Thiết kế động cơ Điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

Luận Văn: Thiết kế động cơ Điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

MỤC LỤC

Lời nói đầu 7

Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 9

1.1 Phân loại 9

1.2 Kết cấu 9

1.3 Các đại lượng định mức 11

1.4 Công dụng của máy điện không đồng bộ 12

Chương 2: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 14

2.1 Số đôi cực từ 14

2 2 Đường kính ngoài stato 14

2.3 Đường kính trong stato 14

2.4 Công suất tính toán 15

2.5 Chiều dài lõi sắt stato 15

2.6 Bước cực 16

2.7 Hệ số kinh tế 16

2.8 Dòng điện pha định mức 16

Chương 3: THIẾT KẾ STATO3.1 Số rãnh stato 18

3.2 Bước rãnh stato 18

3.3 Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh 19

3.4 Số vòng dây nối tiếp của 1 pha 19

3.5 Tiết dịên, đường kính dây quấn 19

3.6 Kiểu dây quấn 20

3.7 Hệ số dây quấn 20

3.8 Từ thông khe hở không khí 22

3.9 Mật độ từ thông khe hở không khí 22

3.10 Sơ bộ bề rộng của răng stato 22

3.11 Sơ bộ chiều cao gông stato 22

3.12 Kích thước rãnh cách điện 23

3.13 Bề rộng răng stato 24

3.14 Chiều cao gông stato 25

3.15 Khe hở không khí 25

Chương 4: THIẾT KẾ RÔTO 4.1 Số rãnh rôto 27

4.2 Đường kính ngoài rôto 27

4.3 Bước răng rôto 27

4.4 Sơ bộ bề rộng răng rôto 27

4.5 Đường kính trục rôto 28

4.6 Dòng điện trong thanh dẫn rôto 28

4.7 Dòng điện trong vành ngắn mạch 28

4.8 Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm 29

4.9 Tiết diện vành ngắn mạch 29

4.10 Sơ bộ chiều cao gông rôto……… 29

4.11 Kích thước rôto 29

4.12 Diện tích vành ngắn mạch 30

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 2

4.13 Diện tích rãnh rôto 31

4.14 Chiều cao gông rôto 31

4.15 Bề rộng răng rôto……… 31

4.16 Làm nghiêng rãnh ở rôto 31

Chương 5: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ VÀ XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 5.1 Tính toán mạch tưØ 33

5.1.1 Hệ số khe hở không khí 33

5.1 2 Dùng thép kỹ thuật điện cán nguội 2312 34

5.1 3 Sức từ động khe hở không khí 34

5.1.4 Mật độ từ thông ở răng stato 34

5.1.5 Cường độ từ trường trên răng stato 34

5.1.6 Sức từ động trên răng stato 34

5.1.7 Mật độ từ thông ở răng rôto……… 35

5.1.8 Cường độ từ trường trên răng rôto………. 35

5.1.9 Sức từ thông trên răng rôto……… 35

5.1.10 Hệ số bảo hoà răng……… 36

5.1.11 Mật độ từ thông trên gông stato………. 36

5.1.12 Cường độ từ trường ở gông stato……… 36

5.1.13 Chiều dài mạch từ ở gông stato………. 36

5.1.14 Sức từ động ở gông stato……… 37

5.1.15 Mật độ từ thông trên gông rôto ……….37

5.1.16 Cường độ từ trường ở gông rôto ……….37

5.1.17 Chiều dài mạch từ ở gông rôto ……… 37

5.1.18 Sức từ động trên gông rôto ………38

5.1.19 Tổng sức từ động của mạch từ……… 38

5.1.20 Hệ số bão hoà toàn mạch……… 38

5.1.21 Dòng điện từ hoá……… 38

5.2 Tham số của động cơ ở chế độ định mức 39

5.2 1 Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 39

5.2 2 Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato 39

5.2 3 Chiều dài dây quấn một pha của stato 39

5.2 4 Điện trở tác dụng của dây quấn stato 39

5.2 5 Điện trở tác dụng của dây quấn rôto 39

5.2 6 Điện trở vành ngắn mạch 40

5.2 7 Điện trở rôto 41

5.2 8 Hệ số quy đổi 41

5.2 9 Điện trở rôto đã quy đổi 41

5.2 10 Hệ số từ dẫn tản stato 42

5.2 11 Hệ số từ dẫn tạp stato 42

5.2 12 Hệ số từ tản phần đầu nối 43

5.2 13 Hệ số từ dẫn tản stato 44

5.2 14 Điện kháng dây quấn stato 44

5.2 15 Hệ số từ dẫn tạp rôto 45

5.2 16 Hệ số từ tản phần đầu nối 46

5.2 17 Hệ số từ tản do rãnh nghiêng 46

5.2 18 Hệ số từ tản rôto 46

5.2 19 Điện kháng tản dây quấn rôto 46

5.2 20 Điện khángû rôto đã quy đổi 47

5.2 21 Điện kháng hổ cảm 47

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 4

5.2 22 Tính lại kE 47

5.3 Tổn hao thép và tổn hao cơ 48

5.3.1 Trọng lượng răng stato 49

5.3.2 Trọng lượng gông từ stato 50

5.3.3 Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 50

5.3.4 Tổn hao bề mặt trên răng stato 51

5.3.5 Tổn hao đập mạch trên răng rôto 52

5.3.6 Tổng tổn hao thép 53

5.3.7 Tổn hao cơ 53

5.3.8 Tổn hao không tải 54

Chương 6 : TÍNG TOÁN ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ KHỞI ĐỘNG6.1 Đặc tính làm việc 55

6.1.1 Đặc tính làm việc 56

6.1.2 Bội số momen cực đại 58

6.2 Tính toán đặc tính khởi động 59

6.2.1 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s =1 59

6.2.2 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản với s =1 62

6.2.3 Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản 66

6.2.4 Dòng điện khởi động 67

6.2.5 Bội số dòng điện khởi động 67

6.2.6 Bội số mômen khởi động 67

Chương 7: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG VẬT LIỆU VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG7.1 Trọng lượng thép silic cần chuẩn bị 69

7.2 Trọng lượng đồng của dây quấn stato 69

7.3 Trọng lượng nhôm rôto 70

7.4 Chỉ tiêu kinh tế về vật liệu tác dụng 70

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

Động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha rôto lồng sóc được dùng phổbiến trong công nghiệp (vì có ưu điểm là độ tin cậy tốt, giá cả thấp, trọnglượng nhẹ, kết cấu chắc chắn và dễ bảo dưỡng), với dải công suất từ hàngtrăm Watts đến vài Megawatts và là bộ phận chính trong các hệ truyền động.

Ngày nay, hiệu suất của động cơ đã dần trở thành một trong nhữngtiêu chí được áp dụng trong công nghiệp.Vấn đề này đặt ra cho lĩnh vực thiếtkế và chế tạo máy điện không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo ra sản phẩmđạt những chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển củanền kinh tế quốc dân Chính vì vậy em được Khoa và Bộ môn giao nhiệm vụ

thực hiện đề tài : “ Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng

sóc” cho đồ án tốt nghiệp cuối khoá của mình.

Nôi dung đồ án gồm 7 chương:

Chương 1: Đại cương về máy điện không đồng bộ

Chương 2: Xác định các kích thước chủ yếu.Chương 3: Thiết kế stato.

Chương 4: Thiết kế rôto.

Chương 5: Xác định tham số của động cơ điện ở chế độ định mức.

Chương 6: Tính toán đặc tính làm việc và khởi động.

Chương 7: Xác định trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng.

Bằng tấm lòng trân trọng, em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáocô giáo đã giúp đỡ chỉ bảo em tận tình trong những năm học tập tại trườngĐại Học Quy Nhơn, các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công Nghệ.

Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Đoàn Đức Tùng – là

người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.

Trong một khoảng thời gian ngắn chắc rằng bản đồ án tốt nghiệp sẽkhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ dẫn của thầygiáo, cô giáo và các bạn Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên

Võ Bảo Ngọc

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 8

- Lõi sắt

Lõi sắt là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nênđể giảm tổn hao, lõi sắt được làm từ những lá thép kỹ thuật điện dày 1,5mmép lại Khi đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 990 mm thì dùng cả tấm théptròn ép lại Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trị số trên thì dùng nhữngtấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn.

Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt đểgiảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên Nếu lõi sắt ngắn thì có thể ghépthành một khối Nếu lõi sắt dài quá thì ghép thành từng thếp ngắn, mỗi thếpdài từ 6 đến 8 cm, đặt cách nhau 1 cm để thông gió cho tốt Mặt trong củadây quấn có xẻ rãnh để đặt dây quấn.

Nói chung thì người ta dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stato Lõi

sắt được ép trực tiếp lên trục máy Phía ngoài của lá thép có xẻ rãnh để đặtdây quấn.

- Rôto và dây quấn rôto

Rô to có hai loại chính :rôto kiểu dây quấn và rôto kiểu lồng sóc.

+ Loại rôto kiểu dây quấn Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato.

Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hailớp vì bớt được những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên rôto chặt chẽ.Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp Dây quấnba pha của rôto thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối với ba vànhtrượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổithan có thể đấu với mạch điện bên ngoài Đặt điểm của loại động cơ điệnrôto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay sứcđiện động phụ thuộc vào mạch điện rôto để cải thiện tính năng mở máy, điềuchỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy Khi máy làm việc bìnhthường dây quấn rôto được nối ngắn mạch.

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 10

+ Loại rôto kiểu lồng sóc Kết cấu của loại dây quấn này rất khác với

loại dây quấn stato Trong mỗi rãnh của lõi sắt rôto được đặt vào thanh đồnghay nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắnmạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng gọi là lồng sóc.

Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt Để cải thiện tínhnăng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh rôto có thể làm thànhdạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc gọi là lồng sóc kép Trongmáy điện cỡ nhỏ, rãnh rôto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục.

1.3 Các đại lượng định mức

Cũng như tất cả các loại máy điện khác, máy điện không đồng bộ có cáctrị số định mức đặc trưng cho đều kiện kỹ thuật của máy Các trị số này donhà máy thiết kế, chế tạo quy định ghi trên nhãn máy Vì máy điện khôngđồng bộ chủ yếu làm việc ở chế độ động cơ điện nên trên nhãn máy ghi cáctrị số định mức của động cơ điện khi tải định mức Các trị số đó thường baogồm: công suất định mức ở đầu trục Pđm (kW hay W); dòng điện dây địnhmức Iđm (A); điện áp dây định mức Uđm (V); cách đấu dây (Y hay ); tốc độquay định mức nđm (vg/ph); hiệu suất định mức đm và hệ số công suất địnhmức cosđm,…

Từ các trị số định mức ghi trên nhãn máy có thể tìm được các trị số quantrọng khác như:

Công suất định mức mà động cơ điện tiêu thụ:

 = 3.Uđm Iđm cosđm

Mômen quay định mức ở đầu trục :

Trong đó :  = 2.60.ndm

là tốc độ quay tính bằng rađ/s.

1.4 Công dụng của máy điện không đồng bộ

Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản ,làm việc chắc chắn, sửdụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rải trongnền kinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW.

Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất (nhấtlà loại rôto lồng sóc đúc nhôm) nên chiếm một số lượng khá lớn trong loạiđông cơ công suất nhỏ và trung bình Trong công nghiệp thường dùng máyđiện không đồng bộ làm ngồn động lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ,động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ, v.v…Tronghầm mỏ dùng làm máy tời hay máy quạt gió Trong nông nghiệp dùng đểlàm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đời sống hàng ngày,máy điện không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quan trọng : quạt giómáy quay đĩa, động cơ trong tủ lạnh,…Tóm lại, theo sự phát triển của nền sảnxuất điện khí hoá, tự động hoá và sinh hoạt hàng ngày, phạm vi ứng dụngcủa máy điện không đồng bộ ngày càng rộng rãi.

Tuy vậy, nhược điểm của loại này là dòng điện khởi động lớn Để bổkhuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo ra động cơ điện không đồng bộrôto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòngđiện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên.

Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn có thể điều chỉnh được tốcđộ trong một chừng mực nhất định, có thể tạo ra mômen khởi động lớn màdòng điện không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn loại rôto lồng sóc, do đógiá thành cao hơn và bảo quản cũng khó hơn.

Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 vàkiểu kín IP44 Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gióhướng tâm đặt ở hai đầu của rôto động cơ điện Trong các rôto lồng sóc đúcnhôm thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch Loại động

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 12

cơ theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào đặc ở ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệtkém hơn so với loại IP23 nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn

Hiện nay các nhàõ sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãy tiêuchuẩn, dãy động cơ điện không đồng bộ công suất từ 0,55 đến 90 kW ký hiệuK theo tiêu chuẩn Việt Nam được ghi trong bản 10-1 [3] Theo tiêu chuẩnnày động cơ điện không đồng bộ trong dãy đều chế tạo theo kiểu IP44.

Ngoài tiêu chuẩn trên còn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy côngsuất của động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc công suất từ 110kW đến1000 kW, gồm các công suất như sau : 110; 132; 160; 200; 250; 320; 400;500; 630; 800 và 1000 kW

Ký hiệu của một động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc được nghitheo ký hiệu về tên gọi cuả dãy động cơ điện ,ký hiệu về chiều cao tâm trụcquay, ký hiệu về kích thước lắp đặc dọc trục và ký hiệu về số cực.

Ví dụ 3K 160 M4 là ký hiệu động cơ điện không đồng bộ dãy K thiết kếlại lần thứ 3 chiều cao tâm trục 160 mm, kích thức lắp đặc dọc trục là M vàmáy có 4 cực.

Nhiệm vụ của tính toán điện từ một động cơ điện không đồng bộ rôtolồng sóc là lựa chọn và tính toán kích thước của lõi sắt stato, rôto, kích thướcdây quấn sao cho máy đạt được tính năng mà tiêu chuẩn đã quy định Ngoàira còn phải thiết kế kết cấu để tính thông số tản nhiệt cho độ tăng nhiệt phùhợp với tiêu chuẩn Vì vậy tính toán điện từ và kết cấu có liên quan trực tiếptrong việc tìm ra một phương án tốt nhất

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

Những kích thước chủ yếu của máy điện không đồng bộ là đường kínhtrong stato D và chiều dài lõi sắt L Mục đích của việc chọn kích thước này làđể chế tạo ra máy kinh tế hợp lý nhất mà tính năng phù hợp với tiêu chuẩnnhà nước Tính kinh tế của máy không chỉ là vật liệu sử dụng đểû chế tạo ramáy mà còn xét đến quá trình chế tạo trong nhà máy, như tính thông dụngcủa các khuông dập ,vật đúc, các kích thước và chi tiết tiêu chuẩn hoá …

2.1 Số đôi cực từ ( P ) :

= 601500.50 = 2

trong đó:

-n1 : Tốc độ đồng bộ (vòng/phút)-f : tần số (Hz)

2.2 Đường kính ngoài stator:

Với chiều cao tâm trục h = 132 mm Theo bảng 10.3 [3] ta có đườngkính chuẩn:

2.4 Công suất tính toán (P') :

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 14

trong đó kE là hệ số công suất định mức Chọn kE = 0,975 theo hình 10-2 [3].

2.5 Chiều dài của lõi sắt stato (L1):Chiều dài của lõi sắt stato được xác định:

trong đó:

- kd : hệ số dây dẫn -  : hệ số cung cực từ- ks : hệ số dạng sóng - A : Tải điện từ

- B :Mật độ từ thông tại khe hở không khíChọn sơ bộ :

kd = 0,96 , theo [3]

kS = 22 = 1,11 , theo [3]

Việc chọn A và B ảnh hưởng rất nhiều đến kích thước chủ yếu của D vàL Đứng về mặt tiết kiệm vật liệu thì nên chọn A và B lớn, nhưng nếu A vàB quá lớn thì tổn hao đồng và sắt tăng lên, làm máy quá nóng, ảnh hưởngđến tuổi thọ sử dụng máy Do đó khi chọn A và B cần xét đến chất liệu vậtliệu sử dụng.Nếu sử dụng vật liệu sắt từ tốt (có tổn hao ít hay độ từ thẩm cao)thì có thể chọn B lớn Dùng dây đồng có cấp cách điện cao thì có thể chọn Alớn Ngoài ra tỷ số giữa A và B củng ảnh hưởng đến đặt tính làm việc vàkhởi động của động cơ không đồng bộ , vì A đặt trưng cho mạch điện , B đặttrưng cho mạch từ.

Tra bảng 10-3a [3], chọn: A = 220 A/cm ; B = 0,85 T Thay các giá trị vào biểu thức:

l1 = kkABPDn

trong đó:

- P: Công suất định mức (kw)- U1: điện áp định mức

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 16

Số rãnh này không nên nhiều quá ,vì vậy diện tích cách điện rãnh chiếm chỗso với số rãnh ít sẽ nhiều hơn, do đó hệ số lợi dụng rãnh sẽ giảm đi Mặtkhác về phương diện độ bền cơ mà nói răng sẽ yếu Ít răng quá sẽ làm chodây quấn phân bố không đều trên bề mặt lõi sắt nên sức từ động phần ứng cónhiều sóng bật cao.

Trị số q1 nên chọn theo số nguyên vì cải thiện dược đặt tính làm việcvà khả năng làm giảm tiếng kêu của máy Chỉ trong trường hợp không thểtránh được mới dùng q1 với mẫu số phân bố là 2 sở dĩ như vậy là vì sức từđôïng sóng bật cao và sóng răng của dây quấn với q là phân bố trong máyđiện không đồng bộ là máy có sự phân bố nhỏ, dễ sinh ra rung , mômen phụlàm tăng tổn hao phụ.

Ta có:

Z 16.p.q1trong đó:

q1 : số rãnh của một pha dưới mỗi cực Lấy q1 = 3

p : số đôi cực từ, p = 2thay vào ta được:

trong đó: - a1 là số mạch nhánh song song, chọn a1 = 2.

- I1 :Dòng điện định mức, tính ở 2.8

3.4 Số vòng dây nối tiếp của 1 pha (w1):

3.5 Tiết diện dây dẫn (s1):

Muốn chọn kích thước dây trước hết phải chọn mật độ dòng điện J củadây dẫn Căn cứ vào dòng điện định mức để tính ra tiết diện tiết diện cầnthiết Việc chọn ra mật độ dòng điện ảnh hưởng đến hiệu suất và sự phátnóng của máy mà sự phát nóng này chủ yếu phụ thuộc vào tích số AJ Tíchsố này tỷ lệ với suất tải nhiệt của máy Do đó theo kinh nghiệm thiết kế chếtạo ,người ta căn cứ vào cấp cách điện để xác định AJ

Theo hình 10-4 [3] ta chọn tích số : AJ =1315 A2 /mm2cm- Mật độ dòng điện (J'1):

. 1 11

trong đó: n1: số sợi chập, chọn n1 =2 sợi

Theo mục 6 bảng 6.1 [3] Chọn dây đồng tráng men PETV có các thông số: d / dc = 0,90 / 0,965 (mm); s = 0,636 (mm2)

Với: + d: đường kính dây không kể cách điện+ dcd: đường kính dây kể cả cách điện+ s: tiết diện dây

3.6 Kiểu dây quấn:

Việc chọn kiểu dây quấn có thể theo cách sau: Với điện áp  660 V ,chiều cao tâm trục h  160 mm có thể chọn dây quấn một lớp đồng tâm đặtvào rãnh 1/2 kín Với h = 160 – 250 mm dùng dây quấn hai lớp đặt vào rãnh

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 18

1/2 kín Với h 280 mm, dùng dây quấn hai lớp phần tử cứng đặt vào rãnh1/2 hở

trong đó:

- Hệ số dây quấn: kd = kr.ky = 0,96

3.8 Từ thông khe hở không khí ( ):

trong đó:

- w1 : số vòng dây nối tiếp một pha, được xác định ở 3.4- kd : hệ số dây quấn, xác định ở 3.7

3.9 Mật độ từ thông khe hở không khí (B):

111 

bz 0,626cm

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 20Hình 3.2: Hình dạng rãnh stato

hr1

b41 = 0,19 cm h41 = 0,05 cm

trong đó:

272,005,045,12 41

12h  d  h 

Với : hr1 : chiều cao rãnh stato

* Diện tích của rãnh stato(S'r):

u n dk

2

= .(14 2.0,05 0,59)0,5936

 = 0,692 (cm)

= .[14 2 0, 05 1, 04 ]

0, 7236

3.14 Chiều cao gông stato (hg1):

hg1 = n r1.d2

3.15 Khe hở không khí ():

Khi chọn khe hở không khí ta cố găng lấy nhỏ để cho dòng điện khôngtải nhỏ và cos cao, nhưng khe hở không khí quá nhỏ làm cho việc chế tạovà lắp ráp thêm khó khăn, stato rất dễ chạm với rôto làm tăng thêm tổn haophụ và điện kháng tản tạp của máy cũng tăng

0, 250, 25 225 0, 47510001000

mm

= 0,4875 mm

Theo những máy đã chế tạo bảng 10.8 [3] ta lấy :

CHƯƠNG 4

THIẾT KẾ RÔTO

Sự khác nhau giữa các kiểu máy không đồng bộ là ở rôto,tính năng củamáy tốt xấu cũng là ở rôto.Để thoả mãn các yêu cầu khác nhau có thể chếtạo thành rôto dây quấn , rôto lồng sóc đơn, rôto lồng sóc sâu, rôto lồng sóckép…

Loại rôto dây quấn không có yêu cầu về khởi động mà chỉ thoả mãntiêu chuẩn nhà nước về hiệu suất, cos, bội số mômen cực đại trong điềukiện làm việc định mức Đối với loại rôto lồng sóc ,tính năng của máy cònphải thoả mãn tiêu chuẩn về khởi động là bội số mômen khởi động và bội sốdòng khởi động Khi ấy rôto chọn 1/2 kín hình ôvan hay quả lê với miệngrãnh b42=1,5 – 2 mm.

Ta chọn rãnh rôto hình quả lê với miệng rãnh b42=1,5 – 2 mm.

4.1.Số rãnh Roto (Z2):

Theo bảng 10.6 [3] chọn Z2 = 28 rãnh

4.2 Đường kính ngoài Roto (D'):

D'D2.14 2.0,035

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 24

= 13,93 (cm)

trong đó:

- D: đường kính trong stato, tính ở 2.3- : khe hở không khí, tính ở 3.15

4.3 Bước răng rôto (t2):

4.4 Sơ bộ bề rộng răng rôto (bZ2):

'2 22

.0,91.1,563

0,88 .1,7.0,95

- BZ2: mật độï từ thông ở răng rôto, theo bảng 10.5b [3] chọn BZ2 =1,7 T

- kc : hệ số ép chặt lõi sắt, kc = 0,95

- B : mật độ từ thông khe hở không khí, tính ở 3.9 - t2 : bước răng rôto, tính ở 4.3

- L2 : chiều dài lõi sắt rôto 4.5 Đường kính trục rôto (Dt):

4.6 Dòng điện trong thanh dẫn rôto (Itd):

Itd 

6.102.0, 960, 86.15,1.

28

trong đó:

- Hệ số KI lấy theo hình 10-5 [3] : KI = 0.86

- Kd : hệ số dây quấn stato, tính ở 3.7

- Z2 : số rãnh rôto

4.7 Dòng điện trong vành ngắn mạch (Iv):

4.8 Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm (Std):

Đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, tiết diện rãnh rôto đồngthời là tiết diện thanh dẫn rôto ,vì vậy phải làm sao cho mật độ dòng điệntrong thanh dẫn rôto thích hợp

trong đó :

J2 : mật độ dòng điện thanh dẫn rôto, lấy J2 = 3 A/mm2

4.9 Tiết diện vành ngắn mạchơ( SV):

Chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch ở [3]

Tiết diện vành ngắn mach (SV):

4.10 Sơ bộ chiều cao gông rôto (hg2):

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 26

272, 5

10.

Với :



.(' 2.).(13, 93 2.0, 05 0, 6)

0, 628

4.16 Làm nghiêng rãnh ở rôto(bn):

Độ nghiêng bằng một bước rãnh stato

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 28

bn = t1 = 1,222cm

CHƯƠNG 5

TÍNH TOÁN MẠCH TỪ VÀ XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC5.1.TÍNH TOÁN MẠCH TỪ:

5.1.1 Hệ số khe hở không khí (k): * Hệ số khe hở không khí stato(k1):

1 tvtk

5 b

0, 035

Với : - b41: miệng rãnh stato, tính ở 3.12

* Hệ số khe hở không khí rôto (k2):

= 1,563 1,97.0, 0351,563 = 1,046

trong đó: - t2 : bước rãnh rôto , tính ở 4.3

Với : b42 : miệng rãnh rôto, tính ở 4.11

 BKF 

5.1.5 Cường độ từ trường trên răng stato

Theo bảng V_6 ỏ bảng phụ lục V [3] có:

SV thực hiện : Võ Bảo Ngọc Trang 30

22 bLt

2.2,17.1982, 46( )A

1, 22570, 752

5.1.11 mật độ từ thông trên gông stato (Bg1):

-  : từ thông khe hở không khí, tính ở 3.8

- hg1: chiều cao gông stato, tính ở 3.14 - kC: hệ số ép chặt

5.1.12 Cường độ từ trường ở gông stato :

Theo bảng V_9 ỏ bảng phụ lục V [3] có:

DhL