đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế ĐCKĐB roto dây quấn

Thường dùngloại này ở môi trường nhiều bôi, ẩm ướt, v.v -Theo kết cấu của r«to, máy điện không đồng bộ chia làm hai loại: loạir«to kiểu dây quÂn và loại r«to kiểu lồng sóc.. Dây quÂn ba

Lời nói đầu

Ngày nay, ngành điện - điện tử đã có những bước tiến nhanh chóng

và được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống Đặc biệt là ứngdụng của máy điện nói chung và động cơ không đồng bộ nói riêng trong cácnhà máy xí nghiệp cho tới các thiết bị gia dụng Với những tính năng riêngcủa mình, động cơ không đồng bộ rôto dây quÂn vẫn được sử dụng làmnguồn động lực trong các máy sản xuất

Sau một thời gian học tập và tìm hiểu, với sự hướng dẫn tận tình của thầy Phạm Hùng Phi, cùng sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành đề tài thiết kế động cơ không đồng bộ r«to dây quÂn Bài thiết kế gồm có ba

chương :

Chương 1: Đại cương về động cơ không đồng bộ

Chương 2: Tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ

Chương 3: Điều chỉnh công suất trượt của động cơ không đồng bộ

Bài thiết kế không thể tránh khỏi những thiếu xót nhất định, em rất mongnhận được ý kiến đóng góp của các thầy, các cô, các bạn để bài thiết kế của

em có thể được hoàn thiện hơn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy các cô trong bộmôn và các thầy cô trong trường đại học Bách khoa Hà nội đã nhiệt tình giảngdạy em trong những năm vừa qua

Chương I đại cương về động cơ không đồng bộ

I cấu tạo động cơ không đồng bộ

+Kiểu bảo vệ có bảo vệ chống sự tiếp xúc ngẫu nhiên các bộ phận quayhay mang điện, bảo vệ các vật ở ngoài hoặc nước rơi vào theo các góc độkhác nhau Loại này thường là tự thông gió Theo cấp bảo vệ thì kiểu nàythuộc các cấp bảo vệ từ IP11 đến IP33

+Kiểu kín là loại máy mà không gian bên trong máy và môi trường bênngoài được cách ly Tùy theo mức độ kín mà cấp bảo vệ là từ IP44 trở lênKiểu kín thường là tự thông gió bằng cách thổi gió ở mặt ngoài vỏ hay thônggió độc lập bằng cách đưa gió vào trong máy bằng đường ống Thường dùngloại này ở môi trường nhiều bôi, ẩm ướt, v.v

-Theo kết cấu của r«to, máy điện không đồng bộ chia làm hai loại: loạir«to kiểu dây quÂn và loại r«to kiểu lồng sóc

-Theo số pha trên dây quÂn stato có thể chia thành các loại: một pha, haipha và ba pha

Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quÂn, không dùng để làmmạch dẫn từ Thường vỏ máy làm bằng gang Tuỳ theo cách làm nguội mà vỏcũng được chế tạo ở những dạng khác nhau Loại gang đúc được phân làm hailoại: loại có gân trong và loại không có gân trong Loại không có gân trongthường dùng đối với máy điện cỡ nhỏ hoặc kiểu kín, lúc đó lưng lõi sắt áp sátvào mặt trong của vỏ và truyền nhiệt trực tiếp lên vỏ máy Loại có gân trong

có đặc điểm là lúc gia công, tốc độ cắt gọt chậm nhưng phôi liệu bỏ đi ít hơnloại có gân trong Đối với máy có công suất tương đối lớn ( 1000kW ) thườngdùng thép tÂm hàn lại làm thành vỏ

b/ Lõi sắt

Lõi sắt là phần dẫn từ Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nên

để giảm tổn hao, lõi sắt được làm bằng những lá thép kĩ thuật điện dày 0,5

mm ép lại Khi đường kính ngoài lõi sắt stato nhỏ hơn 990 mm thì dùng cảtÂm tròn ép lại Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải dùng nhữngtấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn

Mỗi lá thép kĩ thuật điện đều có phí sơn cách điện trên bề mặt để giảmtổn hao do dòng điện xoáy gây nên Nếu lõi sắt ngắn hơn 25 đến 30 cm thì cóthể ghép lại thành một khối Nếu lõi sắt dài hơn trị số trên thì thường ghépthành từng thỊp ngắn, mỗi thếp dài 6 đến 8 cm, đặt cách nhau 1 cm để thônggió cho tốt

c./ Dây quÂn

Dây quÂn stato gồm nhiều phần tử nối với nhau theo một quy luật nào

đó Phần tử ở đây cũng chính là bối dây được đặt vào các rãnh của lõi sắt vàđược cách điện tốt với lõi sắt Bối dây quÂn có thể chỉ là một vòng dây (đượcgọi là dây quÂn kiểu thanh dẫn, bối dây thường được chế tạo dạng 1/2 phần

tư và tiết diện thường lớn), cũng có thể có nhiều vòng dây (tiết diện nhỏ vàgọi là dây quÂn kiểu vòng dây) Số vòng dây của mỗi bối, số bối của mỗi pha

và cách nối lại phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều kiện làm việccủa máy và quá trình tính toán điện từ

Yêu cầu chính đối với dây quÂn nh sau:

1.Điện áp của ba pha bằng nhau trong dây quÂn ba pha, điện áp ba phalệch nhau 1200 góc độ điện

2.Điện trở và điện kháng của các mạch song song và của ba pha bằngnhau

3.Có thể đấu thành các mạch song song một cách dễ dàng khi cần thiết

4.Dùng vật liệu dây dẫn điện ít nhất Phần đầu nối càng ngắn càng tốt đểthu ngắn chiều dài của máy và đỡ tốn vật liệu

5.Dễ chế tạo và sửa chữa

6.Cách điện giữa các vòng dây, các pha và với đất ít tốn kém và chắcchắn

7.Kết cấu chắc chắn, có thể chịu được ứng lực cơ khi máy bị ngắn mạchđột ngột hay khi khởi động

1.2.2/ Phần quay hay r«to

Phần này gồm hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quÂn

a/ Lõi sắt.

Người ta dùng các lá thép kĩ thuật điện giống nh ở stato Lõi sắt được éptrực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá r«to của máy Phía ngoài của lá thép

có xẻ rãnh để đặt dây quÂn

b/ R«to và dây quÂn r«to.

R«to có hai loại chính là: r«to kiểu dây quÂn và r«to kiểu lồng sóc

- Loại r«to kiểu dây quÂn: R«to có dây quÂn giống nh dây quÂn stato.Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quÂn kiểu sóng hailớp vì bớt được những dây đầu nối, kết cấu dây quÂn trên r«to chặt chẽ.Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quÂn đồng tâm một lớp Dây quÂn

ba pha của r«to thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối vào ba vànhtrượt thường làm bằng đồng được đặt cố định ở một đầu trục và thông quachổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài Đặc điểm của loại động cơ điệnr«to kiểu dây quÂn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay sứcđiện động phụ vào mạch điện r«to để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnhtốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy Khi máy làm việc bình thườngdây quÂn r«to được nối ngắn mạch

- Loại r«to kiểu lồng sóc: Kết cÂu của loại dây quÂn r«to này rất khácvới dây quÂn stato Trong mỗi rãnh của lõi sắt r«to đặt các thanh dẫn bằngđồng hay nhôm dài ra khái lõi sắt và được nối ngắn mạch ở hai đầu bằng haivành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người taquen gọi là lồng sóc

Dây quÂn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt Để cải thiện tínhnăng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh r«to có thể làm thànhdạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng sóc kép

Trong máy điện cỡ nhỏ rãnh r«to thường được làm chéo đi một góc so vớitâm trục.

c/ Khe hở

Vì r«to là một khối tròn nên khe hở đều Khe hở trong máy điện khôngđồng bộ rất nhỏ để hạn chế dòng điện từ hoá lấy từ lưới vào và nh vậy mới cóthể làm cho hệ số công suất của máy cao hơn

II/ nguyên lý làm việc

Máy điện không đồng bộ làm việc dựa vào 2 định luật điện từ cơ bản : Định luật thứ nhất là định luật sức điện động e cảm ứng được trong mộtthanh dẫn có chiều dài l chuyển động với tốc độ v trong một từ trường đứngyên có mật độ từ cảm B Chiều và giá trị của sức điện động đó được xác định

năng thành điện năng

Định luật thứ hai là định luật về lực điện từ f tác dụng lên thanh dẫn cóchiều dài l khi có dòng điện i và nằm trong từ trường có từ cảm B Chiều và

của động cơ biến đổi điện năng thành cơ năn Vì hai định luật điện từ cơ bảntrên làm việc thuận nghịch nên động cơ không đồng bộ có thể làm việc thuậnnghịch nghĩa là có thể làm việc đượcnh máy phát điện hoặcnh động cơ điện

Khi trong lõi sắt stato của máy điện không đồng bộ tạo ra một tị trườngquay với tốc độ đồng bộ = 60f/p Trong đó f là tần số dòng điện lưới đưa vào,

p là số đi cực của máy thì từ trường này quét qua dây quÂn nhiều pha tự ngắnmạch đặt trên lõi sắt r«to và cảm ứng trong dây quÂn đó sức điện động vàdòng điện Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạothành từ thông tổng ở khe hở Dòng điện trong dây quÂn roto tác dụng với từthông khe hở này sinh ra momen Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độquay n của roto Theo định nghĩa hệ số trượt

Trường hợp 0<S<1.Máy điện làm việc ở chế độ động cơ điện

Trường hợp S<0 Máy làm việc ở chế độ máy phát điện

Trường hợp S>1 Máy làm việc ở chế độ hãm điện từ.

III/ Sơ đồ thay thế và các chế độ làm việc

(4

(5

3.2/ Các chế độ làm việ

3.2.1/ áy làm việc ở chế độ động cơ điện ( 0<S<1

Động cơ lấy điện năng từ lưới vào 1 = co

Tổng tổn hao trong động cơ

Trong đó cu1 = 1 là tổn hao dây quÂn stato

fe = 1 m là tổn hao trong lõi sắt stato

cu2 = 1 r 2 là tổn hao đồng trong roto

cơ , f là tổn hao cơ và tổn hao phụ

Công suất đưa ra đầu trục

2 = 1

-Hiệu suất của động cơ điện

Công suất phản kháng tiêu thụ

1 = si

3.2 / Máy làm việc ở chế độ máy phát

cơ <0 nghĩa là máy lấy công suất cơ vào

1 <0 nên máy phát công suất tác dụng vào lưới

1 >0 do đó máy vẫn nhận công suất phản kháng từ lưới vào

®m (kW hay W), dòng điện dây định mức dm (A), điện áp dây định mức dm(V), cách đấu dây ( Y hay∆ ), tốc độ quay định mức ®m ( vg/ph ), hiệu suấtđịnh mứcη ®m và hệ số công suất định mức coϕ ®

I/ Công dụng của máy điện không đồng b

Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều chủ yếu làm động cơđiện Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ nênđộng cơ không đồng bộ là loại máy được dùng rộng rãi nhất trong các n ànhkinh tế quốc dân với công suất từ vài chục đến hàng nghìn kil«oat Trong côngnghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho máycán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ c ác nhà máy côngnghiệp nhẹ, v.v Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió Trong nôngnghiệp dùng để làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đờisống hàng ngày, máy điện không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quan

trọng: quạt gió, máy quay đĩa, động cơ trong tủ lạnh, … Tóm lại theo sự pháttriển của nền sản xuất điện khí hoá, tự động hoá và sinh hoạt hàng ngày, phạm

vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ ngày càng rộng r

máy thường không cao và đặc tính điều chỉnh tốc độ không tốt nên ứng dụngcủa máy điện không đồng bộ có phần bị hạn c

m1 -là số pha dây quÂn của stato;

P - công suất định mức của động cơ(kW);

I1- dòng điện pha định mức trong dây quÂn stato(A);

U1- điện áp pha định mức đặt vào dây quÂn stato(V);

- hiệu suất định mức của động cơ;

cos ϕ®m - là hệ số công suất định mức của động cơ

P’ - công suất tính toán(kVA);

của Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh (“TKM§” );

P®m- công suất định mức của động cơ(kW);

- hiệu suất của động cơ;

cosϕ®m - hệ số công suất định mức của máy;

Thay số ta được:

11.Đường kính ngoài của stato:

Từ công suất của động cơ không đồng bộ r«to dây quÂn ta trahình10.1(trang 231) sách “TKM§” được chiều cao tâm trục của máy này là

h = 180 mm Ta tra bảng 10.3 sách(“TKM§”) được

Dn = 31,3 cm12.Đường kính trong của stato:

=(0,64 ~ 0,68).31,3 cmTrong đó:

kD = 0,64 ~ 0,68 , tra bảng 10.2 sách “TKMD”

ở đây ta chọn kD = 0.65 nên ta có D = 20.3 cm

13.Bước cực của stato:

k d1 – hệ số dây quÂn stato, lấy kd1 = 0,92;

với máy có chiều cao tâm trục h = 180 250 mm thì thường chọn dây quÂnhai lớp đặt vào rãnh nửa kín thì kd = 0,91 0,92 ở đây ta chọn kd1= 0,92

A - tải đường(A/cm);

- từ cảm qua khe hở không khí (T);

Tra hình 10-3a (trang 233) sách “TKM§” có: A=350 A/cm ;

D -đường kính trong stato, D = 20,3 cm (đã chọn ở mục 12) ;

Chiều dài toàn bộ lõi sắt stato được chọn bằng:

2.1.3.Thiết kế stato và khe hở không khí

A/.Tìm hiểu về dây quÂn và lõi sắt stato

Việc chọn kiểu dây quÂn và kiểu rãnh stato được căn cứ vào một sốcách sau đây:

+Stato máy điện xoay chiều thường dùng loại rãnh 1/2 kín, 1/2 hở vàrãnh hở Rãnh 1/2 kín thường dùng ở stato máy công suất đến 100 kW điện ápđến 690 V Có thể dùng dây quÂn một lớp, hai lớp, dây quÂn phân tán đượccÂu tạo từ những phần tư mÒn, tiết diện tròn

+Căn cứ vào điện áp và chiều cao tâm trục để chọn loại dây quÂn; với

đồng tâm đặt vào rãnh 1/2 kín.Với h = 180 – 250 mm dùng dây quÂn hai lớpđặt vào rãnh 1/2 kín Với h 280 mm, dùng dây quÂn hai lớp phần tử cứngđặt vào rãnh 1/2 hở

Với máy đang thiết kế có P = 22 kW, chiều cao tâm trục h = 180 mm,

rãnh 1/2 kín

Lõi sắt stato máy điện không đồng bộ thường làm bằng lá thép kỹ thuậtđiện Trong máy có chiều cao tâm trục h 250 mm thường dùng thép 2211

hay thép 2212, khi h = 280 355 mm dùng thép 2312 có phí sơn bề mặt vàkhi h 400 mm điện áp 6000V dùng thép 2411 phí sơn bề mặt Với máyđang thiết kế thì ta dùng thép có mác 2211 để chế tạo lõi sắt stato.

B/.Tính toán dây quÂn và lõi sắt stato:

16.Chọn số rãnh một pha dưới một cực :

q1= 4Khi thiết kế dây quÂn stato cần phải xác định số rãnh của một pha dướimột cực q1 Nên chọn q1 trong khoảng từ 2 5 Thường lấy q1= 3 4 Vớimáy công suất nhỏ hoặc tốc độ thấp, lấy q1 = 2 Máy tốc độ cao, công suất lớn

có thể chọn q1=6 Chọn q1 nhiều hay ít có ảnh hưởng đến số rãnh stato Z1 Sốrãnh này không nên nhiều quá, vì như vậy diện tích cách điện rãnh chiếm chỗ

so với số rãnh ít sẽ nhiều hơn, do đó hệ số lợi dụng rãnh sẽ kém đi Mặt khác,

về phương diện độ bền cơ mà nói, răng sẽ yếu, ít răng quá sẽ làm cho dâyquÂn phân bố không đều trên bề mặt lõi sắt nên sức từ động phần ứng cónhiều sóng bậc cao.Trị số q1 nên chọn số nguyên

17.Số rãnh stato:

Trong đó :

Z1- số rãnh stato ;

m – là số pha của động cơ, m=3;

p – là số đôi cực từ của động cơ, p =2;

q1- là số rãnh của một pha dưới một cực, q1= 4

18.Bước răng stato:

19.Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh:

Trong đó :

A – là tải đường, A=350 A/cm (đã được xác định ở mục 14);

t1 – bước rãnh stato, t1=1,33 cm (đã được xác định ở mục 18);

I1 – dòng điện pha stato định mức, I1=42.57A( tính ở mục 9);

a1 – là số mạch nhánh song song của một pha, a1=2;

chọn số mạch nhánh song song là ước số chung của số cực từ

Thay số ta được :

với dây quÂn hai lớp ta chọn ur1= 22 (là số nguyên chẵn)

20.Số vòng dây nối tiếp của một pha:

Mật độ dòng điện :

Trong đó:

AJ = 1850 - là tích số được chọn theo hình 10-4d(trang 237) sách

n1- là số sợi dây ghép song song, chọn n1 =3 ;

J1’ - là mật độ dòng điện(A/mm2 )(đã được tính ở trên)

23.Kiểu dây quÂn stato:

chọn kiểu dây quÂn là dây quÂn xếp hai lớp bước ngắn với bước dâyquÂn là y=10.và hệ số rút ngắn bước dây quÂn là:

Trong đó :

26.Mật độ từ thông khe hở không khí :

Trong đó :

- là chiều rộng sơ bộ của răng stato(cm);

- chiều dài tính toán của stato, = 16 cm (tính ở mục 14);

l1- chiều dài toàn bộ lõi sắt stato, l1= 16 cm(tính ở mục 14);

t1 - là bước rãnh stato, t1= 1,33 cm (tính ở mục 18);

kc1 - là hệ số ép chặt lõi sắt của stato, kc1 = 0,95;

- là trị số trung bình mật độ từ thông trên răng stato;

Thay số ta tính được:

cm28.Sơ bộ chiều cao gông stato:

(2.22)Trong đó :

- là chiều cao gông sơ bộ của stato, cm;

l1- là chiều dài toàn bộ lõi sắt stato, l1=16 cm (mục 14);

kc1- là hệ số ép chặt lõi sắt, lấy kc1= 0,95;

- là mật độ từ thông trong gông stato, T;

D - là đường kính trong stato, D = 20,3cm (xác định ở mục 12);

- là chiều cao sơ bộ của gông stato, = 2,7 cm (mục 28).Thay số ta được:

D - là đường kính trong của lõi sắt stato, D = 20.3cm (ở mục 12);

- chiều rộng sơ bộ của răng stato, b’

Dn – đường kính trong lõi sắt stato, Dn = 31.3 cm (theo mục 11).Thay số ta được :

cm

- Tính chiều cao h12

h12 = hr1- h41 – d1/2=28 - 0,5 - 10/2= 22.5 mm

• Tính tiết diện rãnh:

+Diện tích rãnh trị nêm:

(2.26)

+Diện tích cách điện của rãnh:

Theo bảng VIII-1 ở phụ lục VIII với chiều cao tâm trục h = 180mm ta tra

ra chiều dày cách điện rãnh là c= 0,4 mm và chiều dày cách điện giữa hai lớp

ur - là số thanh dẫn tác dụng của một nhánh, ur = 22(mục 19);

dc® - là đường kính dây kể cả cách điện, dc®= 1,385 mm

Thay số ta được:

K® =31.Bề rộng răng stato:

Hình 1.3 kích thước răng rãnh stato

• Bề rộng răng stato phía đáy tròn nhỏ (d2)

Từ hình học ta có

(2.29)biến đổi ta có

• Bề rộng răng stato phía đáy tròn lớn(d1)

Từ hình học ta có

(2.30)biến đổi ta được

• Bề rộng răng trung bình của stato

(2.31)32.Chiều cao gông stato:

(2.32)

33.Khe hở không khí:

Khi chọn khe hở không khí δ ta cố gắng lấy nhỏ để cho dòng điện khôngtải nhỏ và cosϕ cao, Nhưng khe hở không khí nhỏ sẽ khó khăn trong việc chếtạo và quá trình làm việc của máy: Stato rất dễ chạm với R«to (sát cốt), làmtăng thêm tổn thất phụ, điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên

Theo công thức 11- 27b trang 277, Giáo trình TKM§- Trần Khánh Hà

đối với loại Động cơ có công suất lớn P=22(KW) >20 (KW), 2p=4 ta có:

Tra theo bảng 10.8(trang 253) sách “TKM§” ta chọn khe hở không khí

2.1.4 Dây quÂn , rãnh và gông r«to

A/.Tìm hiểu về dây quÂn và lõi sắt r«to

Trong máy điện không đồng bộ thì sự khác nhau chủ yếu ở r«to Tínhnăng máy tốt hay xấu cũng ở r«to Đối với r«to dây quÂn không có yêu cầu

về khởi động mà chỉ phải thoả mãn tiêu chuẩn nhà nước về hiệu suất, cos ,bội số m«men cực đại trong điều kiện làm việc định mức

Dây quÂn r«to thường dùng loại dây quÂn xếp hai lớp phần tư mềm vớicác máy có chiều cao tâm trục h=160 200 mm Khi h 225 mm dùng dâyquÂn sóng kiểu thanh dẫn vì nó có nhiều ưu điểm như là nó giảm khối lượng

đồng ở phần đầu nối ra, nâng cao điện áp ở vành trượt để giảm nhỏ dòng điệnqua chổi than tránh hiện tượng phóng điện ở chỗ tiếp xúc giữa chổi than vàvành trượt gây hỏng máy Rãnh r«to là loại rãnh nửa kín có cạnh song songdây quÂn r«to dạng thanh được nhét vào rãnh r«to bằng cách đưa qua lỗ rãnhrồi được hàn lại chứ không phải lồng vào rãnh qua bỊ rộng miệng rãnh nhưdây quÂn phần tư mÒn

B/.Tính toán dây quÂn, rãnh và gông r«to:

36.Đường kính trong r«to(hay đường kính trục):

Lấy Dt = 60 mm = 6 cm

37.Chiều dài lõi sắt r«to:

Lõi sắt r«to thường lấy bằng chiều dài lõi sắt stato hoặc là lấy:

l2 = l1+(0,4 1)cm

ở đây ta chọn nh sau:

l2 = l1 = 16 cm 38.Bước răng r«to:

Trong đó:

D’ - là đường kính ngoài của r«to(cm) ( đã tính được ở mục 35);

Z2 - là số rãnh của r«to ( xem ở mục 24)

t2 =

39.Kiểu dây quÂn :

Chọn dây quÂn hai lớp dạng sóng kiểu thanh dẫn, quÂn bước đủ

Với hệ số rút ngắn bước dây r«to

Trong đó :

Bước cực r«to được tính nh sau

40.Hệ số dây quÂn r«to:

HÖ sè rót ng¾n bíc d©y quÊn r«to :

d2 = cm Chọn d2 = 9 mm.

cm cm

2.2/ Tính toán mạch từ:

2.2.1./Tìm hiểu về mạch từ trong máy điện không đồng bộ:

Mạch từ trong máy điện không đồng bộ gồm hai phần: mạch từ phần ứng làmạch từ stato và mạch từ phần quay là mạch từ r«to Mạch từ phần ứng dẫn từthông xoay chiều, còn mạch từ phần cảm hay mạch từ r«to dẫn từ thông xoaychiều tần số thấp (f2= s.f1=2 3 Hz)

Tính toán mạch từ là việc xác định sức từ động cần thiết để tạo ra ở khe hởkhông khí một từ thông có thể sinh ra sức điện động đã xác định ở dây quÂnphần ứng Mạch từ máy điện có thể chia làm năm đoạn sau: khe hở không khírăng của r«to, gông r«to, răng stato, gông stato

Dựa vào trị số sức điện động cần thiết ở dây quÂn stato tìm được từ thông, theo kích thước của máy, tìm tiết diện Sx của từng đoạn mạch từ sau đóxác định từ cảm Bx ở mỗi đoạn:

bZ1 = 0,57 cm (tính ở mục 31);

(tính ở mục 26);

t1 = 1,33 cm (tính ở mục 18)

51.Cường độ từ trường trên răng stato:

Tra phụ lục V bảng v.6 đường cong từ hoá trên răng động cơ khôngđồng bộ thép 2211 và thép 2312 sách “TKM§” ta có:

Hz1 = 12.7 A/cm

52.Sức từ động trên răng stato:

(2.59)Trong đó:

h’

Z1-là chiều cao răng tính toán theo hướng kính của stato;

h’

Z1 = hr 1-d1/3 = 28 - 10/3 = 24,667 mm

53.Mật độ từ thông ở răng r«to:

• Mật độ từ thông ở răng r«to ở nơi có diện tích trung bình:

- mật độ từ thông khe hở không khí (tính ở mục 25); (tính ở mục 32)

58.Cường độ từ trường trên gông stato:

=1 là hệ số để xác định sức từ động ở gông stato và r«to

61 Mật độ từ thông ở gông r«to:

64.Sức từ động ở gông r«to:

65.Sức từ động tổng mạch từ:

(2.71)Trong đó:

(2.72)67.Dòng điện từ hoá lõi thép:

2.3./Tham số của động cơ điện ở chế độ định mức

2.3.1/Tìm hiểu về tham số của động cơ điện

Những tham số chủ yếu của máy điện là điện trở và điện kháng Điệnkháng được xác định bởi trị số từ thông móc vòng (gồm từ thông móc vòngcảm ứng tương hỗ và từ thông móc vòng tản từ) trên đơn vị dòng điện và tần

số Từ điện trở để xác định được các tổn hao của dây quÂn máy điện ở chế độlàm việc ổn định và quá trình quá độ Trong thiết kế m¸y®iÖn thì việc xácđịnh điện trở và điện kháng của dây quÂn là một việc rất quan trọng Đây lànhững giá trị ảnh hưởng lớn đến đặc tính làm việc, đặc tính cơ và các đặc tínhkhác trong máy điện

2.3.2/Tính toán tham số của động cơ điện

68.Chiều dài phÂn đầu nối của dây quÂn stato:

(2.75)Trong đó:

k®1=1,3 với phần đầu nối không băng cách điện;

B=1 với phần đầu nối không băng cách điện tra bảng 3.4 (trang 69)sách “TKM§” của Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh;

hr1= 2,8 cm –là chiều cao rãnh stato(tính ở mục 29);

(2.76)

l®1 = 1,3.15,1 +2.1 = 21.63 cm69.Chiều dài phần đầu nối stato nhô ra khái lõi sắt:

73.Chiều dài phần đầu nối của dây quÂn r«to:

L2 = 2.W2.ltb2.10-2 , [m] (2.87)Trong đó:

w2 = 80 vòng (tính ở mục 41);

ltb2 = 30,9 cm (tính ở mục 75)

L2 = 2.80.30,9.10-2 = 49,44 m77.Điện trở tác dụng của dây quÂn r«to:

Trong đó:

-điện trở suất của đồng ở 750c (tra bảng 5.1 sách

“TKM§”);

n2 = 2- số sợi chập của dây quÂn r«to;

a2 = 2 - số mạch nhánh song song của dây quÂn r«to;

s2 = 1.911 mm2 - tiết diện thanh dẫn của r«to (chọn ở mục 45)

r2 = 78.Hệ số quy đổi:

(2.91)80.Từ tản rãnh stato:

(2.92)Trong đó:

(2.95)Trong đó:

t2 = 1,76 cm (tính ở mục 38).

3.Từ tản phần đầu nối r«to:

(2.104)

=Trong đó:

l®2 = 14,9 cm (tính ở mục 74)

4.Tổng hệ số từ dẫn của r«to:

(2.105)86.Điện kháng tản r«to:

- là dòng điện từ hoá lõi sắt(tính ở mục 68)

Tính theo đơn vị tương đối: