Đồ án tốt nghiệp GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY
QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU
 án tt nghip

1

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY QUẤN
MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀUMÁY
IN XOAY CHIU
I. I CNG

Dây qun phn ng có nhim v cm ng c mt sc in ng nht
nh .Khi có chuyn ng tng i vi t trng khe h. Dây qun phn
ng ca máy in xoay chi
u bao gm dây quán Stato và dây qun Roto.
Cng ging nh dây qun ca máy in mt chiu, dây qun phn ng
ca máy in xoay chiu gm nhiu phn t ni vi nhau theo mt quy
lut nào ó. Phn t  ây cng chính là bi dây và c t vào trong
các rãnh phn ng. Bi dây có th ch là mt vòng dây (gi là dây qun
kiu thanh dn, bi dây th
ng ch to dng 1/2 phn t và tit din
thng ln), cng có th nhiu vòng dây (tit din dây nh và gi là dây
qun kiu ng dây). S vòng dây ca mi bi, s bi dây ca mi pha và
cách ni ph thuc vào công sut, in áp, tc , iu kin làm vic ca

pm
Z
q
2
=

8) Bc dây y……
Trong thc t có nhiu kiu dây qun cho máy in không ng b Roto
lng sóc, tuy nhiên theo phng pháp b trí ca các cnh ca dây qun
trong rãnh thì dây qun phân làm hai loi : mt lp và hai lp.
Trong khuôn kh ca cun  án này ta ch  cp ti mt s kiu dây
qun hay dùng ch yu nht.
II .DÂY QUN MT LP
Dây qun mt lp thng c dùng trong các ng c in công sut
di 10kw và trong các máy phát in tuabin nc.Trong dây qun mt
lp, s rãnh ca mt pha di mt bc c
c q thng là s nguyên, cnh
ca bi dây chim c rãnh nên s cnh ca bi dây ca mt pha di mt
bc cc úng bng q và di mi ôi cc mi pha có mt t bi dây
gm q bi dây.Trc khi i vào c th tng kiu, ta nghiên cu s sp
xp các u ni ca bi dây trong mt pha  phân loi các kiu dây qun
mt lp
 án tt nghip

3
a) a’)


Nu p là s l thì s t bi dây chia chn cho ba do ó có th t các bi
dây lên ba mt phng khác nhau (hình 1.2) và gi là dây qun ng tâm
ba m
t phng. Nu mun t vào hai mt phng thì mt bi dây phi un
li (nh hình 1-3).
Khi q là s chn thì có th chia t bi dây ra làm hai na t và u dây
ca các na t này b ngot v hai phía khác nhau. Nh vy trong mt
pha s na t bi dây bng s cc nên phn u ni ca dây qun mt
pha s chi
m tt c chu vi b mt phn u ni ca Stato, do ó phn u
H×nh 1.2 d©y quÊn ®ång t©m 3 mÆt ph¼ng
víi p lμ sè ch½n
p= 2
q= 2
q= 4

dây qun không i xng.
2. DÂY QUN NG KHUÔN :
Ngc li vi dây qun ng tâm, dây qun ng khuôn là loi dây
qun i xng vì nó do nhng bi dây ging nhau hp li. Dây qun ng
khuôn có th chia làm ba loi : n gin, phân tán và móc xích.
S  ca mt pha dây qun ng khuôn n gin nh  hình1-1,ca loi
ng khuôn phân tán nh hình 2-1. So vi loi dây qun ng tâm phân
tán ch khác nhau  hình dáng ca u dây ni.
 án tt nghip

6



Vì mi bi dây do hai cnh ngn và dài hp li nên bc dây phi là s
l. Dây qun ng tâm và ng khuôn n gin, phân tán u thuc loi
dây qun bc  còn dây qun móc xích có th là bc  hay bc
ngn. V quan h in và t, dây qun móc xích có th là bc ngn
nhng nhìn toàn b dây qun thì ging nh mt dây qun b
c , vì
vy u im ca dây qun này là tit kim ng  phn u ni.
II. DÂY QUN HAI LP

Cng nh  máy in mt chiu,dây qun hai lp ca máy in xoay
chiu gm nhiu bi dây c lp hp li, có bao nhiêu rãnh thì có by
nhiêu bi dây.Dây qun hai lp là loi dây qun mà trong mi rãnh có t
hai cnh tác dng, nh vy s bi dây bng s rãnh S = Z, s t bi dây
trong mt pha bng Z/mq=2mpq/mq=2p, ngha là bng s cc c
a máy.
Khi qun dây, cnh th nht ca mi bi dây c t  lp trên ca mt
rãnh, còn cnh th hai c t  lp di ca mt rãnh khác vi khong
cách y gia hai cnh bi dây hay bc dây qun bng hoc gn bng
bc cc . Thng thì dây qun hai lp có bc ngn ( y < )  làm yu
sc in 
ng bc cao do ó ci thin c dng sóng sc in ng, ó
là u im ca nó so vi dây qun mt lp. Ngoài ra dùng dây qun hai
lp còn gim nh lng tiêu hao ng  phn u ni khi máy ln và khi
 án tt nghip

8

A có kí hiu là “*”. các sc in ng ó cùng chiu và cng li vi
nhau phi ni cui ca nhóm bi dây trc vi u ca nhóm bi dây tip
theo.Nu mun mi pha có nhiu mch nhánh song song phi ni u ca
các nhóm bi dây ca pha ó vi nhau và cui ca các nhóm bi dây ó
1
2
3
4
5
6
A
Z
B
X
C
Y
N
S
A
Z
B
C
X
Y
 án tt nghip

9

vi nhau.Nói chung s nhánh song song ca mi pha là k vi iu kin k
chia úng 2p.

c kiu dây qun nào phù hp nht vi công sut ca ng c và còn
phi làm sao m bo c các ch tiêu v mt k thut cng nh kinh t
c tt nht.
Tóm li qua phn lý thuyt v dây qun va nêu vi các thông s ã cho
  bài ta hoàn toàn có th chn kiu dây qun xp hai lp t vào rãnh
na kín và s dng bc dây qun là bc ngn.Vì nó có nhiu u im
nh : có th chn bc dây qun tt nht  ci thin dng sóng sc in
ng,gim nh lng tiêu hao ng  ph
n u ni khi máy ln…

 án tt nghip

10 CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KÊT CẤU
I. I CNG
Vic xác nh thông s kt cu nhm ch to ra máy kinh t hp lý nht
mà tính nng phù hp vi tiêu chun nhà nc.Tính kinh t ca máy
không phi ch là vt liu s dng  ch to ra máy mà còn xét n quá
trình ch to trong nhà máy,nh tính thông dng ca các khuôn dp, vt
úc,các kích thc và chi tit tiêu chun hóa ….
II.XÁC NH THÔNG S KT CU
2.1Ch
n loi lõi st stato máy làm bng thép k thut in cán ngui dy
0,5(
mm) (do nó có u im nh là sut tn hao nh ,cng  t cm


2.4 ng kính ngoài Roto :

cm15,210,045215,32DD
'
=×−=−=

2.5 Bc rng Stato :

cm
p
D
t 3352,1
36
3,15
2
1
=
×
=
×
=
ππ

 án tt nghip

11

2.6 Bc rng Roto :


1
=−
+×+×
=−
++×
=() ( )
cm0,66760,980
36
1,790215,3
b
Z
h2D
b
1
1
1r
"
Z
1
=−
×+×
=−
+
=

vy ta có:
cm0,6814

2
411
'
'
Z
2
=
−
×−−×
=
−
−−
=

( )
()
cm0,8587
0,2
34
0,21,978215,21
d
Z
dh2D
b
2
2
21r

+
=⇒

2.9 Kích thc rãnh cách in stato :
-Tit din thc ca rãnh
() ()
2
n12
21
'
r
mm131,8201,817,40
2
7,109,80
hh
2
bb
S =−×
+
=−×
+
=

Trong ó : * h
12
= h
r1
-h
41
=17,90-0,5=17,40mm

-S
c
=131,82-21,39=110,43mm
2

2.10 Chiu cao gông Stato :

cmh
DD
h
r
n
g
21,2790,1
2
3,153,23
2
11
=−
−
=−
−
=

2.11 Chiu cao gông Roto :

cmdh
DD
h
r

()
2
22
21
422r
21
2
2
2
1
2r
mm48,3072
2
2,03,2
0,7519,78
2
2,03,2
2
2,03,2
2
dd
hh
2
dd
2
dd
S
=
⎟
⎠
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ DÂY QUẤN STATO

I I CNG
Vic xác nh thông só dây qun Stato cho máy là công vic ht sc quan
trng vi nhiu yêu cu khác nhau.Nói chung cho dây qun phi m bo
các yêu cu nh : phi to ra c  khe h không khí mt t trng
phân b hình sin hoc m bo có c mt sc in ng và mt dòng
in tng ng vi công sut in t c
a máy,tit kim c vt liu….
Nhng yêu cu này có liên quan n c tính làm vic ca máy.

II XÁC NH THÔNG S KT CU
3.1 Xác nh kiu dây qun:
-Nh  phn kt lun chng I ta ã chn dây qun xp hai lp s dng
bc ngn vi y =7
-Vy ta có :
778,0
9
7
===
τ
β
y

Vi :

sin
2
sin =×=×=
ππ
β
y
k

 án tt nghip

14

-H s bc ri :
9598,0
2
20
sin3
2
20
3sin
2
sin
2
sin
=
×
×
=
×
×
S  DÂY QUN XP 3 PHA HAI LP VI Z =36; 2p= 4 ; q =3;  =7/9 ; m =3
 án tt nghip

1 3.3S vòng dây ni tip mt pha :

vòng101
01046,0509019,011,14
220962,0
.f.k.k4
Uk

-4

= 0,85×0,64×16×12,0166×10
-4

= 0,0146
3.4 S thanh dn tác dng ca mt rãnh là :

16,83
32
1011
qp
Wa
u'
'
11
1r
=
×
×
=
×
×
=

Vy ta ly: u
r1
=17
Nh vy s vòng dây chính xác ng vi u
r1

Uk
1dqs
1E
=
××××
×
=
×
=ΦT84,0
0166,121664,0
10.01036,0
l
10.
B
44
=
××
=
τ××α
Φ
=
δδ
δ

Ta có :

%5%17,1100

.
Do vy theo hình 10-4 trang 237sách TKM ca tac gi Trn Khánh Hà
và Nguyn Hng Thanh vi D
n
=23,3cm ta chn c tích s AJ=
-
1900A
2
/cm.mm
2
.
Vy ta có mt  dòng in là :

2
1
/7735,6
504,280
1900
mmA
A
AJ
J ===

Trong ó : - A: ti ng

A/cm280,504
15,3
10222,019632
D
WIm2

1
= 2 :s si chp song song .
-I
m
=22,0196A : dòng in nh mc (theo 1.3).
Vy theo tiêu chun bng VI-1 ph lc VI ta chn dây ng tráng men
PETV có ng kính dây không k cách in là d =1.45mm ,ng kích
k c cách in là d
c
=1,535mm va tit din dây là s=1,651mm
2

3.7 H s lp y rãnh :

725,0
430,110
535,1217
S
dnu
k
2
1r
2
c11r
l
=
××
=
××
=

 Sc t ng  khe h không khí.
 Sc t ng  r
ng Stato.
Sc t ng  gông Stato.
Sc t ng  rng Roto.
Sc t ng  gông Roto.
4.1 Sc t ng  khe h không khí :
 tính sc t ng  khe h không khí ngi ta a ra h s khe h
không khí (h s Carter) k

.
H s này th hin s phân b t trng không u  khe h không khí
do có rng rãnh ca Stato và Roto.H s này c tính nh sau: k

=k
1
×
k
2
Vi : -k
1
h s khe h không khí do rng rãnh ca Stato.
-k
2
h s khe h không khí do rng rãnh ca Roto.
Trong ó :

1899,1
045,07343,43352,1
3352,1

1
=
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
δ
δ
ν
b
b


0446,1
045,03333,14054,1
4054,1
22
2

⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
δ
δ
ν
b
b


B
c11Z
1
1Z
=
××
××
=
××
××
=

 Trong ó : k
c
=0,95 h s ép cht lõi st.
Theo bng V-6 ph lc V trang 608 sách TKM ca tác gi Trn Khánh
Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t trng trên rng
Stato là H
Z1
=20,7 A/cm.
Nh vy sc t ng trên rng Stato là :
F
Z1
=2.h
z1.
H
Z1
=2×1,790×20,7 =74,106 A
Trong ó : h
Z1

=1,4054cm bc rng Roto (theo 2.5).
 án tt nghip

5

-T B
Z2
=1,31T tra bng ph lc V-6 ph lc V trang 608 sách TKM
ca tác gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta c cng  t
trng trên rng Roto là : H
Z2
= 7,38A/cm.
-Vy sc t ng trên rng Roto :
F
Z2
= 2.h’
z2
.H
Z2
= 2×1,871×7,38 = 27,6159 A
Trong ó chiu cao tính toán ca rng Roto bng :

cm1,871
3
0,32
1,978
3
d
hh
1

=1,54T theo bng V-9 ph lc V trang 611sách TKM ca tác
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t
trng trên gông Stato là H
g1
=10,4A/cm .
-Chiu dài mch t  gông Stato :

( )
( )
cm16,5556
4
2,2123,3
p2
hD
L
1gn
1g
=
−×
=
−
=

trong ó : - D
n
=23,3 cm ng kính ngoài ca Stato
- h
g1
=2,21 cm chiu cao gông Stato (theo 2.10).
-Vy sc t ng  gông Stato bng :


6

-T B
g1
=1,18T theo bng V-9 ph lc V trang 611sách TKM ca tác
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t
trng trên gông Stato là H
g1
=3,90A/cm
-Chiu dài mch t  gông Roto:

( )
( )
cm086,51
4
2,8945,4
p2
hd
L
2gt
2g
=
+×
=
+
=

-Vy sc t ng  gông Roto bng :
F


===

4.8 Dòng in t hóa :

A8,4627
0,90191022,7
1050,99792
kW2,7
Fp
I
dq1

=
××
×
=
××
×
=

-Dòng in t hóa phn trm :

38,43%100
22,0196
8,4627
100
I
I
%I

1/Tính toán in tr :
in tr mi pha dây qun Stato là :

;
sa
L
kr
1
1
r1
××=

Trong ó :
- L
1
: chiu dài dây qun mt pha ca Stato.
- a
1
: s mch nhánh song song.
- s : tit din tác dng ca dây dn
- Khi tính toán máy in không ng b thng ly k
r
=1.
-  : in tr sut ca vt dn.

Theo qui nh nhit  làm vic tính toán ca máy là 75ºC i vi cách
in cp B.Do vy in tr sut ca vt liu dây dn ng  75ºC là 
75

=1/46 mm

=

- k
1
=1.55 và B =1.0cm tra theo bng 3.4 trang 69 sách TKM ca tac
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh .
4.10 Chiu dài trung bình ca 1/2 vòng dây ca dây qun Stato :
l
tb
=l
1
+l
n1
=16,0 + 18,1815 = 34,1815 cm
4.11chiu dài dây qun mt pha ca Stato :
L
1
=2×l
tb
×W
1
×10
-2
=2 × 34,1815×102×10
-2
=69,7303cm
4.12 in tr tác dng ca dây qun Stato :

45910,
1,65121

U
I
rr
1
1
11
=×=×=
∗

4.14 in tr tác dng ca dây qun Roto ;

1,44.10
48,3072
1016,0
23
1
S
10l
r
4
2
2r
2
2
Altd
−
−
−
=
×

r
4
2
2
2
v
Alv
−
−
−
=
××
××
×=×=

Trong ó : -D
v
=12,890 cm ng kính vành ngn mch.
- a =23,20mm kích thc dc trc vành ngn mch.
- b =13,80mm kích thc ngang trc vành ngn mch.
4.16 in tr Roto :

1,6799.1010
0,3675
0,01622
1,44

r2
rr
44


()
( )
8915,2986
34
9019,010234
.4
2
2
2
1
=
××
==
Z
kWm
dq
γ

4.18 in tr Roto ã qui i :

0,50171,6799.102986,8915rr
4
2
'
2
=×=×=
−

Tính theo n v tng i :