1 2 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN STT Mã sinh viên Họ và tên Lớ.
1 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN STT Mã sinh viên 40 2019603192 Họ tên Lớp-Khóa Ngành Đình Văn Nam Điện 4- K14 Điện Giáo viên hướng dẫn: Th.S Vũ Anh Tuấn Khoa: Điện TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế động điện không đồng ba pha roto lồng sóc Cho thơng số sau: Công suất định mức: Pđm= 132 kW Số pha: m =3; Tần số f = 50 hZ Điện áp định mức: Uđm= 380V Số cực: 2p = ; Sơ đồ nối dây: Y Hệ số công suất: cosφ = 0,82 Hiệu suất: η = 87 %; Kiểu kín Cấp cách điện : F Chế độ làm việc liên tục u cầu tính tốn, thiết kế động điện không đồng Chương 1: Phần mở đầu 1.1 Giới thiệu chung máy điện không đồng 1.2 Giới thiệu chung thiết kế động không đồng 1.3 Quy trình, tiêu chuẩn thiết kế động không đồng 1.4 Nhận xét, kết luận chương Chương 2: Thiết kế động điện không đồng ba pha lồng sóc 132kW, 380V 2.1 Giới thiệu mục tiêu thiết kế 2.2 Xác định kích thước chủ yếu 2.3 Thiết kế Stato 2.4 Thiết kế lõi sắt rơ to 2.5 Khe hở khơng khí 2.6 Tham số động khơng đồng q trình khởi động 2.7 Xác định đặc tính làm việc khởi động 2.8 Nhận xét, kết luận chương Chương 3: Kết luận, kiến nghị hướng phát triển đề tài 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị 3.3 Hướng phát triển đề tài Các tiêu chuẩn phục vụ tính tốn, thiết kế động điện khơng đồng -TCVN 1987-1994; TCVN 315-85; TCVN 7540:2013 Quy định động điện không đồng ba pha -TCVN 8:2015: Quy định vẽ kỹ thuật Các vẽ cần thực STT Tên vẽ Bản vẽ tổng lắp ráp động Khổ giấy Số lượng A3 01 Yêu cầu trình bày văn Thực theo biểu mẫu “BM03” QUY CÁCH CHUNG CỦA BÁO CÁO TIỂU LUẬN/BTL/ĐỒ ÁN/DỰ ÁN Quyết định số 815/ QĐ-ĐHCN ngày 15/08/2019 Về thời gian thực đồ án: Ngày giao đề tài: 19/09/2021 Ngày hoàn thành: 03/12/2021 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC MỤC LỤC .2 DANH MỤC HÌNH ẢNH .4 DANH MỤC BẢNG BIỂU .4 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU .6 1.1 Giới thiệu động không đồng 1.1.1 Cấu tạo động không đồng 1.1.2 Nguyên lý làm việc 11 1.1.3 Ưu diểm 13 1.1.4 Nhược điểm 13 1.1.5 Biện pháp khắc phục .13 1.1.6 Phạm vi ứng dụng 13 1.1.7 Nhận xét .14 1.2 Giới thiệu chung thiết kế động không đồng 14 1.2.1 Mục tiêu thiết kế 14 1.2.2 Tiêu chuẩn sản suất động 15 1.2.3 Phương pháp thiết kế 15 1.2.4 Nội dung thiết kế 15 1.3 Quy trình, tiêu chuẩn thiết kế động không đồng 15 1.3.1 Quy trình thiết kế động không đồng 15 1.3.2 Các tiêu chuẩn thiết kế động không đồng 16 1.4 Nhận xét, kết luận chương I .21 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỒNG SĨC 23 2.1 Giới thiệu mục tiêu thiết kế 23 2.2 Xác định kích thước chủ yếu .23 2.2.1 Số đôi cực: 2p=2 23 2.2.2 Đường kính ngồi stato Dn 23 2.2.3 Đường kính stato D .23 2.2.4 Cơng suất tính tốn P′ 23 2.2.5 Chiều dài tính tốn lõi sắt stato lδ 23 2.2.6 Bước cực τ 24 2.2.7 Lập phương án so sánh 24 2.2.8 Dòng điện pha định mức I1 24 2.3 Thiết kế Stato .24 2.3.1 Số rãnh stato Z1 .25 2.3.2 Bước rãnh stato t1 25 2.3.3 Số dẫn tác dụng rãnh u r1 .25 2.3.4 Số vòng dây nối tiếp pha w1 26 2.3.5 Tiết diện đường kính dây dẫn 26 2.3.6 Kiểu dây quấn .26 2.3.7 Hệ số dây quấn kd 28 2.3.8 Từ thông khe hở khơng khí Ф .28 2.3.9 Mật độ từ thông khe hở khơng khí B δ 28 2.3.10 Sơ định chiều rộng b’z1 29 2.3.11 Sơ chiều cao gông stato hg1 .29 2.3.12 Kích thước rãnh cách điện .29 2.3.13 Chiều rộng stato: 31 2.3.14 Chiều cao gông từ stato: .31 2.3.15 Khe hở khơng khí 31 2.4 Thiết kế lõi sắt roto .32 2.4.1 Số rãnh roto Z2 32 2.4.2 Đường kính ngồi rơto D’ .32 2.4.3 Bước rôto t2 32 2.4.4 Sơ định chiều rộng rôto b’z2 33 2.4.5 Đường kính trục rơto Dt 33 2.4.6 Dịng điện dẫn rơto Itd .33 2.4.7 Dòng điện vòng ngắn mạch Iv 33 2.5 Khe hở không khí 33 2.6 Tham số động khơng đồng q trình khởi động .33 2.7 Xác định đặc tính làm việc khởi động .33 2.7.1 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt với s = 33 2.7.2 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt ngồi bão hịa mạch từ tản s=1 .34 2.7.3 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hòa nạch từ tản 36 2.7.4 Dòng điện khởi động 36 2.7.5 Bội số dòng điện khởi động 36 2.8 Nhận xét chương II .36 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 37 DANH MỤC THAM KHẢO 38 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Cấu tạo dộng khơng động Hình 2: Cấu tạo lõi thép stato Hình 3: Đưa dây quấn vào lõi thép Hình 4: Vỏ máy dộng Hình 5: Roto kiểu dây quấn .9 Hình 6: Roto kiểu lồng sóc .9 Hình 7: Từ trường quay máy điện động không đồng 10 DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NĨI ĐẦU Động khơng đồng (KĐB) ba pha roto 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 Thầy Vũ Anh Tuấn giao nhiệm vụ thực đề tài:“ Thiết kế động điện không đồng ba pha roto lồng sóc” cho đồ án mơn đồ án thiết bị điện mình: Nơi dung đồ án gồm chương: Chương 1: Phần mở đầu Chương 2: Thiết kế động điện không đồng ba pha lồng sóc 132kW, 380V Chương 3: Kết luận, kiến nghị hướng phát triển đề tài Trong thời gian ngắn chắn đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong dẫn thầy Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu động không đồng 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 khơng đồng roto lồng sóc cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy chiếm số lượng lớn loại động công suất nhỏ trung bình Nhược điểm động điều chỉnh tốc độ khó khăn dịng điện khởi động lớn thường 5-7 lần dòng điện định mức Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đơng khơng đồng roto lồng sóc nhiều tốc độ dùng roto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dịng điện khởi động, đồng thời tăng mơmen khởi động lên Động điện không đồng roto 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 Động điện khơng 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 roto động điện Trong động roto 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 ngồi 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 0,55–90KW ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987–1994 ghi bảng 10_1 tiêu chuẩn này, động điện không đồng dãy điều chế tạo theo kiểu IP44 Ngoài tiêu chuẩn cịn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất động điện không đồng roto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 1000 kW Ký hiệu động điện khơng đồng roto 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 Cấu tạo động khơng đồng -Gồm hai phần chính: Phần tĩnh phần quay Hình 1: Cấu tạo dộng không động 1.1.1 Phần tĩnh (hay stato) -Trên stato có vỏ, lõi sắt dây quấn: +Lõi thép: Lõi thép phần dẫn từ Vì từ trường qua lõi sắt từ trường quay nên để giảm tổn hao, lõi sắt làm từ thép điện dày 0.5 mm ép lại mà đường kính ngồi lõi sắt nhỏ hon 990 mm dùng trịn ép lại Khi đường kính ngồi lớn trị số phải dùng hình rẻ quạt ghép lại thành khối trịn 10 Hình 2: Cấu tạo lõi thép stato -Mỗi thép kỹ thuật phủ sơn cách điện bề mặt để giảm dịng điện xốy gây nên Nếu lõi thép ngắn ghép thành khối Nếu lõi thép sắt dài thường ghép thành thiếp ngắn, thiếp dài từ đến cm, đặt cách cm để thơng gió cho tốt Mặt thép kỹ thuật có xẻ rãnh để đặt dây +Dây quấn: Dấy quấn stato đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lõi sắt Kiểu dây quấn, hình dạng cách bố trí dây quấn Hình 3: Đưa dây quấn vào lõi thép +Vỏ máy: Có tác dụng cố định lõi sắt dây quấn không làm để dùng mạch dẫn từ Thường vỏ máy làm gang Đối với vỏ máy có cơng suất tương đối lớn (1000 kw) thường dùng thép hàn lại thành vỏ Tùy theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ khác ... đề tài: “ Thiết kế động điện không đồng ba pha roto lồng sóc? ?? cho đồ án mơn đồ án thiết bị điện mình: Nơi dung đồ án gồm chương: Chương 1: Phần mở đầu Chương 2: Thiết kế động điện không đồng ba. .. điện không đồng Chương 1: Phần mở đầu 1.1 Giới thiệu chung máy điện không đồng 1.2 Giới thiệu chung thiết kế động không đồng 1.3 Quy trình, tiêu chuẩn thiết kế động không đồng 1.4 Nhận xét, kết... động không đồng 1.3.1 Quy trình thiết kế động khơng đồng 1.3.1.1 Thiết kế điện từ Nhiệm vụ tính tốn điện từ động điện không đồng roto lồng sóc lựa chọn tính tốn kích thước lõi sắt stato, roto, kích