Kỹ sư điện sáng tạo thành công máy cuộn dây biến áp

Anh Từ Văn Sơn cho biết, Phân xưởng Cơ điện hiện đang thực hiện sửa chữa, đại tu các máy biến áp hư hỏng từ các Điện lực trực thuộc Công ty Điện lực Bình Phước và của khách hàng trên địa bàn tỉnh Bình Phước. Máy quấn dây do các nhà sản xuất uy tín trên thị trường chế tạo, giá thành cao, chưa được trang bị. Trong điều kiện chưa có máy quấn dây, phải sử dụng khuôn quấn chêm bằng gỗ, quay bằng tay, vừa quay vừa giữ và rải dây – tốn thời gian làm khuôn và tốn sức người quay (từ 2000 – 3000 vòng dây cao áp).

Sau một thời gian tìm tòi, nghiên cứu anh Từ Văn Sơn đã sáng tạo thành công sản phẩm “máy cuộn dây biến áp”. Sáng kiến này có giá thành chế tạo gần 9 triệu đồng, trong khi đó giá của máy quấn dây chế biến tự động loại DT-WM210 trên thị trường hiện nay có giá khoảng 150 triệu đồng và phải cần 2 người quấn. Do đó, máy cuộn dây biến áp của anh Sơn có cấu trúc gọn nhẹ dể di chuyển, vận hành đơn giản, hoạt động ổn định và chỉ cần 01 người quấn.

Máy cuộn dây biến áp gồm, khuôn để giữ cuộn dây quấn: có cấu tạo trục truyền động chính nối liền với khuôn. Theo đó, khuôn quấn sử dụng một trục quay bằng sắt phi 50mm, dài 1,5m có gắn bạc đạn, đầu trục có gắn bánh răng dùng motor. Về phần khuôn, khi ta thay đổi vặn đai ốc thì kích thước khuôn sẽ thay đổi để phù hợp và giữ chặt với tất cả các loại ruột máy biến áp khác nhau. Phần khuôn này có chiều dài 0,6m nửa ngoài được tiện răng vuông. Do đó, khuôn quấn dùng 2 thanh sắt chữ U 10cm gắn trên 4 đòn tay. Khi xiết đai ốc vào cánh tay đòn sẽ đẩy 2 thanh sắt chữ U rộng ra. Như vậy, có thể điều chỉnh kích thước khuôn được dễ dàng tùy theo kích thước ruột máy. Về phần truyền động, sử dụng động cơ điện một chiều loại 48VDC dùng trong xe đạp điện, loại này có tay ga điều chỉnh tốc độ. Sử dụng motor này không những đảm bảo đáp ứng được các yêu cầu trên mà còn làm tăng độ an toàn về điện trong điều kiện toàn bộ máy quấn dây có kết cấu sắt.    

Trục vít để rải dây: thực hiện việc thay đổi chiều rải thông qua hệ thống nhông được truyền động thông qua trục chính. Đây là phần phức tạp nhất của máy quấn vì dây rải theo 2 chiều, phải đảm bảo sao cho dây quấn được vuốt thẳng, đảm bảo lực căng và vòng dây quấn đều, sát nhau với kích thước dây quấn khác nhau. Do đó, để giữ căng và vuốt thẳng dây quấn, dây được luồn qua hệ thống 3 puly nhựa, hai đầu có kẹp giấy giữ cho dây không bị chùng, trược khỏi puly khi thay đổi tốc độ quay. Để cho dây quấn được rải đều sát nhau ta sử dụng 1 bulon răng suốt. Bulon này được gắn cố định trên đai ốc để khi bulon quay đai ốc này sẽ di chuyển rải dây. Bằng cách thay đổi tỷ lệ tốc độ quay giữa khuôn quấn và bulon rải dây ta sẽ có được bước rải dây cần thiết. Bộ điều chỉnh tỷ lệ này được thực hiện trên hệ thống bánh răng liên hợp và đã được tính toán cụ thể, chính xác với từng kích thước dây quấn. Bên cạnh đó, để dây có thể rải đều theo 2 chiều, ta sử dụng hệ thống đảo chiều thông qua 2 bộ bánh răng đệm (thuận và nghịch), 2 bộ bánh răng quay thuận và nghịch này được gắn trên 1 thanh trượt, khi cần đảo chiều ta sẽ thao tác cho 1 trong 2 bộ bánh răng này tiếp xúc với bánh răng truyền động trên khuôn quấn.

Động cơ: sử dụng động cơ 48 vôn DC của xe đạp điện, khởi động bằng ga thông qua chân đạp và thay đổi tốc độ từ 0 – 150 vòng/phút. Phần khung gồm: hệ thống đỡ trục chính, bể đỡ trục rải dây.

Theo anh Sơn, nguyên lý hoạt động của máy cuộn dây biến áp, lồng cuộn dây vào khuôn quấn, xiết đau ốc cho tới khi cuộn dây được giữ chặt trên khuôn và được quấn giấy cách điện. Thay đổi bánh răng điều tốc cho phù hợp với kích thước quấn dây hiện hữu, chỉnh kẹp rải dây vào vị trí. Bắt đầu quấn dây cho tới hết lớp. Bọc giấy cách điện rồi đổi chiều rải dây để tiếp tục quấn.  

Sáng kiến này, đã được công ty Điện lực Bình Phước áp dụng tại Phân xưởng cơ điện và đang triển khai trong toàn đơn vị. Sản phẩm máy cuộn dây biến áp của anh Từ Văn Sơn đã đạt giải nhất trong hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Bình Phước lần thứ II.