Các bạn sẽ nhận được gì sau khi đọc và làm theo bài viết này?
- Tính toán được các thông số của sơ đồ trải dây quấn động cơ điện xoay chiều ba pha.
- Xây dựng được các loại sơ đồ dây quấn stator của động cơ điện xoay chiều ba pha thông dụng.
- Lựa chọn và sử dụng đúng kiểu sơ đồ dây quấn stator trong thực tế sửa chữa động cơ điện xoay chiều ba pha.
Ngay cả khi không còn số liệu cũ hoặc đã bị người khác chặt hết dây đồng, thì bạn vẫn có thể quấn lại ngon lành động cơ đó như lúc vừa xuất xưởng luôn.
Các công thức cần thiết để tính toán và vẽ sơ đồ trải cho động cơ không đồng bộ 3 pha
Kiến thức cơ bản về cách đặt dây quấn trong động cơ 3 pha
- Dây quấn của mỗi pha trong sơ đồ trải phải được đặt lệch nhau 120° trong không gian.
- Dây quấn của ba pha phải đối xứng nhau. Sức điện động của mỗi pha phải bằng nhau về độ lớn và lệch pha nhau 120° điện. Đường cong sức điện động hoặc sức từ động của cả ba pha phải có dạng giống nhau.
- Cách đấu dây và số vòng dây quấn của mỗi pha phải giống nhau.
- Số nhóm bối của một pha hoặc của một mạch nhánh song song trong mỗi pha phải bằng nhau.
Công thức tính các thông số cơ bản của sơ đồ trải
Thông số lõi thép stator:
- 2p: số cực từ
- Z: số rãnh stator
Thông số dây quấn:
- m: số pha dây quấn (động cơ ba pha có m = 3)
- a: số mạch nhánh song song.
- Số rãnh q của một pha trên một bước cực từ T:
- Góc lệch sức điện động alpha đ giữa hai rãnh liên tiếp:
- Khoảng cách giữa các pha A – B – C:
Tiến hành vẽ sơ đồ trải của động cơ không đồng bộ 3 pha
Xây dựng sơ đồ trải kiểu quấn đồng khuôn
Các bước xây dựng sơ đồ quấn
Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng khuôn tập trung cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=24, 2p=4, m=3 và a=1.
Bước 1. Xác định số rãnh stator
Bước 2. Tính bước cực và phân bố rãnh trên mỗi bước cực
Bước 4. Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực giả
Bước 5. Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liên tiếp:
Bước 6. Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C:
Bước 7. Vẽ tiếp pha B cách pha A 4 rãnh
Bước 8. Vẽ tiếp pha C cách pha B 4 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng khuôn tập trung
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng khuôn bổ đôi cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p=4, m=3 và a = 1.
- Tính bước cực từ t:
- Tính số rãnh một pha trên một bước cực:
- Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực thật
- Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau:
- Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C:
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 6 rãnh, pha C cách pha B 6 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn bổ đôi
Ví dụ 2. Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng khuôn móc xích cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p=4, m=3 và a=1.
- Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực thật
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 6 rãnh, pha C cách pha B 6 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn móc xích
Xây dựng sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng tâm
Quy trình xây dựng sơ đồ dây quấn
Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng tâm xếp đơn cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=24, 2p=4, m=3 và a=1.
Bước 1. Xác định các thông số ban đầu: Z=24, 2p=4, m=3 và a=1
Bước 2. Tính bước cực từ và phân bố rãnh trên mỗi bước cực
Bước 3. Tính số rãnh q của một pha trên một bước cực từ t
Bước 5. Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực giả
Bước 6. Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liên tiếp
Bước 7. Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C
Bước 8. Vẽ tiếp pha B cách pha A 4 rãnh, pha C cách pha B 4 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng tâm xếp đơn
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng tâm hai mặt phẳng cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p=4, m=3 và a=1.
- Tính bước cực từ t:
- Tính số rãnh một pha trên một bước cực:
- Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực giả
- Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau:
- Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C:
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 6 rãnh, pha C cách pha B 6 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu đồng tâm hai mặt phẳng
Ví dụ 2. Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu đồng tâm ba mặt phẳng cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p=4, m=3 và a=1.
- Bước cực từ: t= 9 [rãnh]
- Số rãnh một pha trên một bước cực: q 3[rãnh]
- Vẽ trước pha A, và nối dây theo cách đấu cực thật
- Góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau:
0
20 đ - Khoảng cách giữa các pha A – B – C = 6 [rãnh]
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 6 rãnh, pha C cách pha B 6 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn móc xích
Xây dựng sơ đồ trải dây quấn kiểu xếp kép
Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu xếp kép cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p=4, m=3 và a=1.
Bước 1. Xác định các thông số ban đầu: Z=36, 2p=4, m=3 và a=1
Bước 2. Tính bước cực từ: t= 9 [rãnh]
Bước 3. Tính số rãnh một pha trên một bước cực: q=3[rãnh]
Bước 4. Tính bước quấn dây:
Bước 5. Vẽ trước pha A với bước quấn y=7 , và nối dây theo cách đấu cực thật
Bước 6. Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau
Bước 7. Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C
Bước 8. Vẽ tiếp pha B cách pha A 6 rãnh, và nối dây bằng cách đấu cực thật
Bước 9. Vẽ tiếp pha C cách pha B 6 rãnh, nối dây bằng cách đấu cực thật, và hoàn chỉnh sơ đồ trải dây quấn kiểu xếp kép
Xây dựng sơ đồ trải dây quấn hai cấp tốc độ
Vẽ sơ đồ trải dây quấn hai cấp tốc độ cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=36, 2p1=2 và 2p2=4, m=3 và a=1.
Bước 1. Tính bước cực từ cho tốc độ cao
Bước 2. Tính số rãnh một pha trên một bước cực
Bước 3. Chọn kiểu dây quấn: chọn dây quấn kiểu xếp kép
Bước 4. Tính bước cực từ cho tốc độ thấp
Bước 5. Tính bước quấn dây
Chọn bước quấn dây y=7
Bước 6. Vẽ trước pha A với bước quấn y=7
Bước 7. Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau
Bước 8. Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C
Bước 9. Vẽ tiếp pha B cách pha A 12 rãnh, pha C cách pha B 12 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn hai cấp tốc độ
Xây dựng sơ đồ trải dây quấn có q phân số
Xây dựng sơ đồ dây quấn theo phương pháp Clement
Quy trình xây dựng
Phương pháp Clement được áp dụng để xây dựng sơ đồ trải dây quấn loại một lớp và hai lớp (xếp kép) cho động cơ điện xoay chiều ba pha có tổng số rãnh stator là số chẵn (Z=28, hoặc Z=30). Phương pháp này có các trình tự thực hiện như sau:
Bước 1. Xác định các thông số ban đầu: Z, 2p, m, a
Bước 2. Tính toán các thông số dây quấn: t , q , và alpha đ giống như sơ đồ dây quấn có q nguyên
Bước 3. Viết q dưới dạng tổng của hai số hạng như sau
Trong đó:
Bước 4. Lập bảng xác định thứ tự phân bố rãnh stator cho cả ba pha A, B, C. Trong đó:
- Số hàng của bảng luôn bằng số cực từ 2p, nên tổng số ô trong bảng chính là 6p (với p số cặp cực từ).
- Điền giá trị vào các ô trong bảng như sau:
Bước 5. Điều chỉnh các giá trị ghi trong bảng Clement sao cho tổng giá trị các ô trong bằng với tổng số rãnh Z của stator. Phương pháp điều chỉnh như sau:
- Đánh dấu * ở ô đầu tiên, sau đó, đếm từ trái sang phải, từ trên xuống dưới một khoảng cách đúng bằng 2p, dừng lại và đánh dấu * vào ô đó. Tiếp tục đếm và đánh dấu như vậy cho đến khi quay về lại ô bắt đầu.
- Đánh dấu * và các ô cùng cột và ở hàng kề dưới của ô vừa được đánh đấu * ở trên. Tổng số ô được đánh dấu trong bảng có thể là 6 hoặc bội số của 6.
- Điều chỉnh giá trị tại các ô được đánh dấu * như sau:
- Nếu giá trị trong ô là b, thì chỉnh thành b + 1
- Nếu giá trị trong ô là b + 1, thì chỉnh thành b
Bước 6. Xác định số rãnh trong một bước cực của mỗi pha theo phân bố trong bảng Clement sau khi đã được điều chỉnh và vẽ sơ đồ trải dây quấn
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Vẽ sơ đồ trải dây quấn cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z=30, 2p=4, m=3 và a=1.
- Tính bước cực từ:
- Tính số rãnh một pha trên một bước cực:
- Lập bảng Clement:
- Theo bảng trên, tổng số rãnh phân bố là 24 [rãnh]
- Lập bảng để bổ sung thêm 30 – 24 = 6 [rãnh]
- Phân bố rãnh của mỗi pha trên một bước cực
- Chọn dây quấn một lớp kiểu đồng khuôn tập trung, và vẽ trước pha A với cách đấu dây cực giả
- Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau:
- Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C:
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 5 rãnh, pha C cách pha B 5 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu đồng khuôn tập trung có q phân số
Xây dựng sơ đồ dây quấn theo phương pháp Pyso
Quy trình xây dựng
Phương pháp Pyso được áp dụng để xây dựng sơ đồ trải dây quấn loại hai lớp (xếp kép) cho động cơ điện xoay chiều ba pha với tổng số rãnh stator là số lẻ (Z=27, hoặc Z=33). Trình tự xây dựng sơ đồ dây quấn theo phương pháp này như sau:
Bước 1. Xác định các thông số ban đầu: Z, 2p, m, a
Bước 2. Tính toán các thông số dây quấn: t , q , và alpha đ giống như sơ đồ dây quấn có q nguyên
Bước 3. Viết q dưới dạng tổng của hai số hạng như sau:
Trong đó:
Bước 4. Lập nhóm số thứ tự theo quy tắc sau:
- Viết số có giá trị b + 1 thành c lần.
- Viết số có giá trị b thành d – c lần.
- Tính tổng các số hạng của nhóm số vừa lập, như biểu thức bên dưới
Tổng các số hạng của nhóm số thứ tự = (b +1)c +b(d – c)
- Xác định tỷ số M theo biểu thức:
Theo phương pháp Pyso , M chính là số lần viết lập lại nhóm số thứ tự. Chuỗi số tuần hoàn tìm được bằng cách viết M lần số thứ tự xác định phân bố rãnh cho mỗi pha dây quấn stator.
Bước 5. Phân bố rãnh, chọn bước quấn y, và vẽ sơ đồ dây quấn xếp kép
Ví dụ minh họa
Ví dụ 2. Vẽ sơ đồ trải dây quấn kiểu xếp kép cho động cơ điện xoay chiều ba pha, có: Z = 27, 2p = 4, m = 3 và a = 1.
- Tính bước cực từ:
- Tính số rãnh một pha trên một bước cực:
- Lập nhóm thứ tự b, c, d, như sau:
- Nhóm số thứ tự: 3 2 2 2
- Chuỗi số tuần hoàn xác định phân bố rãnh cho ba pha
– Số lần lặp lại nhóm thứ tự:
- Lập Clement theo chuỗi số tuần hoàn trong bảng trên:
- Phân bố rãnh của mỗi pha trên một bước cực
- Tính chọn bước quấn cho dây quấn xếp kép:
Có thể chọn một trong hai giá trị của bước quấn: y = 5, hoặc y = 6.
- Chọn y=5 và vẽ pha A cho dây quấn xếp kép
- Tính góc lệch sức điện động giữa hai rãnh liền nhau:
- Tính khoảng cách giữa các pha A – B – C:
- Vẽ tiếp pha B cách pha A 5 rãnh, pha C cách pha B 4 rãnh, và hoàn chỉnh sơ đồ dây quấn kiểu xếp kép có q phân số
Nếu đã đọc được đến đây thì chắc hẳn bạn đã nắm được kiến thức sơ sơ rồi, hi vọng những điều trên đây có thể giúp ích được cho công việc của các bạn được suôn sẻ hơn, cảm ơn bạn đã đọc qua bài viết, bài viết được lấy nguồn từ Tiến sĩ Bùi Văn Hồng
