thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc

Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Lời nói đầu Bớc vào kỉ 21 ngời sống kỉ văn minh công nghiệp Có thể nói nguồn gốc nh thúc đẩy công nghiệp phát triển chủ yếu dựa vào việc ứng dụng nguồn lợng vào sống Năng lợng tồn nhiều dạng khác việc biến đổi lợng để sử dụng theo mục đích ngòi đòi hỏi phải có trang thiết bị đại Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật ngời chế tạo thiết bị biến đổi lợng tối tân ,một thiết bị động điện Động điện biến đổi điện thành , trang thiết bị thiếu công nghiệp lĩnh vực sống Kể từ lợng điện đợc phát đôi với trang thiết bị đời động điện đời phát triển từ Ngày động điện đợc sử dụng rộng rãi động điện không đồng rôto lồng sóc , nói thay gần hết loại động khác Nguyên nhân động điện đợc sử dụng rộng rãi có kết cấu đơn giản, làm việc chắn , hiệu suất cao, giá thành hạ Trong công nghiệp động không đồng thờng đợc dùng làm nguồn động lực cho máy cán thép vừa nhỏ,làm nguồn động lực cho máy công cụ nhà máy công nghiệp nhẹ Trong đời sống hàng ngày động không đồng dần chiếm vị trí quan trọng: quạt gió ,động tủ lạnh Tóm lại với phát triển sản suất điện khí hoá , tự động hoá sinh hoạt ngời phạm vi ứng dụng động không đồng ngày rộng rãi Chính tầm quan trọng động không đồng nên em chọn đề tài thiết kế động không đồng rôto lồng sóc làm đồ án tốt nghiệp -1- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Đồ án tốt nghiệp đợc chia làm bốn phần lớn : Phần I: Khái quát chung động không đồng Phần II: Tính toán thiết kế chi tiết Phần III: Thiết kế kết cấu Phần IV: Chuyên đề kết luận Đồ án kết nỗ lực thân em với hớng dẫn tận tình thầygiáo TS : Bùi Đức Hùng Tuy nhiên trình độ,thời gian tài liệu có hạn nên không tránh khỏi sai sót em mong thầy,các cô thông cảm Em xin chân thành cảm ơn ! -2- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Phần I : Khái quát chung động không đồng A.Phân loại kết cấu Động điện không đồng có kết cấu đơn giản,làm việc chắn, sử dụng bảo quản thuận tiện,giá thành rẻ nên đợc sử dụng rộng rãi Động điện không đồng rôto lồng sóc có cấu tạo đơn giản (nhất loại rôto lồng sóc đúc nhôm ) nên chiếm số lợng lớn loại động điện công suất vừa trung bình Nhợc điểm loại điều chỉnh tốc độ khó khăn dòng khởi động lớn Để khắc phục nhợc điểm ngời ta chế tạo động không đồng rôto lồng sóc nhiều tốc độ dùng rôto rãnh sâu,lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động,đồng thời tăng mômen khởi động lên Động không đồng rôto dây quấn điều chỉnh đợc tốc độ chừng mực định,có thể tạo mômen khởi động lớn mà dòng điện khởi động không lớn lắm, nhng chế tạo có khó khăn rôto lồng sóc, giá thành cao bảo quản khó khăn Động điện không đồng đợc sản suất theo kiểu bảo vệ IP23 kiểu kín IP44 Những động điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hớng tâm đặt hai đầu rôto động điện.trong rôto lồng sóc đúc nhôm cánh quạt nhôm đợc đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch Loại động điện theo cấp bảo vệ IP44 thòng nhờ vào cánh quạt vỏ máy để thổi gió mặt vỏ máy,do tản nhiệt có loại IP23 nhng bảo dỡng máy dàng I Phân loại: -Theo kết cấu vỏ động không đồng có loại sau: + Kiểu hở + Kiểu kín + Kiểu bảo vệ -Theo kết cấu rôto động không đồng có loại sau: + Rôto kiểu dây quấn -3- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng + Rôto kiểu lồng sóc -Theo số pha dây quấn stato có loại sau: + Một pha + Hai pha + Ba pha II Kết cấu: Phần tĩnh (stato) : Trên vỏ stato có vỏ, lõi sắt dây quấn a)Vỏ máy: -Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt dây quấn - Vỏ máy thờng đợc làm gang thép hàn lại -Tuỳ theo cách làm nguội mà vỏ máy có dạng khác b)Lõi sắt : Lõi sắt phần dẫn từ đợc làm thép kĩ thuật điện dày 0,5mm ép lại Nếu lõi sắt ngắn ghép thành khối,nếu lõi sắt dài đợc ghép thành thếp ngắn đặt cách 1cm để thông gió cho tốt Mặt lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn c)Dây quấn : Dây quấn stato đợc đặt vào rãnh lõi sắt đợc cách điện tốt với lõi sắt Phần quay (rôto) : a) Lõi sắt : Đợc ép trực tiếp lên trục máy lên giá rôto máy Phía lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn b) Dây quấn rôto : - Có hai loại : + Rôto kiểu dây quấn + Rôto kiểu lồng sóc - Loại rô to kiểu dây quấn : -4- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Trong động cỡ trung bình trở lên thờng dùng dây quấn sóng hai lớp bớt đợc dây đầu nối,kết cấu dây quấn rôto chặt chẽ Dây quấn đồng tâm lớp thờng dùng máy điện cỡ nhỏ Dây quấn ba pha rôto thờng đấu hình ba đầu đợc nối vào ba vành trợt thờng làm đồng đặt cố định đầu trục thông qua chổi than đấu với mạch điện bên Đặc điểm loại động kiểu dây quấn thông qua chổi than đa điện trở phụ hay sức điện động phụ vào mạch điện rôto để cải thiện tính mở máy,điều chỉnh tốc độ cải thiện hệ số công suất máy -Loại rôto kiểu lồng sóc : Trong rãnh lõi sắt rôto đặt vào dẫn đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt đợc nối tắt lại hai đầu hai vành ngắn mạch đồng nhôm làm thành lồng mà ngời ta gọi lồng sóc Động không đồng rôto lồng sóc làm đồng Để cải thiện tính mở máy động điện công suất lớn rãnh rôto làm thành dạng rãnh sâu làm thành hai rãnh lồng sóc hay gọi lồng sóc kép Đối với động có công suất nhỏ rãnh rôto thờng đợc làm chéo góc so với tâm trục -5- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng 3.Khe hở : Khe hở động không đồng nhỏ (từ 0,2 đến mm động vừa nhỏ ) để hạn chế dòng điện từ hoá lấy từ lới vào để làm cho hệ số công suất máy cao III Các đại lợng định mức Trên nhãn máy động ghi số động điện tải định mức : - Công suất định mức đầu trục Pđm (KW hay W) - Dòng điện dây định mức Iđm (A) - Điện áp dây định mức Uđm (V) - Cách đấu dây Y hay - Tốc độ quay định mức nđm (v/p) - Hiệu suất định mức đm - Hệ số công suất định mức cosđm Từ trị số định mức nhãn máy ta tìm đợc trị số quan trọng khác nh: 1dm = dm = 3U dm I dm cos dm dm -Mô men quay định mức đầu trục : dm W = = dm = 0,975 dm (kGm) W 9,81 ndm ndm 60 B.Vật liệu dùng động không đồng Trong chế tạo động vấn đề chọn vật liệu để chế tạo máy có vai trò quan trọng ảnh hởng đến giá thành tuổi thọ làm việc máy Các loại vật liệu dùng để chế tạo động : -6- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng -Vật liệu tác dụng: vật liệu dẫn từ dẫn điện, động hoạt động tạo nên trình biến đổi điện từ Chúng đợc làm thép kĩ thuật điện đồng, vật liệu quan trọng động định đến tính động Thép kĩ thuật điện đồng có điện trở suất cao nên hạn chế đợc dòng điện xoáy dẫn điện tốt,do chúng đợc dùng để chế tạo lõi sắt dây quấn động -Vật liệu kết cấu: vật liệu dùng để chế tạo chi tiết liên kết mạch điện mạch từ phận truyền động máy Vật liệu kết cấu thờng gang, thép hợp kim nhôm Chúng đợc dùng để đúc hình mẫu phức tạp nh vỏ nắp động -Vật liệu cách điện : vật liệu không dẫn điện dùng để cách li phận dẫn điện với phận khác vỏ máy cách li dây dẫn điện với Vật liệu cách điện nhiều loại vật liệu hợp lại nh : mica, chất phụ gia chất kết dính,chúng có khả cách điện độ bền cao C Dây quấn nguyên lý hoạt động động không đồng I Dây quấn động không đồng Dây quấn động không đồng gồm nhiều phần tử nối với theo quy luật Phần tử bối dây đợc đặt rãnh phần ứng Bối dây vòng dây (dây quấn kiểu dẫn) gồm nhiều vòng dây (dây quấn kiểu vòng dây).Số vòng dây bối số vòng dây pha cách nối phụ thuộc vào công suất,điện áp,tốc độ, điều kiện làm việc máy Dây quấn lớp a) Dây quấn đồng khuôn : -7- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng 10 11 12 q=3 Là loại dây quấn đối xứng bối dây giống hợp lại.Dây quấn đồng khuôn chia làm ba loại : + Đơn giản + Phân tán + Móc xích - Dây quấn móc xích gọi dây quấn kiểu phân tán, khác cạnh ngắn,cạnh dài bối dây tổ bối dây xen vào Vì bối dây hai cạnh ngắn dài hợp lại nên bớc dây quấn số lẻ - Dây quấn móc xích bớc đủ hay bớc ngắn Dây quấn đồng khuôn thuộc loại dây quấn bớc đủ Ưu điểm :Các phần tử có kích thớc nh dễ đảm bảo điện trở , điện kháng pha nhóm nh nên dây quấn đảm bảo tính đối xứng Nhợc :Phần đầu nối chồng chéo lên nên cách điện khó b) Dây quấn đồng tâm : Các rãnh pha không thay đổi nhng độ phối hợp rãnh tổng phần tử có kích thớc khác -8- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng 10 11 12 -Loại dây quấn có phần tử kích thớc khác nên nối thành mạch nhánh song song để đảm bảp yêu cầu điện trở, điện kháng mạch nhánh song song số phần tử tơng ứng kích thớc phần tử mạch nhánh tơng ứng phải giống mặt mặt -Phần đầu nối phần tử có chiều dài không giống bố trí máy ngời ta bẻ phần đầu nối theo mặt Có hai kiểu dây quấn đồng tâm dây quấn đồng tâm hai mặt ba mặt -Khi mà nối nhóm phần tử thành pha thờng có pha không hoàn toàn đối xứng lí kích thớc phần tử pha không hoàn toàn giống Trong trờng hợp số rãnh pha dới cực từ số chẵn phần tử gồm q phần tử chia làm hai nhánh song song hai phía tạo thành dây quấn phân tán có kích thớc phần tử giảm bớt tiết kiệm đợc vật liệu dây dẫn nhng giữ đợc tính -9- Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng 13 14 15 16 Dây quấn hai lớp Mỗi rãnh chứa hai cạnh hai phần tử khác nhau, phần tử thực bớc ngắn để có dạng sóng từ trờng gần giống hình sin y= : hệ số bớc ngắn thông thờng = 0,8 ữ 0,86 Coi dây quấn hai lớp nh hai dây quấn lớp đặt lệch khoảng y = (1 ) a)Dây quấn xếp Mỗi phần tử có nhiều vòng dây, tiết diện dây nhỏ Trong pha nh cấu tạo đợc hai q phần tử chia làm hai nhóm Nh máy có p đôi cực pha có hai nhóm phần tử, nhóm gồm q phần tử nối tiếp song song nhóm phần tử để đợc pha dây quấn với số mạch nhánh song song với điều kiện 2p số nguyên a b)Dây quấn sóng : Mỗi phần tử có vòng dây (2 dẫn )cách nối phần tử có vị trí tơng ứng từ trờng Dây quấn có q phân số cấu tạo phức tạp nên dùng máy có kích thớc nhỏ II Nguyên lý hoạt động động không đồng Khi nối dây quấn stato vào lới điện xoay chiều ba pha, hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha chạy vào dây quấn sinh từ trờng quay, quay với tốc độ n = 60 f Từ trờng quay quét qua dẫn rôto, cảm ứng dây quấn p rôto sức điện động E2 Dây quấn rôto khép kín, E2 sinh dòng điện I2 chạy - 10 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng = q = 1,435 = 80,6 oC 0,0178 c)Độ tăng nhiệt mặt phần đầu nối dây quấn rôto so với nhiệt độ môi trờng -Dòng nhiệt qua đơn vị diện tích bề mặt phần đầu nối dây quấn : qđ = 1,4 A.J = 1,4 550.8 = 1,53 w/cm2 4020 -Độ tăng nhiệt độ phần đầu nối dây quấn : v = 3.10-3 (1 + 0,1V) = 3.10-3 (1 + 0,1.40,8) = 0,0152 w/cm2oC d = q = d v 1,53 = 100,8 oC 0,0152 d)Độ tăng nhiệt dây quấn rôto : lđ = l1 + = 16,11 + = 21,11 cm cu =c + l + d l d l +l = d 6,77 + 80,6.16,11 + 100,8.21,11 = 92,2 oC 16,11 + 21,11 K.Trọng lợng vật liệu tác dụng 121)Trọng lợng thép silic cần chuẩn bị : GFe = (Dn + )2 l1.kc1 Fe.10-3 = (52 +0,22)216,11.0,95.7,8 10-3 = 325,5 kg 122)Trọng lợng đồng dây quấn stato : GCus = Z1.Ur1.n.S1.ltb.YCu.10-5 = 48.24.2.4,975.50,99.8,96.10-5 = 49 kg 123)Trọng lợng đồng dẫn : Gtd = Z2.Sr2.l2.YCu.10-5 = 57.227,27.16,11.8,96.10-5 = 18,7 kg 124)Trọng lợng đồng vành ngắn mạch : Gv =2 Dv.Sv.YCu.10-5 = 29,4.1734.8,96.10-5 = 28,68 kg 125)Trọng lợng đồng rôto : GCu = Gtd + Gv = 18,7 + 28,68 = 47,4 kg 126)Trọng lợng đồng toàn động : - 55 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Gđc = GCus + GCu = 49 + 47,4 = 96,4 kg 125)Chỉ tiêu kinh tế vật liệu : - Thép kĩ thuật điện : g Fe = G Fe P = 325,5 = 2,82kg / kw 115 - Đồng : g Cu = G dc P = 96,4 = 0,838kg / kw 115 Phần III: Thiết kế kết cấu Trong thực tế động công suất lớn động chịu ảnh hởng từ phần lớn tính toán điện từ thông gió tản nhiệt nhiên phần thiết kế kết cấu máy đóng vai trò quan trọng.Trong thiết kế phải cho máy nhẹ tối u nhất,tản nhiệt tốt Máy điện có nhiều kiểu kết cấu khác nguyên nhân sau: -Có nhiều loại máy điện công dụng chúng khác nh máy điện chiều , xoay chiều , đồng hay không đồng bộ,cho nên yêu cầu kết cấu khác -Công suất máy khác ,ở máy công suất nhỏ giá đỡ trục đồng thời nắp máy Đối với máy lớn cần phải có trục giá đỡ riêng -Tốc độ quay khác nhau, máy có tốc độ cao rôto phải chắn hơn, máy có tốc độ thấp rôto thờng lớn -Cách thức thông gió bảo vệ khác -Vật liệu kết cấu trình công nghệ khác Nh thiết kế kết cấu xác định đờng kính máy,thiết kế nắp,trục rôto, lõi sắt stato.Tuy nhiên thiết kế kết cấu nguyên tắc chung cần bảo đảm là: - 56 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng +Độ tin cậy máy làm việc +Bảo dỡng máy thuận tiện +Chế tạo đơn giản , giá thành thấp I Thiết kế vỏ stato Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt dây quấn Vỏ máy đợc làm gang đúc Vỏ máy phải có đủ độ cứng để gia công chế tạo vận hành vỏ không bị biến dạng Đây yếu tố quan trọng động không đồng bỏi khe hở không khí nhỏ mà có statovà rôto chạm vỏ bị biến dạng Trên vỏ máy có lỗ thông gió để làm mát cho động Trên vỏ máy có móc treo để cẩu máy II Thiết kế lõi sắt stato rôto 1.Lõi sắt stato: -Do đờng kính động nhỏ 1m nên lõi sắt đợc chế tạo cách dùng nguyên ép lại với Các nguyên thép kĩ thuật điện dày 0,5mm đợc phủ sơn cách điện -Lõi thép đợc ép từ thép bên có xẻ rãnh để đặt dây quấn -Lõi sắt sau ép vào vỏ có chốt cố định với vỏ để khỏi bị quay dới tác dụng mômen điện từ lõi sắt stato ` Lõi sắt rôto: Trục động không đồng - 57 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng -Do đờng kính rôto nhỏ 350mm nên lõi sắt rôto đợc ép trực tiếp lên trục với áp suất 5kg/cm2 -Trục đợc chế tạo thép cán.Trên trục có bậc thang kề -Trên trục có then đầu trục có lỗ tâm III)Thiết kế nắp máy: Nắp máy có tác dụng bảo vệ đầu dây quấn Nắp máy đợc chế tạo gang đúc,trên nắp máy có lỗ thông gió,lỗ đợc đặt dới tâm trục Thiết kế nắp trớc nh nắp sau,trên nắp có vấu nhỏ Bản vẽ tổng lắp ráp động Phần IV :Chuyên đề tìm hiểu thử nghiệm động không đồng A Tìm hiểu thử nghiệm động không đồng Thử nghiệm xuất xởng yêu cầu để đánh giá chất lợng động sau sản xuất đảm bảo cho máy vào vận hành an toàn Tiêu chuẩn thử nghiệm phải theo qui phạm qui trình quản lí kĩ thuật Nội dung công tác thử nghiệm gồm có: -Đo điện trở cách điện hệ số hấp thụ -Thử cao áp -Đo điện trở dây quấn - 58 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng -Thử không tải -Thử ngắn mạch -Đo mômen cực tiểu -Đo mômen cực đại -Thử tải -Thử phát nhiệt I Đo điện trở cách điện hệ số hấp thụ Đo điện trở cách điện: Đo điện trở cách điện tất cuộn dây, phần mang điện với với vỏ mêgômét 500-1000V cuộn dây 1000V dùng mêgômét 1000-2500V *Cách tiến hành đo: -Tháo rỡ thiết bị phụ nối với dây quấn -Đặt cực mêgomét vào đấu cuộn dây đầu vào vỏ thép Quay tay quay với tốc độ để kim ổn định thang đo Đọc trị số điện trở cách điện hai thời điểm 15 giây 60 giây kể từ bắt đầu quay Theo kinh nghiện thực tế điện trở cách điện dây quấn hạ áp stato không dới 1M dây quấn rôto không dới0,5M coi nh dùng đợc *Tiêu chuẩn để đánh giá xác chất lợng cách điện: -Điện trở cách điện đo đợc phải tính đổi nhiệt độ làm việc (115o) công thức: R115o : điện trở cách điện 115oC (M) Rtoo: điện trở cách điện 00C(M) : hệ số phụ thuộc cấp cách điện -Trị số cách điện 115oC phải thoả mãn điều kiện sau: U:điện áp định mức dây quấn (V) P: công suất định mức máy (KVA) Đo hệ số hấp thụ: -Tính hệ số hấp thụ R60/R15 - 59 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng R60là trị số điện trở cách điện đo thời điểm 60s R15là điện trở cách điện đo thời điểm 15s -Hệ số hấp thụ 115oC không nhỏ 1,3 Nếu tri số cách điện hệ số hấp thụ không thoả mãn cách điện bị ẩm cần phải tiến hành sấy phục hồi cách điện Để đo điện trở cách điệ pha ta phải tháo rời đầu nối cuộn đo cách điện pha II Thử cao áp : Nguồn thử điện xoay chiều, tần số công nghiệp,trị số điện áp thử đợc tính nh sau: Uth =0,75(1000+2Uđm ) Uthử điện áp thí nghiệm (V) Uđm điện áp định mức máy điện (V) Thời gian thí nghiệm phút Khi làm phải tăng điện áp lên từ từ, không đợc đóng toàn máy điện vào dây quấn Thử cao áp đợc thực thiết bị riêng dùng mêgômét.Khi làm phải tuôn theo quy trình an toàn làm việc điện áp cao Sơ đồ đấu dây thử cao áp KV A Z X Y III Đo điện trở dây quấn: Điện trở dây quấn đợc đo dòng chiều,thờng dùng phơng pháp đo vônmét ampemét Khi đo cần ý: -Dòng điện đo không 20% dòng điện định mức máy - 60 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng -Nhiệt độ dây quấn không chênh lệch 3oC so với nhiệt độ môi trờng Nếu không trực tiếp đo đợc điện trở dây quấn trớc đo điện trở cần để máy ngừng làm việc máy từ 0,6 đến 10KW,từ trở lên máy có công suất lớn -Rôto đứng yên đo -Nếu dây quấn tháo rời đo riêng pha cuộn dây.Nếu không tháo rời đợc đo điện trở chung cặp cuộn dây nối với -Đo điện trở cực AB , BC, AC ta đợc trị số điện trở tơng ứng: rAB = rA + rB rB = rB + rC rAC = rA + rC rAB + rBC + rAC = 2( rA+ rB + rC ) rA= rABC - rBC= 0,5( rAB+rAC-rBC ) rB=rABC - rAC = 0,5( rAB+rBC-rAC ) rC = rABC rAB = 0,5( rAB + rAB rAB ) -Trị số điện trở đo đợc không đợc chênh lệch pha với sai lệch so với trị số nhà chế tạo 2% Nếu điện trở cuộn dây sai lệch lớn mạch nhánh song song cuộn bị đứt Nếu điện trở cuộn dây sai lệch quy định có h hỏng sau: +Số vòng cỡ dây quấn không Khi điện trở tất cuộn dây bị sai lệch nhiều so với trị số nhà chế tạo +Chập số vòng lớn pha Khi điện trở pha bị giảm nhiều +Mối hàn nối dây xấu, làm tăng điện trở mối nối dây dẫn đến tăng điển trở cuộn dây - 61 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng A Z X Y A B C v Sơ đồ đo điện trở dây quấn IV Thử không tải: Đặt điện áp định mức vào động cơ,cho động làm việc không tải.Cách tiến hành nh sau: -Kiểm tra toàn tình trạng động trớc mở máy ( kiểm tra dầu ổ trục, sơ đồ nối dây, vị trí thiết bị đóng cắt , điều chỉnh thao Y tác ) -Mở máy đa điện áp lên đến định mức theo dõi làm việc động ( kiểm tra độ rung , chổi than , ổ trục ) Có thể cho máy làm việc không tải 30 phút -Đo điện áp pha, dòng điện không tải pha, công suất không tải tốc độ rôto +Nếu dòng điện không tải lớn quy định nhà chế tạo vòng dây quấn cha đủ khe hở không khí rôto stato lớn +Nếu công suất không tải lớn quy định cách điện lõi thép bị xấu, ma sát trục ổ trục lớn chập vòng dây quấn r V CM A W DC A A W ĐAcư Sơ đồ đo dòng điện nhỏ Đo Po Io điều chỉnh điện áp cho = 380V - 62 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Máy điều áp cảm ứng (nh máy biến áp tự ngẫu )điêù chỉnh trở cấp có cấu tạo giống động đồng rôto dây quấn : rôto đấu Y, xoay Ur =U1 =U2 v cm a đc Chỉ cần đo Io, đóng trực tiếp động vào lói điện Nếu ta thiết kế U1 = U2 điện áp Ur = 21 Cách làm : Nối mạch theo sơ đồ, tăng từ từ điện áp cách xoay góc xoay rôto máy điều áp tới điện áp định mức (nếu đóng vào điện áp định mức đồng hồ bị phá hỏng), ghi lại trị số A, giá trị Wm Đo Po woat kế : Po = Pw1 + Pw2 Trên woatkế có hai chiều (+) (-) Nếu kim W ngợc chiều phải ấn xuống cho kim thuận - Nếu đo dòng điện lớn ta dùng máy biến dòng điện V R CM W A A DC ĐAcư A W Sơ đồ đo dòng điện lớn V Thử ngắn mạch: Dụng cụ để đo DC Dynamometer -Dùng gốt để đo In VI Đo mômen cực tiểu: - 63 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng n M o M mmax m Mtải > Mkđ động không quay -Mômen cực tiểu sinh sóng điều hoà bậc cao Để cải thiện mômen cực tiểu ta phải rút ngắn bớc dây quấn làm chéo rãnh rôto -Tiến hành tăng phụ tải, cho động khởi động với tải dịnh mức, tăng phụ tải cho động khởi động tiếp đến lúc động không quay Mmin > Mđm , Mt > Mmin VII Đo mômen cực đại : Đo mômen cực tính khả tải động Tăng dần phụ tải động đến n = (25 - 30%) n1 Khi đo Mmin , Mmax bắt buộc động phải nguội đợc đo lần Nếu đo động nóng không xác điện trở kháng cuộn dây VIII Thử tải: Nối động với tải sau đo P, I, M, n Từ số liệu đo đợc tính thông số định mức của động xem có đạt hay không : = M = 9550 n cos = 3UI IX Thử phát nhiệt: Cho động mang tải định mức đạt tới nhiệt độ cân đo điện trở dây quấn so sánh nhiệt độ động với nhiệt độ môi trờng để tính độ tăng nhiệt động - 64 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Sau tất trình thử nghiệm động đạt đợc trị số cho phép cho động vận hành để đảm bảo an toàn cho động tải Nếu động cha đạt đợc thông số yêu cầu ta phải chỉnh sửa lại B Kết luận Nh biết ngày động điện đóng vai trò quan trọng, tham gia vào hầu hết trình sản xuất phục vụ sinh hoạt ngời.Với phát triển khoa học kĩ thuật ngời ngày chế tạo động đại với nhiều tính u việt Trong suất trình học làm đồ án phần em nắm bắt đựợc cấu tạo động không đồng nói riêng động điện nói chung Qua biết đợc nguyên lý nh nguyên tắc, tính hoạt động động cơ, trình tính toán thiết kế động Tuy nhiên không đợc tiếp xúc với thực tế sản suất mà dựa sở tính toán lý thuyết nên nhiều hạn chế nh : số liệu tính toán cha sát thực với thông số kĩ thuật máy Với phát triển khoa học kĩ thuật đại động với tính máy ngày đợc cải thiện tốt Do điều kiện cha đợc tiếp xúc nhiều với động nên em chua biết đợc nhiều đặc tính nh tính máy Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trờng , đặc biệt thầy giáo TS : Bùi Đức Hùng tận tình hóng dẫn em hoàn thành đồ án * Ghi : Cac số liệu kích thớc đợc tra theo tài liệu : Thiết kế máy điện Trần Khánh Hà Nguyễn Hồng Thanh - 65 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng Mục lục Trang Lời nói đầu Phần I: khái quát chung động không đồng A.Phân loaị kết cấu I.Phân loại II.Kết cấu 1.Phần tĩnh 2.Phần quay 3.Khe hở - 66 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng III.Các đại lợng định mức B.Vật liệu dùng động không đồng C.Dây quấn nguyên lý hoạt động động không đồng I.Dây quấn động không đồng 1.Dây quấn lớp 2.Dây quấn lớp 10 II.Nguyên lý hoật động động không đồng 11 D.Quan hệ điện từ động không đồng 11 I.Động không đồng làm việc rôto đứng yên 11 II.Động không đồng làm việc rôto quay 12 E.Biểu thức mômen điện từ động không đồng F.Các đờng đặc tính động không đồng 13 13 I.Đặc tính tốc độ 15 II.Đặc tính mômen 15 III.Tổn hao hiệu suấ IV.Hệ số công suất 16 V.Năng lực tải 17 G.Các đặc tính động không đồng điều kiện không định mức 17 I.Điện áp không định mức 17 II Tần số không định mức 18 III.Điện áp đặt vào không đối xứng 18 H.Mở máy điều chỉnh tốc độ 19 I.Các phơng pháp mở máy 19 1.Mở máy trực tiếp động điên rôto lồng sóc 19 2.Hạ điện áp mở máy 20 3.Mở máy cách thêm điện trở phụ vào rôto 22 II.Điều chỉnh tốc độ động điện không đồng 23 1.Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực 24 2.Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số 24 - 67 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng 3.Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp 24 4.Điều chỉnh tốc độ cách thêm điện trở phụ vào mạch rô to 25 5.Điều chỉnh tốc độ nối cấp 25 I.Động không đồng ứng dụng hiệu ứng mặt rô to lồng sóc I.Động điện rôto rãnh sâu 26 II.Động điện lồng sóc 27 J.Thiết kế khái quát động không đồng rôto lồng sóc 28 I.Xác định đờng kính D chiều dài l 28 II.Chọn A B 29 IIThiết kế stato 30 1.Dây quấn stato 30 2.Xác định số rãnh stato 31 3.Dạng rãnh stato 31 4.Lõi sắt stato 32 IV.Thiết kế rôto 32 1.Chọn số rãnh rôto 32 2.Dạng rãnh rôto 32 V.Khe hở không khí 33 Phần II Tính toán thiết kế chi tiết 33 A Kích thớc chủ yếu 33 B Dây quấn, rãnh stato khe hở không khí 34 C.Dây quấn ,rãnh gông rôto 37 D.Tính toán mạch từ 39 E.Tham số động điện chế độ định mức 42 F.Tổn hao thép tổn hao 46 G.Đặc tính làm việc 48 H.Tính toán đặc tính khởi động 50 I.Tính toán nhiệt 53 - 68 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động không đồng K.Trọng lợng vật liệu tác dụng 56 PHầN III :THiết kế kết câú 56 I.Thiết kế vỏ stato 57 II.Thiết kế lõi sắt stato rôto 57 1.Lõi sắt stato 58 2.Lõi sắt rôto 58 III.Thiét kế lắp máy 58 Phần IV :Chuyên đề tìm hiểu thử nghiệm động không đồng 59 A.Tìm hiểu thử nghiệm động không đồng 59 I.Đo điện trở cách điện hệ số hấp thụ 59 1.Đo điện trở cách điện 59 2.Đo hệ số hấp thụ 60 II.Thử cao áp 60 III.Đo điện trở dây quấn 61 IV.Thử công tải 62 V.Thử ngắn mạch 64 VI.Đo mômen cực tiểu 64 VII.Đo mômen cực đại 64 VIII.Thử tải 64 IX.Thử Phát nhiệt 64 B.Kết luận 65 - 69 - [...]... của động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc thường (1), rôto lồng rãnh sâu (2) và rôto hai lồng sóc (3) Dòng điện mở máy và mômen mỏ máy của động cơ điện hai lồng sóc vào khoảng: k = 4 ữ 6va dm = 1,2 ữ 2 k dm k:chỉ lồng sóc ngoài lv: chỉ lồng sóc trong J Thiết kế khái quát động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc I Xác định đờng kính D và chiều dài l Có thể nói những kích thớc chủ yếu của máy điện không. .. việc của động cơ không đồng bộ D Quan hệ điện từ trong động cơ không đồng bộ I Động cơ không đồng bộ làm việc khi rôto đứng yên Khi làm việc dây quấn rôto của động cơ không đồng bộ đợc nối ngắn mạch và máy quay với một tốc độ nào đó (n 0) Nhng do có một số quan hệ mà khi rôto đứng yên (n = 0) vẫn tồn tại và qua trạng thái đó chúng ta có thể hiểu nguyên lý làm việc của động cơ Các phơng trình cơ bản... động cơ không đồng bộ Thiết kế dạng rãnh cũng là xác định diện tích rãnh Do điện trở r 2 và điện kháng tản x2 của rôto có quan hệ mật thiết với hình dạng rãnh rôto nên việc thiết kế rãnh rôto ảnh hởng trực tiếp đến tính năng của máy.Do động cơ thiết kế có công suất lớn và tốc độ cao nên ta chọn rãnh rôto là rãnh hình chữ nhật Đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, tiết diện rãnh rôto đồng thời... cách thêm điện trở phụ vào rôto 5 Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp Phơng pháp này chỉ có thể lợi dụng triệt để lấy từ lới điện.Khi nối cấp thì rôto của 2 động cơ điện không đồng bộ đợc nối với nhau cả về điện và cơ r a b Động cơ điện không đồng bộ nối cấp - 25 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động cơ không đồng bộ Động cơ A làm việc bình thờng với lới điện còn dây quấn stato của động cơ B nối với một biến trở... thấp nên hiện tợng hiệu ứng mặt ngòai hầu nh không có Hiêụ ứng mặt ngoài của dòng điện rôto cũng tồn tại trong động cơ rôto lồng sóc thờng nhng vì rãnh không sâu nên ảnh hởng không rõ - 26 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động cơ không đồng bộ X H I s ự phân bố từ trường tản và dòng điện trong rãnh sâu của động cơ điện rôto lồng sóc lúc mở máy Động cơ điện rôto rãnh sâu ở điện áp định mức thờng có dòng... trong động cơ điện 3,4 tốc độ - 23 - Đồ án tốt nghiêp Thiết kế động cơ không đồng bộ -Dây quấn rôto trong động cơ không đồng bộ rôto dây quấn có số đôi cực khác nhau thì dây quấn rôto cũng phải đấu lại Do đó ngời ta không dùng loại động cơ này để điều chỉnh tốc độ -Tuỳ theo cách đấu Y hay và cách đấu dây quấn pha song song hay nối tiếp mà ngời ta chế tạo động cơ điện hai tốc độ thành loại mômen không. .. xứng.Điện áp đa vào động cơ B chỉ là điện áp tần số thấp của rôto động cơ điện A thông Qua vành trợt chuyển sang rôto động cơ B Điều chỉnh theo phơng pháp này sẽ làm cho dòng điện ngắn mạch nhỏ đi và làm cho cos và Mmax giảm xuống Y Động cơ điện không đồng bộ ứng dụng hiệu ứng mặt ngoài ở Rôto lồng sóc I Động cơ điện rôto rãnh sâu Động cơ điện rãnh sâu lợi dụng hiện tợng từ thông tản trong rãnh rôto gây nên... những động cơ điện rôto dây quấn vì đặc điểm của loại động cơ điện này là có thể thêm đợc điện trở vào cuộn dây rôto -Dùng động cơ điện rôto dây quấn có thể đạt đợc mômen mở máy lớn, đồng thời có dòng điện mở máy nhỏ nên những nơi nào mở máy khó khăn thì dùng động cơ điện loại này II Điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ 1 Điều chỉnh tốc độ bằng các thay đổi số đôi cực -Động cơ điện không đồng bộ. .. nghiêp Thiết kế động cơ không đồng bộ Khi máy điện làm việc bình thờng thì M Mđm Nhng trong một thời gian ngắn máy có thể chịu tải lớn hơn(quá tải) mà không xảy ra h hỏng gì.Trong động cơ điện không đồng bộ năng lực quá tải k m đó bằng 1,6ữ1,8 đối với máy nhỏ và bằng 1,8ữ2,5 đối với máy vừa và lớn G Các đặc tính của động cơ không đồng bộ trong điều kiện không định mức I Điện áp không định mức Giả thiết. .. tốt nghiêp Thiết kế động cơ không đồng bộ E Biểu thức mômen điện từ của động cơ không đồng bộ Nh chúng ta đã biết động cơ không đồng bộ lúc làm việc phải khắc phục mômen tải bao gồm mômen không tải Mo và mômen cản của tải M2 Vì vậy phơng trình cân bằng mômen lúc làm việc ổn định là : M = Mo + M2 M là mômen điện từ của động cơ điện Vì: M o = +f co W , = 2 2 W Trong đó : w là tốc độ góc của rôto n là