Đồ án môn máy điện: Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc

Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đồ án môn máy điện: Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động không đồng rôto lồng sóc MỤC LỤC Phần I : Những vấn đề chung động không đồng Phần II : Thiết kế động điện không đồng xoay chiều pha rơto lồng sóc…………………………………………………………… Chương I : Tính tốn kích thước dây quấn động cơ………………………………………………………………… I.1 Số đôi cực .22 I.2 Đường kính ngồi stato……………………………………………….22 I.3 Đường kính stato………………………………………………….22 I.4 Cơng suất tính tốn…………………………………………………… 22 I.5 Bước cực……………………………………………………………… 23 I.6 Chiều dài tính tốn lõi sắt Stato(l)………………………………… 23 I.7 Lập phương án so sánh………………………………………………… 23 I.8 Dòng điện pha định mức……………………………………………… 23 Chương II : Tính tốn kích thước vùng rãnh dây stato…………… II.1 Số rãnh Stato………………………………………………………… 24 II.2 Bước rãnh stato……………………………………………………… 24 II.3 Số dẫn tác dụng rãnh……………………………………… 24 II.4 Số vòng dây nối tiếp pha dây quấn stato………………………… 24 II.5 Tiết diện đường kính dây……………………………………………… 24 II.6 Kiểu dây quấn……………………………………………………………… 24 II.7 Hệ số dây quấn………………………………………………………………25 II.8 Từ thông khe hở khơng khí………………………………………………….26 II.9 Mật độ từ thơng khe hở khơng khí………………………………………… 26 II.10 Sơ định chiều rộng răng…………………………………………….26 II.11 Sơ chiều cao gông stato…………………………………………………27 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc II.12 Sơ định chiều rộng răng…………………………………………….27 II.13 Bề rộng stato………………………………………………………… 27 II.14 Chiều cao gơng từ Stato……………………………………………………29 Chương III : Tính tốn khe hở khơng khí…………………………… III.1 Khe khơng khí…………………………………………………………….30 Chương IV : Tính tốn rơto……………………………………………… IV.1 Số rãnh Rơto……………………………………………………………… 30 IV.2 Đường kính ngồi Rơto…………………………………………………… 30 IV.3 Bước Rơto…………………………………………………………… 30 IV.4 Xác định sơ chiều rộng Rôto……………………………………….30 IV.5 Đường kính trục Rơto…………………………………………………….…31 IV.6 Dịng điện dẫn Rơto…………………………………………….31 IV.7 Dòng điện vành ngắn mạch………………………………………… 31 IV.8 Tiết diện dẫn nhôm…………………………………………… 31 IV.9 Tiết diện vành ngắn mạch………………………………………………… 32 IV.10 Kích thước rãnh rơto vành ngắn mạch………………………………….32 IV.11 Diện tích rãnh rơto…………………………………………………………33 IV.12 Diện tích vành ngắn mạch………………………………………………….33 IV.13 Bề rộng rôto 1/3 chiều cao .33 IV.14 Chiều cao gông Rôto 34 IV.15 Làm nghiêng rãnh Rơto………………………………………………… 34 Chương V : Tính tốn mạch từ…………………………………………… V.1 Hệ số khe hở khơng khí………………………………………………………35 V.2 Sức từ động khe hở khơng khí………………………………………… 36 V.3 Mật độ từ thông stato………………………………………………… 36 V.4 Cường độ từ trường stato………………………………………… 37 V.5 Sức từ động stato……………………………………………… ….37 V.6 Mật độ từ thông rôto………………………………………………… 37 V.7 Cường độ từ trường rôto……………………………………… ….37 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc V.8 Sức từ động rơ to……………………………………………………37 V.9 Hệ số bão hịa răng………………………………………………………… 37 V.10 Mật độ từ thông gông stato…………………………………………….37 V.11 Cường độ từ trường gông stato……………………………………………38 V.12 Chiều dài mạch từ gông stato…………………………………………… 38 V.13 Sức từ động gông stato……………………………………………………38 V.14 Mật độ từ thông gông rô to…………………………………………….38 V.15 Cường độ từ trường gông rô to………………………………………… 38 V.16 Chiều dài mạch từ gông rô to…………………………………………… 38 V.17 Sức từ động gông rô to…………………………………………………38 V.18 Tổng sức từ động mạch từ S……………………………………………39 V.19 Hệ số bão hịa tồn mạch……………………………………………………39 V.20 Dịng điện từ hóa……………………………………………………………39 Chương VI : Tính tốn tham số làm việc động cơ………… VI.1 Chiều dài phần đầu nối dây quấn stato…………………………………40 VI.2 Chiều dài trung bình vòng dây dây quấn stato…………………….40 VI.3 Chiều dài dây quấn pha stato 40 VI.4 Điện trở tác dụng dây quấn stato……………………………………….40 VI.5 Điện trở tác dụng dây quấn rô to……………………………………….40 VI.6 Điện trở vành ngắn mạch………………………………………………… 41 VI.7 Điện trở rô to……………………………………………………………… 42 VI.8 Hệ số quy đổi……………………………………………………………….42 VI.9 Điện trở rô to quy đổi……………………………………………………43 VI.10 Hệ số từ dẫn tản rãnh stato……………………………………………… 44 VI.11 Hệ số từ dẫn tản tạp stato………………………………………………….44 VI.12 Hệ số từ tản phần đầu nối………………………………………………….44 VI.13 Hệ số từ dẫn tản stato………………………………………………………45 VI.14 Điện kháng dây quấn stato…………………………………………………45 VI.15 Hệ số từ dẫn tản rãnh rơ to…………………………………………………46 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động không đồng rôto lồng sóc VI.16 Hệ số từ dẫn tản tạp rơ to………………………………………………… 46 VI.17 Hệ số từ tản phần đầu nối………………………………………………… 47 VI.18 Hệ sô từ dẫn rôto……………………………………………………………47 VI.19 Hệ số từ tản rãnh nghiêng……………………………………………….47 VI.20 Hệ số từ tản rô to……………………………………………………………47 VI.21 Điện kháng rô to quy đổi……………………………………………… 47 VI.22 Tinh theo đơn vị tương đối………………………………………………….48 VI.23 Điện kháng hổ cảm………………………………………………………….48 VI.24 Tính lại KE………………………………………………………………… 48 Chương VII : Tính tốn tổn thất động cơ……………………… VII.1 Trọng lượng stato………………………………………………………49 VII.2 Trọng lượng gông stato…………………………………………………… 49 VII.3 Tổn hao thép…………………………………………………….49 VII.4 Tổn hao phụ thép stato rô to……………………………………… 50 VII.5 Tổn hao bề mặt stato……………………………………………….50 VII.6 Tổn hao rôto……………………………………………………… 51 VII.7 Tổn hao đập mạch stato…………………………………………….51 VII.8 Tổn hao đập mạch rôto………………………………………… …53 VII.9 Tổn hao thép lúc không tải…………………………………………….53 VII.10 Tổn hao cơ……………………………………………………………… …53 VII.11 Tổn hao không tải……………………………………………………… …53 VII.12 Hiệu suất động cơ………………………………………………………53 Chương VIII:Đặc tính làm việc………………… VIII.1 Bội số mơmen cực đại……………………………………………………….57 Chương IX : T ính tốn đặc tính làm việc động cơ………… IX.1 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt s=1…………… 58 IX.2 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt ngoài………………… ….60 IX Những tham số ngắn mạch………………………………………………… 63 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc IX.4 Dịng điện khởi động…………………………………………………………64 IX Bội số mơmen khơi động ……………………………………………….….64 IX.6 Bội số mômen cựcđại……………………………………………………….64 Chương X: T ính tốn q trình tổn hao cho động cơ…………… X.1.1 Các nguồn nhiêt…………………………………………………………… 66 X.2.1 Nhiệt trở mặt lõi sắt stato………………………………………………66 X.2.2 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stato………………………………………67 X.2.3 Nhiệt độ đặc trưng cho độ chênh nhiệt khơng khí nóng máy……67 X.2.4 Nhiêt trở bè mặt vỏ máy X.2.5 Nhiệt trở lớp cách điện………………………… 68 69 X.2.6 Độ tăng nhiệt vỏ máy vơi môi trường………………………… ………70 X.2.7 Đọ tăng nhiệt dây quấn stato……………………………………………70 X.2.8 Độ tăng nhiệt lõi stato………………………………………………… 71 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc Những vấn đề chung động không đồng I Đại cương máy điện không đồng : Máy điện không đồng kết cấu đơn giản, làm việc chắn, sử dụng bảo quản thuận tiện, giá thành rẽ nên sử dụng rộng rãi kinh tế quốc dân, loại công suất 100 kW Động điện không đồng rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản (nhất loại rơto lồng sóc đúc nhơm) nên chiếm số lượng lớn loại động công suất nhỏ trung bình Nhược điểm động điều chỉnh tốc độ khó khăn dịng điện khởi động lớn thường 6-7 lần dòng điện định mức Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đông khơng đồng rơto lồng sóc nhiều tốc độ dùng rơto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dịng điện khởi động, đồng thời tăng mơmen khởi động lên Động điện không đồng rôto dây quấn điều chỉnh tốc tốc độ chừng mực định, tạo mơmen khởi động lớn mà dịng khởi động khơng lớn lắm, chế tạo có khó so với với loại rơto lồng sóc, giá thành cao hơn, bảo quản khó Động điện khơng đồng sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 kiểu kín IP44 Những động điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt hai đầu rơto động điện Trong động rơto lồng sóc đúc nhơm cánh quạt nhơm đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch Loại động điện theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt ngồi vỏ máy để thổi gió mặt ngồi vỏ máy, tản nhiệt có với loại IP23 bảo dưỡng máy dễ dàng Hiện nước sản xuất động điện không đồng theo dãy tiêu chuẩn Dãy động không đồng công suất từ 0,55-90 kW ký hiệu K theo ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 ghi bảng 10-1 (Trang 228 TKMĐ) Theo tiêu chuẩn này, động điện không đồng dãy chế tạo theo kiểu IP44 Ngồi tiêu chuẩn cịn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất động điện không đồng rơto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 1000 kW Ký hiệu động điện khơng đồng rơto lồng sóc ghi theo ký hiệu tên gọi dãy động điện, ký hiệu chiều cao tâm trục quay, ký hiệu kích thước lắp đặt dọ trục ký hiệu số trục II Cấu tạo động không đồng : Động không đồng cấu tạo chia làm hai loại:động không đồng ngắn mạch hạy cịn gọi động khơng đồng rơ to lồng sóc động dây quấn Stato (phần tĩnh) : Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép dây quấn - Vỏ máy : Vỏ máy nơi cố định lõi sắt, dây quấn đồng thời nơi ghép nối nắp hay gối đỡ trục Vỏ máy làm gang nhơm hay lõi thép Để chế tạo vỏ máy người ta đúc, hàn, rèn Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín vỏ kiểu bảo vệ Vỏ máy kiểu kín u cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt bề mặt vỏ máy Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngồi nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp bề mặt lõi thép vỏ máy Hộp cực nơi để dấu điện từ lưới vào Đối với động kiểu kín hộp cực yêu cầu phải kín, thân hộp cực vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng cao su Trên vỏ máy cịn có bulon vịng để cẩu máy nâng hạ, vận chuyển bulon tiếp mát - Lõi sắt : ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc Lõi sắt phần dẫn từ Vì từ trường qua lõi sắt từ trường quay, nên để giảm tổn hao lõi sắt làm thép kỹ thuật điện dây 0,5mm ép lại Yêu cầu lõi sắt phải dẫn từ tốt, tổn hao sắt nhỏ chắn Mỗi thép kỹ thuật điện có phủ sơn cách điện bề mặt để giảm tổn hao dòng điện xốy gây nên (hạn chế dịng điện phuco) - Dây quấn : Dây quấn stator đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lõi sắt Dây quấn đóng vai trị quan trọng máy điện trực tiếp tham gia q trình biến đổi lượng điện thành hay ngược lại, đồng thời mặt kinh tế giá thành dây quấn chiếm phần cao tồn giá thành máy Phần quay (Rơto) : Rôto động không đồng gồm lõi sắt, dây quấn trục (đối với động dây quấn cịn có vành trượt) - Lõi sắt : Lõi sắt rôto bao gồm thép kỹ thuật điện stator, điểm khác biệt không cần sơn cách điện thép tần số làm việc rôto thấp, vài Hz, nên tổn hao dịng phuco rơto thấp Lõi sắt ép trực tiếp lên trục máy lên giá rơto máy Phía ngồi lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn rơto - Dây quấn rơto : Phân làm hai loại chính: loại rơto kiểu dây quấn va loại rơto kiểu lồng sóc + Loại rơto kiểu dây quấn : Rơto có dây quấn giống dây quấn stato Máy điện kiểu trung bình trở lên dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp, bớt dây đầu nối, kết cấu dây quấn rôto chặt chẽ Máy điện cỡ nhỏ dùng dây quấn đồng tâm lớp Dây quấn ba pha rơto thường đấu hình ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động không đồng rôto lồng sóc Đặc điểm loại động kiểu dây quấn thơng qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện tính mở máy ,điều chinh tốc độ hay cải thiện hệ số công suất máy + Loại rơto kiểu lồng sóc : Kết cấu loại dây quấn khác với dây quấn stato Trong rãnh lõi sắt rôto, đặt dẫn đồng hay nhôm dài khỏi lõi sắt nối tắt lại hai đầu hai vòng ngắn mạch đồng hay nhơm Nếu rơto đúc nhơm vành ngắn mạch cịn có cánh khốy gió Rôto đồng chế tạo từ đồng hợp kim có điện trở suất cao nhằm mục đích nâng cao mơmen mở máy Để cải thiện tính mở máy, máy có cơng suất lớn, người ta làm rãnh rơto sâu dùng lồng sóc kép Đối với máy điện cỡ nhỏ, rãnh rơto làm chéo góc so với tâm trục Dây quấn lồng sóc khơng cần cách điện với lõi sắt - Trục : Trục máy điện mang rơto quay lịng stato, chi tiết quan trọng Trục máy điện tùy theo kích thước chế tạo từ thép Cacbon từ đến 45 Trên trục rơto có lõi thép, dây quấn, vành trượt quạt gió Khe hở : Rơto khối nên khe hở đều.Khe hở nhỏ (từ 0,1 ÷ mm máy điện cở nhỏ vừa ) để hạn chế dịng từ hố lấy từ lưới vào , nhờ hệ số cơng suất máy cao III Nguyên lý làm việc : Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha,trong dây quấn có dịng điện chạy,hệ thống dịng điện tạo từ trường quay,quay với van tốc: 10 Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN ndb  Trong đó: 60 f1 p -f1: tần số nguồn điện -p: số đôi cực dây quấn Phần quay năm trục bao gồm lỏi thép rôto.Dây quấn rôto bao gồm số dẩn đặt rãnh mạch từ,hai đầu nối hai vành ngắn mạch n1 S Fdt n2 n2  Fdt n1 Hinh1.1 : Từ trường quay máy điện không đồng Từ trường quay stato cảm ứng dây rôto tạo sức điện động E,vì dây quấn stato kín mạch nên có dịng điện chạy qua.Sụ tác dụng tương hổ dẩn mang dòng điện với từ trường máy tạo lực điện từ Fdt tác dụng lên dẩn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái Tập hợp lực tác dụng lên dẩn theo phương tiếp tuyến với bề mặt rôto tạo mômen quay rôto Như vây thấy điện lấy từ lưới điện biến thành trục động cơ.Nói cách khác,động khơng đồng thiết bị điện từ,có khả biến điện lấy từ lưới điện thành đưa trục nó.Chiều quay rơto chiều quay từ trường,vì phụ thuộc vào thứ tự pha điện áp lưới đặt dây quấn stato.Tốc độ rôto n2 tốc độ làm việc luôn nhỏ tốc độ từ trường 11 Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN trường hợp xảy cảm ứng điện động dây quấn rôto.Hiệu số tốc độ quay từ trường rôto đặc trưng đại lượng gọi hệ số trượt s: s n1  n2 n1 Khi s = nghĩa n1 = n2 ,tốc độ rôto tốc độ từ trường,chế độ gọi chế độ không tải lý tưởng.Ở chế độ không tải thực s ~ có sức cản gió , ma sát ổ bi Khi hệ số trượt s = 1,lúc rơto đứng n (n2 = ),mômen trục mômen mở máy Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi hệ số trượt định mức.Tương ứng với hệ số trượt gọi tốc độ động tốc độ định mức Tộc độ động không đồng : n  n1 (1  s ) Một đặc điểm quan trọng động không đồng dây quấn roto không nối trực tiềp với lưới điện,sức điện động dịng điện rơto có đựoc cảm ứng, mà nguời ta gọi động động cảm ứng Tần số dòng điện rơto nhỏ, phụ thuộc vào tốc độ trượt rôto so với từ trường: f2  p  n1  n p  n1  (n1  n )   s  f1 60 60  n1 Động khơng đơng làm việc chế độ máy phát điên ta dùng động khác quay với tốc độ đồng bộ, đầu nối với lưới điện.Nó làm việc độc lập đầu kích tụ điện 12 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc Động khơng đồng cáu tạo thành động pha Động pha tự mở máy được, để khởi động pha cần có phần tử khởi động tụ điện, điện trở… IV Công dụng: Máy điện không đồng máy điện chủ yếu dùng làm động điện Do kết cấu đơn giản, làm việc chắn, hiệu cao,giá thành rẻ,dễ bảo quản…Nên động không đồng loại máy điện sử dụng rỗng rãi ngành kinh tế quốc dân với công suất vài chục W đến hàng chục kW Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng làm nguồn động lực cho máy cán thép loại vừa nhỏ, động lực cho máy công cụ nhà máy công nghiệp nhẹ…Trong hầm mỏ dùng làm máy tưới hay quạt gió.Trong nơng nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông phẩm.Trong đời sống hàng ngày, máy điện không đồng chiếm vị trí quan trọng quạt gió,quay địa động tủ lạnh,máy giặt, máy bơm…Nhất loại rơto lồng sóc.Tóm lại phát triển sản xuất điẹn khí hoá, tự động hoá sinh hoạt hàng ngày,phạm vi máy điện không đồng ngày rỗng rãi Máy điện khơng đồng dùng làm máy phát điện,nhưng đặc tính khơng tốt so với máy điện đồng bộ, nên vài trường hợp (như q trình điện khí hố nơng thơn) cần nguồn điện phụ hay tạm thời có ý nghĩa quan trọng V Kết cấu máy điện : Mặc dù kích thước phận vật liệu tác dụng đặc tính máy phụ thuộc phần lớn vào tính tốn điện từ tính tốn thơng gió tản nhiệt,nhưng có phần liên quan đến kết cấu may.Thiết kê kết cấu phải cho máy gọn nhẹ, thơng gió tản nhiệt tơt mà có độ cứng vững đỗ bền định Thường vào điều kiện làm 13 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc việc máy để thiết kế kết cấu tích hợp, sau tinh toán phận để xác định độ cứng độ bền chi tiết máy Vì thiết kế kết cấu phần quan trọng tồn thiết kế máy điện Máy điện có nhiều kiểu kết cấu khác Sở dĩ ngun nhân sau: - Có nhiều loại máy điện công dụng khác máy điện chiều, máy đồng bộ, máy không đồng bô…Cho nên yêu cầu kết cấu máy khác Công suất máy khác nhiều Ở máy cơng suất nhỏ giá đỡ trục đồng thời nắp máy Đối với máy lớn phải có trục đỡ riêng - Tốc độ quay khác Máy tốc độ cao rơto cần phải chắn hơn, máy tốc độ chậm đuờng kính rơto thường lớn - Sự khác động sơ cấp kéo (đối với máy phát điện) hay tại(đối voi động điện) tua bin nước, tua bin hơi,máy diezen, bơm nuoc hay máy công tác…Phương thức truyền động hay lắp ghép khác - Căn vào tính tốn điện từ tính tốn thơng gió đưa nhiều phương án khác Những phương án kích thước,trọng lượng, tính tiện lợi sử dụng , độ tin cậy làm việc, tính giản đơn chế tạo giá thành máy khơng giống Vì thết kế cần ý đến tất yếu tố + Nguyên tắc chung để thiết kê : -Đảm bảo chế tạo đơn gảin giá thành hạ -Đảm bảo bảo dưỡng máy thuận tiện -Đảm bảo độ tin cậy máy làm việc Phân lọai kiểu kết cấu máy điện định hình: Kết cấu máy điẹn hiên định hình theo cách bảo vệ, cách lắp ghep, thơng gió, đặc tính mơi trường bên ngoài… a) Phân loại theo phương pháp bảo vệ máy mơi trường bên ngồi : 14 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc Cấp bảo vệ máy có ảnh hưởng lớn đến kết cấu máy Cấp bảo vệ ký hiệu chữ IP hai chữ số kèm theo, chữ số thứ mức độ bảo vệ chống tiếp xúc người vật khác rơi vào máy, chia thành cấp đánh số từ đén 6, số máy không đựoc bảo vệ kiểu hở hồn tồn) cịn số máy bảo vệ hồn tồn khơng cho người tiếp xúc, đồ vật bụi không lọt vào, chữ số thứ hai mức độ bảo vệ chống nứơc vào máy gồm cấp đánh số từ đến 8, số máy khơng bảo vệ, cịn số máy ngâm nứoc thời gian vơ hạn định Thường có thói quen chia cấp bảo vệ theo phương pháp làm nguội máy Theo cách máy điện đựoc chia thành kiểu kết cấu sau: - Kiểu hở: Loại khơng có trang bị bảo vệ tiếp xúc tự nhiên phận quay phận mang điện khơng có trang bị bảo vệ vật bên rơi vào máy Loại chế tạo theo kiểu tự làm nguội Theo cấp bảo vệ loại IP00 Loại thường đặt nhà có người trơng coi khơng cho người ngồi đến gần - Kiểu bảo vệ: Có trang bị bảo vệ chơng tiếp xúc ngẫu nhiên phận quay hay mạng điện, bảo vệ vật ngoai nứơc rơi vào theo góc độ khác nhau.Loại thường làm tự thơng gio.Theo cấp bảo vệ kiểu thuộc cấp bảo vệ từ IP11 đến IP33 - Kiểu kín: Là loại máy mà không gian bên máy môi trường bên ngịai máy cách li.Tuỳ theo mức độ kín mà cấp bảo vệ từ IP44 trở lên Kiểu kín thưịng tự thơng gió cách thổi gió mặt ngồi vỏ máy hay thơng gió độc lập cách đưa gió vào máy đường ống.Thuờng dùng lọai môi trường nhiều bụi, ẩm ướt…kiểu bảo vệ đặc biệt loai chống nổ, bảo vệ chông mơi trường hố chất b) Phân loại theo cách lắp đặt : Theo cách lắp đặt máy, ký hiệu chữ IM kèm theo chữ số Ở đây, chữ số thứ kiểu kết cấu gồm số đánh từ đến số ổ bi đựoc lắp nắp máy số cách lắp đặc biệt.Chữ số thứ hai ba cách thức lắp đặt hướng 15 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc trục máy Số thứ tư kết cấu đầu trục gồm loại đánh số từ đến Trong số máy có đầu trục hình trụ, số đầu trục có kiểu đặc biệt khác Kết cấu stato máy điện xoay chiều : a) Vỏ máy : Khi thiết kế kết cấu vỏ stato phải kết hợp với yêu cầu truyền nhiệt thông gio, đồng thời phải có đủ độ cứng độ bền , sau lắp lõi sắt gia cơng vỏ Thường đủ độ cứng đủ độ bền Vỏ chia làm loại: Loại có gân loại khơng có gân Loại khơng có gân thường dùng với lọai máy điện cỡ nhỏ kiểu kín, lúc lưng lõi sắt áp sát vào mặt máy Loại có gân có đặc điểm lúc gia công, tốc độ cắt gọt chậm phế liệu bỏ loại khơng có gân trong.Loại vỏ thép hàn gồm hai vịng thép trở lên gân ngang làm thành khung Những dạng khác xuất phát từ dạng b) Lõi sắt stato : Khi đường kính ngồi lõi sắt nhỏ 1m dùng nguyên để làm lõi sắt.lõi sắt sau ép vào vỏ có chốt cố định với vỏ khỏi bị quay tác động mơmen điện từ Nếu đường kính ngồi lõi sắt lớn 1m dùng hình rẽ quạt ghép lại Khi để ghép lõi sắt, thường dùng hai thép dày ép hai đầu Để tránh lực hướng tâm lực hút tấm, thừơng làm cánh nhãn hình rẽ quạt để ghép vào gân vỏ máy Kết cấu rôto máy phát điện xoay chiều chiều : Về kết cấu rôto máy điện điện chièu xoay chiều có nhiều điẻm giống Khi xét đến kết cấu rôto cần phải ý lực tác động lên rơto máy làm việc Nếu đường kính rơto nhỏ 350mm lõi sắt rơto thường ép trực tiếp lên trục ống lồng trục Đó đường kính rơto khơng lớn, phàn lõi thép cắt khơng dùng vào việc có kinh tế lơn mà kết cấu rơto lại đơn giản hoá.Việc dùng ống lồng hạn chế, dùng cần thiết động địên tàu để thay trục dễ dàng Khi đưịng kính rơto lớn 350mm, đường kính rơto cố gắng 16 ĐỒ ÁN MÔN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc lấy lớn để dùng lõi lấy làm việc khác, cần giá đỡ rơto Khi đường kính rơto lớn 1000mm dùng tơn silíc hình rẽ quạt ép lại Lúc dung giá đỡ rơto hình cánh sao.Gía đỡ rôto máy lớn thường làm thép hàn lại Lõi thép cần ép chặt với áp suất từ kg / cm2 máy cỡ trung, đến 10kg/cm2 máy cỡ nhỏ phải có vịng ép để đảm bảo giữ áp suất Để tranh lõi sắt hai đầu bị tản máy nhỏ dùng thép dày 1,5mm ép lại.Trong máy lớn dùng thép có Răng phải tán hay hàn vào thép ép để đảm bảo quay khơng văng Vịng ép máy điện chiều máy không đồng rôto dây quấn mặt dung để ép chặt lõi sắt, mặt dùng để làm giá đỡ đầu dây quấn Trong máy điện cỡ nhỏ thường đúc gang, máy lớn thường dùng thép hàn lại.Dùng giá đỡ liền vành ép dễ dàng cho việc đai đầu dây cho khỏi văng quay.Rôto máy điện khơng đồng thường có rãnh kín dùng nêm cố đinh dây rãnh VI.Các tiêu chuẩn đôi với động không đồng Tiêu chuẩn dãy công suất : Hiện nước sản xuất động điện không đồng theo dãy tiêu chuẩn.Dãy động điện không đồng công suất từ 0,55 kW đến 90 kW.Ký hiệu theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987 - 1994 Công suất (kW):0,55 / 0,75 / 1,1 / 1,5 / 2,2 / / / 5.5 / 7,5 / 11 / 15 / 18,5 / 22 / 30 / 37 / 45 / 55 / 75 / 90 Theo tiêu chuẩn ,các động điện không đồng dãy chế tạo theo kiểu IP44 Tiêu chuẩn vể kích thước lắp đặt độ cao tâm trục - Độ cao tâm trục : Từ tâm trục đến bệ máy.Đây đại lượng quan trọng việc lắp khép động với cấu thiết bị khác 17 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc -Kích thứơc lắp đặt :Chiều cao tâm trục chon theo dãy cơng suất động Ký kiệu máy Ví dụ : 3K 250 M4 - 3K : Động điện không đồng dày K thiết kế lại lần - 250 :Chiều cao tâm trục 250mm - M : Kích thước lắp đặt dọc trục M - 4: Máy có cực Sự làm mát Ký hiệu : IC Ví dụ: - IC 00 : Làm mát kiểu bảo vệ - IC 0141 : Làm mát kiểu kín , Làm mát kiểu ngồi Cấp cách điện - Dãy A02 : Cấp E,B - Dãy 4A : Cấp E,F,H Vật liệu cách điện vậ liệu chủ yếu dung ngành chế tạo máy điện.Khi thiết kế máy điện,Chon vật liệu cách điện khâu quan trọng phải đảm bảo may làm việc tốt với tuổi thọ định,đồng thời giá thành máy phải không cao.Những đièu kiện phụ thuộc phần lớn vào việc chọn cách điện máy Khi chọn vật liệu cách điện cho máy cần cú ý vấn đè sau: - Vật liệu cách diện phải có độ bền cao, chịu tác dụng học tốt, chịu nhiệt dẫn nhiệt tốt lại thấm nước - Phải chọn vật liệu cách điện có tính cách điện cao để đảm bảo thời gian làm việc máy 15-20 năm điều kiện làm việc bình thường, đồng thời đảm bảo giá thành máy không cao 18 Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN - Một yếu tố làm giảm tuổi thọ vật liệu cách điện (cũng tuổi thọ máy) nhiệt độ Nếu nhiệt độ vượt nhiệt độ cho phép chất điện môi, độ bền học vật liệu giảm nhiều, dẫn đến già hóa nhanh chóng chất cách điện Hiện nay, theo nhiệt độ cho phép vật liệu (nhiệt độ mà vật liệu cách điện làm việc tốt 15-20 năm điều kiện làm việc bình thường) Hội kỹ thuật điện quốt tế IEC chia vật liệu cách điện thành cấp sau đây: Cấp cách điện Nhiệt độ gia nhiệt(ºC) A E B F H C 90 105 120 130 155 180 >180 75 75 75 115 115 cho phép(ºC) Độ Y tăng Vật liệu cách điện thuộc cấp cách điện đại thể có loại sau: - Cấp Y: Gồm có sợ bơng, tơ, sợi nhân tạo, giấy chế phẩm giấy, cactông, gỗ v v… Tất dều không tẩm sơn cách điện Hiện không dùng cách chịu nhiệt - Cấp A: Vật liệu cách điện chủ yếu cấp giống cấp Y có tẩm sơn cách điện Cấp A dùng rộng rãi cho máy điện công suất đến 100 kW, chịu ẩm kém, sử dụng vùng nhiệt đới không tốt - Cấp E: Dùng màng mỏng sợi polyetylen tereftalat, sợi tẩm sơn tổng hợp làm từ epoxy, trealat aceton buterat xenlulo, màng sơn cách điện gốc vô tráng ngồi dây dẫn (dây emay có độ bền cao) Cấp E dùng rộng rãi cho máy 19 ĐỒ ÁN MƠN MÁY ĐIỆN Thiết kế động khơng đồng rơto lồng sóc điện có cơng suất nhỏ trung bình (đến 100 kW nữa), chịu ẩm tốt nên thích hợp cho vùng nhiệt đới - Cấp B: Dùng vật liệu lấy từ vô mica, amiăng, sợi thủy tinh, dầu sơn cách điện chiệu nhiệt độ cao Cấp B sử dụng nhiều máy cơng suất trung bình lớn - Cấp F: Vật liệu tương tự cấp B có tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt độ cao Ở cấp F không dùng chất hữu vải lụa, giấy cactong - Cấp H: Vật liệu chủ yếu cấp sợi thủy tinh, mica, amiăng cấp F Các chất tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt đến 180ºC Người ta dùng cấp H máy điện làm việc điều kiện phức tạp có nhiệt độ cao - Cấp C: Dùng chất sợi thủy tinh, thạch anh, sứ chịu nhiệt độ cao Cấp C dùng máy làm việc với điều kiện đặc biệt có nhiệt độ cao Việc chọn vật liệu cách điện máy điện có ý nghĩa định đến tuổi thọ độ tin cậy lúc vận hành máy Do vật liệu cách điện có nhiều chủng loại, kỹ thuật chế tạo cách điện ngày phát triển, nên việc chọn kết cấu cách điện khó khăn thường phải chọn tổng hợp nhiều loại cách điện để thỏa mãn yêu cầu cách điện Vật liệu cách điện ngành chế tạo máy điện thường nhiều vật liệu hợp lại mica phiến, chất phụ gia (giấy hay sợi thủy tinh) chất kết dính (sơn hay keo dán) Đối với vật liệu cách điện, khơng u cầu có độ bền cao, chế tạo dể mà cịn có u cầu tính điện: có độ cách điện cao, rị điện Ngồi cịn có u cầu tính nhiệt: chịu nhiệt tốt, dẫn nhiệt tốt yêu cầu chịu ẩm tốt Vật liệu cách điện dùng máy điện hợp thành hệ thống cách điện Việc tổ hợp vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắn chặc chúng lại, ảnh hưởng chất cách điện với nhau, cách gia cơng tình trạng bề mặt vật liệu vv… định tính cơ, điện, nhiệt hệ thống cách điện, tính hệ thống cách điện cách đơn giản tổng hợp tính loại vật liệu cách điện 20