thiết kế động cơ không đồng bộ 3pha 4KW

EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1.1 Nguyên lý làm việc động cơ…………………………………… 1.1.2 Cấu tạo động không đồng bộ……………………………….10 1.1.3 Khe hở…………………………………………………………… 14 1.1.4 Phân loại động không xoay chiều ba pha……………………….14 1.1.5 Công dụng………………………………………………………….16 1.1.6 Các đại lượng định mức……………………………………………16 1.2 YÊU CẦU CỦA THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KĐB PHA RƠ TO LỒNG SĨC……………………………………………………………… 1.2.1 Nhiệm vụ phạm vi thiết kế …………………………………… 17 1.2.2 Các bước thiết kế gồm có…………………………………………17 1.2.3 Vật liệu thường dùng thiết kế……………………………….18 1.3 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU……………………………………… 19 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 2.1 Số đơi cực p…… …………………………………………………….22 2.2 Đường kính ngồi stato Dn… ……………………… ………… .22 2.3 Đường kính stato D …………………………………………….22 2.4 Cơng suất tính tốn P’…… ………………… ………………… 23 2.5 Chiều dài tính tốn lõi sắt stato l1……….……………………… 23 SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng 2.6 Bước cực …… ….…………………….…………………………….24 2.7 Dòng điện pha định mức Iđm….……………………………………… 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ STATO 3.1 Số rãnh stato Z2 ……………… …………………………………… 25 3.2 Bước rãnh stato t1……………………………………………………….25 3.3 Số dẫn tác dụng rãnh ur1……………………………… 26 3.4 Số vòng dây nối tiếp pha w1………… ………………………26 3.5 Tiết diện dây dẫn S1…………………………………………………… 26 3.6 Kiểu dây quấn……………………………………………………… ….27 3.7 Hệ số dây quấn Kd………………… ……………………………….…27 3.8 Từ thông khe hở khơng khí Ф……………………………………….….31 3.9 Mật độ từ thơng khe hở khơng khí Bδ……………………………… 31 3.10 Sơ định chiều rộng bz1……………………………………31 3.11 Sơ chiều cao gơng stato hg1……………………………………31 3.12 Kích thước rãnh stato……………………………………………….…32 3.13 Bề rộng stato bz1 33 3.14 Chiều cao gông stato hg1… ………………………………………… 33 3.15 Khe hở khơng khí δ…… …………………………………………… 33 CHƯƠNG THIẾT KẾ RƠTO 4.1 Số rãnh rơto Z2……………………………………………………… 36 4.2 Đường kính ngồi rơto D’………………………………………………37 4.3 Bước rôto t2……………………………………………………… 37 4.4 Sơ định chiều rộng rơto b’z2……………………………… 37 4.5 Đường kính trục rơto Dt……………………………………………… 37 SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng 4.6 Dịng điện dẫn rơto Itd…………………………………… 37 4.7 Dịng điện vòng ngắn mạch Iv………………………………… 38 4.8 Tiết diện dẫn vịng nhơm Std…………………………………… 38 4.9 Tiết diện vành ngắn mạch Sv …………………………… 38 4.10 Chiều cao gông rôto sơ hg2…… ………………………………… 38 4.11 Kích thước rãnh rơto ………………………………………………….39 4.12 Kích thước vành ngắn mạch ………………………………………….39 4.13 Diện tích rãnh rơto Sr2…………………………………………………40 4.14 Chiều cao gơng hg2…………………………………………………….40 4.15 Bề rộng rơto bz2………………………………………………… 40 CHƯƠNG TÍNH TỐN MẠCH TỪ VÀ XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 5.1 TÍNH TỐN MẠCH TỪ 5.1.1 Hệ số khe hở khơng khí Fδ ……………………………… …….41 5.1.2 Dùng thép KTĐ cán nguội 2411…………………………………42 5.1.3 Sức từ động khe hở khơng khí Fδ……………………………… 42 5.1.4 Mật độ từ thông stato Bz1…………………………………42 5.1.5 Cường độ tư trường stato Hz1…… ………………… 42 5.1.6 Sức từ động stato Fz1………………………………… 43 5.1.7 Mật độ từ thông rôto Bz2………………………………….43 5.1.8 Cường độ tư trường rôto Hz2……….………………….43 5.1.9 Sức từ động rơto Fz2………………………………… 43 5.1.10 Hệ số bão hịa kz………………………………………… 43 5.1.11 Mật độ từ thông gông stato Bg1……………………………44 5.1.12 Cường độ từ trường gông stato Hg1………………………….44 5.1.13 Chiều dài mạch từ gông stato Lg1…………………………….44 5.1.14 Sức từ động gông stato Fg1………………………………… 44 SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng 5.1.15 Mật độ từ thông gông rôto Bg2…… 44 5.1.16 Cường độ từ trường gông rôto Hg2………………………… 45 5.1.17 Chiều dài mạch từ gông rôto Lg2……………………………….45 5.1.18 Sức từ động gông rôto Fg2……………………………………45 5.1.19 Tổng sức từ động mạch từ F……………………………….45 5.1.20 Hệ số bão hịa tồn mạch kμ……………………………………46 5.1.21 Dịng điện từ hóa Iμ…………………………………………….46 5.2 THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 5.2.1.Chiều dài phần đầu nối dây quấn stato Lđ1………………… 47 5.2.2 Chiều dài trung bình nửa vịng dây quấn stato ltb ………… 47 5.2.3 Chiều dài dây quấn pha stato L1……………………… 47 5.2.4 Điện trở tác dụng dây quấn stato r1………………………….47 5.2.5 Điện trở tác dụng dây quấn rơto rtd………………………….47 5.2.6 Điện trở vịng ngắn mạch rv…………………………………… 48 5.2.7 Điện trở rôto r2………………………………………………… 48 5.2.8 Hệ số quy đổi γ………………………………………………… 48 5.2.9 Điện trở rôto quy đổi r2' … ………………………………….48 5.2.10 Hệ số từ dẫn tản rãnh stato λr1……………………………… 49 5.2.11 Hệ số từ dẫn tản tạp stato ……………… ………….………….49 5.2.12 Hệ số từ tản phần đầu nối stato λđ1…………….………… 49 5.2.13.Tổng hệ số từ dẫn stato � ………………….….….………….50 5.2.14 Điện kháng dây quấn stato x1…………………… ……………50 5.2.15 Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λr2………………………………… 51 5.2.16 Hệ số từ dẫn tản tạp rôto λt2…………………… …………… 51 5.2.17 Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối λđ2……… ……….…………….51 5.2.18 Tổng hệ số từ tản rôto � ……………… ………………….52 5.2.19 Điện kháng tản dây quấn rôto x2……………………………… 52 SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng 5.2.20 Điện kháng rôto quy đổi x2' ………………………………….52 5.2.21 Điện kháng hổ cảm x12…………………………………………52 5.2.22 Tính lai kE …………………………………………………….53 5.3 TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 5.3.1 Trọng lượng stato Gz1… ………………………………… 54 5.3.2.Trọng lượng gông từ stato Gg1…………………………………… 54 5.3.3 Tổn hao sắt lõi sắt stato P’Fe…………………… ……… 55 5.3.4 Tổn hao bề mặt rôto Pbm…….……………………… 56 5.3.5 Tổn hao đập mạch rôto Pđm…………….………………57 5.3.6 Tổng tổn hao sắt PFe …………………………………………… 57 5.3.7 Tổn hao Pcơ…… …………………………………………… 58 5.3.8 Tổn hao khơng tải P0…………………………………………… 58 CHƯƠNG ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ KHỞI ĐỘNG 6.1 ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 6.1.1 Đặc tính làm việc 59 6.1.2 Bội số mômen cực đại mmax…………………………………… 62 6.2 TÍNH TỐN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 6.2.1 Tham số động xét đến hiệu ứng mặt 62 6.2.2 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hòa mạch từ tản s = 64 6.2.3 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt ngồi 68 6.2.4 Dịng điện khởi động Ik 68 6.2.5 Bội số dòng điện khởi động ik .68 6.2.6 Bội số mômen khởi động mk .68 SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng CHƯƠNG TRỌNG LƯỢNG VẬT LIỆU VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 7.1 Trọng lượng thép silic cần chuẩn bị GFe 70 7.2 Trọng lượng đồng dây quấn stato Gcu 70 7.3 Trọng lượng nhôm rôto GAl 71 7.4 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu sử dụng 71 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU Động khơng đồng (KĐB) ba pha rơto lồng sóc dùng phổ biến cơng nghiệp (vì có ưu điểm độ tin cậy tốt, giá thấp, trọng lượng nhẹ, kết cấu chắn dễ bảo dưỡng), với dải công suất từ hàng trăm Watts đến vài Megawatts phận hệ truyền động Ngày nay, hiệu suất động dần trở thành tiêu chí áp dụng công nghiệp Vấn đề đặt cho lĩnh vực thiết kế chế tạo động điện không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo sản phẩm đạt tiêu kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế quốc dân Chính em Khoa Bộ môn giao nhiệm vụ thực đề tài : “ Thiết kế động điện không đồng ba pha rơto lồng sóc” cho đồ án tốt nghiệp cuối khố Nơi dung đồ án gồm chương: Chương 1: Đại cương động điện không đồng Chương 2: Xác định kích thước chủ yếu Chương 3: Thiết kế stato Chương 4: Thiết kế rơto Chương 5: Tính tốn mạch từ xác định tham số động chế độ định mức Chương 6: Đặc tính làm việc khởi động SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng Chương 7: Trọng lượng vật liệu tác dụng tiêu sử dụng Em xin bày tỏ lịng biết ơn Thầy, Cơ giáo mà đặc biệt Thầy cô giáo khoa Kỹ thuật & Công Nghệ giúp đỡ bảo em tận tình năm học tập trường Đại Học Quy Nhơn Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Đoàn Đức Tùng – người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong khoảng thời gian ngắn đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót Em mong dẫn Thầy giáo, Cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Nguyễn Quang Hiển CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Máy điện không đồng kết cấu đơn giản, làm việc chắn, sử dụng bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên sử dụng rộng rãi kinh tế quốc dân, loại công suất 100 kW Động điện không đồng rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy chiếm số lượng lớn loại động cơng suất nhỏ trung bình Nhược điểm động điều chỉnh tốc độ khó khăn dòng điện khởi động lớn thường 5-7 lần dòng điện định mức Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đông không đồng rôto lồng sóc nhiều tốc độ dùng rơto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dịng điện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên Động điện không đồng rơto dây quấn điều chỉnh tốc độ phạm vi định, tạo mơmen khởi động lớn mà dịng khởi động khơng lớn lắm, chế tạo có khó so với với loại rơto lồng sóc, giá thành cao hơn, bảo quản khó SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng Động điện không đồng sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 kiểu kín IP44 Những động điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt hai đầu rơto động điện Trong động rơto lồng sóc đúc nhơm cánh quạt nhơm đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch Loại động điện theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt vỏ máy để thổi gió mặt ngồi vỏ máy, tản nhiệt có với loại IP23 bảo dưỡng máy dễ dàng Hiện nước sản xuất động điện không đồng theo dãy tiêu chuẩn Dãy động không đồng công suất từ 0,55 - 90 KW ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 ghi bảng 10-1 [3] Theo tiêu chuẩn này, động điện không đồng dãy điều chế tạo theo kiểu IP44 Ngồi tiêu chuẩn cịn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất động điện khơng đồng rơto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm có cơng suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 1000 kW Ký hiệu động điện khơng đồng rơto lồng sóc ghi theo ký hiệu tên gọi dãy động điện, ký hiệu chiều cao tâm trục quay, ký hiệu kích thước lắp đặt 1.1.1 Nguyên lý làm việc động điện không đồng xoay chiều ba pha Động không đồng ba pha có hai phần chính: stato (phần tĩnh) rơto (phần quay) Stato gồm có lõi thép có chứa dây quấn ba pha Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, dây quấn có dòng điện chạy, hệ thống dòng điện tao từ trường quay, quay với tốc độ: n1 60 f1 p SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng Trong đó: -f1: tần số nguồn điện -p: số đôi cực từ dây quấn Phần quay, nằm trục quay bao gồm lõi thép rôto Dây quấn rôto bao gồm số dẫn đặt rãnh mạch từ, hai đầu nối hai vành ngắn mạch Fdt Ic n N Fdt Fdt N n1 S Ic n S Fdt n1 b) a) Hình1.1 Từ trường quay stato cảm ứng dây rôto sức điện động E, dây quấn stato kín mạch nên có dịng điện chạy, Sự tác dụng tương hổ dẫn mang dòng điện với từ trường máy tạo lực điện từ Fđt tác dụng lên dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái Tập hợp lực tác dụng lên dẫn theo phương tiếp tuyến với bề măt rôto tạo mômen quay rôto Như vậy, ta thấy điện lấy từ lưới điện SVTH : Nguyễn Quang Hiển Trang - - EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng biến thành trục động Nói cách khác, động khơng đồng thiết bị điện từ, có khả biến điện lấy từ lưới điện thành đưa trục Chiều quay rơto chiều quay từ trường, phụ thuộc vào thứ tự pha điện áp lưới đăt dây quấn stato Tốc độ rôto n2 tốc độ làm việc luôn nhỏ tốc độ từ trường trường hợp xảy cảm ứng sức điện động dây quấn rôto Hiệu số tốc độ quay từ trường rôto đặc trưng đại lượng gọi hệ số trượt s: s n1  n2 n1 Khi s=0 nghĩa n1= n2, tốc độ rôto tốc độ từ trường, chế độ gọi chế độ không tải lý tưởng (khơng có sức cản lên trục) Ở chế độ khơng tải thực, s0 có sức cản gió, ma sát ổ bi … Khi hệ số trượt s =1, lúc rơto đứng yên (n 2=0), momen trục momen mở máy Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi hệ số trựơt định mức Tương ứng với hệ số trượt gọi tốc độ động gọi tốc độ định mức Tốc độ động không đồng bằng: n2 n1.(1  s ) Một đăc điểm quan trọng động không đồng dây quấn stato không nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động dịng điện rơto có cảm ứng, người ta gọi động động cảm ứng Tần số dịng điện rơto nhỏ, phụ thuộc vào tốc độ trựơt rôto so với từ trường: SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 10 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng  cos I1(A) 0,7 0, 0,2 0 S(%) cos   I1 s P (kw 2 ) Hình 6.1 Biểu diễn đường đặc tính làm việc động điện khơng đồng rơto lồng sóc kW ; 2p = Bảng 6.1 : Đặc tính làm việc SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 65 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng S Đơn vị  r r'  rns c 21    s   c1 x  xns c 21   x'   c1  Z ns  rns  x ns I ' c1   U1 Z ns 0,02 0,03 0,0363 0,0385 0,3419 59,539 40,199 33,485 31,659 4,914 3,394 3,394 3,394 3,394 3,394 33,65  59,639 40,342 A 3,755 5,550 6,653 7,034 37,779 0,998 0,996 0,995 0,994 0,056 0,084 0,101 0,106 rns Z ns x sin 2 '  ns zns Cos 2'  31,84 I 1r  I dbr  I2 '  cos  ' C1 A 3,861 5,612 6,682 7,046 I 1x  I dbx  I2 '  sin  ' C1 A 2,473 2,721 2,923 2,995 A 4,585 6,237 7,293 7,656 0,998 0,899 0,916 0,92 2,548 0,094 0,047 0,012 0,176 0,330 2,281 3,704 0,174 0,103 0,018 0,176 0,472 3,232 4,410 0,238 0,148 0,022 0,176 0,548 3,826 4,650 0,262 0,166 0,023 0,176 0,627 4,023 87,038 87,257 86,757 86,51 I  I 1r  I X Cosφ = I 1r I1 P1 = 3.U1.I1r.10-3 Pcu1 = 3.I21.r1.10-3 Pcu2 = 3.I2’2.r’2.10-3 Pf = 0,005.P1 P0 = PFe + Pcơ ΣP =Pcu1 + Pcu2+ Pf + Po P2  P1  η= kW kW kW kW kW kW Kw P P2 100% P1 0 5,927 6.1.2 Bội số momen cực đại mmax = M max M dm  I' =  m  I '2 dm  S dm   Sm �37, 779 � 0, 0385 �  3, 248 � �7, 034 � 0,3419 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 66 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng đó: - Mmax : mơmen cực đại - Mđm : mômen định mức - sm : hệ số trượt max - sđm : hệ số trược định mức - I'2m , I'2đm : bảng đặc tính làm việc 6.2 TÍNH TỐN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 6.2.1 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt với s=1  = 0,067 a s = 0,067 15,1 = 1,011 đó: -  : chiều cao tương đối - a : chiều cao đồng hay nhôm rãnh a = hr2 – h42 = 15,6 – 0.5 = 15,1 (mm) Với : + hr2 : chiều cao rãnh rôto + h42 : chều cao miệng rãnh rôto Theo hình 10-3 tài liệu :  = 1,011 tra  = 1;  = 0,2  Điện trở dẫn xét đến hiệu ứng mặt với s =1 rtd = kR rtd = 1,2 0,794 10-4 = 0,952 10-4 () Với kR = +  = + 0,2 = 1,2  Điện trở rôto xét đến hiệu ứng mặt với s =1 r2 rtd  2.0,00936 � 4 � 2.rV  0,952  10  1,329.104 () � �  0, 223 � � SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 67 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng đó:  P 1800.1   2.sin  2.sin  0, 223 Z2 28 Điện trở rôto quy đổi : r'2 =  r2 = 9582,01 1,329 10-4 = 1,273 () đó,  hệ số quy đổi, tính 5.2  Hệ số từ dẫn rãnh rôto xét đến hiệu ứng mặt với s =1 r 2 h  b  h  b    0,66  42 .  42    8.S C  2.b  b42  3.b  � 11, 26 �  6, 42 � � 0,5 �.0,85  � � 1  0,66   1, 41 � 3.6, � 8.64 � 2.6, � � � � đó: - Sc = Sr2 : diện tích rãnh rơto, tính 4.13 - b = d1r : đường kính phần đầu rãnh, tính 4.11 - h42 : bề dày miệng rãnh, tính 4.11 - b42 : bề rộng miệng rãnh, tính 4.11 - h1 : tính 5.2.15  Tổng hệ số từ dẫn rôto xét đến hiệu ứng mặt với s =1 2 = r2 + t2 + đ2 = 1,41 + 1,358 + 0,848 = 3,616 đó: - r2 : hệ số từ dẫn rãnh rơto, tính 6.2.1 - t2 : hệ số từ dẫn tạp rơto, tính 5.2.15 - đ2 : hệ số từ tản phần đầu nối, tính 5.2.16 - rn : hệ số từ tản rãnh nghiên, tính 5.2.17  Điện kháng rơto xét tới hiệu ứng mặt : SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 68 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng x'2 = x'2 = 1,6  2  2 3, 616 = 1,6 () 3, 616 đó: - 2 : tổng hệ số từ dẫn rôto - 2 : tổng hệ số từ tản rôto  Tổng trở ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt với s =1 rn = r1 + r'2 = 1,494 + 1,273 = 2,767 () xn = x1 + x'2 = 1,706 + 1,6 = 3,306 () r n  x n  2, 7672  3,3062 = 4,311 () zn = đó: - r1 : điện trở tác dụng dây quấn stato, tính 5.2.4 - x1: điện kháng dây quấn stato, tính 5.2.14  Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt với S =1 In = U1 220   51, 032( A) Z n 4,311 6.2.2 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản với s =1: Sơ hệ số bão hoà kbh = 1,3 [1] trang 259 (thiết kế máy điện)  Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản : Inbh = kbh In SVTH : Nguyễn Quang Hiển - = 1,3 51,032 = 66,341(A) Trang - 69 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng Sức từ động trung bình rãnh stato: I u � Z � FZbh  0, �nbh r1 � k   k y k d � a Z2 � �  0,7 66,341.54 � 36 � �0,875  0,966.0,923 � 2534, 479 28 � � đó: - ky : Hệ số bước ngắn, tính 3.7 - kd : hệ số dây quấn, tính 3.7 - ur1 : Số dẫn tác dụng rãnh, tính 3.3 Cbh = 0,64 + 2,5 = 0,64 + 2,5  t1  t2 0,06 0,855  1,086 = 1,079  Mật độ từ thơng quy đổi khe hở khơng khí : B FZbh 10 4 = 1, 6.Cbh  2534, 479.104   2, 446(T ) 1, 6.1, 079.0, 06 Theo hình 10-15 [1] tra : δ = 0.7 C1 = (t1 – b41) (1 - δ) = (0,855 – 0,22) (1 – 0,7)= 0,1905  Hệ số từ dẫn tản rãnh stato xét đến bão hoà mạch từ tản: r bh  r1  1bh  1,188  0, 387  0,801 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 70 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng đó: h41  0,58.h3 C1 b41 C1  1,5.b41 1bh  0, 05  0,58  0, 22 0, 63 0,1905  0,387 0,1905  1, 5.0, 22  Hệ số từ dẫn tạp stato xét đến bão hoà mạch từ tản: t bh  t   1, 008.0,  0, 705 1 đó, t1 hệ số từ dẫn tạp, tính 5.2.11  Tổng hệ số từ tản stato xét đến bão hoà mạch từ tản � 1bh  r1bh  t1bh  d  0,801  0, 705  2, 026  3, 532 đó: - r1bh : Hệ số từ dẫn tản rãnh stato xét đến bão hoà mạch từ tản - t1bh : Hệ số từ dẫn tạp stato xét đến bảo hòa mạch từ tản - đ1 : Hệ số từ tản phần đầu nối, tính 5.2.12  Điện kháng stato xét đến bão hoà mạch từ tản x1bh  x1 � � 1.bh  1, 706 3,532  1, 427() 4, 222  Hệ số từ tản rãnh rơto xét đến bão hồ mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoài: r2 bh  r2  2bh  1, 41  0,331  1, 079 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 71 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng - r2 : Hệ số từ dẫn rãnh rôto xét đến hiệu ứng mặt với s =1 2bh   h42 C2 b42 C2  1,5.b42 0, 05 0, 2958  0,331 0,15 0, 295  0,1 C2  (t2  b42 ).(1   )  (1, 086  0,1).(1  0, 7)  0, 295 đó:  Hệ số từ tản tạp rơto xét đến bão hoà mạch từ tản: t2bh  t x t2bh  1,358.0,  0,950 t2 hệ số từ dẫn tạp rơto, tính 5.2.15 - δ = 0,55 tra [1] theo hình 10-15  Tổng hệ số từ tản rôto xét đến bão hoà mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoài: �  bh  r 2 bh  t2bh  d2  1, 079  0,95  0,848  2,877 đó: - d2 : hệ số từ tản phần đầu nối tra 5.2.16 - t2bh : hệ số từ tản tạp rơto xét đến bão hồ mạch từ tản - r2bh : hệ số từ tản rãnh rơto xét đến bão hồ mạch từ tản hiệu ứng mặt - rnbh: hệ số từ tản rãnh nghiêng rơto xét đến bão hồ mạch từ tản  Điện kháng rôto xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản: SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 72 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng x '2 bh  x2' �  � bh  1, 2,877  1, 273() 3, 616 Trong đó: - x'2 : điện kháng rơto quy đổi, tính 5.2.21 - 2 : hệ số từ tản rơto, tính 5.2.18 6.2.3 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản : rn = r1 + r'2 = 1,494 + 1,273 = 2,767() xn = x1bh + x'2bh = 1,427+ 1,273 = 2,7 () zn  rn2  xn2 bh  2, 767  2,  3,866() 6.2.4 Dòng điện khởi động : Ik  U1 220   56,906( A) Z n bh 3,866 6.2.5 Bội số dòng điện khởi động : ik  I k 56,906   7, 229( A) I dm 7,872 6.2.6 Bội số mômen khởi động :  I '2 K mk   I'  dm  r ' 2   r ' s dm  �56,398 � 1, 273 � 0, 0385  2,813 � �7, 034 � 1,12 : SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 73 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðồn Đức Tùng - sđm : tính bảng đặc tính làm việc - r'2: điện trở quy đổi xét đến hiệu ứng mặt ngoài, tính 6.2.1 - r'2 : điện trở quy đổi, tính 5.2.9 ' - I 2k  Ik 56,906   56,398( A) C2 bh 1, 009 Với C2 bh   x2'  bh x12 n  1 1, 273  1, 009 140, 59 Ở : + x12n : điện kháng hổ cảm xét đến bão hoà x12n = x12 k = 95,51 1,472 = 140,59(  ) ' + x2 bh  1, 273() : tính 6.2.2 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 74 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng CHƯƠNG XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 7.1 Trọng lượng thép silic cần chuẩn bị : GFe = ( Dn + )2 l1 kc Fe 10-3 = ( 17 + 0,223)2 11,7 0,96 7,8 10-3 = 25,987 (kg) đó: - Dn : đường kính ngồ stato, tra 2.2 - l1 : chiều dài stato, tính 2.5 - kc : hệ số ép chặt - Fe : trọng lượng riêng sắt 7.2 Trọng lượng đồng dây quấn stato :  Khi khơng tính cách điện : G'Cu = Z1 ur1 n1 s1 Ltb Cu 10-5 = 36 54 0,374 31,748 8,9 10-5 = 4,074 (kg) đó: - s1 : tiết diện dây quấn stato, tính 3.5 - Z1 : số rãnh stato, tính 3.1 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 75 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng - Ur1: số dẫn tác dụng rãnh, tính 3.3 - n1 : dây dẫn sợi - Ltb : chiều dài trung bình vịng dây, tính 5.2.2 - Cu : trọng lượng riêng đồng  Khi kể cách điện : GCu = [ 0,876 + 0,124 (dcd/d)2] G'Cu = [ 0,876 + 0,124 (0,75/0,69)2] 4,074 = 4,165 (kg) 7.3 Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt vành ngắn mạch)  Trọng lượng nhôm dẫn : Gtd = Z2 Std l2 Al 10-5 = 28 64 11,7 2,6 10-5 = 0,545 (kg) đó: - Z2 : số rãnh stato, tính 4.1 - Std : tiết diện dẫn nhơm, tính 4.8 - l2 : chiều dài lõi rơto, tính 2.5 - Al : trọng lượng riêng nhôm  Trọng lượng nhôm vành ngắn mạch : GV =  DV SV Al 10-5 =  7,7 401 2,6 10-5 = 0,504 (kg)  Trọng lượng nhôm rôto: GAl = Gtd + GV = 0,545 + 0,504 = 1,049 (kg) SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 76 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng 7.4 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu tác dụng :  Thép kỹ thuật điện : g Fe  GFe 25,987   6, 496(kg / kW ) P  Đồng : gCu = GCu 4,165   1, 041( kg / kW ) P  Nhôm: gAl = GAl 1, 049   0, 262(kg / kW ) P KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc, đồ án hoàn thành nhiệm vụ đặt cho việc tính tốn thiết kế động khơng đồng ba pha rơto lồng sóc cơng suất kW; 2p = Kết đạt đồ án thỏa mãn tiêu chuẩn kỹ thuật như: - cos = 0,92 yêu cầu 0, -  = 86,51 yêu cầu 86,5 % - Bội số mômen khởi động mk = 2,813; yêu cầu 2,0 - Bội số mômen max mmax = 3,248 ; yêu cầu 2,2 I I k k - Bội số dòng điện khởi động I  7, 229 ; yêu cầu I  7,5 dm dm Các tiêu vật liệu tác dụng đạt nằm phạm vi cho phép so với máy chế tạo Việt Nam SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 77 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh; Thiết kế máy điện; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2006 [2] Trần Khánh Hà; Động không đồng pha ba pha công suất nhỏ; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1993 [3] Nguyễn Đức Sỹ; Công nghệ chế tạo máy điện máy biến áp; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1995 [4] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan tử thụ, Nguyễn Văn Sáu; Máy điện 1; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2003 [5] Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh; Kỹ Thuật Điện; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2007 SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 78 EBOOKBKMT.COM GVHD: TS Ðoàn Đức Tùng SVTH : Nguyễn Quang Hiển - Trang - 79 ... động pha Động pha tự mở máy được, để khởi động động pha cần có phần tử khởi động tụ điện, điện trở … 1.1.2 Cấu tạo động không đồng Động không đồng cấu tạo chia làm hai loại: Động không đồng rôto... tiết + Thiết kế khuôn mẫu gá lắp dùng gia công chi tiết máy + Thiết kế công nghệ, dùng để kiểm tra cơng nghệ q trình gia công 1.2.3 Vật liệu thường dùng thiết kế : Khi thiết kế động không đồng. .. thơng gió làm nguội, kết cấu cụ thể cách bôi trơn ổ đỡ, kết cấu thân máy nắp máy Để chế tạo động không đồng rôto lồng sóc cịn phải qua khâu thiết kế sau : + Thiết kế thi cơng, có nhiệm vụ vẽ