Luận án tốt nghiệp " Thiết kế động cơ không đồng bộ" pps

Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-1 - PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4 CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 4 I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 4 II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5 III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7 IV. Công dụng 8 V. Kết cấu của máy điện 9 CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 11 I. Ưu diểm 11 II. Khuyết điểm 11 III. Biện pháp khắc phục 12 IV. Nhận xét 12 V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 12 VI. Phương pháp thiết kế 12 VII. Nội dung thiết kế 12 VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 12 IX. Trình tự thiết kế 15 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 17 I. Xác định kích thước chủ yếu 17 II. Thiết kế stato 19 III. Thiết kế lõi sắt rôto 21 IV. Khe hở không khí 22 V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 23 PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 27 CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 29 1. Số đôi cực 29 2. Đường kính ngoài stato 29 CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 31 1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 31 2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 31 4. Bước rãnh stato 31 5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh u r1 31 6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 32 7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 32 8. Kiểu dây quấn 32 9. Hệ số dây quấn 33 10. Từ thông khe hở không khí Ф 34 11. Mật độ từ thông khe hở không khí B δ và tải đường A 34 12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’ z1 34 13. Sơ bộ chiều cao của gông stato h g1 34 14. Kích thước rãnh và cách điện 34 15. Diện tích rãnh trừ nêmS’ r 35 16. Bề rộng răng stator b z1 35 17. Chiều cao gông stato 36 Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-2 - 18. Khe hở không khí 36 CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 37 1. Số rãnh rôto Z 2 37 2. Đường kính ngoài rôto D’ 37 3. Bước răng rôto t 2 37 4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’ z2 37 5. Đường kính trục rôto D t 37 6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto I td 37 7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch I v 38 8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’ td 38 9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch S v = 2,5 A/mm 2 38 10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 38 11. Chiều cao vành ngắn mạch h v 38 12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch D v 38 13. Bề rộng vành ngắn mạch b v 38 14. Diện tích rãnh rôto S r2 38 15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 38 16. Chiều cao gông rôto h g2 39 17. Làm nghiên rãnh ở rôto b n 39 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 40 1. Hệ số khe hở không khí 40 2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 40 3. Sức từ động khe hở không khí F δ 40 4. Mật độ từ thông ở răng stator B z1 40 5. Sức từ động trên răng stato 40 6. Mật độ từ thômg ở răng rôto B z2 41 7. Sức từ động trên răng rôto F z2 41 8. Hệ số bão hòa răng k z 41 9. Mật độ từ thông trên gông stator B g1 41 10. Cường độ từ trường ở gông stator H g1 : theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 41 11. Chiều dài mạch từ ở gông stator L g1 41 12. Sức từ động ở gông stator F g1 41 13. Mật độ từ thông trên gông rôto B g2 41 14. Cường độ từ trường ở gông rôto H g2 : theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 41 15. Chiều dài mạch hở gông rôto L g2 41 16. Sức từ động ở gông rôto F g2 42 17. Tổng sức từ động của mạch từ F 42 18. Hệ số bão hòa toàn mạch k µ 42 19. Dòng điện từ hóa I µ 42 20. Dòng điện từ hóa phần trăm 42 CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 43 1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator L đ1 43 2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator l tb 43 3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L 1 43 Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-3 - 4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 43 5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto r td 43 6. Điện trở vòng ngắn mạch r v 44 7. Điện trở rôto r 2 44 8. Hệ số quy đổi γ 44 9. Điện trở rôto đã quy đổi 44 10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λ r1 44 11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 45 12. Hệ số từ tản phần đầu nối λ đ1 45 13. Hệ số từ dẫn tản của stator 45 14. Điện kháng dây quấn stator x 1 45 15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λ r2 45 16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 46 17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 46 18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 46 19. Hệ số từ tản rôto 46 20. Điện kháng tản dây quấn rôto 46 21. Điện kháng rôto đã quy đổi 46 22. Điện kháng hổ cảm x 12 46 23. Tính lai k E 47 CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 48 1. 48 2. Trọng lượng gông từ stato 48 3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 48 4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 49 5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 49 6. Tổng tổn hao thép 50 7. Tổn hao cơ 50 8. Tổn hao không tải 50 CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 51 1. Hệ số C 1 51 2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 51 3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 51 4. Sức điện động E 1 51 5. Hệ số trượt định mức 52 6. Hệ số trượt tại momen cực đại 52 7. Bội số momen cực đại 52 CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 55 1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 55 2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 56 4. Dòng điện khởi động 57 5. Bội số dòng điện khởi động 58 6. Bội số momen khởi động 58 CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 59 1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 59 Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-4 - 2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 60 3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 60 4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 61 5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 61 6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 62 7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường 63 8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 63 CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 64 I. Hệ thống thông gió 64 II. Tính toán thông gió 65 1. Xác định lượng không khí cần thiết 65 III. Tính toán quạt gió 66 1. Đặc điểm của quạt ly tâm 66 2. Đặc tính của quạt ly tâm 66 1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 66 2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại 67 3. Tính toán quạt ly tâm 67 4. Chiều cao cánh quạt 69 5. Số cánh quạt 69 6. Kích thước quạt 69 7. Công suất quạt P q 70 CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 71 I. Tính toán trục 71 II. Chọn kích thước trục 72 2. Kiểm tra độ bền trục 72 3. Tính toán gối trục ở bi 75 4. Chọn vỏ máy 76 5. Chọn nắp máy 76 6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 77 7. Chọn móc treo 77 CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 78 1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 78 2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 78 3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 78 PHẦN III TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT…………………………………………………………………………………………83 1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản………………………83 2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất…………………………………………………………85 3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục… 88 4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục ….89 PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ I. Đại cương về máy điện không đồng bộ Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-5 - Máy in không ng b do kt cu n gin, làm vic chc chn, s dng và bo qun thun tin, giá thành r nên c s dng rng rãi trong nn kinh t quc dân, nht là loi công sut di 100 kW. ng c in không ng b rôto lng sóc cu to n gin nht nht là loi rôto lng sóc úc nhôm) nên chim mt s lng khá ln trong loi ng c công sut nh và trung bình. Nhc im ca ng c này là iu chnh tc  khó khn và dòng in khi ng ln thng bng 6-7 ln dòng in nh m c.  b khuyt cho nhc im này, ngi ta ch to ông c không ng b rôto lng sóc nhiu tc  và dùng rôto rãnh sâu, lng sóc kép  h dòng in khi ng, ng thi tng mômen khi ng lên. ng c in không ng b rôto dây qun có th iu chnh tc c tc  trong mt chng mc nht  nh, có th to mt mômen khi ng ln mà dòng khi ng không ln lm, nhng ch to có khó hn so vi vi loi rôto lng sóc, do ó giá thành cao hn, bo qun cng khó hn. ng c in không ng b c sn xut theo kiu bo v IP23 và kiu kín IP44. Nhng ng c in theo cp bo v IP23 dùng qut gió hng tâm t  hai u rôto ng c in. Trong các ng c rôto lng sóc úc nhôm thì cánh qut nhôm c úc trc tip lên vành ngn mch. Loi ng c in theo cp bo v IP44 thng nh vào cánh qut t  ngoài v máy  thi gió  mt ngoài v máy, do ó tn nhit có kém hn do vi loi IP23 nhng bo dng máy d dàng hn. Hin nay các nc ã sn xut ng c in không ng b theo dãy tiêu chun. Dãy ng c không ng b công sut t 0,55-90 KW ký hiu là K theo tiêu chun Vit Nam 1987-1994 c ghi trong bng 10-1 (Trang 228 TKM). Theo tiêu chun này, các ng c in không ng b trong dãy iu ch to theo kiu IP44. Ngoài tiêu chun trên còn có tiêu chun TCVN 315-85, quy nh dãy công sut ng c in không ng b rôto lng sóc t 110 kW-1000 kW, gm có công sut sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW. Ký hiu ca mt ng c in không ng b rôto lng sóc c ghi theo ký hiu v tên gi ca dãy ng c in, ký hiu v chiu cao tâm trc quay, ký hiu v kích thc lp t d trc và ký hiu v s trc. II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ng c không ng b ba pha có hai phn chính: stato (phn tnh) và rôto (phn quay). Stato g m có lõi thép trên ó có cha dây qun ba pha. Khi u dây qun ba pha vào li in ba pha, trong dây qun s có các dòng in chy, h thng dòng in này tao ra t trng quay, quay vi tc : p f n 1 1 *60= Trong ó: -f 1 : tn s ngun in -p: s ôi cc t ca dây qun Phn quay, nm trên trc quay bao gm lõi thép rôto. Dây qun rôto bao gm mt s thanh dn t trong các rãnh ca mch t, hai u c ni bng hai vành ngn mch. Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-6 - 2 n n 2 n 1 1 n s 1 N 1 dt F dt F Hình 1.1 T trng quay ca stato cm ng trong dây rôto sc in ng E, vì dây qun stato kín mch nên trong ó có dòng in cha. S tác dng tng h gia các thanh dn mang dòng in vi t trng ca máy to ra các lc in t F t tác dng lên thanh dn có chiu xác nh theo quy tc bàn tay trái. Tp hp các lc tác dng lên thanh dn theo phng tip tuyn vi b mt rôto to ra mômen quay rôto. Nh vy, ta thy in nng ly t li in ã c bin thành c nng trên trc ng c. Nói cách khác, ng c không ng b là mt thit b in t, có kh nng bi n in nng ly t li in thành c nng a ra trên trc ca nó. Chiu quay ca rôto là chiu quay ca t trng, vì vy ph thuc vào th t pha ca in áp li t trên dây qun stato. Tc  ca rôto n 2 là tc  làm vic và luôn luôn nh hn tc  t trng và ch trong trng hp ó mi xy ra cm ng sc in ng trong dây qun rôto. Hiu s tc  quay ca t trng và rôto c c trng bng mt i lng gi là h s trt s: 1 21 n nn s − = Khi s=0 ngha là n 1 =n 2 , tc  rôto bng tc  t trng, ch  này gi là ch  không ti lý tng (không có bt c sc cn nào lên trc).  ch  không ti thc, s≈0 vì có mt ít sc cn gió, ma sát do  bi … Khi h s trt bng s=1, lúc ó rôto ng yên (n 2 =0), momen trên trc bng momen m máy. H s trt ng vi ti nh mc gi là h s trt nh mc. Tng ng vi h s trt này gi tc  ng c gi là tc  nh mc. Tc  ng c không ng b bng: )1(* 12 snn −= Mt c im quan trng ca ng c không ng b là dây qun stato không c ni trc tip vi li in, sc in ng và dòng in trong rôto có c là do cm ng, chính vì vy ngi ta cng gi ng c này là ng c cm ng. Tn s dòng in trong rôto rt nh, nó ph thuc vào tc  tr t ca rôto so vi t trng: 1 1 21121 2 * *60 )(** 60 * fs n nnnpnn pf = − = − = Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-7 - ng c không ng b có th làm vic  ch  máy phát in nu ta dùng mt ng c khác quay nó vi tc  cao hn tc  ng b, trong khi các u ra ca nó c ni vi li n. Nó cng có th làm vic c lp nu trên u ra ca nó c kích bng các t in. ng c không ng b có th cu t o thành ng c mt pha. ng c mt pha không th t m máy c, vì vy  khi ng ng c mt pha cn có các phn t khi ng nh t in, in tr … III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ng c không ng b v cu to c chia làm hai loi: ng c không ng b ng n mch hay còn gi là rôto lng sóc và ng c dây qun. Stato có hai loi nh nhau.  phn lun vn này ch nghiên cu ng c không ng b rôto lng sóc. 1. Stato (phần tĩnh) Stato bao gm v máy, lõi thép và dây qun. - Vỏ máy V máy là ni c nh lõi st, dây qun và ng thi là ni ghép ni np hay gi  trc. V máy có th làm bng gang nhôm hay lõi thép.  ch to v máy ng i ta có th úc, hàn, rèn. V máy có hai kiu: v kiu kín và v kiu bo v. V máy kiu kín yêu cu phi có din tích tn nhit ln ngi ta làm nhiu gân tn nhit trên b mt v máy. V kiu bo v thng có b mt ngoài nhn, gió làm mát thi trc tip trên b mt ngoài lõi thép và trong v máy. Hp cc là ni  du in t l i vào. i vi ng c kiu kín hp cc yêu cu phi kín, gia thân hp cc và v máy vi np hp cc phi có ging cao su. Trên v máy còn có bulon vòng  cu máy khi nâng h, vn chuyn và bulon tip mát. - Lõi sắt Lõi st là phn dn t. Vì t trng i qua lõi st là t trng quay, nên  gim tn hao lõi st c làm nhng lá thép k thut in dây 0,5mm ép l i. Yêu cu lõi st là phi dn t tt, tn hao st nh và chc chn. Mi lá thép k thut in u có ph sn cách in trên b mt  gim tn hao do dòng in xoáy gây nên (hn ch dòng in phuco). - Dây quấn Dây qun stator c t vào rãnh ca lõi st và c cách in tt vi lõi st. Dây qun óng vai trò quan tr ng ca máy in vì nó trc tip tham gia các quá trình bin i nng lng in nng thành c nng hay ngc li, ng thi v mt kinh t thì giá thành ca dây qun cng chim mt phn khá cao trong toàn b giá thành máy. 2. Phần quay (Rôto) Rôto ca ng c không ng b gm lõi st, dây qun và trc (i vi ng c dây qun còn có vành trt). - Lõi sắt Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-8 - Lõi st ca rôto bao gm các lá thép k thut in nh ca stator, im khác bit  ây là không cn sn cách in gia các lá thép vì tn s làm vic trong rôto rt thp, ch vài Hz, nên tn hao do dòng phuco trong rôto rt thp. Lõi st c ép trc tip lên trc máy hoc lên mt giá rôto ca máy. Phía ngoài ca lõi thép có x rãnh  t dây qun rôto. - Dây quấn rôto Phân làm hai loi chính: loi rôto kiu dây qun va loi rôto ki u lng sóc - Loại rôto kiểu dây quấn Rôto có dây qun ging nh dây qun stato. Máy in kiu trung bình tr lên dùng dây qun kiu sóng hai lp, vì bt nhng dây u ni, kt cu dây qun trên rôto cht ch. Máy in c nh dùng dây qun ng tâm mt lp. Dây qun ba pha ca rôto thng u hình sao. c im ca loi ng c kiu dây qun là có th thông qua chi than a in tr ph hay sut in ng ph vào mch rôto  ci thin tính nng m máy ,iu chinh tc  hay ci thin h s công sut ca máy. - Loại rôto kiểu lồng sóc Kt cu ca loi dây qun rt khác vi dây qun stato. Trong mi rãnh ca lõi st rôto, t các thanh dn bng ng hay nhôm dài khi lõi st và c ni tt l i  hai u bng hai vòng ngn mch bng ng hay nhôm. Nu là rôto úc nhôm thì trên vành ngn mch còn có các cánh khoáy gió. Rôto thanh ng c ch to t ng hp kim có in tr sut cao nhm mc ích nâng cao mômen m máy.  ci thin tính nng m máy, i vi máy có công sut ln, ngi ta làm rãnh rôto sâu hoc dùng lng sóc kép. i vi máy in c nh, rãnh rôto c làm chéo góc so vi tâm trc. Dây qun lng sóc không cn cách in vi lõi st. - Trục Trc máy in mang rôto quay trong lòng stato, vì vy nó cng là mt chi tit rt quan trng. Trc ca máy in tùy theo kích thc có th c ch to t thép Cacbon t 5 n 45. Trên trc ca rôto có lõi thép, dây qun, vành trt và qut gió. 3. Khe hở Vì rôto là mt khi tròn nên khe h u. Khe h trong máy in không ng b rt nh (0,2÷1 mm trong máy c nh và va)  hn ch dòng t hóa ly t li vào, nh ó h s công sut ca máy cao hn. IV. Công dụng Máy in không ng b là máy in ch yu dùng làm ng c in. Do kt cu n gin, làm vic chc chn, hiu qu cao, giá thành r, d bo qun … Nên ng c không ng b là lo i máy in c s dng rng rãi nht trong các ngành kinh t quc dân vi công sut vài chc W n hàng chc kW. Trong công nghip thng dùng máy in không ng b làm ngun ng lc cho máy cán thép loi va và nh, ng lc cho các máy công c  các nhà máy công nghip nh… Trong hm m dùng làm máy ti hay qut gió. Trong nông nghip dùng làm máy bm hay máy gia công nông phm. Trong i sng hàng ngày, máy in không Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-9 - ng b cng ã chim mt v trí quan trng nh qut gió, quay a ng c trong t lnh, máy git, máy bm … nht là loi rôto lng sóc. Tóm li s phát trin ca nn sn sut in khí hóa, t ng hóa và sinh hot hng ngày, phm vi ca máy in không b ngày càng c rng rãi. Máy in không ng b có th dùng làm máy phát in, nhng c tính không t t so vi máy in ng b, nên ch trong vài trng hp nào ó (nh trong quá trình in khí hóa nông thôn) cn ngun in ph hay tm thi thì nó cng có mt ý ngha rt quan trng. V. Kết cấu của máy điện Mc dù kích thc ca các b phn vt liu tác dng và c tính ca máy ph thuc phn ln vào tính toán in t và tính toán thông gió tn nhi t, nhng cng có phn liên quan n kt cu ca máy. Thit k kt cu phi m bo sao cho máy gn nh, thông gió tn nhit tt mà vn có  cng vng và  bn nht nh. Thng cn c vào iu kin làm vc ca máy  thit k ra mt kt cu thích hp, sau ó tính toán c các b phn  xác nh  cng và  bn ca các chi tit máy. Vì vy thit k kt cu là mt phn quan trng trong tòan b thit k máy in. Máy in có rt nhiu kiu kt cu khác nhau. S d nh vy vì nhng nguyên nhân chính sau: - Có nhiu loi máy in và công dng cng khác nhau nh máy mt chiu, máy ng b, máy không ng b v. v… cho nên yêu cu i vi kt c u máy cmg khác nhau. Công sut máy khác nhau nhiu.  nhng máy công sut nh thì giá  trc ng thi là np máy. i vi máy ln thì phi có trc  riêng. - Tc  quay khác nhau. Máy tc  cao thì rôto cn phi chc chn hn, máy tc  chm thì ng kính rôto thng ln. - S khác nhau ca ng c s cp kéo nó (i vi máy phát in) hay ti (i vi ng c in) nh tuabin nc, tuabin hi, máy diezen, bm nc hay máy công tác v. v…Phng thc truyn ng hay lp ghép cng khác nhau. - Cn c vào tính toán in t và tính toán thông gió có th a ra nhiu phng án khác nhau. Nhng phng án này v kích thc, trng lng, tính tin li khi s dng,  tin cy khi làm vic, tính gin n khi ch to và giá thành ca máy có th không ging nhau. Vì vy khi thit k cn chú ý  t t c các yu t ó. Nguyên tc chung  tit k kêt cu: - m bo ch to n gin, giá thành h - m bo bo dng máy thun tin - m bo  tin cy ca máy khi làm vic 1. Phân loại các kiểu kết cấu máy điện đã định hình Kt cu ca nhng máy in hin nay c nh hình theo cách bo v, cách l p ghép, thông gió, c tính ca môi trng bên ngoài… a) Phân loại theo phương pháp bảo vệ máy đối với môi trường bên ngoài Cp bo v máy có nh hng rt ln n kt cu ca máy. Cp bo v c ký hiu bng ch IP và hai ch s kèm theo, trong ó ch s th nht ch mc  bo v chng s tip xúc ca ngi và các vt khác r i vào máy, c chia làm 7 cp ánh s t 0 n 6, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v (kiu h hoàn toàn) còn s 6 ch rng máy c bo v hoàn Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-10 - toàn không cho ngi tip xúc , vt và bi không lt vào, ch s th hai ch mc  bo v chng nc vào máy gm cp ánh s t 0 n 8, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v còn s 8 ch máy có th ngâm trong nc trong thi gian vô hn nh. Thng có thói quen chia cp bo v theo phng pháp làm ngui máy. Theo cách này máy in c chia thành các kiu kt cu sau: - Ki ểu hở Loi này không có trang b bo v s tip xúc t nhiên các b phn quay và b phn mang in, cng không có trang b bo v các vt bên ngoài ri vào máy. Loi này c ch to theo kiu t làm ngui. Theo cp bo v thì ây là loi IP00. Loi này thng t trong nhà có ngi trông coi và không cho ngi ngoài n gn. - Kiểu bảo vệ Có trang b bo v chng s ti p xúc ngu nhiên các b phn quay hay mang in, bo v các vt  ngoài hoc nc ri vào theo các góc  khác nhau. Loi này thng là t thông gió. Theo cp bo v thì kiu này thuc các cp bo v t IP11 n IP33 - Kiểu kín Là loi máy mà không gian bên trong máy và môi trng bên ngoài máy c cách ly. Tùy theo mc  kín mà cp bo v là t IP44 tr lên. Kiu kín thng là t thông gió bng cách thi gió  mt ngoài v máy hay thông gió c l p bng cách a gió vào trong máy bng ng ng. Thng dùng loi này  môi trng nhiu bi, m t … Kiu bo v c bit nh loi chng n, bo v chng môi trng hóa cht. b) Phân loại theo cách lắp đặt Theo cách lp t máy, ký hiu ch IM kèm theo 4 ch s tip theo.  ây, ch s th nht ch kiu kt cu gm 9 s  ánh t 1 n 9 trong ó s 1 ch  bi c lp trên np máy và s 9 ch cách lp t bit. Ch s th hai và ba ch cách thc lp t và hng ca trc máy. S th t ch kt cu ca u trc gm 9 loi ánh s t 0 n 8 trong ó s 0 ch máy có mt u trc hình tr, s 8 ch  u trc có các kiu c bit khác. 2. Kết cấu stato của máy điện xoay chiều a) Vỏ máy Khi thit k kt cu v stato phi kt hp vi yêu cu v truyn nhit và thông gió, ng thi phi có   cng và  bn, không nhng sau khi lp lõi st và c khi gia công v. Thng   cng thì   bn. V có th chia làm hai lo i: loi có gân trong và loi không có gân trong. Loi không có gân trong thng dùng i vi máy in c nh hoc kiu kín, lúc ó lng lõi st áp sát vào mt trong ca v máy và truyn nhit trc tip lên v máy. Loi có gân trong có c im là trong lúc gia công, tc  ct gt chm nhng ph liu b i ít hn loi không có gân trong. Loi v bng thép tm hàn gm ít nht là hai vòng thép tm tr lên và nh ng gân ngang làm thành khung. Nhng dng khác u xut phát t dng c bn ó. b) Lõi sắt stato Khi ng kính ngoài lõi st nh hn 1m thì dùng tm nguyên  làm lõi st. Lõi st sau khi ép vào v s có mt cht c nh vi v  khi b quay di tác ng ca momen in t [...]... cơng suất IV Nhận xét Mặt dù có nhiều khuyết điểm nhưng động cơ khơng đồng bộ rơto lồng sóc có những ưu điểm mà những động cơ khác khơng có được và quan trọng nhất là đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ Thực tế động cơ khơng đồng bộ rơto lồng sóc được áp dụng rộng rãi, chiếm số lượng 90%, về cơng suất chiếm 55% V Tiêu chuẩn sản suất động cơ - Tiêu chuẩn về dãy sản suất: Chuẩn hóa dãy cơng suất của động. .. nước đã sản xuất động cơ điện khơng đồng bộ theo dãy tiêu chuẩn Dãy động cơ điện khơng đồng bộ cơng suất từ 0,55 kW đến 90kW ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994: Cơng suất (kW): 0, 55/ 0, 75/ 1, 1/ 1, 5/ 2, 2/ 3/ 4/5, 5/ 7, 5/ 11/ 15/ 18, 5/ 22/ 30/ 37/ 45/ 55/ 75/ 90 Trang-12 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Dãy cơng suất được đặc trưng bởi số cấp hay hệ số tăng cơng suất: K... ghép động cơ với những cơ cấu thiết bị khác - Kích thước lắp đặc: chiều cao tâm trục có thể được chọn theo dãy cơng suất của động cơ điện khơng đồng bộ rơto lồng sóc 3 Ký hiệu máy Ví dụ: 3K 250 M4 - 3K: động cơ điện khơng đồng bộ dày K thiết kế lại lần 3 - 250: chiều cao tâm trục bằng 250mm - M: kích thước lắp đặc dọc trục là M - 4: máy có 4 cực 4 Cấp bảo vệ Cấp bảo vệ có ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu... Trình tự thiết kế Trang-15 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Thôg sốban đầ n u λ Xá đò kích thướ cơ bả c nh c n Thiế kếStato t Thiế kếRô t to Tính toá mạ h từ n c Mmm Mđm KZ Tính toá thôg sốdâ n n y KE Tính toá tổ hao n n Đặ tính là việ c m c Imm Iđm Mmax Mđm Đặ tính mởmá c y Tính toá nhiệ n t Tính toá cơ n Tính toá thôg gió n n Tính toá vậ liệ n t u Trang-16 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com... dễ thi cơng, hạn chế những ảnh hưởng xấu đến đặc tính điện của động cơ -Từ u cầu trên ta chọn dây quấn hai lớp dạng đồng khn bối dây bước ngắn Cơng dụng là để giảm lượng đồng sử dụng,khử sóng bậc cao, giảm từ trường tản ở phần bối dây và trong Trang-32 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com rãnh stato, làm tăng cosφ, cải thiện đặc tính mở máy động cơ, giảm tiếng ồn điện từlúc động cơ vận... thiết kế phải căn cứ vào tình hình sản xuất mà tiến hành so sánh phương án một cách tồn diện để được một phương án kinh tế và hợp lý nhất Ở máy điện khơng đồng bộ, qua những máy đã thiết kế chế tạo và có tính năng tốt, tính kinh tế cao thì λ nên nằm trong phạm vi gạch chéo của hình 10- 3 (trang 233, TKMĐ) Vì vậy khi bắt đầu thiết kế một máy mới nên nghiệm lại λ sau khi đã sác định D và l II Thiết kế. .. sắt stato, rơto là: Trang-29 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com l1 = l2 = lδ = 14cm - Bước cực: τ= π *D 2* p = π * 18 2*2 = 14,13cm - Lập phương án so sánh: Hệ số hình dáng λ: λ= lδ τ = 14 = 0,99 14,13 Trong dãy động cơ khơng đồng bộ 3K cơng suất 15kW, 2p = 4 có cùng đường kính ngồi (nghĩa là cùng chiều cao tâm trục h) với máy cơng suất P= 18,5KW Hệ số tăng cơng suất của máy là: γ= 18,5... động cơ phù hơp với trình độ sản xuất của từng nước Dãy cơng suất dược sắp xếp theo chiều tăng dần - Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặt: - Độ cao tâm trục h: lắp đặc được đồng bộ, thể hiện trình độ sản xuất, trang bị máy cơng cụ sản xuất - Khoảng cách chân đế (giữa các lổ bắc bulon) VI Phương pháp thiết kế - Thiết kế đơn chiết: một cấp cơng suất (trong phạm vi luận văn, chọn phương pháp thiết kế này) -Thiết. .. đổi Đối với động cơ điện rơto dây quấn, khi khởi động có biến trở động Rk nối với mạch rơto nên dòng điện khởi động khơng vượt q(1 – 1,5)* Iđm, do đó khơng cần xét đến các hiện tượng trên và coi như tham số khơng đổi Đối với động cơ rơto lồng sóc, khi khởi động thường đóng trực tiếp động cơ vào lưới điện với , điện áp định mức, vì vậy dòng điện khởi động lớn (4 – 7)*Iđm làm cho điện kháng x1, x2 và... η = 89% Trang-27 - Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Và hệ số cơng suất: cosϕ = 0,88 - Bội số momen cực đại: Tra bảng 10-10 (trang 268 TKMĐ) bội số momen cực đại mmax của dãy động cơ 3K ta chọn: mmax = M max = 2,2 M đm - Bội số momen khởi động: Theo bảng 10-11 (trang 271 TKMĐ) bội số momen khởi động dãy động cơ điện 3K ta chọn: mk = Mk = 1,4 M đm -Bội số dòng khởi động: Tra bảng 10-12 . II. Thiết kế stato 19 III. Thiết kế lõi sắt rôto 21 IV. Khe hở không khí 22 V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 23 PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG. Liên Tục ….89 PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ I. Đại cương về máy điện không đồng bộ Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com. Luận Án Tốt Nghiệp nguyenvanbientbd47@gmail.com Trang-1 - PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4 CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 4 I. Đại