Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN 4 I./ Khái niệm chung về máy điện 4 II./ Máy biến áp 7 III./ Máy điện không đồng bộ 9 PHẦN III: NỘI DUNG THỰC TẬP 13 I./ Bài tập 1: Quấn máy biến áp kiểu tự ngẫu một cuộn dây 13 II./ Bài tập 2:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp 24 rãnh 16 III./ Bài tập 3:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng tâm tập trung một lớp 36 rãnh 20 PHẦN IV: KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 23 I./ Bài tập 1: Dây quấn máy biến áp tự ngẫu 23 II./ Bài tập 2: Dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp, 24 rãnh 23 III./ Bài tập 3: Dây quấn đồng tâm tập trung một lớp, 36 rãnh 24 PHẦN V: KẾT LUẬN 25 PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU Khi đất nước đang trên con đường phát triển và hội nhập cùng các nước tiên tiến trên toàn thế giới, sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nói chung hay ngành kĩ thuật điện nói riêng luôn được quan tâm đặc biệt. Nhắc đến ngành điện chúng ta biết điện năng đã và đang dần dần giải phóng con người khỏi lao động thủ công nặng nhọc và thay vào đó là những máy móc công nghiệp với công suất và hiệu suất cao. Không chỉ vậy, điện năng còn là một phần không thể thiếu trong nhu cầu sinh hoạt, vui chơi, giải trí… của con người ngày nay. Những kĩ sư tương lai, những người đã và đang làm việc trong các ngành kĩ thuật liên quan đến năng lượng điện có trách nhiệm nâng cao dời sống, môi trường sống hiện đại hơn cho tất cả mọi người. Chúng ta ngồi trên ghế nhà trường được học tập về lý thuyết, nhưng giữa lý thuyết và thực hành quả thuật còn khoảng cách khá xa. Ở học kì 6 này, giống như những khoá trước, sinh viên Khoa Điện bộ môn tự động hoá đã được nhà trường tạo điều kiện thực tập kĩ và sâu sắc hơn về bộ môn máy điện. Đối với kỹ sư nhất là kỹ sư khoa điện việc nắm vững cấu tạo, phương pháp vận hành, cách chế tạo những máy điện là hết sức cần thiết trong việc thiết kế cũng như việc sửa chữa. Do vậy quá trình thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên. Mỗi sinh viên đều có thể nắm được kĩ thuật quấn máy biến áp công suất nhỏ, động cơ ba pha rôto lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. Những kiến thức đó không chỉ bổ sung thêm, minh hoạ cho kiến thức học trên giảng đường mà còn giúp chúng em có được nhiều kiến thức thực tiễn. Nội dung bản Báo cáo sau quá trình thực tập gồm 3 phần chính: A - Cơ sở lý thuyết: - Giới thiệu chung về máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện, phát nóng và làm mát máy điện. - Máy biến áp và cơ sở thiết kế máy biến áp. - Máy điện không đồng bộ và cơ sở thiết kế dây quấn cho động cơ 3 pha. B - Thực hành: Các bài tập thực hành về : - Dây quấn máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Dây quấn động cơ (đồng tâm tập trung một lớp và đồng khuôn phân tán một lớp) C - Kết quả: Là những số liệu yêu cầu đo được, so sánh với số liệu đúng và rút ra kết luận. PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN ( Trong nội dung thực tập ) I./ Khái niệm chung về máy điện 1. Định nghĩa: Máy điện là thiết bị điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Về cấu tạo, máy điện gồm mạch từ ( lõi thép ) và mạch điện ( các dây quấn) dùng để biến đổi các dạng năng lượng khác như cơ năng thành điện năng ( máy phát điện) hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện ) hoặc dùng để biến đổi các thông số điện áp dòng điện, tần số, pha… Ta có thể phân biệt để định nghĩa như sau:
MỤC LỤC PHẦN I: 3 LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN II: . 5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN . 5 I./ Khái niệm chung về máy điện .5 II./ Máy biến áp 10 III./ Máy điện không đồng bộ 13 PHẦN III: . 19 NỘI DUNG THỰC TẬP .19 I./ Bài tập 1: Quấn máy biến áp kiểu tự ngẫu một cuộn dây .19 II./ Bài tập 2:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp 24 rãnh 24 Chú ý: 29 III./ Bài tập 3:Quấn dây cho Stato Động cơ không đồng bộ kiểu dây quấn đồng tâm tập trung một lớp 36 rãnh 31 PHẦN IV: 35 KẾT QUẢ THU ĐƯỢC .35 I./ Bài tập 1: Dây quấn máy biến áp tự ngẫu .35 II./ Bài tập 2: Dây quấn đồng khuôn phân tán một lớp, 24 rãnh .36 III./ Bài tập 3: Dây quấn đồng tâm tập trung một lớp, 36 rãnh 36 **************************************************************************** . 37 PHẦN V: . 38 KẾT LUẬN 38 ************************************************************************* 2 **************************************************************************** PHẦN I: LỜI MỞ ĐẦU Khi đất nước đang trên con đường phát triển và hội nhập cùng các nước tiên tiến trên toàn thế giới, sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nói chung hay ngành kĩ thuật điện nói riêng luôn được quan tâm đặc biệt. Nhắc đến ngành điện chúng ta biết điện năng đã và đang dần dần giải phóng con người khỏi lao động thủ công nặng nhọc và thay vào đó là những máy móc công nghiệp với công suất và hiệu suất cao. Không chỉ vậy, điện năng còn là một phần không thể thiếu trong nhu cầu sinh hoạt, vui chơi, giải trí… của con người ngày nay. Những kĩ sư tương lai, những người đã và đang làm việc trong các ngành kĩ thuật liên quan đến năng lượng điện có trách nhiệm nâng cao dời sống, môi trường sống hiện đại hơn cho tất cả mọi người. Chúng ta ngồi trên ghế nhà trường được học tập về lý thuyết, nhưng giữa lý thuyết và thực hành quả thuật còn khoảng cách khá xa. Ở học kì 6 này, giống như những khoá trước, sinh viên Khoa Điện bộ môn tự động hoá đã được nhà trường tạo điều kiện thực tập kĩ và sâu sắc hơn về bộ môn máy điện. Đối với kỹ sư nhất là kỹ sư khoa điện việc nắm vững cấu tạo, phương pháp vận hành, cách chế tạo những máy điện là hết sức cần thiết trong việc thiết kế cũng như việc sửa chữa. Do vậy quá trình thực tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên. Mỗi sinh viên đều có thể nắm được kĩ thuật quấn máy biến áp công suất nhỏ, động cơ ba pha rôto lồng sóc và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản của chúng. Những kiến thức đó không chỉ bổ sung thêm, minh hoạ cho kiến thức học trên giảng đường mà còn giúp chúng em có được nhiều kiến thức thực tiễn. Nội dung bản Báo cáo sau quá trình thực tập gồm 3 phần chính: A - Cơ sở lý thuyết: ************************************************************************* 3 **************************************************************************** - Giới thiệu chung về máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện, phát nóng và làm mát máy điện. - Máy biến áp và cơ sở thiết kế máy biến áp. - Máy điện không đồng bộ và cơ sở thiết kế dây quấn cho động cơ 3 pha. B - Thực hành: Các bài tập thực hành về : - Dây quấn máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Dây quấn động cơ (đồng tâm tập trung một lớp và đồng khuôn phân tán một lớp) C - Kết quả: Là những số liệu yêu cầu đo được, so sánh với số liệu đúng và rút ra kết luận. ************************************************************************* 4 **************************************************************************** PHN II: C S Lí THUYT MY IN ( Trong ni dung thc tp ) I./ Khỏi nim chung v mỏy in 1. nh ngha: Mỏy in l thit b in t hot ng da trờn nguyờn lý cm ng in t. V cu to, mỏy in gm mch t ( lừi thộp ) v mch in ( cỏc dõy qun) dựng bin i cỏc dng nng lng khỏc nh c nng thnh in nng ( mỏy phỏt in) hoc ngc li, bin i in nng thnh c nng (ng c in ) hoc dựng bin i cỏc thụng s in ỏp dũng in, tn s, pha Ta cú th phõn bit nh ngha nh sau: a, Máy điện tĩnh Thờng gặp nhất là máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa trên định luật cảm ứng điện từ. Các bộ phận, các quận dây ủa máy biến ap không có chuyển động tơng đối với nhau. Máy điện tĩnh thơng dùng để biến đổi các tham số của điện năng giúp cho việc truyền tải và cung cấp điện năng. Máy biến áp có 2 loại: máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha. Ngoài ra theo công dụng có thể phân loại: máy biến áp điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện; máy biến áp dùng trong công nghiệp sản xuất nh: luyện kim, hàn .; máy biến áp tự ngẫu; máy biến áp đo lờng . b, Máy điện quay Thờng là các loại động cơ điện và máy điện. Máy điện quay làm việc dựa trên 2 định luật: định luật về cảm ứng điện từ và định luật vè cảm ứng lực điên từ. Tuỳ theo cách tạo ra từ trờng ,kết cấu mạch từ và dây quấn mà ta có 4 loại máy điện quay cơ bản sau: - Máy điện không đồng bộ - Máy điện đồng bộ ************************************************************************* 5 **************************************************************************** - Máy điện một chiều - Máy điện xoay chiều có vành góp. 2. Nguyờn lý hot ng: S bin i c in trong mỏy in da trờn nguyờn lý v in t. Nguyờn lý ny cng t c s cho s lm vic ca cỏc b bin i cm ng, dựng bin i cm ng n gin, dựng bin i dũng in xoay chiu t in ỏp ny thnh dũng in xoay chiu cú ip ỏp khỏc. Cỏc dõy qun v mch t ca nú ỳng yờn v quỏ trỡnh bin i t trng sinh ra sc in ng cm ng trong cỏc dõy qun c thc hin bng phng phỏp in. Mỏy in cú nhiu loi, c phõn loi theo nhiu cỏch khỏc nhau, phõn loi theo cụng sut, theo cu to, theo chc nng, theo dũng in ( mt chiu hoc xoay chiu ), theo nguyờn lý lm vic. õy ta s phõn loi theo nguyờn lý bin i nng lng. a, Định luật về cảm ứng điện từ: Biểu thức: dt d e = e: suất điện động cảm ứng, e=B.l.v B: cảm ứng từ l: chiều dài thanh dẫn trong từ trờng v: vận tốc chuyển động theo hớng vuông góc thanh dẫn b, Định luật về lc điện từ: Biểu thức: f = B.i.l.sin f: lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang điện trong từ trờng B: từ cảm l: chiều dài đoạn dây : góc giữa vectơ từ cảm B và dũng điện chạy trong dây 3. S lc v cỏc vt liu ch to mỏy in: ************************************************************************* 6 **************************************************************************** Máy điện là một hệ điện từ gồm có 2 phần chính là: mạch từ và mạch điện liên quan đến nhau. Cỏc vt liu dựng ch to cú th chia lm 3 loi: - Vt liu tỏc dng - Vt liu kt cu - Vt liu cỏch in a, Vt liu tỏc dng: õy l vt liu dn t v dn in. cỏc vy liu ny c dựng to iu kin cn thit sinh ra cỏc bin i in t. - Vt liu dn t : Ngi ta ch yu s dng thộp lỏ k thut in, cú hm lng silic khỏc nhau nhng khụng c vt quỏ 4,5%. Hm lng silic ny dựng hn ch tn hao do t tr v tng in tr ca thộp gim tn hao do dũng in xoỏy. Lỏ thộp hay c s dng l loi lỏ thộp dy 0,35mm dựng trong mỏy bin ỏp v 0,5mm dựng trong mỏy in quay ghộp li lm lừi thộp gim tn hao do dũng in xoỏy gõy nờn. Tu theo cỏch ch to ngi ta phõn lừi thộp k thut in ra lm hai loi: cỏn núng v cỏn ngui. Loi cỏn ngui cú c tớnh t tt hn nh t thm cao hn, tn hao thộp ớt hn loi cỏn núng. Thộp lỏ cỏn ngui li chia lm hai loi: ng hng v vụ hng. Loi ng hng cú c im l dc theo chiu cn thỡ tớnh nng t tớnh tt hn hn so vi ngang chiu cỏn, do ú thng c s dng trong mỏy bin ỏp. Loi vụ hng thỡ c tớnh t theo mi hng nờn thng c dựng trong mỏy in quay. - Vt liu dn in: Vt liu dn in dựng ch to cỏc b phn dn in. Vt liu dn in dựng trong mỏy tt nht l ng vỡ chỳng khụng t lm v cú in tr sut nh. Ngoi ra, cũn dựng nhụm v cỏc hp kim khỏc nh ng thau, ng pht pho. ch ************************************************************************* 7 **************************************************************************** tạo dây quấn ta thường sử dụng đồng, đôi khi dùng nhôm. Dây đồng và dây nhôm được chế tạo theo tiết diện tròn hoặc chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau như sợi vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sơn emay. Với các loại máy có công suất nhỏ và trung bình, điện áp dưới 700V thường dùng sơn emay vì lớp cách điện của dây mỏng, đạt độ bền yêu cầu. Đối với các bộ phận khác như vành đổi chiều, lồng sóc hoặc vành trượt, ngoài đồng, nhôm Người ta còn dùng các hợp kim của đồng hoặc nhôm hoặc có chỗ dùng cả thép để tăng độ bền cơ học và giảm kim loại màu. b, Vật liệu kết cấu: Vật liệu kết cấu là vật liệu dùng để chế tạo các chi tiết chịu tác động cơ học như trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy, các bộ phận và chi tiết truyền động hoặc kết cấu của máy theo các dạng cần thiết, đảm bảo cho máy điện làm việc bình thường. Người ta thường dùng gang, thép, các kim loại màu, hợp kim và các vật liệu bằng chất dẻo. c, Vật liệu cách điện: Để cách điện các bộ phận mang điện trong máy người ta sử dụng vật liệu cách điện. Trong máy điện,vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tán nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. Độ bền về nhiệt của chất cách điện bọc dây dẫn quyết định nhiệt độ cho phép của dây và do đó quyết định tải của nó. Nếu tính năng chất cách điện càng cao thì lớp cách điện có thể nóng và kích thước của máy giảm. Chất cách điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhóm : - Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy ,vải lụa - Chất vô cơ như cimiăng ,mica,sợi thuỷ tinh - Các chất tổng hợp - Các loại men,sơn cách điện ************************************************************************* 8 **************************************************************************** Chất cách điện tốt nhất 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 ,sợi Chúng có độ bền cơ học tố, mềm và rẻ tiền nhưng dẫn nhiệt kém, hút ẩm, cách điện kém . Do đó 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 điện ở thể khí (không khí, hydro, khí nitơ hoặc thể lỏng (dầu MBA)). - Vật liệu khí: không khí là 1 chất cách điện tốt tuy nhiên để cách điện tốt hơn người ta thường dùng khí trơ, hydro được sử dụng trong trường hợp cần cách điện và làm mát bên trong vật liệu. - Vật liệu lỏng: (dầu máy biến áp) đây là loại vật liệu cách điện rất quan trọng trong máy điện vì nó có thể len lỏi vào các khe rất nhỏ và còn có thể sử dụng để dập hồ quang. 4. 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. Khi đó, do tác động của nhiệt độ, chấn động và các tác động lý hoá khác lớp cách điện sẽ bị lão hoá, nghĩa là mất dần các tính bền về điện và cơ. Ở nhiệt độ làm việc cho phép tốc độ tăng nhiệt của các phần tử không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép, tuổi thọ trung bình của vật liệu cách điện vào khoảng 10 đến 15 năm. Khi máy làm việc quá tải, độ tăng nhiệt độ sẽ vượt quá nhiệt độ cho phép. Vì vậy khi sử dụng máy điện cần tránh để máy quá tải làm nhiệt độ tăng cao trong một thời gian dài. Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tải nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh. Sự tải nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của mặt máy mà còn phụ thuộc vào sự đối lưu của không khí xung quanh hoặc của môi trường làm ************************************************************************* 9 **************************************************************************** mỏt khỏc nh du mỏy bin ỏp . Thụng thng, v mỏy in c cu to cú cỏc cỏnh tn nhit v mỏy in cú h thng qut giú lm mỏt . 5. Cỏc thụng s c bn: Mỗi máy điện có một bộ các thông số định mức để đảm bảo khi vận hành máy đạt hiệu suất cao nhất, ổn định và an toàn nhất, đảm bảo độ bền và tuổi thọ máy.Đồng thời qua các thông số định mức để chọn loại máy điện phù hợp với nhu cầu sử dụng. Các thông số thờng dùng là: các điện áp định mức,dòng định mức, dung lợng và công suất định mức II./ Mỏy bin ỏp Máy biến áp là bộ phận không thể thiếu trong việc truyền tải năng lợng điện,biến đổi các thông số của năng lơng điện để phù hợp với các nhu cầu sử dụng điện năng rất đa dạng trong sản xuất cũng nh trong sinh hoạt. 1 . Định nghĩa: Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh,làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ,dùng đẻ biến đổi các thông số(u,i) của dòng điện nhng không thay đổi tần số. 2. Kt cu: Mỏy bin ỏp cú hai b phn chớnh : lừi thộp v dõy qun. ************************************************************************* 10 . chung về máy điện, nguyên lý hoạt động, vật liệu kỹ thuật điện, phát nóng và làm mát máy điện. - Máy biến áp và cơ sở thiết kế máy biến áp. - Máy điện không. nh: luyện kim, hàn...; máy biến áp tự ngẫu; máy biến áp đo lờng... b, Máy điện quay Thờng là các loại động cơ điện và máy điện. Máy điện quay làm việc dựa