Tốc độ động cơ không đồng bộ: 211 n n s 303\* MERGEFORMAT .Một đặc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn rôtokhông được nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động và d
PHẦN MỞ ĐẦU
Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ
1.4 Nhận xét, kết luận chương 1
Chương 2: Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha lồng sóc 22 kW, 380V
2.1 Giới thiệu mục tiêu thiết kế
2.2 Xác định kích thước chủ yếu
2.4 Thiết kế lõi sắt rô to
2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động
2.7 Xác định đặc tính làm việc và khởi động
2.8 Nhận xét, kết luận chương 2
Chương 3: Kết luận, kiến nghị và hướng phát triển của đề tài
3.3 Hướng phát triển của đề tài
3 Các tiêu chuẩn phục vụ tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ
TCVN 1987-1994; TCVN 315-85; TCVN 7540:2013 Quy định về động cơ điện không đồng bộ ba pha
TCVN 8:2015: Quy định về bản vẽ kỹ thuật
4 Các bản vẽ cần thực hiện
STT Tên bản vẽ Khổ giấy Số lượng
1 Bản vẽ tổng lắp ráp động cơ A3 01
5 Yêu cầu trình bày văn bản
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
6 Về thời gian thực hiện đồ án:
Ngày giao đề tài Ngày hoàn thành: :
1.1 Giới Thiệu Chung Về Máy Điện Không Đồng Bộ 6
1.1.4.Ứng dụng của động cơ không đồng bộ 11
1.1.5.Ưu nhược điểm của động cơ không đồng bộ 12
1.2.Giới Thiệu Chung Về Thiết Kế Động Cơ Không Đồng Bộ 12
1.2.1Nhiệm vụ của việc thiết kế: 12
1.2.3.Cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế 14
1.2.4.Vật liệu thường dùng trong thiết kế 15
1.3.Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ 15
1.3.1.Quy trình thực hiện thiết kế: 15
1.3.2.Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ 16
1.4.Kết luận, nhận xét chương I 20
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA LỒNG SÓC 22KW, 380V 22
2.1 Giới thiệu mục tiêu thiết kế 22
2.2 Xác định kích thước chủ yếu 23
2.4 Thiết kế lõi sắt rôto 31
2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động 38
2.7 Xác định đặc tính làm việc và khởi động 44
2.8 Nhận xét, kết luận chương 2 47
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 48
3.3 Hướng phát triển của đề tài 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50
Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ thì ứng dụng của ngành điện luôn giữ vai trò quan trọng trong các hoạt động sản xuất công nghiệp Các thiết bị điện được chế tạo ngày một nhiều và được sử dụng rộng rãi ở nhiểu ngành nghề khác nhau Do đó, việc tính toán, thiết kế các thiết bị điện là việc hết sức quan trọng và không thể thiếu với ngành điện chung và mỗi sinh viên đã và đang học tập, nghiêm cứu về lĩnh vực điện – điện tử nói riêng
Ngày nay, hiệu suất của động cơ đã dần trở thành một trong những tiêu chí được áp dụng trong công nghiệp Vấn đề này đặt ra cho lĩnh vực thiết kế và chế tạo động cơ điện là không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo ra sản phẩm đạt những chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển của nền 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 môn học thiết kế máy điện của mình.
Nội dung đồ án gồm 3 chương:
Chương 2: Thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc 22kW, 380V Chương 3: Kết luận, kiến nghị và hướng phát triển của đề tài
Em xin bày tỏ lòng biết ơn các Thầy, Cô giáo mà đặc biệt là các Thầy cô giáo trong khoa Điện đã giúp đỡ chỉ bảo em tận tình trong những năm học tập tại trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Nguyễn Văn Đoài – là người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án môn học này.
Trong một khoảng thời gian ngắn chắc rằng bản đồ án môn học sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ dẫn của Thầy giáo, Cô giáo và các bạn Em xin chân thành cảm ơn.
1.1 Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ của rotor (n) khác với tốc độ của từ trường quay (n1), trong máy Động cơ không đồng bộ thường được sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống vì được chế tạo rất đơn giản, giá thành rẻ và độ tin cậy cao, phương pháp vận hành đơn giản, đem lại hiệu suất cao và gần như không cần phải bảo trì
Do kỹ thuật điện tử hiện nay rất phát triển, nên động cơ không đồng bộ đã đáp ứng được những yêu cầu phức tạp về điều chỉnh tốc độ Vì vậy, động cơ này lại càng được sử dụng rộng rãi hơn Dãy công suất của động cơ không đồng bộ rất rộng, được tính từ vài watt cho đến hàng ngàn kW Hầu hết là động cơ không đồng bộ 3 pha, bên cạnh đó có 1 số động cơ có công suất nhỏ là 1 pha.
Theo kết cấu của vỏ, máy điện không đồng bộ có thể chia thành các kiểu chính sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ
Theo kết cấu của ro to, máy điện không đồng bộ được chia làm hai loại: loại roto kiểu dây quấn và roto kiểu lồng sóc.
Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia làm các loại sau: một pha, hai pha và ba pha.
1.1.2.Kết cấu a, Stator hình η1.1: ηCấu ηtạo ηstator
Trên stato có vỏ, lõi sắt và dây quấn
- Vỏ máy: để cố định lõi thép và dây quấn, không dùng làm mạch dẫn từ Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại Để chế tạo vỏ máy người ta có thể đúc, hàn, rèn Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy.
- Lõi thép: là phần dẫn từ, được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 ÷ 0,5mm ép lại Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên (hạn chế dòng điện phuco).
- Dây quấn: được đặt trong rãnh của lõi thép và được cách điện tốt với rãnh Dây quấn đóng vai trò quan trọng của máy điện vì nó trực tiếp tham gia các quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm một phần khá cao trong toàn bộ giá thành máy. b, Phần quay hay rôto hình η1.2: ηCấu ηtạo ηrotor ηđộng ηcơ ηkhông ηđồng ηbộ
- Lõi thép: dẫn từ, làm bằng những lá thép kỹ thuật điện, phía ngoài có xẻ rãnh.
Roto dây quấn: quấn giống stato Đặc điểm của loại động cơ kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hay cải thiện hệ số công suất của máy.
Roto lồng sóc: trong mỗi rãnh đặt vào thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm dài ra khỏi lõi thép và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch 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 điện cỡ nhỏ, rãnh rôto được làm chéo góc so với tâm trục
Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có các dòng điện chạy, hệ thống dòng điện này tạo ra từ trường quay, quay với vận tốc:
- p: số đôi cực của dây quấn.
Phần quay nằm trên trục bao gồm lõi thép rôto Dây quấn rôto bao gồm một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng hai vành ngắn mạch.
Hình.1: η Từ trường η quay η trong máy η điện η trong η đồng bộ.
Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây rôto tạo ra sức điện động
E, vì dây quấn stato kín mạch nên có dòng điện chạy qua Sự tác dụng tương hỗ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra lực điện từ Fdt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề mặt của rôto tạo ra mômen quay rôto.
Như vây thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năng trên trục động cơ Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy nó phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đặt trên dây quấn stato Tốc độ của rôto n2 là tốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng điện động trong dây quấn rôto Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ số trượt s: