ĐỘNG CƠ RÔTO LỒNG SÓC

Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng và phát triển của đất nước ngày càng phát
triển cao hơn trong mọi lónh vực : công nghiệp, giao thông và các dòch vụ
trong cuộc sống hằng ngày. Thực tế cho thấy máy điện không đồng bộ nói
chung và động cơ không đồng bộ nói riêng. Do có kết cấu đơn giản dễ chế
tạo, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành lại hạ mà nổi bật nhất là
động cơ không đồng bộ rôtor lồng sóc và được sử dụng rộng rãi nhất.
Trong công nghiệp được dùng nó làm nguồn động lực cho máy cản, máy
công cụ trong công nghiệp nhẹ… trong hầm mỏ dùng máy tời, quạt gió…
trong nông nghiệp dùng máy bơm, máy gia công nông sản… trong dòch vụ
hằng ngày máy điện không đồng bộ cũng chiếm một vò trí khá quan trọng
như được dùng cho máy quay đóa. Quạt gió, động cơ cho tủ lạnh và các
thiết bò khác…
Tóm lại, theo sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá và tự động
hoá ngày càng cao trong sản xuất, đời sống và trong một số lónh vực khác.
Cho nên phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ nói chung và
động cơ không đồng bộ nói riêng ngày càng rộng rãi và thông dụng nhiều
nhất là động cơ không đồng bộ Rôtor lồng sóc có công suất vừa và nhỏ vì
so với các loại động cơ khác nó có ưu điểm nổi bật hơn hẳn, ngoài ra trong
khi làm việc ít gây tiếng ồn và không gây ra cản nhiễu vô tuyến. Nhưng nó
có một số nhược điểm là mômen mở máy nhỏ, dòng điện mở máy lớn,
điều chỉnh tốc độ khó khăn. Do đó không thể khởi động trực tiếp hay làm
việc trong một số trường hợp tải cần mômen lớn và tốc độ lớn… đểkhắc
phục nhược điểm này thì người ta chế tạo ra loại động cơ không đồng bộ
rôtor lồng sóc nhiều tốc độ, dùng rôtor rãnh sâu, lồng sóc kép… nhằm để
hạ được dòng điện khởi đôïng và tăng được mômen mở máy và điều chỉnh
tốc độ dễ dàng hơn.
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 1
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Trong suốt thời gian học chuyên nghành về máy điện cũng không đủ
nhiều cho đến khi nhận đề tài tốt nghiệp, em được khoa và bộ môn thiết bò
điện giao cho nhiệm vụ thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha rôtor lồng
sóc với các số liệu ban đầu như trên.
Để hoàn thành nhiệm vụ yêu cầu của bang thiết kế đặt ra, em được
sự giúp đỡ của các thầy cô giáo bộ môn và đặt biệt là thầy giáo hướng dẫn
Nguyễn Trung Cư, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành
nhiệm vụ của bảng thiết kế tuần tự theo các chương nhỏ sau:
Lời nói đầu
Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động
Chương II.Tính toán và xác đònh kích thước chủ yếu của máy
Chương III.Tính toán dây quấn, rãnh Stator và khe hở không khí
Chương IV.Tính toán dây quấn, rãnh và gông rôtor
Chương V. Tính toán mạch từ
Chương VI. Tính toán tham số của động cơ điện ở chế độ đònh mức
Chương VII. Tính toán tổn hao thép và tổn hao cơ
Chương VIII.Tính toán đặc tính làm việc của động cơ
Chương IX. Tính toán đặc tính khởi động
Chương X. Tính toán nhiệt
Chương XI. Tính toán trọng lượng,vật liệu tác dụng vàchỉ tiêu sử
dụng vật liệu máy.
Chương XII .Tính toán cơ.
Chương XII . Chuyên Đề.
Nói chung trong quá trình thiết kế, tuy bản thiết kế đã hoàn thành và
đạt được yêu cầu, chỉ tiêu cũng như tiêu chuẩn của nhà nước của bản thiết
kế đề ra.
Nhưng em là một sinh viên mới bắt tay vào việc nghiên cứu và thiết
kế vả lại đề tài về máy điện rất đa dạng và phong phú, hơn nữa thời gian
có hạn. Cho nên em không tránh khỏi nhưng thiếu xót và cũng như không
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 2
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
tối ưu của vấn đề. Do đó em rất mong sự thông cảm và bỏ qua của thầy cô
về những sai sót của em trong bảng thiết kế và em mong muốn nhận được
sự chỉ bảo và góp ý của các thầy cô trong bộ môn để cho em học hỏi và rút
kinh nghiệm về sau.
Em xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, tháng 5 năm 2005
Sinh viên thiết kế
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 3
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG
A. Phân loại và kết cấu và nguyên lý hoạt động của động cơ:
I. Phân loại:
Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu
chính: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phong nổ
Theo kết cấu của Rotor, máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại:
loại Rotor kiểu dây quấn và loại Rotor kiểu lồng sóc.
Theo số pha trên dây quấn Stator có thể chia làm các loại: Một pha,
hai pha và ba pha.
II.Kết cấu:
Giống như các máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ gồm
các bộ phận chính sau:
1.Phần tónh hay Stator:
Trên Stator có vỏ, lõi sắt và dây quấn.
a. Vỏ máy:
Vỏ máy có tác dụng cố đònh lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm
mạch dẫn từ . thường vỏ máy làm bằng gang. Đối với máy có công suất
lớn (1000 Kw) thường dùng thép tấm hàn lại làm thành vỏ. Tuỳ theo cách

làm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau.
b. Lõi sắt:
Lõi sắt là phần dẫn từ . Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay
nên để giảm tổn hao, lõi sắt được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện
dày 0,5mm ghép lại. Khi đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 990mm thì dùng
cả tấm tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trò số trên thì phải dùng
những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn.
Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để
giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Nếu lõi sắt ngắn thì có thể ghép
thành một khối. Nếu lõi sắt dài quá thì thường ghép thành từng thếp ngắn,
mỗi thếp dài 6 đến 8 cm,đặt cách nhau 1cm để thông gió cho tốt. Mặt trong
của lá thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
c. dây quấn:
Dây quấn Stator được đặt vào các rãnh của lõi sắt và được cách điện
tốt với lõi sắt. Bối dây có thể là một vòng (gọi là dây quấn kiểu thanh dẫn)
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 4
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
bối dây thường được chế tạo dạng phần tử và tiết diện dây thường lớn, hay
cũng có thể: bối dây gồm nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ gọi là dây
quấn kiểu vòng dây). Số vòng dây mỗi bối, số bối dây mỗi pha và cách nối
dây là tuỳ thuộc vào công suất, điện áp, tốc dộ, điều kiện làm việc của
máy và quá trình tính toán mạch từ.
2. Phần quay hay Rotor:
phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn.
a. Lõi sắt:
Lõi sắt là các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau. Lõi sắt được
ghép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá Rotor của máy. Phía ngoài
của lá thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
a. Rotor và dây quấn Rotor:

Rotor có hai loại chính: Rotor kiểu dây quấn và Roto kiểu lồng sóc.
- Loại Rotor kiểu dây quấn : Rotor có dây quấn giống như dây quấn
Stator. Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu
sóng hai lớp vì bóp được những đầu dây nối, kết cấu dây quấn trên Rotor
chặt chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp.
Dây quấn ba pha của Rotor thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối
vào ba vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố đònh ở một đầu trục và
thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặc điểm của
loại động cơ điện Rotor dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện
trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch điện Rotor để cải thiện tính năng
mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Khi
máy làm việc bình thường dây quấn Rotor được nối ngắn mạch.
- Loại Rotor kiểu lồng sóc: kết cấu của loại dây quấn này rất khác với
dây quấn Stator. Trong mỗi rãnh của lõi sắt Rotor đặt vào thanh dẫn bằng
đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai
vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta
quen gọi là lồng sóc.
Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt. để cải thiện tính
năng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh Roto có thể làm
thành dạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng
sóc kép. Trong máy điện cỡ nhỏ, rãnh Roto thường được làm chéo đi một
góc so với tâm trục.
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 5
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
3. Khe hở:
Vì Rotor là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện
không đồng bộ rất nhỏ (từ 0,2 đến 1mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa) để
hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào và như vậy mới có thể làm cho
hệ số công suất của máy cao hơn

* Nguyên lý hoạt động của máy điện không đồng bộ nói chung
và động cơ không đồng bộ 3 pha rôtor lồng sóc nói riêng là làm việc dựa
theo nguyên lý cảm ứng điện từ.
* Khi cho dòng điện 3 pha đi vào dây quấn 3 pha đặt trong lõi sắt
Stator, trong lõi sắt Stator của máy tạo ra một từ trường quay với tốc độ
đồng bộ n
1
= 60.f/p với p là số đôi cực, f là tần số lưới. Từ trường quay cắt
các thanh dẫn của dây quấy Stator, cảm ứng các sư6t1 điện động. Vì dây
quấn rôtor nối ngắn mạch, nen sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện
trong các thanh dẫn của rôtor. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay
của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôtor, kéo rôtor quay cùng chiều
quay từ trường với tốc độ n
Hình : Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
Để minh hoạ vẽ từ trường quay tốc độ n
1
, chiều sức điện động và
dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rôtor, chiều lực điện từ F
đt
.
Khi xác đònh chiều sức điện động cảm ứng theo qui tắc bàn tay phải
ta căn cứ vào chuyển động tương đối của thanh dẫn rôtor với từ trường.
Nếu coi từ trøng đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh
giược với chiều chuyển dộng của n
1
. từ đó áp dụng qui tắc bàn tay phải xác
đònh được chiều chuyển động của sức điện động như hình vẽ.
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 6
F

dt
s
N
N
s
F
dt
F
dt
F
dt
F
dt
n
1
n
1
n n
s
s
F
dt
n
F
dt
n
1
F
dt
n

1
1
n
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
Chiều lực điện từ xác đòng theo qui tắc bàn tay trái trùng với chiều
quay n
1
.
Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n
1
, vì nếu tốc độ
bằng nhau thì khơng có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn không
có sức điện động và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng 0.
Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc
dộ trượt n
2
.
n
2
= n
1
– n
Hệ số trượt của tốc độ là :
s =
2 1
1 1
n n -n
=
n n
Khi rôtor đứng yên (n = 0), hệ số trượt s = 1. Khi rôtor quay đònh mức

s = 0,02÷ 0,06
tốc độ động cơ :
1
60.
(1 ) (1 )
f
n n s s
p
= − = −
vòng/phút
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 7
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
CHƯƠNG II : KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
1. Tốc độ đồng bộ :

1
1
60.f
60.50
p 2(vøong/ phùut)
n 1500
= = =
trong đó : n
1
=1500 là tốc độ của động cơ
f
1
=50 hz là tần số của lưới điện
2. Đường kính ngoài Stator :

Với P
đm
= 90 kw và p =2 tra phụ lục 10-6 tài liệu thiết kế máy điện .
Ta có chiều cao tâm trục của động cơ điện không đồng bộ Rotor lồng sóc
kiểu IP23 theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 cách điện cấp B với h=250
mm.
Tra bảng 10.3 trang 230 ta được đường kính ngoài Stator theo tiêu
chuẩn trong dãy 4A của nga D
n
= 43,7cm.
3. Đường kính trong Stator :
Theo bảng 10.2 trang 230 có K
D
=(0,64
÷
0,68) ứng với động cơ có 2p =4
Trong đó :
+ K
D
: tỉ số giữa đường kính trong và ngoài Stator
+ D : Đường kính trong Stator
+ D
n
=43,7mm
D = K
D
.D
n
=(0,64
÷

0,68) . 43,7 = 29,7 mm
4. Công suất tính toán :
η
'
E
K .P
0,98.90
P 104,2kw
.cos 0,93.0,91
= = =
ϕ
Trong đó :
+ K
E
= 0,98 :Tỉ số giữa sức điện động và điện áp.Tra hình 10.2
trang 231 sách TKMĐ theo D
n
= 43,7cm.
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 8
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
+ P = 90 kw
91,0cos
93,0η
=+
=+
ϕ
Theo bảng 10.1 trang 228 sách TKMĐ
5. Chiều dài tính toán của lõi sắt Stator :
δ

δ δ
α
7 '
2
s d
7
2
6,1.10 .P
l
.k .k .A.B .D .n
6,1.10 .104,2
21,87cm
0,64.1,11.0,92.420.0,8.29,7 .1500
=
= =
Lấy l
δ
= 21,8 cm
trong đó :
+
δ
α
= 0,64 là hệ số cực từ
+ k
s
= 1,11 là hệ số sóng hình sin
+ k
d
=0,92 là hệ số dây quấn
+ A = 420 A/cm là tải đường

+ B
δ
= 0,806 là mật độ từ thông khe hở không khí
Do lõi sắt ngắn nên được làm thành một khối.
Chiều dài của lõi sắt Stator, Rotor :
l
1
= l
2
=l
δ
= 21,8 cm
6. Bước cực :
cm3323
4
729143
p2
D
,=
,.,
=
.
=
π
τ
Trong đó :
2p = 4 số đôi cực
D = 29,7 cm
7. Lập phương án so sánh :
Hệ số :

930
3323
821
l
,=
,
,
==
τ
λ
δ
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 9
được chọn theo kiểu
dây quấn ở máy
nhie u cực trang 231 à
sách TKMĐ
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
Trong dãy máy động cơ khôngđồng bộ K, công suất 90 KW, 2p = 4
có cùng đường kính ngoài (nghóa là cùng chiều cao tâm trục h). với máy
100 KW 2p = 4 .
+ Hệ số tăng công suất của máy này là :
100
= =1,11
90
γ
Do đó λ của máy 100 kw bằng : λ
100
=λ

90
.γ =1,11.0,93=1,032
Theo hình 10.3b trang 233 ta thấy hệ số λ
90
và 
100
nằm trong vùng
gạch chéo cho phép tức là thỏa mãn điều kiện kinh tế và kỹ thuật. Do đó
việc chọn phương án trên là hợp lý.
8. Dòng điện pha đònh mức :

A13161
910930220
1090
U
10P
I
3
1
3
1
,
,.,.
.
cos
.
===
η
Trongđó :
+U

1
= 220 là điện áp đặt vào Stator
+ P = 90 KW là công suất đònh mức
+ =0,93
η
là hiệu suất
+cos ϕ = 0,91 là hệ số công suất
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 10
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
CHƯƠNG III :
THIẾT KẾ DÂY QUẤN, RÃNH STATOR VÀ KHE HỞ
KHÔNG KHÍ
Dây quấn phần ứng (Stator) máy điện xoay chiều không đồng bộ
rotor lồng sóc gồm nhiều phần tử nối với nhau theo qui luật nhất đònh. Các
phần tử ở đây cũng chính là số bối dây và được đặt trong các rãnh phần
ứng. Mỗi bối dây có nhiều vòng dây. Số vòng dây của mỗi bối, số bối của
mỗi pha và cách nối phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều kiện
làm việc của máy và quá trình tính toán điện từ
Dạng rãnh Stator phụ thuộc vào thíêt kế điện từ và loại dây dẫn.
Rãnh được thiết kế sao cho có thể cho vừa số dây dẫn kể cả cách điện và
công nghệ chế tạo (dập, cắt) dễ dàng. Mật độ từ thông trên gông và răng
không lớn hơn một trò số nhất đònh, để đảm bảo tính năng của máy.
Đối với khe hở không khí ta cố gắn lấy nhỏ để cho dòng điện không
tải nhỏ và hệ số công suất cao. Nhưng nếu khe hở không khí quá nhỏ thì
công nghệ chế tạo khó và đễ sát cốt làm tăng tổn hao phụ.
9. Số rãnh Stator :
Số rãnh của một pha dưới một cực là q
1
, thông thường chọn q

1
trong
khoảng từ 2 đến 5. ở đây vì máy có công suất vừa nên lấy q
1
= 4. Việc
chọn q
1
ảnh hưởng trực tiếp đến số rãnh Stator Z
1
. số rãnh này không nên
nhìêu quá vì như vậy diện tích cách điện chiếm chỗ so với số rãnh ít sẽ
nhiều hơn do đó hệ số lợi dụng rãnh sẽ kém đi. Mặt khác về phương diện
độ bền cơ thì số rãnh lớn làm cho độ bền cơ của răng yếu đi. Nếu số rãnh
ít sẽ làm cho dây quấn phân bố không đều trên bề mặt lõi sắt nên suất từ
động phần ứng có nhiều số bậc cao.
Z
1
=6.p.q
1
= 6 . 2. 4 =48 rãnh
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 11
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
10. Bước rãnh Stator :
cm
Z
D
t 944,1
48
7,29.14,3 π

1
1
===
11. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh :
Chọn số mạch nhánh song song a =1
1
r1
1
A.t .a
420.1,944.4
U = = =20,26
I 161,13
Nhưng số thanh dẫn tác dụng của một rãnh U
r1
phải dược qui về số
nguyên. Vì dây là dùng dây quấn hai lớp nên nó phải là số nguyên chẵn do
đó lấy U
r1
= 20 thanh.
12. Số vòng dây nối tiếp của một pha :
r1
1 1
U 20
W =p.q . =2.4. =40
a 4
(vòng)
Trong đó :
Chọn số mạch nhánh song song a
1
= 4

13. Tiết diện và đường kính dây dẫn :
Theo hình 10.4a tri số AJ của máy điện không đồng bộ kiểu bảo vệ
IP23 với h = 250 mm, trang 237 sách TKMĐ ta lấy giá trò AJ = 2370
A
2
/cm.mm
2

Mật độ dòng điện

2
AJ 2370
J= = =5,7A mm
A 415
Trong đó :

1 1đm
2.m.W .I 2.3.40.161,13
A= = =415A/cm
p.D 2.29,7

- Tiết diện dây sơ bộ:

' 2
1
1
'
1 1 1
I
161,13

S = = =2,356mm
a .n .J 4.3.5,7
Trong đó: n
1
= 3 là số sợi chập song song
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 12
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
a
1
= 4 là số mạch nhánh song song
I
đm
= 161,13 cm
'
1
5,7J
=
2
A
mm
Ta chọn n
1
=3 là số sợi chập song song
- Theo phụ lục VI bảng VI-1 trang 619 sách TKMĐ chọn dây đồng
tráng men FET-155 có đường kính
=
1,74
1,825
cd

d
d
với S
1
= 2,38 mm
2
14. Kiểu dây quấn:
Chọn dây quấn 2 lớp sóng bước ngắn với y = 10
τ = = =
1
48
12
2. 4
Z
P
10
0,833
12
y
β = = =
τ
15. Hệ số dây quấn:
+ Hệ số bước ngắn:
sin . sin0,833. 0,966
2 2
y
k
π π
= β = =
+ Hệ số bước rải:

1
1
15
sin . sin4.
2 2
0,958
15
.sin 4.sin
2 2
r
q
k
q
α
= = =
α
Trong đó:
1
.360 2.360
15
48
p
Z
°
α = = =
+ Hệ số dây quấn: k
d
= k
y
. k

r
= 0,966 . 0,958 =0,925
16.Từ thông khe hở không khí:
1
1
.
0,98.220
0,02625
4. . . . 4.1,11.0,925.50.40
φ = = =
E
d d
K U
wb
k k f W
Trong đó:
K
E
= 0,98 lấy theo hình 10 – 2
U
1
= 220 Điện áp pha đònh mức
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 13
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
11,1
=
s
k

k
d
= 0,925
f = 50 Hz là tần số
W
1
= 40 vòng
17.Mật độ từ thông khe hở không khí:
4 4
1 1
.10 0,02625.10
0,806
. . 0,64.23,33.21,8
δ
δ
φ
= = =
B T
a t l
Trong đó:
0,02625Wb
φ =
64,0
=
δ
α
là hệ số xung cực từ
1
23,33
τ =

cm
l
1
=21,8 cm
18.Sơ bộ đònh chiều rộng của răng:
'
d 1 1
z1
z1 1 c
B .l .t
0,806.1,944
b = = =0,911cm
B .l .k 1,85.0,93
Trong đó:

0,806B T
δ
=
t
1
= 1,944 cm
k
c
=0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt tra theo bảng 2.2 trang
sách TKMĐ
+ Động cơ kiểu bảo vệ IP23, 2p = 4, h = 250 mm.
Treo bảng 10.5b trang 241 sách TKMĐ
Ta chọn B
z1
= 1,85 T

19.Sơ bộ đònh chiều cao gông Stator:
4 4
'
g1
1 1
.10 0,02625.10
h 4,05
2. . . 2.1,6.21,8.0,93
φ
= = =
g c
cm
B l k
Trong đó:
0,02625Wb
φ =

Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 14
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
l
1
= 21,8 cm
k
c
= 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt
B
g1
= 1,6T là mật độ từ thông trong gông Stator (Tra
theo bảng 10.5a trang 240 sách TKMĐ).

20.Kích thước rãnh và cách điện :
h
r1
= 29,5 mm
h
12
= 22,5 mm
d
1
= 11 mm
d
2
= 13 mm
b
41
= 3,4 mm
h
41
= 0,5 mm
'
n
r1 g1
D -D
h = -h
2


43,7 29,7
4,05 2,95
2

cm
−
= − =
Trong đó:
D
n
= 43,7 cm
D = 29,7 cm
'
g1
h =4,05cm
+ Đường kính trong rãnh:
( ) ( )
'
41 1 z1
1
1
. D+2.h -Z .b 29,7+2.0,05 -48.0,911
d = = =1,112cm
Z - 48-
π π
π π
lấy d
1
= 1,1 cm =11 mm
( )
( ) ( )
' r1 2
z1 2
1

'
r1 z1 1
2
1
D+2.h -d
b = -d ]
Z
D+2.h -b .Z 29,7+2.2,97 -48.0,911
d = = =1,33cm
+Z +48
π
π π
π π
+ Chiều rộng miệng rãnh:
+ Chiều cao:
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 15
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
1 2
12 r1 41
d +d
1,3+1,1
h =h - -h =2,95- -0,05=2,25cm
2 2
Trong đó:
h
r1
= 2,95 cm là chiều cao răng Stator
d
1

= 1,1 cm đường kính đáy nhỏ rãnh Stator
d
2
= 1,3 cm đường kính đáy lớn rãnh Stator
+ Chiều dài miệng rãnh:
Trong thực tế chiều dài miệng rãnh h
41
= 0,5 mm chứ không thể nhỏ
hơn vì công nghệ cắt dập không thể cắt dập được.
+ Theo bảng VIII – 1 ở phụ lục VIII trang 629 sách TKMĐ
Chọn chiều dài cách điện rãnh là c = 0,4 mm
Chọn chiều dài của nêm là c
’
= 0,5 mm
+ Diện tích rãnh trừ nêm:
12
21
2
2
2
1
'
).
2
(
8
).(
h
dddd
S

r
+
+
+
=
π

2 2
2
.(11 13 ) 11 13 11
( ).(22,5 ) 317
8 2 2
mm
π + +
= + − =
+ Chiều rộng của miếng các tông nêm là (
2
.
1
d
π
), của tấm cách điện
giữa 2 lớp là (d
1
+ d
2)
.
+ S
cđ
=

( )
'
1
2112
2
2
.
2
2
.
c
d
cddh
d
ππ
+






+++
=
2
.13 .11
2.22,5 (11 13) .0,4 .0,5 44
2 2
mm
π π

 
+ + + + =
 
 
+ Diện tích có ích của rãnh:
S
cđ
=
−
'
r
S
S
cđ
= 317 – 44 = 273
+ Hệ số lấp đầy rãnh:
k
đ
=
2
r 1 cd
r
u .n .d
20.3.1,825
= =0,732
S 273
Trong đó :
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 16
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

u
r1
= 20 thanh
n = 3
s
r
= 273 cm
21.Bề rộng rãnh Stator:
( )
41 1
'
z1 1
1
. D+2h +d
b = -d
Z
π


( )
29,7 2.0,05 1,1
1,1 0,922
48
cm
π + +
= − =
[ ]
1 2
''
1 2

1
. 2. )
r
z
D h d
b d
Z
π + −
= −

[ ]
. 29,7 2.2,95 1,3
1,3 0,945
48
cm
π + −
= − =
' ''
z1 z1
z1
b +b
0,922+0,945
b = = =0,933cm
2 2
22. Chiều cao gông Stator:
n
g1 r1 2
D -D
1 43,7-29,7 1
h = -h + d = -2,95+ .1,3=4,27cm

2 6 2 6
23. Khe hở không khí:
9 297 9
(1 ) (1 ) 0,8044
1200 2. 1200 4
δ = + = + =
D
mm
p
Việc chọn khe hở không khí δ sao cho nhỏ nhất để có thể công nghệ
chế tao được và làm giảm dòng không tải, cosϕ … nhưng không quá nhỏ vì
nếu quá nhỏ dễ bò chạm giữa rôtor và Stator trong quá trình làm việc. Do
đó theo những máy đã chế tạo bảng 10.8 trang 253 sáchTKMĐ
ta lấy
0,8 0,08mm cm
δ = =
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 17
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATOR
Z = 48 ; Y = 10; τ =12; q = 4; a = 4
1
2 3 4
5
6
7
8 9 1011121314
15
161718192021222324
25

262728293031323334
35
363738394041424344
45
464748
A
X
C
Z
B
Y
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 18
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
CHƯƠNG IV :
DÂY QUẤN RÃNH VÀ GÔNG RÔTOR
24. Số rãnh Rôtor được chọn theo bảng 10.6 trang 246.
Với số đôi cực 2p = 4, số rãnh Stator Z
1
=48 ta có thể chọn :
Z
2
= 40 rãnh
25. Đường kính ngoài Rôtor:
'
2 29,7 2.0,08 29,54D D cm
= − δ = − =
26.Bươc răng Rôtor:
'
2

2
. .29,54
2,32
40
D
t cm
Z
π π
= = =
27.Sơ bộ đònh chiều rộng ranh Rôtor:
'
2 2
z2
z2 2 c
B .l .t
0,806.2,32
b = = =1,087cm
B .l .k 1,85.0,93
δ
Theo bảng 10.5b trang 241. Ta chọn B
z2
= 1,85 T và hệ số ép chặt lõi
sắt k
c
= 0,93.
28. Đường kính trục Rôtor:
D
t
= 0,3.D = 0,3.29,7 = 8,94 cm.
Lấy D

t
= 9 cm
29. Dòng điện trong thanh dẫn Rôtor:
I
td
= I
2
=
1 d1
I 1
2
6.W .k
6.40.0.925
k .I =0,94.161,13. =840A
Z 40
Trong đó:
I
1
= 161,13 A
W
1
= 40 vòng
k
d
= 0,925
Z
2
= 40 rãnh
K
I

= 0,94 được chọn theo cos
ϕ
trong hình 10.5.
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 19
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
30. Dòng điện trong vành ngắn mạch:
v td
0
2
1 1
I =I . =840 =2685A
.p
180 .2
2.sin
2sin
Z
40
π
31. Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm:
' 2
cd
td
2
I
840
S = = =280mm
J 3
Đối với máy không đồng bộ rôtor lòng sóc, tiết diện rãnh rôtor đồng
thời là tiết diện thanh dẫn rôtor. Vì vậy cần phải chọn mật độ dòng điện

cho thích hợp. J
cd
= (2,5
÷
3,5)
2
mm
A
. Chọn J
td
=3
2
mm
A
.
32.Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch:
Mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch J
v
chọn thấp hơn J
td
trong
khoảng từ (20
÷
25)%. Ta chọn J
v
= 2,5
2
mm
A
.

Tiết diện vòng ngắn mạch:
2
v
v
v
I
2685
S = = =1074mm
J 2,5
33. Kích thước rãnh Rôtor và vành ngắn mạch:
Chọn dạng rãnh như hình vẽ, diện tích rãnh cũng chính là diện tích
thanh dẫn của lồng sóc. Lồng sóc được đúc bằng nhôm theo phương pháp
áp lực
h
42
= 0,5 mm
b
42
= 1,5 mm
h
12
= 29 mm
h
r2
= 37,3 mm
d
1
= d
2
= 7,8 mm

a = 1,2. h
r2
= 1,2.37,3 = 44,76 lấy a = 45 mm
b =
1074
23,86
45
v
S
mm
a
= =
lấy b= 23,9 mm
lấy S
v
= a.b = 1075,5 mm
2
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 20
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
D
v
= D – (a+1) = 297 – (45+1) = 251 mm =25,1 cm
34. Diện tích rãnh Rôtor:
S
r2
=
2 2 2
12
.d +h .d= .7,8 +29.7,8=274mm

4 4
π π
35. Diện tích vòng ngắn mạch:
S
v
= a . b = 45 . 23,9 =1075,5 mm
2

36. Bề rộng răng Rôtor:
'
42 12
'
z2
2
4
D -2.h - (h +d)
3
b = -d
Z
 
π
 
 

4
29,5 2.0,05 (2,9 0,78)
3
0,78 1,147
40
mm

 
π − − +
 
 
= − =
37. Làm rãnh nghiêng ở Rôtor với độ nghiêng bằng một bước rãnh
Stator.
Để giảm lực ký sinh tiếp tuyến và hướng tâm người ta thường làm
nghiêng rãnh Stator hay rôtor. Vì như vậy có thể triệt tiêu sóng điều hoà
răng. đây ta làm nghiêng rãnh ở rôtor và làm nghiêng bằng 1 bước răng
Stator
b
n
= t
1
= 1,944 cm
38. Chiều cao gông rôtor:
h
g2
=
'
t
r2 2
D -D
1 29,54-9 1
-h + d = -3.73+ 0,78=6,67cm
2 6 2 6
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 21
a=45

b=23,9
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
CHƯƠNGV :TÍNH TOÁN MẠCH TỪ:

39.Hệ số khe hở không khí:
21
.
δδδ
kkk
=
Trong đó:
1
1
1 1
1,944
1,088
. 1,944 1,953.0,08
t
k
t
δ
= = =
− υ δ −
Với
2
2
41
1
41
3,4

b
( )
( )
0,8
d
= = =1,953
b 3,4
5+
5+
0,8
d
γ
2
d2
2 2
2
2
42
2
42
t
2.32
k = = =1,018
t - .d 2.32-0,511.0,08
(b d)
(1.5 0,8)
= = =0,511
b 1,5
5+
5+

0,8
d
γ
γ
1 2
. 1,088.1,018 1,108k k k
δ δ δ
⇒ = = =
40. Dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm, cán nguôïi loại 2211
41. Sức từ động khe hở không khí:
4 4
1,6. . . .10 1,6.0,806.1,108.0,08.10 1143F B k A
δ δ δ
= δ = =
Trong đó:
0,806B T
δ
=
1,108k
δ
=
0,08cm
δ=
42.Mật độ từ thông răng Stator:
1 1
z1
z1 c 1
B .t .l
0,806.1,944
B = = =1,806T

b .k .l 0,933.0,93
δ
Trong đó:
0,806B T
δ
=
t
1
= 1,944 cm
b
z1
= 0,933 cm
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 22
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
k
c
= 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt lấy theo bảng 2.2
43. Cường độ từ trường trên răng Rôtor:
Theo bảng V – 6 ở phụ lục V trang 608 sách TKMĐ
Ta có:
B
z1
= 1,806 T
⇒
H
z1
= 27,6 A/cm
44. Sức từ động trên răng Stator:
'

1 1 1
2. . 2.2,516.27,6 139
z z z
F h H A
= = =
Trong đó:
'
1
1 1
13
29,5 25,16
3 3
z r
d
h h mm
= − = − =
45.Mật độ từ thông ở răng Rôtor:
2 2
z2
z2 2 c
B .l .t
0,806.2,32
B = = =1,753T
b .l .k 1,147.0,93
δ
Trong đó:

0,806B T
δ
=

t
2
= 2,32 cm
b
z2
= 1,147 cm
k
c
= 0,93 Là hệ số ép chặt lõi sắt lấy theo bảng 2.2
46. Cường độ từ trường trên răng rôtor:
Theo bảng V – 6 ơ û phụ lục V trang 608 sách TKMĐ có:
B
z2
= 1,753 T
⇒
H
z1
= 22,5 A/cm
47. Sức từ động trên răng rôtor:
'
2 2 2
2. . 2.22,5.3,47 156
z z z
F h H A
= = =
Trong đó:
'
2
2
0,78

3,73 3,47
3 3
z r
d
h h cm
= − = − =
48. Hệ số bão hoà răng:
1 2
1143 139 156
1,26
1143
z z
z
F F F
k
F
δ
δ
+ +
+ +
= = =
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 23
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
Trong đó:
1143F A
δ
=
F
z1

= 139 A
F
z2
= 156 A
49. Mật độ từ thông trên gông Stator:
4 4
g1
g1 1 c
.10 0,02625.10
B = = =1,516T
2.h .l .k 2.4,27.21,8.0,93
φ
Trong đó:
0,02625cm
φ=
h
g1
= 4,27 cm
l
1
=21,8 cm
k
c
= 0,93 Hệ số ép chặc lõi sắt lấy theo bảng 2.2
50. Cường độ từ trường ở gông Stator:
Theo bảng V – 9 ở phụ lục V trang 611 sách TKMĐ
Ta tra được H
g1
= 10,9 A/cm
51.Chiều dài mạch từ ở gông Stator:

( )
( )
n g1
g1
. D -h
p. 43,7-4,27
L = = =30,97cm
2.p 4
π
Trong đó:
D
n
= 43,7 cm
h
g1
= 4,27 cm
2p = 4 Số đôi cực từ
52. Sức từ động ở gông Stator:
F
g1
= L
g1
.H
g1
= 30,97 . 10,9 = 338 cm
Trong đó :
L
g1
= 30,97 cm
H

g1
= 10,9 A/cm
53. Mật độ từ thông trên gông rôtor :
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 24
Đồ án tốt ngiệp Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
4 4
2
2 2
.10 0,02625.10
0,97
2. . . 2.6,67.21,8.0,93
g
g c
B T
h l k
φ
= = =
Trong đó :
g2
2
=0,02625Wb
h =6,67cm
l =21,8cm
φ
54. Cường độ từ trường ở gông rôtor :
Theobảng V-9 của phụ lục V trang 611 sách TKMĐ.
Ứng với B
g2
= 0,97 ta tra được H

g2
= 2,6 A/cm
55. Chiều dài mạch từ gông rôtor :
( )
( )
t g2
g2
D +h
p 9+6,67
L = = =12,3cm
2P 4
π
56. Sức từ động trên gông rôtor :
2 2 2
12,3.2,6 32
g g g
F L H A
= × = =
Trong đó : L
g2
= 12,3 cm
H
g2
= 2,6 A
57. Tổng sức từ động của mạch từ :
F = F
δ
+ F
z1
+ F

z2
+ F
g1
+ F
g2
= 1143 + 139 + 156 + 338 + 32 = 1808 A
Trong đó : F
δ

= 1143 A
F
z1
= 139 A
F
z2
= 156 A
F
g1
= 338 A
F
g2
= 32 A
58 . Hệ số bão hòa toàn mạch :

F 1808
K = = =1,58
F 1143
µ
δ
Trong đó : F = 1808 A

F
δ
= 1143 A
Trường ĐHBK Hà Nội
Trang: 25