
Luận văn Đề tài: Thiết kế động cơ không đồng bộ

Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-1 -
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 4

1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 31
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 31
4. Bước rãnh stato 31
5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh u
r1
31
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 32
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 32
8. Kiểu dây quấn 32
9. Hệ số dây quấn 33
10. Từ thông khe hở không khí Ф 34
11. Mật độ từ thông khe hở không khí B
δ
và tải đường A 34
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’
z1
34
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato h
g1
34
14. Kích thước rãnh và cách điện 34
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’
r
35
16. Bề rộng răng stator b
z1
35
17. Chiều cao gông stato 36
Luận Án Tốt Nghiệp


10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 38
11. Chiều cao vành ngắn mạch h
v
38
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch D
v
38
13. Bề rộng vành ngắn mạch b
v
38
14. Diện tích rãnh rôto S
r2
38
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 38
16. Chiều cao gông rôto h
g2
39
17. Làm nghiên rãnh ở rôto b
n
39
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 40
1. Hệ số khe hở không khí 40
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 40
3. Sức từ động khe hở không khí F
δ
40
4. Mật độ từ thông ở răng stator B
z1
40
5. Sức từ động trên răng stato 40

41
15. Chiều dài mạch hở gông rôto L
g2
41
16. Sức từ động ở gông rôto F
g2
42
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 42
18. Hệ số bão hòa toàn mạch k
µ
42
19. Dòng điện từ hóa I
µ
42
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 42
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 43
1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator L
đ1
43
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator l
tb
43
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L
1
43
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-3 -
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 43
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto r

22. Điện kháng hổ cảm x
12
46
23. Tính lai k
E
47
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 48
1. 48
2. Trọng lượng gông từ stato 48
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 48
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 49
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 49
6. Tổng tổn hao thép 50
7. Tổn hao cơ 50
8. Tổn hao không tải 50
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 51
1. Hệ số C
1
51
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 51
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 51
4. Sức điện động E
1
51
5. Hệ số trượt định mức 52
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 52
7. Bội số momen cực đại 52
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 55
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 55
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi

7. Công suất quạt P
q
70
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 71
I. Tính toán trục 71
II. Chọn kích thước trục 72
2. Kiểm tra độ bền trục 72
3. Tính toán gối trục ở bi 75
4. Chọn vỏ máy 76
5. Chọn nắp máy 76
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 77
7. Chọn móc treo 77
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 78
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 78
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 78
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 78
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG
SUẤT…………………………………………………………………………………………83
1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản………………………83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều
Chỉnh Hệ Số Công Suất…………………………………………………………85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục… 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục ….89
PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Đại cương về máy
điện không đồng bộ
Luận Án Tốt Nghiệp


không ng b rôto lng sóc t 110 kW-1000 kW, gm
có công sut sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW.
Ký hiu ca mt ng c in không ng b rôto lng sóc c ghi theo ký hiu v tên gi
ca dãy ng c in, ký hiu v chiu cao tâm trc quay, ký hiu v kích thc lp t d trc
và ký hiu v s trc.
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
ng c không ng b ba pha có hai phn chính: stato (phn tnh) và rôto (phn quay). Stato
g
m có lõi thép trên ó có cha dây qun ba pha.
Khi u dây qun ba pha vào li in ba pha, trong dây qun s có các dòng in chy, h
thng dòng in này tao ra t trng quay, quay vi tc :
p
f
n
1
1
*60=
Trong ó:
-f
1
: tn s ngun in
-p: s ôi cc t ca dây qun
Phn quay, nm trên trc quay bao gm lõi thép rôto. Dây qun rôto bao gm mt s thanh dn
t trong các rãnh ca mch t, hai u c ni bng hai vành ngn mch.
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-6 -
2
n
n

mi xy ra cm ng sc in ng trong dây qun rôto. Hiu s tc  quay ca t trng và
rôto c c trng bng mt i lng gi là h s trt s:
1
21
n
nn
s
−
=

Khi s=0 ngha là n
1
=n
2
, tc  rôto bng tc  t trng, ch  này gi là ch  không ti lý
tng (không có bt c sc cn nào lên trc).  ch  không ti thc, s≈0 vì có mt ít sc cn
gió, ma sát do  bi …
Khi h s trt bng s=1, lúc ó rôto ng yên (n
2
=0), momen trên trc bng momen m máy.
H s trt ng vi ti nh mc gi là h s trt nh mc. Tng ng vi h s trt này
gi tc  ng c gi là tc  nh mc.
Tc  ng c không ng b bng:
)1(*
12
snn −=

Mt c im quan trng ca ng c không ng b là dây qun stato không c ni trc
tip vi li in, sc in ng và dòng in trong rôto có c là do cm ng, chính vì vy
ngi ta cng gi ng c này là ng c cm ng.

ng c không ng b v cu to c chia làm hai loi: ng c không ng b ng
n mch
hay còn gi là rôto lng sóc và ng c dây qun. Stato có hai loi nh nhau.  phn lun vn
này ch nghiên cu ng c không ng b rôto lng sóc.
1. Stato (phần tĩnh)
Stato bao gm v máy, lõi thép và dây qun.
- Vỏ máy
V máy là ni c nh lõi st, dây qun và ng thi là ni ghép ni np hay gi  trc. V
máy có th làm bng gang nhôm hay lõi thép.  ch to v máy ng
i ta có th úc, hàn, rèn.
V máy có hai kiu: v kiu kín và v kiu bo v. V máy kiu kín yêu cu phi có din tích
tn nhit ln ngi ta làm nhiu gân tn nhit trên b mt v máy. V kiu bo v thng có b
mt ngoài nhn, gió làm mát thi trc tip trên b mt ngoài lõi thép và trong v máy.
Hp cc là ni  du in t l
i vào. i vi ng c kiu kín hp cc yêu cu phi kín,
gia thân hp cc và v máy vi np hp cc phi có ging cao su. Trên v máy còn có bulon
vòng  cu máy khi nâng h, vn chuyn và bulon tip mát. - Lõi sắt
Lõi st là phn dn t. Vì t trng i qua lõi st là t trng quay, nên  gim tn hao lõi st
c làm nhng lá thép k thut in dây 0,5mm ép l
i. Yêu cu lõi st là phi dn t tt, tn
hao st nh và chc chn.
Mi lá thép k thut in u có ph sn cách in trên b mt  gim tn hao do dòng in
xoáy gây nên (hn ch dòng in phuco).
- Dây quấn
Dây qun stator c t vào rãnh ca lõi st và c cách in tt vi lõi st. Dây qun óng
vai trò quan tr
ng ca máy in vì nó trc tip tham gia các quá trình bin i nng lng in

Rôto thanh ng c ch to t ng hp kim có in tr sut cao nhm mc ích nâng cao
mômen m máy.
 ci thin tính nng m máy, i vi máy có công sut ln, ngi ta làm rãnh rôto sâu hoc
dùng lng sóc kép. i vi máy in c nh, rãnh rôto c làm chéo góc so vi tâm trc.
Dây qun lng sóc không cn cách in vi lõi st.
- Trục
Trc máy in mang rôto quay trong lòng stato, vì vy nó cng là mt chi tit rt quan trng.
Trc ca máy in tùy theo kích thc có th c ch to t thép Cacbon t 5 n 45.
Trên trc ca rôto có lõi thép, dây qun, vành trt và qut gió.
3. Khe hở
Vì rôto là mt khi tròn nên khe h u. Khe h trong máy in không ng b rt nh (0,2÷1
mm trong máy c nh và va)  hn ch dòng t hóa ly t li vào, nh ó h s công sut
ca máy cao hn.
IV. Công dụng
Máy in không ng b là máy in ch yu dùng làm ng c in. Do kt cu n gin,
làm vic chc chn, hiu qu cao, giá thành r, d bo qun … Nên ng c không ng b là
lo
i máy in c s dng rng rãi nht trong các ngành kinh t quc dân vi công sut vài
chc W n hàng chc kW. Trong công nghip thng dùng máy in không ng b làm
ngun ng lc cho máy cán thép loi va và nh, ng lc cho các máy công c  các nhà
máy công nghip nh… Trong hm m dùng làm máy ti hay qut gió. Trong nông nghip
dùng làm máy bm hay máy gia công nông phm. Trong i sng hàng ngày, máy in không
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-9 -
ng b cng ã chim mt v trí quan trng nh qut gió, quay a ng c trong t lnh, máy
git, máy bm … nht là loi rôto lng sóc. Tóm li s phát trin ca nn sn sut in khí hóa,
t ng hóa và sinh hot hng ngày, phm vi ca máy in không b ngày càng c rng rãi.
Máy in không ng b có th dùng làm máy phát in, nhng c tính không t
t so vi máy

- m bo ch to n gin, giá thành h
- m bo bo dng máy thun tin
- m bo  tin cy ca máy khi làm vic
1. Phân loại các kiểu kết cấu máy điện đã định hình
Kt cu ca nhng máy in hin nay c nh hình theo cách bo v, cách l
p ghép, thông
gió, c tính ca môi trng bên ngoài…
a) Phân loại theo phương pháp bảo vệ máy đối với môi trường bên ngoài
Cp bo v máy có nh hng rt ln n kt cu ca máy. Cp bo v c ký hiu bng ch
IP và hai ch s kèm theo, trong ó ch s th nht ch mc  bo v chng s tip xúc ca
ngi và các vt khác r
i vào máy, c chia làm 7 cp ánh s t 0 n 6, trong ó s 0 ch
rng máy không c bo v (kiu h hoàn toàn) còn s 6 ch rng máy c bo v hoàn
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-10 -
toàn không cho ngi tip xúc , vt và bi không lt vào, ch s th hai ch mc  bo v
chng nc vào máy gm cp ánh s t 0 n 8, trong ó s 0 ch rng máy không c bo
v còn s 8 ch máy có th ngâm trong nc trong thi gian vô hn nh.
Thng có thói quen chia cp bo v theo phng pháp làm ngui máy. Theo cách này máy
in c chia thành các kiu kt cu sau:
- Ki
ểu hở
Loi này không có trang b bo v s tip xúc t nhiên các b phn quay và b phn mang
in, cng không có trang b bo v các vt bên ngoài ri vào máy. Loi này c ch to theo
kiu t làm ngui. Theo cp bo v thì ây là loi IP00. Loi này thng t trong nhà có
ngi trông coi và không cho ngi ngoài n gn.
- Kiểu bảo vệ
Có trang b bo v chng s ti
p xúc ngu nhiên các b phn quay hay mang in, bo v các

b) Lõi sắt stato
Khi ng kính ngoài lõi st nh hn 1m thì dùng tm nguyên  làm lõi st. Lõi st sau khi ép
vào v s có mt cht c nh vi v  khi b quay di tác ng ca momen in t
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-11 -
Nu ng kính ngoài ca lõi st ln hn 1m thì dùng các tm hình r qut ghép li. Khi y 
ghép lõi st, thng dùng hai tm thép dy ép hai u.  tránh c lc hng tâm và lc hút
các tm, thng làm nhng cánh uôi nhn hình r qut trên các tm  ghép các tm vào các
gân trê v máy.
3. Kết cấu rôto của máy điện xoay chiều và một chiều
V kt cu rôto máy in mt chi
u và xoay chiu cò nhiu im ging nhau. Khi xét n kt
cu ca rôto cn phi chú ý n các lc tác ng lên rôto khi máy làm vic.
Nu ng kính rôto nh hn 350 mm thì lõi st rôto thng c ép trc tip lên trc hoc
ng lng trc. ó là vì ng kính rôto không ln, phn trong ca lõi thép ct ra không dùng
c vào vic gì có kinh t ln mà kt cu rôto li c n gin hóa. Vic dùng ng lng
c
ng hn ch, ch dùng khi cn thit nh  ng c in trên tàu  thay trc c d dàng.
Khi ng kính rôto ln hn 350 mm, ng kính trong rôto c gng ly ln hn  dùng lõi
ly ra làm vic khác, do ó cn giá  rôto.
Khi ng kính rôto ln hn 1000 mm thì dùng các tm tôn silic hình r qut ép li. Lúc ó
dùng giá  rôto hình cánh sao. Giá  rôto trong các máy ln thng làm bng thép tm hàn
li.
Lõi thép cn
c ép cht vi áp sut t 5 kg/cm
2
i vi máy c trung, n 10kg/cm
2
ói vi

- Ci thin c tính m máy bng cách iu chnh tc  (bng cách thay i in áp, thêm
in tr ph vào mch rôto hoc ni cp), hay dùng rôto có rãnh sâu, rôto lng sóc kép  h
dòng khi ng, ng thi tng momen m máy.
- Ch to rôto có khe h tht nh  hn ch dòng in t
 hóa và nâng cao h s công sut.
IV. Nhận xét
Mt dù có nhiu khuyt im nhng ng c không ng b rôto lng sóc có nhng u im
mà nhng ng c khác không có c và quan trng nht là n gin, d s dng, giá thành
r. Thc t ng c không ng b rôto lng sóc c áp dng rng rãi, chim s lng 90%,
v công sut chim 55%.
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ
- Tiêu chun v dãy sn sut:
Chun hóa dãy công sut ca ng c phù hp vi trình  sn xut ca tng nc. Dãy công
sut dc sp xp theo chiu tng dn.
- Tiêu chun v kích thc lp t:
-  cao tâm trc h: lp c c ng b, th hin trình  sn xut, trang b máy công c
sn
xut.
- Khong cách chân  (gia các l bc bulon).

VI. Phương pháp thiết kế
- Thit k n chit: mt cp công sut (trong phm vi lun vn, chn phng pháp thit k
này).
-Thit k dãy: nhiu công sut. Mt dù cùng mt c lõi st, nhng chiu dài khác nhau nên
công sut khác nhau.
VII. Nội dung thiết kế
Thit k in t:
- Xác nh kích th
c ch yu.
- Xác nh thông s các phn t xh yu ca máy.

3. Ký hi
ệu máy
Ví d: 3K 250 M4.
- 3K: ng c in không ng b dày K thit k li ln 3.
- 250: chiu cao tâm trc bng 250mm.
- M: kích thc lp c dc trc là M
- 4: máy có 4 cc.
4. Cấp bảo vệ
Cp bo v có nh hng rt ln n kt cu ca máy. Cp bo v c ký hiu bng ch IP và
2 ch s kèm theo, trong ó ch s
th nht ch mc  bo v chng tip xúc ca ngi vá
các vt khác ri vào máy. c chia làm 7 cp ánh s t 0-6, trong ó s 0 ch rng máy
không c bo v (kiu h hoàn toàn), còn s 6 ch rng máy c bo v hoàn toàn không
cho ngi tip xúc,  vt và bi không lt vào. Ch s th hai ch mc  bo v chng n
c
vào máy gm 9 cp ánh s t 0-8, trong ó s 0 ch rng máy không c bo v, còn s 8 ch
rng, máy có th ngâm trong nc trong thi gian vô nh hn.
5. Sự làm mát
Ký hiu là IC…
Ví d:
IC01 làm mát kiu bo v, làm mát trc tip.
IC0141 làm mát kiu kín, làm mát mt ngoài.
6. Cấp cách điện
- Dãy A02: cp E, B
- Dãy 4A: cp E, F, H
Vt liu cách in:
Vt liu cách in là mt trong nh
ng vt liu ch yu dùng trong ngành ch to máy iên. Khi
thit k máy in, chn vt liu cách in là mt khâu rt quan trng vì phi m bo máy làm
vic tt vi tui th nht nh, ng thi giá thành ca máy li không cao. Nhng iu kin này

s dng  vùng nhit i không tt.
- Cp E: Dùng các màng mng và si bng polyetylen tereftalat, các si tm sn tng hp làm
t epoxy, trealat và aceton buterat xenlulo, các màng sn cách in gc vô c tráng ngoài dây
dn (dây emay có  bn c cao). Cp E c dùng rng rãi cho các máy in có công sut
nh và trung bình (n 100 kW hoc hn n
a), chu m tt nên thích hp cho vùng nhit i.
- Cp B: Dùng vt liu ly t vô c nh mica, aming, si thy tinh, du sn cách in chiu
nhit  cao. Cp B c s dng nhiu trong các máy công sut trung bình và ln.
- Cp F: Vt liu cng tng t nh cp B nhng có tm sn cách in gc silicat chu nhit 
cao.  c
p F không dùng các cht hu c nh vi la, giy và cactong.
- Cp H: Vt liu ch yu  cp này là si thy tinh, mica, aming nh  cp F. Các cht này
c tm sn cách in gc silicat chu nhit n 180ºC. Ngi ta dùng cp H trong các máy
in làm vic  iu kin phc tp có nhit  cao.
- Cp C: Dùng các cht nh si thy tinh, th
ch anh, s chu nhit  cao. Cp C c dùng 
các máy làm vic vi iu kin c bit có nhit  cao.
Vic chn vt liu cách in trong các máy in có mt ý ngha quyt nh n tui th và 
tin cy lúc vn hành ca máy. Do vt liu cách in có nhiu chng loi, k thut ch to cách
in ngày càng phát tri
n, nên vic chn kt cu cách in càng khó khn và thng phi chn
tng hp nhiu loi cách in  tha mãn c nhng yêu cu v cách in.
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-15 -
Vt liu cách in trong ngành ch to máy in thng do nhiu vt liu hp li nh mica
phin, cht ph gia (giy hay si thy tinh) và cht kt dính (sn hay keo dán). i vi vt liu
cách in, không nhng yêu cu có  bn c cao, ch to d mà còn có yêu cu v tính nng
in: có  cách in cao, rò in ít. Ngoài ra còn có yêu cu v
 tính nng nhit: chu nhit tt,

I
) ≤ 15% (so vi tiêu chun).
Sai lch cho phép:
∆(cosϕ) ≥
6
cos1
cp
ϕ
−−
*(P
2
≤ 50 kW) ≥ 0,02333.
∆(
đm
M
M
max
) ≤ -10% (so vi tiêu chun).
∆η ≥ -0, 15. (1-η
cp
) *( P
2
≤ 50 kW) ≥ 0, 01875.
∆(
đm
M
M
min
) ≤ -20% (so vi tiêu chun).
8. Chế độ làm việc

Mđm
KE
KZ
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-17 -
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Xác định kích thước chủ yếu
1. Xác định đường kính D và chiều dài l
Nhng kích thc ch yu ca máy in không ng b là ng kính trong stato D và chiu
dài lõi st l. Mc ích ca vic chn kích thc ch yu này là  ch ti ra máy kinh t hp lý
nht mà tính nng phù hp vi các tiêu chun nhà nc. Tính kinh t ca máy không ch là vt
li
u s dng  ch to ra máy mà còn xét n quá trình ch to trong nhà máy, nh tính thông
dng ca các khuông dp, vt úc, các kích thc và chi tit tiêu chun hóa…
Khi xác ch kích thc kt cu ca máy in không ng b, gia hai ng kính trong và
ngoài ca lõi st stato có mt quan h nht nh:
n
D
D
D
k =

Quan h này ph thuc vào s ôi cc và c nêu trong bng:
0, 57 0, 68 0, 72 0, 77
Bng 2. 1 Tr s ca k
D
ng kính ngoài D
n
có liên quan mt thit vi chiu rng cun tôn k thut in và chiu cao

* Pk
S
E
= gi là công sut tính toán, trong ó η, cosϕ là hiu sut và h s công sut
nh mc ca máy và có th tra theo bng phía di.
Và k
E
= E/U lúc u tra theo hình 10-1 trang 231TKM.
u
t (%)
n
(Vòng / phút)
n
(Vòng / phút)
u
t (kW
)
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-18 -
Bng 2. 3 Hiu sut và cosϕ dãy ng c in không ng b 3K
H s cung cc t α
δ
và h s song k
s
ph thuc vào mc  bão hòa rng k
z
ca mch t. Lúc
bt u tính toán ta gi thuyt mt k
z

1
+=

Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-19 -
Trong ó n
g
và b
g
là s rãnh và chiu rng rãnh thông gió hng kính. Thng ly b
g
= 1cm,
còn n
g
thì chn sao cho chiu dài mi on lõi st vào khong 4 ÷ 6cm.
2. Chọn A và B
δ
Vic chn A và B
δ
nh hng rt nhiu n kích thc ch yu D và l. ng v mt tit kim
vt liu thì nên chn A và B
δ
ln, nhng nu A và B
δ
quá ln thì tn hao ng và st tng lên,
làm máy quá nóng, nh hng n tui th s dng máy. Do ó khi chn A và B
δ
cn xét n
vt liu s dng. Nu dùng vt liu st t tt (có tn hao ít hoc  t thm cao) thì có th chn

δ
tng, ngha là B
δ
tng hay A gim thì
đm
I
I
µ
tng dn n
cosϕ ca máy gim.
Nh ã bit, momen khi ng M
k
và momen cc i M
max
t l nghich vi in kháng ngn
mch x
n
, x
n
càng nh thì M
k
và M
max
càng ln.
Quan h gia A và B
δ
trong máy in không ng b theo ng kính ngoài D
n
c biu th
trong hình 10- 2 (trang 231, TKM).

1
**
'
Jna
I
s
đm
=

Trong ó:
a
1
- s mch nhánh song song ca dây qun;
n
1
– s si ghép song song.
Cn c vào s’
1
chn tit din dây quy chun s
1
, t ó c ng kính dây tiêu chun.
Chn a
1
và n
1
thích áng  ng kính dây không k cách in d ≤ 1,8 mm. i vi dây men
thì ng kính không ln hn 1,7 mm khi lng dây bng tay và không ln hn 1,4 mm khi
lng dây bng máy  khi nh hng n  bn c ca lp men cách in.
2. Xác định số rãnh stato
Khi thit k dây qun stato cn phi xác nh s rãnh ca mt pha di mi cc q

hao ph.
Sau khi chn q
1
thì s rãnh stato bng:
Z
1
= 2* m* p* q
1
.
Và bc rng stato:
1
1
*
Z
D
t
π
=

i vi rãnh na h, có th chn Z
1
theo bc rng stato t
1
, trong ó t
1
có th xác nh theo
bng sau
p
U(V)


r1
nh sau:
t
1
= (1,8 ÷ 2,2) * b
r1
III. Thiết kế lõi sắt rôto
S khác nhau gia các kiu máy không ng b là  rôto. Tính nng ca máy tt hay xu cng
là  rôto.  tha mãn các yêu cu khác nhau, có th ch to thành loi rôto dây qun, rôto
lng sóc n, rôto rãnh sâu, rôto lng sóc kép…
1. Rôto dây quấn
ng c công sut n 10-15 kW trc ây dùng dây qun tit din tròn mt lp ng tâm hai
mt phng (vi 2p = 4) hay ba mt phng (2p = 2). Khi y rôto chn rãnh na kín hình ôvan
hay qu lê vi ming rãnh b
42
=1,5 - 2 mm ;s pha rôto m
2
= 3 và ni hình sao.
Trong nhng nm gn ây, dây qun rôto thng dùng loi xp hai lp và s  dây qun
không khác vi dây qun stato. Dây qun cu to t nhng thanh dn tit din ch nht không
ln lm, to thành các phn t cng t vào trong thành h có b rng 3,3 - 5,6 mm  tránh
tn hao p mch và tn hao b mt trên rng stato và  cho h s khe h không khí k
δ
không
ln lm. Dây qun này c s dng cho nhng máy có chiu cao tâm trc n 280 mm. Khi h
> 280 mm thng dùng dây qun sóng kiu thanh dn. u im ca loi dây qun này, ngoài
vic gim khi lng ng  phn u ni ra còn cho phép nâng cao in áp  vành trt và
nh vy s làm nh dòng in qua chi than.
2. Động cơ lồng sóc thường
a) Chọn số rãnh rôto Z

quá nh. Trong các máy công sut ln,  gim in chn Z
2
> Z
1
b) Dạng rãnh rôto loại thường
Thit k dng rãnh cng là xác nh din tích rãnh (tc là din tích thanh dn ca lng sóc). Do
in tr r và in kháng tn x ca rôto có quan h vi hình dng rãnh rôto, nên khi rôto ã thit
k xong thì vic thit k dng rãnh rôto trc tip nh hng n tính nng ca máy. Ngày nay,
vi nhng máy có chiu cao tâm trc h=50 – 250 mm thng lng sóc c úc bng nhôm,
trong ó khi h = 50 – 250 mm th
ng úc bng áp lc, khi h ≥ 280 mm thì úc rung hay trng
lc.
Rãnh trong hình 2. 1a thng dùng trong máy không ng b rôto lng sóc có chiu cao tâm
trc h ≤ 160mm, trong ó thng ly b
42
= 1mm, h
42
= 0, 5 – 1mm, d
1
/d
2
= 6, 5 – 7, 5/4 – 6mm,
h
r1
= 10 – 20 mm.
Khi h ≥ 180mm dùng rãnh sâu hình ôvan nh hình 2 -1b hoc 2-1c, trong ó b
42
= 1, 5mm,
h
42

1
h
42
42
b
h
r2
h
d
1
1
42
b
h
42
h
r2
45°
45°
a) b) c)

Hình 3.1
Thit k rãnh rôto phi làm sao cho mt  t thông  rng và gông rôto phi nm trong phm
vi thích hp ghi trong các bng 2. 5. Vì vy khi thit k rãnh, phi nh kích tthc ti thiu
ca rng và gông rôto.
Mt khác i vói máy không ng b rôto lng sóc, tit din rãnh rôto ng thi là tit din
thanh dn rôto, vì vy phi làm sao cho mt  dòng in trong thanh dn rôto thích hp. Chn
mt  dòng 
in trong thanh dn J
td

Theo kt cu thì khe h ph thuc vào kích thc ng kính ngoài rôto, khong cách gia hai
 bi và ng kính trc. Nguyên nhân là ng kính D nh h
ng n dung sai lp ghép ca
v, np, lõi st, t ó quyt nh  lch tâm cho phép và lc t mt phía ca máy. ng kính
trc và khong cách gia hai  bi quyt nh  võng ca trc. Có th dùng nhng công thc
sau  chn h s khe h ca không khí:
- Vi nhng máy công sut P ≤ 20 kW:
Khi 2p ≥ 4 δ = 0, 25 + D*10
-3
mm
Khi 2p = 2 δ = 0, 3 +
1000
.5,1 D
mm
-Vi nhng máy công sut P > 20 kW:
mm
p
D
)
2
9
1(*
1200
+=
δ

Trong các công thc trên, D tính theo mm. Tr s δ tính ra phi làm tròn con s th hai sau du
phy thành 0 hoc 5.
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động
i vi các máy in thông dng, ta có th cho rng nhng tham s r

, do ó không cn xét n các hin tng
trên và coi nh tham s không i.
i vi ng c rôto lng sóc, khi khi ng thng óng trc tip ng c vào li in vi
in áp nh mc, vì vy dòng in khi ng ln (4 – 7)*I
m
làm cho in kháng x
1
, x
2
,
và
r
2
,
thay i rõ rt.
1. Sự thay đổi các tham số do hiện tượng hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện
 ci thin c tính khi ngbng cách li dng hin tng hiu ng mt ngoài ca dòng
in, thng ngi ta dùng rãnh sâu.
Dùng rãnh sâu có th tng in tr r
2
lúc khi ng cng nh gim in kháng vì tng các ng
cm ng t tn rãnh gim xung.
Khi khi ng, do tn s rôto cao nên do hin tng hiu ng mt ngoài, dòng in tp trung
lên phía trên rãnh. Vì vy ta cn xác nh  sâu quy i h
r
ca rãnh trong ó quy c dòng
in phân b u vá trên c s ó xác nh in tr c trong rãnh. Cng lp lun nh vy s
tìm c chiu sâu quy i ca rãnh h
x
và theo ó xác nh in kháng ca thanh dn.

r
tξ
=r
td
*k
R
 ây k
R
=1+
ϕ
*
'
2
2
l
l
r

Trong ó:
l’
2
chiu dài thanh dn
l
2r
chiu dài ca phn thanh dn nm trong rãnh tr các rãnh thông gió ngang trc
Khi rôto úc nhôm thì l’
2
=l
2r


dd
db
r
−
−
−=

H s k
R
c xác nh theo công thc sau:
td
lr
R
S
S
k
=

Trong ó:
S
td
: tit din thanh dn
Vi rãnh tròn ngi ta xét n hiu ng mt ngoài khi ξ>1, ây ξ tính theo công thc
p
fs
b
b
d
r
td