DANH MỤC TÀI LIỆU
Luận án: Vấn đề chung của động cơ không đồng bộ và thiết kế, tính toán của động cơ KĐB 3 pha RoTo Lồng Sóc
Luận án tốt nghiệp
Thiết kế và tính toán động cơ
không đồng bộ 3 pha RoTo
Lồng Sóc
Lun Án Tt Nghip nguyenvanbientbd47@gmail.com
Trang-1 -
PHN I. THIT K ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B................................................................ 4
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIC VÀ KT CU MÁY ĐIN KHÔNG ĐỒNG B........... 4
I. Đại cương v máy đin không đồng b..................................................................................... 4
II. Nguyên lý làm vic ca động cơ không đồng b.................................................................... 5
III. Cu to ca động cơ không đồng b...................................................................................... 7
IV. Công dng............................................................................................................................... 8
V. Kết cu ca máy đin............................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. NHNG VN D CHUNG KHI THIT K ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B
RÔTO LNG SÓC ..................................................................................................................... 11
I. Ưu dim................................................................................................................................... 11
II. Khuyết đim........................................................................................................................... 11
III. Bin pháp khc phc............................................................................................................ 12
IV. Nhn xét................................................................................................................................ 12
V. Tiêu chun sn sut động cơ.................................................................................................. 12
VI. Phương pháp thiết kế............................................................................................................ 12
VII. Ni dung thiết kế.................................................................................................................. 12
VIII. Các tiêu chun đối vi động cơ không đồng b rôto lng sóc .......................................... 12
IX. Trình t thiết kế..................................................................................................................... 15
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIN KHÔNG ĐỒNG B..................................................... 17
I. Xác định kích thước ch yếu................................................................................................... 17
II. Thiết kế stato.......................................................................................................................... 19
III. Thiết kế lõi st rôto............................................................................................................... 21
IV. Khe h không khí .................................................................................................................. 22
V. Tham s ca động cơ đin không đồng b trong quá trình khi động.................................. 23
PHN II. THIT K VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B BA PHA RÔTO LNG
SÓC............................................................................................................................................. 27
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CH YU.................................................................................... 29
1. S đôi cc............................................................................................................................... 29
2. Đường kính ngoài stato .......................................................................................................... 29
CHƯƠNG 2. DÂY QUN, RÃNH STATO VÀ KHE H KHÔNG KHÍ..................................... 31
1. Mã hiu thép và b dy lá thép............................................................................................... 31
2. Kết cu stato ca v máy đin xoay chiu.............................................................................. 31
4. Bước rãnh stato ...................................................................................................................... 31
5. S thanh dn tác dng ca mt rãnh ur1 ................................................................................ 31
6. S vòng dây ni tiếp ca mt pha........................................................................................... 32
7. Tiết din và đường kính dây dn............................................................................................ 32
8. Kiu dây qun......................................................................................................................... 32
9. H s dây qun....................................................................................................................... 33
10. T thông khe h không khí Ф............................................................................................... 34
11. Mt độ t thông khe h không khí Bδ và ti đường A .......................................................... 34
12. Sơ b định chiu rng ca răng b’z1..................................................................................... 34
13. Sơ b chiu cao ca gông stato hg1 ...................................................................................... 34
14. Kích thước rãnh và cách đin............................................................................................... 34
15. Din tích rãnh tr nêmS’r..................................................................................................... 35
16. B rng răng stator bz1 ......................................................................................................... 35
17. Chiu cao gông stato............................................................................................................ 36
Lun Án Tt Nghip nguyenvanbientbd47@gmail.com
Trang-2 -
18. Khe h không khí.................................................................................................................. 36
CHƯƠNG 3. DÂY QUN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO ................................................................ 37
1. S rãnh rôto Z2....................................................................................................................... 37
2. Đường kính ngoài rôto D’...................................................................................................... 37
3. Bước răng rôto t2.................................................................................................................... 37
4. Sơ b định chiu rng ca răng rôto b’z2 ............................................................................... 37
5. Đường kính trc rôto Dt......................................................................................................... 37
6. Dòng đin trong thanh dn rôto Itd ........................................................................................ 37
7. Dòng đin trong vòng ngn mch Iv....................................................................................... 38
8. Tiết din thanh dn vòng nhôm S’td........................................................................................ 38
9. Sơ b chn mt độ dòng đin trong vòng ngn mch Sv = 2,5 A/mm2.................................. 38
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngn mch............................................................................ 38
11. Chiu cao vành ngn mch hv.............................................................................................. 38
12. Đường kính trung bình vành ngn mch Dv......................................................................... 38
13. B rng vành ngn mch bv.................................................................................................. 38
14. Din tích rãnh rôto Sr2.......................................................................................................... 38
15. B rng răng rôto 1/3 chiu cao răng............................................................................... 38
16. Chiu cao gông rôto hg2........................................................................................................ 39
17. Làm nghiên rãnh rôto bn................................................................................................... 39
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MCH T....................................................................................... 40
1. H s khe h không khí........................................................................................................... 40
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211............................................................................................. 40
3. Sc t động khe h không khí Fδ............................................................................................ 40
4. Mt độ t thông răng stator Bz1 .......................................................................................... 40
5. Sc t động trên răng stato.................................................................................................... 40
6. Mt độ t thômg răng rôto Bz2 ............................................................................................ 41
7. Sc t động trên răng rôto Fz2 ............................................................................................... 41
8. H s bão hòa răng kz............................................................................................................. 41
9. Mt độ t thông trên gông stator Bg1 ..................................................................................... 41
10. Cường độ t trường gông stator Hg1: theo Bng V-9 (Ph lc V, trang 611 TKMĐ), ta
chn............................................................................................................................................ 41
11. Chiu dài mch t gông stator Lg1 .................................................................................... 41
12. Sc t động gông stator Fg1 .............................................................................................. 41
13. Mt độ t thông trên gông rôto Bg2 ...................................................................................... 41
14. Cường độ t trường gông rôto Hg2: theo Bng V-9 (Ph lc V, trang 611 TKMĐ), ta
chn............................................................................................................................................ 41
15. Chiu dài mch h gông rôto Lg2 ........................................................................................ 41
16. Sc t động gông rôto Fg2 ................................................................................................. 42
17. Tng sc t động ca mch t F......................................................................................... 42
18. H s bão hòa toàn mch kµ................................................................................................. 42
19. Dòng đin t hóa Iµ.............................................................................................................. 42
20. Dòng đin t hóa phn trăm................................................................................................ 42
CHƯƠNG 5. THAM S ĐỘNG CƠ ĐIN CH ĐỘ ĐỊNH MC....................................... 43
1. Chiu dài phn đầu ni ca dây qun stator Lđ1................................................................... 43
2. Chiu dài trung bình na vòng ca dây qun stator ltb......................................................... 43
3. Chiu dài dây qun mt pha ca stator L1............................................................................. 43
Lun Án Tt Nghip nguyenvanbientbd47@gmail.com
Trang-3 -
4. Đin tr tác dng ca dây qun stator r1 ............................................................................. 43
5. Đin tr tác dng ca dây qun rôto rtd................................................................................. 43
6. Đin tr vòng ngn mch rv................................................................................................... 44
7. Đin tr rôto r2....................................................................................................................... 44
8. H s quy đổi γ....................................................................................................................... 44
9. Đin tr rôto đã quy đổi......................................................................................................... 44
10. H s t dn tn rãnh stator λr1 ........................................................................................... 44
11. H s t dn tn tp stator................................................................................................... 45
12. H s t tn phn đầu ni λđ1............................................................................................... 45
13. H s t dn tn ca stator ................................................................................................. 45
14. Đin kháng dây qun stator x1............................................................................................. 45
15. H s t dn tn rãnh rôto λr2 .............................................................................................. 45
16. H s t dn tn tp rôto...................................................................................................... 46
17. H s t dn tn phn đầu ni............................................................................................. 46
18. H st tn do rãnh nghiên.................................................................................................. 46
19. H s t tn rôto................................................................................................................... 46
20. Đin kháng tn dây qun rôto.............................................................................................. 46
21. Đin kháng rôto đã quy đổi.................................................................................................. 46
22. Đin kháng h cm x12.......................................................................................................... 46
23. Tính lai kE............................................................................................................................. 47
CHƯƠNG 6. TN HAO THÉP VÀ TN HAO CƠ.................................................................... 48
1. ................................................................................................................................................. 48
2. Trng lượng gông t stato...................................................................................................... 48
3. Tn hao st trong lõi st stato................................................................................................ 48
4. Tn hao b mt trên răng rôto ............................................................................................... 49
5. Tn hao đập mch trên răng rôto........................................................................................... 49
6. Tng tn hao thép................................................................................................................... 50
7. Tn hao cơ.............................................................................................................................. 50
8. Tn hao không ti................................................................................................................... 50
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIC......................................................................................... 51
1. H s C1.................................................................................................................................. 51
2. Thành phn phn kháng ca dòng đin chế độ đồng b..................................................... 51
3. Thành phn tác dng ca dòng đin chế độ đồng b.......................................................... 51
4. Sc đin động E1..................................................................................................................... 51
5. H s trượt định mc.............................................................................................................. 52
6. H s trượt ti momen cc đại............................................................................................... 52
7. Bi s momen cc đại............................................................................................................. 52
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHI ĐỘNG ............................................................... 55
1. Tham s ca động cơ đin khi xét đến hiu ng mt ngoài vi s = 1.................................... 55
2. Tham s ca động cơ đin khi xét đến hiu ng mt ngoài và s bão hòa ca mch t tn khi
s=1.............................................................................................................................................. 56
4. Dòng đin khi động .............................................................................................................. 57
5. Bi s dòng đin khi động .................................................................................................... 58
6. Bi s momen khi động ........................................................................................................ 58
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIT.............................................................................................. 59
1. Các ngun nhit trên sơ đồ thay thế nhit bao gm.............................................................. 59
Lun Án Tt Nghip nguyenvanbientbd47@gmail.com
Trang-4 -
2. Nhit tr trên mt lõi st stator.............................................................................................. 60
3. Nhit tr phn đầu ni dây qun stator ................................................................................. 60
4. Nhit tr đặc trưng cho độ chênh lch gia không khí nóng bên trong máy và v máy ....... 61
5. Nhit tr b mt ngoài v máy ............................................................................................... 61
6. Nhit tr trên lp cách đin rãnh.......................................................................................... 62
7. Độ chênh nhit ca v máy vi môi trường ........................................................................... 63
8. Độ tăng nhit ca dây qun stato........................................................................................... 63
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUI.................................................... 64
I. H thng thông gió.................................................................................................................. 64
II. Tính toán thông gió................................................................................................................ 65
1. Xác định lượng không khí cn thiết........................................................................................ 65
III. Tính toán qut gió ................................................................................................................ 66
1. Đặc đim ca qut ly tâm....................................................................................................... 66
2. Đặc tính ca qut ly tâm ........................................................................................................ 66
1. Xác định lượng không khí cn thiết Q.................................................................................... 66
2. Lượng khong khí tiêu hao cc đại.......................................................................................... 67
3. Tính toán qut ly tâm............................................................................................................. 67
4. Chiu cao cánh qut............................................................................................................... 69
5. S cánh qut........................................................................................................................... 69
6. Kích thước qut...................................................................................................................... 69
7. Công sut qut Pq................................................................................................................... 70
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ................................................................................................. 71
I. Tính toán trc.......................................................................................................................... 71
II. Chn kích thước trc............................................................................................................. 72
2. Kim tra độ bn trc............................................................................................................... 72
3. Tính toán gi trc bi............................................................................................................ 75
4. Chn v máy........................................................................................................................... 76
5. Chn np máy......................................................................................................................... 76
6. Kích thước tng quát và chân đế ca máy theo ph lc I trang 598 (TKMD)...................... 77
7. Chn móc treo ........................................................................................................................ 77
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VT LIU TÁC DNG VÀ CH TIÊU S DNG ............... 78
1. Trng lượng thép silic cu chun b........................................................................................ 78
2. Trng lượng dng ca dây qun stato.................................................................................... 78
3. Trng lượng nhôm rôto (không k cánh qut vành ngn mch)......................................... 78
PHN III
TIT KIM NĂNG LƯỢNG ĐIN BNG CÁCH ĐIU KHIN H S CÔNG
SUT…………………………………………………………………………………………83
1.Điu Khin H S Công Sut- Mch Chi Tiết Cơ Bn………………………83
2.Mch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tc Đến Vi Chế Độ Liên Tc Cho Sư Điu
Chnh H S Công Sut…………………………………………………………85
3.S n Định Đin Áp ngõ Vào Trong B Khuếch Đại Chế Độ Liên Tc… 88
4.S n Định Ngõ Ra Trong B n Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tc .89
PHN 1. THIT K ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIC VÀ KT CU MÁY ĐIN KHÔNG ĐỒNG B
I. Đại cương v máy đin không đồng b
Lun Án Tt Nghip nguyenvanbientbd47@gmail.com
Trang-5 -
Máy đin không đồng b do kết cu đơn gin, làm vic chc chn, s dng và bo qun thun
tin, giá thành r nên được s dng rng rãi trong nn kinh tế quc dân, nht là loi công sut
dưới 100 kW.
Động cơ đin không đồng b rôto lng sóc cu to đơn gin nht nht là loi rôto lng sóc đúc
nhôm) nên chiếm mt s lượng khá ln trong loi động cơ công sut nh và trung bình. Nhược
đim ca động cơ này là điu chnh tc độ khó khăn và dòng đin khi động ln thường bng
6-7 ln dòng đin định mc. Để b khuyết cho nhược đim này, người ta chế to đông cơ
không đồng b rôto lng sóc nhiu tc độ và dùng rôto rãnh sâu, lng sóc kép để h dòng đin
khi động, đồng thi tăng mômen khi động lên.
Động cơ đin không đồng b rôto dây qun có th điu chnh tc được tc độ trong mt chng
mc nht định, có th to mt mômen khi động ln mà dòng khi động không ln lm, nhưng
chế to có khó hơn so vi vi loi rôto lng sóc, do đó giá thành cao hơn, bo qun cũng khó
hơn.
Động cơ đin không đồng b được sn xut theo kiu bo v IP23 và kiu kín IP44. Nhng
động cơ đin theo cp bo v IP23 dùng qut gió hướng tâm đặt hai đầu rôto động cơ đin.
Trong các động cơ rôto lng sóc đúc nhôm thì cánh qut nhôm được đúc trc tiếp lên vành
ngn mch. Loi động cơ đ