Giáo trình Mô đun Quấn dây máy điện xoay chiều một pha có vành góp - Điện công nghiệp

thường, nhưng khi đóng tải thì 
chổi than máy kích thích tóe lửa, tải càng nặng lửa càng tóe ra nhiều. 
Nguyên nhân và cách xử lí: Máy phát điện bị quá tải hoặc là tốc độ quay 
cũng như dòng điện kích từ lên quá cao. Cũng có thể do đấu dây sai ở cực từ 
chính và cực từ phụ hoặc cuộn dây nối tiếp, song song bị chập một số vòng, khe 
hở giữa cực từ phụ và roto không đúng. Phải tháo phần kích thích ra kiểm tra 
sửa lại. 
 Hiện tượng 5: Máy phát điện xoay chiều bị nóng quá mức qui định. 
 Nguyên nhân và cách xử lí: Nếu dây quấn stato nóng từng bộ phận, từng 
góc, là có một số vòng dây trong máy kém sắp bị chập. Tất cả các cuộn dây đều 
bị nóng là do máy bị quá tải. Phần sắt từ bị nóng nhiều hơn dây quấn là do máy 
chạy quá tốc độ qui định. Cần kiểm tra cả phần thông gió xem có tốt không. 
Cánh quạt có bị gẫy không, máy có bị bẩn qus khôn. Cách xử lí là giảm bớt 
dòng điện tiêu thụ. Vệ sinh sạch sẽ để phần thông gió thật tốt. Nếu dây quấn bị 
chập thì phải tháo máy ra chữa lại chỗ bị chập. 
 Hiện tượng 6. Máy kích thích bị nóng quá mức bình thường: 
Nguyên nhân và cách xử lí: Roto máy kích thích nóng nhiều là do bị quá tải 
hoặc do cuộn dây ở roto bị chập, cổ góp hỏng. Chổi than bị ép quá mức xuống 
cổ góp hoặc than sai qui cách, kí hiệu mã. Nếu stato bị nóng nhiều thì phải kiểm 
tra xem các cuộn dây kích thích có bị chập không. Máy có quay quá tốc độ qui 
định không. Máy có bị ẩm, bụi bậm nhiều, thông gió kém. Vòng bi mòn cũng 
gây ra sự cố nóng như trên. Phải xử lí từng trường hợp cụ thể. 
80
 Hiện tượng 7. Máy có tiếng gõ nhiều và rung nhiều trong khi vận hành; 
các ổ đỡ bi nóng quá mức bình thường. 
Nguyên nhân và cách xử lí: 
 Các đai ốc bắt máy bị lỏng, roto không được cân bằng, vòng bi, bạc mòn 
làm roto chạm vào stato. Chổi than nén quá mức xuống cổ góp, xuống vòng tiếp 
xúc cũng làm nóng máy và phát ra tiếng kêu. 
Trục máy phát lực và máy phát điện, máy kích thích không đồng tâm, do lỏng 
chân, lỏng khớp nối hoặc bi cong thì càng kêu và rung mạnh. 
Vòng bi, bạc bị lỏng bị mòn hoặc bị xiết chặt quá. Dầu mỡ lâu ngày bị khô, bị 
bẩn, hoặc vòng bi cho quá nhiều mỡ. Mỡ không đúng qui cách khi vận hành 
nóng bị chảy đi hết. 
Cách xử lí: kiểm tra và sửa chữa các sai sót trên. 
* Lắp đặt máy phát điện. 
a. Lắp đặt và chọn dây tải điện ra phụ tải 
 Muốn giữ gìn máy phát điện vận hành tốt, bền thì ngay khi lắp đặt máy 
phát điện phải chọn địa điểm hợp lý gần với phụ tải lớn nhất, thuận tiện lâu dài 
về vận hành, bảo dưỡng  Việc lắp đặt máy là một trong những yếu tố quyết 
định đến sự làm việc an toàn và tuổi thọ của máy sau này. Bởi vậy nhất thiết 
phải làm theo đúng các điều chỉ dẫn về lắp đặt được nêu trong bản thuyết minh 
kèm theo máy. 
 Đối với máy cố định hay lưu động, đều phải phải quan tâm đến những 
điều kiện kĩ thuật như độ vững chắc của nền móng, độ thăng bằng chính xác 
của máy, sự chống ẩm, sự thông gió  
 Bệ máy phải thăng bằng và có biện pháp chống rung, chống chấn động. 
Buồng đặt máy, phải có cửa hút gió, cửa thải gió, ống khí xả đến bầu giảm âm 
nên đặt thẳng, tránh uốn khúc quá nhiều. 
 Với máy phát điện cần chú ý công tác kiểm tra bảng điện, sấy máy trước 
khi cho vận hành. 
 Việc chọn dây tải điện phải tính toán hợp lý; dây dẫn điện lớn quá thì 
lãng phí và giá thành cao, dây nhỏ quá thì không tải hết công suất máy phát 
điện và tổn hao điện trên đường dây vô ích. 
Có thể chọn dây tải điện trên cột ngoài trời như (hình 2-9). 
Cách sử dụng đồ thị như sau: 
Thí dụ: Cần tải công suất P = 5kW đi xa 300m với qui định tổn thất điện 
áp trên dây là: U% = 9%. 
Ta có: P x l = 5 x 300 = 1.500 kWm 
81
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
 U%
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
22000
24000
P.L(kWm) A150
A120
M95
A95
M50
A70
M35
A50
M25
A35
M16
A25
M10
A16
M6
1500
M
Ứng với tọa độ Pl = 1.500; U% = 9% sẽ gặp điểm M nằm trên đường thẳng 
M10. Vậy ta phải dùng dây đồng M = 10 mm2. (M dây đồng, A dây nhôm). 
Hình 2-9. Đồ thị chọn dây dẫn điện áp 220V, cos = 0,8 
b. Sấy máy phát điện 
 Máy phát điện mới lắp đặt hoặc lâu ngày không làm việc bị ẩm đều phải 
sấy trước khi cho vận hành. Nguyên tắc sấy là gia nhiệt cho máy điện nóng lên 
82
mức 70  90oC trong thời gian nhất định để hơi ẩm bốc hơi thoát ra ngoài lớp 
cách điện cho máy thật khô. 
Có nhiều phương pháp sấy như: 
Phương pháp lợi dụng những mất mát trong lõi thép Stato. 
 Phương pháp sấy bằng dòng điện xoay chiều một pha hoặc dòng điện 
một chiều. 
 Phương pháp sấy bằng không khí nóng thổi vào, sấy bằng điện trở hoặc 
bằng bóng đèn  
 Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm khác nhau tùy điều kiện cụ thể 
từng nơi mà áp dụng. Dù sấy bằng cách nào thì trước khi sấy cũng phải lau chùi 
hết bụi trong máy phát điện ra, đánh sạch các cổ góp điện các chỗ tiếp xúc, xiết 
chặt các đầu nối dây. Tiếp theo đo điện trở cách điện bằng Meegom kế loại 
500V và ghi kết quả vào sổ theo dõi, so sánh. 
Sấy bằng bóng đèn đơn giản và dễ thực hiện nhất: Lấy bóng đèn sợi đốt 200W 
 500W đặt sát vào trong roto dùng bạt phủ kín để duy trì độ nóng, chỉ để một 
vài lỗ nhỏ thoát hơi ẩm. 
 Cần chú ý không để bóng đèn chạm vào cuộn dây và vải bạt để khỏi sinh 
hỏa hoạn. Cần khống chế nhiệt độ không cho vượt quá 90oC. Cứ mỗi giờ một 
lần đo trị số điện trở cách điện để theo dõi quá trình sấy và từ đó xác định thời 
gian nào thì ngừng sấy. 
 Kinh nghiệm thấy rằng khi mới sấy do ảnh hưởng của hơi ẩm bay ra nên 
điện trở lại giảm xuống chỉ một vài giờ, máy sẽ khô dần, điện trở cách điện bắt 
đầu tăng lên rồi ổn định tại một trị số nào đó. Sau thời gian ổn định từ 3 đến 5 
giờ, thì có thể ngừng sấy. 
Để máy phát điện hạ thế có thể vận hành được, tiêu chuẩn điện trở cách điện tối 
thiểu phải đạt R 0,5M (do ở trạng thái nóng 60oC). 
Ngoài ra tỉ số hấp thụ phải đạt 
15
60
R
R
 1,3 
Trong đó: 
R15: điện trở cách điện đo với thời gian 15 giây. 
R60: điện trở cách điện đo với thời gian 60 giây. 
 Thực tế máy mới sau khi sấy như trên thì điện trở cách điện có thể đạt 
trên 500M. Với máy cũ đã vận hành lâu thì qua sấy lại như vậy cũng đạt 20 
M. 
 Phương pháp sấy bằng tổn thất trong lõi thép ít dùng cho máy phát điện 
nhỏ, trong hoàn cảnh công trường hoặc hoặc nơi dùng máy điezen, hiện nay có 
hai cách thuận tiện và có hiệu quả tốt để sấy máy phát điện là: 
- Sấy máy điện bằng phương pháp ngắn mạch điện áp ra. 
- Lấy điện một pha qua máy biến thế hàn để sấy máy phát điện. 
83
A
+
-
Rf
=
Bi?n tr?
* Sấy máy phát điện bằng phương pháp ngắn mạch đầu ra. 
 Ở những nơi không có điện lưới thì áp dụng phương pháp sấy này cũng 
đơn giản và đạt kết quả tốt. Như vậy vừa không phải tháo máy điện ra lại kết 
hợp được với việc chạy “rà trơn” máy phát lực trước khi vận hành. Chỉ những 
máy phát cho phép chạy “ga-răng-ti” và có máy kích thích mới dùng cách sấy 
này. 
Trình tự thao tác để sấy như sau: 
 1. Lấy một sợi dây cáp đồng đủ cường độ tải của máy nối ngắn mạch hai 
đầu ra của máy phát, ngay trước cầu dao, áp tô mát như hình 
Cần chú ý chỉ cho qua ampe kế để theo dõi dòng điện mà không được cho qua 
áp tô mát để đề phòng khi đang sấy vì một lí do nào đó, áp tô mát tự động mở ra 
sẽ gây ra điện áp cao nguy hiểm, các cuộn dây bị quá áp có thể bị chọc thủng 
cách điện. Thực chất đây là sấy kiểu chập mạch, chỗ nối tắt phải chặt chẽ, tiếp 
xúc thật tốt để không xảy ra hiện tượng đánh lửa, mo ve  
Hình 2-10. Sấy máy phát điện bằng phương pháp ngắn mạch 
 2. Những máy phát điện dùng bộ tự động điều chỉnh điện áp thì phải loại 
nó ra, chỉ dùng biến trở tay quay và đấu nối tiếp thêm điện trở phụ Rf (Nếu 
cần). 
 3. Vặn biến trở kích thích về số 0 (điện trở lớn nhất), cho máy phát lực 
khởi động rồi quay chậm ở tốc độ rà máy. 
84
 4. Điều chỉnh biến trở kích thích cho dòng điện sấy tăng từ từ lên tới 
50% dòng điện định mức của máy phát điện để trong khoảng một vài giờ máy 
nóng dần lên, không được tăng dòng điện sấy quá đột ngột, dễ vỡ cách điện, hại 
máy. Khi máy đã nóng tới 60oC rồi thì có thể nâng dòng điện sấy lên 80% đến 
90% dòng điện định mức để nâng nhiệt độ sấy lên 90oC. 
+ Với máy phát điện một pha nhỏ dưới 5kVA thời gian sấy để đạt đến 70oC từ 2 
 3 giờ. Tổng thời gian sấy khoảng 6  8 giờ. 
 5. Nếu máy kích thích cũng bị ẩm thì phải sấy máy kích thích bằng bóng 
đèn. 
Nguyên lí của phướng pháp sấy này là lợi dụng dòng điện cảm ứng để làm nóng 
máy, trong khi sấy máy phát lực làm việc rất nhẹ, gần như không tải, điện áp 
máy phát cũng bằng 0 do đó rất an toàn. 
Có thể điều chỉnh dòng điện sấy bằng cách tăng hoặc giảm biến trở kích thích, 
hoặc tăng giảm tay ga máy phát lực để thay đổi vòng quay của máy. Thường là 
kết hợp cả hai động tác này. 
* Dòng điện máy hàn sấy máy phát điện. 
 Thực chất đây là một phương pháp sấy dựa vào tổn thất đồng, sắt; cho 
một dòng điện chạy qua các cuộn dây để máy phát nóng, hơi ẩm bay ra ngoài, 
làm khô máy. 
Có thể lấy điện sấy máy là điện một chiều ở máy phát điện hàn hoặc xoay 
chiều cuả máy biến áp hàn điện áp từ 10% đến 20% so với điện áp của máy 
phát điện. 
Ở các công trường cách làm tiện nhất là dùng một máy biến áp hàn, điện áp thứ 
cấp từ 30V đến 60V. Đấu nguồn điện này vào bảng của máy phát (đã có sẵn 
Ampe kế, vôn kế, ap tô mát ) để sấy máy phát điện 220V. 
Trình tự tiến hành như sau: 
1. Đấu hai đầu ra của máy phát điện ở bảng điện vào thứ cấp của của máy biến 
thế hàn như hình  Cần chú ý là roto phải đấu kín mạch chổi than để đề phòng 
quá điện áp làm hỏng cách điện. 
2. Cấp điện 220V vào máy biến thế hàn để có dòng điện thứ cấp vào làm nóng 
máy phát điện. 
Dòng điện trên Ampe kế lúc ban đầu chọn từ 0,4Iđm (máy quay 1000 vg/ph) 
đến 0,5Iđm (máy quay 1000 vg/ph) sau đó tăng dần lên 80% đến 90% dòng 
điện định mức tùy theo mức độ nóng máy của từng máy. Việc theo dõi nhiệt độ 
và thời gian sấy cũng giống như phương pháp sấy ngắn mạch đầu ra ở trên. 
85
220V
A
30V - 60V
Hình 2-11. Đấu dây máy phát điện bằng máy biến áp hàn 
3. Điều chỉnh điện áp để có dòng điện sấy phù hợp bằng cách sau: 
Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi các đầu dây thư cấp của máy biến áp hàn 
và mạch từ rẽ trong máy phát điện để đạt nhiệt độ sấy theo ý muốn; cần nhớ là 
khống chế để nhiệt độ sấy dưới 90oC (cách điện cấp B và đo bằng phương pháp 
điện trở). 
4. Sấy theo kiểu này cũng vẫn để nguyên máy tại chỗ không cần phải tháo roto 
ra nhưng vẫn phải phủ vải bạt kín chỉ để một vài lỗ nhỏ thoát hơi ẩm và mỗi giờ 
quay roto đi một vài vòng để nóng đều khỏi hại trục máy. 
Lắp đặt mạch tự động chuyển đổi cho máy phát (ATS) 
a: Mạch lực và nguyên lý làm việc của khối tự động chuyển đổi (ATS). 
* Sơ đồ mạch lực: 
86
KL
KF
2RL
4RL
3RL
CMKLKF
KL
KF
Hình 2-12. Sơ đồ mạch lực mạch tự động chuyển đổi cho máy phát điện 
 Nguyên lý: 
 Khi có điện áp lưới thì điện áp cấp cho tải được lấy từ lưới. 
Khi điện lưới bị mất thì máy phát tự động khởi động, nhưng không cấp điện áp 
cho tải ngay mà chờ vài giây tuỳ theo đặt, khi đó điện áp máy phát mới được 
cấp cho tải. 
Khi có điện áp lưới trở lại thì máy phát được cắt tự động. Đồng thời điện áp 
lưới được cấp cho tải. 
Mạch điều khiển của khối tự động chuyển đổi ATS. 
AF 
BF 
CF 
TrtF
1RLA 
1RLB 
1RLC 
AL 
BL 
CL 
TrtL 
AT BT CT TrtT 
87
RDS
RDS
Z
Y
X
2RL
Tr4
aq
aq
4RL
2RL
aq
Tr1
RDS
ac qui -
3RL
4RL
+
2RL
++
+
CT
D1 R1
+
C1
VR1
D2
D5
R4
D3
VR2
R2
+
C2
DZ
Tr3
R3
D4
VR3
+
C3
D6
Tr2
RDS
RDS
Z
Y
X
2RL
Tr4
aq
aq
4RL
2RL
aq
Tr1
RDS
ac qui -
3RL
4RL
+
2RL
++
+
CT
D1 R1
+
C1
VR1
D2
D5
R4
D3
VR2
R2
+
C2
DZ
Tr3
R3
D4
VR3
+
C3
D6
Tr2
a. Sơ đồ nguyên lý: 
Hình 2-13. Sơ đồ mạch điều khiển của khối tự động chuyển đổi ATS 
b. Nguyên lý hoạt động của mạch tự động chuyển đổi. 
 Khi lưới có điện thì công tắc tơ của lưới (KL) có điện khi đó tải được cấp 
điện từ lưới. Khi ta đóng công tắc chuyển đổi (CT) thì mạch ATS làm việc ở 
chế độ trờ. Lúc đó các rơle 1RLA , 1RLB ,1RLC có điện (đây là các rơle lưới ). 
Các tiếp điểm thường đóng của các rơle này mở ra đẫn đến RĐS không có điện. 
Các tiếp điểm thường mở cuẩ các rơle đóng lại làm cho rơle đóng lại. Làm cho 
rơle 2RL có điện nhưng sau một khoảng thời gian t1 nào đó. Vì tụ C2 phải nạp 
88
đủ điện đẻ vượt qua được ngưỡng của Điốt ổn áp DZ. Khi đó Tranristor T2 mở 
lúc này 2RL mới có điện. Khi 2RL có điện thì các tiếp điểm thướng mở của 
2RL đóng lại làm cho 3RL có điện và rơle 4RL có điện, tiếp điểm thường mở 
của 2RL đóng lại làm cho rơle 4RL luôn được cấp điện mà không phụ thuộc 
vào các tiếp điểm của rơle 1RLA, 1RLB, 1RLC và 2RL. Các tiếp điểm thường 
đóng của rơle 3RL và công tắc tơ của lưới (KL) mở ra làm công tắc tơ KF không 
có điện khi đó tải dùng điện của lưới. 
 Khi điện lưới mất đi công tắc tơ KL mất điện làm cho các rơle 1RLA, 
1RLB, 1RLC đóng lại cấp điện cho RĐS. Các tiếp điểm thường mở của 1RLA, 
1RLB, 1RLC mở ra làm 2RL mất điện đồng thời làm cho 3RL mất điện theo 
nhưng chậm hơn một thời gian khoản t1 làm tiếp điểm thường đóng của3RL 
đóng lại và tiếp điểm của công tắc tơ KL đóng lại và tiếp điểm KF có điện khi đó 
máy phát có điện rồi và điện áp do máy phát phát ra được cấp cho tải. 
Khhi điện lưới có điện trở lại thì công tắc tơ K2 có điện các rơle 1RLA, 1RLB, 
1RLC có điện dấn đến RĐS mất điện nhưng cũng sau một khoảng thời gian t0 do 
tự C1 phóng điện. Các tiếp điểm thường mở 1RLA, 1RLB, 1RLC đóng lại và 2RL 
có điện nhưng cùng khoảng thời gian t2 do phải nạp cho C2 để nó đủ thong được 
DZ. Khi 2RL có điện thì 3RL có điện khi đó tiếp điểm thường đóng của rơle 
3RL mở dấn đến KF mất khi đó đồng thời tải được cấp điện từ lưới. 
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 
1.Trình bầy công dụng máy phát điện ? 
2. Trình bầy cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy phát điện ? 
3. Trình bầy các bước kiểm tra máy phát điện ? 
4. Trình bầy qui trình tháo lắp máy phát điện.? 
5. Trình bầy các bước quấn dây máy phát điện ? 
6. Trình bầy các hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và biện pháp khắc phục? 
89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Công nghệ chế tạo Máy điện và Máy biến áp, Nguyễn Đức Sĩ, NXB Giáo 
dục, Hà Nội 1995. 
[2] Máy điện 1, Vũ Gia Hanh - Trần Khánh Hà - Phan Tử Thụ - Nguyễn Văn 
Sáu, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2001. 
[3] Máy điện 2, Vũ Gia Hanh - Trần Khánh Hà - Phan Tử Thụ - Nguyễn Văn 
Sáu, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2001. 
[4] Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa Máy biến áp, Động cơ điện, Máy phát điện 
công suất nhỏ, Châu Ngọc Thạch, NXB Giáo dục, Hà Nội 1994. 
[5] Tính toán cung cấp và lựa chọn thiết bị, khí cụ điện, Nguyễn Xuân Phú - 
Nguyễn Công Hiền, NXB Giáo dục, Hà Nội 1998. 
[6] Kỹ thuật điện, Đặng Văn Đào - Lê Văn Doanh, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 
Hà Nội 1999. 
[7] Kĩ thuật quấn dây, Trần Duy Phụng, NXB Đà nẵng 2006 
[8] Sửa chữa, lắp đặt quạt và động cơ điện, Đỗ Ngọc Long, NXB Khoa học và 
Kĩ thuật, Hà nội 2006 
[9] Máy phát điện nhỏ vận hành và sửa chữa, Bùi Văn Yên, NXB Giao thông 
vận tải 
[10] Các sách báo và tạp chí về điện.