Tải bản đầy đủ
II, Máy điện không đồng bộ

II, Máy điện không đồng bộ

Tải bản đầy đủ

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
GV: PhạmVănCường
Máy điện không đồng bộ được chia theo 3 cách khac nhau
 Theo kết cấu của vỏ: kiểu kín, kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu chống nổ....
 Theo kết cấu roto: roto kiểu lồng sóc và roto kiểu dây quấn.
 Theo số pha trên dây quấn stato: 1 pha, 2 pha, 3 pha.
3. Cấu tạo
Được cấu tạo bởi roto và stato
• Stato:

-Lõi thép: được ép trong vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ. Lõi thép stato hình
trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau
tạo thành các rãnh. Mỗi lá thép kỹ thuật đều được phủ sơn cách điện để giảm
hao tổn do dòng xoáy gây nên.
- Dây quấn: được làm bằng dây đồng bọc cách điện, đặt trong rãnh của lõi
thép
- Vỏ máy: được làm bằng gang hoặc nhôm để cố định máy trên bệ và lõi
thép. Còn có nắp máy và bạc đạn…


Roto

Page 3

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện

GV: PhạmVănCường

- Lõi thép: lá thép được dùng như stato. Lõi thép được ép trực tiếp lên lõi
máy hoặc lên giá roto của máy.
- Roto: roto lồng sóc và roto dây quấn.
4. Các cấp bảo vệ
- Động cơ không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23, kiểu kín
IP44 và kiểu IP55.
5. các công thức tính toán:
a, Xác định kích thước:
 Đường kính (D)
Đường kính trong của stato của máy điện không đồng bộ.
Mục đích:chế tạo ra máy kinh tế hợp lí nhất , tính năng phù hợp các tiêu
chuẩn của nhà nước

Trong đó:
αδ hệ số xung cực từ
kS hệ số dạng sóng
kd hệ số dây quấn
A: đặc trưng cho mạch điện
Bδ : đặc trưng cho mạch từ
Đường kính Dn có liên quan mật thiết tới kết cấu máy, cấp cách điện và chiều cao
tâm trục máy h đã được tiêu chẩn hóa
Page 4

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
Thường chọn Dn theo h từ đó tính ngược lại D

GV: PhạmVănCường

Quan hệ Dn và chiều cao h hay dùng ở nước ta:

VZ: ĐC điện KĐB Hungari cách điện cấp E
4A: ĐC điện KĐB Nga cách điện cấp F

 Chiều dài phần ứng: L

(1.4)
KE = E/U lúc đầu
Cosφ là hệ số công suất định mức
Trong máy điện KĐB, khi chiều dài lõi sắt ngắn hơn 250 ~ 300 mm, tản nhiệt không
khó, khi lõi sắt dài hơn thì phải có rãnh thông gió hướng kính, nên chiều dài lõi sắt là:

Page 5

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
GV: PhạmVănCường
Trong đó: ng,bg là số rãnh và chiều rộng thông gió hướng kính, thường lấy bg = 1cm,
ng thì chọn sao cho chiều dài mỗi đoạn lõi sắt vào khoảng 4-6 cm.
b, Dây quấn Stato
 Chọn kểu dây quấn và kiểu rãnh stato
Với U≤ 600V:
h ≤160mm: dây quấn 1 lớp đồng tâm đặt vào ½ rãnh
h =180-250mm: dây quấn 2 lớp đặt vào ½ rãnh
h≥280mm: dây quấn 2 lớp phần tử cứng đặt vào ½rãnh
Với U=6000V:
Dùng dây quấn 2 lớp phần tử cứng đặt vào rãnh hở.
Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt ở đầu của
roto động cơ điện. Trong các roto lồng sóc đúc nhôm thì cánh quạt nhôm được đúc
trực tiếp lên vành ngắn mạch
Loại động cơ điện theo cấp bảo vệ IP44 hoặc IP55 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 so với loại
IP23 nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn. Thường dùng loại này ở môi trường nhiều
bụi ẩm ướt....kiểu bảo vệ đặc biệt như loại chống nổ, bảo vệ trong môi trường hóa
chất.
c, Khe hở không khí :
- Khi chọn khe khở không khí δ sẽ lấy nhỏ để cho dòng điện không tải nhỏ và
cosφ cao. Nhưng không được chọn khe hở không khí quá nhỏ sẽ làm cho việc
chế tạo và lắp ráp thêm khó khăn, stato rất dễ chạm roto làm tang thêm tổn hao
phụ và điện kháng tản của máy.
- Chọn khe hở không khí :
+ Theo kết cấu: khe hở phụ thuộc vào kích thước đường kính ngài roto, khoảng cách
giữa hai ổ bi và đường kính trục.
+ Theo chế tạo và vận hành: khe hở không khí phụ thuộc vào độ đồng tâm, độ ô van
của các chi tiết gia công , độ lệch tâm do lắp ghép, khe hở trong ổ bi và độ mòn của ổ
bi sau một thời gian làm việc.
- Công thức:
+ Với máy có P ≤ 20 kW :
Khi 2p ≥ 4

δ = 0,25 + mm

(1.6)

Khi 2p = 2

δ = 0,3 + mm

(1.7)
Page 6

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
+ Với máy có P ˃ 20 kW :

GV: PhạmVănCường

δ = *(1 + ) mm

(1.8)

- Với những động cơ điện làm việc trong điều kiện không khí khắt khe phải
tăng khe hở không khí lên.
d, Trị số tương đối của các tham số máy điện không đồng bộ:
- Các tham số của máy điện không đồng bộ thường được biểu thị bằng trị số
tương đối. Chuẩn của trở kháng thường lấy
- Trong máy điện không đồng bộ , trị số tương đối của các tham số thường ở
trong khoảng:
+ Điện trở : r1* ≈ r2* = 0,01 – 0,08
+ Điện kháng : x1* ≈ x2* = 0,08 – 0,14 (0,09 – 0,12)
- Những trị số tương đối không sét đến hiệu ứng mặt ngoài trong thanh dẫn roto
và ảnh hưởng của bão hòa từ tản đến điện kháng.

e, Xác định đặc tính làm việc và khởi động:
• Đặc tính làm việc :
- Sau khi chọn các kích thước và dây quấn của động cơ điện, tính toán các
tham số, dòng điện từ hóa và các tổn hao, có thể tìm được đặc tính của
máy ở chế độ làm việc bình thường.
- Các đặc tính có thể xác định dựa vào giải tích mạch điện thay thế và đồ
thì véc tơ tương ứng.
- Một số công thức tiêu biểu
Bội số mômen cực đại :
(1.9)

(1.10)
• Đặc tính khởi động :

Page 7

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
GV: PhạmVănCường
- Các đại lượng đặc trưng cho đặc tính khởi động là mômen khởi động,
dòng điện khởi động và mômen cực tiểu trong quá trình khởi động.
Môment khởi động :
(1.11)
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÁY ĐIỆN QUAY
1. Nhiệm vụ và phạm vi thiết kế máy điện quay
 Nhiệm vụ
- Theo 2 yêu cầu:
 Yêu cầu từ phía nhà nước.
 Yêu cầu từ phía nhà máy và người tiêu dùng.
→Nhiệm vụ của người thiết kế là đảm bảo tính năng kỹ thuật của sp đạt các tc
của nhà nước quy định, tìm khả năng hạ giá thành để đạt hiệu quả kinh tế cao
nhất
 Thiết kế máy điện
Gồm 2 bước
B1: thiết kế điện từ
o Xđ phương án điện từ hợp lí
o Phương án này thỏa mãn yêu cầu về tính năng kỹ thuật theo tiêu
nk, có giá thành thấp nhất

chuẩn nhà

o Xđ kích thước lõi sắt stato, roto, dây quấn stato, roto, kết cấu cách điện
B2: Thiết kế kết cấu
o Xác định cụ thể về phương thức thông gió và làm nguội
o Xác định kết cấu cố định dây quấn trong rãnh, phần đầu nối
o Xác định kết cấu cụ thể về cách bôi trơn ổ đỡ
o Xác định kết cấu thân máy và nắp máy.
 các yêu cầu để thiết kế máy điện quay :
1)Xác định các kích thước chủ yếu của động cơ.
2)Thiết kế mạch từ.
3)Thiết kế dây quấn.
4)Tính toán tổn hao.
Page 8

BTL TK ThiếtBịĐiệnvà CNCT MáyĐiện
5)Tính toán nhiệt và thông số.

GV: PhạmVănCường

6)Xây dựng các đặc tính của động cơ
II, Tính toán:
Với p= 25 kw , ta chọn được : ɳ = 90% , cosφ = 0,9
; ;
1. Kích thước chủ yếu:
1, Số đôi cực:
2, Đường kính ngoài stato:
- Với chiều cao tâm trục h = 200 mm= 20 cm, tra bảng 10.3 ta có đường kính stato
tiêu chuẩn :
Dn= 34,9 cm
3, Đường kính trong stato:
-Ta có : kD= 0,64 – 0,68 lấy theo bảng 10.2
→ D = kD×Dn = ( 0,64 – 0,68)×34,9 = 22,34 – 23,73 cm.
Lấy D = 23,5 cm
-Công xuất tính toán :
Lấy kE= 0,98

5, Chiều dài tính toán của lõi sắt stato:
-Đây là máy nhiều cực nên kd = 0,91 – 0,92
→ kd = 0,92
Lấy αδ= = 0,64
kδ== 1,11
Với h= 200 mm, 2p =4 → A = 370 A/cm
Bδ= 0,77 T.

Page 9