tính toán sửa chữa máy nén lạnh và động cơ không đồng bộ 1 pha và 3 pha

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN


CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI : TÍNH TOÁN SỬA CHỬA
MÁY NÉN 1P VÀ MÁY NÉN 3P

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang Trọng
Đỗ Ngọc Tuấn
Võ Tâm Tín

MSSV
14108751
14052091
14059681

Lớp: CDDI16A
Giáo Viên Hướng Dẫn: Nguyễn Quân

TP.HCM 5/2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
-----  -----

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI : TÍNH TOÁN SỬA CHỮA MÁY NÉN 1P VÀ
MÁY NÉN 3P
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Quang Trọng
Đỗ Ngọc Tuấn
Võ Tâm Tín

MSSV
14108751
14052091
14059681

Lớp: CDDI16A
Khóa: 2014-2017
Giáo Viên Hướng Dẫn: Nguyễn Quân

Tp. Hồ Chí Minh, năm 2017
1


NỘI DUNG NHIỆM VỤ CHUYÊN ĐỀ:
Máy nén lạnh một trong những bộ phận rất quan trọng trong máy lạnh,
việc tìm hiểu cấu tạo và sửa chửa máy nén máy lạnh giúp sinh viên có thêm kiến
thức, cũng như kỹ năng, trong quá trình thực hiện chuyên đề để phục vụ cho quá
trình làm việc sau này trong việc tính toán cũng như sửa chữa các động cơ 1P,
3P và máy nén lạnh.

2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

3


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Quân, thầy Huỳnh
Gia Thịnh giảng viên khoa Điện trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM người đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm khoá luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại Học
Công Nghiệp TP.HCM nói chung, các thầy cô trong Khoa Kỹ Thuật Điện nói
riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn
chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp
đỡ em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành
đồ án tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn.

4


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 7

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ................................................................. 8
1. Mục đích ý nghĩa của đề tài. ...................................................................... 8
1.1. Mục đích, ý nghĩa. ................................................................................ 8
1.2. Ý nghĩa: ................................................................................................. 8
2. Khả năng ứng dụng. ................................................................................... 8
PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỒ ÁN ............................................................................. 9
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1P VÀ
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3P ................................................................ 9
1.

Tổng quan động cơ không đồng bộ. ................................................... 9

2.

Động Cơ Không Đồng Bộ 1P Và Động Cơ Không Đồng Bộ 3P. ...... 9

3.

Tổng quan về máy nén. ...................................................................... 16

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
........................................................................................................................... 19
1. Phần Lý Thuyết Tính Toán Sửa Chửa .................................................. 19
2. Phần Tính Toán Thực Nghiệm Sửa Chữa ............................................. 43
2.1 Tính Toán Dây Quấn Máy Nén Lạnh 3P ............................................ 43
2.2. Tính toán bộ dây quấn máy nén lạnh 1 pha ....................................... 49
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 58

5

DANH MỤC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT
Ký Hiệu

Tên Ký Hiệu

1P

Động cơ 1 pha

3P

Động cơ 3 pha

6


LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta là một nước đang phát triển, cùng với sự phát triển nền kinh tế thị
trường đang hòa nhập với nền kinh tế thế giới, ngành công nghiệp đang thay đổi
một cách nhanh chóng và là một trong những ngành chủ đạo trong mục tiêu đưa
đất nước trở thành một nước công nghiệp hoá hiện đại hoá trong tương lai.
Công nghệ khí nén được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành của nền
kinh tế quốc dân: Luyện kim; hoá chất; cơ khí; xây dựng; giao thông vận tải.
Để đáp ứng khí nén cho tất cả các ngành kinh tế thì ngành chế tạo máy
nén ra đời và phát triển rất nhanh.
Kỹ thuật điện là nghành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến
đổi năng lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu .bao gồm việc tạo ra, biến
đổi và sử dụng điện năng, tín hiệu điện trong các sinh hoạt của con người. So với

các hiện tượng vật lý khác như: cơ, nhiệt, quang hiện tượng điện từ được phát
hiện chậm hơn vì các giác quan không cảm nhận trực tiếp được các hiện tượng
này. Tuy nhiên việc khám phá ra hiện tượng điện từ đã thúc đẩy mạnh mẽ cuộc
cách mạng khoa học kỹ thuật chuyển sang lĩnh vực điện khí hoá và tự động hoá.
Các phát minh, sáng chế liên tục ra đời thúc đẩy công nghiệp phát triển như lũ
bão. Hàng loạt các máy móc, thiết bị điện được sản xuất, chế tạo giúp con người
giải phóng lao động chân tay, thủ công,đưa nền sản xuất đi dần vào tự động hoá.
Đồng thời điện năng cũng phục vụ rất đắc lực cho con người trong mọi sinh
hoạt. Để thực hiện việc biến đổi cơ năng thành điện năng và ngươc lại người ta
sử dụng các loại máy điện. Máy điện là một hệ điện từ bao gồm mạch từ và
mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ bao gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở
không khí. Các mạch điện bao gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động
tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng. Từ chu cầu tiêu dùng điện
năng ngày càng cao nên máy điện càng được sử dụng nhiều trong cuộc sống.
Máy điện được sử dụng rộng rãi trong ác nghành kinh tế như công nghiệp, nông
nghiệp, giao thông vận tải .và trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình. Vì vậy trong
chương trình học tại Trường Đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh, ngoài việc
nghiên cứu lý thuyết tất cả các sinh viên khoa Điện – Ngành Kỹ Thuật Điện đều
được bố trí lựa chọn đồ án tốt nghiệp nhằm nâng cao kiến thức thực tế và hiểu
sâu sắc hơn về lý thuyết. Mỗi sinh viên đều có thể nắm vững kỹ thuật quấn và
lồng dây của động cơ và hiểu được nguyên lý vận hành cơ bản và sửa chữa
chúng.
7


PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1. Mục đích ý nghĩa của đề tài.
1.1. Mục đích, ý nghĩa.
Khảo sát máy nén nhằm mục đích tính toán, sửa chữa kiểm nghiệm lại các thông
số của máy nén, tìm hiểu nguyên lý làm việc, kết cấu của máy, cách vận hành lắp

đặt, bảo quản và xử lý sự cố của máy nén. Ngoài ra còn tiếp cận với các ứng
dụng và công nghệ sử dụng khí nén.
Hiện nay đất nước đang phát triển mạnh mẽ, đang từng bước chuyển mình và
tương lai sẽ trở thành một nước công nghiệp phát triển. Do vậy ngành công
nghiệp là ngành chủ đạo cho một nước phát triển. Để phục vụ cho phát triển
công nghiệp thì các ngành phụ trợ cũng phát triển không ngừng. Sản xuất máy
nén là một trong số các ngành phụ trợ đó. Máy nén được dùng rất phổ biến trong
các nhà máy xí nghiệp, trong những ngành công nghiệp nhẹ cũng như công
nghiệp nặng.
1.2.

Ý nghĩa:

Khảo sát máy nén giúp cho em là một sinh viên ngành động lực biết nhìn nhận
đánh giá và củng cố lại những kiến thức đã học. Tạo cho em một cách nhìn tổng
quát về một vấn đề liên quan trực tiếp đến kiến thức mà mình được trang bị.
2. Khả năng ứng dụng.
Không khí nén là một dạng năng lượng quan trọng được sử dụng rộng rãi trong
tất cả các ngành của nền kinh tế quốc dân: luyện kim, hoá chất, cơ khí xây dựng,
giao thông vận tải, nông nghiệp…
Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong lĩnh vực điều khiển như
trong các thiết bị phun sơn, các đồ gá kẹp các chi tiết nhựa và nhất là sử dụng
cho lĩnh vực sản xuất các thiết bị điện tử, lắp ráp các chi tiết máy bằng đai ốc.
Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền
sản xuất tự động, trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra các thiết bị của lò hơi,
thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì và trong công nghiệp hoá chất. Trong các lĩnh
vực mà con người không trực tiếp điều khiển do không an toàn thì người ta có
thể bố trí bằng hệ thống điều khiển bằng khí nén để thay thế con người.

8

PHẦN 2: NỘI DUNG ĐỒ ÁN
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1P VÀ
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3P
1. Tổng quan động cơ không đồng bộ.
Động cơ không đồng bộ là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay
của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator. Ta thường gặp
động cơ không đồng bộ Rotor lồng sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt hơn dạng
dây quấn.
Stator được quấn các cuộn dây lệch nhau về không gian (thường là 3 cuộn dây
lệch nhau góc 120°). Khi cấp điện áp 3 pha vào dây quấn, trong lòng Stator xuất
hiện từ trường Fs quay tròn với tốc độ n=60*f/p, với p là số cặp cực của dây
quấn Stator, f là tần số.
Từ trường này móc vòng qua Rotor và gây điện áp cảm ứng trên các thanh dẫn
lồng sóc của rotor. Điện áp này gây dòng điện ngắn mạch chạy trong các thanh
dẫn. Trong miền từ trường do Stator tạo ra, thanh dẫn mang dòng I sẽ chịu tác
động của lực Bio-Savart-Laplace lôi đi. Có thể nói cách khác: dòng điện I gây ra
một từ trường Fr (từ trường cảm ứng của Rotor), tương tác giữa Fr và Fs gây ra
momen kéo Rotor chuyển động theo từ trường quay Fs của Stator.
Động cơ không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý
cảm biến điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ quay từ trường.
Động cơ không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn sato (sơ cấp) với lưới điện
tần số không đổi, dây quấn roto (thứ cấp). Dòng điện trong dây quấn roto được
sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ phụ thuộc vào roto, nghĩa là
phụ thuộc vào tải trên trục của máy.

2. Động Cơ Không Đồng Bộ 1P Và Động Cơ Không Đồng Bộ 3P.
2.1.

Động cơ không đồng bộ 1 pha.

Dựa theo nguyên tắc của động cơ không đồng bộ ba pha, người ta chế tạo được
những động cơ không đồng bộ một pha. Stato của loại động cơ này gồm hai cuộn
dây đặt lệch nhau một góc, một dây nối thẳng với mạng điện, dây kia nối với
mạng điện qua một tụ điện. Cách mắc như vậy làm cho hai dòng điện trong hai
9


cuộn dây lệch pha nhau và tạo ra từ trường quay. Động cơ không đồng bộ một
pha chỉ đạt được công suất nhỏ, nó chủ yếu được dùng trong các dụng cụ gia
đình như quạt điện, máy hút bụi, máy bơm nước, máy nén khí trong công nghiệp
và dân dụng…
2.1.1. Cấu tạo.
Động cơ không đồng bộ một pha là động cơ làm việc ở nguồn điện xoay chiều
một pha. Sơ bộ về cấu tạo như sau:

Phần tĩnh: Gọi Stator gồm có: vỏ máy, lõi sắt và dây quấn
Vỏ máy: Để cố định lõi sắt và dây quấn không dùng làm mạch dẫn từ.
Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại.
Lõi sắt: Là phần dẫn từ, làm bằng thép lá kỹ thuật điện dày 0,35 mm hay
0,5mm ghép lại thành khối tròn. Mặt trong của thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn
Dây quấn một pha: Gồm cuộn dây chính và cuộn dây phụ được quấn bằng
dây điện từ.
Cuộn dây chính (cuộn dây làn việc) đường kính dây to hơn; số vòng dây ít
hơn. Lệch với cuộn dây phụ (cuộn dây khởi động) 900 điện.
Cuộn dây phụ (cuộn dây khởi động) là cuộn dây có đường kính dây nhỏ
hơn; số vòng dây nhiều hơn. Cuộn dây đề có nhiệm vụ khởi động động cơ. Có
những loại động cơ cuộn dây đề được thay bằng vòng ngắn mạch.

10


1. Vỏ máy

2. Lõi thép

3. Dây quấn

Phần quay: Gọi là Rotor, là một lõi thép hình trụ có xẻ rãnh, trong rãnh đạt
các thanh nhôm được nối tắt ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hoặc
bằng nhôm mà người ta thường quen gọi là lồng sóc.

2.1.2. Nguyên lý làm việc.
Khi đưa dòng điện xoay chiều một pha vào cuộn dây chạy. Ở Stator sẽ sinh ra
từ trường đập mạch nên rotor không tự quay được. Khi dòng điện chạy qua cuộn
dây đề và tụ điện lệch với dòng điện qua cuộn dây chạy một góc 900 và động cơ
tự khởi động được.
Khi khởi động xong, cuộn dây đề có thể được cắt ra khỏi mạch hoặc cũng có
thể được đấu song song trong mạch.

11


Trong đó:

AT: Áp tô mát
A: Cuộn chạy
B: Cuộn đề
C: Tụ

CTLT: Công tắc ly tâm

2.2.

Động cơ không đồng bộ 3 pha

Động cơ không đồng bộ 3 pha là động cơ xoay chiều ba pha có tốc độ quay của
roto (n) nhỏ hơn tốc độ quay (n1) của từ trường dòng điện cấp cho động cơ được
gọi là động cơ không đồng bộ ba pha.
Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và đời sống... (vì có cấu
tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, vận hành đơn giản) .

2.2.1. Cấu tạo:
Giống như các loại máy điện quay khác ,động cơ không đồng bộ ba pha gồm
có các bộ phận chính sau :
Phần tĩnh hay còn gọi là stato
Phần quay hay còn gọi là roto
12


Stator gồm các bộ phận sâu: Lõi thép, dây quân và vỏ máy.
Lõi thép stator có dạng hình vành khăn, được ghép bằng các lá thép kỹ
thuật điện có hình dạng như hình 3.1. Mặt trong của lõi thép có các rãnh để đặt
dây quấn.
Rãnh có các dạng: Rãnh kín, là rãnh không có miệng; Rãnh hở, là rãnh có
miệng và đáy bằng nhau; Rãnh nửa hở, là rãnh có miệng bằng ½ đáy; Rảnh nửa
kín, là rãnh có miệng nhỏ hơn đáy. Có 2 dạng rãnh nửa kín phổ biến là rãnh hình
thang và rãnh quả lê.
Dây quấn stator thường là dây đồng có tiết diện tròn hoặc chữ nhật và
được bọc cách điện. Dây quấn được đặt trong các rãnh của lõi thép stator. Tập

hợp các vòng dây nối tiếp nhau cùng nằm trong 2 rãnh dưới 2 cực từ khác tên kề
nhau gọi là 1 phần tử dây quấn hay bối dây. Một pha dây quấn là 1 cuộn dây
gồm 1 số phần tử dây quấn nối với nhau. Dây quấn stator gồm 3 cuộn dây giống
nhau, có vị trí lệch nhau góc không gian 1200 điện (120/p độ, trong đó p là số
đôi cực từ của động cơ).

13


Vỏ máy: Vỏ máy có chức năng bảo vệ máy và làm giá rắp các bộ phận
khác của máy.
Vỏ máy có thể làm bẳng thép đúc, hoặc nhôm. Vỏ gồm thân và 2 nắp.
Thân vỏ để chứa lõi thép. Mặt ngoài thân có các gờ tản nhiệt, có các lỗ để
lắp vòng treo, bảng đấu dây và đế máy 2 nắp của thân dùng để che phần đầu nối
của dây quấn và là giá chứa 2 ổ trục của rotor.
Rotor gồm có 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn rotor.
Lõi thép :
Nói chung ngƣời ta dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stator lõi thép được ép
trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy .Phía ngoài của lá thép có
sẽ rãnh để đặt dây quấn.
Dây quấn ROTOR:
Phân loại làm hai loại chính rotor kiểu dây quấn va roto kiểu lồng sóc:
Loại rotor kiểu dây quấn : rotor kiểu dây quấn cũng giống như dây quấn
ba pha stator và có cùng số cực từ dây quấn stator .Dây quấn kiểu này luôn đấu
hình sao ( Y ) và có ba đấu ra đấu vào ba vành trượt gắn vào trục quay rotor và
cách điện với trục .Ba chổi than cố định và luôn tỳ trên vành trượt này để dẫn
điện và một biến trở cũng nối sao nằm ngoài động cơ để khởi động hoặc điều
chỉnh tốc độ.
Loại rôto lồng sóc: kết cấu của loại dây quấn này rất khác với dây quấn
stato. Loại rôto lồng sóc công suất >100kW, trong các rãnh của lõi thép đặt các

thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc. Ở
động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh
lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch . Động cơ điện
rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.
14


2.2.2. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 Pha
Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe hở không khí
suất hiện từ trƣờng quay với tốc độ n1 = 60f1/p (f1 là tần số lƣới điện ; p là số
cặp cực ; tốc độ từ trƣờng quay ) .Từ trƣờng này quét qua dây quấn nhiều pha tự
ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòng diện I2 chạy qua . Từ thông do
dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở khe
hở . Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh ra
moment . Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rotor . Trong
những phạm vi tồc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau .
Sau đây ta sẽ nghiên cứu tác dụng của chúng trong ba phạm vi tốc độ .

Hệ số trượt s của máy :
S=

n1-n = Ω1-Ω
n1

Ω1

Như vậy khi n = n1 thì s = 0 , còn khi n = 0 thì s = 1 ; khi n > n1 ,s < 0 và rotor
quay ngược chiều từ trường quay n < 0 thì s > 1

Rotor quay cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n < n1 ( 0 < s < 1) Giả thuyết về

chiều quay n1 của từ trường khe hở Φ và của rotor n như a .Theo quy tắc bàn tay
phải , xác đinh được chiều sức điện động E2 và I2 ; theo quy tắc bàn tay trái ,
xác định được lực F và moment M . Ta thấy F cùng chiều quay của rotor , nghĩa
15


là điện năng đưa tới stator , thông qua từ truờng đã biến đổi thành cơ năng trên
trục quay rotor theo chiều từ trường quay n1 , như vậy đông cơ làm việc ở chế độ
động cơ điện .
Rotor quay cùng chiều nhưng tốc độ n > n1 (s < 0)
Dùng động cơ sơ cấp quay rotor của máy điện không đồng bộ vượt tốc độ dồng
bộ n > n1
Lúc đó chiều từ trường quay quét qua dây quấn rotor sẽ ngược lại , sức điện
động và dòng điện trong dây quấn rotor cũng đổi chiều nên chiều nên chiều của
M cũng ngược chiều n1 , nghĩa là ngược chiều với rotor , nên đó là moment hãm
hìnhb.Như vậy máy đã biến cơ năng tác dụng lên trục động cơ điện ,do động cơ
sơ cấp kéo thành điện năng cung cấp cho lưới điện ,nghĩa là động cơ làm việc ở
chế độ máy phát .
Rotor quay ngước chiều từ trường n < 0 (s > 1)
Vì nguyên nhân nào đó mà rotor của máy điện quay ngƣợc chiều từ trường quay
hình c , lúc này chiều của sức điện động và moment giống như ở chế độ động cơ
.Vì moment sinh ra ngược chiều quay với rotor nên có tác dụng hãm rotor lại .
Trường hợp này máy vừa lấy điện năng ở lưới điện vào , vừa lấy cơ năng từ
động cơ sơ cấp .Chế độ làm việc này gọi là chế độ hãm điện từ .

3. Tổng quan về máy nén.
3.1. Ưu nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén.
3.1.1 Ưu điểm:
− Không khí nén có tính đàn hồi, trong suốt, không độc hại, khó bén lửa, không
bị lắng đọng, và không khí có vô tận trong thiên nhiên.

− Khả năng quá tải lớn của động cơ khí.
− Tuổi thọ lớn.
− Tính đồng nhất năng lượng giữa các cơ cấu chấp hành và các phần tử chức
năng báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc trong môi trường dễ nổ, và đảm
bảo môi trường sạch vệ sinh.

16


− Do trọng lượng của các phần tử trong hệ thống điều khiển bằng khí nén nhỏ,
hơn nữa khả năng giãn nở của áp suất khí lớn, nên truyền động có thể đạt được
vận tốc rất cao.
− Do khả năng chịu nén (− Độ tin cậy khá cao, ít trục trặc kỹ thuật.
Đàn hồi) lớn của không khí cho nên có thể trích chứa khí nén một cách thuận lợi.
Như vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm trích chứa khí nén.
− Do khả năng chịu nén (− Độ tin cậy khá cao, ít trục trặc kỹ thuật.
Đàn hồi) lớn của không khí cho nên có thể trích chứa khí nén một cách thuận lợi.
Như vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm trích chứa khí nén.
− Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén
nhỏ và tổn thất áp suất trên đường ống ít.
− Chi phí thấp để thiêt lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần
lớn trong các xí nghiệp các hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn.
− Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo.

3.1.2 Nhược điểm:
− Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử.
− Khả năng lập trình kém vì cồng kềnh so với điện tử, chỉ điều khiển theo
chương trình có sẵn. Khả năng điều khiển phức tạp kém.
− Hệ thống truyền động bằng khí nén có lực truyền tải trọng thấp.
− Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi bởi vì

khả năng đàn hồi của khí nén lớn cho nên không thực hiện nhưng chuyển động
thẳng hoặc quay đều.
− Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn, làm ảnh hưởng dến sức
khỏe con người.
− Hiện nay trong lĩnh vực điều khiển người ta thường kết hợp hệ thống điều
khiển bằng khí nén với cơ hoặc điện, điện tử.

17


3.2 Nguyên lý làm việc của máy nén pittong
+ Quá trình hút:
Khi pitton chuyển động từ điểm chết trái ( ĐCT) sang điểm chết phải (ĐCP), thể
tích trong xi lanh tăng dần, áp suất trong xi lanh giảm xuống. Khi áp suất trong
xi lanh nhỏ hơn áp suất trong khoang hút thì clape hút 7 mở ra, hơi môi chất vào
trong khoang xi lanh. Pitton chuyển động đến (ĐCP) thì kết thúc quá trình hút.
+ Quá trình nén:
Pitton chuyển động từ ĐCP sang ĐCT thể tích trong khoang xilanh giảm dần, áp
suất khoang xi lanh tăng dần, khi áp suất trong khoang xi lanh lớn hơn áp suất
trong khoang nén thì clape đẩy 6 mở, môi chất đi vào thiết bị ngưng tụ.

18


CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ
1. Phần Lý Thuyết Tính Toán Sửa Chửa
1.1. Tóm tắt lý thuyết
Trong động cơ một pha người ta thường bố trí 2 dây quấn lệch nhau trong không
gian 900 và tạo ra dòng điện qua hai bộ dây này lệch pha thời gian 90 độ để tạo

ra từ trường tròn khởi động cho động cơ.
Các phương pháp mở máy:
- Pha phụ mở máy
- Điện dung mở máy
- Điện dung làm việc
Các loại dây quấn:
-

Đồng khuôn
Đồng tâm
Xếp hai lớp
Dây quấn một lớp

Gọi QA số rãnh pha chính
QB số rãnh pha phụ
QA = QB điều kiện  là bội của 2
QA = 2QB điều kiện  là bội của 3
QA = 3QB Điều kiện  là bội của 4

qA 

QA
;
2p

qB 

QB
2p

Các bước tính toán:
Xác định các tham số q,  ,  d .
Z
;

2p



1800

q  ; d 

3

19


Dây quấn hai lớp.
Xác định các tham số q,  ,  d .
Chon phân bố QA , QB sau đó suy ra qA, qB.
Dựa vào  , qA để phân bố sô rãnh/ bước cực và số rãnh/ pha/ bước cực.
Xác định vị trí cho các cạnh tác dụng nằm ở lớp trên.
Bước bối dây :

2
 3
Bước 1: Xác định kích thước lõi thép, điện áp định mức, cấp cách điện của vật
liệu sử dụng.

Kích thước lõi thép gồm có;
Đường kính trong lõi thép.
Chiều dài lõi thép.
Bề dầy gông lõi thép.
Bề dầy răng.
Tổng số rãnh.

Bước 2: Ước lượng số cực:
2pmin = ( 0,4 – 0,5)

Dt
bg

Tốc độ quay của rô to:
n = n1(1 – s)
với n1 = 60f/p
Bước 3: Lập biểu thức quan hệ giữa từ thông một cực từ  và mật độ từ thông
qua khe hở không khí B :
20


  LB
Với  d = 0,673 (

2
)


Bước 4: Xác định quan hệ

B và Bg:

Bg =

Bước 5: Xác định quan hệ Br và

Dt B
2 pbg

B :
 D 
Br   t  B
 Zbr 

Bước 6: Lập bảng quan hệ giữa B , Bg, Br tùy ý chọn giá trị của B  ta có giá trị
của Bg, Br tương ứng. Căn cứ theo giá trị tối đa cho phép của Bg và Br để tìm giá
trị của B sao cho các giá trị của Bg, Br không vượt các giá trị tối đa.
Động cơ vận hành ít tiếng ồn Br

 1,3T.

Động cơ vận hành bình thường Br = 1,47T.
Khi yêu cầu mở máy mạnh hay khi động cơ có công suất bé số cực 2p lớn ta có
thể chọn 1,47T  Br  1,8T.
Tương tự đối với Bg.
Với động cơ vận hành ít tiếng ồn Bg

 1T.

Động cơ vận hành bình thường Bg 1,25T.

Khi yêu cầu mở máy mạnh 1,2T

 Bg  1,4T.
21


Bước 7: Chọn kiểu dây quấn cho pha chính và pha phụ
PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ DÂY QUẤN THEO

N4

SISKIND.

N3
N2

Bố trí dây quấn cho pha chính và phụ

N1

Tính các góc mở Mi.

Từ gía trị Z và 2p, áp dụng phương pháp vẽ sơ
bộ dạng sơ đồ khai triển cho 1 kiểu dây quấn
y1
y2
sin. Sau đó, chọn ra 1 nhóm bối dây tiêu biểu
y3
y4
cho pha dây quấn cần tính toán, tính góc đ (góc

lệch điện giữa 2 rãnh liên tiếp) rồi suy ra góc mở rộng cho mỗi bối dây. Xem hình
dưới ta có cách xác định góc mở M1, M2, M3… cho các bối dây trong hình .
M1 = y1 . đ
M2 = y2 . đ
M3 = y3 . đ
M4 = y4 . đ
Trong đó y1, y2, y3, y4… là bước của mỗi bối dây trong nhóm. N1, N2, N3, N4…l số
vòng dây quấn của mỗi bối dây trong một nhóm..
1800
𝛼đ =
𝜏
Với 𝜏 =

𝑧
2𝑝

Xác định đại lượng trung gian B, với B được xác định như sau:
𝑛

𝐵 = ∑ sin(𝑀𝑖 /2)
𝑖

𝐵 = sin(𝑀1 /2) + sin(𝑀2 /2) + sin(𝑀3 /2) + sin(𝑀4 /2)
Xác định các tỉ lệ phân bố.
Xác định tỉ lệ phân bố số vòng cho mỗi bối trong một nhóm bối dây.
Gọi N là l tổng số vòng của cả nhóm bối dây, nếu một nhóm giả sử chứa 4 bối dây
ta có:
N= N1 + N2 + N3 + N4
22

Theo SISKIND ta xác định các tỉ lệ phân bố theo dạng như sau:
N1/N = (1/B).Sin(M1/2)
N2/N = (1/B).Sin(M2/2)
N3/N = (1/B).Sin(M3/2)
N4/N= (1/B).Sin(M4/2
Tính Kdq cho bộ dây quấn chính:
Xác định hệ số dây quấn kdq
Theo định nghĩa chung ta có kdq cho trường hợp 1 nhóm chứa 4 bối dây như sau:
Kdq = (N1/N).Sin(M1/2)+ (N2/N).Sin(M2/2)+ (N3/N).Sin(M3/2)+ (N4/N).Sin(M4/2)
Một cách tổng quát, cho trường hợp một nhóm bối dây có n bối dây, ta xác định kdq
như sau:
𝑛

𝑁𝑖
𝐾𝑑𝑞 = ∑ ( ) sin(𝑀𝑖 /2)
𝑁
𝑖

Bước 8: Xác định tổng số vòng dây cho dây quấn pha chính và pha phụ.
𝐾 ∗𝑈

𝐸
đ𝑚𝑝ℎ𝑎
N = 4,44∗Ø∗𝑓∗𝐾

𝑑𝑝

Với KE tỷ số giữa điện áp nhập vào mỗi pha dây quấn so với sức điện động cảm
ứng trên bộ dây của mỗi pha. KE phụ thựôc vào công suất động cơ và thường

được cho theo quan hệ của diện tích mặt cực từ.

L(cm 2 )

15 – 50

KE

0,75 – 0,86 0,86 – 0,9

50 – 100

100 - 150

150 - 400

> 400

0,9 – 0,93

0,93 – 0,95 0,96 – 0,97
23


Số vòng mỗi bối:
N=

𝑁𝑐ℎ
2

Gọi N1’ ,N2’ ,N3’ ,N4’ lần lượt là tổng số vòng cho 1 nhóm bối của pha chính .
N1’ = N * ((1/B).Sin(M1/2))
N2’ = N *(1/B).Sin(M2/2)
N3’ = N *(1/B).Sin(M3/2)
N4’ = N *(1/B).Sin(M4/2)
Số vòng mỗi nhóm bối.
N1 =

𝑁𝑝ℎụ
2

Gọi N1”, N2” , N3” là tổng số vòng cho 1 nhóm bối của pha phụ.
N1” = N1 * ((1/B).Sin(M1/2))
N2” = N1 *(1/B).Sin(M2/2)
N3” = N1 *(1/B).Sin(M3/2)
Bước 9: Xác định ntiết diện rãnh stator , chọn hệ số lấp đầy, đường kính dây
quấn không lớp tráng men
Với rãnh hình thang :
Sr =

d1  d 2
h
2

Với rãnh hình

quả lê :

d  d
 d  d 2 

Sr   1
 h  2  
2
8
 2 

2

24