Hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo thử nghiệm hai loại động cơ điện chìm có công suất 37 và 55 kw dùng cho bơm chìm

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
trung tâm nghiên cứu t vấn cơ điện và xây dựng






Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm

hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo
thử nghiệm hai loại động cơ điện chìm
có công suất 37kw và 55kw dùng cho bơm chìm
M số KC 05.DA16

Chủ nhiệm đề tài: pgs. ts . nguyễn văn bày

6943
08/8/2008

hà nội - 2007


2
Mục lục
I. Tổng quan tình hình thiết kế và chế tạo
động cơ điện chìm 4
I.1. Tình hình thiết kế và chế tạo động cơ điện chìm trên thế giới 4
I.2. Tình hình thiết kế, chế tạo và sử dụng động cơ điện chìm ở Việt Nam 9
I.3. Nhu cầu thị trờng động cơ điện chìm 9
II. Tính toán, thiết kế động cơ điện chìm 11
II.1. Cơ sở lý thuyết tính toán động cơ điện chìm 11
II.2. Những đặc điểm của động cơ điện chìm 12
II.3. Tính toán các thông số kỹ thuật 14
II.4. Phần mềm thiết kế động cơ điện chìm không đồng bộ ba pha công suất
đến 100KW 22
III. Cụm chi tiết vòng làm kín cơ khí cho động cơ
điện chìm 25
III.1. Giới thiệu chung 25
III.2. Nguyên lý làm việc và phân loại vòng làm kín cơ khí 25
III.3. Các kết cấu của vòng làm kín cơ khí 27
III.4. Lý thuyết và tính toán vòng làm kín cơ khí kiểu đầu mút 29
III.5. Tính toán cặp ma sát của vòng làm kín cơ khí 30
III.6. Chi tiết lò xo của vòng làm kín cơ khí trong động cơ điện chìm 31
III.7. Vòng làm kín cơ khí cho động cơ điện chìm 32
III.8. Các gioăng làm kín khác 33

III.9. Tính toán trục và ổ đỡ của động cơ điện chìm 34
III.10. Kết luận 35
IV. Hoàn thiện công nghệ và lựa chọn vật liệu
chế tạo động cơ điện chìm 37
IV.1. Các bớc công nghệ chế tạo động cơ điện chìm 37


3
IV.2. Hoàn thiện công nghệ chế tạo mạch từ 37
IV.3. Hoàn thiện công nghệ tẩm sấy dây quấn 37
IV.4. Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo rôto và stato động cơ điện chìm 38
IV.5. Hoàn thiện công nghệ chế tạo các chi tiết khác 39
IV.6. Các loại vật liệu chế tạo động cơ điện chìm 41
IV.7. Dây truyền sản xuất động cơ điện chìm công suất 37 và 55KW 43
IV.8. Kết luận 48
V. Thử nghiệm động cơ điện chìm và công trình trạm
lắp máy bơm chìm - động cơ điện chìm 50
V.1. Yêu cầu chung về thử nghiệm kiểm tra các chi tiết và tổng thể động cơ
điện chìm 1KC37/4, 1KC37/6 (37KW) và 1KC55/4 (55KW) 50
V.2. Thử nghiệm động cơ điện chìm do Trung tâm REMECO thiết kế
và chế tạo 53
V.3. Hệ thống thử nghiệm động cơ điện chìm - máy bơm chìm 59
V.4. Công trình trạm lắp máy bơm chìm 63
V.5. Một số loại công trình trạm điển hình lắp máy bơm chìm 67
V.6. Đánh giá về khả năng ứng dụng động cơ điện chìm - máy bơm chìm kiểu
ly tâm và hỗn lu phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp ở Việt Nam 68
V.7. Kết luận 68
VI. Hoàn thiện công nghệ tháo lắp, quy trình quản
lý vận hành sử dụng, công tác đào tạo và
thiết bị giám sát bảo vệ động cơ điện chìm 70

VI.1. Hoàn thiện công nghệ tháo lắp động cơ điện chìm 70
VI.2. Quy trình quản lý vận hành và sử dụng tổ máy bơm chìm động cơ
điện chìm 73
VI.3. Sửa chữa và bảo dỡng động cơ điện chìm - máy bơm chìm 74
VI.4. Hệ thống điều khiển và bảo vệ động cơ điện chìm - máy bơm chìm 76
VII. kết luận chung và kiến nghị 83
Tài liệu tham khảo 95

4
I. Tổng quan tình hình thiết kế và chế tạo động cơ
điện chìm
I.1. Tình hình thiết kế và chế tạo động cơ điện chìm trên thế giới
I.1.1. Đặt vấn đề
Công nghiệp chế tạo động cơ điện nói chung và động cơ điện chìm nói
riêng đã đạt trình độ cao với những thành tựu đáng kể. Động cơ điện chìm đã
đợc nghiên cứu và chế tạo từ những năm đầu thế kỷ 20. Sự phát triển của động
cơ điện chìm gắn bó chặt chẽ với sự lớn mạnh và nhu cầu thực tế của lĩnh vực
quân sự. Các sản phẩm động cơ điện chìm đầu tiên ra đời theo đơn đặt hàng của
quân sự và sau đó đợc áp dụng cho sản xuất công nghiệp phục vụ đời sống dân
sinh cũng nh đóng góp cho tới tiêu trong nông nghiệp.
ở các nớc công nghiệp phát triển, động cơ điện chìm đã đợc đầu t rất
lớn cho nghiên cứu và đạt nhiều kết quả tốt. Hiện nay, công nghiệp thế giới đã
chế tạo hàng trăm loại động cơ điện chìm khác nhau với công suất N = 0,1 -
10.000 kw. Có ba kiểu động cơ điện chìm: kiểu ớt, kiểu nửa ớt và kiểu khô.
Các động cơ điện chìm phân thành các loại một pha hay ba pha kiểu lồng sóc
hay uốn dây. Các động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm phục vụ các ngành
kỹ thuật và đời sống dân sinh luôn chiếm tỷ lệ rất lớn trong tổng số các động cơ
điện chìm nói chung. Phổ biến nhất là các loại động cơ điện chìm trục đứng hoặc
trục ngang lắp với các máy bơm chìm kiểu giếng sâu phục vụ cấp nớc cho nhu
cầu công nghiệp, sinh hoạt và đời sống dân sinh. Các động cơ điện chìm dùng

trong bơm giếng sâu thờng là động cơ điện chìm kiểu cuốn dây với số vòng
quay lớn (n = 3.000 v/ph) và diện tích tiết diện mặt cắt ngang của động cơ
thờng nhỏ và độ dài lớn nhằm làm giảm kích thớc giếng khoan. Loại động cơ
điện chìm này thờng sử dụng kiểu ớt.
Động cơ điện chìm lắp với các máy bơm chìm nhằm phục vụ tới tiêu
trong nông nghiệp, cấp nớc cho công nghiệp với nhu cầu lớn cả về lu lợng và
cột áp thờng sử dụng kết cấu kiểu lồng sóc và kiểu khô.
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo động cơ điện chìm đã đạt nhiều thành
công ở các n
ớc công nghiệp phát triển. Các hãng sản xuất động cơ điện chìm
thờng gắn chặt với việc sản xuất máy bơm các loại nh Hãng Flygt (Thuỵ

5
Điển); ABS, KSB, (Đức); Mona (Tây ban nha); Energomash (Nga); Toshiba,
Ebara (Nhật), Samjung, Huyndai (Hàn quốc),
Hớng nghiên cứu hiện nay của động cơ điện chìm là cải tiến kết cấu, vật
liệu mới chất lợng cao hơn, các thiết bị làm kín (đặc biệt các vòng làm kín cơ
khí), từng công suất N = 20.000 - 30.000 kW cho mỗi tổ máy.
ở các nớc châu á, ASEAN đã có nhiều liên doanh, liên kết với các hãng
nổi tiếng về sản xuất động cơ điện chìm và đạt nhiều kết quả tốt trong nghiên
cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng. Nhiều nớc đã có chiến lợc sử dụng máy bơm
chìm với tỷ trọng lớn so với các loại máy bơm thông dụng: Singapore: 95%,
Malaixia: 90%,máy bơm chìm dùng trong nông nghiệp và cấp thoát nớc.
Tuy vậy , công tác nghiên cứu về động cơ điện chìm còn nhiều vấn đề cần quan
tâm ở các nớc ASEAN. Với các u việt lớn, động cơ điện chìm đang ngày càng
đợc quan tâm phát triển mạnh không những ở các nớc công nghiệp phát triển,
các nớc NIC mà còn ở các nớc đang phát triển khác, trong đó có Việt Nam.
I.1.2. Các động cơ điện chìm lắp với các máy bơm chìm công suất N = (37 -
75) kW
Động cơ điện chìm công suất N = (37 - 55)kW kiểu lồng sóc dị bộ ba pha

lắp với các máy bơm chìm phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp, cấp nớc cho
công nghiệp hoặc thoát nớc thải đợc thiết kế, chế tạo theo đặc thù riêng. Có
thể tham khảo các động cơ điện chìm của các công ty chuyên ngành của Đức
(ABS, KSB, EMU), Thuỵ Điển (Flygt), Tây Ban Nha (Omêga) hoặc của Hàn
Quốc (Huynđai). Đặc điểm của các động cơ điện chìm do Công ty Flygt thiết kế
và chế tạo (hình I.1) là kết cấu phức tạp nhng độ an toàn và giá thành đều cao.
Tổ hợp máy bơm chìm - động cơ điện chìm của hãng ABS, KSB và EMU
(Đức) có kết cấu phức tạp tơng tự thiết bị cùng loại của Công ty Flygt, vẫn đảm
bảo độ an toàn cao và giá thành thấp hơn chút ít (hình I.2).
Các động cơ điện chìm của Công ty Bombas Omega và Bombas Ideal
(Tây Ban Nha) có kết cấu đơn giản hơn hẳn so với các thiết bị cùng loại của
Thuỵ Điển, Đức, Pháp, tuy nhiên, các tính năng kỹ thuật thấp hơn (hình I.3).


6


H×nh I.1. Tæ hîp ®éng c¬ ®iÖn ch×m -
m¸y b¬m ch×m c«ng suÊt N = 75kW
cña C«ng ty Flygt (Thuþ §iÓn)
H×nh I.2. Tæ hîp ®éng c¬ ®iÖn ch×m -
m¸y b¬m ch×m c«ng suÊt N = (55 -
75)kW cña C«ng ty EMU (§øc)

H×nh I.3. Tæ hîp ®éng c¬ ®iÖn ch×m - m¸y b¬m ch×m
c«ng suÊt N = 60kW cña C«ng ty Bombas Ideal (T©y Ban Nha)



7

Sản phẩm của động cơ điện chìm - máy bơm chìm của Công ty KJI (Hàn
Quốc) có kết cấu đơn giản và giá thành thấp nhất nhng chất lợng không cao so
với các thiết bị cùng loại của các nớc G7 (hình I.4).
Công ty EBARA (Nhật Bản) cho ra đời loại động cơ điện chìm - máy bơm
chìm theo kiểu cáp sun với kết cấu động cơ - máy bơm đều nằm trong ống cáp
sun trục ngang (hình I.5). Loại động cơ - bơm kiểu này sử dụng tốt cho các công
trình thủy lợi có ảnh hởng bởi bồi lắng phù sa nhng kết cấu phức tạp và giá
thành cao, khó tháo lắp và sửa chữa.

Hình I.4. Tổ hợp động cơ điện chìm - máy bơm chìm
công suất N = (40- 60)kW của Công ty KJI (Hàn Quốc)


Hình I.5. Động cơ điện chìm - máy bơm chìm kiểu cáp sun
công suất N = (50- 150)kW của Công ty EBARA (Nhật Bản)


8
I.1.3. Một số kết cấu động cơ điện chìm điển hình
Động cơ điện chìm có rất nhiều kiểu kết cấu khác nhau đã và đang đợc
ứng dụng rộng rãi trên phạm vi toàn thế giới. Việt Nam đã nhập khẩu các động
cơ điện chìm nói riêng cũng nh các tổ máy động cơ điện chìm máy bơm chìm
nói chung phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp và cấp nớc cho công nghiệp và
đời sống dân sinh. Có thể xem xét một số kết cấu động cơ điện chìm điển hình
đang sử dụng.
a. Động cơ điện chìm của công ty Flygt (Thuỵ điển) (hình I.6)
Đặc điểm:
- Phần rôto và stato có kết cấu giống động cơ điện bình thờng.
- Vỏ động cơ đồng thời là vỏ stato kiểu 1 lớp có nhiệm vụ làm mát động cơ.
Làm mát bằng chất lỏng cần bơm (trong nông nghiệp thì đó chính là nớc

sông thiên nhiên).
- Kết cấu buồng chứa dầu bôi trơn cho ổ bi có kết cấu liền với khoang chứa
cuộn dây stato.
Kết cấu này tơng đối phức tạp, khó tháo lắp vòng làm kín cơ khí nhằm giữ kín
không cho dầu trong động cơ chảy ra và không cho nớc từ ngoài động cơ lọt ra.
Kết cấu có xu hớng tăng chiều dài và giảm kích thớc đờng kính của động
cơ điện chìm.
Kết cấu có khoang trung gian ở phía trên khoang rôto stato.
b. Động cơ điện chìm của Công ty ABS (Đức) liên doanh với Công ty Extren
(Hungary) (hình I.7)
Đặc điểm kết cấu:
- Phần rôto và stato có kết cấu giống động cơ truyền thống bình thờng.
- Vỏ động cơ một lớp có nhiệm vụ làm mát động cơ bằng môi trờng nớc.
- Khoang chứa dầu tách biệt với khoang rôto stato. Điều đó cho phép tháo lắp
các vòng làm kín cơ khí dễ dàng hơn.
- Khoang rôto stato cũng tách biệt khỏi phần trên của động cơ (khoang trung
gian) tạo thuận lợi cho cách bố trí các đầu dây cấp của cuộn dây stato và các
dây nối với các thiết bị giám sát bảo vệ động cơ.


9

Hình I.6. Kết cấu động cơ điện chìm
của Công ty Flygt Thuỵ Điển
Hình I.7. Kết cấu động cơ điện chìm của
Công ty ABS (Đức) Extren (Hungary)
Kết cấu này đơn giản hơn so với kết cấu động cơ điện chìm của Công ty Flygt.
Tuy nhiên, kết cấu đảm bảo khả năng chống rò rỉ nớc tốt hơn nhiều, công tác
tháo lắp các chi tiết (đặc biệt vòng làm kín cơ khí) dễ dàng hơn.
c. Kết cấu động cơ điện chìm của Công ty EBARA (Nhật Bản) (hình I.8)
Đặc điểm: Kết cấu đơn giản hơn so với kết cấu động cơ điện chìm của Công
ty Flygt. Đặc điểm nổi bật là kết cấu có xu hớng tăng kích thớc đờng kính
động cơ điện chìm so với các công ty của Châu Âu.
d. Kết cấu động cơ điện chìm của Công ty ĐaiJin (Hàn Quốc) (hình I.9)
Đặc điểm: Kết cấu đơn giản hơn kết cấu của động cơ điện chìm của các Công
ty Flygt hay Công ty EBARA Hyosung. Kết cấu có xu hớng tăng kích
thớc chiều dài và giảm kích thớc đờng kính động cơ điện chìm.

10


H
ình I.8. Kết cấu động cơ điện chìm của
Công ty EBARA (Nhật) Hyosung (Hàn Quốc)
Hình I.9. Kết cấu động cơ điện chìm
của Công ty ĐaiJin (Hàn Quốc)
I.2. Tình hình thiết kế, chế tạo và sử dụng động cơ điện chìm ở Việt Nam
Động cơ điện chìm đợc sử dụng ở Việt Nam qua các tổ máy lắp trực tiếp
với máy bơm chìm kiểu giếng sâu phục vụ cấp nớc cho nông nghiệp và sinh
hoạt, đời sông dân sinh. Các động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm công suất
lớn N = 200 - 320 kw đã đợc nhập về Việt Nam trong một vài năm gần đây chủ

yếu phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp. Hiện nay, đang có hàng vạn máy bơm
chìm các loại đang làm việc ở Việt Nam phục vụ các mục đích khác nhau trong
đó có lĩnh vực quân sự, cấp thoá nớc, công nghiệp và nông nghiệp. Các động cơ
điện chìm lắp với máy bơm chìm đã đợc nhập chủ yếu từ các nớc: Nga, Mỹ,
Nhật, Pháp, Đức, Hàn Quốc Các động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm đã
đợc sử dụng tốt và đem lại hiệu quả cao về nhiều mặt, đặc biệt đối với công tác
tới tiêu trong nông nghiệp ở các vùng có mực nớc sông thay đổi nhiều
(Z>5,0 m) và nhanh đột ngột.
Cho đến nay, các cơ quan nghiên cứu khoa học, kể cả các trung tâm khoa
học (Đại học Bách Khoa Hà Nội); các cơ sở sản xuất uy tín nhất về động cơ điện
nh Công ty chế tạo điện cơ Hà Nội, Công ty TNHH Chế tạo máy điện Việt Nam


11
- Hungary đã lu tâm tới vấn đề động cơ điện chìm, tuy nhiên, do nhiều nguyên
nhân, đến nay vẫn cha đạt kết quả nh mong muốn.
Nhu cầu thực tế hiểu biết về máy bơm chìm rất lớn, bởi lẽ, hiện nay đang
có hàng vạn động cơ điện chìm lắp với máy bơm chìm đang hoạt động trên phạm
vi cả nớc. Tuy vậy, các tài liệu khoa học kỹ thuật về lĩnh vực này đợc công bố
quá ít, công tác đào tạo, bồi dỡng nâng cao kiến thức cũng cha đợc quan tâm
nhiều. Đó là thiếu sót rất đáng trách và cần nhanh chóng khắc phục.
I.3. Nhu cầu thị trờng động cơ điện chìm
Cùng với sự phát triển nhanh của nền kinh tế đất nớc, nhu cầu sử dụng
máy bơm chìm ngày càng nhiều về số lợng, phong phú về chủng loại. Các tổ
máy động cơ điện chìm - bơm chìm có u điểm là gọn nhẹ, công trình trạm rất
đơn giản, không gây ồn, đảm bảo tốt về môi trờng sinh thái khi sử dụng, đặc
biệt thuận lợi cho ngời sử dụng phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp ở các vùng
có mực nớc sông thay đổi nhiều và nhanh đột ngột cũng nh phục vụ hút nớc
ngầm ở độ sâu lớn hàng trăm mét so với mặt đất. Loại máy bơm này có nhợc
điểm lớn nhất là công nghệ thiết kế và chế tạo yêu cầu cao, do vậy, giá thành cao

hơn nhiều so với các tổ bơm bình thờng; ngời thiết kế, chế tạo và sử dụng phải
có trình độ chuyên môn cần thiết. Các nhợc điểm nêu trên sẽ đợc khắc phục
nếu chúng ta làm chủ đợc các công đoạn thiết kế, công nghệ chế tạo và tổ chức
tốt công tác đào tạo cán bộ, phổ biến kiến thức rộng rãi về lĩnh vực này. Thực tế
đã chứng minh là, với công nghệ thiết kế và chế tạo trong nớc, sản phẩm về
máy bơm chìm - động cơ điện chìm sản xuất tại Việt Nam có giá thành chỉ bằng
70 - 80% so với hàng cùng loại nhập khẩu từ nớc ngoài. Hơn nữa, hiểu biết tốt
về động cơ điện chìm - máy bơm chìm sẽ giúp cho công tác phổ biến tài liệu,
đào tạo cán bộ chuyên ngành trên phạm vi rộng từ khâu thiết kế, chế tạo đến vận
hành, sử dụng và bảo d
ỡng sửa chữa máy, trên cơ sở đó sẽ làm giảm giá thành
sản phẩm mới cũng nh giảm giá thành mua các phụ tùng thay thế, giảm chi phí
cho tháo lắp bảo dỡng sửa chữa thiết bị khi cần thiết. Điều đó sẽ làm tăng khả
năng sử dụng động cơ điện chìm - máy bơm chìm ở Việt Nam.
Hàng năm, ngành nông nghiệp cần cung cấp hàng ngàn máy bơm chìm -
động cơ điện chìm phục vụ tới tiêu với công suất mỗi tổ máy N = 14 - 300kW.
Đặc biệt, thực tế đang cần hàng trăm động cơ điện chìm - máy bơm chìm lắp cho
các công trình trạm bơm mới với công suất N = 22, 37, 55, 75kW cũng nh thay

12
thế các máy bơm trục ngang cũ đã hoạt động 30 - 50 năm bị h hỏng nặng hoặc
làm việc với hiệu suất thấp (N = 37 - 55kW, H = 8 - 30m, Q = 300 - 1500m
3
/h;
N = 75kW, Q = 3000 - 4000m
3
/h).
Nhu cầu về động cơ điện chìm - máy bơm chìm phục vụ cấp nớc sinh
hoạt cho các khu dân c, cho công nghiệp đang ngày càng lớn với số lợng
hàng trăm tổ máy mỗi năm (công suất N = 10 - 100kW).

Trên thực tế, nhu cầu thoát nớc thải trên phạm vi cả nớc, đặc biệt đối
với các khu công nghiệp, các thành phố thị trấn đang cần mỗi năm hàng ngàn tổ
máy bơm chìm các loại công suất N = (5 200)Kw.
Ngoài các bơm chìm - động cơ điện chìm lắp cho các trạm bơm mới, rất
cần các phụ tùng phục vụ cho công tác bảo dỡng, sửa chữa, thay thế cho hàng
vạn máy bơm chìm đang hoạt động trên phạm vi cả nớc trong hầu khắp các lĩnh
vực kỹ thuật và đời sống.
Những năm qua, các chuyên gia Việt Nam đã trực tiếp giúp các bạn Lào,
Cămpuchia trong việc nghiên cứu thiết kế, xây dựng các trạm bơm phục vụ nông
nghiệp, cấp nớc cho công nghiệp và đời sống dân sinh, thoát nớc thải, xử lý môi
trờng cũng nh cung cấp các thiết bị kèm theo (máy bơm, động cơ điện, động cơ
điezel, các van nớc). Máy bơm chìm động cơ điện chìm và các kết cấu trạm
lắp máy bơm chìm phục vụ các mục tiêu trên cũng có yêu cầu giúp đỡ. Nghĩa là,
nghiên cứu, thiết kế chế tạo thành công các động cơ điện chìm máy bơm chìm
các loại sẽ nâng cao chất lợng sản phẩm, hạ giá thành và có thể xuất khẩu cho thị
trờng các nớc Lào, Cămpuchia và các nớc khác (Mianma, Thái Lan).
Tóm lại, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nớc, nhu cầu về động
cơ điện chìm máy bơm chìm ngày càng tăng và đạt số lợng hàng vạn tổ máy.
Thực hiện tốt Dự án SXTN Hoàn thiện thiết kế, công nghệ chế tạo thử nghiệm hai
loại động cơ điện chìm có công suất 37KW và 55KW dùng cho bơm chìm sẽ nâng
cao khả năng tự thiết kế, chế tạo, lắp đặt và bảo dỡng vận hành các tổ máy động
cơ điện chìm máy bơm chìm, giá thành sản phẩm sẽ giảm nhiều, cùng với sự
bồi dỡng, đào tạo nâng cao trình độ hiểu biết về loại thiết bị này từ khâu thiết
kế đến chế tạo, sử dụng, chắc chắn trong thời gian tới loại máy này sẽ đợc
thực tế sản xuất chấp nhận với số l
ợng lớn, đặc biệt là phục vụ tới tiêu trong
nông nghiệp.

13
II. Tính toán, thiết kế động cơ điện chìm

II.1. Cơ sở lý thuyết tính toán động cơ điện chìm
II.1.1. Tình hình chung về thiết kế động cơ điện chìm
Gắn liền với các máy bơm chìm phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp, có
thể chọn đối tợng nghiên cứu động cơ điện chìm công suất N = (37ữ55)kW, số
vòng quay n = (980ữ1.450) v/ph, điện áp U = 380V, tần số điện = 50 Hz với
kết cấu kiểu lồng sóc. Loại động cơ điện chìm này có thể áp dụng rộng rãi trong
sản xuất, lắp kèm theo hàng loạt kiểu bơm khác nhau với các thông số kỹ thuật
khác nhau (H = 8 - 60m, Q = 100 - 1.500 m
3
/h). Kinh nghiệm sử dụng động cơ
điện chìm lắp với máy bơm chìm phục vụ tới tiêu trong nông nghiệp của các
nớc trên thế giới và ở Việt Nam đã cho thấy là phải dùng động cơ điện chìm 3
pha kiểu khô trục đứng hoặc trục ngang. Dự án sản xuất thử nghiệm (SXTN) cần
hoàn thiện công nghệ thiết kế, công nghệ chế tạo các động cơ điện chìm đã nêu.
Đối với các động cơ điện bình thờng khi thiết kế phải tính toán kích
thớc hình học và tải trọng điện từ đảm bảo sử dụng tốt nhất các vật liệu, các
chỉ tiêu sử dụng bắt buộc và đặc tính của nó.
Một trong các chỉ tiêu chính nằm trong việc lựa chọn tải trọng điện từ
và các kích thớc hình học của động cơ điện - đó là máy tĩnh.
Khi phân tích tính hiệu quả của động cơ điện chìm, điều cần lu ý chính
đó là đờng kính bao nhỏ nhất và hệ số sử dụng hữu ích cực đại với giá trị cos


hợp lý. Bắt buộc phải giải một bài toán phức tạp tìm mối liên hệ cho phép xác
định các kích thớc của động cơ và tải trọng điện từ để có đợc động cơ với các
thông số ấn định và các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cao.
Hệ phơng trình thể hiện mối tơng quan giữa các chỉ tiêu vật lý và hình
học của động cơ điện chìm là mối liên hệ không đơn giản của nhiều biến số
không liên quan còn gọi là các giá trị phân tán. Giải hệ các phơng trình này cần
tiến hành ở các thời điểm đa dạng. Ngoài ra, tính toán điện từ bắt buộc phải tính

các tổn thất cơ học: Xác định độ võng của trục và vận tốc tới hạn của nó cũng
nh các tính toán về lực trong nó, tìm hiệu quả kinh tế của máy và kiểm tra chế
độ nhiệt của động cơ.
Có thể sử dụng phơng pháp và những kết quả tính toán cho động cơ
không đồng bộ với việc sử dụng qui hoạch hoá thực nghiệm. Việc xác định các

14
động cơ tối u trên máy tính đợc thực hiện bằng phơng pháp lựa chọn xác
suất. So sánh 5 phơng pháp tối u hoá các động cơ điện: phơng pháp Građiên,
phơng pháp của Đaviđôva- Phletrera- Pauêla(Građiên bậc hai), phơng pháp
liên kết nhiều hớng của Pauêla, phơng pháp lựa chọn xác suất và trực tiếp. Từ
các tính toán bằng nhiều phơng pháp suy ra phơng pháp tính chậm nhất là
phơng pháp Građiên, sau đó đến phơng pháp Đaviđôva- Phletrera- Pauêla và
cuối cùng là phơng pháp tính xác suất của Pauêla.
II.1.2. Những nét đặc trng trong tính toán điện trờng của động cơ điện chìm
Khi thiết kế động cơ điện chìm có thể dựa trên các phơng pháp thông
dụng của tính toán điện từ. Trong trờng hợp sử dụng máy tính để lựa chọn
phơng án tối u bắt buộc phải tìm trong phạm vi qui định cho tính toán, nghĩa
là đa hệ thống các chỉ tiêu trong giới hạn giá trị cảm ứng, các kích thớc hình
học, số vòng dây, mật độ dòng, sự xung dòng và Mômen Những giá trị này cần
thoả mãn các yêu cầu đối với một động cơ điện bình thờng. Đảm bảo tuổi thọ
sử dụng, công nghệ chế tạo hiện đại và các yếu tố kinh tế. Những đặc thù chính
của động cơ điện chìm khác với động cơ thông dụng đó là thân động cơ kéo dài
hơn, rãnh stato của động cơ công suất N = (37 ữ55)kW phải kín, đờng kính tiết
diện nhỏ hơn. Ngoài ra, tổn thất cơ học cũng lớn hơn vì tăng độ trợt do thân
động cơ dài và tiết diện rôto nhỏ hơn vì đờng kính trong và đờng kính ngoài
nhỏ hơn. Số rãnh của rôto và stato bị hạn chế do đờng kính ngoài và đờng kính
lỗ stato nhỏ hơn. Ngoài những yếu tố trên còn phải kể đến các đặc điểm d
ới
đây khi thay đổi các đại lợng khác:

a. Tần số dòng và tần số quay. Tần số dòng tăng khi thay đổi tần số quay sẽ dẫn
đến tăng hoạt tính của động cơ. Để tăng số cực bắt buộc phải tăng đờng kính
lỗ stato, cha kể đến việc làm dài động cơ, tổn thất cơ học cũng sẽ tăng. Khi
tăng tần số dòng mà không thay đổi số điện cực tần số quay của rôto dẫn đến
tổn thất cơ học cũng sẽ tăng.
b. Dòng từ tính, độ lớn cảm ứng từ, số vòng dây cuộn và số rãnh stato chiều dài
lá thép.
Độ lớn dòng từ tính của máy ấn định tần số dòng, số vòng dây pha của cuộn
stato. Khi tần số ấn định dòng từ tính trớc hết phụ thuộc vào số vòng dây, đó
là cơ sở để xác định nhiều chỉ tiêu quan trọng của máy.Với sự thay đổi số
vòng dây và chiều dài phần hoạt tính của động cơ sẽ thay đổi giá trị cảm ứng

15
từ trong khung của stato và rôto và trong khe hở giữa các lá thép, đạt tới giá
trị làm cho các chỉ tiêu của máy đạt đợc yêu cầu về kinh tế và các điều kiện
kỹ thuật ấn định . Độ lớn cảm ứng từ giữa các lá thép ảnh hởng đến độ võng
của trục do tác động của lực cảm ứng từ từ một phía khi có sự sai lệch giữa
tâm của stato và rôto.
c. Hệ số sử dụng hữu ích, với mômen khởi động, mômen cực đại và dòng khởi
động. Hệ số sử dụng hữu ích của động cơ xác định thông qua tổng tất cả các
tổn thất trong nó. Nh đã trình bày ở phần trên các tổn thất cơ học là phần lớn
nhất trong tổng các tổn thất (đôi khi chiếm 30%).
Các tổn thất trong cuộn stato phụ thuộc vào tiết diện và số lợng dây pha,
đồng thời ảnh hởng đến độ lớn đờng kính ngoài của động cơ và ảnh hởng
cả đến mức độ tổn thất vật liệu chế tạo của stato.
Mômen khởi động không đợc cao đột biến, nó sẽ làm giảm hệ số sử dụng
hữu ích khi tăng phản lực của cuộn rôto. Độ lớn của nó cần đảm bảo khởi
động bơm.
Dòng khởi động thờng trong giới hạn cho phép tơng đơng với mức bảo vệ
máy và hoạt động bình thờng của lới điện, ngoài ra nó còn bị ảnh hởng

bởi tiết diện và độ dài của tiếp điện.
d. ảnh hởng của công nghệ , khe hở giữa các lá thép, độ cứng lá thép rôto. Khi
ghép các lá thép với khe hở dọc trục nhỏ sẽ từ từ xuất hiện áp lực d có thể
làm biến dạng lá thép và làm cho các khe hở không đều nhau. Kinh nghiệm
cho thấy, khi thép có độ dày 0,35 m thì tỷ lệ giới hạn của đờng kính ở đáy
rãnh với đờng kính ngoài của stato không đợc lớn hơn 0,85 (với độ dày của
thép bằng 0,5 m thì tỷ lệ đó <0,9).
Công nghệ rót nhôm bằng áp lực vào rôto bảo đảm chất lợng cuốn dây cho
rôto khi khe hở ấn định của rôto nhỏ.
Giá trị vợt trội của khe hở giữa các lá thép trong động cơ điện chìm so với
các động cơ thông dụng một mặt sẽ dẫn đến sự tăng dòng từ tínhgây ra tăng
tổn thất trong vòng dây của stato. Mặt khác, tăng khe hở sẽ dẫn đến giảm tổn
thất cơ học. Trong khi đó, nếu tính rằng khi giảm khe hở sẽ không hoàn thiện
đợc động cơ , công nghệ không cho phép xê dịch trục rôto, kết quả là lực
uốn cực lớn, không an toàn khi rôto hoạt động.

16
Độ cứng của khung dây và lá thép của khung kín cho phép giảm đờng kính
của trục và có thể tăng tiết diện vòng dây rôto và tăng hệ số sử dụng hữu ích
của động cơ.
II.1.3. Phơng pháp tính toán điện trờng của động cơ điện chìm 3 pha
Tính toán điện trờng đó là việc tính toán các chỉ tiêu của động cơ khi đã
cho hình dáng của stato và rôto, số vòng dây pha stato, tiết diện dây cuốn stato
và vòng lõi rôto. Tính toán này đợc gọi là tính toán kiểm nghiệm và các thiết kế
máy hiện đại trên cơ sở của phơng pháp ấn định.
Tính toán cho động cơ điện đợc chia ra thành một số bớc:
1- Tính toán chế độ làm việc
2- Chế độ khởi động
3- Chế độ Mômen cực đại
4- Các đặc tính hoạt động

5- Các đặc tính khởi động
6- Tính toán cơ học
7- Nhiệt học
Các vật liệu sẽ sử dụng có chất lợng cao và phơng pháp tính toán động
cơ điện chìm đảm bảo cho các thông số kỹ thuật tối u sẽ cho phép tăng các chỉ
tiêu kinh tế - kỹ thuật của máy.
Sau khi đã có đợc các số liệu, áp dụng phơng pháp tính toán nh trình
bày ở phần trên để tính toán phần rôto và stato của động cơ điện chìm. Ví dụ tính
cho động cơ điện chìm công suất N = 55KW, số vòng quay n = 1450v/ph sẽ
đợc nêu trong Báo cáo tổng hợp này.
II.2. Những đặc điểm của động cơ điện chìm
II.2.1. Các phụ tải điện từ
Các phụ tải điện từ trong các máy điện là giá trị cảm ứng từ ở các phần
khác nhau của dây từ, mật độ dòng điện trong các vòng dây của phần tĩnh (stato)
và động (rôto), trị số của phụ tải của cuộn dây stato.
Xu hớng tăng phụ tải điện từ của máy điện dẫn đến các hiện tợng cần
loại bỏ sau: tăng phụ tải sẽ kéo theo sự giảm kích thớc của máy, và hao tổn sắt,

17
đồng, nhôm và các vật liệu tạo hình, nhng khi đó sẽ tăng tổn thất và giảm các
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ.
Các giá trị tải trọng điện từ trung hoà của động cơ điện chìm và động
cơ lồng sóc không đồng bộ thông dụng công suất N 100 KW, f = 50 hz, 2P
= 2, U = 380 V cho thấy những giá trị cảm ứng trung bình rất gần với tần số các
dây dẫn từ tơng ứng, nhng các giới hạn cảm ứng trong rãnh và lng của rô to
khi 2P = 2 trong động cơ điện chìm lớn hơn trong các động cơ bình thờng. Điều
đó giải thích (nếu không tính đến hạn chế về kích thớc ngang của động cơ điện
chìm và khó có thể cuốn đủ số vòng dây trong lõi của stato bởi vì lá thép khá
dài), tại sao cảm ứng điện từ tại các phần khác nhau trong dây dẫn từ của động
cơ vẫn tơng đơng nh trong các động cơ thông dụng.

Cờng độ dòng điện trong cuộn dây rôto của động cơ điện chìm, nh đã
mô tả, có thể lớn gấp đôi, trong cuộn dây của stato mật độ dòng điện cao hơn
khoảng 1,5 lần theo giới hạn trên.
Những đại lợng đã đa ra về tải trọng điện từ của động cơ điện chìm đủ
đảm bảo ở mức cao của các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật và có thể khuyến cáo sử
dụng khi thiết kế động cơ.
II.2.2. ảnh hởng của tải trọng điện từ đến các thông số của động cơ điện chìm
Công suất tính toán của động cơ điện ở chế độ nhiệt ấn định phụ thuộc vào
thể tích lõi hoạt tính, dòng cảm ứng từ, tần số quay (hoặc tần số dòng điện và số
cực) chiều dài lá thép, đờng kính doa stato, số vòng dây pha và cảm ứng trong
khe hở giữa các lá thép. Rõ ràng, sự thay đổi chiều dài động cơ, số vòng dây,
đờng kính doa stato khi giữ nguyên cờng độ dòng điện và số cực, có thể thay
đổi cảm ứng trong khe hở giữa các lá thép, dẫn đến giá trị dòng cảm ứng trong
khung dây của roto và stato cũng sẽ thay đổi. Sự tăng đột biến của cảm ứng sẽ
dẫn đến mức tăng đáng kể dòng điện từ hoá, có nghĩa là

cos sẽ giảm, thậm trí
nó ấn định mức tăng tổn thất trong khung thép của stato và rôto. Giá trị cảm ứng
thấp hớng tới tăng khối lợng thép, kim loại màu và hiển nhiên sẽ phải tăng
kích thớc và trọng lợng của máy.
Giảm đờng kính ngoài của stato thế nào cho hợp lý khi giảm hệ số hữu ích
của động cơ cần phải tính toán trong từng trờng hợp cụ thể bằng cách xác định
các chỉ tiêu kinh tế của bộ phận dẫn nớc. Kết quả phân tích cho thấy khi thay đổi

18
mật độ dòng stato sẽ xuất hiện sự tăng đột biến những tổn thất hữu ích giữa
khung thép và dây cuốn.
II.2.3. Những tổn thất cơ học trong các động cơ điện chìm
Trong động cơ điện chìm, những tổn thất cơ học liên quan đến chi phí năng
lợng chống lại ma sát của nớc chảy qua động cơ, hệ số độ nhớt của nớc cao

hơn không khí rất nhiều cho nên tổn thất gây ra rất lớn. Điều đó đòi hỏi khi chế
tạo động cơ phải dùng các loại vật liệu quy định trong thiết kế đảm bảo gây tổn
thất cơ học nhỏ nhất.
Những tổn thất cơ học tỷ lệ với mũ 5 đờng kính rôto, mũ ba tần số quay
và chiều dài rôto. Giảm tổn thất chỉ có thể khi rút nhỏ các đại lợng trên. Mặt
khác tần số quay lại là một trong các chỉ tiêu chính ảnh hởng đến năng suất và
cột áp của bơm sẽ chế tạo. Để giảm tổn thất chỉ có thể bằng cách giảm kích
thớc hình học của rôto động cơ. Thực tế làm giảm các kích thớc chỉ trong mỗi
trờng hợp khi nó không làm tăng tải trọng điện từ và làm giảm chất lợng các
chỉ tiêu khác của động cơ. Cũng nh khi giảm đờng kính rôto mà cảm ứng
trong các khe hở giữa các lá thép và số lợng vòng dây không thay đổi làm cho
động cơ dài ra và sẽ không tránh khỏi làm tăng tổn thất cơ học. Để tăng độ cứng
bắt buộc phải tăng đờng kính trục, khi ấy, dẫn đến giảm tiết diện bản thép của
rôto và stato, gây ra giảm hệ số sử dụng hữu ích của động cơ.
Nếu sử dụng biểu thức của công trình để xác định các tổn thất cơ học trong
động cơ điện chìm thì:
N
Max
= 0,81 v
3
(D
2
+ 5li)
Trong đó:
D
2
- đờng kính ngoài của rôto;
li - chiều dài lá thép rôto;
v - vận tốc trên đờng kính ngoài của rôto
Từ vật liệu chế tạo có thể tính đợc các tổn thất cơ học khi thiết kế động cơ

điện chìm, những phần đúc kết từ kết quả nghiên cứu và vận hành sử dụng cho
phép chuẩn hoá với độ chính xác cao để xác định các chỉ tiêu của động cơ.
II.2.4. ảnh hỏng của tần số dòng đến các chỉ tiêu của động cơ điện chìm và
các bơm li tâm, bơm hỗn lu (dòng chéo)

19
Xác định ảnh hởng của tần số dòng đến các chỉ tiêu của động cơ điện
chìm bằng cách phân tích rất khó, thậm chí, áp dụng cho các động cơ dạng này
với dãy công suất có cùng cực thì ảnh hởng cũng không tơng đơng.
Ngày nay, có thể xác lập ảnh hởng của tần số đến các chỉ tiêu của động
cơ bằng kỹ thuật điện tử hiện đại. Qua máy tính thu đợc tính toán cho hàng loạt
các máy tối u. Theo kết quả tính toán, xây dựng các đồ thị, trên đó thể hiện ảnh
hởng biến đổi tần số cực tiểu đến một số các chỉ tiêu của máy .
Trên hình II.1 là đồ thị ảnh hởng của B

vào tần số cho các động cơ công
suất 2,5 ; 14 ; 37 Kw. Hiện rõ quy luật giảm đột biến cảm ứng trong khe hở giữa
stato và rôto khi tăng tần số từ 50 đến100 hz khi
22
=
p
và từ 100 đến 200 hz khi
42 =p tiếp sau ta nhận thấy sự tăng của B

.
Hiện tợng này giải thích cho việc tăng sử dụng các vật liệu hoạt tính
trong các động cơ điện chìm nhằm tạo ra giá trị tổn thất cơ học hợp lý nhất khi
tăng tần số quay và tăng tần số dòng. Các quy luật này chỉ sai lệch chút ít với các
động cơ công suất 37Kw. Điều này trong trờng hợp cụ thể minh chứng cho việc
tăng cờng sử dụng các vật liệu hoạt tính mặc dù tổn thất cơ học có tăng chút ít

khi công suất tăng.





Hình II.1. Mối liên hệ phụ thuộc của cảm ứng từ trong khe hở giữa các lá thép vào tần số
Nghiên cứu các tài liệu về động cơ điện chìm kiểu khô, nửa ớt và kiểu
ớt có thể rút ra kết luận là khi tính toán thiết kế động cơ điện chìm thì động cơ
điện chìm kiểu khô có các thông số kỹ thuật và cách tính toán rất gần với các
thông số và cách tính toán thiết kế động cơ điện bình thờng. Đặc điểm cần quan
tâm nhất là động cơ điện chìm có chiều dài lớn hơn, đờng kính tiết diện tròn
của động cơ chìm lại nhỏ hơn. Ngoài ra, vấn đề làm kín đóng vai trò quan trọng
nhất với cụm chi tiết của vòng làm kín cơ khí của động cơ điện chìm.

20
II.3. Tính toán các thông số kỹ thuật
II.3.1. Tính toán các thông số kỹ thuật của động cơ điện chìm 1KC55/4
a. Các thông số định mức
Điện áp định mức: U
n
= 380 V
Tần số nguồn điện: 50Hz
Công suất định mức: N
n
= 55 kw
Số đôi cực: p = 2
Kiểu bảo vệ: IP 68
Hiệu suất: 90%
Hệ số cos = 0.91

b. X ác định kích thớc cơ bản
1.Chiều cao tâm trục: h = 160 mm
2.Đờng kính ngoài stato Da = 327 mm
3. Đờng kính trong stato: D1 = 0,61. Da = 200 mm
4.Chiều dài lõi thép stato:

mm380
150020.6,0.360.955,0.11,1.7,0
8,5910.1,6
n.D.B.Akk.
N.10.1,6
l
2
7
2
1
ds
,7
1
==

=


ở đây chọn: A=360A/cm; B

= 0,60T; k
s
= 1,11; k
d

= 0,955.
5. Số rãnh stato: Z1 = 2m1pq1 = 2.3.2.3 =36
7. Sổ rãnh rôto: Z2 = 28
8.Bớc rãnh stato:

9. Khe hở không khí:

mm
p
D
54,0
2.2
9
1
1200
200
2
9
1
1200
1
=






+=

+=

; lấy = 0,5 mm
10. Đờng kính ngoài roto:
D
2
= D
1
2. = 200-2.0,5 = 199 mm
453.17
36
200
1
1
1
===


Z
D
t

21

Hình II.2. Sơ đồ trải dây của động cơ điện chìm
(m= 3; Z=36; 2p= 4; a= 4; q=3; y= 1-8)
11. Số thanh dẫn trong rãnh:

40
59
4.745,1.360
I
at.A
W
1
11
n
=== lấy W
n
= 40
12. Bớc rãnh roto:
mm
Z
D
t 327,22
28
199.
.
2
2
2
===

13. Số vòng dây trong một pha:
60
4
40
.3.2
1
11
===
a
W
qpW
n













14.Từ thông khe hở không khí:
Wb
fwkk
Uk

ds
e
.0276,0
60.50.96.0.11,1.4
380.98,0
4
1
1
===


15. Mật độ từ thông khe hở không khí:
T64,0
7,0.380.200.
10.4.0276,0
.l.D.
10.p2.
B
6
11
6
=

=


=

16. Bề rộng của răng stato:
mm
kB
tB
b
cZ
Z
8
95,0.47,1
453,17.64,0
.
.
1
1
1
===


17. Chiều cao gông stato:
mm34
95,0.380.13,1.2
10.0276,0
kl.B.2
10.
h
6
d11g
4
1g
==

=
18. Chiều cao rãnh stato:
mm5,2934
2
200327
h
2
DD
h
1g
1a
1r
=

=

=
19. Kích thớc rãnh stato:
d
1
= 8,5 mm;
d
2
= 10,5 mm;

22
h
Z1
= 29,5 mm;

h
g1
= 34 mm;
h
W1
= 1,5 mm;
b
W1
= 2,5 mm;
20. Diện tích rãnh trừ nêm:

2
2
12
21
2
2
,
22625,19.
2
5,105,8
8
5,10.
28
.
mmh
ddd
S
r
=

+
+=
+
+=



21.Diện tích cách điện rãnh:

2
2112
2
8,142,0.5,85,1025,19.2
2
5,10.
2
2
.
mmcddh
d
S
cd
=






+++=

+++=



22. Diện tích thực của rãnh:

2'
2118,142,226 mmSSS
cdrr
===

23. Tiết diện dây đồng sơ bộ:

2
111
1
,
cu
mm23,1
6.2.4
59
Jna
I
s ===

24. Đờng kính dây đồng cha kể cách điện:

mm25,1
23,1.4
s.4
d
5,0
5,0
'
cu'
cu
=







=

=

25. Chọn dây đồng tiết diện tròn có các thông số sau:
- Đờng kính dây cha kể cách điện: d
cu
= 1,25 mm
- Đờng kính kể cả cách điện: d
cd
= 1,33mm
- Tiết diện cha kể cách điện: s
cu
= 1,227 mm
2

26. Hệ số lấp đầy rãnh stato :

67,0
211
33,1.2.40
S
d.nW
k
2
r
2
cd
1n
ld
===

27.Dòng điện trong thanh dẫn rôto:

A645
28
96,0.60.6
.59.885,0
Z
kW.6
I.kII
2
d1
1i2td
====
28.Tiết diện thanh dẫn rôto:

2
2
2
'
td
mm261
5,2
645
J
I
S ===
29 Dòng điện trong vòng ngắn mạch:

A1450
28

2.
sin.2
1
.645
Z
p.
sin.2
1
.II
2
2V
=

=

=

23
30. Tiết diện vòng ngắn mạch:

2
V
V'
v
mm790
8,1
1450
J
I
S ===

31.Chiều cao gông rôto:

mm32
95,0.38.2,1.2
10.0276,0
klB2
10.
h
4
c22g
4
2g
==

=
32. Đờng kính trục rôto: D
T
= 80 mm
33. Chiều cao rãnh rôto:

mm
DhD
h
Tg
r
5,30
2
8032.2199
2
.2

22
2
=

=


=

34. Kích thớc rãnh rôto:
- Chon rãnh rôto có thành răng song song.
- Bề rộng răng : d = 10,5 mm
- Miệng rãnh rôto: b
W2
= 1,5 mm
- Chiều cao rãnh rôto: h
r2
= 30,5mm
- Chiều cao gông rôto: h
g2
= 32 mm
- Chiều cao miệng rãnh: h
W2
= 1,5 mm
- Chiều cao vòng ngắn mạch: h
V
= 1,2.h
r2
= 40 mm
- Bề rộng vòng ngắn mạch: b

V
= S
V
/h
V
= 790/40 = 20 mm
- Rãnh rôto làm nghiêng một bớc: t
2
= 24,8 mm
c. Tính toán mạch từ
35. Hệ số khe hở không khí:

097,10258,1.069,1.
21
=
=
=

kkk
Trong đó:

069,1
5,2
5,2
37,19
.5,0.537,19
5,2
37,19
.5,0.537,19
.5

5
1
1
1
11
1
1
1
1
=
+
+
=
+
+
=
w
w
w
b
b
t
t
b
t
t
k

0258,1
5,1
5,1
327,22
.5,0.5327,22
5,1
327,22
.5,0.5327,22
.5
5
2
2
1
12
2
2
2
1
=
+
+
=
+
+
=
w
w

w
b
b
t
t
b
t
t
k




36. Dùng thép kỹ thuật cán nguội đẳng hớng 22 của Nga

24
37. Sức từ động khe hở không khí:

ABkF .56110.64,0.05,0.097,1.6,110 6,1
44
===



38.Mật độ từ thông ở răng stato :

T
kb
tB
B

cZ
Z
.63,1
95,0.8
37,19.64,0
.
1
1
1
===


39. Cờng độ từ trờng ở răng stato:
- Tra đờng cong từ hoá ứng với B
Z1
= 1,63 ta có H
Z1
= 15,6A/cm
40. Sức từ động ở răng stato:

AHhF
ZZZ
.816,15.6,2.2 2
1
'
11
===
Trong đó h

Z1

= h
Z1
d
2
/3 = 26 mm
41. Mật độ từ thông ở gông stato:
T.13,1
95,0.380.34.2
10.0276,0
k.l.h.2
10.
B
6
c11g
4
1g
==

=
42. Chiều dài mạch từ ở gông stato:
(
)
(
)
mm
p
hD
L
ga
g

230
4
34327.
.2
.
1
1
=

=

=



43. Cờng độ từ trờng ở gông stato:
- Tra đờng cong từ hoá ứng với B
g1
= 1,13T ta có H
g1
= 4,88 A/cm
44 Sức từ động ở gông stato :

AHLF
gg
g
.11288,4.2,230.1,0 1,0
11
1
=

=
=

45. Mật độ từ thông ở gông rôto:

T.19,1
95,0.380.32.2
10.0276,0
k.l.h.2
10.
B
6
c22g
4
2g
==

=

46. Cờng độ từ trờng ở gông rôto:
- Tra đờng cong từ hoá ứng với B
g2
= 1,19 T ta có H
g2
= 3,98A/cm
47. Chiều dài mạch từ ở gông rôto:
(
)
(
)

mm
p
hD
L
gT
g
88
4
3280.
.2
.
2
2
=
+
=
+
=



48. Sức từ động ở gông rôto:
A.3598,3.88.1,0H.L.1,0F
2g2g2g
===

49. Mật độ từ thông ở răng rôto:

25
T

kb
tB
B
cZ
Z
.43,1
95,0.5,10
327,22.64,0
.
.
2
2
2
===


50. Sức từ động trên răng rôto:
AHhF
ZZZ
7,4855,9.5,25.1,0.2 1,0.2
2
'
22
===

Trong đó h

Z2
= h
Z2

h
W2
d/3 = 25,5mm
51. Hệ số bão hoà răng:
23,1
561
7,4881561
21
=
+
+
=
+
+
=


F
FFF
k
ZZ
Z

Nh vậy ở đây:
1,0015,0
23,1
23,125,125,1
=

=

Z
Z
k
k
cho nên không cần tính lại.
52. Tổng sức từ động của mạch từ:

A.856357,4811281561FFFFFF
2g2Z1g1Z
=++++=++++=


53. Hệ số bão hoà toàn mạch:
52,1
561
856
F
F
k ===

à

54. Dòng điện từ hoá:
A.5,11
925,0.60.7,2
856.2
k.W7,2
F.p
I

d1
===
à

Dòng điện bão hoà phần trăm: I
à
% = I
à

/ I
1
= (11,5 / 59).100% = 19,3%
d.Chế độ làm việc
55. Điện kháng của từ trờng chính:

===
à
à
.38,32
5,11
380.98,0
I
E
x
56. Chiều dài phần đầu nối dây quấn stato:

mmkl
yn
25545140.5,145.
11

=
+
=
+=


trong đó:
()
(
)
mmy
Z
hD
Z
y
1407.
36
5,29200.
.
.
1
11
=
+
=
+
=

57. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato:
l
tb
= l
1
+ l
n1
= 380 + 255 = 645 mm
58. Chiều dài dây quấn một pha của stato:

mmWlL
tb
.7740060.645.2 2
11
=
==
59. Điện trở tác dụng của dây quấn stato:

()
[]
()
[]
=+=+=


.168,0
57.4.2.41,1
10.77400
15115.004,01

57.
10.
15.004,01
3
111
3
1
1
ans
L
tr
cu
c

60. Hệ số từ dẫn tản rãnh stato: