Báo cáo Hoàn thiện công nghệ, chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp công suất từ 0,55 kW đến 45 kW

BCN

CTCTMĐVNHG

Bé C«ng nghiÖp

C«ng ty TNHH Nhµ N−íc mét thµnh viªn

ChÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam-Hungary

Tæ 53, ThÞ trÊn §«ng Anh-Hµ néi

#

"

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt Dù ¸n SXTN ®éc lËp:

“Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬

®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt tõ 0,55 kW ®Õn 45 kW”.

M· sè: DA§L – 2005/09

KS. Hµ §×nh Minh

6230

11/12/2006

Hµ Néi, 09-2006

B¸o c¸o nµy ®−îc viÕt cho Dù ¸n SXTN ®éc lËp cÊp Nhµ n−íc:

“ Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt

tõ 0,55 kW ®Õn 45 kW ’’

Bé C«ng nghÖp

C«ng ty TNHH Nhµ N−íc mét thµnh viªn

ChÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam-Hungary

Tæ 53, ThÞ trÊn §«ng Anh-Hµ néi

#

"

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt Dù ¸n SXTN ®éc lËp:

“Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬

®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt tõ 0,55kW ®Õn 45kW”.

M· sè: DA§L – 2005/09

Thñ tr−ëng

Chñ nhiÖm Dù ¸n

(Hä, tªn vµ ch÷ ký)

c¬ quan chñ tr× Dù ¸n

(Hä, tªn, ch÷ ký vµ ®ãng dÊu)

KS. Hµ §×nh Minh

Hµ Néi, 09-2006

B¶n th¶o viÕt xong 09/2006

B¸o c¸o nµy ®−îc viÕt cho Dù ¸n SXTN ®éc lËp cÊp Nhµ n−íc:

“ Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt

tõ 0,55kW ®Õn 45kW ”.

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn

Hä vµ tªn

Chøc danh

Häc vÞ

Tham gia vµo môc

Chñ nhiÖm dù ¸n

I, II

Ks. Hµ §×nh Minh

Chñ nhiÖm dù ¸n

Kü s−

KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ

C¸n bé nghiªn cøu

Nghiªn cøu viªn

ThiÕt kÕ ®iÖn

II, III

Phan V¨n Nh©n

Kü s−

TrÇn Xu©n Hoµ

Bïi Quèc B¶o

ThiÕt kÕ ®iÖn

III

NguyÔn V¨n Häc

ThiÕt kÕ c«ng nghÖ

III

Nghiªn cøu viªn

B¹ch §×nh Nguyªn

Bïi Kh¾c LuËn

Kü s−

I,II,III

VÏ thiÕt kÕ

Bïi H÷u Minh

ThiÕt kÕ c«ng nghÖ

KiÓm tra thö nghiÖm

Lª Kh¾c TuÊn

NguyÔn Ngäc Dòng

NguyÔn §øc S¬n

Môc lôc

Lêi më ®Çu

1

Ch−¬ng I: Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc

I. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ triÓn khai ë n−íc ngoµi

II. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ triÓn khai trong n−íc

Ch−¬ng II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

I. ThiÕt kÕ ®iÖn tõ

4

5

7

8

I.1 TÝnh to¸n c¸c kÝch th−íc chÝnh lâi thÐp ®éng c¬

I.1.1. VËt liÖu lâi thÐp:

8

I.1.2. C¸c kÝch th−íc chÝnh cña lâi thÐp

I.1.3. ThÓ tÝch ®éng c¬ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau

I.1.4. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh ngoµi cña lâi thÐp stato

I.1.5. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh trong cña lâi thÐp stato

I.1.6. ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña lâi thÐp

I.2. tÝnh to¸n r¨ng r·nh, d©y quÊn stato

I.2.1. Chän sè r·nh cña 1 pha d−íi mét cùc q₁.

I.2.2. Sè r·nh stato

8

9

I.2.3. B−íc r¨ng stato

10

11

I.2.4. Sè vßng d©y trong mét r·nh u_r

I.2.5. Sè vßng d©y nèi tiÕp cña mét pha

I.2.6. Chän mËt ®é dßng ®iÖn

I.2.7. TÝnh mËt ®é tõ th«ng theo sè vßng d©y ®· tÝnh ®−îc

I.2.8. TÝnh mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ

I.2.9. ThiÕt kÕ r·nh stato

I.3. tÝnh to¸n khe hë kh«ng khÝ, r¨ng, r·nh r«to

I.3.1. TÝnh chän khe hë kh«ng khÝ δ

I.3.2. Sè r·nh r«to

12

13

I.3.3. ThiÕt kÕ tiÕt diÖn r·nh, r¨ng (KÝch th−íc r·nh)

I.3.4. KiÓm tra mËt ®é tõ c¶m

I.3.5. §−êng kÝnh trôc r«to

I.4. tÝnh to¸n dßng ®iÖn tõ ho¸ lâi thÐp

I.4.1. TÝnh søc tõ ®éng m¹ch tõ stato

I.4.2. TÝnh søc tõ ®éng m¹ch tõ r«to

I.4.3. TÝnh søc tõ ®éng khe hë kh«ng khÝ F_δ

I.4.4. TÝnh søc tõ ®éng tæng cña m¹ch tõ

I.4.5. Dßng ®iÖn tõ ho¸ lâi thÐp

13

14

I.5. TÝnh to¸n chÕ ®é lµm viÖc

I.5.1.TÝnh ®iÖn trë d©y quÊn 1 pha r₁, ®iÖn kh¸ng x₁cña stato

I.5.2. §iÖn trë thanh dÉn r«to r₂, ®iÖn kh¸ng x₂.

14

I.5.3. §iÖn trë quy ®æi r'₂, ®iÖn kh¸ng quy ®æi x'₂.

I.5.4. §iÖn kh¸ng hç c¶m x₁₂

14

I.5.5. TÝnh c¸c th«ng sè cña ®Æc tÝnh lµm viÖc

I.5.6. C«ng suÊt ®Çu trôc ®éng c¬

I.5.7. HiÖu suÊt ®éng c¬

I.5.8. HÖ sè c«ng suÊt cña ®éng c¬ Cosϕ

I.5.9. Béi sè m«men cùc ®¹i

I.5.10. X©y dùng ®Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬

I.6. TÝnh to¸n ®Æc tÝnh khëi ®éng cña ®éng c¬ (s=1)

I.6.1. Dßng ®iÖn khëi ®éng

I.6.2. Béi sè m« men khëi ®éng m_kd(hay cßn gäi lµ m«men më 15

m¸y)

I.6.3. X©y dùng ®Æc tÝnh m«men

I.6.4. §Æc tÝnh dßng ®iÖn I₂

15

16

17

19

20

21

22

23

I.7. TÝnh to¸n nhiÖt vµ tÝnh to¸n lµm m¸t

I.7.1. TÝnh to¸n nhiÖt

I.7.2. TÝnh to¸n lµm m¸t

II. ThiÕt kÕ kÕt cÊu

ii.1. thiÕt kÕ th©n

II.2. ThiÕt kÕ n¾p

ii.3. côm hép cùc

ii.4. HÖ thèng lµm m¸t

Ch−¬ng III: C«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

I. Quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

II. Nh÷ng ®Æc ®iÓm chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

III. c«ng nghÖ chÕ t¹o phÇn ®iÖn tõ

III.1. C«ng nghÖ chÕ t¹o l¸ t«n

III.2. C«ng nghÖ Ðp lâi thÐp

III.3. C«ng nghÖ ®óc nh«m r«to

III.4. C«ng nghÖ chÕ t¹o bèi d©y stato

III.5. Lång ®Êu bèi d©y vµo ®éng c¬

III.6. SÊy Stato lång d©y

III.7. Ðp stato lång d©y vµo th©n.

III.8. KiÓm tra cao ¸p vµ ®o ®iÖn trë mét chiÒu cña ®éng c¬.

IV. C«ng nghÖ chÕ t¹o c¬ khÝ vµ c«ng nghÖ l¾p r¸p

IV.1. C«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt vµ côm chi tiÕt

IV.1.1. C«ng nghÖ chÕ t¹o th©n ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

IV.1.2. C«ng nghÖ chÕ t¹o n¾p

24

26

27

28

29

IV.1.3. C«ng nghÖ chÕ t¹o côm hép cùc

IV.1.4. C«ng nghÖ chÕ t¹o trôc

IV.2. C«ng nghÖ l¾p r¸p

Ch−¬ng IV: ChØ tiªu kiÓm tra xuÊt x−ëng vµ thö nghiÖm ®éng c¬ ®iÖn phßng

nå d·y 3PN

I. KiÓm tra xuÊt x−ëng

29

I.1. KiÓm tra h×nh thøc bªn ngoµi

I.2. KiÓm tra ®iÖn trë c¸ch ®iÖn

I.3. KiÓm tra ®é bÒn c¸ch ®iÖn (thêi gian 1 phót)

I.4. KiÓm tra ®iÖn trë thuÇn cña cuén d©y stato

I.5. KiÓm tra kh«ng t¶i

I.6. KiÓm tra ng¾n m¹ch

II. thö nhiÖm ®éng c¬ ®iÖn phßng næ d·y 3pn

II.1. KiÓm tra ®éng theo c¸c b−íc tõ (2 ÷ 6) cña chØ tiªu kiÓm tra 29

xuÊt x−ëng

II.2. Thö nghiÖm va ®Ëp cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ theo tiªu

chuÈn TCVN 7079 – 0: 2002

29

II.3. Thö m« men xo¾n cho cäc ®Êu d©y vµ ®Çu cèt theo TCVN

7079 – 0: 2002

29

II.4. Thö kh¶ n¨ng chÞu ¸p lùc cña vá theo TCVN 7079 – 1: 2002. 29

II.5. Thö nghiÖm kh«ng lan truyÒn ch¸y næ theo TCVN 7079 – 0:

2002

30

II.6. Thö nghiÖm lÊy c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña ®éng c¬ ®iÖn trªn

bµn thö D₁, D₂, D₃bao gåm c¸c th«ng sè P₁, I₁, η%, cosϕ, M_®m, n

30

II.7. Thö nghiÖm ®éng c¬ ®iÖn ch¹y t¶i ®Þnh møc thêi gian (4 ÷ 6) 30

giê liªn tôc

II.8. Thö qu¸ dßng ®iÖn, ®éng c¬ ph¶i chÞu ®−îc dßng ®iÖn b»ng

1,5I_®m( dßng ®iÖn ®Þnh møc ) trong thêi gian 2 phót

30

II.9. Thö qu¸ m« men t¹m thêi víi ®éng c¬ (®o m« men cùc ®¹i). 30

II.10. Thö qu¸ tèc ®é, ®éng c¬ ch¹y tèc ®é b»ng 1,2 n_®m( tèc ®é

®Þnh møc )

30

Ch−¬ng V: KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ

31

32

33

34

I. KÕt luËn

II. KiÕn nghÞ

Lêi c¶m ¬n

Tµi liÖu tham kh¶o

Phô lôc

Tãm t¾t

HiÖn nay trªn c¸c c«ng tr×nh khai th¸c má, hÇm lß cña ViÖt Nam ®ang sö dông rÊt

nhiÒu c¸c thiÕt bÞ ®iÖn má ®Æc biÖt ( lµm viÖc trong m«i tr−êng cã nhiÒu ga vµ cã nguy c¬

ch¸y næ cao ) trong ®ã cã ®éng c¬ ®iÖn phßng næ. Trong n−íc hiÖn vÉn ch−a cã ®¬n vÞ s¶n

xuÊt m¸y ®iÖn nµo chÕ t¹o ®−îc ®éng c¬ ®iÖn phßng næ, trªn thÞ tr−êng bªn c¹nh ®éng c¬

®iÖn phßng næ cña c¸c h·ng næi tiÕng cña §øc, Nga, NhËt b¶n,...cßn xuÊt hiÖn mét sè lo¹i

®éng c¬ ®iÖn phßng næ kÐm chÊt l−îng kh«ng ®¶m b¶o an toµn do Trung Quèc chÕ t¹o.

§øng tr−íc thùc tr¹ng ®ã, C«ng ty TNHH chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam –

Hungary ( viÕt t¾t lµ VIHEM ) ®· b¾t tay ngay vµo nghiªn cøu, thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o lo¹i s¶n

phÈm ®Æc biÖt nµy víi ph−¬ng ch©m tu©n thñ nghiªm nghÆt c¸c tiªu chuÈn vÒ phßng chèng

ch¸y næ ( tiªu chuÈn: IEC, TCVN 7079 ) tõ kh©u thiÕt kÕ ®Õn chÕ t¹o vµ thö nghiÖm, ®ång

thêi tham kh¶o c¸c s¶n phÈm cïng lo¹i cña Quèc tÕ ( nh− ®éng c¬ phßng næ cña §øc,

Hungary, v.v…). C«ng ty TNHH Nhµ n−íc mét thµnh viªn chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam –

Hungary ( VIHEM ) ®· ®−îc Bé Khoa häc, C«ng nghÖ quan t©m hç trî mét phÇn kinh phÝ

®Ó thùc hiÖn Dù ¸n: “Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng

suÊt tõ 0,55kW ®Õn 45kW” m· sè DA§L – 2005/09.

§Ó kÕ thõa kÕt qu¶ cña ®Ò tµi KH-CN cÊp Bé: “ChÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã

c«ng suÊt ®Õn 18,5kW” m· sè: 04-35RD/H§-KHCN theo quyÕt ®Þnh sè 144/Q§-KHCN

ngµy 29/01/2004 ®ång thêi ®¸p øng kÞp thêi nhu cÇu cña thÞ tr−êng Dù ¸n “Hoµn thiÖn

c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt tõ 0,55kW ®Õn 45kW” m·

sè DA§L – 2005/09 ®· h×nh thµnh nh− mét tÊt yÕu víi c¸c môc tiªu chÝnh nh− sau:

-

ThiÕt kÕ vµ lËp quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kiÓu ExdI T3, cÊp

b¶o vÖ IP55 cã c«ng suÊt tõ 0,55kW ®Õn 45kW cã chÊt l−îng ®¹t tiªu chuÈn TCVN 7079,

cung cÊp cho c¸c ngµnh khai th¸c má vµ s¶n xuÊt c«ng nghiÖp cã m«i tr−êng dÔ ch¸y næ

nh»m ®¸p øng nhu cÇu trong n−íc vµ xuÊt khÈu.

-

§Çu t− phÇn mÒm thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn trªn m¸y tÝnh vµ hoµn thiÖn thiÕt kÕ.

-

Hoµn thiÖn thiÕt kÕ, c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kiÓu ExdI T3, cÊp b¶o

vÖ IP55.

- T¨ng s¶n l−îng c¸c ®éng c¬ ®iÖn phßng næ lo¹i nµy trong c¸c n¨m 2005 vµ

2006 lªn vµi ngh×n ®éng c¬/n¨m, nh»m ®¸p øng thÞ tr−êng néi ®Þa ®ang cã nhu cÇu ngµy

cµng t¨ng, gãp phÇn vµo sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n−íc.

- Tõng b−íc ®æi míi vµ hoµn thiÖn c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

dïng phôc vô cho c¸c ngµnh: khai th¸c vµ chÕ biÕn dÇu khÝ, c«ng nghiÖp ho¸ chÊt.

- TiÕp tôc më réng quy m« s¶n xuÊt ®Ó n©ng s¶n l−îng s¶n phÈm, ®¸p øng nhu

I

cÇu thÞ tr−êng, lÊy l¹i thÞ phÇn trong n−íc vµ tiÕn tíi xuÊt khÈu.

Toµn bé phÇn b¸o c¸o gåm cã c¸c néi dung næi bËt ®−îc tãm l−îc sau ®©y:

Ch−¬ng I: Kh¸i qu¸t t×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc vÒ thiÕt kÕ chÕ t¹o ®éng

c¬ ®iÖn phßng næ, sù kÕ thõa cña c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn th«ng th−êng vµo chÕ t¹o

®éng c¬ ®iÖn phßng næ.

Ch−¬ng II: Nªu tr×nh tù thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ trong ®ã cã nªu ®iÓm kh¸c biÖt

trong thiÕt kÕ ®iÖn tõ gi÷a ®éng c¬ ®iÖn phßng næ vµ ®éng c¬ ®iÖn th«ng th−êng, c¸c yªu

cÇu nghiªm ngÆt ®èi víi kÕt cÊu vµ chÕ ®é l¾p ghÐp vá cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ (theo

quy ®Þnh cña tiªu chuÈn ViÖt Nam ®èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn má: TCVN 7079.

Ch−¬ng III: Giíi thiÖu quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng vµ l¾p r¸p ®éng c¬ ®iÖn phßng næ.

C¸c c«ng ®o¹n cña c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ph¶i tu©n thñ theo c¸c yªu

cÇu thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ vµ tiªu chuÈn vÒ phßng næ TCVN 7079.

Ch−¬ng IV: §−a ra quy tr×nh thö nghiÖm vµ c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt l−îng ®éng c¬

®iÖn phßng næ ngoµi c¸c môc thö nghiÖm nh− ®éng c¬ ®iÖn th«ng th−êng cßn cã c¸c h¹ng

môc thö nghiÖm ®Æc biÖt nh−:

- Thö nghiÖm va ®Ëp

- Thö nghiÖm m« men xo¾n

- Thö nghiÖm kh¶ n¨ng chÞu ¸p lùc cña vá theo TCVN 7079

- Thö nghiÖm kh«ng lan truyÒn ch¸y næ theo TCVN 7079

Ch−¬ng V: Tr×nh bµy nh÷ng kÕt luËn rót ra sau khi thùc hiÖn xong Dù ¸n, mét sè

kiÕn nghÞ cña C«ng ty dµnh cho c¸c nhµ qu¶n lý.

II

Lêi më ®Çu

Dù ¸n: “Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt tõ

0,55kW ®Õn 45kW” m· sè DA§L – 2005/09 vµ ®· ®−îc Bé Khoa häc C«ng nghÖ phª

duyÖt n¨m 2005 lµ sù kÕ thõa kÕt qu¶ nghiªn cøu cña ®Ò tµi KH-CN cÊp Bé: “ChÕ t¹o ®éng

c¬ ®iÖn phßng næ cã c«ng suÊt ®Õn 18,5kW” m· sè: 04-35RD/H§-KHCN theo quyÕt ®Þnh

sè 144/Q§-KHCN ngµy 29/01/2004, mét phÇn kinh phÝ thùc hiÖn Dù ¸n ®−îc Nhµ n−íc hç

trî tõ nguån vèn Ng©n s¸ch sù nghiÖp khoa häc(SNKH). C¸c th«ng tin liªn quan ®Õn Dù

¸n nh− sau:

1. Tªn dù ¸n: Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp c«ng suÊt

tõ 0,55kW ®Õn 45kW.

2. Thuéc ch−¬ng tr×nh KHCN cÊp Nhµ n−íc: Dù ¸n SXTN ®éc lËp

3. M· sè: DA§L – 2005/09

4. CÊp qu¶n lý: Nhµ N−íc(Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ)

5. Thêi gian thùc hiÖn:18 th¸ng(Tõ th¸ng 1 n¨m 2005 ®Õn th¸ng 06 n¨m 2006).

6. Kinh phÝ thùc hiÖn dù ¸n:

Tæng kinh phÝ dù ¸n: 9.820 triÖu ®ång

Trong ®ã, tõ Ng©n s¸ch sù nghiÖp khoa häc: 3.000 triÖu ®ång

7. Thu håi: Kinh phÝ ®Ò nghÞ thu håi 2.392 triÖu ®ång (80% kinh phÝ hç trî tõ Ng©n

s¸ch sù nghiÖp khoa häc)

Thêi gian ®Ò nghÞ thu håi: §ît 1: Th¸ng 12 n¨m 2007

§ît 2: Th¸ng 06 n¨m 2008

8. Tæ chøc ®¨ng ký chñ tr× thùc hiÖn dù ¸n:

C«ng ty TNHH Nhµ n−íc mét thµnh viªn chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam - Hungary.

§Þa chØ: Tæ 53, ThÞ trÊn §«ng Anh, huyÖn §«ng Anh, Thµnh phè Hµ Néi.

§iÖn tho¹i: 04. 8823204

Fax: 04. 8823291

9. C¸ nh©n ®¨ng ký chñ nhiÖm dù ¸n:

¤ng:

Hµ §×nh Minh

Kü s−

Häc vÞ:

Chøc vô:

§Þa chØ:

Gi¸m ®èc C«ng ty

ThÞ trÊn §«ng Anh - Hµ Néi

§T (c¬ quan): 04. 8823284

Mobile:

Email:

090.3424641

Minhhd@Vihem.com.

1

C¨n cø theo hîp ®ång: “Thùc hiÖn Dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm ®éc lËp cÊp Nhµ

n−íc” sè 09 /2005/H§ - DA§L ký ngµy 19 th¸ng 5 n¨m 2005 gi÷a bªn A lµ Bé Khoa häc

vµ C«ng nghÖ vµ bªn B lµ C«ng ty TNHH Nhµ n−íc mét thµnh viªn chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt

nam – Hungary. Theo néi dung cña hîp ®ång th× bªn B sÏ ph¶i hoµn thµnh c¸c s¶n phÈm

khoa häc c«ng nghÖ sau:

Danh môc s¶n phÈm KHCN

Sè

l−îng

(C¸i)

3

C¸c chØ tiªu kinh tÕ,

kü thuËt chñ yÕu.

TT

Tªn s¶n phÈm

Ghi chó

1

2

§éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp

4

5

c«ng suÊt tõ 0,55 kW ®Õn 4,0 kW

tèc ®é 1500 vg/ph, ®iÖn ¸p

380/660V.

1

2

3

160

100

TCVN 7079 - 2002

§éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp

c«ng suÊt tõ 5,5 kW ®Õn 22 kW

tèc ®é 1500 vg/ph, ®iÖn ¸p

380/660V.

TCVN 7079 - 2002

§éng c¬ ®iÖn phßng næ cã cÊp

c«ng suÊt tõ 30 kW ®Õn 45 kW

tèc ®é 1500 vg/ph, ®iÖn ¸p

380/660V.

2

Tµi liÖu: Hoµn thµnh ®Çy ®ñ c¸c thiÕt kÕ: tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®iÖn tõ, c¸c b¶n vÏ thiÕt kÕ kÕt

cÊu, c¸c chØ dÉn c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt, chØ dÉn c«ng nghÖ l¾p r¸p, chØ dÉn c«ng nghÖ

®iÖn, chØ tiªu kiÓm tra xuÊt x−ëng, chøng chØ vÒ th− nghiÖm an toµn næ, b¸o c¸o ®Þnh kú,

b¸o c¸o tãm t¾t, b¸o c¸o tæng kÕt khoa häc kü thuËt Dù ¸n.

Trong b¶n b¸o c¸o tæng kÕt nµy sÏ lÇn l−ît tr×nh bµy chi tiÕt c¸c néi dung ®· thùc

hiÖn trong Dù ¸n. Nhãm thùc hiÖn Dù ¸n rÊt mong ®−îc sù quan t©m vµ sù gãp ý x©y dùng

cña c¸c chuyªn viªn thuéc Bé Khoa Häc C«ng NghÖ, Bé C«ng NghiÖp, c¸c nhµ khoa häc

vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp sau khi ®äc b¶n tæng kÕt nµy.

3

Ch−¬ng I: Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ

ngoµi n−íc

I. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ triÓn khai ë n−íc ngoµi:

Song song víi nÒn c«ng nghiÖp khai th¸c má vµ dÇu khÝ, c«ng nghiÖp chÕ t¹o c¸c

thiÕt bÞ ®iÖn má nãi chung vµ ngµnh s¶n xuÊt ®éng c¬ phßng næ nãi chung tõ l©u ®· ra ®êi

vµ kh«ng ngõng ph¸t triÓn nh− mét nhu cÇu tÊt yÕu. C¸c nhµ s¶n xuÊt m¸y ®iÖn næi tiÕng

thuéc c¸c n−íc tiªn tiÕn nh− Siemens, Moeller cña §øc, EVIG cña Hungary, ABB cña

Thôy sü, v.v... ®· tung ra thÞ tr−êng nhiÒu chñng lo¹i c¸c thiÕt bÞ ®iÖn chèng næ trong ®ã cã

®éng c¬ ®iÖn phßng næ vµ c¸c s¶n phÈm nµy tõ l©u ®· trë thµnh s¶n phÈm truyÒn thèng cña

hä.

HiÖn nay, c¸c n−íc c«ng nghiÖp tiªn tiÕn ®· chÕ t¹o thµnh c«ng phßng næ tõ c¸c vËt

liÖu cã ®é bÒn cao, c«ng nghÖ ®óc vá biÖt kh«ng g©y rç khÝ ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng, c¸c chi

tiÕt c¬ khÝ ®−îc gia c«ng chÝnh x¸c trªn c¸c m¸y gia c«ng tù ®éng CNC nhê vËy, ®éng c¬

®iÖn phßng næ cã thÓ lµm viÖc ®−îc trong c¸c m«i tr−êng kh¾c nghiÖt vÒ nhiÖt ®é, cã nguy

c¬ ch¸y næ cao, chÞu ®−îc ¸p lùc næ vµ ®−îc sö dông trong c«ng nghiÖp khai th¸c má, hÇm

lß, khai th¸c dÇu khÝ, chÕ biÕn khÝ ®èt, c¸c tr¹m b¬m x¨ng dÇu v.v,.... §éng c¬ ®iÖn phßng

næ ®−îc ph©n lo¹i thµnh c¸c lo¹i sau: nhãm I, nhãm II, thiÕt bÞ cã vá kh«ng xuyªn næ d¹ng

d, thiÕt bÞ t¨ng c−êng ®é tin cËy d¹ng e, thiÕt bÞ an toµn tia löa d¹ng ia, ib. Tïy theo lÜnh

vùc ng−êi ta lùa chän sö dông ®éng c¬ phßng næ cã cÊp ®é an toµn næ kh¸c nhau.

VÒ tiªu chuÈn ®¸nh gi¸, c¸c n−íc tiªn tiÕn th−êng cã c¸c tiªu chuÈn riªng cña m×nh

®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l−îng ®éng c¬ ®iÖn phßng næ. VÝ dô: ë Mü theo tiªu chuÈn EEEL; ë §øc

cã tiªu chuÈn DIN; ë Hungari cã tiªu chuÈn MSZ; ë NhËt B¶n ¸p dông tiªu chuÈn JIS; ë

Nga ¸p dông GOST; ë Céng hoµ SÐc lÊy theo tiªu chuÈn CSN,.v.v... Nh−ng ngµy nay, trong

xu thÕ héi nhËp vµ toµn cÇu ho¸, c¸c n−íc ®Òu lÊy tiªu chuÈn Quèc tÕ IEC ( IEC79-3, IEC

79-4, IEC 79-8, IEC 79-9, IEC 529: 1989, IEC 755: 1983, IEC 34-5, IEC 34-6, IEC 317-

3:1990, IEC 68-2-27, v.v,...) lµm tiªu chuÈn chung.

Tãm l¹i, ®èi víi c¸c n−íc cã nÒn c«ng nghiÖp tiªn tiÕn, viÖc thiÕt kÕ, chÕ t¹o ®éng c¬

®iÖn phßng næ ®· trë thµnh lÜnh vùc s¶n xuÊt truyÒn thèng.

4

II. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ triÓn khai trong n−íc:

HiÖn nay, phÇn lín c¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt, söa ch÷a thiÕt bÞ ®iÖn, m¸y ®iÖn trong n−íc

míi chØ tham gia söa ch÷a c¸c ®éng c¬ ®iÖn phßng næ gåm VIHEM, C«ng ty c¬ ®iÖn má

(CÈm Ph¶) vµ CTAMAD. Tæng C«ng ty Than ViÖt Nam lµ kh¸ch hµng chñ yÕu cña c¸c

C«ng ty nãi trªn.

C«ng ty VIHEM qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu trªn c¬ së kh¶o s¸t c¸c ®éng c¬ phßng næ

cña c¸c n−íc ph¸t triÓn do kh¸ch hµng mang ®Õn söa ch÷a, tra cøu c¸c tiªu chuÈn vÒ thiÕt

bÞ phßng næ, c¸c catalogue ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cña c¸c h·ng næi tiÕng qua kh¶o s¸t

mÉu vµ nghiªn cøu c¸c tiªu chuÈn liªn quan cho thÊy viÖc c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn

phßng næ ®ßi hái c¸c c«ng ®o¹n gia c«ng ph¶i cã ®é chÝnh x¸c cao, thiÕt bÞ gia c«ng ®ång

bé, vËt liÖu chÕ t¹o vá ph¶i cã ®é bÒn cao míi ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng vµ chÞu ®−îc ¸p suÊt

næ, c¸c chi tiÕt thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o ph¶i tu©n thñ theo c¸c tiªu chuÈn vÒ an toµn næ.

§øng tr−íc thùc tr¹ng ®ã, C«ng ty VIHEM b−íc ®Çu ®· chñ ®éng trang bÞ thªm mét

sè trang thiÕt bÞ gia c«ng chÝnh x¸c CNC cho chÕ thö vµi lo¹i ®éng c¬ ®iÖn phßng næ vµ ®·

chÕ thö thµnh c«ng vµi lo¹i ®éng c¬ ®iÖn phßng næ trong ®Ò tµi nghiªn cøu KH-CN cÊp Bé:

“ChÕ t¹o ®éng c¬ phßng næ cã c«ng suÊt ®Õn 18,5kW” cã m· sè: 04-35RD/H§-KHCN

theo quyÕt ®Þnh sè 144/Q§-KHCN cña Bé C«ng nghiÖp ký ngµy 29/01/2004). C¸c lo¹i

®éng c¬ ®iÖn phßng næ cña ®Ò tµi ®· ®−îc cÊp chøng chØ ®¹t tiªu chuÈn TCVN 7079-0:

2002 nh−ng do d·y c«ng suÊt cßn nhá nªn c¸c s¶n phÈm nµy vÉn ch−a ®¸p øng ®−îc nhu

cÇu cña thÞ tr−êng trong n−íc vÒ c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn phßng næ. Bëi vËy, C«ng ty TNHH

Nhµ n−íc mét thµnh viªn chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam - Hungari ®· ®−îc Bé Khoa häc vµ

C«ng nghÖ giao cho thùc hiÖn Dù ¸n: “Hoµn thiÖn c«ng nghÖ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng

næ cã cÊp c«ng suÊt tõ 0,55kW ®Õn 45kW” m· sè DA§L – 2005/09. §Õn nay Dù ¸n ®·

®−îc thùc hiÖn thµnh c«ng theo ®óng tiÕn ®é ®· ®¨ng ký, c¸c s¶n phÈm cña Dù ¸n ®· ®−îc

cÊp chøng chØ chÊt l−îng vÒ an toµn næ.

Dù kiÕn trong giai ®o¹n tõ nay ®Õn n¨m 2010 sÏ më réng s¶n xuÊt, ®¸p øng mét phÇn

nhu cÇu cña c«ng nghiÖp khai th¸c má, hÇm lß, x¨ng dÇu vµ s¶n xuÊt ho¸ chÊt vÒ ®éng c¬

®iÖn phßng næ cã d·y c«ng suÊt ®a d¹ng, nhiÒu cÊp tèc ®é quay vµ cÊp ®iÖn ¸p.

5

Nãi tãm l¹i: Víi nguån nh©n lùc vµ c«ng nghÖ s¶n xuÊt m¸y ®iÖn quay ®ång bé s½n cã,

C«ng ty TNHH Nhµ n−íc mét thµnh viªn chÕ t¹o m¸y ®iÖn ViÖt Nam-Hungary cã ®ñ c¸c

®iÒu kiÖn thuËn lîi ®Ó s¶n xuÊt ®éng c¬ ®iÖn phßng næ:

- TËn dông ®−îc n¨ng lùc hiÖn cã vµ chØ cÇn trang bÞ thªm mét sè m¸y mãc,

thiÕt bÞ chÕ t¹o.

- §· cã kinh nghiÖm vÒ söa ch÷a ®éng c¬ ®iÖn phßng næ trong nh÷ng n¨m qua.

- §· ®−îc “tËp d−ît” trong viÖc thiÕt kÕ, chÕ t¹o lo¹t nhá ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

cña ®Ò tµi nghiªn cøu KH-CN cÊp bé: “ChÕ t¹o ®éng c¬ ®iªn phßng næ cã c«ng suÊt ®Õn

18,5kW” m· sè: 04-35RD/H§-KHCN theo quyÕt ®Þnh sè 144/Q§-KHCN ngµy

29/01/2004 .

- Trong n−íc ®· cã hai trung t©m thö nghiÖm cã ®ñ n¨ng lùc ®Ó thö næ vµ cÊp giÊy phÐp

l−u hµnh cho ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ®¹t chÊt l−îng lµ Trung t©m Jica t¹i Qu¶ng Ninh,

Trung t©m kiÓm ®Þnh KTATCN I.

6

Ch−¬ng iI: TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

•

Lùa chän thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ [1]

HiÖn nay trªn thÕ giíi cã rÊt nhiÒu kiÓu ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã c¸c cÊp ®é phßng næ kh¸c

nhau nh−: ®éng c¬ ®iÖn phßng næ an toµn tia löa - d¹ng b¶o vÖ “i”, ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã vá

kh«ng xuyªn næ - d¹ng b¶o vÖ “d”, v.v... nh−ng ®éng c¬ ®iÖn phßng næ phæ dông nhÊt lµ kiÓu cã

vá kh«ng xuyªn næ – d¹ng b¶o vÖ “d” cã kÕt cÊu vµ yªu cÇu c«ng nghÖ gia c«ng phï hîp víi c«ng

nghÖ s½n cã cña ViÖt Nam nãi chung vµ c«ng nghÖ s½n cã cña C«ng ty VIHEM nãi riªng nªn

C«ng ty VIHEM ®· lùa chän thiÕt kÕ, chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã vá kh«ng xuyªn næ - d¹ng

b¶o vÖ “d” cho Dù ¸n s¶n xuÊt thö nghiÖm nµy.

•

C¸c th«ng sè kü thuËt liªn quan ®Õn cÊp ®é b¶o vÖ næ cña ®éng c¬ phßng næ VIHEM thiÕt kÕ,

chÕ t¹o trong Dù ¸n:

-

KiÓu b¶o vÖ phßng næ: ExdI .

-

“Ex” lµ ký hiÖu biÓu thÞ cho thiÕt bÞ ®iÖn phßng næ

“d” lµ d¹ng b¶o vÖ næ d¹ng “d” cã vá kh«ng xuyªn næ

“I” lµ d¹ng b¶o vÖ næ nhãm I

(C¸c th«ng sè kü thuËt cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ do VIHEM chÕ t¹o vµ cña thÕ giíi ®−îc thÓ

hiÖn trong phô lôc 1 vµ 2 cña b¸o c¸o nµy).

•

C¸c th«ng sè kü thuËt ®Çu vµo cho thiÕt kÕ ®éng c¬ phßng næ:

§èi víi ®éng c¬ phßng næ, phÇn thiÕt kÕ ®iÖn tõ ph¶i ®¸p øng ®−îc c¸c yªu cÇu kü thuËt d−íi ®©y:

- C«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ P₂(kW).

- §iÖn ¸p ®Þnh møc U₁(V).

- TÇn sè f (Hz).

-

Tèc ®é quay n (vg/ph).

HiÖu suÊt η%.

-

HÖ sè c«ng suÊt cosϕ.

KiÓu b¶o vÖ phßng næ: ExdI .

ChÕ ®é lµm viÖc (S1; S2; S3...).

M_k

-

Béi sè m«men më m¸y

.

M_dm

M_max

M_dm

Béi sè m«men cùc ®¹i

.

7

I_k

-

Béi sè dßng ®iÖn më m¸y

.

I_dm

-

CÊp b¶o vÖ ®éng c¬ (IP44 hoÆc IP55).

CÊp c¸ch ®iÖn cÊp F

§iÒu kiÖn m«i tr−êng: ®é Èm, nhiÖt ®é, ¸p suÊt khÝ quyÓn.

KiÓu lµm m¸t th«ng giã (IC).

KiÓu l¾p ®Æt, kÝch th−íc l¾p ®Æt: ChiÒu cao t©m trôc, to¹ ®é ch©n ®Õ, kÝch th−íc bao...

I. thiÕt kÕ ®iÖn tõ [2][3]

Tõ c¸c th«ng sè yªu cÇu trªn, viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®iÖn tõ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kiÓu

3PN cã c«ng su©t tõ 0,55kW ÷ 45kW còng t−¬ng tù nh− tr×nh tù thiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng

®ång bé 3 pha r«to lång sãc. D−íi ®©y lµ c¸c b−íc tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng

næ:

I.1 TÝnh to¸n c¸c kÝch th−íc chÝnh lâi thÐp ®éng c¬:

I.1.1. VËt liÖu lâi thÐp:

Sö dông t«n silÝc 2212 dµy δ=0,5 mm cña Nga.

I.1.2. C¸c kÝch th−íc chÝnh cña lâi thÐp:

KÝch th−íc chÝnh cña lâi thÐp gåm: §−êng kÝnh trong lâi thÐp D, chiÒu dµi lâi thÐp l_δ.

C¸c kÝch th−íc nµy phô thuéc vµo c«ng suÊt tÝnh to¸n cña ®éng c¬ P'(kVA); tèc ®é quay

2.π..f

cña tõ tr−êng ω₁=

(rad/s) (tèc ®é ®ång bé); mËt ®é tù c¶m ë khe hë kh«ng khÝ

p

B_δ(T); phô t¶i ®−êng A(A/cm).

I.1.3. ThÓ tÝch ®éng c¬ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

D²l_δ=

2.P'

π.α_δ.k_s.k_dq1.A.B_δ.

1

Trong ®ã: C«ng suÊt tÝnh to¸n cña ®éng c¬ ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

k_E.P₂

P'=

(kVA)

η.cos

I.1.4. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh ngoµi cña lâi thÐp stato:

Tõ chiÒu cao t©m trôc H cña ®éng c¬ x¸c ®Þnh s¬ bé ®−êng kÝnh ngoµi lâi thÐp stato:

D_n=2H(0,73÷0,76)

8

I.1.5. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh trong cña lâi thÐp stato:

§−êng kÝnh trong cña lâi thÐp stato D tÝnh theo ®−êng kÝnh ngoµi vµ tèc ®é ®ång bé

cña ®éng c¬:

D_n= (1,75 ÷ 1,85).D víi 2p =2.

D_n= (1,55 ÷ 1,65).D víi 2p =4.

D_n= (1,4 ÷ 1,5 ).D víi 2p =6 ÷ 8.

I.1.6. ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña lâi thÐp:

ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña lâi thÐp ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

6,1.10¹¹.P'

α_δ.k_s.k_dq.n.D².A.B_δ

l_δ=

(cm);

Trong ®ã : - k_shÖ sè sãng, khi sãng h×nh sin k_s=1,11;

- Khi hÖ sè cung cùc tõ α_δ=2/π=0,64;

- k_dqhÖ sè d©y quÊn stato k_dq=(0,95÷0,96) ®èi víi d©y quÊn1 líp,

k_dq=(0,91÷0,92)®èi víi d©y quÊn 2 líp;

60f₁

- n lµ tèc ®é ®ång bé cña ®éng c¬ tÝnh theo vßng/phót n =

;

p

-p lµ sè ®«i cùc, f₁tÇn sè l−íi ®iÖn;

- A phô t¶i ®−êng(A/cm);

- B_δtõ c¶m khe hë kh«ng khÝ (T). TrÞ sè A, B_δ®−îc chän theo

kinh nghiÖm thiÕt kÕ.

§èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ®Ó gi¶m ®é t¨ng nhiÖt cña cuén d©y vµ lâi thÐp nh»m

gi¶m nguy c¬ ch¸y næ do nhiÖt, khi thiÕt kÕ chän mËt ®é tõ c¶m B_δ, phô t¶i ®−êng A thÊp

h¬n (20 ÷ 25)% so víi ®éng c¬ ®iÖn b×nh th−êng. NghÜa lµ cïng c«ng suÊt, tèc ®é th× thÓ

tÝch (D².l_δ) cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ sÏ lín h¬n thÓ tÝch cña ®éng c¬ ®iÖn b×nh th−êng.

I.2. tÝnh to¸n r¨ng r·nh, d©y quÊn stato:

I.2.1. Chän sè r∙nh cña 1 pha d−íi mét cùc q₁.

I.2.2. Sè r∙nh stato:

Z₁= 2pmq₁

9

Trong ®ã: m sè pha m =3;

2p sè ®«i cùc.

I.2.3. B−íc r¨ng stato:

π.D

t₁=

(cm)

Z₁

I.2.4. Sè vßng d©y trong mét r∙nh u_r:

t₁.A.a

u_r=

(vßng)

I₁

Trong ®ã: - I₁dßng ®iÖn pha ®Þnh møc cña ®éng c¬;

- A Phô t¶i ®−êng (A/cm);

- A Sè m¹ch nh¸nh song song cña cuén d©y stato.

I.2.5. Sè vßng d©y nèi tiÕp cña mét pha:

u_r

W₁= p.q

a₁

I.2.6. Chän mËt ®é dßng ®iÖn:

2

A.J

J₁=

(A / mm )

A

Trong ®ã: - AJ chän theo ®å thÞ (A²/cm.mm²);

- J₁mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn stato (A/mm²).

Chän mËt ®é dßng ®iÖn phô thuéc kiÓu b¶o vÖ IP, §−êng kÝnh ngoµi lâi thÐp, tèc ®é

®éng c¬.

§èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ chän mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y dÉn nhá h¬n

(15 ÷20)% so víi ®éng c¬ b×nh th−êng.

I

Tõ mËt ®é dßng ®iÖn ®· chän ta tÝnh ra tiÕt diÖn d©y dÉn: s_dd

=

(mm²); d©y quÊn

aJ₁

chän d©y ªmay c¸ch ®iÖn cÊp F s¶n xuÊt t¹i Hµn Quèc..

I.2.7. TÝnh mËt ®é tõ th«ng theo sè vßng d©y ®∙ tÝnh ®−îc:

k_E.U₁

Φ =

(Wb)

4k_s.k_dq. f .w₁

10

Trong ®ã: - k_dqhÖ sè d©y quÊn;

- f tÇn sè ®iÖn ¸p l−íi.

I.2.8. TÝnh mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ:

Φ

B_δ=

(T)

α_δ.τ.l_δ

I.2.9. ThiÕt kÕ r∙nh stato:

- D¹ng r·nh cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ còng ®−îc thiÕt kÕ gièng nh− r·nh cña ®éng

c¬ ®iÖn b×nh th−êng.

- §èi víi ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt tõ (0,55kW÷45kW) th−êng chän kiÓu r·nh stato

h×nh qu¶ lª hoÆc h×nh thang (r¨ng cã c¹nh song song);

R·nh h×nh thang

R·nh h×nh qu¶ lª

- C¸c kÝch th−íc cña r·nh ®−îc thiÕt kÕ dùa vµo tiªt diÖn d©y ®ång trong r·nh, mËt ®é tõ

th«ng trªn r¨ng, trªn g«ng.

- tõ sè vßng d©y trong mét r·nh, tiÕt diÖn d©y dÉn, c¸ch lãt c¸ch ®iÖn ta sÏ kiÓm tra hÖ

sè lÊp ®Çy r·nh

S_cu

k_cu

=

hÖ sè k_cu= (35÷40)%.

S_r

Trong ®ã: - S_cutiÕt diÖn ®ång trong r·nh.

- S_rtiÕt diÖn r·nh.

- KiÓm tra mËt ®é tõ c¶m ë r¨ng stato (B_Z1); g«ng stato (B_g1) theo mËt ®é tõ c¶m khe hë

kh«ng khÝ ®· tÝnh, c¸c trÞ sè nµy ph¶i n»m trong ph¹m vi cho phÐp.

I.3. tÝnh to¸n khe hë kh«ng khÝ, r¨ng, r·nh r«to:

I.3.1. TÝnh chän khe hë kh«ng khÝ δ:

11

- Víi m¸y cã c«ng su©t P < 20kW th× khe hë kh«ng khÝ (δ) ®−îc x¸c ®Þnh theo:

Khi 2p=2 th×

δ = 0,3 +1,5.D.10⁻³(mm);

Khi 2p≥ 2 th× δ = 0,25 +1,5.D.10⁻³(mm);

- Víi m¸y cã c«ng su©t P ≥ 20kW th× khe hë kh«ng khÝ ®−îc x¸c ®Þnh theo:

D

9

δ ≈

(1+ )(mm)

2p

1200

I.3.2. Sè r∙nh r«to:

ViÖc chän sè r·nh r«to lång sãc Z₂lµ mét vÊn ®Ò rÊt quan träng, v× khe hë cña ®éng

c¬ cã c«ng suÊt tõ 0,55kW÷45kW rÊt nhá nªn khi khëi ®éng m«men phô do tõ tr−êng

sãng bËc cao g©y nªn ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn qu¸ tr×nh khëi ®éng còng nh− ®Æc tÝnh lµm

viÖc. §Æc biÖt ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cÇn thiÕt kÕ r¨ng, r·nh r«to phèi hîp víi

r¨ng, r·nh stato sao cho ®éng c¬ cã thêi gian khëi ®éng ng¾n, ®Æc tÝnh lµm viÖc tèt.

- Sè r·nh r«to ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

Z₂=2.m.p.q₂;

2

Trong ®ã: Th−êng chän q₂= q₁±

3

- Hay cã thÓ chän sè r·nh r«to Z₂theo kinh nghiÖm thiÕt kÕ nh− ®éng c¬ b×nh

th−êng.

Víi ®éng c¬ c«ng suÊt 0,55kW ÷45kW r«to lång sãc ®óc nh«m th−êng chän r·nh s©u,

h×nh qu¶ lª vµ r·nh cã thµnh r¨ng song song.

R·nh R«to h×nh qu¶ Lª

I.3.3. ThiÕt kÕ tiÕt diÖn r∙nh, r¨ng (KÝch th−íc r∙nh):

ViÖc thiÕt kÕ kÝch th−íc r·nh r«to phô thuéc vµo lo¹i nh«m ®óc thanh dÉn vµ mËt ®é

dßng ®iÖn ch¹y trong thanh dÉn r«to.

- Chän nh«m ®óc thanh dÉn r«to lµ nh«m lo¹i A7;

12

- MËt ®é dßng trong thanh dÉn r«to cña ®éng c¬ theo kiÓu b¶o vÖ IP ®−îc chän tïy

thuéc vµ cÊp b¶o vÖ: Víi ®éng c¬ kiÓu kÝn nh− ®éng c¬ phßng næ IP55, chän mËt ®é

dßng trong thanh dÉn J_td=(2,5 ÷3,5) A/mm².

I₂

- DiÖn tÝch r·nh r«to: S_r2

=

(mm²).

J₂

I.3.4. KiÓm tra mËt ®é tõ c¶m:

MËt ®é tõ c¶m ë r¨ng r«to (B_Z2), g«ng r«to (B_g2) ®−îc tÝnh to¸n kiÓm tra l¹i sau khi ®·

thiÕt kÕ r·nh. TrÞ sè mËt ®é tù c¶m ph¶i n»m trong ph¹m vi cho phÐp.

I.3.5. §−êng kÝnh trôc r«to:

§−êng kÝnh trôc r«to ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

D_trôc= k.D_n;

Trong ®ã: k=0,19 khi 2p = 2÷6; H=50÷63 (mm);

k=0,23 khi 2p = 2÷8; H=71÷250 (mm);

k=0,22 khi 2p = 2; H=250÷355 (mm);

k=0,23 khi 2p = 4÷12; H=250÷355 (mm);

H- ChiÒu cao t©m trôc cña ®éng c¬.

I.4. tÝnh to¸n dßng ®iÖn tõ ho¸ lâi thÐp:

I.4.1. TÝnh søc tõ ®éng m¹ch tõ stato:

- Søc tõ ®éng r¨ng stato F_Z1.

- Søc tõ ®éng g«ng stato F_g1.

I.4.2. TÝnh søc tõ ®éng m¹ch tõ r«to:

- Søc tõ ®éng r¨ng r«to F_z2.

- Søc tõ ®éng g«ng r«to F_g2.

I.4.3. TÝnh søc tõ ®éng khe hë kh«ng khÝ F_δ

I.4.4. TÝnh søc tõ ®éng tæng cña m¹ch tõ :

F = F + F + F + F + F ;

∑

δ

g1

Z1

g2

z2

I.4.5. Dßng ®iÖn tõ ho¸ lâi thÐp:

13

p

F

∑

I_µ=

0,9.m.w₁.k_dq1

I.5. TÝnh to¸n chÕ ®é lµm viÖc:

I.5.1. TÝnh ®iÖn trë d©y quÊn 1 pha r₁, ®iÖn kh¸ng x₁cña stato.

I.5.2. §iÖn trë thanh dÉn r«to r₂, ®iÖn kh¸ng x₂.

I.5.3. §iÖn trë quy ®æi r'₂, ®iÖn kh¸ng quy ®æi x'₂.

I.5.4. §iÖn kh¸ng hç c¶m x₁₂.

I.5.5. TÝnh c¸c th«ng sè cña ®Æc tÝnh lµm viÖc:

C¸c th«ng sè trong ®Æc tÝnh lµm viÖc gåm: dßng ®iÖn I₁, c«ng suÊt tiªu thô P₁, c¸c tæn hao:

- Tæn hao ®ång r«to P_cu2.

- Tæn hao thÐp stato vµ r«to P_Fe.

- Tæn hao c¬ khÝ stato P_c¬.

- Tæn hao phô P_f.

I.5.6. C«ng suÊt ®Çu trôc ®éng c¬:

P₂=P₁-∑P ; (∑P lµ tæng c¸c tæn hao).

I.5.7. HiÖu suÊt ®éng c¬:

P

∑

η = 1−

P₁

I.5.8. HÖ sè c«ng suÊt cña ®éng c¬ Cosϕ.

I.5.9. Béi sè m«men cùc ®¹i:

M_max

m_max

=

= (2 ÷ 3) lÇn;

M_dm

I₁=f(P₂) ; Cosϕ =f(P₂); η%=f(P₂);n= f(P₂); M=f(s) dùa vµo b¶ng ®Æc tÝnh. C¸c sè liÖu

tÝnh to¸n ®¸p øng yªu cÇu kü thuËt ban ®Çu ®Æt ra.

I.6. TÝnh to¸n ®Æc tÝnh khëi ®éng cña ®éng c¬ (s=1):

I.6.1. Dßng ®iÖn khëi ®éng:

14

- X¸c ®Þnh dßng ®iÖn cña ®éng c¬ khi më m¸y: Khi khëi ®éng ban ®Çu dßng ®iÖn

trong thanh dÉn r«to cã tÇn sè lín (f₂≈ f₁), do hiÖn t−îng hiÖu øng mÆt ngoµi dßng ®iÖn tËp

trung chñ yÕu ë phÝa trªn r·nh v× vËy khi tÝnh dßng ®iÖn khëi ®éng ta ph¶i xÐt ®Õn hiÖn

t−îng b·o hoµ m¹ch tõ, mµ chñ yªu ë phÇn ®Çu r¨ng do tõ tr−êng t¶n r·nh vµ tõ tr−êng t¶n

t¹p lµm cho ®iÖn khang x₁vµ x₂thay ®æi v× vËy khi tÝnh to¸n qu¸ tr×nh khëi ®éng ph¶i xÐt

®Õn c¶ sù b·o hoµ m¹ch tõ.

- Béi sè dßng ®iÖn khëi ®éng qu¸ lín sÏ lµm ¶nh h−ëng tíi l−íi ®iÖn, rÊt dÔ ph¸t sinh

hå quang. §èi víi ®éng c¬ ®iÖn Phßng næ ®iÒu nµy kh«ng thÓ chÊp nhËn ®−îc, v× vËy khi

thiÕt kÕ ®éng c¬ ®iÖn phßng næ béi sè dßng ®iÖn më m¸y ®−îc khèng chÕ trong ph¹m vi:

I_mm

i_kd

=

= (5 ÷ 6)lÇn

I_dm

I.6.2. Béi sè m« men khëi ®éng m_kd(hay cßn gäi lµ m«men më m¸y):

cÇu m«men më m¸y ph¶i ®ñ lín ®Ó th¾ng ®−îc m«men c¶n ban ®Çu, vµ ®¶m b¶o ®−îc thêi

gian khëi ®éng ng¾n:

M_kd

m_kd

=

= (1,5 ÷ 2) lÇn;

M_dm

M= f(s);

I.6.4. §Æc tÝnh dßng ®iÖn I₂:

I₂= f(s);

I.7. TÝnh to¸n nhiÖt vµ tÝnh to¸n lµm m¸t:

I.7.1. TÝnh to¸n nhiÖt:

- §é t¨ng nhiÖt c¸ch ®iÖn.

§é t¨ng nhiÖt ®éng c¬ so víi nhiÖt ®é m«i tr−êng xung quanh.

p

∑

∆t =

;

S.α

15

Trong ®ã: - ∑p lµ tæng t«n hao cña ®éng c¬.

- S lµ diÖn tÝch bÒ mÆt truyÒn nhiÖt (m²).

- α hÖ sè truyÒn nhiÖt W/(m².^oC) phô thuéc vµo vËt liÖu, ®−êng kÝnh

ngoµi lâi thÐp, tèc ®é, kiÓu b¶o vÖ IP.

I.7.2. TÝnh to¸n lµm m¸t:

p

∑

Q_B=

(m³/gi©y);

1100.∆t

Trong ®ã: - ∑p tæng tæn hao trong ®éng c¬ ë chÕ ®é ®Þnh møc.

- ∆t ®é t¨ng nhiÖt cña kh«ng khÝ ∆t = t₂-t₁trong ®ã t₁lµ nhiÖt ®é kh«ng

khÝ nguéi vµo ®éng c¬, t₂lµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ nãng ra khái ®éng c¬.

- §èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kiÓu b¶o vÖ IP55, cÇn thÓ tÝch kh«ng khÝ lµm m¸t trªn

k_m

P

∑

Q_B=

(m³/gi©y);

1100.∆t

Trong ®ã:

- HÖ sè k_mphô thuéc chiÒu dµi bÒ mÆt bªn ngoµi vá lµm m¸t

n

k_m= m.

D_a;

100

Khi 2p=2( víi tèc ®é 3000vg/ph):

Khi 2p≥4(víi tèc ®é lí1500vg/ph):

- L−îng kh«ng khÝ qu¹t giã cÇn t¹o ra tÝnh theo.

n

Q_B^'= 0,6D³

(m³/gi©y);

^a100

16

ThiÕt kÕ qu¹t giã yªu cÇu l−îng kh«ng khÝ lµm m¸t lín h¬n l−îng kh«ng khÝ cÇn thiÕt

lµm m¸t ®éng c¬ Q'_B>Q_B.

ii. ThiÕt kÕ kÕt cÊu

KÕt cÊu cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu vÒ chØ tiªu kü thuËt

( cÊp b¶o vÖ, kiÓu kÕt cÊu, kÝch th−íc l¾p ®Æt, kÝch th−íc bao ... ) vµ c¸c yªu cÇu vÒ an toµn

ch¸y næ khi ®éng c¬ lµm viÖc trong m«i tr−êng cã nguy c¬ ch¸y næ cao.

§éng c¬ ®iÖn phßng næ còng nh− ®éng c¬ ®iÖn th«ng dông kh¸c, gåm cã 2 phÇn chÝnh:

- PhÇn quay (r«to) gåm : r«to trªn trôc, qu¹t giã...

Trong ®éng c¬ ®iÖn phßng næ phÇn quay t−¬ng tù nh− ®éng c¬ ®iÖn th«ng dông nªn ta

Nh− ta ®· biÕt ®éng c¬ ®iÖn phßng næ phôc vô cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp khai th¸c dÇu

má, khÝ ®èt, c¬ së s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm dÇu má, ho¸ dÇu, ho¸ chÊt vµ c¸c lÜnh vùc dÔ

ch¸y næ kh¸c nªn ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ph¶i cã kÕt cÊu v÷ng ch¾c, ®é kÝn khÝt cao, chÞu

vùc sö dông.

kÐo σ_k> 4000kg/mm², giíi h¹n ch¶y σ_c> 2000kg/mm², ®é dai va ®Ëp a_k=350kgm/mm².

cã c¬ tÝnh kh«ng nhá h¬n c¬ tÝnh cña gang GX15-32.

th«ng th−êng th× míi ®¶m b¶o kh«ng bÞ lan truyÒn næ ra ngoµi m«i tr−êng, khi cã hiÖn

t−îng næ khÝ x¶y ra bªn trong vá ®éng c¬. Trong ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kh«ng ®ång bé,

17

p.R

b =

σ

+ §èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ lµm viÖc trong hÇm ngÇm p tra theo

b¶ng 1-1.

+ §èi víi c¸c ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cßn l¹i p tra theo b¶ng 1-2.

- σ lµ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu.

B¶ng 1-1

¸p suÊt tÝnh to¸n (kg/cm²) khi thÓ tÝch tù do cña vá (V)

Ký hiÖu

vá

§Õn 0,1 lÝt

V >10lÝt

9,0

Trªn 0,1÷0,5 lÝt 0,5lÝt<V≤2lÝt 2lÝt <V≤10lÝt

1

2

3

4

3,0

6,0

-

7,0

-

8,0

-

9,0

-

10,0

B¶ng 1-2

¸p suÊt tÝnh to¸n (kg/cm²) khi thÓ tÝch tù do cña vá (V)

Lo¹i hçn hîp næ

V> 2lÝt

§Õn 0,5 lÝt

0,5lÝt<V≤2lÝt

1

2

3

4

3,0

4,0

6,0

8,0

10,0

h×nh vÏ H×nh 1).

18

II.2. ThiÕt kÕ n¾p [1]:

N¾p ®éng c¬ ®iÖn cã nhiÖm vô nh− mét gèi ®ì trôc ®éng c¬ do ®ã nã chÞu t¸c dông

®éng c¬ ®iÖn bëi vËy khi thiÕt kÕ n¾p cÇn ph¶i ®¶m b¶o:

- VËt liÖu chÕ t¹o n¾p: §èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ lµm viÖc trong hÇm ngÇm n¾p

®−îc lµm b»ng thÐp (§óc hoÆc hµn) hoÆc gang cã ®é bÒn cao, giíi h¹n bÒn

σ_k>4000kg/mm², σ_c>2000kg/mm², a_k=350kgm/mm²; §èi víi ®éng c¬ ®iÖn phßng næ cã

c«ng dông kh¸c cã thÓ lµm b»ng thÐp hoÆc gang cã c¬ tÝnh kh«ng nhá h¬n c¬ tÝnh cña

gang GC15-32.

- Cã chiÒu dµy n¾p ph¶i ®¶m b¶o an toµn khi cã ch¸y bªn næ trong ®éng c¬.

- Cã ®é bÒn c¬ ®¶m b¶o ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc æn ®Þnh, ªm.

- §é sai lÖch t−¬ng ®èi lµ Ýt nhÊt, phï hîp víi cÊp chÝnh x¸c.

- Lo¹i trõ ¶nh h−ëng ®Õn æ ®ì do biÕn d¹ng trôc khi l¾p r¸p.

- N¾p ®éng c¬ ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu cña TCVN 7079-1-2002.

- T¹i c¸c vÞ trÝ cã lç b¾t bu l«ng ph¶i ®¶m b¶o cho c¸c bu l«ng l¾p ghÐp kh«ng bÞ láng

vµ chØ cã dông cô chuyªn dïng míi th¸o ®−îc bu l«ng.

bul«ng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

Q

d =

0,45.σ_c.Z

Trong ®ã:

2

π

- Q Lùc t¸c dông lªn bu l«ng; Q = .(D − d ).P

4

- d: §−êng kÝnh ngoµi æ bi

- σ_cGiíi h¹n chÈy cña vËt liÖu lµm bu l«ng.

- Z sè bu l«ng.

19

§Çu bu l«ng kh«ng ®−îc xÎ r·nh (dïng lo¹i bu l«ng ch×m) theo yªu cÇu cña TCVN 7079-

0- 2002. B¶n vÏ n¾p tr−íc, n¾p sau (H×nh 2; H×nh 3)

ii.3. côm hép cùc [1]:

GX15-32 hoÆc ®óc b»ng gang cã ®é bÒn cao ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc trong hÇm

ngÇm.

nhËp ®−îc vµo bªn trong. Theo cÊp b¶o vÖ IP 55.

- C¸c cäc cùc vµ ®Çu cèt ph¶i ®¹t TCVN 7079-0 –2002.

- C¸c cäc cùc dÉn ®iÖn ph¶i ®−îc cè ®Þnh v÷ng ch¾c kh«ng bÞ xª dÞch, c¸ch ®iÖn gi÷a

c¸c cäc cùc víi vá ®éng c¬ b»ng èng c¸ch ®iÖn ®−îc chÕ t¹o tõ nhùa bakªlÝt chÞu hå

quang hoÆc èng sø.

khi dÞch chuyÓn phÝa ngoµi tõ bÊt cø h−íng nµo (kÓ c¶ h−íng nguy hiÓm nhÊt lµ 90⁰) vµ

chuyÓn trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ ®iÖn phßng næ lµm viÖc.

kÕt cÊu côm hép cùc nh− h×nh vÏ (H×nh 4)

ii.4. HÖ thèng lµm m¸t [1]:

ph¶i cã n¾p che víi kÕt cÊu v÷ng ch¾c, va ch¹m nhÑ khã bÞ biÕn d¹ng.

- Cöa giã vµo cã cÊp b¶o vÖ IP20, cöa giã ra IP10 ®¸p øng TCVN 7079-0-2002.

- Khe hë gi÷a c¸nh qu¹t giã vµ n¾p che qu¹t giã Ýt nhÊt > 10mm, ®Ó ®¶m b¶o trong qu¸

côm hép cùc, ta cã c¸c mèi l¾p ghÐp ®−îc thÓ hiÖn ë (H×nh 5), kÕt hîp víi phÇn tÝnh to¸n

thiÕt kÕ ®iÖn tõ vµ c¸c chi tiÕt tiªu chuÈn, chi tiÕt phô kh¸c ta dùng ®−îc kÕ cÊu ®éng c¬

®iÖn phßng næ nh− h×nh vÏ ( H×nh 6).

20

Ch−¬ng IiI: C«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ

C«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ kÕ thõa ®Õn 80% c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng

c¬ ®iÖn th«ng th−êng. V× vËy dùa trªn c«ng nghÖ hiÖn cã cña c«ng ty, VIHEM hoµn toµn

cã kh¶ n¨ng chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ.

I. Quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt ®éng c¬ ®iÖn phßng næ:

Quy tr×nh c¬ b¶n s¶n xuÊt ®éng c¬ ®iÖn phßng næ ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 2-1:

B¶ng 2-1

C¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng

Chi tiÕt hoÆc nhãm chi tiÕt chÕ t¹o hoÆc gia c«ng

- §óc gang cã ®é bÒn cao hoÆc

gang x¸m.

hép cùc.

- §óc kim lo¹i mÇu.

- DËp nguéi.

- R«to ®óc nh«m, qu¹t giã trong.

- L¸ t«n stato, r«to, n¾p che qu¹t giã.

hép cùc, trôc v. v...

- Gia c«ng c¾t gät c¬ khÝ.

c«ng vËt nèi mÒm vµ cøng.

- ChÕ t¹o c¸c chi tiÕt c¸ch ®iÖn.

- S¬n chèng gØ .

- C¾t gät nªm r·nh, giÊy c¸ch ®iÖn.

cùc, r«to, lßng trong stato v. v...

- L¾p r¸p ®éng c¬.

- S¬n trang trÝ.

- L¾p r¸p côm chi tiÕt vµ l¾p r¸p hoµn chØnh ®éng

c¬ ®iÖn.

II. Nh÷ng ®Æc ®iÓm chÕ t¹o ®éng c¬ ®iÖn phßng næ:

§éng c¬ ®iÖn phßng næ ®−îc chia thµnh nhiÒu cÊp kh¸c nhau, do vËy kiÓu d¸ng vµ

chñng lo¹i cña ®éng c¬ ®iÖn còng rÊt ®a d¹ng vµ phong phó, tuú theo c«ng dông.

Nh÷ng chi tiÕt c¬ b¶n cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o ®éng c¬

phßng næ ®−îc liÖt kª ë b¶ng 2-2.C¸c chi tiÕt ph¶i ®¹t tiªu chuÈn TCVN 7079-0-2002.

21

III. c«ng nghÖ chÕ t¹o phÇn ®iÖn tõ:

PhÇn ®iÖn tõ trong ®éng c¬ ®iÖn bao gåm: l¸ t«n stato, l¸ t«n r«to, lâi thÐp stato, lâi

phßng næ còng t−¬ng tù nh− ®éng c¬ ®iÖn th«ng dông, nh−ng ®Ó gi¶m thiÓu nguy c¬ ph¸t

vµ trong hép cùc ph¶i ®−îc cè ®Þnh tr¸nh ch¹m chËp.

C«ng nghÖ chÕ t¹o phÇn ®iÖn tõ gåm c¸c b−íc:

III.1. C«ng nghÖ chÕ t¹o l¸ t«n:

- VËt liÖu lµm l¸ t«n lµ t«n silÝc cña Nga 2212, δ=0,5 mm

- C¸c l¸ t«n ®−îc dËp nguéi trªn m¸y dËp SD63 lùc dËp phï hîp ®¶m b¶o t«n Ýt bÞ biÕn

d¹ng, khu«n dËp ®−îc chÕ t¹o trªn m¸y CNC cã ®é chÝnh x¸c cao ®Ó l¸ t«n dËp ra ®é ba

via nhá.

III.2. C«ng nghÖ Ðp lâi thÐp:

Quy tr×nh c«ng nghÖ Ðp lâi thÐp cña ®éng c¬ ®iÖn phßng næ còng gièng nh− ®éng c¬

®iÖn th«ng dông, lâi thÐp ®−îc Ðp ®óng kÝch th−íc thiÕt kÕ, ®¹t hÖ sè Ðp chÆt k_ec= 0,98 vµ

®−îc h·m gi÷ b»ng g«ng Ðp.

III.3. C«ng nghÖ ®óc nh«m r«to:

- R«to lång sãc ®−îc ®óc trªn m¸y ®óc ¸p lùc cao CHF 250 - DL.

- R«to sau khi ®óc ®−îc kiÓm tra ®é ®iÒn ®Çy, rç khÝ b»ng m¸y m¸y kiÓm tra ®a chøc

n¨ng H2/CPS.

Singapo.

- Lãt c¸ch ®iÖn r·nh stato b»ng b×a c¸ch ®iÖn cÊp F.

22