Các loại động cơ điện 1 pha xoay chiều hiện đang là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử hình thành và phát triển của loài người. Vậy, cách quấn motor 1 pha như thế nào chuẩn nhất bạn đã biết?
1. Khái niệm motor 1 pha
Motor điện 1 pha là loại động cơ có dây quấn stato với cấu tạo chỉ có 1 cuộn dây pha, trong khi đó nguồn cấp lại là 1 dây pha được kết hợp với 1 dây nguội, đồng thời có thêm 1 cái tụ điện nhằm mục đích làm lệch pha.Cách quấn motor 1 pha cụ thể dưới đây sẽ giúp bạn tự quấn motor điện của động cơ mà không cần phải ra tiệm sửa chữa điện dân dụng như trước nữa.
Bạn đang xem: Quấn dây động cơ điện xoay chiều 1 pha kiểu đồng tâm phân tán
Motor điện 1 pha là loại động cơ có dây quấn stato
Thật đáng sợ khi phải sống trong 1 thế giới tối tăm lạc hậu, không có sự xuất hiện của bất kỳ nguồn năng lượng điện nào, đúng không nào ? Các ngành nghề công nghiệp nặng cũng đều sở trở nên chậm chạp, trì trệ, chậm tiến độ. Đồng thời, có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ được thấy được hình ảnh chính xác cụ thể của những loại thiết bị thông minh đó, chẳng như điện thoại di động hoặc kể cả máy tính bảng.
Đã là thiết bị kỹ thuật thì chắc hẳn mỗi khi gặp các vấn đề sự cố hay trục trặc sẽ luôn là một “cơn ác mộng” khủng khiếp mà chúng ta khó có thể nào tránh được. Tuy nhiên, nếu như bạn có đủ tự tin và chú ý trang bị cho mình một vài kiến thức về các loại thiết bịmô tơđiện 1 pha thì bạn có thể tự mình thực hiện các thao tác quấn motor cho loại động cơ này trong gia đình. Dưới đây là một số cách quấn motor điện 1 pha vô cùng đơn giản dễ thực hiện cho bạn tham khảo.
2. Công thức tính số vòng dây quấn motor 1 pha
Đầu tiên, các bạn cần phải nhận biết và tiến hành ghi lại thông tin trên nhãn của động cơ 1 pha, đặc biệt là: hộp nối dây số có hình sao hay hình tam giác, thông số điện áp sử dụng, tốc độ quay định mức của động cơ là bao nhiêu.
Khi đã ghi chép lại đầy đủ các thông số kỹ thuật vừa kể trên, bạn sẽ tính được số cực 2p của dây quấn Stato chính xác (với tần số f = 50Hz) là bao nhiêu. Hãy tham khảo các số liệu chúng tôi cung cấp ở bên dưới:
Nếu n1 xấp xỉ khoảng 3000 vòng/ phút thì giá trị được tính là 2p = 2Nếu n1 xấp xỉ khoảng 1500 vòng/ phút thì giá trị được tính là 2p = 4Nếu n1 xấp xỉ khoảng 1000 vòng/ phút thì giá trị được tính là 2p = 6Nếu n1 xấp xỉ khoảng 750 vòng/ phút thì giá trị được tính là 2p = 8Nếu n1 xấp xỉ khoảng 600 vòng/ phút thì giá trị được tính là 2p = 10,...
Cần phải nhận biết và tiến hành ghi lại thông tin trên nhãn của động cơ
Động cơ điện 1 pha kiểu tụ điện khởi động sẽ có rãnh cuộn dây làm việc là ZAchiếm đến ⅔ số rãnh, còn rãnh dây quấn khởi động cũng chiếm đến ⅓ tổng số rãnh Z của Stato. Quấn đồng tâm là kiểu quấn dây thường xuyên được sử dụng với đặc điểm là các bin quấn có độ to nhỏ không giống nhau.
Tuy nhiên, chúng đều có chung 1 đặc điểm đó là mỗi bin hơn kém nhau tới 2 rãnh. Về cách thức quấn thì chúng ta sẽ quấn dây liền thành từng tổ, còn gọi là phương pháp quấn chập đôi, quấn chập ba. Sau khi đã tính toán được các yếu tố cần thiết, chúng ta bắt đầu tiến hành vẽsơ đồ quá trình quấn dây máy bơm nước.
Hãy chuẩn bị 2 cây bút cùng với 2 màu khác nhau để cho dễ dàng phân biệt. Nếu bạn không có sẵn 2 cây với 2 màu khác nhau, có thể dùng nét liền và nét đứt để vẽ. Cũng không cần phải quá cầu kỳ, bạn hãy bắt đầu đánh dấu thứ tự từ 1 24. Biết rằng số rãnh ở mỗi cực 1 của cuộn làm việc là A (q
A=4) cuộn khởi động là B (q
B=2), chúng ta hãy lấy bút kẻ lần lượt các nét sau đây:
Nét đứt kẻ 2 lần
Kẻ lần lượt tiếp đế như thế cho đến hết 24. Sau đó, các bạn hãy đánh dấu chiều của dòng điệnbằng dấu mũi tên. Cứ 4 lần mũi tên chỉ chiều của dòng điện là đi lên lại 2 lần theo chiều mũi tên thể hiện chiều dòng điện đi xuống,… ở từng màu cho đến khi hết tổng 24 rãnh.
Tiếp tục vẽ thêm bước quấn dây y
A và dây y
B của bin lớn nhất (có 6 rãnh). Từ bin lớn nhất, chúng ta sẽ vẽ được các bin nhỏ hơn nằm trong lòng nó sao cho đủ bộ và hướng từ các mũi tên đã đánh dấu nối dành cho các bin lại cho đúng chiều.
3. Hướng dẫn cách quấn motor 1 pha
Một vài phương pháp quấn dây motor chỉ có bộ phận cơ bản nhất khi sửa chữa motor điện, đó là:
Quấn Stato
Thông thường, phần cảm ở stato của động cơ chỉ có 2 cuộn dây nên khi kiểm tra, phát hiện hư hỏng và quấn lại cũng sẽ dễ dàng hơn cả quạt điện có vòng chập. Bi dây sau khi đã quấn được vào khuôn gỗ cho đúng cỡ dây và đủ số vòng tương tự như cũ thì chúng ta hãy tháo khuôn lấy bin ra bọc kỹ bằng băng vải vào, lót bìa cách điện lồng vào 2 cực lồi của stato.Ở những động cơ hoạt động cần nhiều cấp tốc độ (chẳng hạn như máy xay hoa quả của Nhật Bản có 7 tốc độ) người ta thường dùng biện pháp cơ bản là quấn thêm nhiều cuộn dây số hạ vào trong cực từ để khi cần thì có thể đấu nối tiếp thêm vào cuộn chính giúp cho các tốc độ chậm lại.Cần chú ý quấn và đấu dây thuận chiều đúng nguyên bản để máy quay theo chiều đã quy định.Trường hợp muốn đổi chiều quay thì các bạn cần phải đổi chéo 2 dây nối ra chổi than để có thể đổi chiều dòng điện vào roto.Quấn Rotor
Phần ứng của các loại motor điện thường được người ta quấn dây theo kiểu xếp giống như phần ứng của động cơ điện một chiều hai cực, chỉ khác ở cách nối dây ra cổ góp.Động cơ vạn năng lúc này sẽ có 3 cách nối dây ra phần cổ góp, còn tùy theo thiết kế bố trí vị trí 2 cái chổi than trên đường trung tính của động cơ mà có: kiểu nối dây thẳng rãnh ở bên trái động cơ, bên phải hoặc có khi nằm chính giữa (tính theo bước quấn).
Động cơ vạn năng lúc này sẽ có 3 cách nối dây ra phần cổ góp
Hướng dẫn một vài thao tác để quấn dây motor khi tiến hành sửa chữa các loại thiết bị điện trong gia đình:
Đối với chiếc máy hút bụi, quét nhà: Thông thường thì motor ở các loại thiết bị đồ điện trong gia đình có số phiến góp thường gấp đôi số rãnh z (để làm giảm nhỏ điện áp giữa 2 phiến góp dưới 35V). Về số lượng thì cuộn dây vẫn bằng với số rãnh và chúng được quấn kép.Vậy trong một rãnh thực tế vẫn chỉ có cạnh đầu và cuối của 2 cuộn dây khác nhau được tỏa ra 2 phía, nhưng 1 cuộn dây bây giờ lại cần phải có từ 2 đến nhiều bin tùy thuộc theo tỉ số k/ z.
Ví dụ:Quấn lại 1 chiếc máy hút bụi Liên Xô cũ có công suất 150W, điện áp là 220V, 2 cực. Rô to cỡ dây có tiết diện là d = 0,16mm, vòng dây là w= 70 x 4 vòng, khi đó, ta có z =10; k = 20; k/ z = 2
Quấn đuổi về phía bên trái, mỗi rãnh sẽ có đến 2 đôi dây nối chạy ra cổ góp. Việc đánh dấu các rãnh khi tiến hành phải theo thứ tự ngược chiều của kim đồng hồ. Ta có thể tính được bước quấn: y1= z/ 2p – 1 = 10/ 2 – 2/ 2 = 4. Vậy bạn phải quấn 10 cuộn dây, bao gồm 20 bin, mỗi bin có tới 70 vòng, dây cỡ tiết diện d = 0,16mm
Đối với các loại thiết bịđiện như máy khoan cầm tay: Máy khoan điện thường hay bị hỏng phần rôto, bạn có thể dùng đèn để kiểm tra xem chúng bị đứt dây hoặc là chạm mát, dùng Ronha để kiểm tra xem chúng có bị chập mạch không, giống như kiểm tra phần ứng của máy điện một chiều.Nếu không có Ronha thì các bạn có thể đo bằng vạn năng kế, nhưng việc này phải có kinh nghiệm mới có thể xác định chính xác được.Cách làm cụ thể tiến hành như sau:Đầu tiên cần tháo dây ở cái chổi than ra để nối lại. Sau đó, cấp điện xoay chiều thẳng vào stato, thông qua một chiếc đèn thử 220V/ 75 100W. Đặt chiếc vạn năng kế ở mức thang đo m
V (điện xoay chiều) rồi tiến hành đo điện áp ở 2 phiến cổ góp ở cạnh nhau.
Dùng tay quay từ từ phần roto để đo điện áp ở tất cả những phiến góp cạnh nhau còn lại. Điện áp khi đo (ở một vị trí cố định) giữa 2 phiến góp lúc đó phải bằng nhau (ở cả ở phần roto) thì chứng tỏ dây quấn không bị chập.
Nếu có 2 phiến góp nào đó thì điện áp lúc này xuống rất thấp, hoặc bằng 0 là dây quấn nối với 2 phiến góp này sẽ bị chập nhau, buộc bạn phải quấn lại.
Dùng tay quay từ từ phần roto để đo điện áp ở tất cả những phiến góp
Ví dụ: Stato có 2 bin quấn dây có tiết diện d = 0,38mm, mỗi bin sẽ quấn được số vòng là w = 190. Khi đó, số rãnh của roto là z =12, còn số phiến góp là k=24. Vậy, bạn phải quấn tất cả 12 cuộn dây, gồm có 24 bin, mỗi bin có số vòng w = 33 vòng (mỗi rãnh cũng sẽ có 33 x 4 = 132 sợi dây) và dây quấn có độ dày là 0,3mm.
Kết luận
Cách quấn motor 1 pha bạn thực hiện quấn ở bên trong các rãnh thường là giống nhau. Nhiều trường hợp, khi số vòng dây quấn có sự khác nhau, bạn phải chú ý vào các bước đến số vòng ở trong từng tổ rãnh để tránh tình trạng bị sót. Nếu bạn có 1 chiếc bơm với động cơ lớn thì bạn hãy gộp các cuộn dây ở cùng 1 cực để giảm bớt phần nào mối nối, từ đó giúp nâng cao chất lượng cuộn dây để đấu nối được dễ dàng hơn.
1. Mục tiêu
Xây dựng sơ đồ trải dây quấn stator và lập quy trình lồng dây cho động cơ điện xoay chiều 1 pha kiểu đồng tâm phân tán.Quấn và vô dây đúng quy trình.Kiểm tra, vận hành động cơ sau khi quấn.2. Phương tiện, thiết bị
| STT | TÊN DỤNG CỤ, THIẾT BỊ | SỐ LƯỢNG | GHI CHÚ |
| 1 | Động cơ điện xoay chiều 1 pha | 1 | Động cơ điện 1 pha 240W/220V/50Hz hoặc có thể thay thế bằng một động cơ tương đương |
| 2 | Dụng cụ tháo lắp | 1 | |
| 3 | Máy quấn dây | 1 | |
| 4 | Thước Panme | 1 | |
| 5 | Thước lá, thước cặp, dao gọt dây, kéo | 1 | |
| 6 | Mỏ hàn thiếc | 1 | 60W/220V |
| 7 | Dây đồng có cách điện | 1 | |
| 8 | Giấy cách điện | 1 | |
| 9 | Băng đai, ống gen, chì hàn | 1 |
3. Nội dung thực hành
3.1. Lấy mẫu dây quấnBước 1: Lấy mẫu các thông số định mức của động cơ trên nhãn máy.
Công suất Pđm.Tốc độ nđm suy ra số cực từ 2p.Điện áp Uđm.Dòng điện Iđm.Kiểu đấu tương ứng với điện áp nguồn.Tần số fđm.Cấp cách điện.Hiệu suất η.Hệ số cos φ.
Hình 1. Nhãn máy động cơ 1 pha.
Bước 2: Lấy mẫu dây quấn stator.
– Xác định
Kiểu quấn.Tổng số nhóm bối.Số bối trên một nhóm.Bước quấn dây.Vẽ sơ đồ trải dây quấn.– Cắt chỉ đai:
Vị trí và khoảng cách giữa các đầu – đầu, đầu – cuối.Cách đấu dây giữa các nhóm bối trong một cuộn (cực thật, cực giả)Số sợi chập.Số nhánh song song.– Tháo bộ dây stator ra khỏi rãnh:
Đường kính dây quấn không cách điện (dùng thước panme).Số vòng dây mỗi bối (đếm tất cả các bối trong một nhóm).Xác định chính xác số bối dây của một nhóm và số nhóm của mỗi cuộn.Khối lượng bộ dây.– Vẽ sơ đồ trải dây và xác định số cực:
Hình 2. Kích thước lõi thép và rãnh động cơ.
– Lấy mẫu lõi thép gồm:
Đường kính trong lõi thép.Chiều dài lõi thép (L)Số rãnh stator (Z)Hình dạng và kích thước rãnh (d1, d2, h, hr)
Hình 3. Lõi thép phần stator.
3.2. Xây dựng sơ đồ trải dây quấnĐộng cơ không đồng bộ một pha có: Z = 24, 2p = 2, số pha m = 1, quấn kiểu đồng tâm phân tán.Động cơ điện một pha kiểu tụ điện khởi động thì rãnh cuộn dây làm việc chiếm 2/3 số rãnh, còn rãnh dây quấn khởi động chiếm 1/3 tổng số rãnh Z của stator.– Bước 1: Xác định các tham số ban đầu Z, 2p, m.
– Bước 2: Tính bước cực:
\tau = \frac{Z}{{2p}} = \frac{{24}}{2} = 12
– Bước 3: Xác định số rảnh dưới một cực của mỗi cuộn:
{Q_A} = \frac{{{Z_A}}}{{2p}} = 8
Số rãnh dưới một cực cuộn khởi động.
{Q_B} = \frac{{{Z_B}}}{{2p}} = 4
Bước 4: Phân bố rãnh của hai cuộn đã xác định ở trên và cách vẽ sơ đồ trãi dây:
Hình 4. Sơ đồ trãi dây động cơ 1 pha Z = 24, 2p = 2.
3.3. Làm khuôn, lót cách điện rãnh và quấn dây trên khuôn3.3.1. Làm khuôn quấn dây
– Bước 1: Đo kích thước khuôn.
Để xác định chu vi khuôn quấn dây, ta phải xác định hệ số:{K_L} = \frac{{\pi .y.\left( {{D_t} + {h_r}} \right)}}{Z}
Hình 5. Cách tính chu vi khuôn quấn.
Hệ số γ theo số cực:
| Số cực (2p) | |
| 2 | 1,23 – 1,27 |
| 4 | 1,33 – 1,35 |
| 6 | 1,5 |
| 8 | 1,7 |
Chu vi khuôn quấn được tính như sau:
CV = 2.(KL.y + L’)
với L’ = L + (6 ÷ 10)mm
– Bước 2: Làm khuôn (khuôn vạn năng)
Hình 6. Khuôn quấn dây và quy trình tạo khuôn quấn động cơ
Hình 7. Bối dây sau khi quấn.
3.3.2. Lót cách điện và dụng cụ lồng dây
– Cách điện cho bộ dây gồm có:
Cách điện rãnh.Cách điện miệng rãnh (bìa úp).Cách điện đầu bối dây (lót vai).Các cách điện này được cắt theo kích thước, hình dạng của rãnh và đầu bối dây của máy.
Hình 8. Kích thước bìa lót rãnh và bìa úp miệng rãnh.
Hình 9. Quy trình cắt bìa lót rãnh và bìa úp rãnh
– Nêm chèn cách điện (tác dụng tăng cường cách điện và độ bền cơ của bối dây) thường chế tạo sẵn, trường hợp cần thay thế có thể dùng các vật liệu cách điện dạng thanh dẹt hoặc tre khô.
Hình 10. Vị trí cách điện trong rãnh
4. Lồng dây vào rãnh, đấu và nối dây
– Bước 1: Quấn dây lên khuôn theo kích thước dây đã đo
Quấn thử một bối dây rồi tiến hành lồng dây vào rãnh động cơ, nếu dây phù hợp thì tiến hành quấn các bối còn lại, nếu không thì ta điều chỉnh chu vi khuôn dây sao cho phù hợp nhất.Trong quá trình quấn dây nếu dây quấn bị nối thì mối nối không được nằm trên cạnh tác dụng (nằm trong rãnh stator) mà phải nằm trên vị trí đầu bối dây, mối nối phải được hàn chì cố định và cách điện bằng ống gen.– Bước 2: Lồng dây vào rãnh
Quan sát động cơ để đưa đầu dây về phía có chừa lỗ ra dây để đấu vào hộp đấu dây động cơ.Đặt các cạnh bối dây vào rãnh theo quy trình lồng, gạt từng dây qua khe rãnh và nằm gọn trong lớp cách điện.
Hình 11. Quy trình lồng dây vào rãnh
Giữ các cạnh tác dụng sao cho thẳng dọc theo khe rãnh và không làm cong hoặc gấp khúc dây stator.– Bước 3: Lót giấy cách điện giữa các nhóm bối dây
Cắt và lót giấy cách điện phía ngoài rãnh để phân lớp các bối dây giữa hai cuộn dây.Giấy cách điện giữa các cuộn dây chỉ vừa đủ để cách điện giữa hai cuộn không nên cắt quá dài làm cản trở cho việc đai dây và thoát nhiệt động cơ.
Hình 12. Quy trình lót cách điện.
– Bước 4: Đấu dây
Đấu các bối dây theo sơ đồ triển khai.Chỗ nối liên kết bối dây phải được lồng ống gen cách điện.Đưa các đầu dây ra ngoài: dùng dây điện mềm nhiều sợi để đưa các đầu dây ra ngoài và dùng giấy đánh dấu lại các đầu dây (cuộn làm việc 2 dây, cuộn khởi động 2 dây).Đấu tụ vào hộp cực một đầu đấu với cuộn khởi động, một đầu đấu với cuộn làm việc và từ hộp cực ra hai dây để đấu với nguồn.
Hình 13. Đấu dây động cơ.
– Bước 5: Cố định phần đầu bối dây (đai dây)
Dùng tay nắn lại các đầu bối dây sao cho gọn và thẩm mỹ.Lấy một đoạn băng chỉ đai và một đoạn dây điện từ gấp làm đôi để làm kim đai dây và tiến hành đai dây tai các vị trí giao nhau của các nhóm bối dây.Khi đai dây phải giữ cố định giấy lót cách điện, không bị xê dịch.– Bước 6: Kiểm tra bộ dây
Dùng VOM đo kiểm tra thông mạch bộ dây quấn, sau đó dùng đồng hồ Megaohm để đo điện trở cách điện giữa vỏ máy và dây pha.Nếu kiểm tra các bộ dây không đạt thì phải kiểm tra lại các cuộn dây đã quấn xem xét lỗi và khắc phục.5. Kiểm tra động cơ sau khi quấn
– Bước 1: Kiểm tra lại thông mạch và cách điện bằng đồng hồ VOM.
Hình 14. Kiểm tra thông mạch và cách điện động cơ
– Bước 2: Đấu và cho động cơ làm việc không tải. Đo dòng điện không tải và tốc độ động cơ.
– Bước 3: Nối tải vào trục động cơ và cho động cơ làm việc từ 15 – 45 phút. Đo dòng điện khi có tải và kiểm tra xem độ phát nhiệt động cơ là bao nhiêu.
6. Tẩm sấy bộ dây động cơ
Sau khi chạy thử động cơ nếu đạt yêu cầu thì tháo động cơ ra để tiến hành tẩm sấy bộ dây quấn động cơ.
Hình 15. Vận hành kiểm tra động cơ.
– Bước 1: Sấy lần 1: Làm cho hơi nước trong bộ dây thoát ra ngoài.
– Bước 2: Tẩm vecni cách điện
Quét tẩm: Dặt stator theo chiều thẳng đứng và dùng cọ để quét sơn cách điện sao cho sơn cách điện chảy từ trên xuyên qua các khe rỗng trong bộ dây thấm dần xuống dưới.
