giáo trình động cơ điện

Ở phần trước ta giới thiệu chung ĐCKĐB và đồng bộ, nó có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào thông qua đó ta xét thêm quan hệ các thông số của bộ dây quấn được dùng trong động cơ

Giáo trình ðộng cơ ñiện

Chương I: Khái quát về ñộng cơ ñiện

Chương II: Các thông số cơ bản của ñộng cơ không ñồng bộ rotor lồng sóc Chương III: Sơ ñồ khai triển dây quấn ñộng cơ ñiện

Chương IV: Tính toán số liêu dây quấn

Chương V: Kỹ thuật cách ñiện và quấn dây

Chương VI: Phương pháp tẩm sấy ñộng cơ ñiện

Chương VII: Tháo lắp và vận hành ñộng cơ ñiện

NG.X.T

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Chương I: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Bài 1: KHÁI NIỆM VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN I/ Khái niệm

Động cơ điện không đồng bộ là loại động cơ xoay chiều làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của roto n ( tốc độ quay của máy ) khác với tốc độquay của từ trường n1

Động cơ điện không đồng bộ có hai day quấn: Dây quấn stato ( sơ cấp ) nối vớilưới điện, tần số không đổi f; dây quấn rôto ( thứ cấp ) được nối tắt lại hoặc khép kínqua điện trở; dòng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng

có tần số không đổi phụ thuộc vào tốc độ của rôto ( nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trêntrục của máy)

Củng như các loại động cơ điện quay khác, động cơ điện không đồng bộ có tínhthuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện, củng như ở chế độ máyphát điện

Động cơ điện không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hànhkhông phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất

và sinh hoạt, dưới đây ta chỉ xét động cơ không đồng bộ, động cơ có các loại: động cơ

Các kiểu động cơ này đều dùng rôto lồng sóc

II/ Phân loại động cơ điện:

ĐC MỞ MÁY BẰNG ĐIỆN TRỞ

ĐC KIỂU ĐIỆN DUNG

ĐC VÒNG CHẬP

ĐC CÓ CUỘN DÂY PHỤ

ĐC ROTO LỒNG SÓC

ĐC ROTO DÂY QUẤN

ĐC ROTO LỒNG SÓC

ĐC ROTO DÂY QUẤN

ĐC DÙNG NCVC

ĐC KIỂU PHẢN ỨNG

ĐC KĐB 3 PHA

ĐC KĐB 1 PHA

ĐC KÍCH TỪ BẰNG NCVC

ĐC KÍCH TỪ

BẰNG ĐIỆN

ĐỘNG CƠ ĐIỆN (ĐCĐ)

Trong môn học này ta chỉ đi sâu vào loại động cơ phổ biến và thông dụng nhất

hiện nay đó là động cơ không đồng bộ 1 pha và 3 pha rôto lồng sóc

Bài 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ

KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC

I/ Cấu tạo

Cơ cấu động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) tuỳ theo kiểu loại vỏ bọc kín hoặc hở, là

do hệ thống làm mát bằng cánh quạt thông gió đặt ở bên trong hay bên ngoài động cơ Nhìn chung ĐCKĐB có hai phần chính là phần tỉnh và phần quay

đở (hay còn gọi là bạc) dùng để đở trục quay của rôto

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

b) Dây quấn:

Trên rôto có hai loại: rôto lồng sốc và rôto dây quấn

- Loại rôto dây quấn có dây quấn giống như stato, loại này có ưu điểm là môment quay lớn nhưng kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao

- Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại này rất khác với dây quấn của stato Nó được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh của rôto, tạo thành các thanh nhôm và được nối ngắn mạch ở hai đầu và có đúc thêm các cánh quạt để làm mát bên trong khi rôto quay

II/ Nguyên lý hoạt động

Muốn cho ĐC làm việc, stato của ĐC cần được cấp dòng điện xoay chiều Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ:

n 60. f

p

= (vòng/phút)

trong đó: f- là tần số của nguồn điện

p- là số đôi cực của dây quấn stato

Trong quá trình quay từ trường này sẽ quét qua các thanh dẩn của rôto, làm xuất hiện sức điện động cảm ứng Vì dây quấn rôto là kín mạch nên sức điện động này tạo

ra dòng điện trong các thanh dẩn của rôto Các thanh dẩn có dòng điện lại nằm trong

từ trường, nên sẽ tương tác với nhau, tạo ra lực điện từ đặc vào các thanh dẩn

Tổng hợp các lực này sẽ tạo ra môment quay đối với trục rôto, làm cho rôto quay theo chiều của từ trường

Khi ĐC làm việc, tốc độ của rôto (n) luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường (n1) ( tứclà n<n1) Thực vậy, nếu n=n1 thì rôto sẽ quay đồng bộ với từ trường, giữa từ trường và thanh dẩn rôto không còn chuyển động tương đối Lúc đó sức điện động cảm ứng không hình thành, không có dòng điện trong các thanh dẩn do đó lực điện từ củng như môment quay điều bị triệt tiêu

Kết quả là rôto quay chậm lại nên luôn nhỏ hơn n1, vì thế động cơ được gọi là động

100%

S n

−

=

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Chương II: CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

ROTOR LỒNG SÓC

I/ Các thông số ghi trên nhãn của động cơ

Thông thường trên tất cả các động cơ điện điều có ghi các thông số cơ bản sau; Công suất định mức Pđm (KW) hoặc (HP)

Điện áp dây định mức Uđm (V)

Dòng điện dây định mức Iđm (A)

Tần số dòng điện f (Hz)

Tốc độ quay rôto nđm (vòng / phút) hoặc (rpm)

Ngoài các thông số định mức trên bên cạnh đó có những loại động cơ còn có các thông số phụ như: hiệu suât (ηdm); mả số vòng bi; cấp cách điện; trọng lượng động cơ;…

II/ Các thông số cơ bản của bộ dây quấn

Ở phần trước ta giới thiệu chung ĐCKĐB và đồng bộ, nó có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào thông qua đó ta xét thêm quan hệ các thông số của bộ dây quấn được dùng trong động cơ điện như sau:

- Số cực của động cơ 2P

- Số đôi cực của động cơ P

- Bước từ cực τ (khoảng cách của hai cực từ kế tiếp nhau)

α: Góc lệch pha giửa 2 pha kế tiếp nhau (tính theo đơn vị rãnh)

y: Bước bối dây (là khoảng cách giửa 2 cạnh tác dụng của 1 bối dây)

III/ Một số khái niệm cơ bản của bộ dây quấn

1/ Từ cực

Được hình thành bởi một bối dây hay nhóm bối dây sau cho khi dòng điện đi qua

sẻ tạo được các từ cực N, S xen kẻ kế tiếp nhau trong cùng các nhóm bối dây của 1 pha, số lượng từ cực N, S luôn là số chẳn

2

Z p

τ = (rãnh)

Ví dụ: Động cơ tốc độ 1500 vòng / phút có tổng số rãnh trên stato Z= 36 rãnh

Bước từ cực bằng:

36 9

Z p

τ = = = (rãnh) Vậy tâm của từ cực N ở rãnh số 1 thì tâm của từ cực S kế tiếp ở rãnh số 10

2/ Bối dây

Là tập hợp nhiều vòng dây, được quấn nối tiếp với nhau và được bố trí trên stato

với hình dạng đã định trước, thì đoạn nằm trong rãnh được gọi là cạnh dây, còn phần ở

ngoài rãnh là đầu nối của hai cạnh tác dụng

Bước bối dây là khoảng cách giửa 2 cạnh dây và phần đầu nối đã được bố trí trên

stato và được tính theo đơn vị rãnh

So sánh bước bối dây với bước từ cực ta có:

Bước bối dây đủ Bước bối dây ngắn Bước bối dây dài

Hình 2.2: Dây quấn bước đủ, bước ngắn, bước dài

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Trong khi thực hành, khi xây dựng sơ đồ dây

quấn ta phải qui ước khi nhìn vào hình vẽ của

bối dây(hay nhóm bối dây) đầu nằm ở phía trái

là đầu “đầu” đầu còn lại nằm ở phía phải là đầu

“cuối”

3/ Cạnh dây

Là các cạnh tác dụng của bối dây được lồng

vào rãnh Mỗi bối dây có hai cạnh tác dụng khi

cho dòng điện đi vào ở một đầu bối dây và đi ra

ở đầu còn lại, bước chuyển dịch dòng điện qua

hai cạnh tác dụng của bối dây lúc đó ngược

chiều nhau

Như vậy, khi bố trí trên sơ đồ hai cạnh tác

dụng của cùng một bối dây phải bố trí trên hai

khoảng cực từ lân cận khác nhau

Bước bối dây (bước dây quấn), là khoảng

cách giữa hai cạnh tác dụng của cùng một bối

dây

Nếu trên sơ đồ ta có đánh số thứ tự cho từng

rãnh stato thì khoảng cách y có thể tính bằng

hiệu số giữa hai số thứ tự của 2 rãnh đang chứa 2

cạnh tác dụng của bối dây đó

Vậy cạnh tác dụng thứ nhất được lồng vào

rãnh 2 thì cách 8 rãnh sẽ lồng rãnh còn lại

Đầu nối bối dây là phần liên kết hai cạnh tác

dụng của bối dây, tuỳ theo cách liên kết đầu nối

ta có thể đổi được dạng dây quấn, nhưng không

thay đổi vị trí rãnh đã phân pha dây quấn Hay

nói cách khác là đổi cách xây dựng sơ đò dây

quấn các đàu nối của bối dây

4/ Nhóm bối dây

Trong một pha các nhóm bối dây được hình thành từ các bối dây và phụ thuộc vào dạng dây quấn đồng thời phụ thuộc vào số rãnh đã phân phối trên một pha trên mổi khoảng bước cực để từ đó bố trí các bối dây theo các rãnh nhất định

Tuỳ theo dạng dây quấn đồng khuôn hoặc đồng tâm, tập trung hay phân tán ta sẽ

bố trí sơ đồ dây quấn khác nhau

a) Nhóm bối dây quấn đồng khuôn

Nhóm bối dây này có bước từ cực các bối dây điều bằng nhau nên chúng có cùng một khuôn định hình, các bối dây trong nhóm này củng được nối tiếp với nhau cùng chiều và được bố trí trên stato ở các rãnh kế cận để tạo thành các từ cực xen kẻ nhau

Hình 2.3: Qui ước cực tính bối dây

Thông thường các bối dây trong nhóm bối dây đồng khuôn điều là bước ngắn nên

ít tốn dây và được bố trí gọn các đầu của các bối dây Tuy nhiên, để đạt yêu cầu thì việc lắp các bộ dây quấn ở dạng này phải khó khăn hơn, tốn thời gian nhiều hơn so với dạng dây quấn đồng tâm

b) Nhóm bối dây đồng tâm

Nhóm bối dây đồng tâm được hình

thành bởi nhiều bối dây có bước bối dây

khác nhau và được mắc nối tiếp nhau theo

cùng một chiều quấn Các cạnh dây của

mỗi bối chiếm các rãnh kế cận nhau để tạo

thành cực

Để tạo thành nhóm bối dây đồng tâm,

người ta quấn liên tiếp dây dẫn theo cùng

một chiều quấn lên trên một bộ khuôn có

kích thước khác nhau và đặt đồng tâm trên cùng một trực quấn

Ưu điểm của dây quấn này là dễ lắp đặt bối dây vào stato; tuy nhiên có khuyết điểm là các đầu bối dây chiếm chổ nhiều hơn so với cách mquấn khác

Dạng nhóm bối dây đồng tâm thường phổ biến trong dây quấn của động cơ một pha và động cơ 3 pha có công suất nhỏ

Chú ý: Trong quá trình thực hiện dây quấn đồng tâm thì bước bối dây phải theo trình tự từ nhỏ đến lớn nhưng khoảng cách giữa hai bối dây phải cách nhau ít nhất là 2 rãnh

5/ Cuộn dây

Cuộn dây (còn gọi là 1 pha) là tập hợp nhiều nhóm bối dây được đấu lại với nhau

và thông qua các cách đấu dây để hình thành các từ cực N, S xen kẻ nhau trong cùng một pha (các từ cực luôn là số chẳn)

Hình 2.6: Nhóm bối dây đồng tâm

a/ nhóm bối dây đồng tâm b/ khuôn định hình nhóm bối dây

a/

b/

a/

Hình 2.5: Nhóm bối dây đồng khuôn

a/ Nhóm bối dây đồng khuôn b/ Khuôn định hình nhóm bối dây

b/

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

=

α (góc điện) Góc lệch pha giữa hai rãnh kế tiếp nhau tính theo độ hình học

d

α

α = 00 (rãnh)

00 : góc lệch pha tính theo góc điện

α: Khoảng cánh lệch pha giửa hai pha tình theo số rãnh

VD: Động cơ có hai từ cực τ = 180 0 điện hay tương ứng với 1800 hình học

Nếu động cơ có 4 từ cực thì bước từ cực τ = 180 0 điện chỉ tương ứng với 900 hình học

Tương ứng nếu động cơ có càng nhiều từ cực thì bước từ cực được tính theo độ hình học càng ít đi

Chương III: SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Bài 1: PHƯƠNG PHÁP ĐẤU DÂY CHO CÁC NHÓM BỐI DÂY

TRONG MỘT PHA

Khi thiết lập sơ đồ dây quấn trên động cơ 3 pha hoặc 1 pha, của các nhóm dây có thể dấu với nhau tạo thành một pha hoàn chỉnh với các từ cực thật hoặc từ cực giả tuỳ theo sự bố trí các nhóm bối dây nên ta có các cách đấu như sau:

I/ Đấu dây các nhóm bối dây tạo từ cực thật

Trong cách đáu này, các nhóm bối dây trong cùng một pha được bố trí sát nhau và được nối dây giữa các nhóm, sau cho dong điện qua các nhóm tạo thành các từ cực N,

S xen kẻ nhau Đặc điểm cách đấu này có số nhóm bbói trong một pha bằng số từ cực; khi đấu dây có thể áp dụng quy tắc “Cuối – Cuối” hoặc “Đầu – Đầu”

II/ Đấu dây các nhóm bối tạo từ cực giả

Khi muốn đấu dây tạo từ các cực giả cùng dấu hay còn goi là cách đấu dây tạo từ cực giả thì buộc phải bố trí các nhóm bối trong cùng một pha phải cách xa nhau ít nhất một rãnh trống Khi đấu dây phải áp dụng quy tắc “Đầu – Cuối” hoặc “Cuối – Đầu”

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

bằng cách nối các nhóm này với đàu các nhóm kế tiếp, như thế mới tạo được các từ

cực cùng dấu

Đặc điểm của cách đáu này, có số nhóm bối trong cùng một pha bằng ½ số từ cực,

cách đấu này áp dụng khi 2p = 2

Từ cơ sở đó ta có khái niệm mới về từ cực “Nếu một hoặc nhiều rãnh có chứa

những dây dẩn mà có cùng một chiều dòng điện thì chúng hình thành 1 từ cực” do đó

có thể nối tiếp các cạnh dây lại theo một trật tự nào đó, sau cho thoả mản điều kiện khi

dòng điện đi qua chúng có cùng một chiều

Như thế nghĩa là một pha hình thành ít nhất một cặp từ cực

Lưu ý:

⊕: Chỉ chiều dòng điện đi vào cạnh dây

: Chỉ chiều dòng điện đi ra cạnh dây

Trong quá trình đấu dây các nhóm bối dây trong một pha ở trường hợp q nguyên ta

áp dụng theo qui tắc sau:

- Khi tổng số nhóm bối dây trong một pha bằng số đôi cực P ta áp dụng đấu cực

giả

- Khi tổng số nhóm bối dây trong một pha bằng số cực 2P ta áp dụng đấu cực thật

Hình 3.3: Mô hình dây quấn tạo từ cực của động cơ điện

Hình 3.4: Mô hình dây quấn tạo từ cực của động cơ điện

Bài 2: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN

Phương pháp xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn một lớp của động cơ được thể hiện theo trình tự các bước sau:

Bước 1 : Xác định tổng số rãnh của lõi thép stato, (kí hiệu: Z) từ đó ta kẻ các đoạn thẳng

song song cách đều ứng với số rãnh stato, sau đó đánh số thứ tự từ 1 đến Z

Bước 2 : Tính bước cực và dựa vào đó để phân ra các cực từ trên stato

Trong đó: m: số pha, trường hợp động cơ 1 pha thì lấy m = 2

Ta thấy trong tất cả các sơ đồ dây quấn đồng khuôn đơn giản có bước bối dây là bước

=

Căn cứ vào góc lệch pha, xác định các đầu ra của các pha theo trình tự sơ đồ trên mồi khoảng của bước cực

Bước 6 : Xây dựng sơ đồ khai triển cho mỗi pha dây quấn, ta thực hiện các công đoạn sau:

- Vẽ sơ đồ khai triển từng nhóm bối dây cho một pha tương ứng với q đã tính

- Các nhóm bối dây được hình thành bằng cách liên kết các cạnh của các bối dây của một pha ở hai bước cực kế tiếp nhau theo các kiểu đồng khuôn, đồng tâm, tập trung hay phân tán v.v

- Nối dây giữa các nhóm bối dây trong cùng một pha sao cho khi dòng điện chạy trong nhóm bối dây của các từ cực đúng bằng số cực của động cơ

- Khi đã hoàn chỉnh một pha ta định đầu và cuối cho các pha nầy (trong lý thuyết thường ký hiệu đầu cho mỗi pha bằng ký tự: A; B; C và cuối cho mỗi pha bằng ký tự X; Y;

Z Như vậy 3 pha ta có được là: A – X; B – Y; C – Z

Bước 7 : Cách vẽ các pha còn lại cũng tương tự như pha ban đầu

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

™ Ví dụ áp dụng

Cho stato của một động cơ không đồng bộ ba pha có 24 rãnh, số cực cần thực hiện 2p =

4 cực Hãy xây dựng sơ đồ khai triển dây quấn bước đủ, đồng khuôn, tập trung 1 lớp đơn giản, 3 pha lệch nhau 1200 điện

Bước 1 : Tổng số rãnh Z = 24; 2p = 4 ta kẻ các đoạn thẳng song song cách đều ứng với số

rãnh stato như sau:

Bước 2 : Tính bước cực và dựa vào đó để phân ra các cực từ trên stato

6 4

Ta thấy trong tất cả các sơ đồ dây quấn đồng khuôn đơn giản có bước bối dây là bước

đủ, thì y = τ = 6 rãnh và số cạnh dây quấn trên một bước cực của mỗi pha là 2 rãnh, Hay qA

Bước 5: Tính góc lệch pha giữa hai pha kế tiếp nhau tính theo số rãnh

4 2 3

24

Bước 6 : Xây dựng sơ đồ khai triển cho một pha dây quấn, ta thực hiện các công đoạn sau:

- Vẽ sơ đồ khai triển từng nhóm bối dây cho một pha tương ứng với q đã tính

- Khi đã hoàn chỉnh một pha ta định đầu và cuối cho các pha nầy (trong lý thuyết thường ký hiệu đầu cho mỗi pha bằng ký tự: A; B; C và cuối cho mỗi pha bằng ký tự X; Y;

Z Như vậy 3 pha ta có được là: A – X; B – Y; C – Z

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Bước 7 : Trình tự vẽ hai pha còn lại thực hiện như pha ban đầu:

Bài 3: MỘT SỐ SƠ ĐỒ DÂY QUẤN THÔNG DỤNG I/ Dây quấn 3 pha:

Ở đây ta chỉ giới thiệu các kiểu dây quấn cơ bản sau:

- Dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp

- Dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp

- Dây quấn đồng tâm 2 mặt phẳng

1/ Dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp ( với Z = 24; 2p = 4)

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

2/ Dây quấn đồng tâm xếp lớp: (với Z= 24; 2p = 4)

3/ Dây quấn đồng tâm 2 mặt phẳng: (với Z = 24; 2p = 4)

II/ Sơ đồ dây quấn 1 pha

2/ Sơ đồ quạt trần

Trong quá trình quấn dây của quạt trần bao gồm hai phần chính gồm cuộn chạy và cuộn đề sẽ tách rời nhau do đó ta sẽ vẽ riêng từng cuộn và chia điều các rãnh với nhau

a) Cuộn chạy

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

4/ Sơ đồ động cơ không đồng bộ 1 pha (Z =24; 2p = 2; QA = QB = 10)

Chương IV: TÍNH TOÁN SỐ LIÊU DÂY QUẤN

Bài 1: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ MỘT PHA

Trong phần này chỉ hướng dẩn cơ sở để tính toán số liệu dây quấn của động cơ một pha một cách khái quát Vì động cơ có công suất nhỏ được thiết kế chỉ chịu tác dụng tải trọng nhỏ nên ta có thể tính toán số liệu dây quấn động cơ 1 pha như sau

Sau khi tính toán xong ta lấy tròn mà chọn phải lớn hơn số liệu đã tính nhưng số từ cực luôn là số chẳn

Trong đó: D t – Đường kính trong của stato (cm)

b g- Bề dày gông lỏi thép stato

Bước 2: Xác định tốc độ quay của động cơ

=

Φ (vòng/pha)

Trong đó: K dq – hệ số dây quấn

U dm – Điện áp định mức cho mỗi pha

Φ - từ thông ở mỗi cực từ

K E – Hệ số điện áp giáng (tỉ số giửa điện áp nguồn nhập vào mỗi pha dây quấn so với sức điện động cảm ứng trên bộ dây quấn mỗi pha).Tra bảng 4.2

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

N N Q

= (vòng/bối)

Trong đó: QA – Tổng số bối dây của cuộn chạy

Bước 7: Tiết diện dây cuộn chạy:

Trong quá trình xác định tiết diện của một pha thì ta phải xác định tiết diện của rãnh Sr và số vòng dây dẩn NC chứa trong mỗi rãnh Tuỳ theo tiết diện rãnh ta có thể tính theo hai diện tích rãnh như sau:

- Đối với rãnh hình thang tiết diện rãnh được tính như sau:

) (

2

1

2

d h

)(

2 (

2 2

2

h d d

S r = + − +π (mm2) Đối với rãnh quả lê (oval) ta lấy d = d2

* Từ đó tính tiết diện dây như sau:

a

r r cd A

N

S f

S ( ) = . (mm2)

Trong đó: f r – là hệ số lợi dụng rãnh được chọn 0,45

* Từ đây sẽ tính ra đường kính dây:

d N K

Nếu tính ra nhỏ hơn 0,75 thoả mãn điều kiện thì tính tiếp theo các bước sau, còn không thì phải tính lại

Trong đó: d cd – đường kính dây dẩn kể cả lớp cách điện

N A –Tổng số dây dẩn trong mỗi rãnh

Bước 9: Tính số vòng dây của cuộn đề:

™ Đối với ĐC khởi động với pha phụ (không có tụ)

Số vòng dây của pha đề được xác định

N B = 0,5 N A (vòng/pha)

™ Đối với ĐC khởi động với tụ hoá:

Số vòng dây của pha đề được xác định

NB = 0,6 NA (vòng/pha)

™ Đối với ĐC vận hành với tụ dầu thường trực:

Số vòng dây của pha đề được xác định

NB = 0,5 NA (vòng/pha)

¾ Tính số vòng dây mỗi bối cuộn đề:

B

B b

Q

N

Trong đó: QB –Tổng số bối dây cuộn đề

Bước 10: tiết diện dây cuộn đề:

Kiểu động cơ 1 ÷ 10 KW 10 ÷ 50 KW 50 ÷ 100 KW Công suất động cơ

Động cơ kiểu hở, thông gió bên

Động cơ kiểu kín, thổi gió ngoài 5(A/mm2) 5(A/mm2) 4,5(A/mm2)

I p = J S A (A)

Bước 13: Tính công suất định mức động cơ, áp dụng công thức

Trong đó: U p: Điện áp định mức pha (V)

I p: Dòng điện định mức pha (A) Hiệu suất ηcó thể chọ từ: 0,85

Bước 14: Chọn tụ làm việc cho động cơ: (theo kinh nghiệm)

Theo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ thì tụ điện chiếm phần quan trọng trong quá trình khởi động và thường dùng tụ điện cho động cơ là tụ điện giấy dầu thường tính bằng Fara nhưng hiện tại trên thị trường không có tụ 1 Fara nên ta có thể dùng ước của Fara có ký hiệu là: McroFara (μF) và cũng có thể dùng tụ hoá

Điện dung của tụ được tính theo công thức sau:

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Bài tập 1: Cho động cơ 1 pha làm việc với tụ thường trực có các số liệu sau: Dt=7cm;

bg=18mm; L=10cm; Kdq=0,96; Cosϕ = 0,75; f r=0,45; Bδ=0,65Wb/m2; KE=0,75; η= 0,85; J=5A/mm2 Biết động cơ có rãnh hình thang d1=7mm; d2=10mm; h=15mm; QA=8;

QB=4.Tính số liệu dây quấn, chon tụ làm việc và công suất định mức khi động cơ làm việc với nguồn điện 220V – 50Hz

Bài tập2: Cho động cơ 1 pha làm việc với tụ thường trực có các số liệu sau: Dt=6cm;

bg=16mm; L=8cm; Kdq=0,96; Cosϕ= 0,75; f r=0,45; Bδ=0,65Wb/m2; KE=0,75; η= 0,85; J=5A/mm2 Biết động cơ có rãnh hình quả lê có d1=7mm; d2=10mm; h=15mm;

QA=QB=6.Tính số liệu dây quấn, chon tụ làm việc và công suất định mức khi động cơ làm việc với nguồn điện 220V – 50Hz

Bài 2: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ BA PHA

Việc tính toán dây quấn của động cơ 3 pha rất dễ dàng hơn so với cách tính toán dây quấn của động cơ 1 pha vì ở đây ta chỉ tính cho một pha còn các pha còn lại thì lấy như pha đã được tính, các số liệu được tiến hành như sau:

Sau khi tính toán xong ta lấy tròn mà chọn phải lớn hơn số liệu đã tính nhưng số từ cực luôn là số chẳn

Bước 2: Xác định tốc độ quay của động cơ

=

Φ (vòng/pha)

Trong đó: K dq – hệ số dây quấn

U dm – Điện áp định mức của 1 pha

K E – Hệ số điện áp ta chọn 0,75

Bước 6: Số vòng dây của mỗi bối của một pha

Tính vòng dây mỗi cuộn và số dây dẫn trong rãnh Biết tổng số vòng/pha thì dễ dàng xác định số vòng dây phân bố cho mỗi bối (bối/pha) tuỳ theo dạng dây quấn và cách đấu dây tạo từ cực, số dây dẫn trong mỗi rãnh được xác định

™ Đối với dây quấn 1 lớp: p

p A

N N Q

= (vòng/bối)

™ Đối với dây quấn 2lớp: p 2. p

A

N N

Q

= (vòng/bối)

ĐỘNG CƠ ĐIỆN http://www.ebook.edu.vn

Bước 7: Tiết diện rãnh S r

- Đối với rãnh hình thang tiết diện rãnh được tính như sau:

) (

2

1

2

d h

b

f S S

N

= (mm2)

Trong đó: f r – là hệ số lợi dụng rãnh được chọn 0,45

¾ Từ đây sẽ tính ra đường kính dây:

b d ld

r

N d K