1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Đồ án tốt nghiệp - Thiết Kế Động Cơ không đồng bộ Rôto Lồng Sóc

Đồ án tốt nghiệp - Thiết Kế Động Cơ không đồng bộ Rôto Lồng Sóc

Xã hội không ngừng phát triển, nhu cầu sinh hoạt ngày càng được nâng cao. Động cơ điện là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình sinh hoạt sản xuất đặc biệt là trong công nghiệp. Do có kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên động cơ điện không đồng bộ được sử dụng rất rộng rãi. Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc là loại có kết cấu đơn giản nhất nên chiếm một số lượng khá lớn trong các loại động cơ điện công suất nhỏ và trung bình.... Đồ

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 56

Ngày tạo 8/29/2018 5:27:54 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp - Thiết Kế Động Cơ không đồng bộ ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đồ án tốt nghiệp Thiết Kế Động Cơ không đồng bộ Rôto Lồng Sóc
  2. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc LỜI NÓI ĐẦU Xã hội không ngừng phát triển, nhu cầu sinh hoạt ngày càng được nâng cao. Động cơ điện là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình sinh hoạt sản xuất đặc biệt là trong công nghiệp. Do có kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên động cơ điện không đồng bộ được sử dụng rất rộng rãi. Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc là loại có kết cấu đơn giản nhất nên chiếm một số lượng khá lớn trong các loại động cơ điện công suất nhỏ và trung bình. Trong quá trình học tập ở trường em nhận được đề tài “Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc”. Đồ án được chia làm hai phần và 10 chương: Phần I : Tổng quan về động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Phần II : Tính toán động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc . Chương I : Xác định các kích thước chủ yếu. Chương II : Tính toán sơ bộ stato. Chương III : Tính toán sơ bộ rôto. Chương IV : Tính toán mạch từ. Chương V : Thông số của động cơ ở chế độ định mức. Chương VI : Tổn hao thép và tổn hao cơ. Chương VII : Đặc tính làm việc. Chương VIII: Tính toán đặc tính khởi động. Chương IX : Tính toán nhiệt. Chương X : Trọng lượng vật liệu và chỉ tiêu sử dụng. Trong quá trình thiết kế chắc chắn không tránh được những sai sót và khuyết điểm rất mong sự góp ý của thầy để em nắm vững hơn kiến thức về máy điện . Xin chân trọng cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo BÙI VĂN THI đã giúp em hoàn thành đồ án này. Trang 1
  3. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc PHẦN I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA LỒNG SÓC A. Kết cấu của động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc . Bao gồm hai kết cấu chính là mạch từ và dây quấn , ở đó diễn ra sự biến đổi năng lượng điện cơ và các bộ phận kết cấu khác. Mạch từ của động cơ là hai khối thép đồng trục cách nhau bởi một khe hở không khí đảm bảo cho một trong hai khối thép có thể chuyển động quay tương đối so với khối kia . khối đứng yên gọi là phần tĩnh hay stato còn khối quay được gọi là phần quay hay rôto . Do từ thông trong khối thép là xoay chiều nên các lá thép được ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện (tôn silíc ) dày 0,35 ÷0,5 mm để giảm tổn hao do dòng xoáy . Các dây quấn của động cơ được đặt hai phía khe hở trong các rãnh của stato và rôto . Các bộ phận kết cấu khác bao gồm : Vỏ máy , nắp máy , trục , ổ bi và quạt gió làm mát … 1.Vỏ stato :Có nhiệm vụ truyền nhiệt , làm mát và lắp đặt các chi tiết phụ vỏ phải đảm bảo về độ cứng và độ bền sau khi lắp lõi thép và gia công vỏ. Vỏ có hai loại , loại gang đúc và loại thép tấm hàn lại . Loại gang đúc được chia làm hai loại : Loại có gân trong và loại không có gân trong: Loại có gân trong có đặc điểm là khi gia công tốc độ cắt gọt chậm. Phương pháp cố định lỏi sắt trong máy điện cở nhỏ và vừa thường là đai lõi thép lại rồi ép vào vỏ hoặc xếp trực tiếp các lá thép váo rồi chốt hai đầu lại . Ở máy điện lớn thì xếp các lá tôn silíc vào vỏ rồi dùng bulông ép lại . Loại vỏ bằng thép tấm hàn gồm ít nhất là hai vòng thép tấm trở lên và nhưng gân ngang làm khung. 2. Lõi sắt stato : Trang 2
  4. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Khi đuờng kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn một mét thì dùng tấm nguyên để làm lõi sắt , lõi sắt sau khi ép vào vỏ sẽ có một chốt cố định với vỏ để khỏi bị quay dưới tác dụng của mômen điện từ . Nếu đường kính ngoài lớn hơn môït mét thì dùng các tấm hình rẻ quạt ghép lại , khi ấy để ghép chặt lõi sắt thường dùng hai tấm thép dày ép hai đầu . để tránh lực hướng tâm và lực hút các tấm thường làm những cánh đuôi nhạn hình rẽ quạt trên các tấm để ghép các tấm vào các gân trên vỏ máy. 3. Rôto : Nếu đường kính rôto nhỏ hơn 350 mm thì lõi sắt rôto thường được ép trực tiếp lên trục hoặc ống lồng trục , đó là vì đường kính rôto không lớn, phần trong của lá thép cắt ra không dùng được vào việc gì có giá trị kinh tế lớn mà kết cấu của rôto lại được đơn giản hóa . Việc dùng ống lồng cũng rất hạn chế , chỉ dùng khi cần thiết như động cơ điện trên tàu điện để thay trục được dễ dàng . Khi đường kính rôto lớn hơn 350 mm đường kính trong rôto cố gắng lấy ra lớn hơn để dùng lõi thép lấy ra sử dụng vào việc khác , do đó cần có giá đỡ rôto .Khi đường kính rôto lớn hơn 1000 mm thì dùng các tấm tôn silíc hình rẻ quạt gép lại . Khi đó dùng giá đỡ rôto hình sao . giá đỡ rôto trong các máy lớn thường làm bằng thép tấm ghép lại . Lõi sắt thường được ép chặt với áp suất từ 5 Kg/cm2 đối với cỡ trung , đến 10 Kg/cm2 với máy cỡ nhỏ và phải có vòng ép để giữ chặt áp suất đó , để tránh lõi sắt ở hai đầu bị tản ra thì trong các máy nhỏ thường dùng những tấm thép dày 1,5 mm ép lại . Trong máy lớn thường dùng những tấm ép có răng , răng phải tán hay hàn vào lá thép ép để khi quay không văng ra . Rôto động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc thường có rãnh nửa kính và được đúc đầy trong rãnh rôto là các thanh dẫn bằng nhôm hoặc đồng , các thanh dẫn này dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng nhôm hoặc đồng làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi Trang 3
  5. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc là lồng sóc . Trong máy điện cỡ nhỏ rãnh rôto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục. 4. Quạt gió : Nhiệm vụ của quạt gió là tạo ra một áp suất đủ lớn để đưa dòng khí cần thiết qua hệ thống thông gió của máy đễ làm mát máy . Quạt được gắn trên trục động cơ , tốc độ của quạt là tốc độ của động cơ , kích thước của quạt bị giới hạn bởi kết cấu của động cơ , trong máy điện thường có ba loại quạt thường dùng : Quạt ly tâm , quạt hướng trụ và quạt hổn hợp ly tâm và hướng trục , nhưng thông dụng nhất vẫn là quạt ly tâm . Ở quạt ly tâm khi cánh quạt quay không khí ở giửa khe các cánh quạt bị đẩy ra ngoài dưới tác dụng của lực ly tâm , do đó ở vùng vòng trong của cánh quạt nơi lỗ gió vào tạo thành vùng không khí loãng còn vùng ngoài của vòng ngoài cánh quạt nơi thoáng gió ra có áp suất cao , quạt ly tâm được dùng nhiều trong máy điện vì tạo được áp suất khí cao phù hợp với đặc tính của hệ thống thông gió trong máy điện nhưng nhược điểm của nó là hiệu suát thấp . 5. Dây quấn : Dây quấn của động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc gồm nhiều phần tử nối với nhau theo một qui luật nào đó . Phần tử ở đây chính là bối dây và được đặt vào trong các rãnh phần ứng . Bối dây có thể chỉ là một vòng dây ( gọi là dây quấn kiểu thanh dẫn , bối dây thường chế tạo dạng 1/2 phần tư và tiết diện thường lớn) , củng có thể có nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ và gọi là dây quấn kiểu vòng dây ) . Số vòng dây của mỗi bối dây , số bối dây của mỗi pha và cách nối phụ thuộc vào công suất , điện áp , tốc độ , điều kiện làm việc của máy và quá trình tính toán điện từ . Dây quấn có các yêu cầu sau : Trang 4
  6. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc a. Điện áp ba pha phải bằng nhau , trong dây quấn ba pha điện áp ba pha lệch nhau 120o góc độ điện . b. Điện trở và điện kháng của các mạch song song của ba pha bằng nhau. c. Có thể đấu thành các mạch song song khi cần thiết . d. Dùng vật liệu dây dẫn điện ít nhất , phần đầu nối càng ngắn càng tốt để thu ngắn chiều dài của máy và đỡ tốn vật liệu . e. Dễ chế tạo và sửa chữa . f. Cách điện giữa các vòng dây , các pha và với đất ít tốn kém và chắc chắn. g. Kết cấu chắc chắn , có thể chịu được ứng lực cơ khi máy bị ngắn mạch đột ngột hay khi khởi động. - Dây quấn động cơ có nhiều kiểu :Dây quấn một lớp , hai lớp , dây quấn đồng khuôn , dây quấn đồng tâm… 6.Trục động cơ : Ngoài việc phải chịu toàn bộ trọng lượng của rôto ra , trục còn chịu mô men xoắn và mômen uốn trong quá trình truyền động tải , trục còn chịu lực hướng trục thường là lực kéo như ở các máy kiểu trục đứng . Ngoài những tải trên , trục còn phải chịu lực từ một phía do khe hở không khí không đều gây ra . Trục có các yêu cầu sau : a. Phải có đủ độ bền ở tất cả các tiết diện của trục khi máy làm việc kể cả khi có sự cố ngắn mạch . b. Phải có đủ độ cứng để tránh sinh ra độ võng lớn làm rôto chạm stato. c. Tốc độ giới hạn của trục phải khác nhiều với tốc độ khi máy làm việc bình thường . Kích thước đầu trục của động cơ được tiêu chuẩn hóa các kích thước lựa chọn ở bảng VIII sách thiết kế máy điện . 7. Gối trục : Máy điện có thể dùng gối trục là ổ bi hay ổ trượt . Máy điện nhỏ và vừa hiện nay dùng ổ bi là chủ yếu , chỉ trong những máy nhỏ yêu cầu không có Trang 5
  7. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc tiếng ồn mới dùng bạc .Máy lớn phải dùng ổ bi , ổ bi có các ưu điểm sau là kích thước nhỏ , kết cấu gọn , độ mài mòn không lớn , bảo dưỡng đơn giản , tổn hao ma sát nhỏ , điều này rất quan trọng đối với những máy thường khởi động. B. Hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc : Động cơ làm việc dựa vào định luật về luật điện từ f tác dụng lên thanh dẫn có chiều dài l khi nó có dòng điện I và nằm trong từ trường có từ cảm B . Chiều và độ lớn của lực f được xác định theo tích véc tơ f=i.l.B . Đó chính là định luật cơ bản của động cơ biến đổi điện năng thành cơ năng. Khi động cơ được cấp điện , dòng điện trong dây quấn stato sinh ra trong lõi sắt stato một từ trường quay với tốc độ đồng bộ n1 = 60.f1 / p , trong đó f1 là tần số dòng điện lưới đưa vào , p là số đôi cực của máy , thì từ trường này quét qua thanh dẫn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt rôto và cảm ứng trong thanh dẫn đó sức điện động và dòng điện . Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thhành từ thông tổng ở khe hở . Dòng điện trong thanh dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở này sinh ra mômen . Tác dụng đó làm cho rôto quay với vận tốc không đồng bộ n (n < n1) .Để chỉ phạm vi tốc độ của động cơ người ta dùng hệ số trượt s , theo định nghĩa hệ số trượt bằng : n1 − n S% = .100 . n1 Trang 6
  8. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG SƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC CHƯƠNG I XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU Những kích thước chủ yếu của máy điện không đồng bộ là đường kính trong stato và chiều dài lõi sắt l. mục đích của việc chọn kích thước chủ yếu này là để chế tạo ra máy kinh tế hợp lý nhất mà tính năng phù hợp với các tiêu chuẩn nhà nước. Tính kinh tế của máy không phải chỉ là vật liệu sử dụng để chế tạo ra máy mà còn xét đến quá trình chế tạo trong nhà máy, như tính thông dụng của khuôn dập, vật đúc , và các kích thước… Ngoài ra việc chọn tải đường A và Bδ ảnh hưởng rất nhiều đến kích thước chủ yếu D và l. Đứng về mặt tiết kiệm vật liệu thì nên chon A và Bδ lớn, nhưng nếu chọn quá lớn thì tổn hao đồng và sắt tăng lên, làm máy quá nóng, ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy. Do đó khi chọn A và Bδ cần xét đến chất lượng vật liệu sử dụng. Nếu dùng vật liệu dẫn từ tốt (có tổn hao ít hay có độ từ thẩm cao) thì có thể chọn Bδ lớn. Dùng dây đồng có cấp cách điện cao thì có thể chọn A lớn. Ngoài ra tỉ số giữa A và Bδ cũng ảnh hưởng đến đặc tính làm việc và khởi động của động cơ không đồng bộ, vì A đặc trưng cho mạch điện, Bδ đặc trưng cho mạch từ. Hệ số cosϕ của máy chủ yếu phụ thuộc tỉ lệ với dòng điện từ hoá với dòng điện định mức. Tính toán các thông số : 8. Các số liệu ban đầu: - Công suất: 0,75 kW - Điện áp :220/380V - Tần số : 50Hz - Số cực: 2p = 4 - cosϕ ≥ 0.8 - η ≥ 75 % -Imở /Iđm ≤ 6 -Mmở /Mđm≥ 1,5 -Mmax / Mđm≥ 1,8 9. Tốc độ đồng bộ: Trang 7
  9. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc 60.f1 60.50 n1 = p = 2 = 1500 v ph ( ) Trong đó: f = 50 Hz p=2 10. Đường kính ngoài stato Theo bảng IV.1 phụ lục IV (sách thiết kế máy điện): Dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc kiểu IP44 theo tiêu chuẩn Việt Nam, cấp cách điện cấp B. Dựa theo công suất (KW) và số cực (2p) ta tra được chiều cao tâm trục h=80 (mm) tương ứng với động cơ có công suất : P =0,75(KW) và số cực 2p = 4. Theo bảng 10.3 trị số của Dn theo h =80(mm) của dãy 4A Nga : Dn =13,1(cm). 11. Đường kính trong stato D: Theo bảng 10.2 có : K D = 0,64 ÷ 0,68 D = K D .D n = 0,64.13,1 = 8,3 (cm) (10-1 ) Chọn KD = 0,64 12. Công suất tính toán P’: k .P 0,95.0,75 P' = E = = 1,1875(kW) (10-3 ) η.cos ϕ 0,75.0,8 Trong đó: cosϕ = 0,8 η = 0,75 P = 0,75 kW kE = 0,95 : Tỷ số giữa sức từ động và điện áp 13. Chiều dài tính toán của lõi sắt stato lδ : 6,1.107.P ' 6,1.107.1,1875 lδ = = = 6,314(cm) α δ .k s .k d .A.Bδ .D 2 .n1 0,64.1,11.0,92.235.0,7.( 8,3)2 .1500 (10-2 ) Trang 8
  10. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Trong đó: D = 8,3 cm α δ = 0,64 Hệ số cung cực từ P’ = 1,1875 kW k s = 1,11 Hệ số sóng hình sin. k d = 0,92 Hệ số dây quấn Bδ =0,7 T : mật độ từ thông khe hở không khí A=235 A/cm : Tải đường n1 = 1500(v/p) 14. Bước cực τ : π.D π.8,3 τ= = = 6,52(cm) 2p 4 Trong đó :D = 8,3 cm 2p = 4 15. Dòng điện pha định mức I1: P.103 0,75.103 I1 = = = 1,89(A) 3.U1.η.cos ϕ 3.220.0,75.0,8 Trong đó: η =0,75 cosϕ =0,8 U1=220 V P=0,75kW CHƯƠNG II TÍNH TOÁN SƠ BỘ STATO Dạng rãnh stato phụ thuộc vào thiết kế điện từ và dây dẫn, rãnh phải được thiết kế sao cho vừa số dây dẫn thiết kế kể cả phần cách điện và công nghệ chế tạo dễ dàng. Mật độ từ thông trên gông và răng không được vượt quá một trị số nhất định nào đó để đảm bảo tính năng của máy. 16. Số rãnh stato Z1: Trang 9
  11. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Z1 = 2.m.p.q1 = 2.3.2.3 = 36 ( Tính theo công thức 10-9 ) Trong đó: q1 -số rãnh một pha dưới một cực, ở đây chọn : q1=3 p=2 m=3 số pha 17. Bước rãnh stato t1: π.D π.8,3 t1 = = = 0,724(cm) (10-10 ) Z1 36 Trong đó : D = 8,3 cm Z1 = 36 rãnh 18. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh Ur1: A.t1.a1 235.0,724.2 U r1 = = = 180 ( V ) (10-11 ) I1 1,89 Trong đó: A = 235 A/cm t1 = 0,724 cm a1 =2 số mạch nhánh song song I1 = 1,89 A 19. Số vòng dây nối tiếp của một pha W1: U r1 180 w1 = p.q1. = 2.3. = 540 (vòng) (10-12 ) a1 2 Trong đó: p=2 q1=3 Ur1=180 a1=2 20. Tiết diện dây quấn stato s1: Trang 10
  12. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Theo hình 10.4. Với h=80mm, IP44, 2p=4, Dn=13,1 cm chọn được AJ=1670 A 2 / cm.mm 2 -Tính lại tải đường : 2.m1w1 2.3.540 A= .I1 = .1,89 = 234 A 2pτ 2.2.6,52 cm Tải đường tính được = 234 không sai khác nhiều so với lúc chọn sơ bộ = 235 nên không cần tính lại. -Mật độ dòng điện J1: AJ 1670 J1 = = = 7,35(A / mm 2 ) (10-7 ) A 234 -Tiết diện dây stato sơ bộ: I1 1,89 s1 ' = = = 0,1286(mm 2 ) (10-8 ) a1.n1.J1 2.1.7,35 Trong đó: a1 = 2 n1 = 1 số sợi ghép song song I1 = 1,89 A Tra bảng VI 1 phụ lục VI chọn tiết diện dây tròn của Nga, ký hiệu PETV và PET155: s1 =0,132 mm2 tiết diện dây quấn stato. d cd =0,44 mm đường kính dây kể cả cách điện d =0,40 mm đường kính dây không kể cách điện. 21. Kiểu dây quấn : -Chọn dây quấn 2 lớp bước ngắn -Chọn bước dây quấn y=8 Z1 36 -Buớc cực τ = = = 9 (rãnh) 2p 4 Trang 11
  13. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc y 8 -Hệ số rút ngắn: β = = = 0,888 τ 9 22. Hệ số dây quấn : -Hệ số bước ngắn: π 8.π k y = sin β = sin = 0,984 (4-76) 2 9.2 -Hệ số bước rải: α 20 sin q1 sin 3. kr = 2 = 2 = 0,959 (4-77) α 20 q1.sin 3.sin 2 2 -Trong đó: q1=3 p.360 2.360 α= = = 200 Z1 36 -Hệ số dây quấn : k d = k r .k y = 0,959.0,984 = 0.943 (4-75) 23. Từ thông khe hở không khí φ : k E .U1 0,95.220 φ= = = 1,849.10−3 (wb) 4.k s .k d w1.f1 4.1,11.0,943.540.50 Trong đó:kE = 0,95 U1=220V kS = 1,11 kd = 0,943 w1 = 540 vòng f = 50 Hz 24. Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ : φ.104 1,849.10−3.104 Bδ = = = 0,70(T) (4-4) α δ .τ.lδ 0,64.6,52.6,314 Trang 12
  14. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Trong đó: α δ = 0,64 τ = 6,52cm lδ =6,314 cm φ = 1,849.10-3 Wb Nhận xét: Như vậy so với giá trị ban đầu chọn, ta tính được Bδ không sai lệch nhiều nên các thông số đã tính là chấp nhận được . Trang 13
  15. sô ñoà daây quaán ba pha hai lôùp böôùc ngaén y=8 ,q=3 , a=2 ,τ=9 Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc Z B C y A X Trang 14
  16. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc 26. Sơ bộ răng rãnh stato: Theo bảng 10.5a,b với h=80mm ; 2p=4 ; IP44 Ta có: Bz1 = 1,7 ÷ 1,95T. Ta chọn BZ1=1,7T -Chiều cao sơ bộ răng: B .l .t B .t 0,7.0,724 b z1 ' = δ δ 1 = δ 1 = = 0,313(cm) (4-22) Bz1.lδ .k c Bz1.k c 1,7.0,97 Trong đó: Bδ =0,7T t1=0,724cm Chọn kc=0,97 hệ số ép chặt lõi thép. -Chiều cao sơ bộ gông stato: φ.104 1,849.10 −3.104 h g1 ' = = = 1,023(cm) 2.Bg1.lδ .k c 2.1,5.6,314.0,97 Trong đó: lδ =9,6cm φ =0,00326Wb Bg1= 1,5 ÷ 1,65T Ta chọn: Bg1=1,5T 27. Kích thước rãnh và chiều cao rãnh: Chọn dạng rãnh hình quả lê, răng hình chữ nhật như hình trên. Chiều cao miệng rãnh h41=0,5÷0,8 mm, ta chọn h41 =0,5mm, chiều rộng miệng rănh b41=2 mm. -Theo công thức (2-32) sách động cơ điện không đồng bộba pha công suất nhỏ ta có : π ( D + 2.h 41 ) − b z1.Z1 3,14(8,3 + 2.0,05) − 0,313.36 d1 = = = 0,46(cm) Z1 − π 36 − 3,14 Trong đó: D=8,3cm h41=0,05 cm BZ1=0,313 (cm) Z1=36 rãnh Trang 15
  17. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc π ( Dn − 2.h g1 ) − b z1.Z1 3,14(13,1 − 2.1,023) − 0,313.36 d2 = = = 0,60(cm) Z1 + π 36 + 3,14 Trong đó: Chọn hg1=1,023 mm Dn=13,1cm Z1=36 rãnh bz1=0,313 cm - chiều cao rãnh: D − D − 2.h g1 13,1 − 8,3 − 2.1,023 h r1 = n = = 1,37 ( cm ) 2 2 -chiều cao phần thẳng của rãnh: h12 = h r -0,5(d1 +2.h 41 +d 2 ) =1,37-0,5(0,46+2.0,05+0,60) =0,79 (cm) 28.Chiều cao gông: D n − D − 2.h r1 1 13,1 − 8,3 − 2.1,37 1 h g1 = + d2 = + .0,60 = 1,13 (cm) 2 6 2 6 (4-46b) 29.Bề rộng trung bình răng stato: π(D + d1 + 2.h 41 ) 3,14(8,3 + 0, 46 + 2.0,05) b Z1 = ' − d1 = − 0,46 = 0,313 ( cm ) Z1 36 π ⎡D + 2( h 41 + h12 ) ⎤⎦ − d = 3,14 ⎡8,3 + 2.( 0,05 + 0,79) ⎤ − 0,60 = 0,311 (cm) bZ1 = ⎣ '' 2 ⎣ ⎦ Z1 36 -Giá trị trung bình răng stato: b ' + b ''z1 0,313 + 0,311 bz1= z1 = = 0,312 (cm) 2 2 30.Tiết diện rãnh stato trừ nêm: πd 2 (d1 + d 2 ) 3,14.6,02 4,6 + 6,0 Sr = 2 + h12 = + 7,9. = 56mm 2 8 2 8 2 (Trong đó các thông số tính theo đơn vị mm) -Diện tích cách điện rãnh : ⎡ ⎛ d ⎞ d ⎤ Scd = C. ⎢ 2.⎜ h12 + 1 ⎟ + π. 2 ⎥ + ( d1 + d 2 ) C' = ⎣ ⎝ 2⎠ 2⎦ Trang 16
  18. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc ⎡ ⎛ 4,6 ⎞ 3,14.6,0 ⎤ = 0,2. ⎢ 2 ⎜ 7,9 + ⎟+ ⎥ + ( 4,6 + 6,0 ) .0,3 = 9,144 mm 2 ⎣ ⎝ 2 ⎠ 2 ⎦ Theo bảng VIII.1 sách thiết kế máy điện: Ta có:C=0,2 mm là bề dày cách điện giữa dây quấn và stato, C’=0,3 la øbề dày cách điện giữa hai lớp dây trong rãnh. -Diện tích có ích của rãnh: Sr= S’r - Scd = 56 - 9,144 = 46,86 mm2 31. Hệ số lấp đầy rãnh : U r1.n1.d cd 180.1.0,442 2 k ld = = = 0,74 (3-27) sr 46,86 Trong đó: Ur1=180 n1=1 d cd =0,44mm Hệ số lấp đầy kđ=0,74 đạt yêu cầu kỹ thuật là kđ=0,7÷0,75 32. Lõi sắt stato: Chọn thép KTĐ 2211 cán nguội, dày 0,5mm 33. Chọn khe hở không khí δ : Theo bảng 10.8 (Tr 253 TLTKMĐ) Dãy động cơ 4A Chọn δ=0,25mm Trang 17
  19. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc CHƯƠNG III TÍNH TOÁN SƠ BỘ RÔTO Thiết kế rãnh rôto cũng chính là xác định diện tích rãnh roto (diện tích thanh dẫn lồng sóc). Do điện trở r2 và điện kháng x2 của rôto có quan hệ với hình dạng rãnh rôto . Nên khi thiét kế xong stato thì việc thiết kế rôto trực tiếp ảnh hưởng đến tính năng mở máy. Ngoài ra việc chọn số rãnh rôto Z2 rất quan trọng. Để có tính năng tốt thì chọn Z2 theo sự hạn chế nhất định . Để giảm lực ký sinh tiếp tuyến, hướng tâm, và để triệt tiêu sóng điều hoà bậc cao thì thường làm nghiêng rãnh rôto 34. Kích thước sơ bộ răng rãnh rôto: Theo bảng 10.6 (Tr 246 TLTKMĐ) với 2p = 4; Z1=36,chọn Z2=30 rãnh 35. Đường kính ngoài rôto D’: D ' = D − 2δ = 83 − 2.0, 25 = 82,5(mm) Trong đó: D=83 mm δ =0,25 mm 36. Bước răng rôto t2: πD' π.8,25 t2 = = = 0,864(cm) Z2 30 Trong đó: D’=8,25 cm Z2=30 rãnh 37. Kích thước sơ bộ răng rãnh rôto: Chọn Bz2=1,75T Chiều rộng sơ bộ răng rôto: Bδl2 t 2 Bt 0,7.0,864 b z2 ' = = δ 2 = = 0,373(cm) Bz2l2 k c Bz2 k c 1,7.0,97 Chọn b 'Z 2 =0,373 (cm) Trong đó: B δ =0,7T t2=0,864cm Bz2=1,7 T Kc=0,97 38. Đường kính trục rôto Dt: Dt=0,3.D=0,3.8,3=2,49 cm Trong đó: D=8,4 cm Trang 18
  20. Thiết Kế Động Cơ KĐB Rôto Lồng Sóc -Các kích thước chế tạo và lắp đặt của trục rôto được chọn ở phụ lục III trang 600 sách thiết kế máy điện . 39. Dòng điện thanh dẫn rôto Itd: Theo hình 10.5 với cos ϕ = 0,8 chọn kI=0,84 6.w1.k dq1 6.540.0,943 I td = I2 = k I .I1 = 0,84.1,89. = 160(A) Z2 30 (10-17) Trong đó: I1=1,89A W1=540 vòng kdq=0,943 Z2=30 rãnh 40. Dòng điện vành ngắn mạch Iv: 1 1 I v = I td = 160 = 387,2(A) πp 180.2 2sin 2sin Z2 30 ( Tính theo công thức5-18 ) Trong đó: I td = 160A p=2 Z2=30 rãnh 41. Tiết diện thanh dẫn : Chọn thanh dẫn đúc nhôm với mật độ dòng điện J2=3,5A/ mm 2 I 160 s td ' = td = = 45,7(mm 2 ) J 2 3,5 ( Tính theo công thức10-19 ) Trong đó: I td = 160A 42. Diện tích vành ngắn mạch sv: Chọn Jv=3 A/ mm 2 ,thường chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch Jv nhỏ hơn trong thanh dẫn (20÷25)% I 387,2 sv ' = v = = 129,1(mm 2 ) Jv 3 43. Kích thước rãnh rôto: Trang 19
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược