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
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ..................................................................................... 4
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ .................................................................... 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ...................................................................................... 7
IV. Công dụng............................................................................................................................... 8
V. Kết cấu của máy điện............................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
RÔTO LỒNG SÓC
..................................................................................................................... 11
I. Ưu diểm................................................................................................................................... 11
II. Khuyết điểm ........................................................................................................................... 11
III. Biện pháp khắc phục ............................................................................................................ 12
IV. Nhận xét................................................................................................................................ 12
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ.................................................................................................. 12
VI. Phương pháp thiết kế............................................................................................................ 12
VII. Nội dung thiết kế.................................................................................................................. 12
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc .......................................... 12
IX. Trình tự thiết kế..................................................................................................................... 15
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ..................................................... 17
I. Xác định kích thước chủ yếu ................................................................................................... 17
II. Thiết kế stato.......................................................................................................................... 19
III. Thiết kế lõi sắt rôto............................................................................................................... 21
IV. Khe hở không khí .................................................................................................................. 22
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động.................................. 23
PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG
SÓC
............................................................................................................................................. 27

......................................................................................................... 35
17. Chiều cao gông stato............................................................................................................ 36
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-2 -
18. Khe hở không khí.................................................................................................................. 36
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO ................................................................ 37
1. Số rãnh rôto Z
2
....................................................................................................................... 37
2. Đường kính ngoài rôto D’...................................................................................................... 37
3. Bước răng rôto t
2
.................................................................................................................... 37
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’
z2
............................................................................... 37
5. Đường kính trục rôto D
t
......................................................................................................... 37
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto I
td
........................................................................................ 37
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch I
v
....................................................................................... 38
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’
td
........................................................................................ 38
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch S

4. Mật độ từ thông ở răng stator B
z1
.......................................................................................... 40
5. Sức từ động trên răng stato.................................................................................................... 40
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto B
z2
............................................................................................ 41
7. Sức từ động trên răng rôto F
z2
............................................................................................... 41
8. Hệ số bão hòa răng k
z
............................................................................................................. 41
9. Mật độ từ thông trên gông stator B
g1
..................................................................................... 41
10. Cường độ từ trường ở gông stator H
g1
: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta
chọn
............................................................................................................................................ 41
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator L
g1
.................................................................................... 41
12. Sức từ động ở gông stator F
g1
.............................................................................................. 41
13. Mật độ từ thông trên gông rôto B
g2
...................................................................................... 41


Trang-3 -
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 ............................................................................. 43
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto r
td
................................................................................. 43
6. Điện trở vòng ngắn mạch r
v
................................................................................................... 44
7. Điện trở rôto r
2
....................................................................................................................... 44
8. Hệ số quy đổi γ ....................................................................................................................... 44
9. Điện trở rôto đã quy đổi......................................................................................................... 44
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λ
r1
........................................................................................... 44
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator................................................................................................... 45
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λ
đ1
............................................................................................... 45
13. Hệ số từ dẫn tản của stator ................................................................................................. 45
14. Điện kháng dây quấn stator x
1
............................................................................................. 45
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λ
r2
.............................................................................................. 45
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto...................................................................................................... 46
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối ............................................................................................. 46

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
s=1
.............................................................................................................................................. 56
4. Dòng điện khởi động .............................................................................................................. 57
5. Bội số dòng điện khởi động.................................................................................................... 58
6. Bội số momen khởi động ........................................................................................................ 58
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT .............................................................................................. 59
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm.............................................................. 59
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-4 -
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator.............................................................................................. 60
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator ................................................................................. 60
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy ....... 61
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy ............................................................................................... 61
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh.......................................................................................... 62
7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường ........................................................................... 63
8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato........................................................................................... 63
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI .................................................... 64
I. Hệ thống thông gió.................................................................................................................. 64
II. Tính toán thông gió................................................................................................................ 65
1. Xác định lượng không khí cần thiết........................................................................................ 65
III. Tính toán quạt gió ................................................................................................................ 66
1. Đặc điểm của quạt ly tâm....................................................................................................... 66
2. Đặc tính của quạt ly tâm ........................................................................................................ 66
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q.................................................................................... 66
2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại.......................................................................................... 67

I. Đại cương về máy
điện không đồng bộ
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-5 -
Máy in không ng b do kt cu n gin, làm vic chc chn, s dng và bo qun thun
tin, giá thành r nên c s dng rng rãi trong nn kinh t quc dân, nht là loi công sut
di 100 kW.

ng c in không ng b rôto lng sóc cu to n gin nht nht là loi rôto lng sóc úc
nhôm) nên chim mt s lng khá ln trong loi ng c công sut nh và trung bình. Nhc
im ca ng c này là iu chnh tc  khó khn và dòng in khi ng ln thng bng
6-7 ln dòng in nh m
c.  b khuyt cho nhc im này, ngi ta ch to ông c
không ng b rôto lng sóc nhiu tc  và dùng rôto rãnh sâu, lng sóc kép  h dòng in
khi ng, ng thi tng mômen khi ng lên.
ng c in không ng b rôto dây qun có th iu chnh tc c tc  trong mt chng
mc nht 
nh, có th to mt mômen khi ng ln mà dòng khi ng không ln lm, nhng
ch to có khó hn so vi vi loi rôto lng sóc, do ó giá thành cao hn, bo qun cng khó
hn.
ng c in không ng b c sn xut theo kiu bo v IP23 và kiu kín IP44. Nhng
ng c in theo cp bo v IP23 dùng qut gió hng tâm t  hai
u rôto ng c in.
Trong các ng c rôto lng sóc úc nhôm thì cánh qut nhôm c úc trc tip lên vành
ngn mch. Loi ng c in theo cp bo v IP44 thng nh vào cánh qut t  ngoài v
máy  thi gió  mt ngoài v máy, do ó tn nhit có kém hn do vi loi IP23 nhng bo
dng máy d dàng hn.
Hin nay các nc
ã sn xut ng c in không ng b theo dãy tiêu chun. Dãy ng c

Trang-6 -
2
n
n
2
n
1
1
n
s
1
N
1
dt
F
dt
F

Hình 1.1
T trng quay ca stato cm ng trong dây rôto sc in ng E, vì dây qun stato kín mch
nên trong ó có dòng in cha. S tác dng tng h gia các thanh dn mang dòng in vi
t trng ca máy to ra các lc in t F
t
tác dng lên thanh dn có chiu xác nh theo quy
tc bàn tay trái.
Tp hp các lc tác dng lên thanh dn theo phng tip tuyn vi b mt rôto to ra mômen
quay rôto. Nh vy, ta thy in nng ly t li in ã c bin thành c nng trên trc
ng c. Nói cách khác, ng c không ng b là mt thit b in t, có kh nng bi
n in
nng ly t li in thành c nng a ra trên trc ca nó. Chiu quay ca rôto là chiu quay


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.
Tn s dòng in trong rôto rt nh, nó ph thuc vào tc  tr
t ca rôto so vi t trng:
1
1
21121
2
*
*60
)(**
60
* fs
n
nnnpnn
pf =
−
=
−
=

Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-7 -
ng c không ng b có th làm vic  ch  máy phát in nu ta dùng mt ng c khác
quay nó vi tc  cao hn tc  ng b, trong khi các u ra ca nó c ni vi li n.
Nó cng có th làm vic c lp nu trên u ra ca nó c kích bng các t in.
ng c không ng b có th cu t

- 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
nng thành c nng hay ngc li, ng thi v mt kinh t thì giá thành ca dây qun cng
chim mt phn khá cao trong toàn b giá thành máy.
2. Phần quay (Rôto)
Rôto ca ng c không ng b gm lõi st, dây qun và trc (i vi ng c dây qun còn
có vành trt).
- Lõi sắt
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-8 -
Lõi st ca rôto bao gm các lá thép k thut in nh ca stator, im khác bit  ây là
không cn sn cách in gia các lá thép vì tn s làm vic trong rôto rt thp, ch vài Hz, nên
tn hao do dòng phuco trong rôto rt thp. Lõi st c ép trc tip lên trc máy hoc lên mt
giá rôto ca máy. Phía ngoài ca lõi thép có x rãnh  t dây qun rôto.
- Dây quấn rôto
Phân làm hai loi chính: loi rôto kiu dây qun va loi rôto ki
u lng sóc
- Loại rôto kiểu dây quấn
Rôto có dây qun ging nh dây qun stato. Máy in kiu trung bình tr lên dùng dây qun
kiu sóng hai lp, vì bt nhng dây u ni, kt cu dây qun trên rôto cht ch. Máy in c
nh dùng dây qun ng tâm mt lp. Dây qun ba pha ca rôto thng u hình sao.
c im ca loi ng c kiu dây qun là có th thông qua chi than a
in tr ph hay
sut in ng ph vào mch rôto  ci thin tính nng m máy ,iu chinh tc  hay ci
thin h s công sut ca máy.
- Loại rôto kiểu lồng sóc
Kt cu ca loi dây qun rt khác vi dây qun stato. Trong mi rãnh ca lõi st rôto, t các

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
in ng b, nên ch trong vài trng hp nào ó (nh trong quá trình in khí hóa nông thôn)
cn ngun in ph hay tm thi thì nó cng có mt ý ngha rt quan trng.
V. Kết cấu của máy điện
Mc dù kích thc ca các b phn vt liu tác dng và c tính ca máy ph thuc phn ln
vào tính toán in t và tính toán thông gió tn nhi
t, nhng cng có phn liên quan n kt
cu ca máy. Thit k kt cu phi m bo sao cho máy gn nh, thông gió tn nhit tt mà
vn có  cng vng và  bn nht nh. Thng cn c vào iu kin làm vc ca máy 
thit k ra mt kt cu thích hp, sau ó tính toán c các b phn  xác nh
 cng và 
bn ca các chi tit máy. Vì vy thit k kt cu là mt phn quan trng trong tòan b thit k
máy in.
Máy in có rt nhiu kiu kt cu khác nhau. S d nh vy vì nhng nguyên nhân chính sau:
- Có nhiu loi máy in và công dng cng khác nhau nh máy mt chiu, máy ng b, máy
không ng b v. v… cho nên yêu cu i vi kt c
u máy cmg khác nhau. Công sut máy
khác nhau nhiu.  nhng máy công sut nh thì giá  trc ng thi là np máy. i vi
máy ln thì phi có trc  riêng.
- Tc  quay khác nhau. Máy tc  cao thì rôto cn phi chc chn hn, máy tc  chm thì
ng kính rôto thng ln.
- S khác nhau ca ng c s cp kéo nó (i vi máy phát in) hay ti (i vi ng c

in) nh tuabin nc, tuabin hi, máy diezen, bm nc hay máy công tác v. v…Phng thc
truyn ng hay lp ghép cng khác nhau.
- Cn c vào tính toán in t và tính toán thông gió có th a ra nhiu phng án khác nhau.
Nhng phng án này v kích thc, trng lng, tính tin li khi s dng,  tin cy khi làm

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
vt  ngoài hoc nc ri vào theo các góc  khác nhau. Loi này thng là t thông gió.
Theo cp bo v thì kiu này thuc các cp bo v t IP11 n IP33
- Kiểu kín
Là loi máy mà không gian bên trong máy và môi trng bên ngoài máy c cách ly. Tùy
theo mc  kín mà cp bo v là t IP44 tr lên. Kiu kín thng là t thông gió bng cách
thi gió  mt ngoài v máy hay thông gió c l
p bng cách a gió vào trong máy bng
ng ng. Thng dùng loi này  môi trng nhiu bi, m t …
Kiu bo v c bit nh loi chng n, bo v chng môi trng hóa cht.
b) Phân loại theo cách lắp đặt
Theo cách lp t máy, ký hiu ch IM kèm theo 4 ch s tip theo.  ây, ch s th nht ch
kiu kt cu gm 9 s
 ánh t 1 n 9 trong ó s 1 ch  bi c lp trên np máy và s 9 ch
cách lp t bit. Ch s th hai và ba ch cách thc lp t và hng ca trc máy. S th t
ch kt cu ca u trc gm 9 loi ánh s t 0 n 8 trong ó s 0 ch máy có mt u trc
hình tr, s 8 ch
 u trc có các kiu c bit khác.
2. Kết cấu stato của máy điện xoay chiều
a) Vỏ máy
Khi thit k kt cu v stato phi kt hp vi yêu cu v truyn nhit và thông gió, ng thi
phi có   cng và  bn, không nhng sau khi lp lõi st và c khi gia công v. Thng
  cng thì   bn. V có th chia làm hai lo
i: loi có gân trong và loi không có gân
trong. Loi không có gân trong thng dùng i vi máy in c nh hoc kiu kín, lúc ó
lng lõi st áp sát vào mt trong ca v máy và truyn nhit trc tip lên v máy. Loi có gân
trong có c im là trong lúc gia công, tc  ct gt chm nhng ph liu b i ít hn loi

2
i vi máy c trung, n 10kg/cm
2
ói vi
máy c nh và phi có nhng vòng ép  m bo gi áp sut ó.  tránh lõi st  hai u b
tn ra thì trong máy nh dùng nhng tm thép dy 1,5 mm ép li. Trong máy ln dùng tm thép
có rng. Rng phi tán hay hàn vào tm thép ép  m bo khi quay không vng ra.
Vòng ép ca máy in mt chiu và máy không ng b rôto dây qun mt mt dùng  ép
cht lõi st, mt m
t dùng  làm giá  u dây qun. Trong máy in c nh thng úc
bng gan, trong máy ln thng dùmg thép tm hàn li. Dùng giá  lin vành ép s d dàng
cho vic ai u dây cho khi vng ra khi quay.
Rôto máy in không ng b thng có rãnh na kín và dùng nêm c nh dây trong rãnh.
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG
BỘ RÔTO LỒNG SÓC
I. Ưu diểm
- Kt c
u n gin nên giá thành r.
- Vn hành d dàng, bo qun thun tin.
- S dng rng rãi và ph bin trong phm vi công sut nh và va.
- Sn xut vi nhiu cp in áp khác nhau (t 24 V n 10 kV) nên rt thích nghi cho tng
ngi s dng.
II. Khuyết điểm
- H s công sut thp gây tn tht nhiu công sut phn kháng ca li i
n.
- Không s dng c lúc non ti hoc không ti.
- Khó iu chnh tc .
- c tính m máy không tt, dòng m máy ln (gp 6-7 ln dòng nh mc).
- Momen m máy nh.
Luận Án Tốt Nghiệp

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.
Các chi tit này không tham gia vào quá trình bin i nng lng.
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc
1. Tiêu chuẩn về dãy công suất
Hin nay các nc ã sn xut ng c in không ng b theo dãy tiêu chun. Dãy ng c
in không ng b công sut t 0,55 kW n 90kW ký hiu K theo tiêu chu
n Vit Nam
1987-1994:
Công sut (kW): 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
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-13 -
Dãy công sut c c trng bi s cp hay h s tng công sut:
n
n
HP
P
P
K
*2
1*2
2
+
=

2. Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặc độ cao tâm trục

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
ph thuc phn ln vào vic chn cách in ca máy.
Khi chn v
t liu cách in cn chú ý n nhng vn  sau:
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-14 -
- Vt liu cách din phi có  bn cao, chu tác dng c hc tt, chu nhit và dn nhit tt li
ít thm nc.
- Phi chn vt liu cách in có tính cách in cao  m bo thi gian làm vic ca máy ít
nht là 15-20 nm trong iu kin làm vic bình thng, ng thi m bo giá thành ca máy
không cao.
- Mt trong nhng y
u t c bn nht là làm gim tui th ca vt liu cách in (cng là tui
th ca máy) là nhit . Nu nhit  vt quá nhit  cho phép thì cht in môi,  bn c
hc ca vt liu gim i nhiu, dn n s già hóa nhanh chóng cht cách in.
Hin nay, theo nhit  cho phép ca vt li
u (nhit  mà vt liu cách in làm vic tt trong
15-20 nm  iu kin làm vic bình thng). Hi k thut in qut t IEC ã chia vt liu
cách in thành các cp sau ây:
ch in
 cho phép(ºC)
tng nhit(ºC)
Vt liu cách in thuc các cp cách in trên i th có các loi sau:
- Cp Y: Gm có s bông, t, si nhân to, giy và ch phm ca giy, cactông, g v. v… Tt
c du không tm sn cách in. Hin nay không dùng cách này vì chu nhit kém.
- Cp A: Vt liu cách in ch yu ca cp này cng ging nh cp Y nhng có tm s

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,
dn nhit tt và yêu cu chu m tt.
Vt liu cách in dùng trong mt máy in hp thành mt h thng cách in. Vic t hp các
vt liu cách in, vic dùng sn hay keo  gn chc chúng li, nh hng gia các cht cách
in vi nhau, cách gia công và tình trng b mt v
t liu v. v… s quyt nh tính nng v c,
in, nhit ca h thng cách in, và tính nng ca h thng cách in này không th hin mt
cách n gin là tng hp tính nng ca tng loi vt liu cách in. 7. Các tiêu chuẩn khác
Cn quan tâm n cosϕ, η,
đm
I
min
I
,
đm
M
M
min
,
đm
M
M
max

∆(
đm

) ≤ -20% (so vi tiêu chun).
8. Chế độ làm việc
Gm có các ch  làm vic sau:
- Ch  làm vic liên tc.
- Ch  làm vic ngn hn.
- Ch  làm vic ngn hn lp li.
IX. Trình tự thiết kế Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-16 -

Xác đònh kích thước cơ bản
λ
Thông số ban đầu
Thiết kế Stato
Thiết kế Rôto
Tính toán mạch từ
Tính toán thông số dây
Tính toán tổn hao
Đặc tính làm việc
Đặc tính mở máy
Tính toán nhiệt
Tính toán cơ
Tính toán thông gió
Tính toán vật liệu
Imm
Iđm
Mmm

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
tâm trc máy h ã c tiêu chun hóa. Vì vy, thng chn D
n
theo h và t ó tính ngc li
D
n
.
ng kính ngoài ti a D
n
max theo chiu cao tâm trc h và ng kính ngòai tiêu chun D
n

ca các ng c in không ng b Nga, dãy 4A cp cách in F nh trong bng 10-3 trang
230 TKM
Chiu dài phn ng c tính theo công thc:
dbds
nDBAkk
S
l
......
.10.1,6
2
7
δδ
δ
α
=

δ
và
k
s
. Sau khi tính toán xong mch t mi nghim li tr s k
z
. Nu sai s so vi ban u quá ln
thì phi gi thuyt li k
z
ri tính li.
H s dây qun k
d
lúc u chn theo kiu dây qun. i vi dây qun mt lp ly k
d
= 0, 95 ÷
0, 96, vi dây qun hai lp hoc mt lp mà 2p = 2 thì k
d
= 0,90 ÷ 0,91, còn máy nhiu cc thì
k
d
= 0,91 ÷ 0,92.
Trong máy in không ng b, khi chiu dài lõi st ngn hn 250 ~ 300mm, vic tn nhit
không khó khn lm nên lõi thép có th ép thành mt khi, do ó chiu dài tính toán ca phn
ng trên khe h bng chu dài lõi st l
1
. Khi lõi st dài hn thì phi có rãnh thông gió hng
kính, nên lúc ó chiu dài lõi st bng:
gg
bnll *
1

δ
ln. Dùng dây ng có cp cách in cao thì có th chn A ln. Ngoài ra t s gia A và B
δ

cng nh hng n c tính làm vic và khi ng ca ng c không ng b, vì A c
trng cho mch in, B
δ
c trng cho mch t.
H s cos ca máy ch yu ph thuc vào t l gia dòng in t hóa vi dòng in nh
mc.
A
B
k
kk
I
I
dđm
δ
δµµ
τ
δ
**
*
*78,1
1
=

T công thc trên ta thy khi t s
A
B

Cng ging các máy in khác, vic chn D và I cho mt máy không ch có mt nhóm tr s, vì
vy khi thit k phi cn c vào tình hình sn xut mà tin hành so sánh phng án mt cách
toàn din  c mt phng án kinh t và hp lý nht.
 máy in không ng b, qua nhng máy ã thit k ch to và có tính nng tt, tính kinh t

cao thì λ nên nm trong phm vi gch chéo ca hình 10- 3 (trang 233, TKM). Vì vy khi bt
u thit k mt máy mi nên nghim li λ sau khi ã sác nh D và l.
II. Thiết kế stato
1. Dây quấn stato
Vic chn kiu dây qun và kiu rãnh stato cóp th theo cách sau:
Vi in áp ≤660 V, chiu cao tâm trc ≤160 mm có th chn dây qun mt lp ng tâm c
trong rãnh na kín. Vi h = 180-250 mm dùng dây qun 2 lp c vào rãnh na kín. V
i h ≥
250 mm dùng dây qun 2 lp phn t cng c vào rãnh na h.
Vi in áp cao, U = 6000 V dùng dây qun 2 lp phn t cng c vào rãnh h. Dây dn tit
kim tròn hin nay thng dùng dây men cách in cp E tr lên. Dây dn tit kim ch nht
thng dùng loi bc 2 lp si thy tinh cách in cp B tr lên.
Mun chn kích thc dây trc h
t phi chn mt  dòng in J ca dây dn. Cn c vào
dòng in nh mc  tính ra tit din cn thit. Vic chn mt  dòng in nh hng n
hiu sut và s phát nóng ca máy mà s phát nóng này ch yu ph thut vào tích s AJ.
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-20 -
Trong máy in không ng b, tích s AJ theo ng kính ngoài lõi st D
n
c nêu trong
hình 10-4 (trang 237, TKM).
S b tính tit din dây dn thành phn bng:
111

1
. Nên chn
q
1
trong khong t 2÷5. Thng ly q
1
= 3÷4. Vi máy công sut nh hoc tc  thp, ly q
1

= 2. Máy tc  cao công sut lncó th chn q
1
= 6. Chn q
1
nhiu hay ít có nh hng n s
rãnh stato Z
1
. S rãnh này không nên nhiu quá, vì nh vy din tích cách in rãnh chim ch
so vi s rãnh ít s nhiu hn, do ó h s li dng rãnh s kém i. Mt khác, v phng din
 bn c mà nói rng s yu. Ít rng quá s làm cho dây qun phân b không u trên b mt
lõi st nên sc t ng phn cng có nhiu sóng bt cao.
Tr s q
1
nên chn s nguyên vì ci thin c c tính làm vic và có kh nng làm gim ting
kêu ca máy. Ch trong trng hp không th tránh c mi dùng q
1
là phân b vi mu s là
2. S d nh vy vì sc t ng sóng bt cao và sóng rng ca dây qun vi q
1
là phân s trong
máy in không ng b là máy có khe h rt nh, d sinh ra rung, momen ph và làm tng tn

Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-21 -

3. Dạng rãnh stato
Dng rãnh ph thuc vào thit k in t và loi dây dn. Rãnh c thit k sao cho có th
cho va s dây dn thit k cho mt rãnh k c cách in và công ngh ch to d, mt  t
thông trên rng và gông không ln hn mt tr s nht nh  m bo tính nng ca máy.
i vi rãnh na kín v
i dây dn tit din tròn,  xác nh mc  lp y rãnh khi lng dây
vào rãnh thng dùng h s lp y k

.
Thng khi thit k ly k

= 0,7 ÷ 0,75 là thích hp nht.
Ming rãnh b
41
= d
c
+ 1,5 mm trong ó d
c
là ng kính dây k c cách in. Chiu cao
ming rãnh h
41
thng ly trong khong 0,4÷0,8mm. i vi rãnh na h hoc h, quan h
gia bc rãnh t
1
và chiu rng rãnh b
r1

Vic chn s rãnh rôto lng sóc Z
2
là mt vn  rt quan trng, vì khe h ca máy rt nh, khi
khi ng momen ph do t trng sóng bc cao gây nên nh hng rt ln n quá trình khi
ng và nh hng n c c tính làm vic. Vì vy,  có tính nng tt, khi chn Z
2
phi tuân
theo mt s hn ch nht nh.
S phi hp s rãnh stato Z
1
và rôto Z
2
c ghi trong bng 10-6 trang 246 TKM
Khi làm nghiên cu rãnh thì s phi hp s rãnh Z
1
và Z
2
cho phép rng rãi hn, tuy vy nó làm
cho momen cc i và cosϕ h thp xung mt tí, vì vy không ly b
n
quá ln.
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-22 -
Thng trong các máy không ng b công sut nh chn Z
2
< Z
1
 cho rng rãnh rôto khi
quá nh. Trong các máy công sut ln,  gim in chn Z

1
= d
2
= b
r2
= 3, 5 – 6mm, h
r2
= 25 – 45mm. Máy càng ln tc  càng cao
thì b
r2
càng sâu.

h
r2
h
1
h
42
b
42
d
1
2
d
d
1
d
1
h
1

td
= (2, 5 ÷ 3, 5)A/mm
2
khi thanh dn úc nhôm và J
td
= (4
÷8) A/mm
2
khi thanh dn bng ng, trong ó tr s ln dùng cho công sut nh. Mt  dòng
in  vòng ngn mch J
v
chn thp hn J
td
khng 20÷ 25 %.
Chiu cao vành ngn mch thng ly cao hn chiu cao rãnh rôto:
b
v
≥ 1, 2*h
r2
Chiu dài lõi st rôto l
2
thng thit k bng chiu dài lõi st stato l
1
hoc dài hn 4 – 10 mm.
IV. Khe hở không khí
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-23 -
Khi chn khe h không khí δ ta c gng ly nh  dòng in không ti nh và cosϕ cao,
nhng khe h quá nh làm cho vic ch to và lp ráp thêm khó khn, stato d chm vi rôto

i vi các máy in thông dng, ta có th cho rng nhng tham s r
1
, r
2
,
, x
1
, x
2
,
ca máy là
hng s khi máy làm vic t không ti n nh mc. Khi h s trc ln hn tr s sm ng vi
momen cc i, o dòng in bây gi ã ln hn 2,5 ln dòng in nh mc, lúc ó bt u có
hin tng bão hòa rng do t thông ti vì vy x
1
và x
2
,
gim. Mt khác do hin tng hiu ng
mt ngoài trong thanh dn rôto nên nhng tham s r
2
,
, x
2
,
cng thay i.
i vi ng c in rôto dây qun, khi khi ng có bin tr ng R
k
ni vi mch rôto nên
dòng in khi ng không vt quá(1 – 1,5)* I

và theo ó xác nh in kháng ca thanh dn.
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-24 -
Tr s h
r
và h
x
c xác nh theo công thc sau:
h
r
=
ϕ
+1
a

h
x
= a*ψ
Trong ó:
a: chiu cao ca ng hay nhôm trong rãnh
H s
ϕ
và
ψ
c xác nh theo ng cong  hình 10- 13 (trang 256, TKM).
a) Cách xác định điện trở r của dây quấn rôto khi tính đến dòng điện mặt ngoài
Trc ht phi xác nh in tr ca thanh dn khi tính n dòng in mt ngoài r
tξ
:


Vi rãnh nh hình 2-4b thì phi tính tit din rãnh ng vi choiu cao h
r
)
2
(*
28
*
1
12
d
h
bdb
S
r
r
lr
−
+
+=
π

)
2
(*
2
1
21
d
h

td
5
1
10**
*1,*0***2
−
=
πξ

Trong ó:
S: hê s trt
Luận Án Tốt Nghiệp

Trang-25 -
r
b
b
: t s b rng thanh dn và rãnh. Khi rãnh sâu và thanh ng hp thì
r
b
b
=0,9. Vi rôto úc
nhôm thì
r
b
b
=1.
ρ- in tr sut ca vt liu thanh dn
lúc ó: k
R

b) Cách xác định điện kháng tản x
2ξ
của rôto khi xét đến hiện tượng hiệu ứng mặt ngoài
Dòng in my ngoài ch gây ra s thay i h s t dn tn rãnh λ
r2ξ.
Vi rãnh hình qu lê,
λ
r2ξ
c xác nh theo công thc:
λ
r2ξ
=[
4
4421
*]
*2
66,02)
*8
*
1(
*3 b
h
b
b
S
b
b
h
r
+−+−

3
1
*)
*2
*3
*3 b
h
bb
h
b
h
+
+
+
ψ

-Vi rãnh vuông:
λ
r2ξ
=
4
4
4
3
2
1
*2
*3
*)
*3

2
λ
λ
ξ
∑
∑

Trong ó:
x
2
: in kháng rôto

Trích đoạn Hệ thống thơng giĩ

---