Bộ khoa học và công nghệ Bộ Công thơng
Báo cáo tổng hợp
Kết quả khoa học và công nghệ đề tài
nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo động cơ
điện tiết kiệm năng lợng

Mã số: 06/2008/HđKHCN-DN Cơ quan chủ trì đề tài: Công ty cp chế tạo máy điện Việt Nam-Hungari
Chủ nhiệm đề tài: KS. Trần Quang Tâm 7830
31/3/2010

Hà Nội-2010


(Họ, tên, chữ ký và đóng dấu)
Bộ Khoa học và Công nghệ
(Ký tên và đóng dấu khi gửi lu trữ) Hà Nội-2010
Mẫu số 09-DN

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SAU NGHIỆM THU
ĐƯỢC NGÂN SÁCH HỖ TRỢ KINH PHÍ THEO NGHỊ ĐỊNH 119/1999/NĐ-CP
Nơi nhận báo cáo: Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo
động cơ điện tiết kiệm năng lượng”
2. Tên doanh nghiệp chủ trì đề tài: Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việt Nam-Hungari
3. Địa chỉ trụ sở chính: Tổ 53, thị trấn Đông Anh thành phố Hà Nội
4. Điện thoại: 04.38823284 Fax: 04.38823291
5. Thời gian thực hiện: Bắt đầu 09/2008 Kết thúc: 02/2010
6. Báo cáo các nội dung nghiên cứu đã thực hiện:
- Nghiên cứu các tiêu chuẩn về động cơ điện hiệu suất cao của châu Âu

2 Động cơ hiệu suất cao 5,5kW-1500vg/ph Cái 50
3 Động cơ hiệu suất cao 11kW-1500vg/ph Cái 30
4 Động cơ hiệu suất cao 18,5kW-1500vg/ph Cái 30

- Kết quả nghiên cứu của đề tài đã góp phần nâng cao thương hiệu, sức
cạnh tranh của doanh nghiệp trên thị trường, tạo thêm việc làm cho người
lao động
- Triển vọng ứng dụng sản phẩm của đề tài: động cơ điện hiệu suất cao
sẽ dần thay thế các sản phẩm động cơ điện thế hệ cũ có hiệ
u suất thấp.
Vì sử dụng động cơ hiệu suất cao sẽ góp phần giảm chi phí năng lượng
trong sản xuất đem lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho người sử dụng.
- Với sự huy động tối đa đội ngũ kỹ sư và công nhân lành nghề, công ty
đã hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra của đề tài, sản phẩm chế tạo ra đạt
tiêu chuẩn v
ề chỉ tiêu tiết kiệm năng lượng của Việt Nam: TCVN
7540-1:2005 và tiêu chuẩn về đo lường hiệu suất Quốc tế IEC 34-2
DANH MỤC SẢN PHẨM KHCN

Mức chất lượng
Mẫu tương tự
Số
TT

Tên sản phẩm cụ thể và
chỉ tiêu chất lượng chủ yếu
của sản phẩm
Đơn
vị đo


91,2
CEMEP
8. Tình hình sử dụng kinh phí:
Tổng kinh phí đã sử dụng: 7.391.296.837 đồng
Trong đó:
+Kinh phí do Nhà nước cấp: 1.083.320.000 đồng
+Nguồn vốn của Doanh nghiệp: 6.307.976.837 đồng
- Tuy đề tài thực hiện trong lúc đang xảy ra khủng hoảng kinh tế, việc
huy động vốn gặp nhiều khó khăn nhưng Công ty cổ phần chế tạo máy
điện Việt Nam-Hungari đã huy động tốt các nguồn lực sẵn có trong vi
ệc
triển khai đề tài, đảm bảo chi đúng mục đích và có hiệu quả đối với kinh
phí đầu tư.
- Tổng hợp báo cáo quyết toán kinh phí:
Đơn vị tính: Đồng
Đông Anh, ngày tháng 03 năm 2010
Chủ nhiệm đề tài
(Ký tên)
Tổng giám đốc doanh nghiệp
(Ký tên và đóng dấu)
Ks. Trần Quang Tâm

III.Luận giải về việc đặt ra mục tiêu của đề tài 8
PHẦN II: SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC NÂNG CAO HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 10
I.Tình hình tiêu thụ điện năng ở châu Âu 10
II.Tình hình tiêu thụ điện năng ở Mỹ
10
III.Về lợi ích kinh tế từ việc giảm tiêu hao điện năng 11
PHẦN III: PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG TRONG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 12
1,Đặt vấn đề 12
2,Phân bố tổn hao trong động cơ không đồng bộ 12
PHẦN IV: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ 13
1,Yếu tố vật liệu 13
2,Yếu tố thiết kế 14
3,Yế
u tố công nghệ 16
4,Các giải pháp nâng hiệu suất 16
PHẦN V: THIẾT KẾ ĐIỆN TỪ ĐỘNG CƠ HIỆU SUẤT CAO 18
I.CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 18
II.TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH LÕI THÉP ĐỘNG CƠ 18
III.TÍNH TOÁN RĂNG RÃNH, DÂY QUẤN STATO 21
IV.THIẾT KẾ TỐI ƯU HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 26
V.MỘT SỐ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 36
PHẦN VI: HIỆU QUẢ KINH TẾ ĐẠT ĐƯỢC TỪ VIỆC NÂNG CAO HIỆU SU
ẤT ĐỘNG
CƠ ĐIỆN 47
1, Xét chi phí vật liệu 47
2, Hiệu quả kinh tế từ việc ứng dụng sản phẩm của đề tài 47
PHẦN VII: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 50
A.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHẦN ĐIỆN TỪ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 50
B.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT CƠ KHÍ VÀ LẮP RÁP 53
I.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TI

3. Tên doanh nghiệp chủ trì đề tài: Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việt Nam – Hungari(VIHEM)
Địa chỉ trụ sở chính: Tổ 53, Thị trấn Đông Anh, Thành phố Hà Nội
Điện thoại: 043.8823284
Fax: 043.8823291
4. Số đăng kí kinh doanh: 0103015539 ngày cấp: ngày 22 tháng 01 năm 2007
Nội dung kinh doanh: Thiết kế chế tạo động cơ điện các loại
Cơ quan cấp đăng kí kinh doanh: Phòng kinh doanh – Sở Kế hoạch và Đầ
u tư thành
phố Hà Nội
Địa chỉ: Số 18 Yên Phụ, Hà Nội
Điện thoại: 043.7151080
5. Cơ quan chủ quản doanh nghiệp(nếu có): Bộ Công Thương
Địa chỉ: 54 Hai Bà Trưng, Thành phố Hà Nội
Điện thoại: 043. 8258311 Fax: 043.39349500
6. Họ tên chủ nhiệm đề tài: Ông Trần Quang Tâm
Chức danh khoa học: Kỹ sư
Cơ quan công tác: Công ty cổ phần chế tạo máy điện
Việ
t Nam – Hungari
Điện thoại: 043.9685098
Fax: 043.8823291
7. Hình thức nghiên cứu:
- Tự nghiên cứu:
- Phối hợp nghiên cứu:
- Đặt hàng cho cơ quan khác nghiên cứu:
8. Cơ quan phối hợp nghiên cứu: Trung tâm Đào tạo Bảo dưỡng công nghiệp
(CFMI)Trường ĐHBK Hà nội
Địa chỉ: Nhà A phố Tạ Quang Bửu, Trường ĐHBK Hà nội
Điện thoại: 04.38683707 Fax: 043.5684160

Đơn
vị đo

Cần đạt
Trong
nước
Thế
giới
Dự
kiến
số
lượng/
quy mô
sản
phẩm
tạo ra

1 2 3 4 5 6 7
1 Động cơ 4kW-1500vg/ph
Hiệu suất η
Cái
%
TCVN 7540-1: 2005
87

CEMEP 100
2 Động cơ 5,5kW-1500vg/ph
Hiệu suất η
Cái
%

xây dựng của các chuyên viên thuộc Bộ Khoa Học Công Nghệ, Quỹ phát triển Khoa
học và Công nghệ, Bộ Công Thương, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp sau
khi đọc bản tổng kết này. 5
PHẦN I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ HIỆU SUẤT
CAO
I. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Sự phát triển công nghiệp trên thế giới đang phát triển mạnh mẽ, do vậy nhu cầu sử
dụng năng lượng ngày một tăng cao, việc sử dụng năng lượng một cách hiệu quả và
tiết kiệm là xu thế mà các nước công nghiệp phát triển hướng tới. Các nước có nền
công nghiệp phát triển như: M
ỹ Đức, Ý, Nhật Bản từ lâu họ đã đặt vấn đề về năng
lượng lên hàng đầu và gần đây ở Úc, Canađa, Ấn Độ cũng đã triển khai đề án về tiết
kiệm năng lượng. Trước thực tại đó, ngày nay các công ty chế tạo máy điện trên thế
giới đều có xu hướng chung là giảm nhỏ thể tích và nâng cao hiệu suất của thiết bị.
Đối với lĩnh vực chế tạo máy điện, sự phát triển của máy điện luôn luôn gắn liền với
sự phát triển của nền sản xuất công nghiệp.Tốc độ phát triển của nền sản xuất công
nghiệp của một nước đòi hỏi một tốc độ phát triển tương ứng của ngành công nghiệp
điện lực và thường được dự
báo từ trước.
Sự phát triển của khoa học công nghệ, kỹ thuật mới và vật liệu mới không ngừng
được phát triển, đã tạo điều kiện cho ngành chế tạo máy điện không ngừng đổi mới,
đặc biệt ngày nay nhờ có sự trợ giúp đắc lực của máy tính trong khâu tính toán thiết
kế (các phần mềm thiết kế, mô phỏng,…) và gia công chi tiết (các máy gia công NC,
CNC,…) các loại máy điện nói chung và động c
ơ điện nói riêng ngày càng phong phú
về chủng loại (Động cơ điện một chiều công suất lớn, động cơ bước, động cơ thông
minh, động cơ phanh từ, v.v…), dải công suất ngày càng được mở rộng (động cơ điện

nghiệm, giao dịch, thương mại, đặt hàng, trong đó đối với máy điện quay có tiêu
chuẩn IEC34-2 đưa ra phương pháp thử nghiệ
m đối với động cơ tiết kiệm năng lượng,
theo CEMEP phân hiệu suất năng lượng của động cơ điện thành 3 dải: EFF1 cho động
cơ tiết kiệm năng lượng(Energy-saving and/or High efficiency) có mức hiệu suất cao
nhất, tiếp theo là mức “hiệu suất cải tiến”(Improve Efficiency) EFF2, mức EFF3 là
loại mức hiệu suất thông thường là mức hiệu suất thấp nhất.
Nói tóm lại, vấn đề
tiết kiệm năng lượng đã trở thành vấn đề cấp thiết toàn cầu, các
nước tiên tiến đã sớm thực hiện trước và việc thiết kế, chế tạo động cơ điện tiết kiệm
năng lượng cũng là một trong những vấn đề cấp thiết đó.
II. Tình hình nghiên cứu trong nước
Thực hiện đường lối đổi mới, mở
cửa của Đảng và Nhà nước, nền kinh tế Việt
Nam đã và đang phát triển mạnh mẽ, sản xuất công nghiệp ngày một lớn mạnh, do đó
nhu cầu sử dụng điện năng ngày một tăng. Theo thông tin của tổng công ty Điện lực
Việt Nam(EVN), mùa khô năm 2007 Việt nam bị thiếu khoảng 1.600MW điện so với
dự kiến, ước tính năm 2008 thiếu hụt 8,6 tỷ kWh và
đỉnh điểm năm 2009 thiếu hụt
10,3 tỷ kWh. Năm 2007, EVN đã phải cắt điện luôn phiên trên diện rộng và cắt điện
như vậy ước tính gây thiệt hại cho sản xuất khoảng 0,5 USD/1kWh, cũng theo dự báo
của EVN tốc độ tăng trưởng mỗi năm của phụ tải cả nước có thể vượt ngưỡng 20%.
Để giảm tiêu thụ điện năng cho chi
ếu sáng, Tổng công ty Điện lực Việt Nam đã kết
hợp với Công ty cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông, Công ty cổ phần Điện
Quang thực hiện đề tài sản xuất bóng đèn tiết kiệm điện compact thay thế cho bóng
đèn sợi đốt thông thường. Như vậy, có thể coi đây là một “ đề tài mở đầu ” về tiết
kiệm năng lượng.
Trong lĩ
nh sản xuất máy điện quay, năm 2005 Công ty TNHH nhà nước một

cổ phần chế tạo máy điện Việt Nam-Hungari đã thực hiện thành công đề tài: “Nghiên
cứu thiết kế và công nghệ chế tạo động cơ điện tiết kiệm năng lượng”, sản phẩm
của đề tài đạt tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7540-1:2005 và đã được Trung tâm đo
lường tiêu chuẩn Quốc gia cấp chứng nhận, Bộ Công Thương quyết đị
nh cho dán
nhãn động cơ tiết kiệm điện cho 4 loại động cơ: 4kW; 5,5kW; 11kW; 18,5kW tốc độ
1500 r/min
Trong quá trình khảo sát thị trường cơ điện cho thấy nhu cầu của thị trường về
động cơ điện tiết kiệm năng lượng là rất lớn. Có thể nêu ví dụ ở đây, những đơn vị
đang có nhu cầu động cơ điện tiế
t kiệm năng lượng:
1. Công ty TNHH cơ khí Duyên Hải;
2. Công ty xi măng Hướng dương – Ninh Bình;
3. Công ty thép Tam điệp- Ninh Bình;
4. Công TNHH Đông Hà;
5. Công ty Cơ khí Hải phòng;
6. Công ty thép cổ phần chế tạo máy SINCO;
7. Công tyTNHH kỹ thuật công nghiệp Long Vân;
8. Công ty TNHH thương mại sản xuất Châu Phú v.v,
Việc triển khai chế tạo sớm các sản phẩm mà “trong nước có thể thực hiện
được” là rất c
ần thiết nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành cơ khí chế tạo
Việt Nam và chiếm lĩnh thị trường nội địa. Công ty VIHEM thực hiện thành công đề

8
tài: “Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo động cơ điện tiết kiệm năng
lượng”, sẽ góp phần vào:
- Phát triển công nghiệp trong nước,
- Góp phần bảo vệ môi trường do tiết kiệm điện năng tiêu thụ,
- Giảm chi phí sản xuất cho các ngành sản xuất do chi phí điện năng giảm

thí nghiệm nhằm kiểm định và ổn định các thông số của sản phẩm. Khi đặc tính của
sản phẩm đạt yêu cầu thiết kế thì sẽ tiến hành sản xuất thử nghiệm với số lượng đủ lớn
nhằm xác định tính ổn định về công nghệ chế tạo và
đưa ra thị trường góp phần kịp

9
thời vào việc giảm tiêu hao điện năng cho Quốc gia, sau khi kết thúc đề tài Công ty sẽ
mở rộng cho các dãy công suất khác theo nhu cầu thị trường.
Trên cơ sở công nghệ và thiết bị sẵn có, để sản xuất và kiểm định chất lượng động
cơ điện tiết kiệm năng lượng, Công ty đã trang bị thêm một số thiết bị mới về công
nghệ chế tạo và thi
ết bị thử nghiệm tổn hao sắt từ, thiết bị thử cao áp
* Liệt kê danh mục các công trình có liên quan:
- Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện phòng nổ công suất đến
18,5kW;
- Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện phanh từ;
- Đề tài: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo động cơ điện VS;
- Dự án: Hoàn thiệ
n thiết kế và công nghệ chế tạo động cơ điện phòng nổ có cấp
công suất đến 45 kW;
- Các tài liệu chính sử dụng cho tính toán thiết kế, lập quy trình công nghệ chế tạo và
thử nghiệm gồm:
+Tiêu chuẩn quy định mức hiệu suất động cơ điện: CEMEP của châu Âu.
+Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7540 - 1: 2005
+ Máy Điện - A.V.IVANOV SMOLENSKI (Vũ Gia Hanh - Phan Tử Thụ - biên
dịch)
+ Máy Điện- Vũ Gia Hanh, Tr
ần Khánh Hà, Phan Tử Thụ
+ Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm SPEED
+ Thiết kế máy điện – Cergeyep, Moscova;

các động cơ điện 3pha không đồng bộ ở liên minh châu Âu năm 2010 sẽ tiêu thụ 645
TWh với sự phân bố như sau :
II. Tình hình tiêu thụ điện năng ở Mỹ
Công suất hệ thống lưới điện c
ủa Mỹ vào khoảng 700GW, trong đó động cơ 1pha và
3pha chiếm tới 60% công suất sử dụng. Tổn hao công suất trên động cơ điện ở Mỹ gần
45 tỷ kWh với giá trị kinh tế thất thoát gần 3tỷ đô la. Theo cách tính trên website
/> thì cứ tiêu
thụ 1kWh thải ra môi trường 1,34 lbs khí CO
2
, như vậy chỉ tính riêng tổn hao công
suất điện của động cơ điện ở Mỹ đã làm tăng khí thải CO
2
ra môi trường một lượng
là : 1,34 x 45 x 10
6
= 60,3 x 10
6
(lbs)
Dải công suất
kW

Điện năng tiêu thụ
TWh

x1500x1% = 1,854 tỷ đồng/ngày
12
PHẦN III: PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG TRONG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
1, Đặt vấn đề
Động cơ điện xoay chiều 3pha tiêu thụ khoảng 90% điện năng tiêu thụ dành cho động
cơ điện với dải công suất từ 0,75kW đến 750kW [5]

2, Phân bố tổn hao trong động cơ không đồng bộ
Theo thống kê của R. Hanitsch phân bố tổn hao trên động cơ không đồng bộ có thể
biểu thị bằng biểu đồ sau Từ biểu đồ phân bố tổn hao trên cho thấy tổn hao đồng ở Stator (chiếm 35% tổng
tổn hao), tổn hao thép chiếm 23%, tổn hao đồng Rotor chiếm 20% và tổn hao sắt
chiếm 23%(chủ yếu trên Stator). Như vậy, tổn hao tập trung chủ yếu trên Stator nên
trong thiết kế động cơ theo hướng tối ưu hóa hiệu suất năng lượng ta cần có giải pháp
ưu tiên giảm các thành phần tổn hao chủ yếu này mới
đạt được hiệu suất động cơ như
mục tiêu đề ra

13
PHẦN IV: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ
1, Yếu tố vật liệu
Vật liệu chế tạo chính của động cơ điện bao gồm dây điện từ, nhôm đúc và tôn

Từ giản đồ năng lượng ở trên cho chúng ta thấy rõ sự liên hệ giữa vật liệu chính chế
tạo động cơ điện như dây đồng, thanh dẫn rôto, tôn silíc. Dây đồng có điện trở suất
càng nhỏ thì tổn hao đồng P
Cu1
càng nhỏ, dây đồng dùng chế tạo dây quấn động cơ
điện thường sử dụng đồng gần nguyên chất M1(có điện trở suất ρ
Cu
= 17,9 x 10
-3 14
Ωmm
2
/m ở 20
0
C) để giảm tổn hao đồng. Thanh dẫn rô to của động cơ thường được
chế tạo bằng thanh dẫn đồng M1(ở những động cơ từ vài trăm kW trở lên), ở những
động cơ nhỏ từ 132kW trở lại, do yếu tố công nghệ, thanh dẫn trên rô to được đúc
bằng nhôm A5 đến A7(99,7%AL(có điện trở suất ρ
AL
= 29 x 10
-3
Ωmm
2
/m ở 20
0
C).
Như vậy, về mặt lý thuyết muốn giảm tổn hao đồng trên rô to, ta có thể sử dụng thanh
dẫn đồng trên rô to vì đồng có điện trở suất nhỏ hơn nhôm 1,6 lần, nhưng ở những

δ

+Thông số dây quấn Stator : u
r
, W
s
, S
r1
, K
lđ
, d
cu1
/d
cd1
, J
1

+Số răng rãnh, kích thước răng rãnh stator rotor : Z
1
/Z
2
, h
r1
, b
z1
, d
1s
, d
2s
, h

quyết định đến thể tích và tính năng của động cơ, do vậy việc chọn các tham số này rất
quan trọng: nếu chọn A lớn thì tổn hao đồng tăng, chọn B
δ
lớn thì mật độ từ cảm trong
lõi thép tăng làm tăng tổn hao thép.Với thép kỹ thuật điện có từ thẩm cao, tổn hao thép
ít ta có thể chọn B
δ
lớn và A nhỏ để giảm tổn hao đồng (chiếm tới 35% công suất tổn
hao) nhằm tăng hiệu suất động cơ điện. Tuy nhiên, khi tỷ lệ B
δ
/A tăng nghĩa là B
δ

tăng, A giảm sẽ làm tăng dòng điện từ hóa I
µ
(%) tăng làm giảm cosϕ. Do vậy, ta phải
căn cứ vào yêu cầu đầu vào như η, cosϕ để lựa chọn và tính toán lại cho đến khi có
kết quả hợp lý nhất.
+Chọn khe hở không khí: khi khe hở không khí lớn làm tỷ lệ δ/τ tăng, kết quả là
I
µ
/I
đm
tăng, kết quả là cosϕ giảm. Để đảm bảo cosϕ nằm trong giới hạn cho phép, vì
vậy trong tính toán động cơ hiệu suất cao người ta cố gắng giảm nhỏ khe hở không khí
xuống trong giới hạn công nghệ cho phép.
+Chọn mật độ dòng điện : mật độ dòng điện dây quấn stator, rotor quyết định một
phần tổn hao đồng ở stator, rotor, chọn mật độ dòng đi
ện nhỏ làm giảm điện trở stator,
rotor làm giảm tổn hao đồng, góp phần tăng hiệu suất động cơ.

giảm thiểu.
Công nghệ đúc thanh dẫn rotor tốt sẽ loại bớt hiện tượng co ngót, rỗ khí và xốp
trong thanh dẫn rotor đảm bảo đúng tiết diện thiết kế của thanh dẫn, góp phần giảm
tổn hao trên thanh dẫn rotor và đảm bảo tuổi thọ của rotor nói riêng và động cơ nói
chung
4,Các giải pháp nâng hiệu suất
Về việc tính toán dây quấn, sự lựa chọn vậ
t liệu dẫn điện trên Stator và Rotor có
liên quan trực tiếp đến tổn hao chính trên động cơ điện là tổn hao đồng trên Stator và
Rotor
Tổn hao thép ngoài yếu tố vật liệu còn phụ thuộc vào khâu tính toán thiết kế, công
nghệ chế tạo máy điện vì tổn hao thép tỷ lệ với mật độ từ cảm và tần số từ trường,
công thức sau biểu thị mối tương quan này:
P
Fe
= P
h
+ P
e
= K
h
* f * B
n
+ K
e
*f
2
* B
2


I. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
• TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ HIỆU SUẤT CAO:
Từ các yêu cầu trên, việc tính toán thiết kế động cơ điện tiết kiệm năng lượng cũng
tương tự như trình tự thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc thông
thường, tuy nhiên để động cơ điện đạt được hiệu suất cao ta phải thiế
t kế theo hướng
ưu tiên một số yếu tố quyết định đến hiệu suất của động cơ như thông số dây quấn,
chọn thép kỹ thuật điện, chọn kích thước răng rãnh, chọn tải cảm B
δ
(T), tải đường A
(A/cm). Số liệu đầu vào thiết kế gồm các thông số sau :
- Công suất định mức của động cơ P
2
(kW)
- Điện áp định mức U
2
(V)
- Tần số f (Hz)
- Tốc độ quay n (r/min)
- Hiệu suất η%
- Hệ số công suất cosϕ
- Chế độ làm việc S1
- Bội số mômen mở máy
dm
k
M
M

- Bội số mômen cực đại
dm

d
. Các kích thước này phụ thuộc vào công suất tính toán của động cơ P'(kVA); tốc độ
quay của từ trường
p
f π2.
= ω
1
(rad/s) (tốc độ đồng bộ); mật độ tự cảm ở khe hở không
khí B
δ
(T); phụ tải đường A(A/cm).
3- Thể tích động cơ xác định theo công thức sau:
D
2
l
δ

=
δδ
α
BAkkn
P
dqs

'.10.1,6
1
7

Trong đó: Công suất tính toán của động cơ được tính theo công thức:
P’=

20
Đường kính trong của lõi thép stato D tính theo đường kính ngoài và tốc độ đồng bộ
của động cơ:
D
n
= (1,75 ÷ 1,85).D với 2p =2
D
n
= (1,55 ÷ 1,65).D với 2p =4
D
n
= (1,4 ÷ 1,5 ).D với 2p =6 ÷ 8
6- Chiều dài tính toán của lõi thép:
Chiều dài tính toán của lõi thép được tính theo công thức:

);(
α
'.10.1,6
δ
2
δ
7
δ
cm
BADnkk
P
l
dqs
=


δ
là từ cảm khe hở không khí (T). Trị số A, B
δ
được chọn theo kinh
nghiệm thiết kế.
Tải đường A(A/cm) và tải cảm B
δ
là hai tham số chính quyết định đến thể tích và tính
năng của động cơ, do vậy việc chọn các tham số này rất quan trọng: nếu chọn A lớn
thì tổn hao đồng tăng, chọn B
δ
lớn thì mật độ từ cảm trong lõi thép tăng làm tăng tổn
hao thép.Với thép kỹ thuật điện có từ thẩm cao, tổn hao thép ít ta có thể chọn B
δ
lớn
và A nhỏ để giảm tổn hao đồng (chiếm tới 35% công suất tổn hao) nhằm tăng hiệu
suất động cơ điện. Tuy nhiên, khi tỷ lệ B
δ
/A tăng nghĩa là B
δ
tăng, A giảm sẽ làm tăng
dòng điện từ hóa I
µ
(%) tăng làm giảm cosϕ. Do vậy, ta phải căn cứ vào yêu cầu đầu
vào như η, cosϕ để lựa chọn và tính toán lại cho đến khi có kết quả hợp lý nhất.