Đồ án môn học thiết kế thiết bị điện đề tài thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha roto lồng sóc

1 2 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN STT Mã sinh viên Họ và tên Lớ.

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Vũ Anh Tuấn Khoa: Điện

TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha roto lồng sóc

1 Cho các thông số sau:

Công suất định mức: Pđm= 132 kW Số pha: m =3; Tần số f = 50 hZĐiện áp định mức: Uđm= 380V Số cực: 2p = 2 ; Sơ đồ nối dây: Y

Hệ số công suất: cosφ = 0,82 Hiệu suất: η= 87 %; Kiểu kín Cấp cách điện : F Chế độ làm việc liên tục

2 Yêu cầu tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ

Chương 1: Phần mở đầu

1.1 Giới thiệu chung về máy điện không đồng bộ

1.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ

1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ

2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động

3.3 Hướng phát triển của đề tài

3 Các tiêu chuẩn phục vụ tính toán, thiết kế động cơ điện không đồng bộ-TCVN 1987-1994; TCVN 315-85; TCVN 7540:2013 Quy định về động

cơ điện không đồng bộ ba pha

-TCVN 8:2015: Quy định về bản vẽ kỹ thuật

4 Các bản vẽ cần thực hiện

5 Yêu cầu trình bày văn bản

6 Thực hiện theo biểu mẫu “BM03” về QUY CÁCH CHUNG CỦABÁO CÁO TIỂU LUẬN/BTL/ĐỒ ÁN/DỰ ÁN trong Quyết định số815/ QĐ-ĐHCN ngày 15/08/2019

7 Về thời gian thực hiện đồ án:

Ngày giao đề tài: 19/09/2021 Ngày hoàn thành:03/12/2021

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU 4

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU 6

1.1 Giới thiệu về động cơ không đồng bộ 6

1.1.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7

1.1.2 Nguyên lý làm việc 11

1.1.3 Ưu diểm 13

1.1.4 Nhược điểm 13

1.1.5 Biện pháp khắc phục 13

1.1.6 Phạm vi ứng dụng 13

1.1.7 Nhận xét 14

1.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ 14

1.2.1 Mục tiêu thiết kế 14

1.2.2 Tiêu chuẩn sản suất động cơ 15

1.2.3 Phương pháp thiết kế 15

1.2.4 Nội dung thiết kế 15

1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ 15

1.3.1 Quy trình thiết kế động cơ không đồng bộ 15

1.3.2 Các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ 16

1.4 Nhận xét, kết luận chương I 21

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỒNG SÓC 23

2.1 Giới thiệu mục tiêu thiết kế 23

2.2 Xác định kích thước chủ yếu 23

2.2.1 Số đôi cực: 2p=2 23

2.2.2 Đường kính ngoài stato Dn 23

2.2.3 Đường kính trong của stato D 23

2.2.4 Công suất tính toán P′ 23

2.2.5 Chiều dài tính toán của lõi sắt stato lδ 23

2.2.6 Bước cực τ 24

2.2.7 Lập phương án so sánh 24

2.2.8 Dòng điện pha định mức I1 24

2.3 Thiết kế Stato 24

2.3.1 Số rãnh stato Z1 25

2.3.2 Bước rãnh stato t1 25

2.3.3 Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ur1 25

2.3.4 Số vòng dây nối tiếp của một pha w1 26

2.3.5 Tiết diện và đường kính dây dẫn 26

2.3.6 Kiểu dây quấn 26

2.3.7 Hệ số dây quấn kd .28

2.3.8 Từ thông khe hở không khí Ф 28

2.3.9 Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ 28

2.3.10 Sơ bộ định chiều rộng của răng b’z1 29

2.3.11 Sơ bộ chiều cao của gông stato hg1 29

2.3.12 Kích thước rãnh và cách điện 29

2.3.13 Chiều rộng răng stato: 31

2.3.14 Chiều cao gông từ stato: 31

2.3.15 Khe hở không khí 31

2.4 Thiết kế lõi sắt roto 32

2.4.1 Số rãnh roto Z2 32

2.4.2 Đường kính ngoài rôto D’ 32

2.4.3 Bước răng rôto t2 32

2.4.4 Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’z2 33

2.4.5 Đường kính trục rôto Dt 33

2.4.6 Dòng điện trong thanh dẫn rôto Itd 33

2.4.7 Dòng điện trong vòng ngắn mạch Iv 33

2.5 Khe hở không khí 33

2.6 Tham số động cơ không đồng bộ trong quá trình khởi động 33

2.7 Xác định đặc tính làm việc và khởi động 33

2.7.1 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 33

2.7.2 Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 34

2.7.3 Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của nạch từ tản 36

2.7.4 Dòng điện khởi động 36

2.7.5 Bội số dòng điện khởi động 36

2.8 Nhận xét chương II 36

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .37

DANH MỤC THAM KHẢO 38

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Cấu tạo của dộng cơ không động bộ 6

Hình 2: Cấu tạo lõi thép của stato 7

Hình 3: Đưa dây quấn vào lõi thép 7

Hình 4: Vỏ máy của dộng cơ 8

Hình 5: Roto kiểu dây quấn 9

Hình 6: Roto kiểu lồng sóc 9

Hình 7: Từ trường quay trong máy điện của động cơ không đồng bộ 10

DANH MỤC BẢNG BIỂU

LỜI NÓI ĐẦU

Động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha roto lồng sóc được dùng phổbiến trong công nghiệp (vì có ưu điểm là độ tin cậy tốt, giá cả thấp, trọnglượng nhẹ, kết cấu chắc chắn và dễ bảo dưỡng), với dải công suất từ hàngtrăm Watts đến vài Megawatts và là bộ phận chính trong các hệ truyền động

Ngày nay, hiệu suất của động cơ đã dần trở thành một trong những tiêuchí được áp dụng trong công nghiệp Vấn đề này đặt ra cho lĩnh vực thiết kế

và chế tạo động cơ điện là không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo ra sảnphẩm đạt những chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển

của nền kinh tế quốc dân Chính vì vậy em được Thầy Vũ Anh Tuấn giao

nhiệm vụ thực hiện đề tài:“ Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha

roto lồng sóc” cho đồ án môn đồ án thiết bị điện của mình:

Nôi dung đồ án gồm 3 chương:

Chương 1: Phần mở đầu

Chương 2: Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha lồng sóc 132kW,380V

Chương 3: Kết luận, kiến nghị và hướng phát triển của đề tài

Trong một thời gian ngắn chắn rằng đồ án này sẽ không tránh khỏinhững thiếu sót Em rất mong được sự chỉ dẫn của thầy Em xin chân thànhcảm ơn

CHƯƠNG I: PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Giới thiệu về động cơ không đồng bộ

Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sửdụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi trong nềnkinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW

Động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc cấu tạo đơn giản, làm việctin cậy chiếm một số lượng khá lớn trong loại động cơ công suất nhỏ và trungbình Nhược điểm của động cơ này là điều chỉnh tốc độ khó khăn và dòngđiện khởi động lớn thường bằng 5-7 lần dòng điện định mức Để bổ khuyếtcho nhược điểm này, người ta chế tạo đông cơ không đồng bộ roto lồng sócnhiều tốc độ và dùng roto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động,đồng thời tăng mômen khởi động lên

Động cơ điện không đồng bộ roto dây quấn có thể điều chỉnh tốc độtrong một phạm vi nhất định, có thể tạo một mômen khởi động lớn mà dòngkhởi động không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn so với với loại rôto lồngsóc, do đó giá thành cao hơn, bảo quản cũng khó hơn

Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 vàkiểu kín IP44 Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướngtâm đặt ở hai đầu roto động cơ điện Trong các động cơ roto lồng sóc đúcnhôm thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch Loại động

cơ điện theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt ở ngoài vỏ máy

để thổi gió ở mặt ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệt có kém hơn do với loại IP23nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn

Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãytiêu chuẩn Dãy động cơ không đồng bộ công suất từ 0,55–90KW ký hiệu là

K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987–1994 được ghi trong bảng 10_1 tiêu chuẩnnày, các động cơ điện không đồng bộ trong dãy điều chế tạo theo kiểu IP44

Ngoài tiêu chuẩn trên còn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãycông suất động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW,

gồm có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000kW.

Ký hiệu của một động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc được ghi theo kýhiệu về tên gọi của dãy động cơ điện, ký hiệu về chiều cao tâm trục quay, kýhiệu về kích thước lắp đặt

1.1.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ

-Gồm hai phần chính: Phần tĩnh và phần quay

Hình 1: Cấu tạo của dộng cơ không động bộ 1.1.1 Phần tĩnh (hay stato)

-Trên stato có vỏ, lõi sắt và dây quấn:

+Lõi thép: Lõi thép là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi sắt là từtrường quay nên để giảm tổn hao, lõi sắt được làm từ những lá thép điện dày0.5 mm ép lại khi mà đường kính ngoài của lõi sắt nhỏ hon 990 mm thì dùng

cả tấm tròn ép lại Khi đường kính ngoài lớn trị số trên thì phải dùng nhữngtấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn

Hình 2: Cấu tạo lõi thép của stato

-Mỗi lá thép kỹ thuật đều được phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm dòngđiện xoáy gây nên Nếu lõi thép ngắn thì có thể ghép thành một khối Nếu lõithép sắt dài quá thì thường ghép thành từng thiếp ngắn, mỗi thiếp dài từ 6 đến

8 cm, đặt cách nhau 1 cm để thông gió cho tốt Mặt trong của lá thép kỹ thuật

có xẻ rãnh để đặt dây

+Dây quấn: Dấy quấn stato được đặt vào các rãnh của lõi sắt và đượccách điện tốt với lõi sắt Kiểu dây quấn, hình dạng và cách bố trí dây quấn

Hình 3: Đưa dây quấn vào lõi thép

+Vỏ máy: Có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn không làm để dùngmạch dẫn từ Thường vỏ máy làm bằng gang Đối với vỏ máy có công suấttương đối lớn (1000 kw) thường dùng thép hàn lại thành vỏ Tùy theo cáchlàm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau

Hình 4: Vỏ máy của dộng cơ 1.1.2 Phần quay (hay roto)

-Phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn:

-Lõi sắt của roto bao gồm các lá thép kỹ thuật điện như của stator, điểm khácbiệt ở đây là không cần sơn cách điện giữa các lá thép vì tần số làm việc trongroto rất thấp, chỉ vài Hz, nên tổn hao do dòng Fuco trong roto rất thấp Lõi sắtđược ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá roto của máy Phía ngoài củalõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn roto

-Roto có hai loại chính: roto kiểu dây quấn và roto kiểu lồng sóc

+Roto kiểu dây quấn: roto có dây quấn giống như dây quấn stato trongmáy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bớtđược những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên roto chặt chẽ Trong máy điện

cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp Dây quấn ba pha của rotothường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối vào ba vành trượt thường làmbằng đồng đặt cố định một đầu trục và thông qua chổi than đấu với mạch điệnbên ngoài Đặc điểm của động cơ roto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổithan đưa điện trở phụ hay suất điện động phụ vào mạch roto để cải thiện tínhnăng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoăc cải thiện hệ số công suất của máy Khimáy làm việc bình thường dây quấn roto được nối ngắn mạch

Hình 5: Roto kiểu dây quấn

+Roto kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây này rất khác với dây quấnstato Trong mỗi rãnh của lõi sắt roto đặt vào thanh dẫn bằng đồng hay nhômdài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằngđồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta gọi là lồng sóc

Hình 6: Roto kiểu lồng sóc

-Dây quấn roto lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt Để cải thiện tínhnăng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh roto có thể làm thànhrãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng sóc kép Trongmáy điện cở nhỏ rảnh roto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục

1.1.3 Khe hở

-Vì roto là một khối tròn nên khe hở đều Khe hở trong máy điện không đồng

bộ rất nhỏ (từ 0.2 đến 1mm trong máy điện cở nhỏ và vừa) để hạn chế dòng từhóa lấy từ lưới vào và như vậy mới có thể làm cho hệ số công suất của máycao hơn

1.1.2 Nguyên lý làm việc

Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có cácdòng điện chạy, hệ thống dòng điện này tạo ra từ trường quay, quay với vantốc:

n db=60 f p 1

Trong đó: -f1: tần số nguồn điện

-p: số đôi cực của dây quấn

Phần quay năm trên trục bao gồm lỏi thép roto Dây quấn rôto bao gồmmột số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng haivành ngắn mạch

Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây roto tạo ra sức điện động E, vìdây quấn stato kín mạch nên có dòng điện chạy qua Sự tác dụng tương hỗgiữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra lực điện từ

Hình 7: Từ trường quay trong máy điện của động cơ không đồng bộ

Fdt tác dụng lên thanh dẩn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái Tập hợpcác lực tác dụng lên thanh dẩn theo phương tiếp tuyến với bề mặt của roto tạo

ra mômen quay roto

Như vây thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năngtrên trục động cơ Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện

từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trụccủa nó Chiều quay của roto là chiều quay của từ trường, vì vậy nó phụ thuộcvào thứ tự pha của điện áp lưới đặt trên dây quấn stato Tốc độ của roto n2 làtốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường và chỉ trong trườnghợp đó mới xảy ra cảm ứng điện động trong dây quấn roto Hiệu số tốc độquay của từ trường và roto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ sốtrượt s:

s= n1−n2

n1

Khi s = 0 nghĩa là n1 = n2 ,tốc độ roto bằng tốc độ từ trường, chế độ này gọi

là chế độ không tải lý tưởng Ở chế độ không tải thực s ~ 0 vì có một ít sứccản của gió, ma sát do ổ bi

Khi hệ số trượt s = 1, lúc đó roto đứng yên (n2 = 0), mômen trên trụcbằng mômen mở máy

Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trượt định mức Tươngứng với hệ số trượt này gọi tốc độ động cơ là tốc độ định mức

n2=n1(1−s) Tốc độ động cơ không đồng bộ :

Một đặc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn rotokhông được nối trực tiềp với lưới điện,sức điện động và dòng điện trong rôto

có đựoc là do cảm ứng, chính vì vậy mà nguời ta cũng gọi động cơ này làđộng cơ cảm ứng

Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trượt củarôto so với từ trường:

-Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ

-Vận hành dễ dàng, bảo quản thuận tiện

-Sử dụng rộng rãi và phổ biến trong phạm vi công suất nhỏ và vừa

-Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác nhau (từ 24V đến 10kV) nên rất thíchnghi cho từng người sử dụng

-Chế tạo roto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dòng điện từ hóa và nâng cao hệ

số công suất

1.1.6 Phạm vi ứng dụng

Động cơ không đồng bộ được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp,nông nghiệp, đời sống hằng ngày với công suất từ vài chục đến hàng nghìnkW

1.1.6.1 Trong công nghiệp

Động cơ không đồng bộ thường được dùng làm nguồn động lực chocác máy cán thép loại vừa và nhỏ, cho các máy công cụ ở các nhà máy côngnghiệp nhẹ,

1.1.6.2 Trong nông nghiệp

Được dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm

1.1.6.3 Trong đời sống hằng ngày

Động cơ không đồng bộ ngày càng chiếm một vị trí quan trọng vớinhiều ứng dụng như: quạt gió, động cơ trong tủ lạnh, máy giặt,

1.1.7 Nhận xét

Ngày nay, các hệ thống truyền động điện sử dụng động cơ không đồng

bộ được ứng dụng rất rộng rãi trong các thiết bị hoặc dây chuyền sản xuấtcông nghiệp, trong giao thông vận tải, trong các thiết bị điện dân dụng,

Các hệ truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hoặcvới tốc độ thay đổi được Hiện nay khoảng 75 – 80% các hệ truyền động làloại hoạt động với tốc độ không đổi

Với các hệ thống này, tốc độ của động cơ hầu như không cần điềukhiển trừ các quá trình khởi động và hãm Phần còn lại, là các hệ thống có thểđiều chỉnh được tốc độ để phối hợp đặc tính động cơ và đặc tính tải theo yêucầu

Với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật bán dẫn công suất lớn và kỹthuật vi xử lý, các hệ điều tốc sử dụng kỹ thuật điện tử ngày càng được sửdụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa

Tóm lại, cùng với sự phát triển của nền sản xuất điện khí hóa và tựđộng hóa, phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng rộng rãi

1.2 Giới thiệu chung về thiết kế động cơ không đồng bộ

1.2.1 Mục tiêu thiết kế

-Tăng hiệu suất của động cơ

-Giảm dòng điện mở máy xuống

-Điều chỉnh được tốc độ động cơ trong phạm vi nhất định

1.2.2 Tiêu chuẩn sản suất động cơ

-Tiêu chuẩn về dãy sản suất:

Chuẩn hóa dãy công suất của động cơ phù hơp với trình độ sản xuất của từngnước Dãy công suất dược sắp xếp theo chiều tăng dần

-Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặt:

+Độ cao tâm trục h: lắp đặt được đồng bộ, thể hiện trình độ sản xuất,trang bị máy công cụ sản xuất

+Khoảng cách chân đế (giữa các lổ bắc bulon)

1.2.3 Phương pháp thiết kế

-Thiết kế đơn chiếc: một cấp công suất

-Thiết kế dãy: nhiều công suất Mặt dù cùng một cỡ lõi sắt, nhưng chiều dàikhác nhau nên công suất khác nhau

1.2.4 Nội dung thiết kế

-Thiết kế điện từ:

+Xác định kích thước chủ yếu

+Xác định thông số các phần tử chủ yếu của máy

-Các chi tiết này không tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng

1.3 Quy trình, các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ

1.3.1 Quy trình thiết kế động cơ không đồng bộ

1.3.1.1 Thiết kế điện từ

Nhiệm vụ của tính toán điện từ một động cơ điện không đồng bộ rotolồng sóc là lựa chọn và tính toán kích thước của lõi sắt stato, roto, kích thướcdây quấn sao cho máy đạt được tính năng mà tiêu chuẩn đã quy định Tronggiai đoạn này, người thiết kế xác định một phương án điện từ hợp lý, có thểtính bằng tay, có thể nhờ vào máy tính Quá trình này sẽ tiến hành tính toán,thiết kế các thành phần:

+Xác định các kích thước chủ yếu

+Thiết kế stato

+Thiết kế roto

+Xác định tham số của động cơ điện ở chế độ định mức

+Tính toán đặc tính làm việc và khởi động

1.3.1.2 Thiết kế kết cấu:

-Trong giai đoạn này phải tiến hành tính toán nhiệt để xác định kết cấu cụ thể

về phương thức thông gió và làm nguội, kết cấu cụ thể về cách bôi trơn ổ đỡ,kết cấu thân máy và nắp máy

-Để chế tạo được động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc còn phải qua các khâuthiết kế sau:

+Thiết kế thi công, có nhiệm vụ vẽ tất cả các bản vẽ lắp ráp và chi tiết+Thiết kế khuôn mẫu và gá lắp dùng trong gia công các chi tiết củamáy

+Thiết kế công nghệ, dùng để kiểm tra công nghệ trong quá trình giacông

1.3.2 Các tiêu chuẩn thiết kế động cơ không đồng bộ

1.3.2.1 Tiêu chuẩn về dãy công suất

-Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãytiêu chuẩn Dãy động cơ điện không đồng bộ công suất từ 0,55 kW đến 90kW

ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 gòmp dãy công suất sau: 0,55/0,75 /1,1 /1,5 /2,2/ 3 /4 /5,5 /7,5 /11 /15 /18,5 /22 /30 /37 /45 /55 /75 /90 kW

-Ngoài tiêu chuẩn trên còn có TCVN 315-85 quy định dãy công suấtcủa động cơ không đồng bộ roto lồng sóc công suất từ 110 kW đến 1000 kWgồm dãy công suất sau: 110 /132 /160 /200 /250 /320 /400 /500 /630 /800 và

1000 kW

-Dãy công suất được đặc trưng bởi số cấp hay hệ số tăng công suất:

K HP 2=P 2∗n+1

P 2∗n

1.3.2.2 Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặt độ cao tâm trục

-Độ cao tâm trục: từ tâm của trục đến bệ máy Đây là một đại lượng rất quantrọng trong việc lắp ghép động cơ với những cơ cấu thiết bị khác

-Kích thước lắp đặt: chiều cao tâm trục có thể được chọn theo dãy công suấtcủa động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc

1.3.2.3 Ký hiệu máy

Ví dụ: 3K 250 M4

-3K: Động cơ điện không đồng bộ dày K thiết kế lại lần 3

-250: Chiều cao tâm trục bằng 250mm

1.3.2.5 Sự làm mát

-Ký hiệu là IC…

-Ví dụ:

IC01 làm mát kiểu bảo vệ, làm mát trực tiếp

IC0141 làm mát kiểu kín, làm mát mặt ngoài

thời giá thành của máy lại không cao Những điều kiện này phụ thuộc phầnlớn vào việc chọn cách điện của máy

-Khi chọn vật liệu cách điện cần chú ý đến những vấn đề sau:

+ Vật liệu cách diện phải có độ bền cao, chịu tác dụng cơ học tốt, chịunhiệt và dẫn nhiệt tốt lại ít thấm nước

+ Phải chọn vật liệu cách điện có tính cách điện cao để đảm bảo thờigian làm việc của máy ít nhất là 15-20 năm trong điều kiện làm việc bìnhthường, đồng thời đảm bảo giá thành của máy không cao

-Một trong những yếu tố cơ bản nhất là làm giảm tuổi thọ của vật liệucách điện (cũng là tuổi thọ của máy) là nhiệt độ Nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt

độ cho phép thì chất điện môi, độ bền cơ học của vật liệu giảm đi nhiều, dẫnđến sự già hóa nhanh chóng chất cách điện

-Hiện nay, theo nhiệt độ cho phép của vật liệu (nhiệt độ mà vật liệucách điện làm việc tốt trong 15-20 năm ở điều kiện làm việc bình thường).Hội kỹ thuật điện quốt tế IEC đã chia vật liệu cách điện thành các cấp sauđây:

Nhiệt độ cho phép(ºC) 90 105 120 130 155 180 >180

-Vật liệu cách điện thuộc các cấp cách điện trên đại thể có các loại sau: +Cấp Y: Gồm có sợi bông, tơ, sợi nhân tạo, giấy và chế phẩm của giấy,bìa cát tông, gỗ v v… Tất cả dều không tẩm sơn cách điện Hiện nay khôngdùng cách này vì chịu nhiệt kém

+Cấp A: Vật liệu cách điện chủ yếu của cấp này cũng giống như cấp Ynhưng có tẩm sơn cách điện Cấp A được dùng rộng rãi cho các máy điệncông suất đến 100kW, nhưng chịu ẩm kém, sử dụng ở vùng nhiệt đới khôngtốt

+Cấp E: Dùng các màng mỏng và sợi bằng polyetylen tereftalat, các sợitẩm sơn tổng hợp làm từ epoxy, trealat và aceton buterat xenlulo, các màngsơn cách điện gốc vô cơ tráng ngoài dây dẫn (dây emay có độ bền cơ cao).Cấp E được dùng rộng rãi cho các máy điện có công suất nhỏ và trung bình(đến 100 kW hoặc hơn nữa), chịu ẩm tốt nên thích hợp cho vùng nhiệt đới

+Cấp B: Dùng vật liệu lấy từ vô cơ như mica, amiăng, sợi thủy tinh,dầu sơn cách điện chiệu nhiệt độ cao Cấp B được sử dụng nhiều trong cácmáy công suất trung bình và lớn

+Cấp F: Vật liệu cũng tương tự như cấp B nhưng có tẩm sơn cách điệngốc silicat chịu nhiệt độ cao Ở cấp F không dùng các chất hữu cơ như vải lụa,giấy và cát tông

+Cấp H: Vật liệu chủ yếu ở cấp này là sợi thủy tinh, mica, amiăng như

ở cấp F Các chất này được tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt đến180ºC Người ta dùng cấp H trong các máy điện làm việc ở điều kiện phức tạp

có nhiệt độ cao

+Cấp C: Dùng các chất như sợi thủy tinh, thạch anh, sứ chịu nhiệt độcao Cấp C được dùng ở các máy làm việc với điều kiện đặc biệt có nhiệt độcao

-Việc chọn vật liệu cách điện trong các máy điện có một ý nghĩa quyếtđịnh đến tuổi thọ và độ tin cậy lúc vận hành của máy Do vật liệu cách điện cónhiều chủng loại, kỹ thuật chế tạo cách điện ngày càng phát triển, nên việcchọn kết cấu cách điện càng khó khăn và thường phải chọn tổng hợp nhiềuloại cách điện để thỏa mãn được những yêu cầu về cách điện

-Vật liệu cách điện trong ngành chế tạo máy điện thường do nhiều vậtliệu hợp lại như mica phiến, chất phụ gia (giấy hay sợi thủy tinh) và chất kếtdính (sơn hay keo dán) Đối với vật liệu cách điện, không những yêu cầu có

độ bền cơ cao, chế tạo dễ mà còn có yêu cầu về tính năng điện: có độ cáchđiện cao, rò điện ít Ngoài ra còn có yêu cầu về tính năng nhiệt: chịu nhiệt tốt,dẫn nhiệt tốt và yêu cầu chịu ẩm tốt

-Vật liệu cách điện dùng trong một máy điện hợp thành một hệ thốngcách điện Việc tổ hợp các vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắnchặc chúng lại, ảnh hưởng giữa các chất cách điện với nhau, cách gia công vàtình trạng bề mặt vật liệu v v… sẽ quyết định tính năng về cơ, điện, nhiệt của

hệ thống cách điện, và tính năng của hệ thống cách điện này không thể hiệnmột cách đơn giản là tổng hợp tính năng của từng loại vật liệu cách điện

đ m) £ -10% (so với tiêu chuẩn)

Dh ³ -0, 15 (1-hcp).( P2 £ 50 kW) ³ 0, 01875D(M M min

đ m) £ -20% (so với tiêu chuẩn)