Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha
KHOA ĐIỆN – NGÀNH ĐKTĐ

Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN XUÂN HUYNH
1
LỜI NÓI ĐẦU

Kỹ thuật điện là nghành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến
đổi năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu…….bao gồm việc tạo ra,
biến đổi và sử dụng điện năng, tín hiệu điện trong các sinh hoạt của con người.
So với các hiện tượng vật lý khác như: cơ, nhiệt, quang……hiệ
n tượng
điện từ được phát hiện chậm hơn vì các giác quan không cảm nhận trực tiếp
được các hiện tượng này. Tuy nhiên việc khám phá ra hiện tượng điện từ đã thúc
đẩy mạnh mẽ cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí
hoá và tự động hoá. Các phát minh, sáng chế liên tục ra đời thúc đẩy công
nghiệp phát triển như lũ bão. Hàng loạt các máy móc, thiết bị đi
ệ được sản xuất,
chế tạo giúp con người giải phóng lao động chân tay, thủ công,đưa nền sản xuất
đi dần vào tự động hoá. Đồng thời điện năng cũng phục vụ rất đắc lực cho con
người trong mọi sinh hoạt.
Để thực hiện việc biến đổi cơ năng thành điện năng và ngươc lại người ta
sử dụng các loạ
i máy điện. Máy điện là một hệ điện từ bao gồm mạch từ và
mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ bao gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở
không khí. Các mạch điện bao gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động
tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng. Từ chu cầu tiêu dùng

Do trong quá trình thực hành em có những sai sót và hoàn thành bài tập
chưa được tốt lắm nên em đã được sự giúp đỡ tập thực hành của hai thầy
Nguyễn Quang Hùng và thầy Nguyễn Huy Thiện để em hoàn thành tốt các bài
thực hành của mình. Vì vậy qua 2 tuần thực hành em đã biết được nhiều về
máyđiện, động cơ… Qua bài thực hành máy, em chân thành gử
i lời cảm ơn tới 2
thầy và em kính chúc 2 thầy sức khoẻ để giúp đỡ các sinh viên khoa tiếp theo.
Hà Nội ngày 18 tháng 10 năm 2005
Sinh viên
Nguyễn Xuân Huynh

Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha
KHOA ĐIỆN – NGÀNH ĐKTĐ

Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN XUÂN HUYNH
3
PHẦN I
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Bài 1:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN

I- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
Máy điện là thiết bị điện hoạt động dựa trên nguyên lý thuyết cảm ứng
điện từ. Về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (dây quấn)


U
1
, I
1
, f
1
U
2
, I
2
, f
2
~

~

Quấn động cơ không đồng bộ 3 pha
KHOA ĐIỆN – NGÀNH ĐKTĐ

Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN XUÂN HUYNH
4


thanh dẫn sẽ chuyển động với tốc độ trong từ trường của nam châm Ns trong
thanh dẫn sẽ cảm ứng một s
ức điện E. Nếu nối 2 cực của thanh dẫ điện trở R của
tải thì dòng điện I chạy trong thanh dẫn sẽ cung cấp điện cho tải. Nếu bỏ qua
điện trở thành thanh dẫn thì điện áp đặt vào tải U = E. Công suất điện máy phát
cung cấp cho tải là P = UI = EI. Dòng điện I nằm trong từ trường sẽ chịu tác
dụng của lực điện t
ừ FĐT – BIL có chiều như hình vẽ.
Khi máy quay với tốc độ không đổi lực điện từ sẽ cân bằng với lực cơ của
động cơ sơ cấp.
Máy điện
Máy điện tĩnh Máy điện có phần quay
Máy điện xoay chiều Máy điện một chiều
Máy điện không đồng bộ Máy điện đồng bộ
Máy
biến áp
Động cơ
không
đồng bộ
Máy phát
không
đồng bộ
Động cơ
đồng bộ
Máy
phát
đồng bộ
Động cơ
một
chiều
S
2. Chế độ động cơ điện:
Cung cấp điện cho máy điện, điện áp U của nguồn điện sẽ gây ra dòng i
trong thanh dẫn. Dưới tác dụng của từ trường sẽ có lực điện từ Fđt = Bil tác
dụng lên thanh dẫn làm thanh dẫn chuyển động với tốc độ v. Công suất điện đưa
vào động cơ
P = UI = EI = BILV = Fđt.V
Như vậy, công suất điện đưa vào động cơ đã biến thành công suất cơ trên
trục Pc = Fđt .v. Điện năng đã biến thành cơ năng.
Ta thấy, cùng một thiết bị điện từ, tuỳ theo dạng năng lượng đưa vào mà
máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện. Đây chính
là tính ch
ất thuận nghịch của mọi loại máy điện. N

Sinh viên thực hiện:
NGUYỄN XUÂN HUYNH
6
- Vật liệu cách điện
1. Vật liệu tác dụng:
- Đây là vật liệu dẫn từ và dẫn điện. Các vật liệu này được dùng để tạo
điều kiện cần thiết sinh ra các biến đổi điện từ.
a) Vật liệu dẫn từ:
- Để chế tạo mạch từ của máy điện, người ta thường dùng các loại thép
khác nhau như thép lá kỹ thuậ
t điện, thép lá thường, thép đúc, thép rèn. Gang ít
được dùng vì dẫn từ không tốt lắm.
Người ta chủ yếu sử dụng thép lá kỹ thuật điện có hàm lượng silic khác
nhau nhưng không được vượt quá 4,5%. Hàm lượng silic này dùng để hạn chế
tổn hao do từ trễ, tăng điện trở của thép để giảm tổn hao do dòng điện xoáy.
Người ta hay sử dụng các lá thép dày 0,50mm dùng trong máy điện quay,
ghép lại làm lõi thép để giảm tổ
n hao do dòng điện xoáy gây lên. Tuy theo cách
chế tạo người ta phân lá thép kỹ thuật điện làm 2 loại: cán nóng và cán nguội.
Loại cán nguội có đặc tính từ tốt hơn như độ từ thấm cao hơn, tổn hao thép ít
hơn loại cán nóng. Thép lá cán nguội lại chia làm 2 loại: Đẳng hướng và vô
hướng. Loại đẳng hướng có đặcđiểm là dọc theo chiều cán thì tính năng từ tính
tốt hơn hẳn so với ngang chiều cán, do đó thườ
ng được sử dụng trong máy biến
áp còn loại vô hướng thì đặc tính từ đều theo mọi hướng lên được dùng trong
máy điện quay.
Ví dụ:
Thép cán nóng J21 J31A, thép cán nguội: J410;J310
Chữ J chỉ thép kỹ thuật điện
Chữ A chỉ tổn hao thấp

chiều, lồng sóc hoặc vành trượt; ngoài đồng, nhôm người ta còn dùng cả các hợp
kim của đồng hoặc nhôm hoặc có chỗ dùng cả thép để tăng độ bền cơ học và
giảm kim loại màu.
2. Vật liệu kết cấu:
Để cách điện các bộ phận mang điện trong máy, người ta sử dụng vật liệ
u
cách điện. Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao,
chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học.
Độ bền vững về nhiệt của chất cách điện bọc day dẫn quyết định nhiệt độ
cho phép của dây và do đó quyết định tải của nó. Nếu tính năng ch
ất cách điện
càng cao thì lớp cách điện có thể mỏng và kích thước của máy giảm.
Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhóm:
- Chất hữu cơ thiên nhiên như: giấy, vải, lụa…
- Chất vô cơ như: amiăng, mica, sợi thuỷ tinh…
- Các chất tổng hợp
- Các loại men, sơn cách điện
Chất cách điện tốt nh
ất là mica, song tương đối đắt nên chỉ dùng trong các
máy có điện áp cao. Do đó, thường dùng các vật liệu có sợi như giấy, vải…
Chúng có độ bền cơ học tốt, rẻ tiền nhưng hút ẩm kém, dẫn nhiệt kém, cách điện
kém. Vì vậy, dây dẫn cách điện sợi phải được sấy, tẩm để cải thiện tính năng
của vật liệu cách điện. Ngoài ra còn có chất cách điệ
n ở thể khí (không khí,
hyđrô, khí trơ) hoặc thể lỏng (dầu máy biến áp).
Vật liệu khí: Không khí là một chất cách điện tốt, tuy nhiên để cách điện
tốt hơn người ta thường dùng khí trơ. Hyđrô được sử dụng trong trường hợp cần
cách điện và làm mát bên trong vật liệu.
Vật liệu lỏng: Đây là loại vật liệu cách điện rất quan trọng trong máy điệ
n

0
C
B Amiăng, sợi thuỷ tinh có chất
kết dính vật liệu gốc mica
130
0
C 120
0
C
F Amiăng, vật liệu gốc mica,
sợi thuỷ tinh có chất kết dính
và tẩm tổng hợp
155
0
C 140
0
C
H Vật liệu gốc mica, amiăng,
sợi thuỷ tinh phối hợp chất
kết dính và tẩm silic hữu cơ
180
0
C 165
0
C
II- PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN
Trong quá 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.

I- KHÁI NIỆM CHUNG
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo
nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ quay của từ
trường n
1
.
Máy điện không đồng bộ có 2 dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp), với lưới
điện tần số không đổi f
1
, dây quấn roto (thứ cấp) được n
1
tắt lại hoặc khép kín
trên điện trở. Dòng điện trong dây quấn roto được sinh ra nhờ sức điện động
cảm ứng có tần số phụ f
2
phụ thuộc vào roto; nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trên
trục của máy.
Cũng như các máy điện quay khác, máy điện không đồng có tính thuận
nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện cũng như chế độ máy
phát điện.
II- PHÂN LOẠI VÀ KẾT CẤU
1. Phân loại
Máy điện không đồng bộ có nhiều loại, được phân loại theo nhiều cách
khác nhau: Theo kết cấu của nó, theo kết cấu của roto, theo số pha trên dây quấn
stato…
* Theo kết cấu của vỏ: Máy điện không đồng bộ có thể chia thành các
kiểu chính sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ…
* Theo kết cấu roto: Máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: Loại roto
kiểu dây quấn và roto kiể
u lồng sóc.

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
công suất tương đối lớn (1000kw) thường dùng thép tấ
m 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 phòng nổ… Hai đầu vỏ có nắp máy và ổ đỡ trục. Vỏ máy và nắp máy
còn dùng để bảo vệ máy.
2) Roto:
Roto là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.
a. Lõi thép:
Nói chung người ta sử dụng lá thép kỹ thuật điện như ở stato. Lõi thép
được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá roto củ
a máy. Phía ngoài của lá
thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
b. Dây quấn roto:
Có 2 loại chính: Roto lồng sóc và roto dây quấn
- Loại roto kiểu dây quấn: Roto có dây quấn giống như dây quấn stato.
Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng 2 lớp vì
bớt được những đầu dây nối, kết cấu dây quấn trên roto chặt chẽ. Trong máy
điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm 1 lớp. Dây quấn ba pha của roto
thường đấ
u hình sao, còn ba đầu kia được nối vào ba rãnh trượt thường làm
bằng đồng đặt cố định ở 1 đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch
điện bên ngoài.
Đặc điểm của loại động cơ điện roto kiểu dây quấn là có thể thông qua
chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch điện roto để cải