt các bu lông, êcu ở bệ, ở nắp 2 đầu và ở bộ gá lắp động cơ, kiểm tra mỡ ở vòng bi . 2. Trung tu động cơ điện. (định kỳ trung tu động cơ điện qui định sau 4000 giờ làm việc, một lần. Quá một năm nếu làm việc không đến 4000 giờ cùng trung tu) Nội dung của trung tu bao gồm các mục nh− ở tiểu tu và các mục sau: - Kiểm tra ổ bi, bạc dầu, nếu cần phải thay ngay (cần phải tháo động cơ ra). - Thay dầu mỡ mới, đo điện trở cách điện các bối dây và sấy nếu cần thiết. (l−ợng mỡ không đ−ợc nhét quá đầy, khoảng 2/3 khoảng chống của nắp mỡ, phải dùng mỡ đặc rắn, chịu nhiệt và chịu tốc độ thích hợp). IV- Câu hỏi 1- Quy trình tiểu tu động cơ, khi nào thì phải thực hiện tiểu tu 2- Quy trình trung tu động cơ, khi nào thì phải thực hiện trung tu. X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 46 5.2.3 sửa chữa dây quấn đckđb ~ 3 pha I- Yêu cầu: - Hiểu sơ đồ dây quấn II- Dụng cụ Búa con, kìm, nêm tre,dao, mỏ hàn, đồng hồ vạn năng. III- Nội dung Các b−ớc tiến hành: 1-Tháo động cơ, xem các bản vẽ của các mô hình (hoặc vẽ lại sơ đồ), làm sạch động cơ. 2- Chuẩn bị dụng cụ - Lót cách điện rãnh - Lót cách điện - Nêm - Xem xét kết cấu về cơ khí 3- Quấn bối dây - Làm khuôn - Hàn nối các đầu nối. - Vào dây 4- Thử - Kiểm tra thông mạch - Lắp chạy thử dây quấn 1 lớp Kiểu dây quấn đồng khuôn 2 lớp Dây quấn đồng tâm Hình 5.11 Kiểu dây quấn X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 47 5- Băng đầu cốt, sấy, tẩm, sấy khô 6- Thử nghiệm: đo Rcđ, Io, t 0 IV- Câu hỏi Các b−ớc tiến hành quấn động cơ KĐB ~ 3 pha 5.2.4. đo điện trở cách điện cho động cơ xoay chiều 3 pha I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cách đo điện trở cách điện của động cơ. II- Dụng cụ - Đồng hồ mêgôm mét loại 1000V - Kìm, dây điện, công tắc III- Nội dung Các b−ớc tiến hành: (hình vẽ 5.12) - Tháo các đầu đấu (Y) và (Δ) - Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra sự thông mạch các pha - Dùng đồng hồ megommet loại 1000(V) để đo cách điện: Đo cách điện Rcđ (pha-pha) [ Rcđ (A-B)] A Y B Z C X Đo cách điện giữa Rcđ (pha-vỏ) [Rcđ (A-vỏ)] Hình 5.12 Ph−ơng pháp đo điện trở cách điện A Y B Z C X MΩ5, 0 )] voC(R),voB(R),voA(R[: )vo pha (R )] AC(R),B-C(R),BA(R[ : ) phapha (R cdcdcdcd cdcdcdcd ≥ ⎭⎬ ⎫ −−−− −−− X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 48 Đ−a que đo sang các vị trí khác để đo đ−ợc giá trị còn lại cần đo. L−u ý: nếu giá trị Rcđ < 0,5MΩ thì cần phải tiến hành sấy, tẩm lại để đạt đ−ợc giá trị cần thiết, khi Rcđ < 0,5MΩ thì không đ−ợc phép cho động cơ vào làm việc. IV- Câu hỏi 1- Các b−ớc tiến hành đo điện trở cách điện 2- Giá trị Rcđ có giá trị là bao nhiêu là đ−ợc. 5.2.5 xác định cực tính động cơ ~ 3 pha I- Yêu cầu: nắm đ−ợc cách xác định cực tính của động cơ II- Dụng cụ - Đồng hồ vạn năng - Kìm, dây điện, công tắc ( hoặc nút ấn). - Nguồn điện 12V (1 chiều) - Milivôn kế 1 chiều mV III- Nội dung - Sơ đồ nguyên lý (hình vẽ 5.13) - Dùng đồng hồ vạn năng để kiểm tra sự thông mạch, đánh dấu các pha nh− hình vẽ - Tác động đóng / cắt CT để tạo ra sự thay đổi đột ngột về biên độ điện áp, lúc này mV sẽ bị thay đổi (hoặc không thay đổi) tuỳ thuộc vào các đầu đ−ợc nối có cùng cực tính (hay không cùng cực tính) mV1 3 5 2 4 6 12V CT + - mV 1 3 2 4 12V 6 5 CT a) b) Hình 5.13 các b−ớc xác định cực tính X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 49 Ta làm theo các b−ớc sau : - B−ớc 1 : đấu dây theo hình 5.13 a), sau đó tác động đóng cắt CT và quan sát kim đồng hồ mV. + Nếu mV = 0 thì ⎩⎨ ⎧ − − 42 31 là cùng cực tính + Nếu mV ≠ 0 thì ⎩⎨ ⎧ − − 32 41 là cùng cực tính - B−ớc 2 : đấu dây theo hình 5.13 b), sau đó tác động đóng cắt CT và quan sát kim đồng hồ mV. + Nếu mV = 0 thì ⎩⎨ ⎧ − − 64 53 là cùng cực tính + Nếu mV ≠ 0 thì ⎩⎨ ⎧ − − 54 63 là cùng cực tính IV- Câu hỏi Tác dụng của nút ấn CT 1- Các b−ớc tiến hành xác định cực tính động cơ điện 2- Có thể thay nguồn 1 chiều thành nguồn ~ đ−ợc không? 3- Có thể thay mV thành mA đ−ợc không? 5.2.6 động cơ 3 pha lμm việc với l−ới điện 1 pha I- Yêu cầu: nắm đ−ợc ph−ơng pháp đấu động cơ 3 pha khi chỉ có l−ới 1pha. - Cách lựa chọn sơ đồ đấu - Cách lựa chọn tụ II- Dụng cụ - Đồng hồ vạn năng - Kìm, tô vít III- Nội dung 1. Sơ đồ - Hình 5.14 là sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Δ) - Hình 5.15 là sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Y) X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 50 2. Tính dung l−ợng tụ điện: - Đối với hình 5.14: + Tụ làm việc: )F( U I 4800CC nguon dm 1lv μ≈= + Tụ khởi động: Ckd=C2=(2,5ữ3)ClvμF + Điện áp trên tụ: Ucđm ≈ Unguồn - Đối với hình 5.15: + Tụ làm việc: )F( U I 2800CC nguon dm 1lv μ≈= + Tụ khởi động: Ckd = C2=(2,5ữ3)Clv(μF) + Điện áp trên tụ: Ucđm ≈ Unguồn ~ Z B Y C a x Unguồn=UPha ĐC C1 C2 A Y B Z C X C1 C2 220 Hình 5.14: Sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Δ) CT CT Hình 5.15: Sơ đồ dùng cho động cơ đấu hình (Y) a x y b c z Unguồn=UdâyĐC C1 C2 A Y B Z C X C1 C2CT CT X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 51 Các công thức trên đ−ợc ứng dụng cho cho động cơ công suất 1KW, điện áp 220/380V, dòng điện 4,2/2A. Tụ làm việc: C1 = 52,5 (μF) Tụ khởi động: C2 = 132 (μF) Điện áp tụ: 250(V) IV- câu hỏi 1- Cách mắc động cơ KĐB 3 pha dùng trong l−ới điện 1 pha 2- Về nguyên tắc tụ điện C1 và C2 khác nhau ở điểm nào 3- Cách lựa chọn tụ điện 5.2.7 máy phát điện đồng bộ 3 pha I- Yêu cầu: nắm đ−ợc kết cấu, cấu tạo, nguyên tắc vận hành hệ thống II- Dụng cụ iii- nội dung 1. Kết cấu chung * Cấu tạo (hình 5.16) 1- Vỏ 2- Giá, chổi than 3- Vành tr−ợt (bằng đồng) 4- Vòng bi 5- Cuộn dây phần cảm 6- Cực từ phần cảm 7- Cuộn dây phần ứng 8- Đế 9- Quạt 10- Buli 11- Bộ chỉnh l−u 3 pha 10 11 1 2 3 4 5 6 78 9 Hình 5.16 cấu tạo máy phát điện tự kích X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 52 Đây là kiểu máy phát điện đồng bộ 3 pha tự kích, phần cảm: là phần tạo từ thông chính của máy nằm trên roto, có 2 cực (loại cực lồi), trên mỗi cực có đặt 2 cuộn dây kích thích, 2 đầu cuộn dây này đ−ợc nối với nguồn một chiều bằng các chổi than. * Phần ứng Trên stator ng−ời ta đặt 2 bộ dây 3 pha: Bộ dây A, B, C : cảm ứng điện áp 3 pha của máy phát Bộ dây a, b, c : cảm ứng điện áp 3 pha để kích thích cho máy phát, điện áp này qua chỉnh l−u cầu 3 pha, đ−a điện 1 chiều cho cuộn kích thích qua 2 đầu chổi than tạo nên từ thông chính của máy phát. * Tủ điều khiển (hình 5.17) Lắp thiết bị khởi động, điều chỉnh điện áp đo l−ờng. 2. Nguyên lý làm việc: (hình vẽ 5.18) Khi động cơ sơ cấp Đ quay, (phần cảm) của máy phát đ−ợc quay với tốc độ n = 3000 v/ph, vì tồn tại từ d− trong các cực của máy phát (nếu mất từ d− thì phải kích bằng nguồn một chiều) làm xuất hiện trong các cuộn dây A, B, C, a, b, c một điện áp nhỏ. A1 A2 A3 V V X Rđc M 1 0 Hz A11 B11 C11 0 58 52 51, 53 1 2 4 A21 B21 C21 Hình 5.17 tủ điều khiển X−ởng điện Máy điện 14/1/09 W X 53 - Điện áp trong các cuộn a, b, c đ−ợc chỉnh l−u (CL) thành dòng một chiều tạo từ thông cho máy phát → điện áp máy phát (F) tiếp tục tăng lên, dòng kích thích IKT tăng dần lên…quá trình trên tiếp tục đến khi UF = Uđm, đó là nguyên tắc của máy phát tự kích (xem đặc tính kích thích máy phát). - Điện áp tạo ra trong các cuộn A, B, C đ−ợc đ−a tới đầu ra tải (A1) 3. Vận hành Hệ thống có thể hoạt động ở 2 chế độ: máy phát hoặc động cơ. * Chế độ máy phát - Đóng áptomat A2: để cấp điện cho động cơ Đ (đèn V sáng) - Nhấn nút mồi M: để tạo từ thông ban đầu cho F, lúc này điện trở Rđc bị đ−ợc loại ra khỏi mạch nên dòng IKT = Imax , ngay sau khi xuất hiện điện áp (đèn xanh X sẽ sáng) cần phải bỏ tay ra khỏi nút M để Rđc đ−ợc đ−a trở lại mạch. - Kiểm tra đồng hồ V (đảm bảo điện áp đã đ−ợc phát ra) - Đóng áptomat A2 để cấp tải cho hệ thống - Kiểm tra đồng hồ A1, A2, A3, (đảm bảo Iđm ≥ 6A) * Chế độ động cơ