Khái Niệm Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm biến điện từ có tốc độ quay của rôto n khác với tốc độ quay từ trườngn < n1.. Máy điện không đồn
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
~~~~~~*~~~~~~
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐIỆN
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO
LỒNG SÓC
Sinh Viên : Cao Văn Giáp Lớp : EE6110.1 Khóa: LT K16
Hà Nội - 2023
Trang 2TRƯỜNG 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 MÁY ĐIỆN
1 2021608746 Cao Văn Giáp Điện01-LT CĐ-ĐH-K16 Điện Giáo viên hướng dẫn: TS.Lê Anh Tuấn……… Khoa: Điện
TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc
Số liệu phục vụ tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ (3K160M4)
Công suất định mức: Pđm= 15 kW; Số pha: m =3; Tần số f = 50 hZ
Điện áp định mức:Uđm= 380/660V; Sơ đồ nối dây: Y
Hệ số công suất: cosφ = 0,87; Hiệu suất: η n= 91 %; Kiểu kín IP44
Cấp cách điện : F Chế độ làm việc liên tục S1
Chiều cao tâm trục: h= 160 mm Ik/Iđm= 6,5; Mk/Mđm= 1,4; Mmax/Mđm= 2,2
1 Yêu cầu tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ
Chương 1: Phần mở đầu
1.1 Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ
1.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ
1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ
Trang 32.4 Khe hở không khí
2.5 Thiết kế lõi sắt Rôto
2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động
3.3 Hướng phát triển của đề tài
3 Các tiêu chuẩn phục vụ tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ
Quy định về động cơ điện không đồng bộ ba pha
TCVN 2280-78; TCVN 7540:2013; TCVN 6627-18-34:2014; TCVN 9229-3 : 2012, …
5 Yêu cầu trình bày văn bản
6 Thực hiện theo biểu mẫu “BM03” về QUY CÁCH CHUNG CỦA BÁO CÁO TIỂU LUẬN/BTL/ĐỒ ÁN/DỰ ÁN trong Quyết định số 815/ QĐ-ĐHCN ngày 15/08/2019
7 Về thời gian thực hiện đồ án:
Ngày giao đề tài / /2023 Ngày hoàn thành: /02/2023
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 4MỤC LỤC
MỤC LỤC 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH 6
DANH MỤC BẢNG BIỂU 7
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7
CHƯƠNG 1 PHẦN MỞ ĐẦU 8
1.1 Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ 8
1.1.1 Khái Niệm 8
1.1.2 Phân Loại 8
1.1.3 Cấu tạo động cơ không đồng bộ 8
1.1.4 Khe hở 11
1.1.5 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 11
1.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ 12
1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ 12
1.3.1 Các tiêu chuẩn khi thiết kế 12
1.3.2 Quy trình thiết kế 15
1.4 Nhận xét, kết luận 15
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 17
BA PHA LÒNG SÓC 15kW, 380V 17
2.1 Mục tiêu thiết kế 17
2.2 Xác định kích thước chủ yếu 17
2.2.1 Số đôi cực(p) 17
2.2.2 Đường kính ngoài stato (𝑫𝒏 ) 18
2.2.3 Đường kính trong stato ( D) 18
2.2.4 Công suất tính toán (P') 18
2.2.5 Chiều dài của lõi sắt stato (𝒍𝟏) 18
2.3 Thiết kế Stato 19
2.3.1 Số rãnh stato (𝒁𝟏) 19
2.3.2 Bước rãnh stato (𝒕𝟏) 20
2.3.3 Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh (𝒖𝒓𝟏) 20
2.3.4 Số vòng dây nối tiếp của 1 pha (𝒘𝟏): 20
2.3.5 Tiết diện dây dẫn(S) 20
Trang 52.3.6 Kiểu dây quấn 21
2.3.7 Hệ số dây quấn(𝒌𝒅) 22
2.3.8 Từ thông khe hở không khí (∅ ) 22
2.3.9 Sơ bộ chiều rộng của răng 22
2.3.10 Sơ bộ chiều cao gông stato 22
2.3.11 Bề rộng răng stato 24
2.3.12 Chiều cao gông stato 25
2.4 Khe hở không khí (𝜹) 25
2.5 Thiết kế lõi sắt rôto 25
2.5.1 Số rãnh Rôto (𝒁𝟐) 25
2.5.2 Đường kính ngoài rôto 26
2.5.3 Bước răng rôto ( 𝒕𝟐 ) 26
2.5.4 Sơ bộ bề rộng răng rôto 26
2.5.5 Đường kính trục rôto(𝑫𝒕) 26
2.5.6 Dòng điện và tiết diện thanh dẫn rôto 26
2.5.7 Kích thước rãnh rôto và vành ngắn mạch 27
2.5.8 Kích thước vành ngắn mạch 28
2.5.9 Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 28
2.5.10 Chiều cao gông rôto (𝒉𝒈𝟐) 28
2.5.11 Làm nghiêng rãnh ở rôto (𝒃𝒏) 28
2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động 28
2.6.1 Chiều dài dây quấn stato 28
2.6.2 Điện trở tác dụng của dây quấn stato 29
2.6.3 Điện trở tác dụng của dây quấn rôto (𝒓𝒕𝒅) 29
2.6.4 Điện trở vành ngắn mạch (𝒓𝒗) 29
2.6.5 Điện trở rotor (𝒓𝟐) 30
2.6.6 Hệ số từ dẫn tản stato 30
2.6.7 Điện kháng dây quấn Stato 31
2.6.8 Hệ số từ dẫn tản Rôto 31
2.6.9 Điện kháng dây quấn Rôto 32
2.6.10 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 32 2.6.11 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản với s=1 33
Trang 62.7 Xác định đặc tính làm việc và khởi động 36
2.7.1 Đặc tính làm việc 36
2.7.2 Đặc tính khởi động 38
2.8 Nhận xét, kết luận chương 2 39
CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 41
3.1 Kết luận 41
3.2 Kiến nghị 42
3.3 Hướng phát triển của đề tài 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 43
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 1: Cấu tạo động cơ không đồng bộ (Nguồn Internet) 8
Hình 1 2:Cấu tạo Stato (Nguồn: Internet) 9
Hình 1 3: mặt cắt của lõi thép(Nguồn: Internet) 9
Hình 1 4: Rotor lồng sóc động cơ không đồng bộ (Nguồn: Internet) 10
Hình 2 1: Sơ đồ trải dây(Nguồn Internet) 21
Hình 2 2: Kích thước rãnh stator 23
Hình 2 3: Kích thước rãnh rôto 27
Trang 7STT Kí hiệu chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
Trang 8CHƯƠNG 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ
1.1.1 Khái Niệm
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm biến điện từ có tốc độ quay của rôto n khác với tốc độ quay từ trường(n < n1)
Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp) với lưới điện tần số không đổi, dây quấn rôto (thứ cấp) Dòng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ phụ thuộc vào rôto
+ Theo kết cấu rôto: rôto kiểu lồng sóc và rôto kiểu dây quấn
+ Theo số pha trên dây quấn stato: 1 pha, 2 pha, 3 pha
1.1.3 Cấu tạo động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ được chia thành hai phần chính : là Rôto (phần quay) và Stato (phần tĩnh)
Hình 1 1: Cấu tạo động cơ không đồng bộ (Nguồn Internet)
Trang 9a.Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm 3 phần chính vỏ máy, lõi thép và dây quấn
Hình 1 2:Cấu tạo Stato (Nguồn: Internet)
Vỏ máy
Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp hay gối đỡ trục Vỏ máy có thể làm bằng gang, nhôm hay thép, hai đầu có nắp máy ,còn có công dụng bảo vệ máy
Trang 10+ Được ép trong vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ
+ Lỡi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong
lá ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục
+ Mỗi lá thép kỹ thuật đều được phủ lớp sơn cách điện để giảm hao tổn do dòng xoáy gây nên
Dây quấn
Dây quấn stato được làm bằng hai chất liệu chính là đồng hoặc nhôm, dây quấn được phủ một lớp cách điện đặt vào rãnh của lõi thép cách điện và được quấn tùy theo cách kiểu quấn
Dây quấn rôto lồng sóc
Kết cấu của loại dây quấn rất khác với dây quấn stato Trong mỗi rãnh của lõi sắt rôto, đặt các thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vòng ngắn mạch bằng đồng hay nhôm Nếu là rôto đúc nhôm thì trên vành ngắn mạch còn có các cánh khoáy gió Rôto thanh đồng được chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục đích nâng cao mô men mở máy và giảm tổn hao Để cải thiện tính năng mở máy, đối với máy có công suất lớn, người ta làm rãnh rôto sâu hoặc dùng lồng sóc kép Đối với máy
Trang 11điện cỡ nhỏ, rãnh rôto được làm chéo góc so với tâm trục Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt
1.1.5 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
Khi ta cho dòng điện 3 pha tần số f vào 3 dây quán stator sẽ tạo ra từ trường quay có p đôi cực,quay với tốc độ 𝑛1 Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto, cảm ứng sức điện động
Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng diện trong các thanh dãn rôto Lực tác dụng tướng hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện cảm ứng kéo rôto quay cùng chiều từ trường quay với tốc dộ n
Tốc độ n của máy luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay 𝑛1, vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn stato không
có sức điện động và dòng diện cảm ứng,lực điện từ bằng 0
Ta có công thức tốc độ từ trường quay 𝑛1
n₁ = 60f₁
pTrong đó :
n là tốc độ quay của rôto Đối với động cơ S = 0,02 – 0,06
Trang 121.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ
Thiết kể động cơ không đồng bộ căn cứ vào yêu cầu của sản xuất thiết
kế ra sản phẩm, có những tham số thiết kế không thể dựa vào kết quả tính toán tốt nhất từ sự suy diễn lý thuyết vì công nghệ sản xuất hạn chế như khe hở
không khí trong máy điện không đồng bộ Khe hở càng nhỏ thì cosφ càng cao
nhưng công nghệ gia công rất khó khăn
Nhiệm vụ thiết kế máy điện được xác định từ hai yêu cầu sau:
+ Yêu cầu từ phía nhà nước , bao gồm các tiêu chuẩn và các yếu cầu kỹ thuật
do nhà nước quy định
+ Yêu cầu từ phía nhá máy và người tiêu dùng thông qua các hợp đồng ký kết
Nhiệm vụ của người thiết kế là đảm bảo tính năng kỹ thuật của sản phẩm đạt các tiêu chuẩn của nhà nước quy định và tìm khả năng hạ giá thành để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất
Tóm lại, thiết kế máy điện là phân tích ảnh hưởng của vật liệu tác dụng, kích thước máy đến quy luật nội tại và quan hệ hàm số của các tham số và tính năng
1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ
1.3.1 Các tiêu chuẩn khi thiết kế
TCVN 1987-1994
Tiêu chuẩn này áp dụng cho động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto ngắn mạch, loại vỏ kín (IP44, TCVN 4254-86) có công suất từ 0,55 đến 90 kW (sau đây gọi là động cơ điện ký hiệu là 3K), dùng làm việc ở chế độ liên tục S1 và được đấu vào lưới điện có tần số 50 Hz hoặc 60 Hz
- Thông số và kích thước cơ bản
- Động cơ điện phải làm việc bình thường trong các điều kiện sau:
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh không lớn hơn +40°C
+ Độ ẩm tương đối của không khí đến 98% ở nhiệt độ +25°C
+ Công suất của động cơ điện phù hợp với một trong các trị số của dãy sau: 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 11; 15; 18,5; 22; 30; 37; 55; 75;
90 kW
- Động cơ điện được chế tạo với tần số quay đồng bộ 3000; 1500; 750; 600 vg/min
- Yêu cầu an toàn
- Điện trở cách điện của cuộn dây đối với bệ máy và giữa các cuộn dây với nhau khi đo ở trạng thái nguội không được nhỏ hơn 5MW
Trang 13-Cách điện giữa các vòng dây phải chịu được điện áp thử bằng 1,3 điện áp danh định trong thời gian 3 phút
-Động cơ điện phải chịu dòng điện quá tải băng 1,5 dòng điện danh định trong
2 phút mà không bị hư hại về nhiệt, điện và cơ
- Yêu cầu kỹ thuật
+Roto của động cơ điện phải chịu được tần số quay tăng cao bằng 120% tần số quay danh định trong thời gian 2 min
-Sai lệch cho phép:
+Hệ số công suất không nhỏ hơn 0,02 và không lớn hơn 0,07
+Hệ số trượt <= +25%
+Dòng điện khởi động <=+15%
+Momen quay khởi động <=+20%
+Momen quay cực đại >= -10%
- có điện áp danh định Uy đến 1000 V
- có công suất ra danh định PN từ 0,75 kW đến 150 kW
- có 2,4 hoặc 6 cực
- hoạt động ở kiểu chế độ S1 (chế độ liên tục)
- làm việc trực tiếp trên lưới
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho:
- Động cơ có hộp số lắp liền (không thể tháo rời mà không bị hỏng động cơ);
- Động cơ được tích hợp hoàn toàn trong một máy (ví dụ máy bơm, quạt
và máy nén) mà không thể thử nghiệm riêng rẽ với máy đó
- Động cơ được thiết kế riêng dùng cho một số đặc tính đặc biệt của nguồn lưới ( ví dụ dòng khởi động hạn chế, dung sai lớn về điện áp và / hoặc tần số )
TCVN 8086 : 2009 IEC 60085 : 2007 Cách điện - Đánh giá về nhiệt và
ký hiệu cấp chịu nhiệt
Tiêu chuẩn này phân biệt giữa các cấp chịu nhiệt dùng cho hệ thống cách điện và vật liệu cách điện Tiêu chuẩn này thiết lập các tiêu chí để đánh giá độ
Trang 14bền nhiệt của vật liệu cách điện ( EIM ) hoặc hệ thống cách điện ( EIS ) Tiêu chuẩn này cũng thiết lập qui trình để ấn định các cấp chịu nhiệt
Tiêu chuẩn này được áp dụng trong trường hợp hệ số nhiệt chi phối hệ
Ký hiệu đối với các cấp chịu nhiệt như sau :
Chỉ số độ bền nhiệt được đánh giá
hoặc chỉ số bền nhiệt tương đối °C
Cấp chịu nhiệt
°C
Ký hiệu bằng chữ¹
+ Nếu cần, có thể đưa ký hiệu chữ cái vào trong dấu ngoặc đơn, ví dụ cấp
180 (H) Trong trường hợp thiếu không gian, ví dụ trên tấm nhãn, ban kỹ thuật sản phẩm có thể chọn chỉ sử dụng chữ cái ký hiệu
+ Ký hiệu các cấp chịu nhiệt lớn hơn 250 sẽ tăng theo nấc 25 và được ký hiệu tương ứng
Bảng 1 1: Ấn định cấp chịu nhiệt
Trang 151.3.2 Quy trình thiết kế
Bước 1: Xác định mục tiêu thiết kế
Bước 2: Xác định kích thước chủ yếu
Bước 3: Thiết kế Stato
Bước 4: Tính toán khe hở không khí
Bước 5: Thiết kế lõi sắt Rôto
Bước 6: Xác định tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động
Bước 7: Xác định đặc tính làm việc và khởi động
1.4 Nhận xét, kết luận
Những nội dung đã trình bày ở Chương 1 bao gồm:
- Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ bao gồm
+ Về khái niệm giúp chúng ta hiểu thế nào là động cơ không đồng bộ ba pha + Về phân loại đã cho chúng ta hiểu để phân loại động cơ không đồng bộ thì
có rất nhiều cách khác nhau nhưng đã cung cấp một số cách chính như dựa vào kết cấu của vỏ (kiểu kín hay kiểu hở…) Theo kết cấu roto(rôto kiểu lồng sóc
và roto kiểu dây quấn) Theo số pha trên dây quấn stato(1 pha, 2 pha, 3 pha) + Về cấu tạo giúp ta biết được một động cơ không đồng bộ được cấu tạo từ hai phần chính là Rôto (phần quay) và Stato (phần tĩnh)
+ Khe hở biết được tác dụng của khe hở giúp công suất của máy cao hơn và khe hở thường đối với động cơ không đồng bộ sẽ rất nhỏ (0,2÷1 mm trong máy
cỡ nhỏ và vừa)
+ Nguyên lý làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng sức điện động
- Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha
+ Thiết kế máy điện được xác định từ hai yêu cầu ( yêu cầu từ phía nước, yêu cầu từ phía nhà máy và người tiêu dùng)
- Quy trình thiết kế, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha + Quy trình thiết kế một động cơ không đồng bộ gồm 7 bước
+ Thiết kế động cơ không đồng bộ cần dựa vào các tiêu chuẩn như
TCVN 1987-1994 : Tiêu chuẩn này áp dụng cho động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto ngắn mạch, loại vỏ kín (IP44, TCVN 4254-86) có công suất từ 0,55 đến 90 kW
TCVN 7540-2:2013 về động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc phần2:phương pháp xác định hiệu suất năng lượng
Trang 16Vậy những nội dung đã được trình bày ở chương 1 rất quan trọng, nó là tiền đề cơ sở lý thuyết để phục vụ cho việc tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha Rôto lồng sóc ở chương sau :
Xác định kích thước chủ yếu
Tính toán thiết kế Stato
Khe hở không khí
Tính toán thiết kế lõi sắt Rôto
Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động
Xác định đặc tính làm việc và khởi động
Trang 17CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
BA PHA LÒNG SÓC 15kW, 380V 2.1 Mục tiêu thiết kế
Mục tiêu đặt ra của đề tài là thiết kế động cơ không đồng bộ pha rôto lồng sóc đạt được các thông số sau:
- Kết cấu rôto: Rôto lồng sóc
- Chiều cao tâm trục h=160 mm
2.2 Xác định kích thước chủ yếu
Những kích thước chủ yếu của máy điện không đồng bộ là đường kính trong stato D và chiều dài lõi sắt 1 Mục đích của việc chọn kích thước chủ yếu này là để chế tạo ra máy kinh tế hợp lý nhất mà tính năng phù hợp với các tiêu chuẩn nhà nước Tính kinh tế của máy không chỉ là vật liệu sử dụng chế tạo ra máy mà còn xét đến quá trình chế tạo trong nhà máy, như tính thông dụng của các khuôn dập, vật đúc, các kích thước và chi tiết tiêu chuẩn hóa
f: tần số lưới điện (Hz)
n1:tốc độ quay của từ trường
Trang 182.2.2 Đường kính ngoài stato (𝑫𝒏 )
Đường kính ngoài 𝐷𝑛 có liên quan mật thiết với kết cấu động cơ, cấp cách điện và chiều cao tâm trục h đã được tiêu chuẩn hóa Vì vậy thường chọn 𝐷𝑛theo h
Tra bảng 10.3 trang 230 của [1] ta có đường kính chuẩn:
KD là hệ số phụ thuộc vào số đôi cực Tra bảng 10.2 trang 230 [1] với 2p = 4 ta có KD = 0,64 ÷ 0,68
0,97.150,91.0,87= 18,38(kW) Trong đó :
kE là hệ số công suất định mức Chọn kE = 0,97 theo hình 10.2 [1]
2.2.5 Chiều dài của lõi sắt stato (𝒍𝟏)
Chiều dài của lõi sắt stato được xác định:
l1 = 6,1 10
7 P′
αδ kS kd A Bδ D2 nTrong đó:
kd: Hệ số dây dẫn
αδ: Hệ số cung cực từ
ks: Hệ số dạng sóng
A ∶ Tải điện từ
Trang 19 Bδ: Mật độ từ thông khe hở không khí Chọn sơ bộ:
- Với dây quấn 1 lớp thì kd = 0,95 − 0,96
l1 = l2 = lδ = 13,97 cm = 139,7mm
2.3 Thiết kế Stato
Việc xác định thông số dây quấn Stato cho máy là công việc hết sức quan trọng với nhiều yêu cầu khác nhau phải đảm bảo các yêu cầu như: phải tạo ra được khe hở không khí, một từ trường phân bố hình sin hoặc đảm bảo có được một sức điện động và một dòng điện tương ứng với công suất điện từ của máy, tiết kiệm được vật liệu
2.3.1 Số rãnh stato (𝒁𝟏)
Khi thiết kế dây quấn stato cần phải xác định số rãnh của một pha dưới mỗi cực 𝑞1 Nên chọn 𝑞1 trong khoản từ 2 đến 5, thường lấy q1 = 3 − 4.Với máy công suất nhỏ hoặc tốc độ thấp, lấy q1 = 2 Máy tốc độ cao công suất lớn
p : Số đôi cực; p=2
q1: Số rãnh của 1 pha dưới mỗi cực từ; q1 = 4
m: Số pha; m=3
Trang 20 A: Tải điện từ đã chọn ở mục 2.3.5; A = 340A/cm
a: Số mạch nhánh song song; a1 = 1
I : Dòng pha điện định mức của động cơ tính ở 2.2.4
2.3.4 Số vòng dây nối tiếp của 1 pha (𝒘𝟏):
w1 = p q1.ur1
a1 = 2.4.
23
1 = 184 (vòng)
2.3.5 Tiết diện dây dẫn(S)
Để chọn kích thước dây trước hết phải chọn mật độ dòng điện J của dây dẫn Căn cứ vào dòng điện định mức để tính ra tiết diện tiết diện cần thiết Việc chọn ra mật độ dòng điện ảnh hưởng đến hiệu suất và sự phát nóng của máy
mà sự phát nóng này chủ yếu phụ thuộc vào tích số AJ Tích số này tỷ lệ với suất tải nhiệt của máy Do đó theo kinh nghiệm thiết kế chế tạo, người ta căn
cứ vào cấp cách điện để xác định AJ
AJ = 1850 A2/cm mm2 ( tra bảng 10–4b trang 237 [1]
A: tải điện từ đã chọn ở mục 2.3.5; A= 340A/cm Tiết diện sơ bộ của dây dẫn:
S1 = I1
a1 n1 J′ =
16,621.4.5,44 = 0,76 (mm
2) Trong đó:
a1 = 1 : Số mạch nhánh song song
n1 = 4: Số sợi chập Tra bảng VI.1 phụ lục VI trang 619[1] ta chọn dây dẫn có thông số như sau
- Đường kính không kể cách điện: d=1,12 mm
Trang 21- Đường kính dây tính cả cách điện: dcd = 1,20 mm
- Tiết diện dây không kể cách điện: S1 = 0,985 mm2
2.3.6 Kiểu dây quấn
Yêu cầu chính đối với dây quấn động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc như sau
- Điện áp của ba pha bằng nhau Trong dây quấn ba pha, điện áp ba pha lệch nhau 120° góc độ điện
- Điện trở và điện kháng của các mạch song song và của ba pha bằng nhau
- Dễ chế tạo và sửa chữa
- Cách điện gữa các vòng dây, các pha và với đất ít tốn kém và chắc chắn
Từ yêu cầu trên ta chọn dây quấn đồng tâm do tính đơn giản dễ chế tạo và
dễ sửa chữa
Ta có: Z1 = 48; 2p = 4; m = 3; a 1 = 1
Bước cực từ:
τ = Z12p =
Ta có sơ đồ trải dây:
Hình 2 1: Sơ đồ trải dây(Nguồn Internet)