thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha rôtor lồng sóc

Đồ
Đồ án
án tốt
tốt ngiệp
ngiệp

Lời nói đầu

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

LỜI NÓI ĐẦU
Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động
Chương II.Tính toán và xác định kích thước chủ yếu của máy
Trong
cuộc toán
xây dây
dựngquấn,
và phát
ngày khí
càng phát triển
Chươngcông
III.Tính
rãnh triển
Statorcủa
và đất
khenước
hở không
cao hơn trong mọi lĩnh vực : công nghiệp, giao thông và các dịch vụ trong cuộc
Chương rv.Tính toán dây quấn, rãnh và gông rôtor
sống hằng ngày. Thực tế cho thấy máy điện không đồng bộ nói chung và động
Chương

V. bộ
Tínhnói
toán
mạchDo
từ có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, làm việc chắc
cơ không
đồng
riêng.
chắn, hiệu suất cao, giá thành lại hạ mà nổi bật nhất là động cơ không đồng bộ
rôtor Chương
lồng sócVI.
và Tính
đượctoán
sử dụng
nhất.cơTrong
tham rộng
số củarãiđộng
điện ởcông
chế nghiệp
độ địnhđược
mức dùng nó
làm nguồn
động
lực
cho
máy
cản,
máy
công
cụ

trong
công
nghiệp
trong
Chương VII. Tính toán tổn hao thép và tổn hao nhẹ...
cơ
hầm mỏ
dùng
máy
tời,
quạt
gió...
trong
nông
nghiệp
dùng
máy
bơm,
máy
gia
Chương VIII.Tính toán đặc tính làm việc của động cơ
công Chương
nông sản... trong
dịch
vụ
hằng
ngày
máy
điện
không

đồng
bộ
cũng
chiếm
IX.
Tính
toán
đặc
tính
khởi
động
một vị
trí kháX.quan
như được dùng cho máy quay đĩa. Quạt gió, động cơ
Chương
Tính trọng
toán nhiệt
cho tủ lạnh và các thiết bị khác...
Chương XI. Tính toán trọng lượng,vật liệu tác dụng vàchỉ tiêu sử dụng vật
Tóm lại, theo sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá và tự động hoá
liệu máy.
ngày càng cao trong sản xuất, đời sống và trong một số lĩnh vực khác. Cho nên
phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không
.Tính
toáncàng
cơ. rộng rãi và thông dụng nhiều nhất là động cơ
đồng Chương
bộ nói XII
riêng
ngày

không đồng bộ Rôtor lồng sóc có công suất vừa và nhỏ vì so với các loại động
cơ khác nó có ưu điếm nổi bật hơn hẳn, ngoài ra trong khi làm việc ít gây tiếng
ồn vàChương
không XII.
gây Chuyên
ra cản Đe.
nhiễu vô tuyến. Nhưng nó có một sổ nhược điếm là
mômen mở máy nhỏ, dòng điện mở máy lớn, điều chỉnh tốc độ khó khăn. Do đó
không Nói
thế khởi
trongthiết
mộtkếsốđâtrường
họp tải
chungđộng
trongtrực
quá tiếp
trìnhhay
thiếtlàm
kế, việc
tuy bản
hoàn thành
và cần
đạt
mômen
lớn...
phụccủa
nhược
điếmcủa
nàybản
thìthiết

người
ta ra.
chế tạo ra
được
yêulớn
cầu,vàchỉtốc
tiêuđộcũng
nhưđếkhắc
tiêu chuẩn
nhà nước
kế đề
loại động cơ không đồng bộ rôtor lồng sóc nhiều tốc độ, dùng rôtor rãnh sâu,
lồng sóc kép... nhằm đế hạ được dòng điện khởi đông và tăng được mômen mở
em tốc
là một
máy và Nhưng
điều chỉnh
độ dễsinh
dàngviên
hơn.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 tối ưu của vấn đề.
gian cảm
học và
chuyên
về cô
máy
điện cũng
không
đủ

Do đó Trong
em rất suốt
mongthời
sự thông
bỏ quanghành
của thầy
về những
sai sót
của em
nhiều bảng
cho đến
đề mong
tài tốt muốn
nghiệp,
em được
được sự
khoa
bộ và
môn
bị điện
trong
thiếtkhikếnhận
và em
nhận
chỉvàbảo
gópthiết
ý của
các
giao cô
chotrong

nhiệm
vụ thiết
kếem
động
đồngnghiệm
bộ 3 pha
rôtor lồng sóc với các
thầy
bộ môn
đế cho
học cơ
hỏikhông
và rút kinh
về sau.
số liệu ban đầu như trên.
Em xin chân thành cảm ơn.
Đẻ 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 nhở sau:

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 21


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 CO’:
I.

Phân loại:

Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thế chia ra làm các kiếu
chính: kiếu hở, kieu bảo vệ, kieu kín, kiếu phong nố...
Theo kết cấu của Rotor, máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: loại
Rotor kiểu dây quấn và loại Rotor kiếu 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:
l.

Phần tĩnh hay stator:

Trên Stator có vỏ, lõi sắt và dây quấn.
a. Vở máy:
Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không dùng đế làm mạch
dẫn tù' . thường vở 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

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 3


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

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 đế đặt dây quấn.
a. Rotor và dây quấn Rotor:
Rotor có hai loại chính: Rotor kiếu dây quấn và Roto kiếu 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 kiếu 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 định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với
mạch điện bên ngoài. Đặc điểm của loại động co điện Rotor dây quấn là có the
thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch điện
Rotor đế 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. đế 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 cờ nhỏ, rãnh Roto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục.
3. Khe hở:
Vì Rotor là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 4


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

rôtor. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang

Hình : Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
Đế minh hoạ vẽ tù' trường quay tốc độ n 1? chiều sức điện động và dòng
điện cảm ứng trong thanh dẫn rôtor, chiều lực điện tù’ F đt.
Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo qui tắc bàn tay phải ta căn
cứ vào chuyến động tương đối của thanh dẫn rôtor với từ trường. Neu coi từ
truờng đứng yên thì chiều chuyến động tương đối của thanh giược với chiều
chuyến dộng của nj. từ đó áp dụng qui tắc bàn tay phải xác định được chiều
chuyển động của sức điện động như hình vẽ.
Chiều lực điện tù' xác địng theo qui tắc bàn tay trái trùng với chiều quay
ni.
Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n h vì nếu tốc độ bằng

nhau thì khơng có sự chuyến động tương đối, trong dây quấn không có sức điện
động và dòng điện cảm ứng, lực điện tù' bằng 0.
Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc dộ
trượt n2.
n2= ni - n

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 5


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

CHƯƠNG II : KÍCH THƯỚC CHỦ YÉU

1. Tốc độ đồng bộ :
p=
n
trong đó : ni =1500 là tốc độ của động cơ
fi =50 hz là tần số của lưới điện
2. Đường kính ngoài Stator :
Với Pdm = 90 kw và p =2 tra phụ lục 10-6 tài liệu thiết kế máy điện . Ta
có chiều cao tâm trục của động co điện không đồng bộ Rotor lồng sóc kiểu IP23
theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 cách điện cấp B với h=250 mm.

3. Đường kính trong Stator :
Theo bảng 10.2 trang 230 có KD=(0,64*0,68) ứng với động cơ có 2p =4
Trong đó :

+ KD : tỉ số giữa đường kính trong và ngoài Stator
4. Công suất tính toán :
r > ’ _

K£ .p_
0, 98.90
TỊ.coscp 0,93.0,91

_ \ f\ A O I

Trong đó :
+ TỊ = 0,93
~ ~ . Theo bảng 10.1 trang 228 sách TKMĐ

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 6


5_

Đồ án tốt ngiệp

a5.ks.kd.A.B6.D2.n

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

5. Chiều dài tính toán của lõi sắt6,1.10
Stator7.104,2
:

6,1.107.p
- -------= 21,87cm

0,64.1,11.0,92.420.0,8.29,72.1500
Lấy ls = 21,8 cm
trong đó :

được

chọn
theo
kiểu
dõy quấn ở mỏy nhiều

+ otg = 0,64 là hệ số cực tù’
+
+

ks

=
kd

1,11
=0,92

là
là

hệ

số
hệ

sóng
số

hình
dây

sin
quấn

+ A = 420 A/cm là tải đường

7Ĩ.D

6. Bước
cực :

3,14.29,
7
4

23,33cm

Trong đó :

7. Lập phưong án so sánh :
Hệ số :

k = L = -?!Ễ_ = 0,93
T 23,33
Trong dãy máy động cơ khôngđồng bộ K, công suất 90 KW, 2p = 4 có
cùng đường kính ngoài (nghĩa là cùng chiều cao tâm trục h). với máy 100 KW
2p = 4 .
90
Do đó X của máy 100 kw bằng : Ằ100 =^90-Y =1,11.0,93=1,032
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 7


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Theo hình 10.3b trang 233 ta thấy hệ sổ Ầ 90 và Ằ,]00 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 định mức :

,1= P-103
1

=

90-103

Uj.ri.cos 220.0,93.0,91

=161i13A

Trongđó :

+Ui = 220 là điện áp đặt vào Stator

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 8


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 định. Các phần tử ở
đây cũng chính là sổ bổi 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 tù’ 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
trị số nhất định, đế đảm bảo tính năng của máy.
Đối với khe hở không khí ta cố gắn lấy nhỏ đế 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 qi trong
khoảng từ 2 đến 5. ở đây vì máy có công suất vừa nên lấy qi =4. Việc chọn qi
ảnh hưởng trục tiếp đến số rãnh Stator Z\. số rãnh này không nên nhiêu 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. Neu số rãnh ít sẽ làm cho dây quấn phân bổ
không đều trên bề mặt lõi sắt nên suất từ động phần ứng có nhiều số bậc cao.
Z\ =6.p.q( =6.2.4 =48 rãnh
10. Bước rãnh Stator :

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 9


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

_A.t,.a_

420.1,944.4

Nhưng số thanh dẫn tác dụng của một rãnh Uri phải dược qui về số nguyên.
Vì dây là dùng dây quấn hai lớp nên nó phải là sổ nguyên chẵn do đó lấy Uri =

12. Số vòng dây nối tiếp của một pha :

w I — p. q I. ——^ — 2.4.
— — = 4 0 (vòng)
a
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
A
Trong đó :
2.m.WrIlđm=

2.3.40.161,13

A=

- Tiết diện dây sơ bộ:
c_ li _ 161,13
___2
s, =- -—r = —_ _ _ =2,356mm
a1.n,J1

4.3.5,7
j t =5,7A/
/ mm

Ta chọn ni =3 là sổ sợi chập song song

14. Kiểu dây quấn:
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 10


1

2

2

Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư
T

=

2.P 4

Trong đó:

ư=12

y 10
/7.360 2.360
P = ^- = —= 0,833
X 12

a= _ =—— = 15

z, 48

15. +Hệ
Hệsốsốdây
dâyquấn:
quấn: kd = ky. kr = 0,966.0,958 =0,925
+ Hệ số bước ngắn:

k y = sinp. — = sin0,833. — = 0,966
a . . 15
sin q v — sin 4.—

+ Hệ số bước rải:

K -JCh . sin —

Ẳ- - 0’958
4. sin —

16. Từ thông
♦ = khe hỏ’ không
=
,a98-220c - =0.02625^
khí:
4 Jc d Jc d .f.W 4.1,11.0,925.50.40
Trong đó:
KE = 0,98 lấy theo hình 10-2
u 1 = 220 Điện áp pha định mức
ks
kd

=1,11
=

0,925

f=50Hz là tần số
W| = 40 vòng

17. Mật độ từ thông khe hở không khí:

;iọị= 0 02625.10*
5

=r

a s .t r l, 0,64.23,33.21,8

Trong đó:
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 11


g

' 2 .B sl .l,.k' 2.1,6.21,8.0,93
h

n =Đồ án tốt ngiệp
11

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

3,4

0,

806.1,944 _nn il m

Trong đó:
t] = 1,944 cm

Treo
Ta

+ Động co kiểu bảo vệ IP23, 2p = 4, h = 250 mm.
bảng
10.5b
trang
241
sách
TKMĐ
chọn
Bz]
=
1,85
T
Trong đó:
, . _ fl04 _ 0,02625.104

_.

h . = —z~—
ộ = 0,02625
-----= —
Wb1 —--------------— = 4,05cm

1Ị = 21,8 cm
kc = 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt
Bgi = 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 :
hr|
hi2=22,5 mm

=

29,5

mm

I—

D _-D
43 7 - 29 7
Trong đó:
Dn
D = 29,7 em
Trường ĐHBK Hà Nội

=

43,7

cm

Trang: 12


Ư

u

zl

2I

h

.2

=h

nĐồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

"h4i =2,95-1,3+1,1
-0,05=2,25cm

hol=4,05cm
+ Đường kính trong rãnh:

_ Jt.{D+2.h4l )-Z, ,bz _ ;z-(29,7+2.0,05)-48.0,911 _
48-;r
d,=
z r7T
lấy di = 1,1 cm =11 mm
;r(D+2.hrl)-bzl.Z1

d.=

7+2.2,97)-48.0,911

7T+Z,

+ Chiều rộng miệng rãnh:
Trong đó:
+ Chiều cao:
i = 2,95 cm là chiều cao răng Stator
di = 1,1 cm đường kính đáy nhỏ rãnh Stator
d2 = 1,3 cm đường kính đáy lớn rãnh Stator
+ Chiều dài miệng rãnh:
Trong thực tế chiều dài miệng rãnh h4i = 0,5 mm chứ không thể nhỏ hon
vì công nghệ cắt dập không thế 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 trù' nêm:

.{dx

+
K

d2 )

^

dỊ

+

d2

12

8 2 '
11
=-----------------+ (— • ~~ ).(22,5 - —) = 31 I m m 2
r

822

7T.d 1

Scd -

.c H- —c

.

d 2)
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 13


b

'zi =

gl

2

"622

6

Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

.0,4+rc* -.0,5 = 44 ram:

+ 2.22,5 + (11 + 13)
+ Diện tích có ích của rãnh:

_ 20.3.1,825sr

273

Trong đó :
Uri =20 thanh
n=3
sr = 273 cm

K=

71(29,7 + 2.0,05 + 1,1)

cm
48

71. [29,7 + 2.2,95-1,31
-----------------1,3 = 0,
b ,=

22
, Dn-D 1
43,7-29,7
1
„^
h . =—- -h.+-d,=——------------2,95+—. 1,3=4,27cm

23. Khe hỏ’ không khí:
D
9
297
9
5 =-------(1 + — ) = ^^(l + -) = 0,8044mm
1200 2.p
1200
4
Việc chọn khe hở không khí ô sao cho nhỏ nhất để có thể công nghệ chế
tao được và làm giảm dòng không tải, cosọ ... nhưng không quá nhỏ vì nếu quá
nhỏ dễ bị chạm giữa rôtor và Stator trong quá trình làm việc. Do đó theo những
máy

đã

chế

Trường ĐHBK Hà Nội

tạo

bảng

10.8

trang

253

sáchTKMĐ
Trang: 14


Đồ án tốt ngiệp

Trường ĐHBK Hà Nội

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Trang: 15


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

z = 48 ; Y = 10; T =12; q = 4; a = 4

oc
vọ

I
Ạ
cn
©

5
Ọ\
cn
oc
ịn
ro
vc
co
ìri

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 16


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

CHƯƠNG IV :
DÂY QUÁN 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\ =48 ta có thể chọn :
z2 = 40 rãnh

26.

Bươc răng Rôtor:
z 2 40

g »1ranh
2 .t2
27.So’ bộ định chiềuBrộng
Rôtor:
B ?.L.k
0, 806.
Theo bảng 10.5b trang 241. Ta chọn B 2 = 1,85 T và hệ số ép chặt lõi sắt
kc= 0,93.
Z

Dt
=
0,3.D
Lấy Dt = 9 cm

=

0,3.29,7

=

8,94

cm.

I =I = k,.I, 6-W'-k<" =0,94.161,13.6’40'a925=840A
Trong đó:
h
=
w
1
kd=
z2 = 40 rãnh

1= 1.

=

161,13
40

A
vòng
0,925

KỊ = 0,94=840
được chọn J______

theo cos (p trong hình 10.5.
7ĩ.p
2.sin
2sin
z2
40

Trường
ĐHBKdiện
Hà Nội
31. Tiết
thanh dẫn bằng
nhôm:

Trang: 17


ỉr2

4

12

4

b

z2 = -

Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

S;d = í^-= —=280mm2
'd J2 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
= (2,5 -5- 3,5) A / 2. Chọn Jtd =3 4 / 2 •

/ mm' '

/ mnr

32.S0' bộ chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch:

s = C = 3Ế5Ể. = i074mm2
Jv 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
h42
b42
h
hr2
d| = d2 = 7,8 mm

=0,5
=

mm
mm
mm
mm

1,5
=

]2

29

=

37,3

a = 1,2. hr2 = 1,2.37,3 = 44,76 lấy a = 45 mm
b

=
a 45

—

=——

=

23,86ram

lấy

b=

23,9

mm

lấy sv = a.b = 1075,5 mm2

35. Diện tích vòng ngắn mạch:

D'-2.h42-^(h12+d)

z,
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 18


Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

(

4

ì

K 29,5 -2.0,05- —(2,9 + 0,78)
-4----------------------- ----------------1 - 0,78 = l,147mm
40

37. Làm rãnh nghiêng ở Rôtor vói độ nghiêng bằng một bước rãnh stator.
Đe 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, ơ

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 19


(

/ár

5+b 5+

/

/0,8j

/0.8

Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

CHƯƠNGV :TÍNH TOÁN MẠCH TỪ:

39. Hệ số kkhe
.kổ2không
s kổỉhở
khí:
k ẵl -

1,944-1,953.0,08

3,4
2.32
/|2 =
Ĩ2 =

t2-y2.d 2.32-0,511.0,08
15
0,8

=>^ =kỗị\2 =1,088.1,018=1,108

40. Dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm, cán nguôi loại 2211

41. Sức từ động khe hở không khí:

42. Mật độ từ thông răng Stator:
B=

Trong đó:

Bs.t,.l, = 0,806.1,944

£S = 0,806T

ti

=

1,944

cm

bzi = 0,933 cm
kc = 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt lấy theo bảng 2.2
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 20


2

3

3

Đồ án tốt ngiệp
z

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Fỗ

1143
Bzl = 1,806 T => H 1 = 27,6 A/cm
Z

s

2.hgl.l,.kc
2.4,27.21,8.0,93
44. Sức từ động trên răng Stator:

F tl = 2 .h' zỉ .H zi = 2.2,516.27,6 = 139 A
Trong đó:
45. Mật
48.
Hệ sốđộbão
từ hoà
thông
răng:
ỏ' răng Rôtor:
B

Fs = 11434 _ 1143 + 139 + 156 _126
Ibukil
0,806.2,32
=
b,2.l2.kc
1,147.0,93
ò
k

=)

T

Trong đó:
Fzl

=

139

A

Fz2 = 156 A
B ổ = 0,8067
t2 = 2,32 cm
bZ2 =trên
1,147
cm stator:
49. Mật dộ từ thông
gông
4
B„= kc =f»ọ
° Là hệ số 0.02625.10= T theo bảng 2.2
0,93
ép chặt lõi sắt lấy

46. Cường độ từ trường trên răng rôtor:
Theo bảng V - 6 ơ phụ lục V trang 608 sách TKMĐ có:

Bz2 = 1,753 T => Hzl = 22,5 A/cm

47. Sức từ động trên răng rôtor:

F 2 = 2.h

2

.H 2 = 2.22,5.3,47 = 156A

Trong đó:
7 ' - 7 d2 _ o

Trường ĐHBK Hà Nội

°’78 _ a A7

Trang: 21


8

s2

g2

2.p

4

2.h gĩ Đồ án tốt ngiệp .l 2 .k c 2.6,67.21,8.0,93
2P

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

4

0,02625cw
Fđộng
H
2: = Lộ=
g2 X
g2 = 12,3.2,6 = 32A
Trong
đó
56. Trong
Sức từđó:
trên
gông
rôtor :

Trong đó : L 2 = 12,3 cm
D
h oni = 43,7 cm =
4,27
cm
Hg2 = 2,6 A
ộ=0,02625Wb
h g i = 4,27 cm
1,

=21,8 cm
2p
hg2 = 4 Số đôi
=6,67cm
57. Tổng sức từ động củacực
mạch
từ từ :
12 =21,8cm
kc = 0,93 Hệ số ép chặc lõi sắt lấy theo bảng 2.2
F = Fỗ + FZ1 + Fz2 + Fgi + Fg2
52. Sức từ động ỏ’ gông Stator:
54. Cường độ từ trường ở gông rôtor :
50. Cường độ từ trường ở gông Stator:
Fgi = Lgi.Hgi = 30,97 . 10,9 = 338 cm
Theobảng
Trong đó : V-9 của phụ lục V trang 611 sách TKMĐ.
V
-Bg
9mạch
V được
trang Hg
611
TKMĐ
ứng
2ở=phụ
0,97
ta tra
2 =sách
2,6 A/cm
58 . Hệ Theo

số bãobảng
hòavới
toàn
: lục
g

Ta tra được Hgi
A/cm =
Lgi= 10,9
1808
Hg, = 10,9 A/cm
55. Chiều dài mạch từ gông rôtor :
=
1,58
51. Chiều dài mạch từ ỏ’ gông Stator:
53. Mật độ từy^>,.),p(w7)
thông trên gông rôtor :
=1808 A
^.(Dn-hg,) = p.(43,7-4.27)
F
59 . Dòng điện từ „hóa : Ộ.104
0,02625.104

30,97

cm

m

I =-------ET.-------= 2x1808 =36,2A

Bj — ------------—--------------------— 0,977
“ 2,7.WrKdl 2,7.40.0,925
Trong đó :
p = 2 số đôi cực
F
=
1808A
w J = 40 vòng
Kdi = 0,925 : Hệ số dây quấn
+Dòng điện từ hóa phần trăm :

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 23
22


1

75

75

46

ĨL.CL.S, 46 3.4.2,38

Đồ án tốt ngiệp

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

CHƯƠNG VI :
THAM SÓ CỦA ĐỘNG cơ ĐIỆN Ỏ CHÉ ĐỘ ĐỊNH MỨC

60. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stator :
l đ l = K đ , . Ty+2B= 1,3.21,4 + 2. 1 =29,82
cm
Trong đó :
Với:
Kdi = 1,3 (lấy từ 3.4 trang 69 sách TKMĐ)
B = 1 (chọn Kd], B theo số cực 2P =4)
y =10
hrl = 2,95 cm chiều cao răng Stator
61. Chiều dài trung bình nữa vòng dây quấn stator :
ltb = 11 + Idi = 21,8 + 29,82 = 51,62 cm
Ldl= 29,82 cm
L, =2. l,„.w AO' 2 = 2 . 51,62.40.10'2 = 41,3 m
63 . Điện trỏ’ tác dụng của dây quấn Stator :

Trong đó
Là : điện trở suất ở nhiệt độ tính toán là 75°C
12
ni
=
3
làsổ
sợi
chập
song
ai = 4 là As

số= —
mạch
nhánh
CLmm
Im song song của dây quấn
2
Si
=
2,38
mm
tiết
diện
dây
quấn
Tính theo đon vị tưong đối :

Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 24


r

td=rAl

r =r

2 K. + ^L

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Đồ án tốt ngiệp

r, = JiT = 0,0314.1^12 = 0,023

220
Trong đó :
li = 161,13 A là dòng điện pha định mức
Ui = 220 V là điện áp pha định mức
sr2 23'

274

Trong đó :
12 =21,8 cm
Sr2 = 274 mm2

P AI =—Qmríì ỉm là điện trở của nhôm ở nhiệt đo tính
toán là 75°c
65. Điện trở vành ngắn mạch :
r =p AI k - D ~
v

A0 3

= -L rc-25,1.10-2
* z2.sv23 40.1075,5

=0

00797 |0-^Q

Dv = 25,1 cm
z2 = 40 rãnh
1075,5 mm
2.r

66. Điện
trở
rôtor :

2.0,
00
=0,509.10‘4W
_ . 71. /3

Trong đó

, 71.2

-

A = 2. sin 22- = 2. sin-— =
0,313
z2
40

2
67. Hệ số qui4.m,(W,.kd,) _4.3.(40.0,925ý
đối : Y=

40

TrườngTrong
ĐHBKđó
Hà: Nội

=411

Trang: 25


22

220

u,

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Đồ án tốt ngiệp

Trong đó :

mi
=
3
W]
=40
kd,
=

r 2 = 0,0209.10'4 Í2
z2 = 40 rãnh

số

pha
vòng
0,925

68. Điện trở rôtor
qui đốiA:dòng điện pha định mức
1] đã
= 161,13
4 mức
u[2 ==41
220 V1 Điện
r2 = y.r
.0,5 áp
0 9pha
. 1 0định
= 0,0209w

tính
đơntản
vị tương
đối : :
69.+Hệ
sốtheo
từ dẫn
rãnh rôtor

rl

Ằ . = 2Li_.k + ( 0 , 7 8 5 --^4J-+ ÌLL + ÌLu-).k'
161,13
3.b 2J- = 0,0209
"
r,'=r'
=2.b
0 , b0 1b 5412
26 9

___ 3 4

-4 2

05

= -1—.0,9063 + (0,785 - — + —— + —).0,875 = 1,085
3.11
2.11
11
3,4
Trong đó :
p = 0,833;kị = 1+3,0,833 = 0,875

=1+3,0,875 = 0,9063
hi = hri - 2c - 2.C - 0,1. d
hy

=

—(—
22

-2.C-C)

=

-(—-2.0,4-0,5)

=

-4,2mm

Vì phần trên của dây đồng vu^ọt quá tâm của vòng tròn nên trị số h 2 phải lấy
trị số âm.
b41 = 3,4 mm
h41 = 0,5 mm
d| = b =11
mm
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 26


41

í,.s

1,944.0,08

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Cư

Đồ án tốt ngiệp
Ầ=

0 9

'■

a

Ks.ỗ

1,944(4.0,925)2.0,82.0,975
Trong đó
: bảng 5.3 trang 137 sách TKMĐ.
+ Tra
ti =1,944 cm
Ta tra ra được Pti = 0,82.
qi = 4 sốrãnh một pha dưới một cực từ
kdi = 0,925 hệ sổ dây quấn
k5 = 1,108 hệ sốkhe hở không khí
+ Tra bảng
5.2a trang 134 sách TKMĐ.Ứng với fq = 4
1T-y=2

s = 0,08 cm
bì
0 342
+ £,.=1-0,0033.-^-= 1-0,0033------------—— = 0,975

Ta tra ra được ƠI = 0,0062.
71. Hệ số từ tản phần
đầu n ố i :
Ăd I
= 0,34.

1< I I

- 0 , 6 4 .p . ĩ )

0, 34—í—(29,82 - 0,64.0,833.23,33) = 1,084
21,8
Trong đó :
qi =4
lg

=

21,8

cm

lđi

=

29,82

cm

Ị3

=0,833

T = 23,33 cm
72. Hệ số từ dẫn tán stator :
Trường ĐHBK Hà Nội

Trang: 27