Nhận dạng cấu trúc và thực hành tháo lắp động cơ điện không đồng bộ

Thực hành bảo trì cơ điện · Bảo dưỡng thiết bị điện trên tàu

I. Nhận diện cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ

Động cơ điện ba pha không đồng bộ là thiết bị điện được sử dụng khá phổ biến trên tàu. Đây là thiết bị tận dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học.

Động cơ điện ba pha không đồng bộ bao gồm hai bộ phận chính là stato và rôto. Stato bao gồm: vỏ động cơ, lõi sắt stato, cuộn dây stato, nắp đầu, v.v. Rôto bao gồm: lõi sắt rôto, cuộn dây rôto, trục, v.v. Cuộn dây rôto có thể được chia thành hai loại: kiểu lồng sóc và kiểu cuộn dây. Cấu tạo của động cơ điện ba pha không đồng bộ kiểu lồng sóc kín được thể hiện trong Hình 16-5.

bcf496607d04b8462dbf7be610bc9146 Hình 16-5: Sơ đồ cấu tạo động cơ điện ba pha không đồng bộ kiểu lồng sóc kín

(1) Phần stato

1. Vỏ ngoài:Dùng để bảo vệ và cố định cuộn dây stato của động cơ điện ba pha không đồng bộ; bề mặt bên ngoài được đúc các cánh tản nhiệt nhằm tăng diện tích tản nhiệt.

2. Lõi sắt stato:Được chế tạo bằng cách xếp chồng các lá thép silic mỏng lên nhau. Do các lá thép silic được phủ một lớp sơn cách điện và có độ dày mỏng, nên có thể giảm tổn thất dòng xoáy trong lõi sắt do từ thông xoay chiều đi qua gây ra, như thể hiện trong Hình 16-6.

f45aa6c0ee042c1dd910b3ae6a180d68 Hình 16-6: Sơ đồ cấu tạo lõi stato và các lá thép silic

3. Cuộn dây stato:Mỗi cuộn dây tương ứng với một pha, và các cuộn dây cách nhau 120° góc điện trong không gian.

4. Nắp đầu:Nắp đầu giữ rôto cố định tại tâm khoang bên trong của stato, giúp rôto có thể quay đều trong stato.

(2) Phần rô-to

1. Lõi sắt của rôto:Lõi sắt rôto, là một phần của mạch từ của động cơ, được dùng để lắp đặt cuộn dây rôto.

2. Cuộn dây rôto:Được chia thành hai loại: loại cuộn dây và loại lồng chuột.

● Cuộn dây quấn:Thông thường, mạch được nối theo hình chữ Y và thường sử dụng phương pháp nối điện trở nối tiếp trong mạch rôto để cải thiện đặc tính vận hành của động cơ, như thể hiện trong Hình 16-7.

Hình 16-7: Cuộn dây quấn
● Cuộn dây kiểu lồng chuột:Để cải thiện khả năng khởi động, rôto lồng chuột thường được thiết kế theo cấu trúc rãnh nghiêng, như được minh họa cụ thể trong Hình 16-8.

Hình 16-8: Cuộn dây kiểu lồng chuột

II. Tháo lắp động cơ điện không đồng bộ

(1) Các bước tháo dỡ động cơ điện

Khi cần kiểm tra, xử lý cuộn dây động cơ, kiểm tra, thay thế ổ trục hoặc bôi trơn ổ trục, xử lý lớp cách điện của động cơ, cũng như vệ sinh bên trong động cơ, đều cần phải tháo rời động cơ. Các bước thực hiện như sau:

(1) Ngắt nguồn điện của động cơ, tháo dây nguồn, đánh dấu và quấn băng dính vào đầu dây.
(2) Tháo các vít chân đế (nếu là bộ truyền động bằng dây đai hoặc khớp nối bằng vít, cần tháo dây đai hoặc các vít nối).
(3) Di chuyển động cơ đến một nơi rộng rãi, sạch sẽ và sáng sủa, đồng thời chú ý bảo quản cẩn thận các bộ phận liên quan.
(4) Sử dụng dụng cụ tháo khớp nối hoặc puli, tháo nắp bảo vệ quạt và quạt.
(5) Đánh dấu rõ ràng giữa nắp đầu và vỏ máy, sau đó tháo nắp ổ trục phía trước (nếu có) và nắp đầu phía trước (phía khớp nối). Khi tháo lắp, nếu có lỗ để chèn vít, hãy dùng vít để đẩy nắp đầu ra một cách đối xứng; nếu không có lỗ để chèn vít, có thể dùng thanh đồng hoặc gỗ để gõ nhẹ nắp đầu xuống một cách đối xứng. Không được dùng kim loại cứng để gõ, để tránh làm hỏng nắp đầu.
(6) Tháo các vít nắp phía sau, lấy rôto ra (dùng cả hai tay nhấc lên, tránh làm trầy xước cuộn dây stato).
(7) Nếu cần thay thế ổ trục, hãy tháo nắp sau, sau đó dùng dụng cụ kéo để tháo các ổ trục trước và sau ra.

12df2d0683b564d6dd3383a0f41d3c64 Hình 16-9: Tháo ổ trục

Những điều cần lưu ý khi tháo vòng bi:

(1) Cần có dụng cụ kéo chuyên dụng — máy kéo.
(2) Trục vít phải được căn chỉnh với lỗ tâm của trục.
(3) Lực kéo phải tác động vào vòng trong của ổ trục.
(4) Đầu thanh kéo không được làm hỏng lỗ tâm ở đầu trục rô-to.

(2) Các bước lắp ráp động cơ điện

Về nguyên tắc, các bước lắp ráp được thực hiện theo thứ tự ngược lại so với các bước tháo dỡ, tức là các bộ phận được tháo ra sau cùng sẽ được lắp vào trước.

1. Lắp đặt ổ trục

Các ổ trục đã được kiểm tra và xác định là vẫn có thể tiếp tục sử dụng cần được lắp lại vào trục. Trước khi lắp đặt, cần kiểm tra cổ trục; cổ trục phải nhẵn bóng, không có các vết hư hỏng như rỉ sét, nứt, gờ sắc, vết lõm… Nếu có rỉ sét nhẹ, có thể dùng vải lanh mịn chà nhẹ để làm nhẵn. Các phương pháp lắp đặt thường được sử dụng bao gồm phương pháp đóng vào và phương pháp lắp nóng.

(1) Phương pháp đục lỗ:Đặt rô-to thẳng đứng, lót một tấm gỗ mềm bên dưới, bôi một lớp dầu máy lên cổ trục, lắp vòng bi vào, sau đó dùng một ống kim loại phù hợp chèn vào vòng trong của vòng bi, dùng búa gõ nhẹ vào ống kim loại cho đến khi vòng bi vào đúng vị trí quy định. Nếu không có ống kim loại phù hợp, có thể dùng một thanh đồng để chèn vào vòng trong của ổ trục, sau đó gõ đều dọc theo chu vi vòng trong để đưa ổ trục vào đúng vị trí, như hình 16-10 minh họa.

4e3292f35bdce390e2eff1b8c61b3b9e Hình 16-10: Lắp đặt ổ trục

(2) Phương pháp lắp nóng:Cho vòng bi vào dầu máy nóng để làm nóng đến khoảng 100°C, sau đó đặt lên cổ trục và dùng ống thích hợp gõ nhẹ ngay lập tức là có thể lắp vào được.

Quy định về việc bôi trơn bằng mỡ bôi trơn:Sau khi lắp vòng bi, cần bôi mỡ bôi trơn vào vòng bi:
● Tốc độ cao (trên 1.500 vòng/phút): Đổ vào khoảng 1/2 dung tích khoang ổ trục.
● Tốc độ trung bình và thấp (1.500 vòng/phút trở xuống): Đổ đầy khoảng 2/3 thể tích khoang ổ trục.
※ Không được đổ đầy, để tránh ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt.

2. Lắp đặt động cơ điện

Quy trình lắp đặt động cơ diễn ra theo thứ tự ngược lại so với quy trình tháo dỡ, tức là tháo những bộ phận nào trước thì lắp lại những bộ phận đó sau.

(1) Các bước cài đặt:
① Lắp ổ trục vào rô-to; ② Lắp nắp sau vào rô-to; ③ Lắp rô-to và siết sơ bộ các vít của nắp sau; ④ Lắp nắp trước; ⑤ Xoay thử rô-to; ⑥ Vặn chặt các vít; ⑦ Lắp cánh quạt và vỏ quạt; ⑧ Lắp khớp nối.

(2) Kiểm tra sau khi lắp ráp:
① Phải căn chỉnh chính xác khớp nối, không được để bị vặn xoắn, và không được thiếu miếng đệm giảm chấn.
② Động cơ và thân tàu phải được kết nối điện một cách chắc chắn; không được sử dụng vật liệu cách điện làm miếng đệm.
③ Các ốc vít cố định phải được vặn chặt, khi xoay phải cảm thấy trơn tru.
④ Tiến hành các thử nghiệm về khả năng đánh lái, chạy không tải và chạy có tải.

(3) Những điều cần lưu ý khi lắp ráp

① Lắp ráp theo các dấu hiệu đã đánh dấu khi tháo dỡ, không được lắp sai. ② Không được để sót vật lạ bên trong. ③ Sử dụng dụng cụ đúng cách và chọn đúng loại vít. ④ Vặn chặt các vít theo hướng đối xứng, bảo vệ vành chặn và đảm bảo đồng tâm. ⑤ Nghiêm cấm làm hỏng cuộn dây. ⑥ Không được dùng búa sắt hoặc các vật liệu kim loại cứng khác để đập vào ổ trục; khi đập vào nắp đầu, phải lót bằng vật liệu kim loại mềm. Không được nhầm lẫn hướng của nắp đầu trước và sau. Vặn chặt các ốc vít theo thứ tự đối xứng. ⑦ Quay thử máy để kiểm tra độ trơn tru khi quay; phải xác định nguyên nhân của các bộ phận bị thiếu.