Phần V
Máy điện một chiều
Chơng 6. Dây quấn phần ứng máy điện một chiều.
6.1 Đại cơng.
Đây l phần dây quấn đặt trong các rãnh của lỏi thép phần ứng, nó có thể có 1 hoặc
nhiều mạch vòng kín. Dây quấn phần ứng l bộ phận tham gia trực tiếp quá trình biến đổi
năng lợng điện từ trong máy v chiếm tỷ giá đáng kể của giá thnh máy.
Yêu cầu đối với dây quấn phần ứng:
- Sinh ra đợc S.đ.đ cần thiết, cho I
đm
đi qua lâu di m không phát nóng quá mức cho
phép. Sinh ra đợc mômen đủ lớn v đổi chiều tốt.
- Tiết kiệm đợc vật liệu, kết cấu đơn giản, lm việc tin cậy v an ton.
- Phân loại dây quấn:
Dây quấn xếp đơn giản, phức tạp
Dây quấn sóng đơn giản, phức tạp
1. Cấu tạo của dây quấn phần ứng.
Hình 1.2 Phần
Hình 1.1 (a) dây quấn xếp, (b) dây quấn
Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối với nhau theo
quy luật xếp hoặc sóng, nh hình 1.1. Phần tử l phần cơ bản
nhất của dq, nó l một bối dây có 1 hoặc nhiều vòng. Hai đầu
của 1 phần tử nối với 2 phiến góp
Dây quấn phần ứng thờng đợc
thực hiện 2 lớp, nên 2 cạnh tác dụng
của 1 phần tử đợc phân bố, 1 ở lớp
trên v 1 ở lớp dới, hình 1.2. Trong
một rãnh có thể có 1 hoặc nhiều cặp
cạnh tác dụng, hình 1.3. Gọi Z l số
rãnh thực (số rãnh của lõi thép phần
ứng) v Z

1. Các bớc dây quấn.
a) Bớc dây quấn thứ nhất.
Bớc dây quấn thứ nhất, hình 1.5 đợc tính:

2p
Z
y
ngt
1
=
1.1
Nếu



0 dùng dây quấn
bớc ngắn đở tốn đồng hơn.
b) Bớc y v y
G

Dây quấn xếp đơn giản
y = y
G
= 1 1.2
c) Bớc dây quấn thứ hai.
Dây quấn xếp đơn giản
y
2
= y
1

= 1 v y
2
= y
1
- 1 = 4 - 1 =
3
b) Thứ tự nối các phần tử v giản đồ
khai triển dây quấn, hình 1.6
Quy ớc:
- Cạnh phần tử lớp trên vẽ bằng nét
liền, lớp dới nét đứt
- Vị trí cực từ phải đối xứng, bề rộng
b
c
= b
G
= 0,7

.
Hình 1.4 Giản đồ khai triển dây
- Chiều quay, chiều s.đ.đ
- Chổi than đặt chính giữa trục cức từ
để có E
max
v dòng điện trong phần tử bị nối ngắn mạch bé.
Hình 1.6 Giản đồ khai triển dq xếp
Máy điện 2
31
3. Số đôi mạch nhánh song song.
Xác định chiều s.đ.đ theo quy tắc bn tay phải thì

Z
p.360

0
ngt
0
==
1.4
Với thí dụ ở trên ta tính đợc

= 45
0
v vẽ đợc hình tia v đa giác s.đ.đ, hình 1.8
Hình 1.7 Sơ đồ ký hiệu
của
- Đa giác s.đ.đ khép kín chứng tỏ tổng s.đ.đ trong mạch vòng bằng 0 điều kiện lm việc
bình thờng không có dòng cần bằng
- Hình chiếu đa giác s.đ.đ lên trục tung l
E

v thấy có sự đập mạch s.đ.đ
- Mỗi đa giác s.đ.đ ứng với một đôi mạch
nhánh
- Đỉnh của đa giác s.đ.đ l các điểm đẳng
thế, có thể nối dây cân bằng.
5. Sự đập mạch của điện áp ra.
/2)cosUU
21

=

/2)cos(10,5.U
U
U
2
2
2
tb
=
+

=


1.7
G/2p
180
S/2p
180
S
p.360

000
===
Khi G/2p = 8 thì độ đập mạch < 1%
6.3 Dây quấn xếp phức tạp.
1. Bớc dây quấn.
Sự khác nhau giữa dq xếp đơn v xếp phức l ở bớc phiến
góp y
G
. Dq xếp phức có y

nt
1
========

b) Trình tự nối các phần tử.
Với các bớc dây quấn đã xác
định ở trên, ta thực hiện trình tự nối
dây quấn v đợc 2 dây quấn xếp đơn
độc lập với nhau, nh hình bên.
c) Giản đồ khai triển dây quấn
Theo thứ tự nối các phần tử dây
quấn ta vẽ đợc giản đồ khai triển
nh hình 1.11
d) Hình tia v đa giác s.đ.đ
Với số liệu dây quấn trên ta xác
định đợc góc lệch giữa hai phần tử
liên tiếp l:
Hình 1.11 Giản đồ khai triển dq xếp phức

0
00
30
24
2.360
S
p360
===
Từ đấy vẽ đợc hình tia v đa giác s.đ.đ nh hình 1.12
Máy điện 2
33

Bớc dây quấn tổng hợp
p
1G
yy
G

== 1.8
Biểu thức 1.8 khi lấy dấu (-) ta có dây quấn trái (thờng dùng), lấy dấu (+) ta có dây
quấn phải
Bớc dây quấn thứ hai y
2
= y - y
1
1.9
Từ biểu thức 1.8 có thể viết:
p
1
p
Z
p
1Z
p
1G
yy
ntnt
G
=

=


p
1G
yy
G
=

=

== dây quấn trái
y
2
= y - y
1
= 7 - 3 = 4

Máy điện 2
34
b) Thứ tự nối các phần tử.
c) Giản đồ khai triển dây quấn
Từ thứ tự nối các phần tử dây quấn
ta vẽ đợc giản đồ khai triển nh hình 1.14.
Trên giản đồ ta thấy phần tử 1 nối với phần tử 8
v 15 đều cách nhau 7 phần tử v đều nằm dới
cùng một cực tính (cực S), nhng khi nối đến
phần tử 5 trở đi thì chúng đều nằm dới cực N.
Nh vậy quy luật nối l nối hết các phần tử
nằm dới các cực cùng cực tính lại rồi nối các
phần tử ở dới các cực tính khác cho đến hết.
d) Hình tia v đa giác s.đ.đ
Hình 1.14 Giản đồ khai triển dq

== 1.10
Các bớc dây quấn khác giống nh dây quấn xếp đơn giản.
2. Giản đồ khai triển.
Xét dây quấn xếp phức tạp có: m = 2; 2p = 4; S = G = Z
nt
= 18 Máy điện 2
35
a) Các bớc dây quấn.
4
4
2
4
18

2p
Z
y
nt
1
===

bớc ngắn
8
2
18
p
m-G

p360
===
Từ đấy vẽ đợc hình tia v đa giác
s.đ.đ nh hình 1.17
3. Số đôi mạch nhánh.
Dây quấn sóng phức có:
a = m
1.5 Dây quấn hổn hợp
Dây quấn hổn hợp l sự kết hợp
giữa dq xếp v dq sóng, nh hình 1.18.
Hình 1.17 Hình tia v đa
g
iác s.đ.đ của d
q

1.6 Dây cân bằng điện thế.
1. Dây cân bằng loại một.
Dây cân bằng loại 1 dùng cho dây quấn xếp đơn, nối các
điểm đẳng thế trên dq với nhau, điểm 1 v 9; 2 v 10; 3 v 11,
trên hình 1.6 v hình 1.8(b). Dây cân bằng loại một nhằm cân
bằng điện thế của các nhánh dới các cặp cực khác nhau.
2. Dây cân bằng loại hai.
Hình 1.18 Dq
Dây cân bằng loại 2 dùng cho dây quấn sóng phức tạp. Với
dq xếp phức tạp thì các dq xếp đơn dùng dây cần bằng loại 1 giữa các dq xếp đơn dùng dây
cần bằng loại 2.
Dây cân bằng loại 2 thờng đợc nối ở phía các phiến góp, để khắc phục sự phân bố
điện áp giữa các phiến đổi chiều kề nhau không đều nhau.
Máy điện 2
36