Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo động cơ 3 tốc độ

Bộ Công thơng
Tổng công ty thiết bị điện việt nam
Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việt nam hungari
************





Báo cáo tổng kết đề tài:
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
ĐộNG CƠ 3 TốC Độ
Chủ nhiệm đề tài: KS. Hà Đình Minh








8194



Hà Nội 12/2010
Bộ Công thơng
Tổng công ty thiết bị điện việt nam
Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việt nam hungari

************



Báo cáo tổng kết đề tài:
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
ĐộNG CƠ 3 TốC Độ
Thực hiện theo Hợp đồng Đặt hàng sản xuất và cung cấp dịch vụ sự nghiệp công
nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, số 60.10.RD/HĐ-KHCN ngày 09
tháng 02 năm 2010 giữa Bộ Công Thơng và Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việt Nam Hungari.
Chủ nhiệm đề tài: KS. Hà Đình Minh
Các thành viên tham gia:
1, KS. Lê Vinh Hoàn
2, KS. Trần Quang Tâm
3, KS. Hoàng Khải Hoàn
4, KS. Lê Sỹ Phú
5, KS. Vũ Văn Thông
6, KS. Phạm Thái Sơn
7, KS. Hoàng Đình Thành









Hà Nội 12/2010

Chủ nhiệm đề tài






KS. Hà Đình Minh
đơn vị thực hiện







1
MỤC LỤC
Nội dung Trang
MỞ ĐẦU 2
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO 4
TÓM TẮT NHIỆM VỤ 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ 3 TỐC ĐỘ
6
1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 6
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 6
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
8
2.1. SƠ LƯỢC VỀ ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ NHIỀU CẤP TỐC ĐỘ Ở THỊ TRƯỜNG
VIỆT NAM

8
2.1.1. Thông số của cầ
n cẩu tháp QTZ5015 9
2.1.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ 3 tốc độ trên cần cẩu tháp QTZ5015 10
2.2. TÍNH TOÁN TẢI CHO ĐỘNG 3 TỐC ĐỘ CỦA CẦN CẨU THÁP QTZ5015 11
2.2.1. Tính toán tải cho động cơ 3 tốc độ sử dụng trên cẩu QTZ5015 11
2.2.2. Tính toán lựa chọn các thông số động cơ 3 tốc độ sử dụng trên cẩu QTZ5015 11
2.3. THIẾT KẾ ĐIỆN TỪ CHO ĐỘNG 3 TỐC ĐỘ 24/24/5,4kW TỐC ĐỘ

1500/750/187,5r/min
12
2.3.1. Trình tự tính toán thiết kế động cơ 3 tốc trên phần mềm SPEED 13
2.3.2. Tính toán chọn kích thước răng rãnh[1] 16
2.3.3. Lựa chọn tiết diện dây quấn stato và rôto 17
2.4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 3 TỐC ĐỘ 19
2.4.1. Công nghệ chế tạo phần điện từ của động cơ điện 19
2.4.2. Công nghệ chế tạo các chi tiết cơ khí 20
2.4.3. Công nghệ lắp ráp 23
2.5. CÁC CHỈ TIÊU CH
ẤT LƯỢNG CHỦ YẾU ĐỘNG CƠ 24
2.5.1. Tiêu chí đánh giá chất lượng động cơ 24
2.5.2. Các hạng mục thử nghiệm động cơ 24
2.6. HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ 25
2.6.1 Hướng dẫn vận hành 25
2.6.2 Bảo dưỡng và bảo quản 25
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
26
3.1. Những khó khăn khi thực hiện hiện đề tài 26
3.2. Hiệu quả th
ực hiện đề tài 26

PHỤ LỤC I: BẢNG SO SÁNH CHẤT LƯỢNG CHỦ YẾU CỦA ĐỘNG CƠ 3
TỐC ĐỘ
28
PHỤ LỤC II: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ 3 TỐC ĐỘ TRÊN PHẦN MỀM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ SPEED
29
PHỤ LỤC III: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 3 TỐC ĐỘ TẠI VIHEM 44
PHỤ LỤC IV: BIÊN BẢN THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ 3 TỐ
C ĐỘ TẠI
CÔNG TRƯỜNG
46
TÀI LIỆU THAM KHẢO 47


2
MỞ ĐẦU
Động cơ nhiều cấp tốc độ hay còn gọi là động cơ nhiều tốc độ (động cơ đa tốc),
trong tiếng Anh gọi là Multi Speed Motor đã được phát triển và ứng dụng từ nhiều
năm nay trong các ứng dụng cần thay đổi tốc độ mà không có yêu cầu về “độ mịn”
điều tốc.
Ở Việt Nam động cơ nhiều tốc độ đượ
c sử dụng chủ yếu trong các thiết bị nâng
hạ (cầu trục, cẩu tháp ), băng tải vận chuyển nguyên liệu sản xuất xi măng, băng tải
trong các dây chuyền sơn các chi tiết nhựa của xe máy, băng chuyền trong công nghệ
sản xuất gạch ốp lát, sản xuất bê tông, dây chuyền cán thép
Xuất phát từ thực tiễn nhu cầu sử dụng động cơ điện nhiều tốc
độ như trên và
mục tiêu kinh tế - xã hội Công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam – Hungari đặt
ra: Nội địa hóa sản phẩm, tạo thêm nguồn thu cho ngân sách nhà nước, tiết kiệm ngoại
tệ nhập khẩu cho đất nước; Tạo thêm việc làm cho người lao động trong nước, giảm

chi phí đầu tư sản xuất, chi phí vận chuyển, vận hành bảo dưỡng cho các đơn vị sản
xuất có liên quan do sử d
ụng sản phẩm sẵn có trong nước. Công ty cổ phần chế tạo
máy điện Việt Nam – Hungari được Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo động cơ điện 3 tốc độ” theo Hợp đồng số
60.10.RD/HĐ-KHCN, ký ngày 09 tháng 02 năm 2010 của Bộ trưởng Bộ Công
Thương về việc thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ n
ăm 2010, là sự hỗ trợ kịp
thời đối với Công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt nam – Hungari, tạo điều kiện để
Công ty mở rộng dãy sản phẩm, nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường.
Căn cứ theo Hợp đồng Công ty cổ phần chế tạo máy điện Việt nam – Hungari sẽ
phải hoàn thành các sản phẩm khoa học công nghệ sau:
Mức chất lượng
Dự
kiến
số
lượng
sản
phẩm
tạo ra
(Cái)
Số
lượng
sản
phẩm
chế
tạo
(Cái)
Mẫu tương tự
TT

Tên sản phẩm cụ thể
và chỉ tiêu chất lượng
chủ yếu của sản phẩm
Đơn vị
đo

Cần đạt
Thế giới


1. Động cơ 3 tốc 3H225L 4/8/32 YZTD225L2 4/8/32 02
- Điện áp định mức V 380

- Tần số nguồn điện Hz 50
- Công suất định mức kW 24; 24; 5,4

- Dòng điện định mức A 50,5; 52,5; 38

- Cấp cách điện F

- Chế độ làm việc S3-40/40/25 %
- Cấp tốc độ r/min 1500;750;187,5



3
Tài liệu: Hoàn thành đầy đủ các thiết kế: Tính toán thiết kế điện từ, các bản vẽ
thiết kế kết cấu, các chỉ dẫn công nghệ gia công chi tiết, chỉ dẫn công nghệ điện, kết
quả thử nghiệm, báo cáo định kỳ, báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài.
Trong bản báo cáo tổng kết này sẽ lần lượt trình bày chi tiết các nội dung đã thực

hiệ
n trong đề tài. Nhóm thực hiện đề tài rất mong được sự quan tâm và góp ý xây
dựng của các chuyên viên thuộc Bộ Công Thương, các nhà khoa học và các đồng
nghiệp đã tác nghiệp trong quá trình thực hiện đề tài. Đặc biệt, chúng tôi xin chân
thành cảm ơn PGS. TS Lê Văn Doanh đã có những ý kiến đóng góp quý báu cho bản
báo cáo này.

4
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO
kW: Đơn vị công suất
Nm: Đơn vị mômen quay
r/min: Đơn vị tốc độ vòng quay trên 1 phút theo quy định về đơn vị đo lường Quốc gia
ω
1
: Tốc độ góc của động cơ điện
SWG: Tiêu chuẩn dây Quốc tế (Standard Wire Gause)
AWG: Tiêu chuẩn dây của Mỹ (Amarican Wire Gause)
BWG: Tiêu chuẩn dây của Anh (Bristish Wire Gause)
PETV, PET-155: Tiêu chuẩn dây của Nga
B: Mật độ từ thông hay còn gọi là từ cảm
G: Đơn vị từ cảm theo hệ Anh
T: Đơn vị từ cảm theo hệ SI
Oe: Đơn vị cường độ từ trường theo hệ Anh
P
đm
(W), U
đm
(V)
,
I

đm
(A): Công suất định mức, điện áp định mức và dòng điện định
mức động cơ.
η
đm
(%): Hiệu suất định mức động cơ
Cosϕ
đm
: Hệ số công suất định mức động cơ
S
3
: Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại của động cơ
U
pha-vỏ
, R
pha-pha
, R
pha-vỏ
: Điện áp thử cao áp pha-vỏ và điện trở cách điện pha-pha;
pha-vỏ động cơ.
P
0
(W), U
0
(V), I
0
(A): Công suất, điện áp và dòng điện không tải của động cơ
P
k
(W),U

k
(V), I
k
(A): Công suất, điện áp và dòng điện khởi động
M
k
(Nm): Mô men khởi động động cơ
K
I
(lần), K
k
(lần): Tỷ số dòng điện khởi động trên dòng điện định mức và hệ số mô
men khởi động trên mômen định mức.
n
1
(r/min) : Tốc độ đồng bộ động cơ
n(r/min): Tốc độ trên đầu trục động cơ
P
1
(W): Công suất đầu vào động cơ
P
2
(W): Công suất ra của động cơ
p
Fe
(W): Công suất tổn hao trên lõi thép
p
Cu0
(W): Công suất tổn hao đồng stato khi chạy không tải
p

Cơ
(W): Công suất tổn hao cơ do quạt gió và ma sát
p
Cu1
(W): Công suất tổn hao đồng stato khi chạy có tải
P
đt
(W): Công suất điện từ động cơ
p
Cu2
(W): Công suất tổn hao đồng trên rôto
p
fụ
(W): Công suất tổn hao phụ
s(%): Hệ số trượt của động cơ
Σp(W): Tổng công suất tổn hao
K
m
(lần): Tỷ số mô men cực đại trên mômen định mức
R
t1
(Ω): Điện trở nguội 1 pha của dây quấn stato ở nhiệt độ môi trường là t
1
(
0
C)
R
t2
(Ω): Điện trở 1 pha của dây quấn stato sau khi chạy thử phát nhiệt, đo được ở nhiệt
độ môi trường là t

2
(
0
C)




5
TÓM TẮT NHIỆM VỤ
1. Phương pháp thực hiện nhiệm vụ:
- Khảo sát và phân tích kết quả sản phẩm động cơ điện nhiều tốc độ lắp cho cẩu
trục.
- Nghiên cứu, thiết kế sản phẩm dựa trên kết quả phân tích thực nghiệm, số liệu
khảo sát sản phẩm mẫu và các giải pháp công nghệ, vật liệu phù hợp với sản xuất
trong n
ước.
- Chế tạo thử nghiệm (chế thử loạt nhỏ), thí nghiệm, đánh giá chất lượng của sản
phẩm chế tạo được và so sánh với sản phẩm mẫu cùng loại.
- Hoàn thiện thiết kế, hoàn thiện sản phẩm để sản phẩm tạo ra có chất lượng
tương đương với sản phẩm mẫu.
2. Kết quả đạt được:
- Bộ bả
n vẽ thiết kế, bộ bản vẽ quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm của động
cơ điện 3 tốc độ công suất 24/24/5,4 kW ; tốc độ 1500/750/187,5 r/min.
- Đã chế tạo thành công động cơ điện 3 tốc độ công suất 24/24/5,4 kW ; tốc độ
1500/750/187,5 r/min (số lượng 02 sản phẩm), có các tham số chính:
TT Tên tham số
Đơn vị
Trị số

Ký hiệu động cơ 3 tốc độ 3H225L 4/8/32
1 Điện áp định mức V 380
2 Công suất định mức kW 24/24/5,4
3 Cấp tốc độ r/min 1500; 750; 187,5
4 Dòng điện định mức A 50,5; 52,5; 38
5 Tần số nguồn điện Hz 50
6 Cấp cách điện

F
7 Chế độ làm việc

S
3
- 40/40/25%
Các thông số chi tiết của sản phẩm xem thêm Phụ lục I (trang 28) của Báo cáo này.

6
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ 3 TỐC ĐỘ
1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước:
Ngày nay, việc điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ đã dễ dàng hơn do sử
dụng biến tần. Tuy nhiên, bộ biến tần sử dụng công nghệ cao với giá thành đầu tư tốn
kém chỉ được sử dụng chủ yếu ở những nơi yêu cầu độ chính xác cao v
ề ổn định tốc
độ, dải điều chỉnh tốc độ rộng. Ở một vài nơi cần điều chỉnh tốc độ trơn nhưng yêu
cầu sai số định tốc độ ở mức độ trung bình người ta thường sử dụng động cơ VS.
Động cơ nhiều tốc độ với ưu điểm là thay đổi tốc độ đơn gi
ản bằng cách đổi nối
từ ít cực sang nhiều cực hay ngược lại. Tùy theo ứng dụng cụ thể mà động cơ nhiều
tốc độ được thiết kế để chạy: 2 tốc độ, 3 tốc độ và tối đa là 4 tốc độ với tỷ lệ dải tốc độ

tới 1:8, động cơ có thể thiết kế để chạy với chế độ mômen không
đổi hay công suất
không đổi.
Hãng Siemens có động cơ nhiều tốc kiểu 1LA7 060–0AA xx phổ biến là 2 tốc độ
và 3 tốc độ, dải công suất chế tạo từ 0,15 kW đến 31 kW.
Hãng Teco có AEEV, AEUV, Trung Quốc có dãy động cơ YZTD. Động cơ
nhiều tốc độ được sử dụng vào các ứng dụng như băng tải, thiết bị cẩu, thiết bị tời, cẩu
tháp, máy mài, máy đánh bóng, quạt gió, máy nén khí, v.v,
1.2. Tình hình nghiên cứ
u trong nước:
Nước ta là nước đang phát triển, những năm gần đây tốc độ tăng trưởng về sản
xuất công nghiệp và tốc độ xây dựng tăng mạnh, nhu cầu về động cơ điện nói chung
ngày càng tăng, trong đó có động cơ nhiều tốc. Vì vậy, phát triển các sản phẩm phụ
trợ phục vụ cho các ngành sản xuất công nghiệp và ngành xây dựng trong nước là rất
cần thiết.
Qua việc khảo sát thị trường tiêu thụ động cơ nhiều tốc độ trong nước ở các
ngành sản xuất thép, sản xuất xi măng, sản xuất gạch, băng chuyền, v.v, , ước tính
mỗi năm tiêu thụ khoảng 1000 động cơ nhiều tốc độ các loại, trong đó có động cơ 3tốc
độ chiếm khoảng 200 chiếc. Nắm bắt được nhu cầu sử dụ
ng động cơ nhiều tốc độ
trong các ứng dụng thay đổi tốc độ đơn giản, giá thành đầu tư hợp lý, dễ bảo dưỡng,
sửa chữa, thay thế, phục vụ cho các nhà sản xuất thiết bị và nơi sử dụng trong nước,
Công ty VIHEM đã chủ động nghiên cứu tính năng của các động cơ 3 tốc độ trên các
thiết bị cần cẩu tháp, động cơ băng chuy
ền, băng tải của nước ngoài do khách hàng
mang đến sửa chữa, từ đó nghiên cứu phương án thiết kế và công nghệ chế tạo phù
hợp với công nghệ hiện có của Công ty.
Đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo động cơ điện 3 tốc độ” do Công ty
VIHEM chủ trì xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên và đã được Bộ Công Thương giao
thực hiện trong năm 2010. Đề tài thự

c hiện thành công sẽ góp phần:
- Nâng cao năng lực cạnh tranh của chế tạo máy điện Việt Nam;
- Nâng cao tỷ lệ nội địa, giảm nhập siêu trong lĩnh vực xây dựng;
- Phát triển công nghệ xây dựng trong nước;
- Thúc đẩy phát triển Khoa học và Công nghệ trong nước;

7
- Tạo việc làm cho lực lượng lao động trong nước;
* Liệt kê danh mục các công trình có liên quan:
- Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện phanh từ;
- Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện VS;
- Dự án: Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp
công suất đến 45 kW;
- Đề tài: “Nghiên cứu thiết k
ế và công nghệ chế tạo động cơ điện tiết kiệm năng
lượng”.
* Các tài liệu chính sử dụng cho tính toán thiết kế, lập quy trình công nghệ chế tạo và
thử nghiệm gồm:
+ Máy Điện - A.V.IVANOV SMOLENSKI (Vũ Gia Hanh - Phan Tử Thụ - biên dịch)
+ Máy Điện - Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ
+ WinSPEED Manual, 24 March 2004, UNIVERSITY OF GLASGOW,
Department of Electronics and Electrical Engineering.
+ The Induction Machine Handbook (Electric Power Engineering Series).
Publisher: CRC, Publication Date: 2001-11-29, By Ion Boldea, Syed A. Nasar.
+ Energy-Efficient Electric Motors, Third Edition, ALI EMADI, Illinois Institute of
Technology, Chicago, Illinois.
+ Tiêu chuẩn IEC-34 (gồm 14 tập từ IEC-34-1 đến IEC-34-14).
+ Website động cơ nhiều tốc độ của các nước: www.toshiba.com, www.teco.com
www.cndedong.com, v.v,
+ Catalogue cần cẩu tháp của các nước.

8
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. SƠ LƯỢC VỀ ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ NHIỀU CẤP TỐC ĐỘ Ở THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM
Trên thị trường Việt Nam động cơ nhiều tốc độ được sử dụng chủ yếu trong các
thiết bị nâng hạ như cầu trục, cẩu tháp, băng tải vận chuyển nguyên liệu sản xuất xi
măng, băng tải trong dây chuyền sơn các chi tiết nhựa của xe máy, băng chuyền trong
công nghệ sản xuất gạch ốp lát, sản xuất bê tông, dây chuyền cán thép, v.v,
Xét qua các loại tải sử d
ụng động cơ nhiều tốc, tải cẩu trục được coi là loại tải
nặng nề. Trong đề tài này, chúng tôi lấy tải cẩu tháp như một trường hợp điển hình để
nghiên cứu tính toán động cơ 3 tốc độ.
Cần cẩu tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và lắp ráp
trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, các công trình thủy
điện… Cầ
n cẩu tháp có vị trí rất quan trọng, trong các thiết bị nâng dùng trong xây
dựng. Cần cẩu tháp có đủ các cơ cấu nâng hạ vật, thay đổi tầm quay với, quay và di
chuyển.
Tải trọng của cần cẩu tháp thay đổi theo tầm với. Thông số đặc trưng cơ bản của
cần cẩu tháp là mômen tải trọng và phụ thuộc vào tải trọng nâng và tầm với.
Thông số kỹ thuật cần thiết khi chọ
n cẩu gồm: sức nâng, mô men cẩu, tầm với,
chiều cao nâng móc cẩu lớn nhất, khả năng vượt dốc của cần trục, trọng lượng cần
trục, tốc độ làm việc của cần trục tháp.
Hiện nay cần cẩu tháp phổ biến trên thị trường Việt Nam là các model từ
QTZ4812 đến QTZ7055, tải trọng đầu cần 1,2 tấn đến 3 tấn tương ứng tầm với xa nh
ất
từ 48 mét đến 70 mét, lực nâng lớn nhất có thể nâng từ 3 tấn đến 12 tấn, chiều cao
nâng từ 30 mét đến 221 mét tuỳ từng Model.

Hình 2.1
Trong đó cần cẩu tháp dạng QTZ5015 được sử dụng phổ biến nhất

9
2.1.1. Thông số của cần cẩu tháp QTZ5015:
Bảng tham số cần cẩu tháp QTZ5015
Tên tham số Đơn vị Trị số
Mômen nâng kN.m 800
Sức nâng cực đại tấn 6
Sức nâng cực đại tại bán kính
lớn nhất
tấn 1,5
Bán kính làm việc m 2,5~50
Độc lập m 39
Chiều cao cẩu
Kéo dài m 120
Cấp giảm 2 4
Tốc độ nâng m/min 8,4 40 80 4,2 20 40
Tốc độ cẩu
Sức nâng tối đa tấn 3 3 1,5 6 6 3
Tốc độ xoay r/min 0,61
Tốc độ đẩy m/min 21/42
Tốc độ leo m/min 0,5
Kết cấu độc lập tấn 31
Đối trọng cân bằng tấn 12
Trọng
lượng
Kết cấu tĩnh tấn 35
Bán kính xoay tối đa m 51,43
Bán kính xoay đầu đối trọng m 13,58

Tốc độ gió cực đại khi làm việc m/s 20
Tốc độ gió khi leo m/s 13
Nhiệt độ môi trường làm việc
°C
-20~+40
Động cơ kéo tời YZTD 225L2 4/8/32
Công suất động cơ kW 24/24/5,4
Tốc độ động cơ r/min 1460/730/170
Chế độ làm việc S3-40/40/25%
Phanh động cơ kéo tời ZDJ1-300
Mômen N.m 630
Hộp giảm tốc JZQ500

Trong các bộ phận của thiết bị cần cẩu tháp thì phần kéo tải chính là kết cấu
nâng.
Kết cấu nâng là thiết bị bắt buộc có trong cầu trục dạng tháp cẩu vật nặng hoặc
các thiết bị ròng rọc hoặc tời quay khác. Cơ cấu nâng gồm có động cơ nhiều tốc độ,
1cụm hộp số, ống quay cáp, phanh thủy lực và các chi tiết phụ khác. Dưới đây ta xét
sơ
đồ điều khiển động cơ 3 tốc trong cần cẩu tháp QTZ5015.

10

Hình 2.2

2.1.2. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ 3 tốc độ trên cần cẩu tháp QTZ5015

Hình 2.3

Đây là sơ đồ nguyên lý đơn giản, điều khiển động cơ 3 tốc độ kéo tải trọng lên

xuống trong cơ cấu nâng hạ trong cần cẩu tháp QTZ5015.Trong sơ đồ này cần cẩu
tháp sử dụng phanh phanh thủy lực(ký hiệu PTL) làm thiết bị hãm. Động cơ 3 tốc độ
được đổi nối bằng cách vặn công tắc chuyển mạch nhiều vị trí, vị trí số 0 là vị trí
dừng, ở vị trí này động cơ và phanh thủy lực bị cắt điện, ở các vị trí khác, động cơ có
thể chạy tiến hoặc lùi tùy vào vị trí của núm vặn của công tắc chuyển mạch đang ở vị
trí tiến hay lùi. Tốc độ của động cơ phụ thuộc vào vị trí của núm vặn, vị trí 1; 2; 3 ứng
với tốc độ 187,5 r/min; 750 r/min và 1500 r/min động cơ lần l
ượt nối sao trong, sao
kép và tam giác.

11
2.2. TÍNH TOÁN TẢI CHO ĐỘNG 3 TỐC ĐỘ CỦA CẦN CẨU THÁP QTZ5015:
2.2.1. Tính toán tải cho động cơ 3 tốc độ sử dụng trên cẩu QTZ5015:
Theo thông số của cẩu QTZ5015: tải trọng cực đại của cẩu mà động cơ 3 tốc độ
phải kéo lần lượt là: 3 tấn; 3 tấn và 1,5 tấn tại các cấp tốc độ dài 8,4 m/min; 40 m/min
và 80 m/min tại cấp giảm tốc a=2; hay 6 tấn; 6 tấn và 3 tấn tại các cấp tốc
độ dài 4,2
m/min; 20 m/min và 40 m/min, ứng với các cấp tốc độ quay tương ứng là 187,5 r/min;
750 r/min và 1500 r/min. Theo công thức tính công suất di chuyển của vật chuyển
động thẳng, ta tính được công suất tải tại các cấp tốc độ như sau:
60/min)/()()/()()( mxvNFsmxvNFWP ==
Tốc độ v= 4,2 m/min; tải trọng m = 6 tấn:
P
187,5
(W) = 6x10
3
x9,81x4,2/60 = 4120,2 W = 4,12 kW
Tốc độ v= 20 m/min; tải trọng m = 6 tấn:
P
750

(W) = 6x10
3
x9,81x20/60 = 19620 W = 19,6 kW
Tốc độ v= 40 m/min; tải trọng m = 3 tấn:
P
1500
(W) = 3x10
3
x9,81x40/60 = 19620 W = 19,6 kW
Sau khi cộng công suất tổn hao trên bộ giảm tốc và cơ cấu hộp cáp/ròng rọc nhà
sản xuất cần cẩu tháp đã chọn công suất động cơ tời tương ứng với tốc độ 1500r/min;
750 r/min và 187,5 r/min là: 24 kW; 24 kW và 5,4 kW. Như vậy, trong quá trình vận
hành cẩu, tải trọng lớn nhất của cẩu ở từng cấp tốc độ nhỏ hơn hoặc bằng công suất
định mức củ
a động cơ tương ứng với cấp tốc độ đó.
2.2.2. Tính toán lựa chọn các thông số động cơ 3 tốc độ sử dụng trên cẩu QTZ5015:
Do đặc điểm vận hành của cẩu tháp làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp lại S
3
-
40%; 40%; 25% nên chế độ phát nhiệt của động cơ phải quy đổi về chế độ dài hạn S
1

tương đương trong việc tính toán bộ dây và lõi thép động cơ điện.
Theo tiêu chuẩn IEC34-1 quy định hệ số vận hành gián đoạn lặp lại S
3
(theo chu
kỳ) được tính như sau:
Hệ số vận hành D:
%100x
RN

N
D
+
=

Trong đó:
N: Thời gian vận hành với tải không đổi
R: Thời gian nghỉ

12
2.3. THIẾT KẾ ĐIỆN TỪ CHO ĐỘNG 3 TỐC ĐỘ 24/24/5,4kW TỐC ĐỘ 1500/750/187,5r/min
Hiện nay, trong nước chưa có tài liệu thiết kế bằng tiếng Việt nào có chỉ dẫn cụ
thể cách tính toán động cơ nhiều tốc độ mà chỉ nêu ra nguyên lý chuyển đổi tốc độ,
nguyên lý đấu dây, kiểu đổi nối tam giác/sao kép theo mục tiêu giữ mômen không đổi
hay công suất không đổi. Trong các tài liệu thiết kế viết bằng tiếng Anh của các tác
giả nước ngoài cũng chỉ dừng lại ở việc phân tích sức t
ừ động khi thực hiện đổi nối,
không có các ví dụ tính toán cụ thể. Bản thân phần mềm tính toán động cơ SPEED do
trường đại học GLASGOW thuộc Vương quốc Anh thiết kế cũng không có phần tính
toán động cơ nhiều tốc độ
Bởi vậy, trong quá trình làm việc tại Công ty, nhóm thiết kế đã được tiếp xúc với
các động cơ nhiều tốc độ(thường là 2tốc độ) do khách hàng mang đến s
ửa chữa từ đó thí
nghiệm lấy thông số về tính năng, thông số nhãn từ đó tính toán kiểm nghiệm lại để tìm
ra các hệ số quan trọng trong thiết kế mà các nhà chế tạo động cơ nhiều tốc độ đã chọn
như hệ số từ cảm khe hở không khí B
δ
(T), hệ số tải đường A(A/cm), mật độ dòng điện
trên dây quấn stato J
1

(A/mm
2
), mật độ dòng điện trên dây quấn rôto J
2
(A/mm
2
) và dòng
điện từ hóa lõi thép ở mỗi cấp tốc độ, chế độ làm việc và kiểu bảo vệ.
Để tính toán thiết kế động cơ nhiều tốc độ, người thiết kế phải tính toán riêng
dây quấn ở từng tốc độ trên cùng lõi thép đã định trước rồi mới tiến hành hiệu chỉnh
dây quấn của từng tốc độ trên chương trình tính toán và sau cùng là hiệu chỉnh kích
thước r
ăng rãnh và lõi thép sao cho động cơ có tính năng tốt nhất ở mọi tốc độ tính
toán và có thể tích phù hợp với yêu cầu lắp đặt của khách hàng.
Các tham số chính của động cơ 3 tốc độ:
TT Tên tham số
Đơn
vị
Trị số Mẫu

Ký hiệu động cơ 3 tốc độ 3H225L 4/8/32 YZTD225L2 4/8/32
1 Điện áp định mức V 380

2 Công suất định mức kW 24/24/5,4

3 Dòng điện định mức A 50,5; 52,5; 38

4 Tần số nguồn điện Hz 50

5 Cấp cách điện

F

6 Chế độ làm việc

S
3
- 40/40/25%

7 Cấp tốc độ r/min 1500; 750; 187,5



13
Nguyên lý thay đổi tốc độ của động cơ 3tốc độ:
Bằng cách thay đổi số cực từ của stato ta có thể thay đổi tốc độ động cơ một cách
đơn giản bằng các thiết bị chuyển mạch, mà không phải dùng đến thiết bị chuyển đổi.
Theo công thức tính tốc độ đồng bộ của động cơ không đồng bộ ta có:
p
f
n
1
1
*60
=

Trong đó:
n
1
: là tốc độ đồng bộ (r/min)

f
1
: là tần số lưới, ở nước ta là 50 Hz
p: là số đôi cực từ
Để thay đổi n
1
(r/min) ta chỉ cần thay đổi số đôi cực từ p, ở đây ta cần 3 tốc độ:
1500 r/min ; 750 r/min và 187,5 r/min. Vậy ta dùng 3 trị số cặp cực là : p = 2; 4 và 16.
Sơ đồ đấu dây: Có 9 đầu dây ra bản cực để đấu nối chạy động cơ ở một trong 3
tốc độ khác nhau: 1500 r/min; 750 r/min và 187,5 r/min theo cách đấu tam giác, sao
kép và sao.

2.3.1. Trình tự tính toán thiết kế động cơ 3 tốc trên phần mềm SPEED:
Việc tính toán động cơ 3 tốc trên phần mềm SPEED gồm các bước chính:
+ Thiết kế sơ bộ các kích thước cơ bản D, D
n
, L, chọn răng rãnh Z
1
/Z
2
, kích
thước răng rãnh, các bộ dây;
+ Nạp các thông số đã tính sơ bộ vào phầm mềm để tính kiểm nghiệm;
+ Thay đổi các thông số đã chọn để máy có tính năng tốt nhất, thể tích hợp lý.
2.3.1.1. Lựa chọn răng rãnh:
Việc phối hợp răng rãnh giữa stato và rôto có ý nghĩa quan trọng vì nếu chọn Z
2

hợp lý sẽ hạn chế được các mômen phụ đồng bộ, mômen phụ do sóng điều hòa bậc
cao do đó giảm được nguy cơ gây rung và ồn [1].

Thông thường với động cơ một tốc độ ta có thể dễ dàng chọn được phối hợp răng
rãnh trên stato và rôto Z
1
/Z
2
theo dạng rãnh chéo hay thẳng có sẵn ở bảng tra trong tài
liệu thiết kế.

14
Bảng tra răng rãnh Z
1
/Z
2
theo 2p [1]
Z2
2p Z1
Rãnh thẳng Rãnh nghiêng
24 17; 16;18;30;33;34;35;36
36 26;44;46 27;28;30;34;45;48
48 34;38;56;58;62;64 40;57;59
60 50;52;68;70;74 48;49;51;56;64;69;71
4
72 62;64;80;82;86 61;63;68;76;81;83
48 36;44;62;64 35;44;61;63;65
72 56;58;86;88;90 56;57;59;85;87;89
84 66;70;98;100;102;104
8
96 78;82;110;112;114 79;80;81;83;109;111;113
Nhưng với động cơ nhiều tốc độ thì người thiết kế phải chọn cặp Z
1

/Z
2
phù hợp
với tất cả các tốc độ của động cơ, do vậy người thiết kế dày dặn kinh nghiệm mới xử
lý tốt mối quan hệ này.
Ở đây, với động cơ 3 tốc 24/24/5,4 kW cấp tốc độ: 1500/750/187,5 r/min ta chọn
Z
1
= 96 rãnh và Z
2
=82 rãnh là “cặp rãnh” thích hợp nhất cho cả 3 tốc độ.
2.3.1.2. Xác định các kích thước cơ bản quyết định thể tích máy:
Việc lựa chọn tải đường A(A/cm) và tải cảm B
δ
(T) quyết định tính năng và thể
tích của máy. Với động cơ 3 tốc độ 24/24/5,4 kW cấp tốc độ 1500/750/187,5 r/min thì
việc lựa chọn các tham số phải phù hợp cho “ba động cơ trong một lõi thép” và đây
là khó khăn chính của người thiết kế. Trong đó cấp tốc độ 1500 r/min và 750 r/min có
chung bộ dây quấn stato, chỉ khác cách đấu nối để thay đổi số đôi cực, do vậy bộ dây
phải phù hợp với cả
tốc độ 1500 r/min và tốc độ 750 r/min, cấp tốc độ 187,5 r/min
thiết kế bộ dây riêng nhưng phải dựa trên “lõi thép chung”.
2.3.1.3. Xác định đường kính ngoài D
n
, đường kính trong D và chiều dài lõi thép L
δ
:
* Tính đường kính ngoài D
n
theo chiều cao tâm trục:

+ Với 56 mm ≤ H ≤ 100 mm chọn: D
nmax
≈ 2H – 20(mm).
+ Với 112 mm ≤ H ≤ 160 mm chọn: D
nmax
≈ 2H – 30(mm).
+ Với 180mm ≤ H ≤ 315 mm chọn: D
nmax
≈ 2H – 50(mm).
+ Với 355mm ≤ H ≤ 450 mm chọn: D
nmax
≈ 2H – 60(mm).
* Tính D theo D
n
:
n
D
D
D
k =

Hệ số k
D
tra theo bảng dưới đây [2]:
2p 2 4 6 8
≥10
k
D

0,52 ÷ 0,57 0,64 ÷ 0,68 0,7 ÷ 0,72 0,72 ÷ 0,74 0,79 ÷ 0,81

Động cơ 3 tốc độ 24/24/5,4 kW tốc độ 1500/750/187,5 r/min, chọn chiều cao tâm
trục H = 225 mm, tính sơ bộ D
nmax
≈ 2*225 – 50 = 400 mm. Tính D theo k
D
ở bảng
trên với 2p = 4; 2p = 8; 2p = 32;

15
Như vậy ta có 3 dải trị số k
D
, nhưng ở đây ta ưu tiên chọn theo công suất chủ yếu
là 24 kW và tốc độ đồng bộ 750 r/min và 1500 r/min, ở đây ta chọn k
D
= 0,64 ÷ 0,74.
Sau nhiều lần hiệu chỉnh ta chọn được: D
n
= 370 mm, D = 260 mm hay k
D
= 0,7.
Trong đó đường kính trong D và chiều dài lõi thép L liên hệ với nhau qua tỷ số λ[2]:
2p 2 4 6 8
λ
0,6 ÷ 1 1,2 ÷ 1,8 1,6 ÷ 2,2 2 ÷ 3
Tính L theo công thức:
p
D
L
2
*

*
π
λ
=

+ Với 2p = 4; λ= 1,2 ÷ 1,8 ta có L = 263,76 ÷ 395,64 mm.
+ Và với 2p = 8 ; λ= 2÷ 3; ta có L = 219,8 ÷ 329,7 mm.
Với chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại (mục 2.2.2) ta phải quy đổi về chế độ dài
hạn:
3
' DPP
nh
= ; => kWP 346,184,0*24
3
1500
== ; kWP 346,184,0*24
3
750
== ;
kWP 4,325,0*4,5
3
5,187
==
dùng các trị số công suất này để tính thể tích máy thông qua
công thức tính công suất tính toán toàn phần của máy:
đmđm
đmE
Pk
P
ϕη

cos*
*
'=

Chọn hệ số K
E
= 0,98-0,005p
Chiều dài lõi thép tính theo thể tích máy:
1
2
1
'7
******
*10*1,6
)(
nDBAkk
P
mmL
dqs
δδ
δ
α
=

Trong đó :
P
nh,
P’(kVA): là công suất ngắn hạn và toàn phần của máy
α
δ

: là hệ số cung cực từ, thường chọn bằng 0,67
k
s
: là hệ số sóng sin lấy bằng 1,1
k
dq1
: là hệ số dây quấn tính theo từng loại tốc độ
D(mm): là đường kính trong lá tôn stato
n
1
(r/min): là tốc độ đồng bộ
A (A/cm): Tải đường của động cơ
Ở đây ta chọn tải cảm B
δ
:
B
δ
= (0,5÷ 0,7)T cho 2p = 2
B
δ
= (0,65÷ 0,75)T cho 2p = 4
B
δ
= (0,7÷ 0,8)T cho 2p = 6
B
δ
= (0,75÷ 0,85)T cho 2p = 8
Trong đó giá trị lớn thường chọn ở công suất lớn.
Tải đường với động cơ chiều cao tâm trục H = 225 mm, D
n

= 370 mm thường
chọn 250A/cm ≤ A ≤ 400 A/cm. Sau nhiều lần tính toán và hiệu chỉnh ta chọn được L
= 315 mm phù hợp nhất cho cả 3 tốc độ 1500r/min; 750 r/min và 187,5 r/min;

16
2.3.1.4. Chọn khe hở không khí theo số đôi cực [1]
Khe hở không khí δ (mm):
+ Khi P ≤ 20 kW
+ Khi 2p ≥ 4 thì:
mm
D
51,0
1000
260
25,0
1000
25,0 =+=+=
δ

+ Khi P ≥ 20 kW :
mm
p
D
845,0)
4
9
1(
1200
260
)

2
9
1(
1200
=+=+=
δ

Dòng điện từ hóa lõi thép[1] :
11
***9,0
*
dqS
kWm
Fp
I =
µ

Trong đó: Sức từ động toàn mạch từ
δδµδδµ
δ
BkkFkkF ****6,1**
=
=
, như vậy
với W
s
và B
δ
đã chọn, thì dòng điện từ hóa tỷ lệ với khe hở không khí δ. Để dòng điện
từ hóa không quá cao ở tốc độ 187,5 r/min và theo kinh nghiệm thiết kế ở Công ty

VIHEM, ta chọn khe hở không khí δ = 0,6 mm cho động cơ 3 tốc 24/24/5,4 kW tốc độ
1500/750/187,5 r/min.
2.3.1.5. Chọn đường kính trong rôto:
Đường kính trong rôto chính là đường kính trục chỗ ép lõi thép rôto, theo công
thức kinh nghiệm, đường kính trong rôto được chọn theo đường kính trong stato:
D
nR
(mm) = 0,3*D = 0,3 * 260 = 78 mm, chọn D
nR
= 80 mm
2.3.2. Tính toán chọn kích thước răng rãnh[1]:
Tính từ thông φ theo B
δ
đã chọn:
6
10*)(*)(**)()(
−
=Φ mmLmmTBWb
τα
δδ

Bước cực từ:
p
mmD
mm
2
)(*
)(
π
τ

=

Số vòng dây quấn trong một pha dây quấn:
1
11
*
***4*
)(
fE
dqs
s
UK
fkk
vgW
Φ
=
Tính số vòng dây của một bin dây:
Lopqp
aW
vgW
s
bin
**
*
)(
1
=

Trong đó:
Φ(Wb): là từ thông khe hở không khí

U
f1
(V): là điện áp pha định mức của động cơ
a
1
: số mạch nhánh song song dây quấn
Lop: số lớp dây quấn trong một rãnh
W
s
: Số vòng dây quấn nối tiếp trong 1pha dây quấn
W
bin
: Số vòng dây của một bin dây quấn
Z
1
= 3*2p*q = 96 rãnh; từ đó tính được số rãnh stato dưới một bin dưới 1 cực
ứng với số cực từ 2p =4; 8; 32 lần lượt là: 8; 4 và 1.

17
Sau khi nạp số liệu chạy và hiệu chỉnh trên phần mềm tính toán ta chọn được số
vòng dây quấn như sau:
- Với 2p = 4 cực, chọn W
bin
= 9 vòng; dây quấn 2 lớp, bước lồng y = 1÷12 a
1
=2;
nối tam giác 380V;
- Với 2p = 8 cực, ta có W
bin
= 9 vòng; a

1
=4; nối sao kép 380V;
- Với 2p = 32 cực ta chọn W
bin
= 24 vòng; a
1
=2; nối sao 380V; dây quấn 1 lớp,
bước lồng y = 1÷ 4;
2.3.3. Lựa chọn tiết diện dây quấn stato và rôto:
Mật độ dòng điện dây quấn stato J
1
(A/mm
2
) của động cơ liên quan đến tổn hao
đồng ở stato, thông thường chiếm đến 40% tổn hao trên động cơ và quyết định một
phần tuổi thọ của bộ dây. Nếu chọn mật độ dòng điện quá nhỏ sẽ làm tăng thể tích
máy, tăng giá thành sản xuất, tăng trọng lượng máy, không hợp lý cho thiết bị cẩu.
Nếu chọn mật độ J
1
lớn quá sẽ làm tăng độ phát nhiệt bộ dây, giảm tuổi thọ. Vì vậy,
tùy theo chế độ vận hành và loại tải mà ta chọn mật độ dòng điện tối ưu nhất.
Với chế độ S
1
-100% thường chọn mật độ dòng điện từ 4 ÷ 6 A/mm
2
, với chế độ
S
3
-40% ta có thể chọn quy đổi về chế độ S
1

, có xét đến yếu tố dòng điện khởi động lặp
lại và kiểu bảo vệ, chọn J
1
= 6 ÷ 8 A/mm
2
, với chế độ S
3
-25% ta có thể chọn J
1
= 7÷9
A/mm
2
.
Sau khi chọn mật độ dòng điện của từng bộ dây, ta tính chọn tiết diện dây dẫn
cho từng bộ dây của từng tốc độ theo công thức:
)/(
*)(
)(
2
1
11
2
1
mmAJ
aAI
mmS
pha
Cu
=

ϕη
cos**)(*3
)(
)(
1
1
VU
WP
AI
đm
=

Với động cơ cỡ nhỏ ta chọn dây êmay tròn có đường kính d
cu
(mm):
π
)(*4
)(
2
1
mmS
mmd
Cu
Cu
=

Nếu phải chập n
soi1
sợi có đường kính d
s1

(mm) và n
soi2
có đường kính d
s2
(mm)
thì ta tính tiết diện dây dẫn bằng tổng tiết diện các sợi chập như sau:
)(*)(*)(
2
22
2
11
2
1
mmSnmmSnmmS
soisoisoisoiCu
+=

Tổng tiết diện dây quấn của từng bộ dây trên một rãnh stato:
)(**)(
2
1
2
2
mmSWLopmmS
Cubinpi
=

Bộ dây của “cặp tốc độ 1500 r/min và 750 r/min”: W
bin
= 9 vòng; kích thước dây:

∅1,0 chập 2 sợi, dây quấn 2 lớp, bước lồng y = 1-12; a
1
=2; nối tam giác 380 V ở 1500
(r/min) và nối sao kép ở 750 (r/min);
Mật độ dòng điện ở cấp tốc độ 1500 (r/min) là J
1
= 7,59 (A/mm
2
);
Mật độ dòng điện ở cấp tốc độ 750 (r/min) là J
1
= 6,88 (A/mm
2
);

18
Tổng tiết diện dây dẫn trong một rãnh là:
)(26,28
4
1**2
*9*2
2
2
42
mmS
p
==
π

Bộ dây của cấp tốc độ 187,5 (r/min): W

bin
= 24 vòng; kích thước dây: ∅1,05
chập 2 sợi, dây quấn 1 lớp, bước lồng y = 1- 4; a
1
= 2; nối sao 380 V;
Mật độ dòng điện ở cấp tốc độ 1500 r/min là J
1
= 9,1 (A/mm
2
);
Tổng tiết diện dây dẫn trong một rãnh là:
)(542,41
4
05,1**2
*24*1
2
2
322
mmS
p
==
π

Hệ số lấp đầy tổng tiết diện dây đồng của cả 2 bộ dây trong một rãnh stato:
34,0
067,205
542,4126,28
)(
)()(
2

2
322
2
42
=
+
=
+
=
mmS
mmSmmS
K
rS
pp
lapday

Kết quả tính toán động cơ 3 tốc độ: 24/24/5,4 kW tốc độ 1500/750/187,5 (r/min)
trên phần mềm SPEED xem ở Phụ lục II.

19
2.4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 3 TỐC ĐỘ
Công nghệ chế tạo động cơ 3 tốc độ tương tự như công nghệ chế tạo động cơ
thông thường hiện có của VIHEM bao gồm các quy trình thể hiện trong bảng 5.1 dưới
đây:
Bảng 5.1
Các quá trình công nghệ gia
công
Chi tiết hoặc nhóm chi tiết chế tạo hoặc gia
công
Đúc gang

Đúc kim loại mầu.
Dập nguội.
Gia công cắt gọt cơ khí.
- Công nghệ chế tạo bối dây, gia
công vật nối mềm và cứng.
- Chế tạo các chi tiết cách điện.
- Sơn chống gỉ .
- Lắp ráp động cơ.
- Sơn trang trí.
- Thân động cơ, nắp động cơ, nắp mỡ, thân nắp
hộp cực.
- Rôto đúc nhôm, quạt gió trong.
- Lá tôn stato, rôto, nắp che quạt gió.
- Thân động c
ơ, nắp động cơ, nắp mỡ, thân nắp
hộp cực, trục v. v
- Quấn, bọc cách điện bối dây và cuộn dây,
tẩm cách điện và ép bối dây, hàn đấu dây.
- Cắt gọt nêm rãnh, giấy cách điện.
- Các chi tiết: Thân, nắp, nắp mỡ, quạt gió, hộp
cực, rôto, lòng trong stato v. v
- Lắp ráp cụm chi tiết và lắp ráp hoàn chỉnh
động cơ điện.

2.4.1. Công nghệ chế tạo phần điện từ của động cơ điện:
Phần điện từ trong động cơ điện bao gồm: lá tôn stato, lá tôn rôto, lõi thép stato,
lõi thép rôto, bối dây stato. Công nghệ chế tạo phần điện từ gồm các bước:
2.4.1.1. Công nghệ chế tạo lá tôn:
- Vật liệu làm lá tôn là tôn silíc của Nga 2212, δ = 0,5 mm.
- Các lá tôn được dập nguội trên máy dập xoay có lực dập phù hợp đảm bả

o tôn ít
bị biến dạng, khuôn dập được chế tạo trên máy CNC có độ chính xác cao để lá tôn dập
ra độ ba via nhỏ.
2.4.1.2. Công nghệ ép lõi thép:
Quy trình công nghệ ép lõi thép của động cơ điện 3 tốc độ cũng giống như động
cơ điện thông dụng, lõi thép được ép đúng kích thước thiết kế, đạt hệ số ép chặt
k
ec
= 0,98 và được hãm giữ bằng gông ép.
* Công nghệ đúc nhôm rôto:
- Rôto lồng sóc được đúc ly tâm.
- Rôto sau khi đúc được kiểm tra độ điền đầy, rỗ khí bằng máy máy kiểm tra đa
chức năng H2/CPS.

20
* Công nghệ chế tạo bối dây stato:
Bối dây stato của động cơ điện là một trong những bộ phận quyết định tuổi thọ
của động cơ, bởi vậy cuộn dây stato được chế tạo và kiểm tra rất cẩn thận, quy trình
công nghệ của động cơ điện được mô tả dưới đây:
- Dây quấn stato là dây đồng cách điện cấp F, ký hiệu: PEW của Hàn Qu
ốc,
Nhật, Singapor.
- Bin dây được quấn trên máy quấn dây chuyên dùng có cơ cấu đếm số vòng dây.
Lồng đấu bối dây vào động cơ:
- Lót cách điện rãnh stato bằng bìa cách điện cấp F.
- Lồng bin dây vào rãnh.
- Lót cách điện giữa các tổ bối dây, giữa các pha bằng bìa cách điện cấp F.
- Nêm miệng rãnh bằng Téctôlít thuỷ tinh.
- Hàn đấu các tổ bối dây của động cơ trên máy hàn chuyên dùng.
- Cách điện các mối nối bằng gen sợi thu

ỷ tinh tẩm sơn cách điện.
- Đầu bin dây được băng cách điện thuỷ tinh.
- Kiểm tra cách điện pha-pha, pha-vỏ bằng máy H2 CPS.
- Thử cao áp bằng máy thử cao áp HS 0110, điện áp thử 1760 V.
* Tẩm sấy stato lồng dây:
- Sấy mộc cụm stato lồng dây.
- Tẩm sơn cách điện bằng sơn (SPV128) của Hàn Quốc, sấy cụm stato lồng dây
trong lò sấy tuần hoàn SZLB 112.
2.4.1.3. Ép stato lồng dây vào thân.
2.4.1.4. Kiểm tra cao áp và đo đi
ện trở một chiều của động cơ.
2.4.2. Công nghệ chế tạo các chi tiết cơ khí:
2.4.2.1. Công nghệ chế tạo thân động cơ điện:
Thân động cơ là bộ phận cơ bản nhất quyết định hình dáng bên ngoài và độ bền
kết cấu của động cơ, bởi vậy thân động cơ điện phải đạt được các yêu cầu:
- Đối với thân động c
ơ được chế tạo bằng phương pháp đúc phải có hệ thống rót
đảm bảo dẫn kim loại vào khuôn êm.
- Kết cấu của thân phải đảm bảo các chỗ chuyển tiếp từ thành dày sang thành
mỏng không đột ngột vì khi nguội đi sẽ gây ra ứng lực bên trong ở những chỗ thành
mỏng.





21
• Lưu đồ chế tạo thân động cơ:
Các bước gia công Thiết bị gia công
Yêu cầu kỹ thuật cần đạt

được
Đúc trên khuôn cát
- Dung sai đúc cấp chính xác
II theo TCVN385-70.
- Không rỗ, nứt, cong vênh.
Máy phun bi SJW- 2 Các bề mặt sạch và nhẵn.
- Dụng cụ đo.
- Máy kiểm tra đa chức
năng H2/CPS
- Đúng mác vật liệu
- Kích thươc đạt được dung
sai đúc
- Không rỗ, rạn nứt.
- Máy tiện CNC- SML
530
- Máy tiện CNC- SML
530
- Đạt được các kích thước và
yêu cầu kỹ thuật như bản vẽ.
- Trung tâm gia công
ngang MINIMATIC
- Đạt được các kích thước
như bản vẽ.
- Trung tâm gia công
ngang MINIMATIC
- Đạt được các kích thước
như bản vẽ.
- Trung tâm gia công
ngang MINIMATIC
- Đạt được các kích thước

như bản vẽ.


- Đạt được các yêu cầu như
bản vẽ chi tiết
2.4.2.2. Công nghệ chế tạo nắp động cơ:
Yêu cầu kỹ thuật của công nghệ chế tạo nắp:
- Công nghệ đúc không nên có những chuyển tiếp đột ngột từ thành vách dày
sang thành vách mỏng.
- Có độ cứng vững cao để không bị biến dạng do kẹp chặt khi gia công và để đảm
bảo độ đồng tâm giữa gờ nắp và lỗ lắp ổ bi.
Đúc thân động cơ
Làm sạch
Kiểm tra công nghệ
đúc
Tiện bước 1
Tiện bước 2
Phay chân đế, hộp cực

Khoan +Tarô lỗ bắt nắp

Khoan lỗ chân đế và các
h
ệ
lỗ còn l
ạ
i
Kiểm tra gia công
cơ khí
Nhập kho

22
• Lưu đồ chế tạo nắp:
Các bước gia công Thiết bị gia công
Yêu cầu kỹ thuật cần đạt
được
Đúc trên khuôn cát
- Dung sai đúc cấp chính
xác II theo TCVN385-70.
- Không rỗ, nứt, cong
vênh.
Máy phun bi SJW- 2 Các bề mặt sạch và nhẵn.

- Máy kiểm tra đa chức
năng H2/CPS
- Đúng mác vật liệu
- Kích thươc đạt được
dung sai đúc
- Không rỗ, rạn nứt.
- Máy tiện CNC- SML
530
- Máy tiện CNC- SML
530
- Đạt được các kích thước
và yêu cầu kỹ thuật như
bản vẽ.
- Máy khoan OF22
- Đạt được các kích thước
như bản vẽ.

- Đạt được các yêu cầu như
bản vẽ chi tiết



- Đạt yêu cầu.






Đúc nắp động cơ
Làm sạch
Kiểm tra công
nghệ đúc
Tiện bước 1
Tiện bước 2
Khoan hệ lỗ
Kiểm tra gia
công cơ khí
Nhập kho

23
2.4.3. Công nghệ lắp ráp:
Tuỳ theo kích cỡ, cấp công suất, công ty VIHEM lắp ráp động cơ 3 tốc độ trên
dây chuyền lắp ráp hiện có của công ty. Quá trình lắp ráp động cơ 3 tốc độ được mô tả
theo sơ đồ dưới đây:

Hình 5.1
Các chi tiết, cụm chi tiết
đi
ệ
n từ
Các chi tiêt, cụm chi
tiết cơ khí
Ép lõi thép stato lồng
dây vào thân
Ép bi vào trục
Đưa rôto trên trục vào
lòng trong Stato
Lắp hai nắp và cụm hộp
cực vào thân động cơ
Sơn trang trí động cơ điện
Kiểm tra bước 1
Kiểm tra bước 2
Nhập kho