Tài liệu Luận án tốt nghiệp động cơ không đồng bộ pdf

Luận án tốt nghiệp động cơ
không đồng bộ
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-1 -
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG
ĐỒNG BỘ 5
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 5
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7
IV. Công dụng 9
V. Kết cấu của máy đi
ện 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 13
I. Ưu diểm 13
II. Khuyết điểm 13
III. Biện pháp khắc phục 13
IV. Nhận xét 13
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 13
VI. Phương pháp thiết kế 14

VII. Nội dung thiết kế 14
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 14
IX. Trình tự thiết kế 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 19
I. Xác định kích thước chủ yếu 19
II. Thiết kế stato 21
III. Thiết kế lõi sắt rôto 23
IV. Khe hở không khí 25
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 26
PHẦN II. THI
ẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
RÔTO LỒNG SÓC 30
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 32
1. Số đôi cực 32
2. Đường kính ngoài stato 32
CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 34
1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 34
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 34
4. Bước rãnh stato 34
5. Số thanh dẫn tác dụng của mộ
t rãnh u
r1
35
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 35
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 35
8. Kiểu dây quấn 35
9. Hệ số dây quấn 37
10. Từ thông khe hở không khí Ф 37
11. Mật độ từ thông khe hở không khí B
δ

và tải đường A 37
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’
z1
37
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato h
g1
37
14. Kích thước rãnh và cách điện 38
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’
r
38
16. Bề rộng răng stator b
z1
39
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-2 -
17. Chiều cao gông stato 39
18. Khe hở không khí 39
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 40
1. Số rãnh rôto Z
2
40
2. Đường kính ngoài rôto D’ 40
3. Bước răng rôto t
2
40
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’
z2
40
5. Đường kính trục rôto D

t
40
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto I
td
40
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch I
v
41
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’
td
41
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch S
v
= 2,5 A/mm
2
41
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 41
11. Chiều cao vành ngắn mạch h
v
41
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch D
v
41
13. Bề rộng vành ngắn mạch b
v
41
14. Diện tích rãnh rôto S
r2
41
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 41

16. Chiều cao gông rôto h
g2
42
17. Làm nghiên rãnh ở rôto b
n
42
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 43
1. Hệ số khe hở không khí 43
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 43
3. Sức từ động khe hở không khí F
δ
43
4. Mật độ từ thông ở răng stator B
z1
43
5. Sức từ động trên răng stato 43
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto B
z2
44
7. Sức từ động trên răng rôto F
z2
44
8. Hệ số bão hòa răng k
z
44
9. Mật độ từ thông trên gông stator B
g1
44
10. Cường độ từ trường ở gông stator H
g1

: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang
611 TKMĐ), ta chọn 44
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator L
g1
44
12. Sức từ động ở gông stator F
g1
44
13. Mật độ từ thông trên gông rôto B
g2
44
14. Cường độ từ trường ở gông rôto H
g2
: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang
611 TKMĐ), ta chọn 44
15. Chiều dài mạch hở gông rôto L
g2
44
16. Sức từ động ở gông rôto F
g2
45
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 45
18. Hệ số bão hòa toàn mạch k
μ
45
19. Dòng điện từ hóa I
μ
45
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 45
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 46

1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator L
đ1
46
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator l
tb
46
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-3 -
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L
1
46
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 46
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto r
td
46
6. Điện trở vòng ngắn mạch r
v
47
7. Điện trở rôto r
2
47
8. Hệ số quy đổi γ 47
9. Điện trở rôto đã quy đổi 47
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λ
r1
47
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 48
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λ
đ1
48

13. Hệ số từ dẫn tản của stator 48
14. Điện kháng dây quấn stator x
1
48
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λ
r2
48
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 49
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 49
18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 49
19. Hệ số từ tản rôto 49
20. Điện kháng tản dây quấn rôto 49
21. Điện kháng rôto đã quy đổi 49
22. Điện kháng hổ cảm x
12
49
23. Tính lai k
E
50
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 51
1. 51
2. Trọng lượng gông từ stato 51
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 52
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 52
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 53
6. Tổng tổn hao thép 53
7. Tổn hao cơ 53
8. Tổn hao không tải 53
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 54
1. Hệ số C

1
54
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
4. Sức điện động E
1
55
5. Hệ số trượt định mức 55
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 55
7. Bội số momen cực đại 55
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 58
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 58
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng m
ặt ngoài và sự bão hòa
của mạch từ tản khi s=1 59
4. Dòng điện khởi động 61
5. Bội số dòng điện khởi động 61
6. Bội số momen khởi động 61
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 62
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-4 -
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 62
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 63
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 63
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy
và vỏ máy 64
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 64
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 65
7. Độ chênh nhiệt củ
a vỏ máy với môi trường 66

8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 66
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 67
I. Hệ thống thông gió 67
II. Tính toán thông gió 68
1. Xác định lượng không khí cần thiết 68
III. Tính toán quạt gió 69
1. Đặc điểm của quạt ly tâm 69
2. Đặc tính của quạt ly tâm 69
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 70
2. Lượ
ng khong khí tiêu hao cực đại 70
3. Tính toán quạt ly tâm 70
4. Chiều cao cánh quạt 73
5. Số cánh quạt 73
6. Kích thước quạt 73
7. Công suất quạt P
q
73
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 74
I. Tính toán trục 74
II. Chọn kích thước trục 75
2. Kiểm tra độ bền trục 75
3. Tính toán gối trục ở bi 78
4. Chọn vỏ máy 79
5. Chọn nắp máy 80
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598
(TKMD) 80
7. Chọn móc treo 80
CHƯƠNG 12. TRONG L
ƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ

DỤNG 82
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 82
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 82
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 82
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG
SUẤT…………………………………………………………………………………………83
1.Điều Khiể
n Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản………………………83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho
Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất…………………………………………………………85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục… 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục ….89
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-5 -
PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG
ĐỒNG BỘ
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ
Máy in không ng b do kt cu n gin, làm vic chc chn, s dng
và bo qun thun tin, giá thành r nên c s dng rng rãi trong nn kinh t
quc dân, nh
t là loi công sut di 100 kW.
ng c in không ng b rôto lng sóc cu to n gin nht nht là loi
rôto lng sóc úc nhôm) nên chim mt s lng khá ln trong loi ng c công
sut nh và trung bình. Nhc im ca ng c này là iu chnh tc  khó khn
và dòng in khi ng ln thng bng 6-7 ln dòng in nh m
c.  b khuyt
cho nhc im này, ngi ta ch to ông c không ng b rôto lng sóc nhiu
tc  và dùng rôto rãnh sâu, lng sóc kép  h dòng in khi ng, ng thi

tng mômen khi ng lên.
ng c in không ng b rôto dây qun có th iu chnh tc c tc 
trong mt chng mc nh
t nh, có th to mt mômen khi ng ln mà dòng khi
ng không ln lm, nhng ch to có khó hn so vi vi loi rôto lng sóc, do ó
giá thành cao hn, bo qun cng khó hn.
ng c in không ng b c sn xut theo kiu bo v IP23 và kiu
kín IP44. Nhng ng c in theo cp bo v IP23 dùng qut gió hng tâm t

hai u rôto ng c in. Trong các ng c rôto lng sóc úc nhôm thì cánh qut
nhôm c úc trc tip lên vành ngn mch. Loi ng c in theo cp bo v
IP44 thng nh vào cánh qut t  ngoài v máy  thi gió  mt ngoài v máy,
do ó tn nhit có kém hn do vi loi IP23 nhng bo dng máy d dàng hn.
Hin nay các n
c ã sn xut ng c in không ng b theo dãy tiêu
chun. Dãy ng c không ng b công sut t 0,55-90 KW ký hiu là K theo tiêu
chun Vit Nam 1987-1994 c ghi trong bng 10-1 (Trang 228 TKM). Theo
tiêu chun này, các ng c in không ng b trong dãy iu ch to theo kiu
IP44.
Ngoài tiêu chun trên còn có tiêu chun TCVN 315-85, quy nh dãy công
sut ng c in không ng b rôto lng sóc t 110 kW-1000 kW, g
m
có công sut sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW.
Ký hiu ca mt ng c in không ng b rôto lng sóc c ghi theo ký
hiu v tên gi ca dãy ng c in, ký hiu v chiu cao tâm trc quay, ký hiu v
kích thc lp t d trc và ký hiu v s trc.
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
ng c không ng b ba pha có hai phn chính: stato (ph
n tnh) và rôto
(phn quay). Stato gm có lõi thép trên ó có cha dây qun ba pha.

Khi u dây qun ba pha vào li in ba pha, trong dây qun s có các
dòng in chy, h thng dòng in này tao ra t trng quay, quay vi tc :
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-6 -
p
f
n
1
1
*60=

Trong ó:
-f
1
: tn s ngun in
-p: s ôi cc t ca dây qun
Phn quay, nm trên trc quay bao gm lõi thép rôto. Dây qun rôto bao gm
mt s thanh dn t trong các rãnh ca mch t, hai u c ni bng hai vành
ngn mch.

Hình 1.1
T trng quay ca stato cm ng trong dây rôto sc in ng E, vì dây
qun stato kín mch nên trong ó có dòng in cha. S tác d
ng tng h gia
các thanh dn mang dòng in vi t trng ca máy to ra các lc in t F
t
tác
dng lên thanh dn có chiu xác nh theo quy tc bàn tay trái.
Tp hp các lc tác dng lên thanh dn theo phng tip tuyn vi b mt
rôto to ra mômen quay rôto. Nh vy, ta thy in nng ly t li in ã c

bin thành c nng trên trc ng c. Nói cách khác, ng c không ng b là mt
thit b in t, có kh n
ng bin in nng ly t li in thành c nng a ra
trên trc ca nó. Chiu quay ca rôto là chiu quay ca t trng, vì vy ph thuc
vào th t pha ca in áp li t trên dây qun stato. Tc  ca rôto n
2
là tc 
làm vic và luôn luôn nh hn tc  t trng và ch trong trng hp ó mi xy
ra cm ng sc in ng trong dây qun rôto. Hiu s tc  quay ca t trng và
rôto c c trng bng mt i lng gi là h s trt s:
1
21
n
nn
s
−
=

Khi s=0 ngha là n
1
=n
2
, tc  rôto bng tc  t trng, ch  này gi là
ch  không ti lý tng (không có bt c sc cn nào lên trc).  ch  không
ti thc, s≈0 vì có mt ít sc cn gió, ma sát do  bi …
Khi h s trt bng s=1, lúc ó rôto ng yên (n
2
=0), momen trên trc bng
momen m máy.
2

n
n
2
n
1
1
n
s
1
N
1
dt
F
dt
F
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-7 -
H s trt ng vi ti nh mc gi là h s trt nh mc. Tng ng vi
h s trt này gi tc  ng c gi là tc  nh mc.
Tc  ng c không ng b bng:
)1(*
12
snn −=

Mt c im quan trng ca ng c không ng b là dây qun stato
không c ni trc tip vi li in, sc in ng và dòng in trong rôto có
c là do cm ng, chính vì vy ngi ta cng gi ng c này là ng c cm
ng.
Tn s dòng in trong rôto rt nh, nó ph thuc vào tc  tr
t ca rôto

so vi t trng:
1
1
21121
2
*
*60
)(**
60
* fs
n
nnnpnn
pf =
−
=
−
=

ng c không ng b có th làm vic  ch  máy phát in nu ta dùng
mt ng c khác quay nó vi tc  cao hn tc  ng b, trong khi các u ra
ca nó c ni vi li n. Nó cng có th làm vic c lp nu trên u ra ca
nó c kích bng các t in.
ng c không ng b có th c
u to thành ng c mt pha. ng c mt
pha không th t m máy c, vì vy  khi ng ng c mt pha cn có các
phn t khi ng nh t in, in tr …
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ
ng c không ng b v cu to c chia làm hai loi: ng c không

ng b ngn mch hay còn gi là rôto lng sóc và ng c dây qun. Stato có hai

loi nh nhau.  phn lun vn này ch nghiên cu ng c không ng b rôto
lng sóc.
1. Stato (phần tĩnh)
Stato bao gm v máy, lõi thép và dây qun.
- Vỏ máy
V máy là ni c nh lõi st, dây qun và ng thi là ni ghép ni np hay
gi  trc. V máy có th làm bng gang nhôm hay lõi thép.  ch t
o v máy
ngi ta có th úc, hàn, rèn. V máy có hai kiu: v kiu kín và v kiu bo v. V
máy kiu kín yêu cu phi có din tích tn nhit ln ngi ta làm nhiu gân tn
nhit trên b mt v máy. V kiu bo v thng có b mt ngoài nhn, gió làm mát
thi trc tip trên b mt ngoài lõi thép và trong v máy.
Hp cc là ni  du i
n t li vào. i vi ng c kiu kín hp cc
yêu cu phi kín, gia thân hp cc và v máy vi np hp cc phi có ging cao
su. Trên v máy còn có bulon vòng  cu máy khi nâng h, vn chuyn và bulon
tip mát.


Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-8 -
- Lõi sắt
Lõi st là phn dn t. Vì t trng i qua lõi st là t trng quay, nên 
gim tn hao lõi st c làm nhng lá thép k thut in dây 0,5mm ép li. Yêu
cu lõi st là phi dn t tt, tn hao st nh và chc chn.
Mi lá thép k thut in u có ph sn cách in trên b mt  gim tn
hao do dòng in xoáy gây nên (hn ch dòng in phuco).
- Dây quấn
Dây qun stator c t vào rãnh ca lõi st và c cách in tt vi lõi
st. Dây qun óng vai trò quan trng ca máy in vì nó trc tip tham gia các quá

trình bin i nng lng in nng thành c nng hay ngc li, ng thi v mt
kinh t thì giá thành ca dây qun cng chim mt ph
n khá cao trong toàn b giá
thành máy.
2. Phần quay (Rôto)
Rôto ca ng c không ng b gm lõi st, dây qun và trc (i vi ng
c dây qun còn có vành trt).
- Lõi sắt
Lõi st ca rôto bao gm các lá thép k thut in nh ca stator, im khác
bit  ây là không cn sn cách in gia các lá thép vì tn s làm vic trong rôto
rt thp, ch vài Hz, nên tn hao do dòng phuco trong rôto r
t thp. Lõi st c ép
trc tip lên trc máy hoc lên mt giá rôto ca máy. Phía ngoài ca lõi thép có x
rãnh  t dây qun rôto.
- Dây quấn rôto
Phân làm hai loi chính: loi rôto kiu dây qun va loi rôto kiu lng sóc
- Loại rôto kiểu dây quấn
Rôto có dây qun ging nh dây qun stato. Máy in kiu trung bình tr lên
dùng dây qun kiu sóng hai lp, vì bt nhng dây u ni, kt cu dây qun trên
rôto cht ch. Máy 
in c nh dùng dây qun ng tâm mt lp. Dây qun ba pha
ca rôto thng u hình sao.
c im ca loi ng c kiu dây qun là có th thông qua chi than a
in tr ph hay sut in ng ph vào mch rôto  ci thin tính nng m máy
,iu chinh tc  hay ci thin h s công sut ca máy.
- Loạ
i rôto kiểu lồng sóc
Kt cu ca loi dây qun rt khác vi dây qun stato. Trong mi rãnh ca
lõi st rôto, t các thanh dn bng ng hay nhôm dài khi lõi st và c ni tt
li  hai u bng hai vòng ngn mch bng ng hay nhôm. Nu là rôto úc nhôm

thì trên vành ngn mch còn có các cánh khoáy gió.
Rôto thanh ng c ch to t ng hp kim có in tr sut cao nhm
m
c ích nâng cao mômen m máy.
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-9 -
 ci thin tính nng m máy, i vi máy có công sut ln, ngi ta làm
rãnh rôto sâu hoc dùng lng sóc kép. i vi máy in c nh, rãnh rôto c làm
chéo góc so vi tâm trc.
Dây qun lng sóc không cn cách in vi lõi st.
- Trục
Trc máy in mang rôto quay trong lòng stato, vì vy nó cng là mt chi
tit rt quan trng. Trc ca máy in tùy theo kích thc có th c ch to t

thép Cacbon t 5 n 45.
Trên trc ca rôto có lõi thép, dây qun, vành trt và qut gió.
3. Khe hở
Vì rôto là mt khi tròn nên khe h u. Khe h trong máy in không ng
b rt nh (0,2÷1 mm trong máy c nh và va)  hn ch dòng t hóa ly t li
vào, nh ó h s công sut ca máy cao hn.
IV. Công dụng
Máy in không ng b là máy in ch yu dùng làm
ng c in. Do kt
cu n gin, làm vic chc chn, hiu qu cao, giá thành r, d bo qun … Nên
ng c không ng b là loi máy in c s dng rng rãi nht trong các ngành
kinh t quc dân vi công sut vài chc W n hàng chc kW. Trong công nghip
thng dùng máy in không ng b làm ngun ng lc cho máy cán thép loi
va và nh,
ng lc cho các máy công c  các nhà máy công nghip nh… Trong
hm m dùng làm máy ti hay qut gió. Trong nông nghip dùng làm máy bm

hay máy gia công nông phm. Trong i sng hàng ngày, máy in không ng b
cng ã chim mt v trí quan trng nh qut gió, quay a ng c trong t lnh,
máy git, máy bm … nht là loi rôto lng sóc. Tóm li s phát trin ca nn sn
sut in khí hóa, t ng hóa và sinh ho
t hng ngày, phm vi ca máy in không
b ngày càng c rng rãi.
Máy in không ng b có th dùng làm máy phát in, nhng c tính
không tt so vi máy in ng b, nên ch trong vài trng hp nào ó (nh trong
quá trình in khí hóa nông thôn) cn ngun in ph hay tm thi thì nó cng có
mt ý ngha rt quan trng.
V. Kết cấu của máy điệ
n
Mc dù kích thc ca các b phn vt liu tác dng và c tính ca máy
ph thuc phn ln vào tính toán in t và tính toán thông gió tn nhit, nhng
cng có phn liên quan n kt cu ca máy. Thit k kt cu phi m bo sao cho
máy gn nh, thông gió tn nhit tt mà vn có  cng vng và  bn nht nh.
Thng c
n c vào iu kin làm vc ca máy  thit k ra mt kt cu thích hp,
sau ó tính toán c các b phn  xác nh  cng và  bn ca các chi tit máy.
Vì vy thit k kt cu là mt phn quan trng trong tòan b thit k máy in.
Máy in có rt nhiu kiu kt cu khác nhau. S d nh v
y vì nhng
nguyên nhân chính sau:
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-10 -
- Có nhiu loi máy in và công dng cng khác nhau nh máy mt chiu,
máy ng b, máy không ng b v. v… cho nên yêu cu i vi kt cu máy cmg
khác nhau. Công sut máy khác nhau nhiu.  nhng máy công sut nh thì giá 
trc ng thi là np máy. i vi máy ln thì phi có trc  riêng.
- Tc  quay khác nhau. Máy tc  cao thì rôto cn phi chc chn hn,

máy tc  ch
m thì ng kính rôto thng ln.
- S khác nhau ca ng c s cp kéo nó (i vi máy phát in) hay ti
(i vi ng c in) nh tuabin nc, tuabin hi, máy diezen, bm nc hay máy
công tác v. v…Phng thc truyn ng hay lp ghép cng khác nhau.
- Cn c vào tính toán in t và tính toán thông gió có th a ra nhiu
phng án khác nhau. Nhng phng án này v kích thc, trng lng, tính tin
l
i khi s dng,  tin cy khi làm vic, tính gin n khi ch to và giá thành ca
máy có th không ging nhau. Vì vy khi thit k cn chú ý  tt c các yu t ó.
Nguyên tc chung  tit k kêt cu:
- m bo ch to n gin, giá thành h
- m bo bo dng máy thun tin
- m bo  tin cy ca máy khi làm vic
1. Phân loạ
i các kiểu kết cấu máy điện đã định hình
Kt cu ca nhng máy in hin nay c nh hình theo cách bo v, cách
lp ghép, thông gió, c tính ca môi trng bên ngoài…
a) Phân loại theo phương pháp bảo vệ máy đối với môi trường bên ngoài
Cp bo v máy có nh hng rt ln n kt cu ca máy. Cp bo v c
ký hiu bng ch IP và hai ch
 s kèm theo, trong ó ch s th nht ch mc 
bo v chng s tip xúc ca ngi và các vt khác ri vào máy, c chia làm 7
cp ánh s t 0 n 6, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v (kiu h
hoàn toàn) còn s 6 ch rng máy c bo v hoàn toàn không cho ngi tip xúc
, vt và bi không lt vào, ch s th
hai ch mc  bo v chng nc vào máy
gm cp ánh s t 0 n 8, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v còn s 8
ch máy có th ngâm trong nc trong thi gian vô hn nh.
Thng có thói quen chia cp bo v theo phng pháp làm ngui máy.

Theo cách này máy in c chia thành các kiu kt cu sau:
- Kiểu hở
Loi này không có trang b bo v s tip xúc t
 nhiên các b phn quay và
b phn mang in, cng không có trang b bo v các vt bên ngoài ri vào máy.
Loi này c ch to theo kiu t làm ngui. Theo cp bo v thì ây là loi IP00.
Loi này thng t trong nhà có ngi trông coi và không cho ngi ngoài n
gn.
- Kiểu bảo vệ
Có trang b bo v chng s tip xúc ngu nhiên các b phn quay hay mang
in, bo v
các vt  ngoài hoc nc ri vào theo các góc  khác nhau. Loi này
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-11 -
thng là t thông gió. Theo cp bo v thì kiu này thuc các cp bo v t IP11
n IP33
- Kiểu kín
Là loi máy mà không gian bên trong máy và môi trng bên ngoài máy
c cách ly. Tùy theo mc  kín mà cp bo v là t IP44 tr lên. Kiu kín
thng là t thông gió bng cách thi gió  mt ngoài v máy hay thông gió c lp
bng cách a gió vào trong máy bng ng ng. Thng dùng loi này  môi
trng nhiu bi, m t …
Kiu b
o v c bit nh loi chng n, bo v chng môi trng hóa cht.
b) Phân loại theo cách lắp đặt
Theo cách lp t máy, ký hiu ch IM kèm theo 4 ch s tip theo.  ây,
ch s th nht ch kiu kt cu gm 9 s ánh t 1 n 9 trong ó s 1 ch  bi
c lp trên np máy và s 9 ch cách lp t bi
t. Ch s th hai và ba ch cách
thc lp t và hng ca trc máy. S th t ch kt cu ca u trc gm 9 loi

ánh s t 0 n 8 trong ó s 0 ch máy có mt u trc hình tr, s 8 ch u trc
có các kiu c bit khác.
2. Kết cấu stato của máy điện xoay chiều
a) Vỏ máy
Khi thi
t k kt cu v stato phi kt hp vi yêu cu v truyn nhit và
thông gió, ng thi phi có   cng và  bn, không nhng sau khi lp lõi st
và c khi gia công v. Thng   cng thì   bn. V có th chia làm hai
loi: loi có gân trong và loi không có gân trong. Loi không có gân trong thng
dùng i vi máy in c nh hoc kiu kín, lúc ó l
ng lõi st áp sát vào mt trong
ca v máy và truyn nhit trc tip lên v máy. Loi có gân trong có c im là
trong lúc gia công, tc  ct gt chm nhng ph liu b i ít hn loi không có
gân trong.
Loi v bng thép tm hàn gm ít nht là hai vòng thép tm tr lên và nhng
gân ngang làm thành khung. Nhng dng khác u xut phát t dng c bn ó.
b) Lõi sắt stato
Khi ng kính ngoài lõi s
t nh hn 1m thì dùng tm nguyên  làm lõi st.
Lõi st sau khi ép vào v s có mt cht c nh vi v  khi b quay di tác
ng ca momen in t
Nu ng kính ngoài ca lõi st ln hn 1m thì dùng các tm hình r qut
ghép li. Khi y  ghép lõi st, thng dùng hai tm thép dy ép hai u.  tránh
c lc hng tâm và lc hút các tm, thng làm nhng cánh 
uôi nhn hình r
qut trên các tm  ghép các tm vào các gân trê v máy.
3. Kết cấu rôto của máy điện xoay chiều và một chiều
V kt cu rôto máy in mt chiu và xoay chiu cò nhiu im ging nhau.
Khi xét n kt cu ca rôto cn phi chú ý n các lc tác ng lên rôto khi máy
làm vic.

Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-12 -
Nu ng kính rôto nh hn 350 mm thì lõi st rôto thng c ép trc
tip lên trc hoc ng lng trc. ó là vì ng kính rôto không ln, phn trong ca
lõi thép ct ra không dùng c vào vic gì có kinh t ln mà kt cu rôto li c
n gin hóa. Vic dùng ng lng cng hn ch, ch dùng khi cn thit nh  ng
c in trên tàu  thay trc c d
dàng. Khi ng kính rôto ln hn 350 mm,
ng kính trong rôto c gng ly ln hn  dùng lõi ly ra làm vic khác, do ó
cn giá  rôto.
Khi ng kính rôto ln hn 1000 mm thì dùng các tm tôn silic hình r qut
ép li. Lúc ó dùng giá  rôto hình cánh sao. Giá  rôto trong các máy ln thng
làm bng thép tm hàn li.
Lõi thép cn c ép cht vi áp sut t 5 kg/cm
2
i vi máy c trung, n
10kg/cm
2
ói vi máy c nh và phi có nhng vòng ép  m bo gi áp sut ó.
 tránh lõi st  hai u b tn ra thì trong máy nh dùng nhng tm thép dy 1,5
mm ép li. Trong máy ln dùng tm thép có rng. Rng phi tán hay hàn vào tm
thép ép  m bo khi quay không vng ra.
Vòng ép ca máy in mt chiu và máy không ng b rôto dây qun mt
mt dùng  ép cht lõi st, mt mt dùng
 làm giá  u dây qun. Trong máy
in c nh thng úc bng gan, trong máy ln thng dùmg thép tm hàn li.
Dùng giá  lin vành ép s d dàng cho vic ai u dây cho khi vng ra khi
quay.
Rôto máy in không ng b thng có rãnh na kín và dùng nêm c nh
dây trong rãnh.

Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-13 -
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC
I. Ưu diểm
- Kt cu n gin nên giá thành r.
- Vn hành d dàng, bo qun thun tin.
- S dng rng rãi và ph bin trong phm vi công sut nh và va.
- Sn xut vi nhiu cp in áp khác nhau (t 24 V n 10 kV) nên rt thích
nghi cho tng ngi s d
ng.
II. Khuyết điểm
- H s công sut thp gây tn tht nhiu công sut phn kháng ca li in.
- Không s dng c lúc non ti hoc không ti.
- Khó iu chnh tc .
- c tính m máy không tt, dòng m máy ln (gp 6-7 ln dòng nh
mc).
- Momen m máy nh.
III. Biện pháp khắc phục
- Hn ch vn hành non ti.
- C
i thin c tính m máy bng cách iu chnh tc  (bng cách thay i
in áp, thêm in tr ph vào mch rôto hoc ni cp), hay dùng rôto có rãnh sâu,
rôto lng sóc kép  h dòng khi ng, ng thi tng momen m máy.
- Ch to rôto có khe h tht nh  hn ch dòng in t hóa và nâng cao h
s công sut.
IV. Nhận xét
Mt dù có nhiu khuy
t im nhng ng c không ng b rôto lng sóc có
nhng u im mà nhng ng c khác không có c và quan trng nht là n

gin, d s dng, giá thành r. Thc t ng c không ng b rôto lng sóc c
áp dng rng rãi, chim s lng 90%, v công sut chim 55%.
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ
- Tiêu chun v dãy s
n sut:
Chun hóa dãy công sut ca ng c phù hp vi trình  sn xut ca
tng nc. Dãy công sut dc sp xp theo chiu tng dn.
- Tiêu chun v kích thc lp t:
-  cao tâm trc h: lp c c ng b, th hin trình  sn xut, trang
b máy công c sn xut.
- Khong cách chân  (gia các l b
c bulon).

Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-14 -
VI. Phương pháp thiết kế
- Thit k n chit: mt cp công sut (trong phm vi lun vn, chn
phng pháp thit k này).
-Thit k dãy: nhiu công sut. Mt dù cùng mt c lõi st, nhng chiu dài
khác nhau nên công sut khác nhau.
VII. Nội dung thiết kế
Thit k in t:
- Xác nh kích thc ch yu.
- Xác nh thông s các phn t xh yu c
a máy.
Các chi tit này không tham gia vào quá trình bin i nng lng.
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc
1. Tiêu chuẩn về dãy công suất
Hin nay các nc ã sn xut ng c in không ng b theo dãy tiêu
chun. Dãy ng c in không ng b công sut t 0,55 kW n 90kW ký hiu K

theo tiêu chun Vit Nam 1987-1994:
Công sut (kW): 0, 55/ 0, 75/ 1, 1/ 1, 5/ 2, 2/ 3/ 4/5, 5/ 7, 5/ 11/ 15/ 18,
5/ 22/ 30/ 37/ 45/ 55/ 75/ 90
Dãy công sut c 
c trng bi s cp hay h s tng công sut:
n
n
HP
P
P
K
*2
1*2
2
+
=

2. Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặc độ cao tâm trục
-  cao tâm trc: t tâm ca trc n b máy. ây là mt i lng rt quan
trng trong vic lp ghép ng c vi nhng c cu thit b khác.
- Kích thc lp c: chiu cao tâm trc có th c chn theo dãy công sut
ca ng c in không ng b rôto lng sóc.
3. Ký hi
ệu máy
Ví d: 3K 250 M4.
- 3K: ng c in không ng b dày K thit k li ln 3.
- 250: chiu cao tâm trc bng 250mm.
- M: kích thc lp c dc trc là M
- 4: máy có 4 cc.
4. Cấp bảo vệ

Cp bo v có nh hng rt ln n kt cu ca máy. Cp bo v c ký
hiu bng ch IP và 2 ch s kèm theo, trong ó ch s
th nht ch mc  bo v
chng tip xúc ca ngi vá các vt khác ri vào máy. c chia làm 7 cp ánh s
t 0-6, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v (kiu h hoàn toàn), còn s 6
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-15 -
ch rng máy c bo v hoàn toàn không cho ngi tip xúc,  vt và bi không
lt vào. Ch s th hai ch mc  bo v chng nc vào máy gm 9 cp ánh s
t 0-8, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v, còn s 8 ch rng, máy có th
ngâm trong nc trong thi gian vô nh hn.
5. Sự làm mát
Ký hiu là IC…
Ví d:
IC01 làm mát kiu bo v
, làm mát trc tip.
IC0141 làm mát kiu kín, làm mát mt ngoài.
6. Cấp cách điện
- Dãy A02: cp E, B
- Dãy 4A: cp E, F, H
Vt liu cách in:
Vt liu cách in là mt trong nhng vt liu ch yu dùng trong ngành ch
to máy iên. Khi thit k máy in, chn vt liu cách in là mt khâu rt quan
trng vì phi m bo máy làm vic tt vi tui th nh
t nh, ng thi giá thành
ca máy li không cao. Nhng iu kin này ph thuc phn ln vào vic chn cách
in ca máy.
Khi chn vt liu cách in cn chú ý n nhng vn  sau:
- Vt liu cách din phi có  bn cao, chu tác dng c hc tt, chu nhit
và dn nhit tt li ít thm nc.

- Ph
i chn vt liu cách in có tính cách in cao  m bo thi gian làm
vic ca máy ít nht là 15-20 nm trong iu kin làm vic bình thng, ng thi
m bo giá thành ca máy không cao.
- Mt trong nhng yu t c bn nht là làm gim tui th ca vt liu cách
in (cng là tui th ca máy) là nhit . Nu nhit 
vt quá nhit  cho phép
thì cht in môi,  bn c hc ca vt liu gim i nhiu, dn n s già hóa
nhanh chóng cht cách in.
Hin nay, theo nhit  cho phép ca vt liu (nhit  mà vt liu cách in
làm vic tt trong 15-20 nm  iu kin làm vic bình thng). Hi k thut in
qut t IEC ã chia vt liu cách in thành các cp sau ây:
Cp cách in
Y A E B

F

H C
Nhit  cho phép(ºC)
90 105 120 130

155

180 >180
 gia tng nhit(ºC)
75 75 75

115

115

Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-16 -
Vt liu cách in thuc các cp cách in trên i th có các loi sau:
- Cp Y: Gm có s bông, t, si nhân to, giy và ch phm ca giy,
cactông, g v. v… Tt c du không tm sn cách in. Hin nay không dùng cách
này vì chu nhit kém.
- Cp A: Vt liu cách in ch yu ca cp này cng ging nh cp Y
nhng có t
m sn cách in. Cp A c dùng rng rãi cho các máy in công sut
n 100 kW, nhng chu m kém, s dng  vùng nhit i không tt.
- Cp E: Dùng các màng mng và si bng polyetylen tereftalat, các si tm
sn tng hp làm t epoxy, trealat và aceton buterat xenlulo, các màng sn cách
in gc vô c tráng ngoài dây dn (dây emay có  bn c cao). Cp E c dùng
rng rãi cho các máy in có công sut nh và trung bình (n 100 kW hoc hn
na), chu m tt nên thích hp cho vùng nhit i.
- Cp B: Dùng vt liu ly t vô c nh mica, aming, si thy tinh, du sn
cách in chiu nhit  cao. Cp B c s dng nhiu trong các máy công sut
trung bình và ln.
- Cp F: Vt liu cng tng t nh cp B nhng có tm sn cách in gc
silicat chu nhit 
cao.  cp F không dùng các cht hu c nh vi la, giy và
cactong.
- Cp H: Vt liu ch yu  cp này là si thy tinh, mica, aming nh  cp
F. Các cht này c tm sn cách in gc silicat chu nhit n 180ºC. Ngi ta
dùng cp H trong các máy in làm vic  iu kin phc tp có nhit  cao.
- Cp C: Dùng các cht nh
si thy tinh, thch anh, s chu nhit  cao.
Cp C c dùng  các máy làm vic vi iu kin c bit có nhit  cao.
Vic chn vt liu cách in trong các máy in có mt ý ngha quyt nh
n tui th và  tin cy lúc vn hành ca máy. Do vt liu cách in có nhiu

chng loi, k thut ch t
o cách in ngày càng phát trin, nên vic chn kt cu
cách in càng khó khn và thng phi chn tng hp nhiu loi cách in  tha
mãn c nhng yêu cu v cách in.
Vt liu cách in trong ngành ch to máy in thng do nhiu vt liu
hp li nh mica phin, cht ph gia (giy hay si thy tinh) và ch
t kt dính (sn
hay keo dán). i vi vt liu cách in, không nhng yêu cu có  bn c cao,
ch to d mà còn có yêu cu v tính nng in: có  cách in cao, rò in ít.
Ngoài ra còn có yêu cu v tính nng nhit: chu nhit tt, dn nhit tt và yêu cu
chu m tt.
Vt liu cách in dùng trong mt máy in h
p thành mt h thng cách
in. Vic t hp các vt liu cách in, vic dùng sn hay keo  gn chc chúng
li, nh hng gia các cht cách in vi nhau, cách gia công và tình trng b mt
vt liu v. v… s quyt nh tính nng v c, in, nhit ca h thng cách in, và
tính nng ca h thng cách
in này không th hin mt cách n gin là tng hp
tính nng ca tng loi vt liu cách in.


Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-17 -
7. Các tiêu chuẩn khác
Cn quan tâm n cosϕ, η,
đm
I
min
I
,

đm
M
M
min
,
đm
M
M
max

Δ(
đm
I
min
I
) ≤ 15% (so vi tiêu chun).
Sai lch cho phép:
Δ(cosϕ) ≥
6
cos1
cp
ϕ
−−
*(P
2
≤ 50 kW) ≥ 0,02333.
Δ(
đm
M
M

max
) ≤ -10% (so vi tiêu chun).
Δη ≥ -0, 15. (1-η
cp
) *( P
2
≤ 50 kW) ≥ 0, 01875.
Δ(
đm
M
M
min
) ≤ -20% (so vi tiêu chun).
8. Chế độ làm việc
Gm có các ch  làm vic sau:
- Ch  làm vic liên tc.
- Ch  làm vic ngn hn.
- Ch  làm vic ngn hn lp li.

Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-18 -
IX. Trình tự thiết kế



Xác đònh kích thước cơ bản
λ
Thông số ban đầu
Thiết kế Stato
Thiết kế Rôto
Tính toán mạch từ
Tính toán thông số dây
Tính toán tổn hao
Đặc tính làm việc
Đặc tính mở máy
Tính toán nhiệt
Tính toán cơ
Tính toán thông gió
Tính toán vật liệu
Imm
Iđm
Mmm
Mđm
Mmax
Mđm

KE
KZ
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-19 -
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Xác định kích thước chủ yếu
1. Xác định đường kính D và chiều dài l
Nhng kích thc ch yu ca máy in không ng b là ng kính trong
stato D và chiu dài lõi st l. Mc ích ca vic chn kích thc ch yu này là 
ch ti ra máy kinh t hp lý nht mà tính nng phù hp vi các tiêu chun nhà
nc. Tính kinh t ca máy không ch là vt li
u s dng  ch to ra máy mà còn
xét n quá trình ch to trong nhà máy, nh tính thông dng ca các khuông dp,
vt úc, các kích thc và chi tit tiêu chun hóa…
Khi xác ch kích thc kt cu ca máy in không ng b, gia hai
ng kính trong và ngoài ca lõi st stato có mt quan h nht nh:
n
D
D
D
k =

Quan h này ph thuc vào s ôi cc và c nêu trong bng:
2p 2 4 6 8 ~ 12
k
D
0, 52 ~ 0, 57 0, 64 ~ 0, 68 0, 70 ~ 0, 72 0, 74 ~ 0, 77
Bng 2. 1 Tr s ca k
D

ng kính ngoài D
n
có liên quan mt thit vi chiu rng cun tôn k thut
in và chiu cao tâm trc máy h ã c tiêu chun hóa. Vì vy, thng chn D
n

theo h và t ó tính ngc li D
n
.
ng kính ngoài ti a D
n
max theo chiu cao tâm trc h và ng kính
ngòai tiêu chun D
n
ca các ng c in không ng b Nga, dãy 4A cp cách
in F nh trong bng 10-3 trang 230 TKM
Chiu dài phn ng c tính theo công thc:
dbds
nDBAkk
S
l

.10.1,6
2
7
δδ
δ
α
=

 ây
ϕη
cos*
* Pk
S
E
=
gi là công sut tính toán, trong ó η, cosϕ là hiu sut
và h s công sut nh mc ca máy và có th tra theo bng phía di.
Và k
E
= E/U lúc u tra theo hình 10-1 trang 231TKM.
Công
sut
(kW)
Hiu sut (%)
Cosϕ
Tc  n (Vòng / phút) Tc  n (Vòng / phút)
3000 1500 1000 750 600 3000 1500 1000 750 600
0. 55 73. 0 70. 5 67. 5 64. 0 - 0. 86 0. 70 0. 71 0. 65 -
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-20 -
0. 75 77. 0 72. 0 69. 0 68. 0 - 0. 87 0. 73 0. 74 0. 62 -
1. 1 77. 5 75. 0 74. 0 70. 0 - 0. 87 0. 81 0. 74 0. 68 -
1. 5 81. 0 77. 0 75. 0 74. 0 - 0. 85 0. 83 0. 74 0. 65 -
2. 2 83. 0 80. 0 81. 0 76. 5 - 0. 87 0. 83 0. 73 0. 71 -
3. 0 84. 5 82. 0 81. 0 79. 0 - 0. 88 0. 83 0. 76 0. 74 -
4. 0 86. 5 84. 0 82. 0 83. 0 - 0. 89 0. 84 0. 81 0. 70 -
5. 5 87. 5 85. 5 85. 0 83. 0 - 0. 91 0. 86 0. 86 0. 74 -
7. 5 87. 5 87. 5 85. 5 86. 0 - 0. 88 0. 86 0. 81 0. 75 -

11. 0 88. 0 87. 5 86. 0 87. 0 - 0. 90 0. 87 0. 86 0. 75 -
15. 0 88. 0 89. 0 87. 5 87. 0 - 0. 91 0. 88 0. 87 0. 82 -
18. 5 88. 5 90. 0 88. 0 88. 5 - 0. 92 0. 88 0. 87 0. 84 -
22. 0 88. 5 90. 0 90. 0 88. 5 - 0. 91 0. 90 0. 90 0. 81 -
30. 0 90. 5 91. 0 90. 5 90. 0 88. 0 0. 90 0. 89 0. 90 0. 83 0. 81
37. 0 90. 0 91. 0 91. 0 90. 0 91. 0 0. 90 0. 90 0. 89 0. 82 0. 81
45. 0 91. 0 92. 0 91. 5 91. 5 91. 5 0. 90 0. 90 0. 89 0. 84 0. 78
55. 0 91. 0 92. 5 92. 0 92. 0 92. 0 0. 92 0. 90 0. 88 0. 85 0. 79
75. 0 91. 0 93. 0 92. 0 92. 5 92. 0 0. 89 0. 90 0. 89 0. 85 0. 80
90. 0 92. 0 93. 0 92. 0 93. 0 92. 5 0. 90 0. 91 0. 89 0. 85 0. 83
Bng 2. 3 Hiu sut và cosϕ dãy ng c in không ng b 3K
H s cung cc t α
δ
và h s song k
s
ph thuc vào mc  bão hòa rng k
z
ca mch t. Lúc bt u tính toán ta gi thuyt mt k
z
nht nh ri theo hình 4.4
(trang 79, TKM) tra ra α
δ
và k
s
. Sau khi tính toán xong mch t mi nghim li tr
s k
z
. Nu sai s so vi ban u quá ln thì phi gi thuyt li k
z
ri tính li.

H s dây qun k
d
lúc u chn theo kiu dây qun. i vi dây qun mt
lp ly k
d
= 0, 95 ÷ 0, 96, vi dây qun hai lp hoc mt lp mà 2p = 2 thì k
d
= 0,90
÷ 0,91, còn máy nhiu cc thì k
d
= 0,91 ÷ 0,92.
Trong máy in không ng b, khi chiu dài lõi st ngn hn 250 ~ 300mm,
vic tn nhit không khó khn lm nên lõi thép có th ép thành mt khi, do ó
chiu dài tính toán ca phn ng trên khe h bng chu dài lõi st l
1
. Khi lõi st dài
hn thì phi có rãnh thông gió hng kính, nên lúc ó chiu dài lõi st bng:
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-21 -
gg
bnll *
1
+=

Trong ó n
g
và b
g
là s rãnh và chiu rng rãnh thông gió hng kính.
Thng ly b

g
= 1cm, còn n
g
thì chn sao cho chiu dài mi on lõi st vào khong
4 ÷ 6cm.
2. Chọn A và B
δ

Vic chn A và B
δ
nh hng rt nhiu n kích thc ch yu D và l. ng
v mt tit kim vt liu thì nên chn A và B
δ
ln, nhng nu A và B
δ
quá ln thì
tn hao ng và st tng lên, làm máy quá nóng, nh hng n tui th s dng
máy. Do ó khi chn A và B
δ
cn xét n vt liu s dng. Nu dùng vt liu st t
tt (có tn hao ít hoc  t thm cao) thì có th chn B
δ
ln. Dùng dây ng có cp
cách in cao thì có th chn A ln. Ngoài ra t s gia A và B
δ
cng nh hng
n c tính làm vic và khi ng ca ng c không ng b, vì A c trng cho
mch in, B
δ
c trng cho mch t.

H s cos ca máy ch yu ph thuc vào t l gia dòng in t hóa vi
dòng in nh mc.
A
B
k
kk
I
I
dđm
δ
δμμ
τ
δ
**
*
*78,1
1
=
T công thc trên ta thy khi t s
A
B
δ
tng, ngha là B
δ
tng hay A gim thì
đm
I
I
μ
tng dn n cosϕ ca máy gim.

Nh ã bit, momen khi ng M
k
và momen cc i M
max
t l nghich vi
in kháng ngn mch x
n
, x
n
càng nh thì M
k
và M
max
càng ln.
Quan h gia A và B
δ
trong máy in không ng b theo ng kính ngoài
D
n
c biu th trong hình 10- 2 (trang 231, TKM).
Cng ging các máy in khác, vic chn D và I cho mt máy không ch có
mt nhóm tr s, vì vy khi thit k phi cn c vào tình hình sn xut mà tin hành
so sánh phng án mt cách toàn din  c mt phng án kinh t và hp lý
nht.
 máy in không ng b, qua nhng máy ã thit k ch to và có tính
nng tt, tính kinh t
cao thì λ nên nm trong phm vi gch chéo ca hình 10- 3
(trang 233, TKM). Vì vy khi bt u thit k mt máy mi nên nghim li λ sau
khi ã sác nh D và l.
II. Thiết kế stato

1. Dây quấn stato
Vic chn kiu dây qun và kiu rãnh stato cóp th theo cách sau:
Vi in áp ≤660 V, chiu cao tâm trc ≤160 mm có th chn dây qun mt
lp ng tâm c trong rãnh na kín. Vi h = 180-250 mm dùng dây qun 2 lp
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-22 -
c vào rãnh na kín. Vi h ≥ 250 mm dùng dây qun 2 lp phn t cng c vào
rãnh na h.
Vi in áp cao, U = 6000 V dùng dây qun 2 lp phn t cng c vào rãnh
h. Dây dn tit kim tròn hin nay thng dùng dây men cách in cp E tr lên.
Dây dn tit kim ch nht thng dùng loi bc 2 lp si thy tinh cách in cp B
tr lên.
Mun ch
n kích thc dây trc ht phi chn mt  dòng in J ca dây
dn. Cn c vào dòng in nh mc  tính ra tit din cn thit. Vic chn mt 
dòng in nh hng n hiu sut và s phát nóng ca máy mà s phát nóng này
ch yu ph thut vào tích s AJ. Trong máy in không ng b, tích s AJ theo
ng kính ngoài lõi st D
n
c nêu trong hình 10-4 (trang 237, TKM).
S b tính tit din dây dn thành phn bng:
111
1
**
'
Jna
I
s
đm
=

Trong ó:
a
1
- s mch nhánh song song ca dây qun;
n
1
– s si ghép song song.
Cn c vào s’
1
chn tit din dây quy chun s
1
, t ó c ng kính dây
tiêu chun.
Chn a
1
và n
1
thích áng  ng kính dây không k cách in d ≤ 1,8 mm.
i vi dây men thì ng kính không ln hn 1,7 mm khi lng dây bng tay và
không ln hn 1,4 mm khi lng dây bng máy  khi nh hng n  bn c ca
lp men cách in.
2. Xác định số rãnh stato
Khi thit k dây qun stato cn phi xác nh s rãnh ca mt pha di mi
cc q
1
. Nên chn q
1
trong khong t 2÷5. Thng ly q
1

= 3÷4. Vi máy công sut
nh hoc tc  thp, ly q
1
= 2. Máy tc  cao công sut lncó th chn q
1
= 6.
Chn q
1
nhiu hay ít có nh hng n s rãnh stato Z
1
. S rãnh này không nên
nhiu quá, vì nh vy din tích cách in rãnh chim ch so vi s rãnh ít s nhiu
hn, do ó h s li dng rãnh s kém i. Mt khác, v phng din  bn c mà
nói rng s yu. Ít rng quá s làm cho dây qun phân b không u trên b mt lõi
st nên sc t ng phn cng có nhiu sóng bt cao.
Tr s
q
1
nên chn s nguyên vì ci thin c c tính làm vic và có kh
nng làm gim ting kêu ca máy. Ch trong trng hp không th tránh c mi
dùng q
1
là phân b vi mu s là 2. S d nh vy vì sc t ng sóng bt cao và
sóng rng ca dây qun vi q
1
là phân s trong máy in không ng b là máy có
khe h rt nh, d sinh ra rung, momen ph và làm tng tn hao ph.
Sau khi chn q
1
thì s rãnh stato bng:

Z
1
= 2* m* p* q
1
.
Và bc rng stato:
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-23 -
1
1
*
Z
D
t
π
=

i vi rãnh na h, có th chn Z
1
theo bc rng stato t
1
, trong ó t
1
có
th xác nh theo bng sau
τ(cm)
in áp U(V)
≤600 ≤3000 ≤6000
<15 1,6-2,0 2,2-2,5 2,4-3,0
15-40 1,7-2,2 2,4-2,7 2,6-3,4

>40 2,2-2,8 2,6-3,2 2,8-3,8
3. Dạng rãnh stato
Dng rãnh ph thuc vào thit k in t và loi dây dn. Rãnh c thit k
sao cho có th cho va s dây dn thit k cho mt rãnh k c cách in và công
ngh ch to d, mt  t thông trên rng và gông không ln hn mt tr s nht
nh  m bo tính nng ca máy.
i vi rãnh na kín v
i dây dn tit din tròn,  xác nh mc  lp y
rãnh khi lng dây vào rãnh thng dùng h s lp y k

.
Thng khi thit k ly k

= 0,7 ÷ 0,75 là thích hp nht.
Ming rãnh b
41
= d
c
+ 1,5 mm trong ó d
c
là ng kính dây k c cách
in. Chiu cao ming rãnh h
41
thng ly trong khong 0,4÷0,8mm. i vi rãnh
na h hoc h, quan h gia bc rãnh t
1
và chiu rng rãnh b
r1
nh sau:
t

1
= (1,8 ÷ 2,2) * b
r1

III. Thiết kế lõi sắt rôto
S khác nhau gia các kiu máy không ng b là  rôto. Tính nng ca máy
tt hay xu cng là  rôto.  tha mãn các yêu cu khác nhau, có th ch to thành
loi rôto dây qun, rôto lng sóc n, rôto rãnh sâu, rôto lng sóc kép…
1. Rôto dây quấn
ng c công sut n 10-15 kW trc ây dùng dây qun tit din tròn mt
lp ng tâm hai mt phng (vi 2p = 4) hay ba mt phng (2p = 2). Khi y rôto
chn rãnh n
a kín hình ôvan hay qu lê vi ming rãnh b
42
=1,5 - 2 mm ;s pha
rôto m
2
= 3 và ni hình sao.
Trong nhng nm gn ây, dây qun rôto thng dùng loi xp hai lp và s
 dây qun không khác vi dây qun stato. Dây qun cu to t nhng thanh dn
tit din ch nht không ln lm, to thành các phn t cng t vào trong thành h
có b rng 3,3 - 5,6 mm  tránh tn hao p mch và tn hao b mt trên rng stato
và  cho h s khe h không khí k
δ
không ln lm. Dây qun này c s dng
cho nhng máy có chiu cao tâm trc n 280 mm. Khi h > 280 mm thng dùng
Luận Án Tốt Nghiệp GVHD : Nguyễn Cửu Trí
SVTH : Châu Quang Đạt Trang-24 -
dây qun sóng kiu thanh dn. u im ca loi dây qun này, ngoài vic gim khi
lng ng  phn u ni ra còn cho phép nâng cao in áp  vành trt và nh

vy s làm nh dòng in qua chi than.
2. Động cơ lồng sóc thường
a) Chọn số rãnh rôto Z
2

Vic chn s rãnh rôto lng sóc Z
2
là mt vn  rt quan trng, vì khe h
ca máy rt nh, khi khi ng momen ph do t trng sóng bc cao gây nên nh
hng rt ln n quá trình khi ng và nh hng n c c tính làm vic. Vì
vy,  có tính nng tt, khi chn Z
2
phi tuân theo mt s hn ch nht nh.
S phi hp s rãnh stato Z
1
và rôto Z
2
c ghi trong bng 10-6 trang 246
TKM
Khi làm nghiên cu rãnh thì s phi hp s rãnh Z
1
và Z
2
cho phép rng rãi
hn, tuy vy nó làm cho momen cc i và cosϕ h thp xung mt tí, vì vy không
ly b
n
quá ln.
Thng trong các máy không ng b công sut nh chn Z
2

< Z
1
 cho
rng rãnh rôto khi quá nh. Trong các máy công sut ln,  gim in chn Z
2
>
Z
1

b) Dạng rãnh rôto loại thường
Thit k dng rãnh cng là xác nh din tích rãnh (tc là din tích thanh dn
ca lng sóc). Do in tr r và in kháng tn x ca rôto có quan h vi hình dng
rãnh rôto, nên khi rôto ã thit k xong thì vic thit k dng rãnh rôto trc tip nh
hng n tính nng ca máy. Ngày nay, vi nhng máy có chiu cao tâm trc
h=50 – 250 mm thng lng sóc c úc bng nhôm, trong
ó khi h = 50 – 250
mm thng úc bng áp lc, khi h ≥ 280 mm thì úc rung hay trng lc.
Rãnh trong hình 2. 1a thng dùng trong máy không ng b rôto lng sóc
có chiu cao tâm trc h ≤ 160mm, trong ó thng ly b
42
= 1mm, h
42
= 0, 5 –
1mm, d
1
/d
2
= 6, 5 – 7, 5/4 – 6mm, h
r1
= 10 – 20 mm.

Khi h ≥ 180mm dùng rãnh sâu hình ôvan nh hình 2 -1b hoc 2-1c, trong ó
b
42
= 1, 5mm, h
42
= 0, 5 – 1, 5mm, d
1
= d
2
= b
r2
= 3, 5 – 6mm, h
r2
= 25 – 45mm. Máy
càng ln tc  càng cao thì b
r2
càng sâu.