thiết kế động cơ không đồng bộ 1 pha điện dùng công suất nhỏ thiết kế tối ưu động cơ

<ĐỒ cÁQl
MÒQl W
7ôcm
aưi <Áai
ỈỈK VK1ÍẨ

CỊ2Ế3Ể!3L
7T/Í
C7rfa
rrừỵtuị
Vfỉ
^ICQÌÍ^Ĩ
1CÌÍ
vìm
aửticựcu
íĐửruị
e>ơ
MỤC LỤC

LỞI MÓI ĐAU
Ngày nay động cơ công suất nhỏ được sử dụng rất rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực như trong công nghiệp, nông nghiệp,
P H tự
Ầ Nđộng
M Ởhoá,
Đ Ầtrong
U G hàng
IỚI T
H I Ệ Utrong
V Ề sinh

Đ Ề hoạt
T À IgiaT H
IÊT
trong
không,
đình
KẾ
.. .Động cơ công suất nhỏ rất đa dạng và phong phú về chủng
loại,
chức thiệu
năngchung
và công
suất.điện
Trong
đósuất
động
cơ điện dung đóng
I- Giới
về máy
công
nhỏ.
một vị trí rất lớn. Bởi vì nó có ưu điểm là dùng nguồn cấp một
II- hệ
Phân
động
cơphù hợp với lưới điện Việt nam,độ tin cậy
pha,
số loại
coscp
cao,

cao ...
III- Động cơ KĐB công suất nhỏ với tụ khởi động.
Để tính toán và thiết kế động cơ điện dung có nhiều cách tính
IV- Thiết kế máy điện nhờ máy tính.
và thiết kế song do trình độ của em còn hạn chế và điều kiện
thời
hạn
trong
bản
V- gian
Mục có
đích
củanên
thiết
kế tối
ưu.thiết kế này còn nhiều phần tính
toán chưa được tối ưu nhất. Ví dụ như sức từ động rơi trên răng
VI- Lưu
thuật
toán
kế tốimàưuem không tránh khỏi những
,gông
staođồvà
roto,
... thiết
Vì vậy
thiếu sót. Em rất mong được cô hướng dẫn và chỉ bảo em
M Ộhiểu
T Csâu
ơ Shơn

Ở Lvề
Ý máy
T H Uđiện
Y Ế Tnói
những thiếu sót đẻP H
emẦ N
được
chung
và định
độngkích
cơ thước
điện dung
nóivàriêng.
I- Xác
cơ bản
thông Cuối
số phacùng
chínhem xin chân
thành cảm ơn cô Nguyên Hồng Thanh đã hướng dẫn em hoàn
thành
đồ án
môn
họcthước
cuối răng
cùngrãnh
của em.
II- Xác
định
kích
stato

III- Xác định kích thước răng
Hà rãnh
Nội rôto
ngày 20 tháng 5 năm 2005
Sinh viên :

Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43
-2-


mmm >= 0,4
Nội dung thiết kế:
cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
(Đồ. iáauẵÙM. (Ì(>(W________________
1. Xác TRÌNH
định kích
thước KÊ
chủ yếu
PHẦN II CHƯƠNG
THIẾT
ĐỂ TẢI
2. Xác định thông sô dây quấn pha chính: Wa; dA/dAcđ.
klđA.
Thiết kế
động cư KĐB một pha điện dung
Dữ liệu cho trước:
3. Xác định kích thước lõi thép Stato và Roto
Pdn, 550[W]

n >= 0,66
4. Tính toán dây quấn phụ: WB; dB/dBcđ; kldB; c
L <=5
5.
kiểm tra
uđmTính
= 220[V]

6.
Vẽ >bản vẽ tổng lắp ráp
C0S(p
0,92
m=2

mmax >= 1,5

Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

JẼỚ7)ĩ&B(Đ rĐ(72 3C43


Vạn
năng

Một pha Ba pha

Với giảm tốc điện từ

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W
Với

roto
lồng sóc

Với Roto lăn

PHẦN MỞ ĐẦU

Một pha

GIỚI THIỆU VỂ ĐỂ TÀI THIẾT KÊ
Động cơ KĐB bộ
Ba pha
CSN
Máy điện công suất nhỏ là đôn2
được lưc
dùng
rất rộng rãi trong gần
nửa thế kỷ
nay.Giới hạn công suất của nó thường trong khoảng một vài phần của oát
đến 750W song cũng có những loại máy điện công suất nhở có công suất
lớn hon. Với sự phát triển nhanh của công nghiệp, tự động hoá cao, do vậy
mà việc đòi sử dụng động máy điện nhỏ trong điều khiển tự động, công
nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, xí nghiệp y tế, nhà ăn công cộng, các
nghành tiểu thủ công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày là một đlũu không thể
thiếu được trong thời đại ngày nay. Trong động cở không đồng bộ Roto
lồng sóc là loại phổ biến nhất hiện nay trong các loại động cơ xoay chiều
công suất nhỏ. Động cơ không không đồng bộ một pha dùng nguồn điện

một pha của lưới điện sinh hoạt nên được dùng ngày càng rất rộng rãi ở
mọi nơi. Ví dụ như nó có thể được dùng để kéo các máy tiện nhỏ, máy ly
tâm, máy nén, bơm nước, máy xay sát nhỏ, quạt điện, máy xay sinh tố, máy
ghi âm, máy lạnh, máy giặt....
Động cơ không đồng bộ công suất nhỏ so với những loại đông cơ điện
khác nhất là dộng cơ có vành đổi chiều thông dụng có những ưu điểm sau:
đặcgiá thành hạ
+ Kết cấu đơn giản,
+ Không sinh ra can nhiếu vô tuyến
+ ít tiến ồn
Hìnhgiản
1: Phân
loạichắn
động cơ KĐB công suất nhỏ
+ Sử dụng đơn
và chắc
Song
nhược
điểm
động
cơ bộ
Roto
lồng
là có
đặcnhỏ
tínhvới
điều
chỉnh
Các loại
động

cơ của
không
đồng
một
phasóc
công
suất
điện
trở
khởi động, tụkhởi động, tụ khởi động và tụ làm việc đều có nhược điểm là
luôn luôn phải có chốt ly tâm hoặc rơ le chuyên dụng để ngắt phần tử khởi
động sau khi động cơ khởi động. Điều đó làm cho giá thành của động cở
tăng lên và giảm độ tin cậy. Vì vậy mà khi người ta cần sử dụng lại động cơ
một phâ có độ tin cậy lớn mà không cần mo men khởi động cao thì người
ta thường dùng động cơ một pha với tụ làm việc mắc cố định (Động cơ

Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

-- õ6 --

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43


CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

Hình 2. Sơ đồ mạch điện
Động cơ với tụ làm việc có đặc tính làm việc tương đối tốt: TỊ = 0,5 - 0,9;

-7Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

MỲP:~nVĐ -t)~2


CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7ffo cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W
PHẦN II

Cơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TRÌNH Tự TÍNH TOÁN
CHƯƠNG I. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC cơ BẲN VÀ THÔNG
SỐ PHA CHÍNH

Kích thước chủ yếu của động cơ điện dung kiểu kín được xác định giống
động cở ba pha.
Qui đổi công suất động cơ một pha ra công suất động cơ ba pha như sau:
PđmĩIT Pđm Pl
pđmm = Pđm p =180.1,25 =687.5 (W)
- Công suất tính toán của động cơ điện 3 pha đẳng trị :
p
ĩ|=jjjError!
.Cos m
= 1206.1 [W]
+ Trong đó Cos(pin.rỊm = f(Pđm,p) = 0.57 được tra theo hình 1-1
trang20 —TL 1
-Tốc độ đồng bộ của động cơ ndb=Error!== Error! = 1500(v/ph)
- Đường kính ngoài stato được tính theo công thức sau :
D _ 44 J PSIII _ 44 J 1206,1,2
n kD V Bh.AX.ndb 0,65 ỵ 0,7.210.0,82.1500

+ Trong đó : Với thép kỹ thuật điện dùng làm mạch từ ta chọn loại
loại thép cán nguội của Nga 2211 với mật từ thông khe hở không khí
trong khoảng Bô=0.3-Ỉ-1 [T]
chọn Bs = 0.7 [T]
Tải đường :

A = 90^-210 [A/cm ]chọn A=210 [A/cm)

Hệ số :

X = 1/D = 0.22-^1.57 chọn Ằ,=0.82

QUỊaưụỉm vàQat &at<ẦQi

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43


cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
+)() dk& ẨUÚQL 2ÔỌ&.
- Dựa vào bảng đường kính ngoài tiêu chuẩn trang 36 - sách ĐCKĐBCSN
thì chọn:
Dn = 149 [cm]
H= 90[cm]
- Đường kính trong stato : D = kD.Dn = 0,65.149= 96,85 [cm]
Lấy D = 97 [cm]
- Bước cực: X =Error! = Error! =7,618[cm]
- Chiều dài stato : ls =

= 0,82.9,7 = 80 [cm]

- Chọn khe ho không khí: Khe hở không khí càng lớn thì tổn hao không tải
và hệ số Cos nhỏ nhưng nếu như chọn khe hở không khí nhỏ quá thì vấn đề
công nghệ không đáp ứng được và làm taưng sóng bậc cao lên. Vì vậy để
cho phù hợp ta chọn : 5 = 0,03[cm]
- Đường kính ngoài lõi sắt Roto :
D = D - 2.5 = 9,7 - 2.0,03 = 9,64 [cm]
- Đường kính trục Roto : Dtt = 0,3.D = 0,3.9,7 = 2,91 [cm]
Lấy Dt = 3[cm] = 30[mm]

CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN DÂY QUÂN, RÃNH VÀ GÔNG
ROTO
-9Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

MỲP:~nVĐ -t)~2


z A 12
cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
QA = —— = —— = 3 ; QB= QA = 3
&ẵdk& ẨUÚQL 7f>ọ&______
2 m.p 2.1.2
I. dây
Tính
toán
dây quấn
- Chọn
quấn
: Chọn
dây quấn phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Theo+ bảng
thì làm
việc yếu
chọnđiĐCKĐB
điệnhoà
dung
để giảmbiệt
được
Phải 2-2
triệttrang
tiêu 29
hoặc
sóng đlũu
bậcmàcao(đặc
là
mmô bậc
menba)
ký sinh đồng bộ, tiếng ồn ... xuống trị số cực tiểu thì tâ chọn :
sóng
+ Tăng cườngChọn
việc lợi
dụngStato
rãnh(k|đ
số rãnh
zs =tăng
24 lên)
+ Giảm chiềuSố
dàirãnh
phầnRoto
đầu nối

ZR = 17

Dây
quấnđộng
của máy
điịen
nhỏ
hai dung
loại cơ
bản : lấy
Dâysốquấn
và (pha
dây
- Trong
cơ điện
một
phacóđiện
thường
rãnh một
pha lớp
chính
quấn
hai
lớp
.
Để
đảm
bảo
những

yêu
cầu
trên,
giảm
từ
tản
tạp
và
đơn
giản
A) bằng số rãnh pha phụ(pha B): ZA=ZB ,QA = QB(QA,QBlà số rãnh dưới một
nên
chọnpha
dâychính
quấnvà
một
lốpphụ)
đồng tâm bước đủ
cực của
pha
Sơ đồ dây quấn như sau:
Do đó:

ZA=Ỳ=12; ZB=ZS-Za=12

- 10 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

MỲP:~nVĐ -t)~2

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7Ố71 cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

Hình 3. Sơ đồ dây quân một lớp bước đủ( z = 24; 2p =4; Bước đủ)
^dA

. n.v

_ .71.1

-

Sơ bộ chọn kz = 1,2; a§ = 0,69 ; ks = 1,09 ; kE = 0,9 ;

-

Từ thông khe hở không khí:
ộ = (X5.T.I.B5.IO'4 = 0,69.76,18.80.0,0,7.10'4 = 29,26.10'4 [Wb]

-

Số vòng dây của dây quấn chính
0,9.220
=341,1 [vòng ]

WSA=Error! =

4.1,09.50.29,26.10

.0,91

Chọn WSA=342[vòng ]

- II OlCịavụỉm

&(UML

£Ổ<T>:

rĐ&2 JC43

-nr,n/.cĩêh OẺH atịKiUỉ mí

raầ .iýti /Htm 2LỌẼw,.-a 342.1
------^—
[vòng]

=———

=

57

- Do hiệu chỉnh lại số vòng dây ppha chính nên ta phải hiệu chỉnh lại từ
thông và mật độ từ cả
B5=0,0,7.^M = 0,69[T]
342
4> = 29,26.10'4. ^y=29,15.10“[Wb]

Trong đó : a là số mạch nhánh song song lấy a = 1
-So bộ xác định được dòng điện định mức :
IdmA =Error!

550

+ Trong đó COSÍPỊỊ.TỊỊỊ = f(Pđm,p) = 0,65 được tra theo hình 1-3
trang21 -Sách ĐCKĐBCSN
-Sơ bộ xác định được tiết diện dây quấn chính
I rỊm

2,72

s SA =

,
= 0,45 [mm2]

n.J ^

6

Chọn mật độ dòng điện JSA = 6 [A/mm2 ]
-

Chọn dây men 719B-2 có tiết diện chuẩn SSA = 0,442 [mm2]
+ Đường kính chuẩn của dây không cách điện d A= 0,75 [mm]
+ Đường kính chuẩn kể cả cách điện dcdA = 0,865 [mm]

-

Bước răng stato : ts =Error! = 3914.997 _ 10935 [ cm]

-

Bước răng roto : tR =Error! =

-

Tiết diện đồng trong một rãnh là:

- 12 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

3,14.7,548 _ 13942 [ cm]


CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W
II. Xác định kích thước rãnh và gông stato

- Chọn thép cán nguội mã hiệu 2211 , có oxy hoá bề mặt và chiều dày lá
thép 0,5 [mm] do đó hệ số ép chặt kc = 0,95 .
Xác định kích thước rãnh và cách điện : chọn rãnh hình quả lê
Chọn

chiều

Lấy:

miệng

rãnh

h4S

trong

khoảng

0,5-^0,8

h4S = 0,6 Ịmm]

Chọn bề rộng miệng rãnh:

Hình 4. Kết cấu rãnh stato
-

Sơ bộ tính chiều rộng răng Stato như sau
u _ 17

,0.69.1,269 n / : u r „1 /: u r _________1

bzs = Error!=

=0,614[cm]=6,14[mm]

Trong đó
Mật độ từ thông trong răng Stato sơ bộ chọn : Bzs= 1,5[T]

Mật độ từ thông khe hở không khí :B^ =0,69[T]
Bước rãnh Stato : ts =l,269[cm]
- 13 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

MỲP:~nVĐ -t)~2


h!2 = hrs - 0,5(dls +d2s+ 2.h4S) [mm]
CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

h„s =0,2. bzs.— = 0,2.0,614.4r = l,474[cm]=14,74[mm]
p
2
- Các kích thước rãnh :
n(D+2.h. ) - b z x
4s

zs s

3,14(97+ 2.0,6)-6,14.24

,

d2s = Error!
71.(149 - 214,74) - 6
14.24; 24 + 71
- Chiều cao rãnh:
Dn-D-2.hgs _ 149-97-2.14,74

-

Chiều cao
thẳng
của rãnh :
hl2 phần
= 11,260,5(7,72+8,4+2.0,6)
= 2,6[mm]

-

Diện tích rãnh
srS= Error !+Error !h, (d! s+d2S)
= Error!+Error!.2,6(7,72+8,4)=72,06[mm2]

-

Diện tích nêm : Snốm = 6[mm2]

-

Diện tích cách điện rãnh
scd = C.(Error! + 2.hl2s)
= 0,2.(Error! + 2.2,6) = 6,10 [mm2]

-

Diện tích rãnh có ích

Qie/Iiosềoi vỷooc micẨQi

- 14 -

MỲP:~nVĐ -t)~2


CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W
2
_UrA'dcd _57.0,748 _
59,96

Giá trị này nằm trong khoảng k1D=0.7-K),75 vì vậy có thể chấp nhận
được
- Kiểm nghiệm lại bề rộng răng Stato
bzs

K(D+2.ỈI. + < 7 ) — d,

3,14(97+2.0,6+7,72)

-7,72 = 6,145[mm]

24

Ịyzs =Error! - d2
= Error! - 8,4= 6,146[mm]
/J;| = ^+^ = 6’145+6’146 =6,145[mm]

22

Ab

=bzsL_
bzs

——.100% = 0,0814% có

CHƯƠNG III-XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC RÃNH RĂNG RÃNH
RÔTO

- 15 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43


rĐ&2 JC43

cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
+)() dk& ẨUÚQL 2ÔỌ&.
Ớ động cơ công suất nhỏ thì dạng rãnh của roto thường là hình tròn hoặc
hình quả lê.Đối với động cơ một pha điện dung một pha công suất nhỏ chọn

dạng ránh hình quả lê để đảm bảo tiết diện thanh dẫn
-

Chọn h4R trong khoảng 0,3-D,4 [mm] lấy h4R = 0,4 [mm]

-

Chọn b4R = l-ĩ-1,5 [mm] chọn b4R = l , 5 [mm]

-

Sơ bộ chọn bề rộng răng
0,69.1,781
bZR = Error!=-----—----= 0,924 Ị c m ] =9,24[mm]
1,40,95
Trong đó:
sơ bộ chọn mật độ từ thông răng Roto BZR = 1,4

-

Đường kính trên của rãnh roto :

- 16 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi


CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

_ (96,4-2.0,4)3,14-9,2.17
=-------------------------------=7,1 l[mm]
17+3,14
-

Đường kính dưới rãnh roto:
d2R = 5 [min]

-

Chiều cao phần thẳng của rãnh:
h12R = 0,5(D’-dIR -2.h4R-Error!)
= 0,5(96,4-7,11 -2.0,4-Error!) = 5,176[mm]
hrR —0,5(d1R+d2R)+h12R+h4R
=0,5(7,11+5)+5,716 0,4=12,18[mm]

- Diện tích rãnh Rôto :
SrR = Error!(d2lr +d22r) +0,5 .h]2r(dlr +d2r)

CHƯƠNGIV-TRỞ KHÁNG CỦA DÂY QUÂN STATO VÀ ROTO
Ĩ.TRỞ KHẢNG DÂY QUÂN STATO
Thông thường khi tính toán sơ bộ coi rs; xs kkhông đổi khi động cơ làm việc
với mọi tải
1. Điện trở tác dụng của dây quấn stato

-17Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

MỲP:~nVĐ -t)~2


y

2 .p

+)( ) C4QĨ /UJÙQL 2ÔỌ&.
Chiều

dài

phần

lđl

=

đầu
kịiy

nối
+

của
2.B

dây

cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
quấn

=k1.Error!

stato:
+

2B

= l,3.Error! + 2.1,2 = 13,45[cm]

Trong đó:
Chiều rộng bình quân của phần tử: T =
Chọn

B

=

1+1,5

[T]

lấy

B

[cm]
=

1,2

k :Hệ số ,với máy có hai đôi cực thì k! = 1,3 ;
-

Chiều dài trung bình 1/2 vòng dây quấn stato :
ltb = 1, + lđl = 8+13,45 =21,45 [cm]

-

Tổng chiều dài dây dẫn của dây quấn stato:

r = p7,

= 0,0213146,376 = 7,05

" -avSsa
1.0,442
2.Điện kháng tản của dây quấn stato
a- Hệ sô từ tản rãnh stato( dây quấn một lớp hình quả lê):
^+(0,785-^+^+^,
3 dị

2 dị clỵ b/ịs

-3^-. i+(0,785-3^_+i^-+-^_). 1
Trong đó :
k^=kpị=\ :hệ số bước ngắn của dây quấn(Tra bảng 4.2 trang
72 -ĐCKĐBCSN)

h,=hrS- h4S- hn -2.C -(l/2)d2=l 1,26 - 0,6-2-2.0,2= 4,06 [mm]
h2= d|/2 - hn - 2.C = 4,2- 2 - 0,4 =1,46 [ mm ]
- 13 QUịQiqjÁQl r&ỷíìlTô micẨQl

MỲP:~nVĐ -t)~2


x * = ĩ ĩ ầirỗhs=ũ^jj^5A’3=3’691
kỏs~

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

kỔR ~
b-Tính hệ sô từ dẫn tản tạp Ẳts:
Hệ số từ dẫn của từ tản tạp xét đến ảnh hưởng của từ trường sóng bậc cao
(sóng điêù hoà răng và sóng điều hoà của dây quấn ).

Trong đó:
t = l,269[cm]: bước răng Stato
_______•
hệ số khe hở không khí giữa Stato và Roto
17,81

0,3
2,065 12,69-2,065

b5A+Ọ

12,69
1,5

ổ

5 ,b4R , *R b4R 5 + ^.17,81 1,5
Ẩ:S=£SC.Ẩ:ST=1,15. 1,087=1,144
0 òb ÒK
ệg hê số phụ thuộc:
Error! =yy =1,4117
^=^T=624
2 . p 2.2

Tra hình 4-9 ,trang 80-TL1 ệg =1,3
Mục đích làm ránh nghiêng là để suy giảm sóng đlũu hoà răng. Để giảm
sóng đlũu hoà răng được tốt thì ta chọn bước rãnh nghiêng bằng bước răng
stato
bn = ts = 12,69[mm]
- Hệ số rãnh nghiêng :
Quỵui/ỊỈm
rĐềooô ®(UML
_______________________19 -

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43

+
0,3


sa

100Ự00) p.QÁ s

+)() dk& ẨUÚQL 2ÔỌ&.
- Độ nghiêng rãnh:
Pn = Error! = —-— =0,712
17,81
- Góc ở tâm rãnh nghiêng và được xác định theo công thức sau:
a=

B = — —----------. 0,712 =0,526 [radian]

" zr n 17

d- Hệ sô từ tản phần đầu nôi dây quấn :
Xđs= 0,47 Error!(lđ -0,64.x)
=0,47 Error!.(134,5-0,64.76,18)= 1,52
f(W„'Ý ỉ
Jt =0,158^-

—1 ỵx =

.6,349 = 7,9(Q)
ỊL TRỞ KHẢNG RỐTO
1. Tính kích thước vành ngắn mạch

Mật độ dòng điện của thanh dẫn roto đúc nhôm jt = 3H- 5(A/mm2)
Mật độ dòng điện của vành ngắn mạch : jv = 0,8jt = 2,4 -ỉ- 4(A/mm2)
-

Tiết diện vành ngắn mạch : Sv = (St.jt)/ jv = 80,375 (mm2)
a’= l,2.hrR = 1,2.12,18 = 14,52[mm]

-

chọn: a = 16[mm] : Chiều cao vành ngắn mạch
b = 4,5[ĩĩiin] : Chiều rộng vành ngắn mạch

- Đường kính trung bình của vành ngắn mạch:
Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi
JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43


aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

Dv = Error!= Error!= 8,84 = 88,40[mm]
Trong đó:
Dv’ = D’ = 96,40
Dv” = D’ - a = 96,4-16 = 80,40[mm]
Điện trở phần tử lồng sóc

-

Điện trở tác dụng của dây quấn rôto:
r,đ=PAI ỈJif-=°’0465^ír=°’578-1 °-4M
SrR
64,3
Trong đó
p Ap5=0,0465 [Qmm2 / m ] : điện trở suất của nhôm đúc Rôto ở
nhiệt độ 75°c

- Điện trở phần tử roto:
^ = 0,578+2,0,1298,10 4 =1,071.10~4[Q]
2 td ^2
Trong đó
A=2 Sin

= 2Sin =0,722
17

17

- Điện trở rôto đã qui đổi 1'RA = r2.y ; trong đó Ỵ là hệ số qui đổi
4.W.(1FSA,) _4.2.(342.0,91)2 =55275ĩ44
zr.k2dr 17.0,992
rRA = r2.k,2 = 1,071.10"* .55275,44 = 5,92
LÍ2J
3. Điện kháng Roto
OlCịdưụỉm &(UML

£Ổ<T>:

b4r
aưi <Áai
) C4QĨ
ỈỈK/UJÙQL
VK1ÍẨ 2ÔỌ&.
W
.+)(
17,81

lR

Ằdr- 7
từ tản rôto :

CỊ2Ế3Ể!3L
C7rfa
cựcu
rrừỵtuịVfỉ
Vfỉ

cnủ3Ể!3L
7T/Í7T/Í
C7rfa
cựcu
rrừỵtuị

27
1r
'4 r
+0,66
\r
hâL = 5,477
Ĩ X = x + x , + x 85*
, = 0,99 + 4,082
2.d +1 r0,406
rR
J
V
r r r t \r r d r
í

2J
24
17

3,14.7,112
8.64,3

+ 0,66

04

Trong đó
hlr = h12R+ 0,4.d2R = 5,716 + 0,4.5 = 7,716[mm]
Với máy điện nhỏ :k^=l(Hệ số cản)
b- Hệ sô từ dẫn tản tạp Rotor:
'qòR 11,9.0,3.1,25
.1,023 = 4,082
Trong đó:
Error! = Error!= 0,0842
Error! = Error! = 5

vì Error! = Error! = 4,25 < 5 nên
K.p
= 1 +71.2
hr~ỉ+
l-(f)2
l-(-)2
.Zr
17

số từ tản đầu

lg.
,

_

zr.l

2,9.D,
. p.71
2 sin 7
—
7
z,r
y
. 2.180
2 . s i n17

-+b,
4,7.88,4

-TlQuỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43


ông khí

Bảng tính toán mạch từ
[T]
54[A]
aưi
<Áai
ỈỈK
VK1ÍẨ
W
CỊ2Ế3Ể!3L
C7rfa

cựcu
rrừỵtuịVfỉ
Vfỉ
7T/Í7T/Í
C7rfa
cựcu
rrừỵtuị
(Đồ. iáauẵÙM. (ỉf>(w________________cnủ3Ể!3L
[T]
49[A]
m- Sức từ động ở hzs
fAl- 0,1 .d, = 11,26 - 0,1.7,72 = 10,49[mm]
= Roto
hRS
gông
[T]
[A]
= l,049[cm]
FgR = HgRError!=l,9Error!=7,98[A]
[T]
[A]
- Mật độ
từ thông
Trong
đó ở gông Stato
= l,9[A/cm]
: cường độ từ trường trên gông Roto
BgS
=HgR
Error!=Error!

=1,308[T]
- Điện kháng Rôto qui đổi sang
stato
:
vớiBgR=0,79[T]
XR= xs.Error!= 7,9.Error!= 8,13[Q]
Trong đó
{Trong phụ lục 1-3 sách ĐCKĐBCSN Ị
hgS = Error!- hrS = Error!- 11,26 =14,74[mm]
- Tổng sức từ động của mạch từ
= l,474[cm]
F=Fg+FZR+Fzs+FgS+FgR=
-

Sức từ động ở gông Stato
=381,54+23,49+20,53+54,93+7,98 = 488,47[A]
FgStừ= hoá
HgSError!=5,21 .Error!=54,93[A]
Dòng điện

-

Trong đó
V=9.mP w ° kdS =Error!= >’74[A]
HeS = 5,21 [A/cm] : cường độ từ trường trên gông stato
Thành phần
phản kháng
của dòng
điện
không TỪ

tải
CHƯƠNGV
: TÍNH
TOÁN
MẠCH
VỚI Bgs=l,308[T]

-

Hệ số ép chặt có phủ I0X
sơn= I,cách
điện
của1-2thép
nguội 2211
chọn trong
= 1,74[A]
{Trong
phụ lục
sách cán
ĐCKĐBCSN
}
bảng 5-1 trang 89 sách ĐCKĐBCSN
- Mật độ từ thông ở răng Stato
- HệHệ
số số
ép bão
c h ặhoà
t : răng Kc =0,95
BZR = BgError!
= 0,69. Error! =1,39[T]

Điện trở suất:
p 1/50=2,6[w/kg]
động
khe
hở
không
Sứctừtừphần
độngphản
0 răng
Statosokhí
- Tỷ--lệ Sức
thành
kháng
vớidòng điện định mức
F,=
1,6.K,.B%=.Ổ.104=
xmA=Error!
Error!
= 1,6.1,25.0,69.0,03.
113[Q] =20,53[A]104= 381,54[A]
FZR=2.HZR.hZR
=2.8,79.1,168
- Mật độ từ thông ở răng Stato
Trong đó
Bzs = BgError! = 0,563. Error! =1,50[T]
HZR = 8,79[A/cm] : cường độ từ trường trên răng Roto
khi BZR=1,39[T]
-

Sức từ động trên

răngphụ
statolục 1-3 sách ĐCKĐBCSN }
{Trong
Fzs =2.Hzs.hzs
=2.11,2.1,049
hZR = hrR
-0,1. chR = =23,49[A]
12,18 -0,1.5 = ll,68[mm]
Trong đó = l,168[cm]

- -2524,- cường
Hzs = 11.2[A/cm]
độ từ trường trên răng stato,
Quỵivt/ỊỈm
íĐỷoaũ
&(UML
£Ổ<T>:X4i
MỲP:~nVĐ
-t)~2
Qtẹ/tưụỉm
Quỵiỉi/ỊỈmvàoiTc
vỷooc <7micẨQi
Mỷp&nrô
- W2
- X43
B~= 1,299917]

xma =113 [Q]
aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

CHƯƠNGVI. TÍNH TOÁN CHÊ ĐỘ ĐỊNH MỨC
(Của pha chính)
Từ trường đập mạch của pha chính được phân tích thành tổng hai từ trường
quay thuận và quay ngược, ỉng với mỗi từ trường quay ta có một sơ đồ thay
thế
XSA rSA XRA

XSA rSA XRA

rRA = 5,92 [Q]
2-Vói dòng thứ tự thuận
Hình 6. Sơ đồ thay thê pha chính của động cơ điện dung
Tham số ban đầu của mạch điện thay thế pha chính :
rSA=7,05

[Q]

XSA = 7,9 [Q]
Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

- 26 -

JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43

Xma+Xra 113 + 8,13

aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W
-

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

XRA =8,13 [Q]
Chọn hệ số trượt định mức: Sđm =0,05
Tính hệ số trở kháng của mạch điện :
nđm = Ỵ
nđb(l - SdJ 5= 92
1500(1 - 0,05) = 1434 (vg/ph)

1. Tính thành phần trở kháng của mạch phân nhánh của từ trường
quay thuận
a = — = 0,048873
- Điện trở tácXma+Xra
dụng: 113+8,13
r’RA1 V
= Error! =113
Error! = 52,694 [Q]
-

Điện kháng :
Ị3 = ma
=——— = 0,9329
x’RAi=PxRAError!=
= 0,9329.8,13Error! =59,091 [n]

-Tổng trở thứ tự thuận của mạch điện phân nhánh pha chính:
ZRA 1 = r RA| + JX RA| = 52,694 + j59,091[Q]
-

Tổng trở thứ tự thuận của pha A:
ZAI = ZSA + z RA| = (xSA + X RA1) + j( rSA + r RA1)
= (7,9 + 59,091) +j(7,05 + 52,694) = 59,744 + j66,991 [Q]

2. Tính thành phần trở kháng của mạch phân nhánh của thành phần
thứ tự ngươc
r’RA2 = Error!
= Error!=2,6404

[D]

X’RA2= p.xRAError!
= 0,9329.8,13Error! =7,6505[n]

- 27 JẼỚJ)i<3fBfĐ rĐ&2 JC43
QUỊaưụỉm vàQat &at<ẦQi


r^-ẵk2 — rA2 + jXA2 = (rSA +r RA2) + j(XSA + x RA2)

rĐ&2 JC43

(ĐÓ. rJoĩ MÚQL Jf>Ọ(à__________________33CQỂ3L TỉẨcrffí(ỵ,rưj @£L
= (7,05 +2,6404) + j(7,9 +7,6505) = 9,6904 + j!5,5505 [Q]
- Tổng trở thứ tự nghịch của mậch phân nhánh pha chính:

ZRA: = r’RA2 + jx’RA2 = 2,6404 + j7,6505[ÍỊ|
-

Tổng trở tác dụng thứ tự nghịch của pha chính

CHƯƠNG VII. TÍNH TOÁN CUỘN DÂY PHỤ

Tham số pha phụ của động cơ điện dung quyết điịnh tínhnăng làm việc và
đặc tính khởi động của động cơ.
Điều kiện để có từ truờng tròn :
k2rA1 + r c - k x A1 = 0( 1)
Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi


xcv’ = klxA1 + k.rA1
(Đồ. iáauẵÙM. W(W______________________
cnủ3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ
-

Tỷ số
biến
áp - xc + krA1
= 1,12132.66,991
k2xA1
+ 1,1213,59,744=
= 0 (2)
151,2196 [Q]

-

k=Error!
= Error!
= 1.1213
Tỷ sốdung
Điện
biến
cần
áp giữa
thiết
dây quán
phụ và dây quấn chính :

-

cv’dây
= Error!
=pha
Error!
= 21,0495 [pF]
Tiết diện
quấn
phụ
k=Error!=
Error!=
1,1213
Chọn cv = 21,36[pF]
Sơ
bộ kháng
tính tiết
diệndây

dâyquấn
dẫn phụ
phụ theo tỷ số
Dung
trong
Lúc đó điện kháng là
Error!
=
t
xc=
Error!
ta chọn
t==
k Error! = 149ỊTỊI

-

u’rB = k. urA = 1,1213.57 = 63,91
Chọn urB = 64(thanh dẫn)
Số vòng dây của dây quấn phụ

- 29 Quỵiỉi/ỊỈm vỷooc micẨQi

=

u’rB.p.q =
64.2.3

=

384[vòng]

Đê dảm bảo điều
thứ haiError!=0,394[mm2]
của từ truờng quay tròn tỷ số biến áp phải là
S’SBkiện
= Error!=
k = Error! =
Dựa theo bảng tiết diện tiêu chuẩn (phụ lục 2 trang269 ĐCKĐBCSN)
= Error! = 1.113 [Q]
chọn SSB = 0,396[mm2]
- Số thanh dẫn trong một rãnh stato của dây quấn phụ
Ta có

-

WSB

MỲP:~nVĐ -t)~2


aưi <Áai ỈỈK VK1ÍẨ W

CỊ2Ế3Ể!3L 7T/Í C7rfa cựcu rrừỵtuị Vfỉ

dg/dC(jg =0,71/0,77[mm]
-

Như vậy
t= Error! = Error! = 1,116

-

Điện trở tác dụng pha phụ B
rSB =k.t.rSA = 1,1213.1,116.7,05 =8,83[Q]

-

Tổng trở thứ tự thuận pha phụ
ZBI = r BI + JX BI = (rsB +k“r RA|) + j(k XA|- xc)
= (8,83 +1,1213152,6941)+j(l,1213166,9909- 149)
= 75,0831 -j64,7715[Q]

Do ta chọn điện dung Cy là số nguyên nên điều kiện đạt từ trường tròn
không được thoả mãn vì vậy phải dùng công thức chung cho từ trường elíp
để tính toán các tham số ở chế độ định mức
-

Điện trở tự nghịch của pha phụ
^B2 = (rsB +k“.r RA2) + j(k .XA2 - xc) =
= (8,83 + 1,121312,6404) +j(l,1213115,5505 - 149) =
=12,1498 -jl29,448[Q]
CHƯƠNG VIII. TÍNH TOÁN TổN HAO

Có 4 loại tổn hao chính:
+ Tổn hao sắt 0 Stato và Roto
+ Tổn hao trong dây quấn
+

Tổn

hao

cơ

+ Tổn hao phụ
-

Dòng điện thứ tự thuận của pha chính
IA, = UđmError!

QUỊaưụỉm vàQat &at<ẦQi

MỚ/):inỷ! -t)~2