Quy trình quấn dây động cơ 3 pha

1. Giới thiệu chung

Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ. Hầu hết động cơ điện hiện có hoạt động theo hiệu ứng điện từ. Một số ít là động cơ áp điện hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện, và thường là động cơ cỡ nhỏ hoặc siêu nhỏ. Do tuổi thọ của lớp cách điện của dây và sự tỏa nhiệt của quá trình từ hóa nên động cơ điện bị cháy trong quá trình sử dụng. Quy trình quấn dây đồi hỏi người thợ phải có kinh nghiệm và sự hiểu biết về máy điện .

2. Quy trình quấn động cơ 3 pha lồng sóc

2.1. Tháo và vệ sinh động cơ

– Động cơ sau khi được mua về hoặc bị cháy và muốn sửa chữa. Chúng ta tiến hành tháo động cơ, giữ lại phần rotor và dùng đục cẩn thận đục các búi dây phần stator và vệ sinh sạch các rãnh.

Hình 1. Đục dây đồng bị cháy

– Sửa lại các lá thép, các rãnh bị cong vênh.

Hình 2. Sửa rãnh và lau chùi

2.2. Đo các thông số động cơ

– Để quấn động cơ, chúng ta cần xác định được các thông số sau:

• D: Đường kính trong của lõi thép.
• L: chiều dài lõi thép.
• h: chiều cao rãnh.
• b_r: chiều rộng rãnh stator.
•  Z: tổng số rãnh của stator.

Hình 3. Đo đường kính trong lõi thép

Hình 4. Đo chiều dài lõi thép

Hình 5. Đo chiều cao rãnh

Hình 6. Đo chiều rộng rãnh stator

– Đo kích thước các tấm phíp lót rãnh để cách điện và tiến hành cắt với kích thước dài hơn L (chiều dài lõi stator) khoảng 8-10mm.

Hình 7. Đo và cắt phíp lót cách điện

2.3. Tính toán

– Chọn số cặp cực:

2p = 0,5 \cdot \frac{D}{h}

– Bước cực:

\tau  = \frac{{\pi D}}{{2p}} = \frac{Z}{{2p}}

– Diện tích bước cực:

Q_b = τ.L

– Diện tích gông từ:

Q_g = h.L

– Diện tích rãnh stator:

Q_k = 3.Q_b.L

– Số vòng dây quấn của 1 pha:

{N_p} = \frac{{68,6.U}}{{K.{B_k}.{Q_b}}}

Trong đó:

– U: điện áp 1 pha khi đấu tam giác.

– K: hệ số quấn dây.

• q = 2, 3 ⇒ chọn K =0,966 hoặc 0,96
• q = 4 ⇒ K = 0,958
• q = 5 ⇒ K = 0,957
• q = 6 ⇒ K = 0,956

– B_k: cảm ứng từ khe hở không khí (0,3 – 0,9).

– Tính dòng điện định mức của động cơ:

S = \frac{{{D^2}.l.n.K.A.{B_k}}}{{8,{{6.10}^7}}}(kVA)

I = \frac{S}{{U\sqrt 3 }}

– Tiết diện dây:

S = \frac{I}{J}

• Động cơ trung bình: J = (3 – 4).
• Động cơ có cánh tản nhiệt: J = (4 – 5,5).
• Động cơ kín: J = 3.

2.4. Quấn động cơ

– Chọn kiểu quấn động cơ và tiến hành đo khoảng cách 2 rãnh stator giữa 2 bước cực.

– Cố định khuôn quấn theo kích thước và quấn dây theo số vòng đã tính toán ở trên.

– Xếp dây vào rãnh stator và lót phíp cách điện đã cắt vừa rãnh cho đến khi hoàn thành 3 pha của động cơ.

Hình 8. Đo khuôn quấn dây và cố định vào lọng quấn

Hình 9. Quấn dây theo số vòng đã tính

Hình 10. Bỏ dây vào rãnh stator

2.5. Cách điện và ra đầu dây

– Sau khi đã hoàn thành việc quấn dây và đưa dây vào rãnh của động cơ. Bước tiếp theo ta tiến hành nối cái đầu dây lại với nhau theo sơ đồ đã chọn, xỏ cách điện những mối nối và cách điện giữa các pha với nhau bằng phíp cách điện.

– Sau khi nối các búi dây lại với nhau, ta dùng VOM vặn ở thang đo điện hoặc thông mạch (nếu có) để kiểm tra thông mạch các cuộn dây:

• Với động cơ đã đấu sao cho ra 3 đầu dây chúng ta đo từng cặp của 3 đầu dây còn lại, nếu kết quả đo cho ra giá trị điện trở của từng cặp đầu ra là bằng nhau hoặc xê lệch nhỏ (1-2 ohm) thì tiếp tục kiểm tra các thành phần khác.
• Với động cơ cho ra 6 đầu dây, chúng ta sẽ tiến hành đo từng cặp dây của từng pha. Nếu kết quả cho các giá trị gần bằng nhau hoặc xê lệch nhỏ thì tiến hành kiểm tra các thành phần khác.

Hình 11. Nối các đầu dây lại với nhau

Hình 12. Cách điện giữa các pha

Hình 13. Kiểm tra thông mạch

Hình 14. May, làm đẹp búi dây và đổ vecni

2.6. Kiểm tra động cơ

– Dùng VOM và để thang đô điện trở kiểm tra chạm vỏ của động cơ. Tiến hành đo ở từng cuộn với vỏ nếu kết quả đo cho giá trị trở vô cùng lớn thì dây không chạm vỏ.

– Cấp điện chạy thử và kiểm tra các thông số so với các thông số định mức:

• Dùng ampe kềm, CT,… để đo dòng điện.
• Dùng tốc kế kiểm tra tốc độ quay của động cơ.
• Dùng đồng hồ đo điện áp giữa vỏ động cơ và dây trung tính.
• Quan sát động cơ về tiếng ồn, độ rung lắc.
• Cho động cơ chạy một khoảng thời gian ngắn và kiểm tra nhiệt độ.

Hình 15. Kiểm tra chạm vỏ