Đồ án Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc

ĐỒ ÁN TT NGHIP  
Đồ án tt nghip  
Động cơ không đồng  
bba pha lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Động cơ không đồng bba pha lng sóc  
LI MỞ ĐẦU  
Đồ án tt nghip là mc quan trng để kim tra khnăng nhn thc ca  
mi sinh viên đối vi nhng kiến thc đã được ging dy trong nhà trường  
.Đồng thi nó còn đánh giá khnăng áp dng lý thuyết để phân tích tng hp  
… Gii quyết các bài toán kthut trong thc tế .Khi làm đồ án tt nghip sinh  
viên có quyn trao đổi ,hc hi , nghiên cu và trau di thêm kiến thc .  
Nhn thc tm quan trng đó em đã làm vic vi tinh thn nghiêm túc vn  
dng nhng kiến thc ca bn thân ,nhng ý kiến đóng góp ca bn bè và đặc  
bit là schbo ca các thy cô trong khoa để hoàn thành đồ án tt nghip  
này .  
“Thiết kế động cơ không đồng b3 pha rô to lng sóc” .  
Em đã dùng phương pháp lp trình Pascal để gii quyết bài toán .Để gii  
quyết bài toán em đã chia ra thành các unit nhỏ để tin cho vic tính toán.  
Do điu kin thi gian có hn cũng như nhng kiến thc thc tế còn hn  
chế nên trong đồ án chc chn còn nhiu thiếu sót , em mong nhn được sgóp  
ý ca thy cô và bn bè để có thhoàn thin được đồ án cũng như hoàn thin  
được kiến thc ca mình nhm có thphc vtt hơn sau khi ra trường .  
Qua đồ án tt nghip này em xin chân thành cm ơn đến cô giáo TS.  
Nguyn Hng Thanh người đã hết lòng hướng dn và giúp đỡ chúng em trong  
quá trình hc tp trong trường và trong sut thi gian làm đồ án tt nghip va  
qua ,qua đây em cũng gi li cm ơn đến các thy ,cô trong bmôn đã giúp đỡ  
chúng em hoàn thành đồ án này.  
1
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
CHƯƠNG 1  
GII THIU VỀ ĐÔNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B3 PHA  
I- Gii thiu chung về động cơ không đồng b3 pha  
I.1 Khái quát về động cơ không đồng b3 pha  
Trong quá trính khai thác và sdng tài nguyên thiên nhiên phc vcho  
nn kinh tế quc dân , không thkhông nói đến sbiến đổi năng lượng tdng  
này sang dng khác .Trong đó , động cơ đin là thiết bbiến đổi từ đin năng  
thành cơ năng có vai trò rt to ln trong sn xut công nghip ,nông nghip ,  
dân dng và rt nhiu lĩnh vc khác .  
Hin nay , động cơ đin được sdng rng rãi chiếm tlrt cao vi mc  
công sut nhtvài chc W đến mc công sut trung bình hàng trăm KW .Vi  
nhng ưu đim ni bt ca nó như : giá thành h( chbng 1/6 động cơ đin 1  
chiu ) ,làm vic tin cy chc chn ,hiu sut cao … Đặc bit đối vi động cơ  
đin không đồng brô to lng sóc có kết rô to rt đơn gin và vn hành thun  
tin .Ngoài ra động cơ không động bcòn dùng trc tiếp lưới đin xoay chiu 3  
pha nên không cn trang bthêm thiết bbiến đổi kèm theo đỡ phc tp cho hệ  
thng .Các lĩnh vc ng dng ca động cơ không đồng bnhư :trong công  
nghip thường dùng làm ngun lc cho máy cán thép loi va và nh,cho các  
máy công cca các nhà máy công nghip nh…Trong hm mdùng làm  
máy ti hay qut gió .Trong nông nghip dùng trong các trm bơm hay máy gia  
công nông sn phm .Trong đời sng sinh hot hàng ngày ,động cơ đin không  
đồng bcũng chiếm mt vtrí quan trng làm qt gió ,máy bơm nước ,tlnh  
,điu hoà nhit độ … Tóm li cùng vi sphát trin ca nn sn xut đin khí  
hoá và tự động hoá thì phm vi ng dng ca động cơ không đồng bngày  
càng được ci thin và mrng .  
Vi nhng ưu đim ni bt ca động cơ không đồng bthì vic ng dng nó  
trong nhng lĩnh vc ca cuc sng ngày càng được phát trin và ci tiến mi  
mt .  
2
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
MC MC  
CHƯƠNG I: CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MC.......................................................... 8  
1. Tc độ đồng b......................................................................................................................... 8  
2. Dòng đin định mc (pha).......................................................Error! Bookmark not defined.  
CHƯƠNG II: KÍCH THƯỚC CHYU..................ERROR! BOOKMARK NOT  
DEFINED.  
3. Công sut tính toán..................................................................Error! Bookmark not defined.  
4. Đường kính Stato ....................................................................Error! Bookmark not defined.  
5. Bước cc .................................................................................................................................. 9  
6. Chiu dài tính toán lõi lõi st Stato(lδ) ..................................................................................... 9  
7. Chiu dài thc ca Stato..........................................................Error! Bookmark not defined.  
8. So sánh phương án ..................................................................Error! Bookmark not defined.  
9. Srãnh Stato ............................................................................................................................ 9  
10. Bước rãnh Stato.......................................................................................................................10  
11. Sthanh dn tác dng ca mt rãnh........................................................................................10  
12. Svòng dây ni tiếp ca mt pha dây qun Stato...................................................................10  
13. Tiết din và đường kính dây....................................................................................................10  
14. Tính li mt độ dòng đin trong dây dn Stato .......................Error! Bookmark not defined.  
15. Kiu dây qun..........................................................................................................................11  
16. Tthông khe hkhông khí .....................................................................................................11  
17. Mt độ tthông khe hkhông khí ..........................................................................................12  
18. Xác định sơ bchiu dài răng Stato........................................................................................12  
19. Xác định sơ bchiu cao gông................................................................................................13  
20. Kích thước răng, rãnh và cách đin rãnh.................................................................................13  
21. Chiu rng răng Stato..............................................................................................................16  
22. Chiu cao gông tStato ..........................................................................................................17  
23. Khe hkhông khí....................................................................................................................17  
CHƯƠNG IV: THIT KDÂY QUN RÃNH VÀ GÔNG RÔTO................... 18  
24. Srãnh Rôto............................................................................................................................18  
25. Đường kính ngoài Rôto...........................................................................................................18  
26. Đường kính trc Rôto..............................................................................................................18  
27. Bước răng Rôto .......................................................................................................................18  
3
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
28. Xác định sơ bchiu rng răng Rôto......................................................................................18  
29. Xác định sơ bchiu cao gông tRôto...................................Error! Bookmark not defined.  
30. Dòng đin trong thanh dn Rôto .............................................................................................19  
31. Dòng đin trong vành ngn mch............................................................................................19  
32. Tiết din thanh dn..................................................................................................................19  
33. Tiết din vành ngn mch .......................................................................................................19  
34. Kích thước răng, rãnh Rôto.....................................................................................................20  
35. Vành ngn mch......................................................................Error! Bookmark not defined.  
36. Din tích rãnh Rôto .................................................................................................................21  
37. Tính các kích thước thc tế.....................................................................................................21  
38. Chiu cao gông Rôto...............................................................................................................22  
39. Độ nghiêng rãnh Stato.............................................................................................................22  
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MCH T............................................................... 24  
40. Hskhe hkhông khí...........................................................................................................24  
41. Sc từ động trên khe hkhông khí .........................................................................................24  
42. Mt độ tthông răng Stato...................................................................................................25  
43. Cường độ ttrường trên răng Stato ........................................................................................25  
44. Sc từ động trên răng Stato.....................................................................................................26  
45. Mt độ tthông trên răng Rôto...............................................................................................26  
46. Cường độ ttrường trung bình trên răng Rôto .......................Error! Bookmark not defined.  
47. Sc từ động trên răng Rôto .....................................................................................................26  
48. Hsbão hoà răng..................................................................................................................27  
49. Mt độ tthông trên gông Stato..............................................................................................27  
50. Cường độ ttrường trên gông Stato........................................................................................27  
51. Chiu dài mch tgông tStato.............................................................................................27  
52. Sc từ động trên gông Stato....................................................................................................27  
53. Mt độ tthông trên gông Rôto ..............................................................................................28  
54. Cường độ ttrường trên gông Rôto........................................................................................28  
55. Chiu dài mch tgông tStato.............................................................................................28  
56. Sc từ động trên gông Stato....................................................................................................28  
57. Sc từ động tng ca toàn mch .............................................................................................28  
58. Hsbão hoà toàn mch.........................................................................................................29  
59. Dòng đin thoá.....................................................................................................................29  
CHƯƠNG V: THAM SCA ĐỘNG CƠ ĐIN ................................................ 29  
60. Chiu dài phn đầu ni dây qun Stato ...................................................................................29  
4
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
61. Chiu dài phn đầu ni ca dây qun Stato khi ra khi lõi st................................................30  
62. Chiu dài trung bình 1/2 vòng dây ca dây quán Stato...........................................................30  
63. Chiu dài dây qun ca 1 pha Stato ........................................................................................30  
64. Đin trtác dng ca dây qun Stato......................................................................................30  
65. Đin trtác dng ca dây qun Rôto ......................................................................................31  
66. Hsquy đổi đin trRôto vStato ......................................................................................32  
67. Đin trRôto sau khi quy đổi vStato ...................................................................................32  
68. Hsttn Stato ....................................................................................................................32  
69. Đin kháng tn dây qun Stato................................................................................................34  
70. Hstdn tn Rôto..............................................................................................................35  
71. Đin kháng tn dây qun Rôto ................................................................................................36  
72. Đin kháng tn Rôto đã quy đổi vStato................................................................................37  
73. Đin kháng hcm (Khi không xét rãnh nghiêng) .................................................................37  
74. Đin kháng tn khí xét đến rãnh nghiêng................................................................................37  
CHƯƠNG VI: TN HAO TRONG THÉP VÀ TN HAO CƠ .......................... 39  
75. Trng lượng răng Stato ...........................................................................................................39  
76. Trng lượng gông tStato ......................................................................................................39  
I. Tn hao chính trong thép ....................................................................................39  
77. Tn hao cơ bn trong lõi st Stato...........................................................................................39  
II. Tn hao phtrong thép Stato............................................................................40  
78. Tn hao bmt trên răng Stato ...............................................................................................40  
79. Tn hao đập mch trên răng Stato...........................................................................................41  
III. tn hao phtrong Rôto .....................................Error! Bookmark not defined.  
80. Tn hao bmt trên răng Rôto................................................Error! Bookmark not defined.  
81. Tn hao đập mch trong răng Rôto.........................................................................................42  
82. Tng tn hao trong thép lúc không ti ....................................................................................43  
83. Tn hao đồng trong dây qun Stato.........................................................................................43  
84. Tn hao cơ...............................................................................................................................44  
85. Tng tn hao ca toàn máy khi không ti ...............................Error! Bookmark not defined.  
86. Hiu sut ca động cơ .............................................................................................................44  
CHƯƠNG VII: ĐẶC TÍNH LÀM VIC ............................................................... 46  
87. Sliu định mc viết ra tbng trên ......................................................................................48  
88. Hstrượt ng vi Mmax: .......................................................Error! Bookmark not defined.  
89. Bi smômen cc đại.............................................................................................................48  
5
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
CHƯƠNG VIII: ĐẶC TÍNH MMÁY................................................................. 49  
90. Tham số động cơ đin khi xét đến hiu ng mt ngoài ca dòng đin (khi s=1)....................49  
91. Tham sca động cơ khi xét hiu ng mt ngoài dòng đin và sbão hoà ttrường tn .....52  
92. Dòng đin mmáy khi s=1 .....................................................................................................55  
93. Bi sdòng đin mmáy........................................................................................................56  
94. Bi smômen mmáy ...........................................................................................................56  
CHƯƠNG IIX: TÍNH TOÁN NHIT.................................................................... 58  
95. Nhit trtrên mt lõi st Stato ................................................................................................59  
96. Nhit trphn đầu ni ca dây qun Stato..............................................................................60  
97. Nhit trở đặc trưng độ cho độ chênh nhit gia không khí nóng bên trong máy và vmáy ..61  
98. Nhit trbmt ngoài vy...............................................................................................61  
99. Nhit trtrên lp cách đin.....................................................................................................62  
100. Độ tăng nhit ca vmáy vi môi trường...............................................................................63  
101. Độ tăng nhit ca dây qun Stato vi môi trường...................................................................63  
102. Độ tăng nhit ca ca lõi st Stato .........................................................................................63  
CHƯƠNG IX: TRNG LƯỢNG VT LIU TÁC DNG ................................ 65  
103. Trng lượng thép Sillic cn chun bsn................................................................................65  
104. Trng lượng đồng ca dây qun Stato.....................................................................................65  
105. Trng lượng nhôm Rôto..........................................................................................................66  
106. Chtiêu kinh tế và vt liu tác dng........................................................................................66  
6
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Phn 1: TNG QUAN  
CHƯƠNG 1  
GII THIU CHUNG VMÁY ĐIN  
Trong quá trình khai thác và sdng các tài nguyên thiên nhiên phc vcho  
nn kinh tế quc dân không thkhông nói đến sbiến đổi năng lượng tdng  
này sang dng khác. các máy thc hin sbiến đổi cơ nng thành đin năng  
hoc ngược lai gi là các máy đin.  
Các máy đin biến đổi cơ năng thành đin năng được gi là máy phát đin  
và các máy biến đổi đin năng thành cơ năng thì được gi là các động cơ đin.  
Các máy đin đều có tính thun nghch, nghĩa là chúng đều có thbiến đổi  
năng lượng theo hai chiu. Nếu đưa cơ năng vào phn quay ca máy đin thì nó  
slàm vic chế độ máy phát còn nếu đưa đin năng vào thì phn quay ca  
máy đin ssinh ra công cơ hc.  
Máy đin là mt hthng đin tgm có mch tvà mch đin liên quan  
đến nhau. Mch tgm có các bphn dn tvà khe hkhông khí. Mch đin  
gm hai hoc nhiu dây qun có thchuyn động tương đối vi nhau cùng các  
bphn mang chúng.  
Máy đin dùng làm máy biến đổi năng lượng là phn tquan trng nht ca  
bt cthiết bị đin năng nao. Nó được sdng rng rãI trong công nghêp,  
nông nghip, giao thông vn ti, các hệ điu khin và tự động điu chnh,  
khng chế…  
Sbiến đổi đin cơ, cơ đin trong máy đin da trên nguyên lý vcm ng  
đin t. Nguyên lý này cũng đặt cơ scho slàm vic ca các bphn biến đổi  
cm ng dùng để biến đổi đin năng vi nhng giá trca thông snày (đin  
áp, dòng đin) thành đin năng vi nhng giá trca thông skhác.  
7
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
THIT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG B3 PHA  
CHƯƠNG I: CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MC  
- Công sut định mc: Pđm =11 KW  
- Đin áp định mc: Uđm =380/220 V  
- Tổ đấu dây: Y/Δ  
- Tn slàm vic: f =50 Hz  
- Số đôi cc: 2p = 4  
- Kiu máy: kín, tlàm mát bng qut gió  
- Chế độ làm vic liên tc  
- Cp cách đin: cp B  
-
1. Tc độ đồng bộ  
60. f1  
60.f  
ndb  
60.50  
2
Tcông thc: p =  
ndb  
=
=
=1500v / f  
p
2. Đường kính ngoài Stato  
Vi 2p=4và Pdm=11Kw ,tra bng IV.1 phlc IV ta có chiu cao tâm trc  
h=160 mm  
Theo bng 10-3 ta có đường kính ngoài stato theo tiêu chun Dn=27,2 cm.  
3. Đường kính trong stato  
Theo bng 10-2,vi scc 2p=4 ta có KD=0,64-0,68,do đó đường kính trong  
ca stato là:  
D =(0,64-0,68).Dn =(0,64-0,68).272=174-185  
Ta chn :  
D=180 mm=18cm  
8
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
4. Công sut tính toán  
kE .P  
0,975.11  
P ' =  
=
=14,09(KW)  
dm  
ηdm .cosϕdm 0,875.0,87  
Trong đó:  
KE =f(p) được tra trong hình 10-2 trang 231 TKMĐ- Trn Khánh Hà  
Vi p=2 ta tra được kE =0,975  
5. Chiu dài tính toán lõi st Stato(lδ)  
- Sơ bchn  
αδ =0,64 :hscung cc từ  
ks =1,11: hsdng sóng  
kdq =0,92 : chn dây qun 1 lp, bước ngn  
- Theo hình 10-3a trang 234 TKMĐ- Tn Khánh Hà,  
Vi Dn=27,2 cm ta tra được: A=330 A/cm  
mt độ tcm khe hkhông khí: Bδ =0,76 T  
6,1.107.P'  
6,1.107.14,09  
lδ =  
=
=10,8 (cm)  
αδ .ks .kdq .A.Bδ .D2 .n 0,64.1,11.0,92.330.0,76.182.1500  
ly chun lδ =11cm  
l1 = lδ=11 (cm)  
Do li st ngn nên làm thành mt khi.  
Chiu dài li st stato, Roto bng:  
l1=l2=lδ=11 (cm)  
6. Bước cc  
π.D π.18  
τ =  
=
= 14,14(cm)  
2p  
4
7. Lp phương án so sánh  
lδ  
11  
Hsλ45  
=
=
= 0,778  
τ
14,14  
9
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
8. Dòng đin pha định mc  
P.103  
11.103  
I1 =  
=
= 21,9A  
3.U1.η.cosϕ 3.220.0,875.0,87  
9. Srãnh stato  
Chn srãnh mi pha trên mt cc q1=4  
Khi đó srãnh ca stato là :  
Z1 = 6.p.q1 = 6.2.4 = 48rãnh  
10. Bước rãnh Stato  
π.D π.18  
t1 =  
=
= 1,178 (cm) = 11,78(mm)  
Z1  
48  
11. Sthanh dn tác dng ca mt rãnh  
A.t1.a1  
330.1,178.1  
21,9  
ur =  
=
=17,8(thanhdÉn)  
I1dm  
Ta chn ur=18 rãnh  
Trong đó: a1 : snhánh song song, chn a1 =1  
A =330 (A/cm) : đã chn mc 5  
12. Svòng dây ni tiếp ca mt pha dây qun Stato  
ur  
W1 = p.q1. = 2.4. =144(vßng)  
a1  
18  
1
13. Tiết din và đường kính dây  
I1dm  
S1 =  
Trong đó: a1 =1 snhánh song song  
a1.J1.n1  
n1: ssi dây ghép song song, chn n1 =2  
J1: mt độ dòng đin dây qun Stato  
Theo phlc IV, Bng IV,1 trang 464 Giáo trình thiết kế máy đin- Trn  
Khánh Hà (n bn mi): Dãy công sut chiu cao tâm trc ca động cơ không  
đồng bRôto lng sóc, kiu kín TCVN-1987-94 cách đin cp B.  
Công sut P=11 (KW), số đôi cc 2p =4h=160 (mm)  
10  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Theo hình 10-4,chn tích sAJ=1810 A/cm.mm2  
AJ 1810  
2
mt độ dòng đin: J1 =  
=
= 5,5(A/mm )  
A
330  
Vytiết din sơ bca dây dn stato là:  
I1dm  
a1.J1.n1 1.5,5.2  
21,9  
S1 =  
=
=1,99(mm2 )  
Theo phlc VI ,bng VI-1 chn dây qun tráng men PETV có đường  
kính d/dcd=1,6/1,685(mm ) có tiết din bng S1=2,23 ( mm2 )  
14. Kiu dây qun  
Chn dây qun 1 lp bước đủ vi y=10  
Vì U=220(V) và chiu cao tâm trc ca máy h<=160(mm) nên ta có thể  
chn dây qun mt lp đồng tâm đặt vào rãnh 1/2 kín  
y
10  
10  
hsbước đủ : β =  
=
= 1  
τ
15. Hsdây qun  
π
2
π
2
- Hsdây qun bước đủ: Ky = Sin .β = Sin .1 = 1  
1
sin(q1.α / 2)  
q1.sin(α / 2) 4.sin(30/ 2)  
sin(4.30/ 2)  
Hsqun ri:  
Trong đó q1=4;  
kr=  
=
= 0,958  
α=p.360/Z1=2.360/48=150  
- Hsdây qun Stato: Kdq1 =Ky1.Kr =1.0,958=0,958  
16. Tthông khe hkhông khí  
Theo công thc 4- 80 Tr 72 Giáo trình TKMĐ:  
KE .U1dm  
4.Ks. f .W1.Kdq1 4.1,11.50.144.0,958  
0,975.220  
φ =  
=
= 0,007(Wb)  
Trong đó: KE =0,975 chn mc 3  
Ks =1,11 chn mc6  
W1 =144 tính mc12  
11  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Kdq1 =0,958chn mc15  
17. Mt độ tthông khe hkhông khí  
φ.104  
0,007.104  
Bδ =  
=
= 0,703(T)  
αS .τ.lδ 0,64.14,14.11  
Trong đó: φ =0,007 T xác định mc 16  
αδ =0,64 hscung ct, xác định mc 6  
τ =14,14 (cm) xác định mc 5  
lδ =11(cm) xác định mc 7  
Kim tra :A=1,2%<5%  
Nhn xét:Sai sA là hoàn toàn chp nhn được  
Sai sBδ =7,5%>5%  
Nhn xét:Do sai sBδ >5% nên nó vượt quá giá trcho phép .Để hiu  
chnh li trsnày cho thích hp thì ta phi gim hsKdq1 bng cách sử  
dng dây qun bước ngn vi y=10 ,β=0,833 .  
π
2
π
2
Ky = Sin .β = Sin .0,833 = 0,966  
1
sin(q1.α / 2)  
q1.sin(α / 2) 4.sin(30/ 2)  
sin(4.30/ 2)  
kr=  
=
= 0,958  
Kdq1 =Ky1.Kr =0,966.0,958=0,925  
KE .U1dm  
4.Ks. f .W1.Kdq1 4.1,11.50.144.0,925  
0,975.220  
φ =  
=
= 0,00725(Wb)  
φ.104  
0,00725.104  
Bδ =  
=
= 0,73(T)  
αS .τ.lδ 0,64.14,14.11  
Sai sBδ =3,9%<5% .Vy sai snày là chp nhn được  
18. Xác định sơ bchiu dài răng Stato  
Bδ .lδ .t1  
BZ' 1.l1.Kc1  
0,73.11.1,178  
1,8.11.0,95  
b' =  
=
= 0,5 (cm)  
Z1  
Trong đó: lδ = l1 =11 (cm) xác định mc 7  
t1 = 1,178 (cm) xác định mc 10  
12  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Bδ =0,73 (T) xác định mc 17  
B’z1: mt độ tthông răng Stato, theo bng 11-2 trang 270 Giáo trình  
thiết kế máy đin-Trn Khánh Hà, vi răng có cnh song song thì Bz1=1,7  
÷1,85 (cm), ta chn sơ bB’z1 =1,8 (T)  
Kc1: hsép cht ca lõi st Stato, ta chn Kc1 =0,95  
19. Xác định sơ bchiu cao gông  
φ.104  
0,00725.104  
h' g1  
=
=
(
= 2,3 cm  
)
(
= 23 mm  
)
2.Bg1.l1.KC1 2.1,5.11.0,95  
Trong đó: Bg1: mt độ tthông gông Stato,  
chn theo bng 10-3: Bg1=1,5T  
20. Kích thước rãnh và cách đin rãnh  
- Din tích có ích ca rãnh (tính sơ b) là:  
n1 .ur .dc2d  
Sr' =  
kd  
n1 =2 là ssi dây ghép song song, được chn mc 13  
ur =18 xác định mc 11  
dcđ =1,685 (mm), chn mc 13  
- Chn kiu rãnh hình qulê như hình vẽ  
13  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
14  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Chiu cao rãnh Stato:  
1
1
2
hr1 =  
(
Dn D  
)
h' g1 =  
(
27,2 18 2,3 = 2,3(cm) = 23(mm)  
)
2
h’g1 =2,3(cm) chiu cao gông, tính mc 19  
Dn =27,2 (cm) đường kính ngoài Stato, tính mc 4  
D =18 (cm) đường kính trong Stato, tính mc 4  
Chiu cao thc ca răng Stato:  
hZ1 = hr1 – h41 = 23 – 0,5 = 22,5 (mm)  
Brng rãnh Stato:  
Chn brng ming rãnh Stato là b41 =3,2 (mm) =0,32 (cm)  
h41 =0,5 (mm) =0,05 (cm)  
- Chiu rng rãnh Stato phía đáy tròn nh:  
π(D + 2.h41 ) b'z1.Z1  
Z1 π  
π(18 + 2.0,05) 0,5.48  
48 π  
-
d1 =  
=
= 0,82(cm)  
- Chiu rng rãnh Stato phía đáy tròn ln:  
π (Dn 2.h'g1 ) b'z1.Z1  
Z1 + π  
π (27,2 2.2,3) 0,5.48  
-
d1 =  
=
= 1(cm)  
48 + π  
Trong đó: D =18 (cm) đường kính trong Stato, tính mc 4  
Dn =27,2 (cm) đường kính ngoài Stato  
h’g1 =2,3 (cm) chiu cao gông Stato, tính mc 19  
b’Z1 = 0,5 (cm) chiu rng răng Stato, tính mc 19  
Z1 = 48 (rãnh) tính mc  
15  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Theo bng VIII-1 phlc VIII chiu dày cách đin rnh là c=0,5mm  
ca nêm là c' = 0,4mm  
Tính hslp đầy kđ:  
_Din tích ca rãnh (trnêm):  
π (d12 + d22 ) d1 +d 2  
d
(h12 ) =  
2
π (8,22 +102 ) 8,2 +10  
8,2  
2
S '  
=
+
+
(17,5 −  
) = 187,58mm2  
r
8
2
8
2
trong đó h12 = hr1 0,5d 2h41= 2,30,5.10,05 =1,75(cm)  
Din tích lp cách đin: Chn tng chiu dày cách đin: C = 0,5(mm)  
Chiu dày cách đin gia 2 lp: C’= 0,4 (mm)  
π.d  
2
d
+ 2.h12 + (d1 + d2 ) .c + π 1 .c'  
2
Scd  
=
2
π.10  
2
8,2  
2
=
+ 2.17,5 + (8,2 +10) .0,5 + π.  
0,4 = 39,6mm2  
_Din tích có ích ca rãnh:  
Sr =S’r - Scđ = 187,58-39,6=148 (mm2 )  
- Hslp đầy rãnh Stato:  
-
n1.ur .dc2d  
2.18.1,6852  
148  
- kđ =  
=
= 0,7 < 0,75  
Sr  
Nhn xét: Vi hslp đầy như trên là đạt yêu cu kthut đặt ra  
21. Chiu rng răng Stato  
- Chiu rông răng Stato phía đáy rãnh phng:  
Theo công thc 4- 31 trang 64, Giáo trình thiết kế máy đin- Trn Khánh Hà  
π
(
D + 2.h41 + br1min  
)
bZ' 1  
=
br1min  
Z1  
π.  
(
18 + 2.0,05 + 0,82  
)
=
0,82 = 0,42  
(
mm  
)
48  
- Chiu rông răng Stato phía đáy rãnh tròn:  
16  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
π.  
(
D + 2.(h41 + h12  
)
''  
Z1  
b
=
br1max  
Z1  
π.  
(
18 + 2.(0,05 +1,75)  
)
=
1 = 0,46  
(
mm  
)
48  
- Chiu rng răng Stato trung bình:  
b. z1 + b..  
0,42 + 0,46  
z1  
bz1 =  
=
= 0,44(cm)  
2
2
22. Chiu cao gông tStato  
Đối vi động cơ đáy rãnh Stato phng, theo công thc 4- 46a trang 67,  
Giáo trình TKMĐ- Trn Khánh Hà ta có:  
Dn D  
1
hr1 + d2  
2
hg1  
=
2
27,2 18  
1
=
2,3 + .1 = 1,8  
(
cm  
)
(
= 18 mm  
)
2
2
Trong đó:  
hr1 =2,3 (cm) tính mc 20  
23. Khe hkhông khí  
Khí chn khe hkhông khí δ ta cgng ly nhỏ để cho dòng đin không  
ti nhvà cosϕ cao, Nhưng khe hkhông khí nhskhó khăn trong vic chế  
to và quá trình làm vic ca máy: Stato rt dchm vi Rôto (sát ct), làm  
tăng thêm tn tht ph, đin kháng tn tp ca động cơ cũng tăng lên,  
Theo công thc 10-21 trang 253, Giáo trình TKMĐ- Trn Khánh Hà, đối  
vi loi Động cơ có công sut không ln P=11KW) <20 (KW), 2p=4ta có:  
Do đó ta có δ = 0,43(mm) suy ra chn δ = 0,5(mm)  
17  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
CHƯƠNG IV: THIT KDÂY QUN RÃNH VÀ GÔNG RÔTO  
24. Srãnh Rôto  
Thiết kế Rôto lng sóc đúc nhôm, chn srãnh Rôto theo bng 4- 2 trang  
23, Giáo trình Động cơ không đồng b- phi hp gia srãnh Stato và srãnh  
Rôto ca máy đin không đồng bRôto lng sóc: 2p =4 rãnh Rôto nghiêng,  
động cơ làm vic ở điu kin bình thường:  
Z2 = 40(rãnh),  
25. Đường kính ngoài Rôto  
D’= D -2.δ = 18-2.0,05=17,9(cm) = 179(mm)  
Trong đó:  
D = 18(cm) đường kính trong stato  
δ = 0,05(cm) khe hkhông khí, tính mc 23  
26. Đường kính trc Rôto  
dt = 0,3.D= 0,3 .18=5,4(cm)=54(mm)  
27. Bước răng Rôto  
π.D' π.17,9  
t2 =  
=
= 1,4  
(
cm  
)
= 14  
(
mm  
)
Z2  
40  
28. Xác định sơ bchiu rng răng Rôto  
Theo công thc 4- 22 trang 62, Giáo trình TKMĐ- Trn Khánh Hà:  
Bδ .lδ .t2  
bZ' 2 =  
Trong đó: Bδ =0.73 (T)  
BZ 2 .l2 .kC 2  
l2 = l1 =11(cm)  
t2 =1,4(cm)  
kC2: hsép cht lõi st Rôto  
Ta chn hsép cht kC2 =0,95  
18  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
BZ2: mt độ tcm trong răng Rôto, theo bng 11- 2 trang 270, Giáo trình  
TKMĐ- Trn Khánh Hà, giá trBZ2 =1,7 ÷ 1,85 (T), ta chn BZ2 = 1,8 (T)  
Bδ .lδ .t2  
0,73.11.1,4  
bZ' 2  
=
=
= 0,62  
(
cm  
)
= 6,2  
(
mm  
)
BZ 2 .l2 .kC2 1,8.11.0,95  
29. Dòng đin trong thanh dn Rôto  
2.m1.W1.kdq1  
Itd = I2 = kI .I1dm  
.
Z2  
2.3.144.0,925  
40  
= 0,9.21,9.  
= 394  
(
A
)
Trong đó: kdq1 =0,925 xác định mc 15  
W1 =144 xác định mc12  
Z2 =40 (rãnh) xác định mc 24  
m1 =3 spha ca dây qun Stato  
kI =f(cosϕ): là hsdòng đin, được tra trong hình 10- 5  
trang 244, Giáo trình TKMĐ- Trn Khánh Hà, ng vi cosϕđm =0,875 thì  
kI =0,9  
30. Dòng đin trong vành ngn mch  
Theo công thc 5- 10 Tr77 Giáo trình TKMĐ ta có:  
1
1
IV = Itd .  
= 495.  
= 1259  
(
A
)
πp  
Z2  
π.2  
40  
2.sin  
2.sin  
31. Tiết din thanh dn bng nhôm  
Vi thanh dn nhôm thì Jtd =2,5 ÷ 3,5 (A/mm2) ta chn sơ b: Jtd =3 (A/mm2)  
Itd  
J2  
394  
3
Tiết din thanh dn: St'd =  
=
=131,3  
(
mm2  
)
32. Tiết din vành ngn mch  
- Chn sơ bmt độ dòng đin trong vành ngn mch: JV =2,4 (A/mm2)  
19  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
IV  
1259  
2,4  
SV =  
=
= 524,6  
(
mm2  
)
JV  
33. Kích thước răng, rãnh Rôto  
h42  
b42  
b’Z2  
dr2max  
bZ2tb  
hr2  
dr2min  
b”Z2  
D’  
Do động cơ có chiu cao tâm trc h=160 (mm),do đó ta chn dng rãnh rôto là  
rãnh sâu hình qulê như hình 10-8b trang 248 TL1 và có các thông snhư sau:  
h42=0,5mm  
b42=1mm  
d1=7,2mm  
d2 =5,1mm  
hr2=20mm  
Chiu cao vành ngn mch a=24mm  
Chiu rng vành ngn mch b=18mm  
Đường kính vành ngn mch:  
Dv=D-(a+1)=179-(24+1)=158 mm  
Khong cách gia hai tâm đường tròn 2 đáy rãnh Rôto:  
h12 =13,3mm  
20  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
34. Din tích rãnh Rôto  
π (d12 + d22 ) d1 +d 2  
π (5,12 + 7,22 ) 5,1+ 7,2  
S ' =  
+
h12 =  
+
17,5 = 112mm2  
r
8
2
8
2
Trong đó:  
d1=7,2mm tính trên  
d2 =5,1mm tính trên  
h12 =17,5 (mm2) tính trên  
35. Din tích vành ngn mch  
aV  
Sv = a.b = 24.18 = 432(mm2 )  
Rôto  
D’  
D
V  
b
V  
36. Tính các kích thước thc tế:  
hZ 2 = hr2- d2 /3=20-5,1/3=18,3(mm)=1,83(cm)  
Brng răng Rôto:  
21  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
- Brng răng Rôto chhp nht:  
π.  
(
D'+dr2min 2.hZ 2  
)
π.  
(
17,9 + 0,72 2.1,83  
)
''  
Z 2  
b
=
dZ 2min  
=
0,51 = 0,62  
(
mm  
)
Z2  
40  
- Brng răng Rôto chrng nht:  
π.  
(
D'dr2mix 2.h42  
)
π.  
(
17,9 0,72 2.0,5  
)
bZ' 2 =  
dr2max  
=
(
0,72 = 0,621 mm  
)
Z2  
40  
Trong đó: Z2 =40 (rãnh) xác định mc 24  
D’=17,9 (cm) xác định mc 25  
dr2max = 7,2 (mm) xác định mc 34  
d
r2min =5,1 (mm) xác định mc 34  
h42 =0,5 (mm) chn mc 34  
- Brng trung bình ca răng Rôto:  
bZ' 2 + b''  
0,62 + 0,621  
Z 2  
bZ 2tb  
=
=
= 0,625(cm)  
2
2
37. Chiu cao gông Rôto  
Đối vi động cơ loi rãnh có đáy tròn, số đôi cc 2p=4, theo công thc  
6- 51b tr 68- Giáo trình TKMĐ ta có:  
D'dt  
1
6
hg 2  
=
hr2 +  
d
2
17,9 5,4  
1
=
2 + 0,51 = 4,3  
(
cm = 43(mm)  
)
2
6
Trong đó:  
d1=5,1mm : đường kính đáy tròn Rôto chnhnht,  
xác định trên  
hr2 =20 (mm): chiu cao ca rãnh Rôto, xác định trên  
38. Độ nghiêng rãnh Stato  
Để gim bt biên độ ca các sóng bc cao, ta có thlàm rãnh Stato, Rôto  
nghiêng, vi cách dùng rãnh nghiêng ta scó nghiu kiu phi hp rãnh Stato  
và Rôto, ly độ nghiêng băndf mt bước rãnh stato  
22  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
bn = t1 = 1,178  
(
cm  
)
,
23  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MCH TỪ  
39. Hskhe hkhông khí  
t1  
- Phía Stato: k  
=
, Trong đó:b41 =3,2 (mm) là ming rãnh Stato  
δ1  
t1 ν1.δ  
t1 = 11,78 (mm) bước rãnh Stato,mc 10  
δ =0,5 (mm) khe hkhông khí, mc 23  
Theo công thc 6- 11 Tr 67 Giáo trình TKMĐ:  
2
2
b
3,2  
0,7  
41  
δ
ν1 =  
=
= 3,6  
b41  
3,2  
5 +  
5 +  
0,5  
δ
t1  
1,178  
Thay svào ta được: k  
=
=
=1,18  
δ1  
t1 ν.δ 1,178 3,6.0,05  
t2  
- Phía Rôto: k  
=
,
δ 2  
t2 ν2.δ  
2
2
b
1
42  
0,5  
δ
Trong đó:  
ν2 =  
=
= 0,57  
b42  
1
5 +  
5 +  
0,5  
δ
t2 = 14 (mm) tính mc 27  
t2  
14  
k  
=
=
=1,02  
δ 2  
t2 ν 2 .δ 14 0,57.0,5  
kδ =kδ1,kδ2 = 1,02.1,18 = 1,2  
40. Sc từ động trên khe hkhông khí  
Mch tcó 2 đon qua khe hkhông khí, brng ca khe hkhông khí  
theo hướng hướng kính, theo công thc 4- 18 Tr 62 Giáo trình TKMĐ:  
Fδ = 1,6.Kδ.Bδ .δ.104 =1,6.0,73.1,2.0,05104  
= 729,6 (A)  
Trong đó:  
Bδ =0,73 (T) mt độ tthông khe hkhông khí, tính mc 17  
δ =0,05 (cm) brng khe hkhông khí, chn mc 23  
24  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
41. Mt độ tthông răng Stato  
(tính li vic chn BZ1 =1,85 T( mc 18), Theo công thc 4- 22 Tr 62 Giáo  
trình TKMĐ:  
Bδ .lδ .t1  
0,73.11 .1,178  
0,5.11.0,95  
BZ1  
=
=
=1,85  
(
T
)
bZ1.l1.kC1  
Trong đó: Bδ = 0,73 (T) tính mc 17  
t1 = 1,178 (cm) tính mc 10  
bZ1 =0,5 (cm) tính mc 21  
kC1 =0,95 chn mc 18  
42. Cường độ ttrường trên răng Stato  
HZ1 =f(BZ1), giá trca HZ1 được tra trong phlc V- 6 Trang 367 Giáo  
trình TKMĐ: Bng và đường công thoá  
Vi BZ1 =1,85 (T), ta dùng phương pháp ni suy t2 giá trlân cn, tra  
bng V-6 cho loi tôn Silic 12  
Ni dung ca phương pháp ni suy:  
Giscó 3 đim cùng nm trên mt đường cong thoá, có toạ độ như hình v:  
H
Ta đã biết trước toạ độ ca 2 điim:  
Đim 1(B1,H1)  
Đim 3(B3,H3)  
3
H
3  
H
2  
2
1
Đim 2(B2,H2=?)  
H
1  
Ta cn tìm trsH2 ca đim 2, khi  
ta đã có các giá tr: B1, B3, H1, H3.  
Tuyến tính hoá đon 1, 2, 3 và sử  
dng công thc sau:  
B
3  
B
1
B
2  
B
25  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
B
H
B1  
H1  
B2  
B3  
H3  
H2 =?  
B2 B  
B3 B1  
1
H2 = H1 +  
(
H3 H1  
)
.
Áp dng phương pháp ni suy trên để tìm HZ1 ti gí trBZ1 =1,85 (T)  
B
H
1,8  
1,85  
1,9  
17,7  
21,45  
25,2  
1,85 1,8  
1,9 1,8  
A
(
HZ1 = 17,7 +  
(
25,2 17,7  
)
.
= 21,45  
)
cm  
43. Sc từ động trên răng Stato  
FZ1 =2.h’Z1.HZ1 =2.2,267.21,45 = 97,25 (A)  
Trong đó: h’Z1 =22,67 (mm) =2,267 (cm), tính mc 20  
44. Mt độ tthông trên răng Rôto  
Tương tcách tính mt độ tthông trên răng Stato công thc 42  
Xét phía răng Rôto rng nht (bZ2max):  
Bδ .lδ .t2  
0,73.11.1,4  
BZ 2min  
=
=
= 1,73(T)  
bZ 2 .l2 .kC2 0,62.11. 0,95  
45. Cường độ ttrường HZ2min phía bZ2max  
:
B
H
1,7  
1,73  
14,6  
1,8  
13,3  
17,7  
Vi BZ2min =1,73 (T) ta có:  
1,73 1,7  
1,8 1,7  
A
(
HZ 2 min = 13,3 +  
(
17,7 13,3  
)
.
= 14,6  
)
cm  
46. Sc từ động trên răng Rôto  
FZ2 = 2h’Z2.HZ2 = 2.1,83.14,6 = 53,43 (A)  
26  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Trong đó:  
h’Z2 =hr2-d/3=3-5,1/3=1,83 (cm), là chiu cao rãnh Rôto tính mc 37  
47. Hsbão hoà răng  
Tính li hsbão hoà răng đã chn sơ bộ ở mc 6, theo công thc 4- 81  
Tr72 Giáo trình TKMĐ:  
Fδ + FZ1 + FZ 2  
729,6 + 97,25 + 53,43  
kZ =  
=
=1,2  
Fδ  
729,6  
Trong đó: Fδ = 729,6 (A) tính mc 41  
FZ1 = 97,25 (A) tính mc 44  
FZ2 = 53,43 (A) tính mc 4  
48. Mt độ tthông trên gông Stato  
(tính li vic chn sơ bộ ở mc 19)  
Φ.104  
0,00725.104  
Bg1  
=
=
= 1,5  
(
T
)
2.hg1.l1.kC1 2.2,3.11.0,95  
Trong đó: Φ = 0,00725 (W) tính mc 16  
l1 =11 (cm) tính mc 7  
kC1 =0,95 chn mc 18  
hg1 =2,3(cm) tính mc 22  
49. Cường độ ttrường trên gông Stato  
Tra bng thóa phlc V-9 ta được:Hg1=6,3 A/cm  
50. Chiu dài mch tgông tStato  
Theo công thc 4- 48 Tr 67 Giáo trình TKMĐ:  
(
)
π . D n h g 1  
π .(27 ,2 2 ,3  
)
L g 1  
=
=
2 p  
2 .2  
= 19 ,54 (cm  
)
51. Sc từ động trên gông Stato  
Fg1 =Lg1.Hg1 =19,54.6,3=123,1  
27  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
52. Mt độ tthông trên gông Rôto  
Φ.104  
0,00725.104  
Bg 2  
=
=
= 1,5  
(
T
)
2.hg 2 .l2 .kC 2 2.2,3.11.0,95  
Trong đó: Φ = 0,00725 (W) tính mc 16  
l2 =11(cm) tính mc 28  
kC2 =0,95 chn mc 28  
hg2 =23 (mm) = 2,3 (cm) tính mc 38  
53. Cường độ ttrường trên gông Rôto  
Tra đường cong và bng thóa phlc V-9, dùng phương pháp ni suy  
ta được:  
Vi Bg2=1,5 (T) ta tính được:  
H g 2 = 6,3(A/cm)  
54. Chiu dài mch tgông tStato  
Theo công thc 4- 53 Tr 68 Giáo trình TKMĐ:  
(
)
π. dt + hg 2  
π.  
(
5,4 + 2,3  
2.2  
)
Lg 2  
=
=
= 6,04  
(
cm  
)
2p  
Trong đó: dt =5,4 (cm) đường kính trc Rôto, tính mc 26  
hg2 = 2,3 (cm) tính mc 38  
55. Sc từ động trên gông Stato  
Fg2 =Lg2.Hg2=6,04.6,3=38 (A)  
56. Sc từ động tng ca toàn mch  
Theo công thc 4- 82 Tr 73 Giáo trình TKMĐ  
F= Fδ + FZ1 + FZ2 + Fg1 + Fg2  
Trong đó: Fδ = 729,6 (A) Sc từ động khe hkhông khí, tính mc 41  
FZ1 = 97,25 (A) Sc từ động trên răng Stato, tính nc 44  
FZ2 = 53,43 (A) Sc từ động trên răng Rôto, tính nc 47  
Fg1 =123,1 (A) Sc từ động trên gông Stato, tính nc 52  
Fg2 = 38 (A)  
Sc từ động trên gông Rôto, tính nc 56  
28  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  
Đồ án tt nghip  
Thay svào ta được:  
F= 729,6+ 97,25 + 53,43 + 123,1+ 38 = 1041,38 (A)  
57. Hsbão hoà toàn mch  
FΣ  
Fδ  
1041,38  
729,6  
kμ =  
=
= 1,43  
58. Dòng đin thoá  
Theo công thc 4- 83 Tr 73 Giáo trình TKMĐ:  
p.FΣ  
0,9.m1.W1.kdq1 0,9.3.144.0,925  
2.1041,38  
Iμ =  
=
= 5,79  
(
A
)
Trong đó: F=1041,38 (A) tính mc 57  
W1=144(vòng) svòng dây ca dây qun Stato, tính mc 12  
dq1 =0,925 hsdây qun Stato, tính mc 15  
k
Dòng đin thoá tính theo đơn vphn trăm:  
Iμ  
I1dm  
5,79  
21,9  
Iμ% =  
.100% =  
.100% = 26,4%  
Trong đó: Iđm =21,9 (A) dòng đin đực mc, tính mc 2  
Nhn xét: Vi động cơ không đồng bcó 2p=4 thì Iμ% =(30%-35%) .Do vy  
giá trIμ% trên là có thchp nhn được  
CHƯƠNG V: THAM SCA ĐỘNG CƠ ĐIN  
59. Chiu dài phn đầu ni dây qun Stato  
Theo công thc 3- 29 và 3- 30 Tr 49 Giáo trình TKMĐ ta có:  
29  
Thiết kế động cơ không đồng bRôto lng sóc  

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 73 trang yennguyen 12/08/2024 460
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfdo_an_dong_co_khong_dong_bo_ba_pha_long_soc.pdf