Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỐNG SÓC

Đồ án môn học là mốc quan trọng để kiểm tra khả năng nhận thức của
sinh viên trong thời gian học tập và những kiến thức đã được giảng dạy ở trong
trường.đòng thời nó còn đánh giá khả năng vận dụng lý thuyết để phân tích tổng
hợp…giải quyết các bào toán trong thực tế.khi làm đồ án sinh viên có quyền trao
đổi,học hỏi và
trau dồi kiến thức.
Nhận thức tầm quan trọng đó em đả làm việc nghiêm túc vận dụng những kiến thức
sẵn có của bản thân,những đóng góp ý kiến của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn
của cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân và một số thầy cô giảng dạy trong khoa điện
của trường đại học sư phạm kĩ thuật vinh để hoàn thành đồ án môn học này.
“THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG DỒNG BỘ 3 PHA ROTO LỒNG SÓC’’
Do điều kiện thời gian hạn hẹp và những kiến thức của bản thân
chưa đủ nên đồ án cắc chắn sẻ có nhiều thiếu sót nên mong thầy cô giáo và bạn bè
cho em những ý kiến quan trọng để giúp em hoàn thành đồ án môn học này.
Qua đồ àn này em xin cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân đả hết lòng giúp đỡ
và hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình học tập trong trường và quá trình làm
đồ án môn học này,qua đây em xin gửi lời cảm ơn thầy cô giáo bộ môn đả giúp đỡ
em hoàn thành đồ án môn học này.
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
I-Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ 3 pha
I.1- Khái quát chung về động cơ không đồng bộ 3 pha
Trong quá trình khai thác và phục vụ nền kinh tế quốc dân không thể nói đến
sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác .các máy thực hiện sự biến đổi
cơ năng thành diện năng hoặc ngược lại gọi là các loại máy điện .
Các máy điên biến đổi cơ năng thành điện năng gội là các loại máy phát điện

Từ công thức: p=
n
đb
f.60

⇒
n đb=
p
f.60
=
3
50.60
=1000(vòng/phút)
Với 2p=6 và p đm=4(kw),tra bảng IV.1 phụ lục IV ta có chiều cao tâm trục :
h=13(mm)
2)đường kính ngoài stato
Theo bảng 10-3 ta có đường kính ngoài stato theo tiêu chuẩn Dn=22,5
3)đường kính trong stato
Theo bảng 10-2,với 2p=6 ta có:Kd=(0.7-0.72).22,5=157.5-162
Ta chọn:D=160m=16(cm)
4)công thức tính toán
P’=
)(44,5
84,0.84,0
4.965,0
cos.
.
kw
p
đmđm

.....
'.10.1,6
2
7
2
7
cm
DBAkk
p
ndq
==
δδδ
α
Lấy chuẩn lδ=8(cm)
Do lõi sắt ngắn nên làm thành 1 khối .chiều dài lõi sắt stato ,roto bằng:
l1=l2=lδ=8(cm)
6)bước cực
)(37,8
6
16.
2
.
cm
p
D
===
ππ
τ
7)lập phương án so sánh
Hệ số:λ=

1
=6.3.2=36 rãnh
10)bước rãnh stato
t
1
=
1
.
Z
D
π
=
)(14)(4,1
36
16.
mmcm
==
π
11)số thanh dẫn tác dụng của một rãnh
U
r
=
)(58,45
6,8
1.4,1.280
..
1
11
thanh
I

đm

trong đó : - a
1
=1 số nhánh song song
-n
1
:số sợi dây ghép song song,chọn n
1
=2
-j
1
:mật độ dòng điện dây quấn stato,theo phụ lục IV,bảng IV-1
trang 464 giáo trình thiết kế máy điện của trần khánh hà:dãy công suất
chiều cao tâm trục của động cơ không đồng bộ roto lồng sóc ,kiểu kín
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 3
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
IP44 theo TCVN-1987-94,cách điện cấp B ,công suất p=4(kw),số đôi cực
2p=6,=> h=132(mm)
theo hình 10-4 ,chọn tích số A
j
=1890(A
2
/cm.mm
2
)
=>mật độ dòng điện
)/(75,6

)
14)kiểu dây quấn
Chọn dây quấn 1 lớp bước đủ với y=6 vì u=220 (v) và chiều cao tâm trục
của máy h ≤ 160(mm) nên ta có thể chọn dây quấn một lớp đồng tâm đặt vào rãnh
½ kín
Ta có:
6
6
36
2
===
p
z
τ
=>hệ số bước đủ : β=
1
6
6
==
τ
y
15)hệ số dây quấn
Hệ số dây quấn bước đủ
K
y1
=sin(
1)1.
2
sin().
2

==
hệ số dây quấn stato:
k
dq1
=k
y1
.k
r
=1.0,97=0,97
16)từ thông khe hở không khí
Theo công thức 4-80 trang 114 sách TKMĐ:
3
11
1
10.6,30036,0
97,0.276.50.1,1.4
220.96,0
....4
.
−
====
dq
dme
kwfk
uk
δ
φ
(wb)
Trong đó : -k
E

=8(cm) xác định ở mục 5
kiểm tra :
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 4
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
sai số A là hoàn toàn chấp nhận được
sai số B
δ
=6,66% > 5%
nhận xét :do sai số như đã tính nên vượt quá giá trị cho phép ,để hiệu chỉnh lại trị
số này cho thích hợp thì ta phải giải hệ số K
dq1
bằng cách sử dụng dây quấn bước
ngắn với y=10,β=0,833
K
dq1
=sin(
966,0)833,0.
2
sin().
2
==
π
β
π
97,0
)2/30sin(.2
)2/30.2sin(
)2/sin(.

−
====
φ
Sai số 4,11% < 5% là chấp nhận được
18)xác định chiều dài răng stato
)(67,0
95,0.8.85,1
4,1.8.84,0
.
..
11
1
'
1
1
'
cm
klB
tlB
b
c
z
z
===
δδ
Trong đó : -l
δ
=l
1
=8(cm) xác đinh ở mục 7

11
4
cm
klB
cgl
==
φ
trong đó:B
gl
:mật độ từ thông gông stato,B
gl
=1,5÷1,65 ta chọn sơ bộ:B
gl
=1,6(T)
20)kích thước rãnh và cách điện rãnh
-diện tích của rãnh(tính sơ bộ) là:
S’
r
=
kd
dun
cdr
2
1
..
Với : -n
1
=2 là số sợi dây ghép ||,được chọn ở mục 13
-U
r

1
').(
2
1
11
==−−=−−=
Với: -h’
g1
=1,52cm tính ở mục 19
-D
n
= 22,5cm tính ở mục 4
-D=16cm đường kính stato ,tính ở mục 4
*)chiều cao thực của răng stato
h
z1
=h
r1
-h
41
=17,3-0,5=16,8(mm)
*)bề rộng miệng rãnh stato là:
b
41
=3,2mm = 0,32cm
h
41
=0,5mm =0,05cm
-chiều rộng rãnh stato từ phía đấy tròn nhỏ
+)d

=0,67cm chiều rộng răng stato ,tính ở mục 18
-z
1
=36 rãnh tính ở mục 9
Theo bảng VIII-1 ở phụ lục VIII chiều dày cách điện rãnh là :C=0,25(cm). của nêm
là : C’=0,35(cm)
*)tính hệ số lấp đầy k
đ
-Diện tích rãnh (trừ nêm)
)(27,130)
2
8
1,12(
8
4,98
8
)4,98(
)
2
(
28
)(
'
2
22
12
21
2
2
2

-chiều dày cách điện giữa hai lớp :C’=0,35(mm)
)(3,1535,0.
2
8
.25,0)].4,98(1,12.2
2
4,9.
['.
2
.
)].(.2
2
.
[
2
1
2112
2
mmC
d
Cddh
d
S
cd
=++++=++++=
π
π
ππ
-diện tích có ích của rãnh :
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 6

)(67,08,0
36
8,005,0.216(
.2(
'
min1
1
min141
1
mmb
z
bhD
b
r
r
z
=−
++
=−
++
=
π
π
-chiều rông răng stato phía đáy rãnh tròn
-chiều rộng
răng stato
trung bình :
673.0
2
675,067,0

g
==+−
−
=+−
−
=
Trong đó: h
r1
=1,73(cm) tính ở mục 20
24)khe hở không khí
Khi chọn khe hở không khí δ ta cố gắng lấy nhỏ để cho dòng điện
không tải nhỏ và cosφ cao,nhưng khe hở không khí nhỏ sẻ khó khăn trong việc chế
tạo và quá trình làm việc của máy :stato rất dể chạm với roto (sat cốt),làm tăng
thê,m tổn thất phụ ,điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên.theo công thức
10-21 trang 253,thiết kế máy điện của Trần Khánh Hà ,đối với loại động cơ có
công suất không lớn hơn p=4 kw <20 kw ,2p=6 ta có :
)(33,0)(033,0)
6
9
1(
1200
16
)
2
9
1(
1200
mmcm
p
D

rz
=−
++
=−
++
=
ππ
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
D’=D-2δ=16-2.0,04=15,92(cm)=159,2(mm)
Trong đó:
-D=18(cm) đường kính trong2 stato
-δ =0.04(cm) khe hở không khí tính ở mục 23
27)Đường kính trục roto
D
t
=0,3.D=0,3.16=4,8(cm)=48(mm)
28)Bước răng roto
)(1,15)(51,1
33
92,15.'.
2
2
mmcm
z
D
t
====
ππ

=0,95
cmcmb
z
(6,7)(76,0
95,0.8.75,1
8.51,1.84,0
'
2
===⇒
)
Trong đó :-B
z2
:mật độ từ cảm răng roto ,theo bảng 10-5b trang 241 sách thiết kế
máy điện của trần khánh hà ta chọn B
z2
=1,75
30)Dòng điện trong thanh dẫn roto
)(76,340
33
94,0.276.3.2
.6,8.84,0
..2
..
2
111
112
A
z
kwm
IkII

td
=3(A/mm
2
)
Tiết diện thanh dẫn:
)(6,113
3
76,340
'
2
2
mm
J
I
S
td
td
===
32) Tiết diện vành ngắn mạch
Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch : J
v
=2,5(A/mm
2
)
)(92,241
5,2
8,604
2
mm
J

Do động cơ có chiều cao tâm trục h=132 (mm) do đó ta chọn dạng rãnh roto là rãnh
sâu hình quả lê như hình 10-8b trang 248 TKM Đ và có các thông số như sau:
-h
42
=0,5(mm)
-b
42
=1(mm)
-d
1
=7(mm)
-d
2
=4,9(mm)
-h
r2
=18(mm)
-Chiều cao vành ngắn mạch a=22(cm)
-Chiều rộng vành ngắn mạch b=17(cm)
-Đường kính vành ngắn mạch:
D
v
=D – (a+1)=159,2 – (22+1)=136,2(mm)=13,62(cm)
*)khoảng cách giữa 2 tâm đừng tròn giữa 2 đáy rãnh roto
h
12
=10,7(mm)
34) Diện tích rãnh roto
)(32,927,10.
2

1
=7(mm) tính ở mục 33
-d
2
=4,9(mm) tính ở mục 33
-h
12
=10,7 (mm) tính ở mục 33
35) Diện tích vành ngắn mạch
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 9
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
S
v
=a.b=22.17=374(mm
2
)
a
v
roto
D’ D
v
b
v
36) Tính các kích thước thực tế
)(64,1)(4,16
3
9,4
18

ππ
Trong đó: -z
2
=47 rãnh xác định ở mục 24
-D’=15,92(cm) xác định ở mục 25
-Bề rộng răng roto ở chỗ hẹp nhất
)(1,3)(31,07,0
33
)55,0.27,092,15(
).2'(
'
max2
2
42max2
2
mmcmd
z
hdD
b
r
r
z
==−
−−
=−
−−
=
π
π
Tronmg đó : -d

1
8,1
2
8,492,15
6
1
2
'
222
mmcmdh
dD
h
r
t
g
==+−
−
=+−
−
=
Trong đó : -d
2
=0,49 (cm) đường kính đáy tròn roto chỗ nhỏ nhất , xác đinh ở
Trên
-h
r2
=18 (mm) chiều cao của rãnh roto .xác đinh ở trên
38) Độ nghiêng rãnh stato
Để giảm bớt biên độ của các sóng bậ cao,ta có thể làm rãnh stato , roto
nghiêng,với cách dùng rãnh nghiêng ta sẽ có nhiều phối hợp rãnh stato và roto :

r
h
1
2
1
d
2
d
4
2
4
2
h
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
Trong đó : -t
1
=1,4 (cm) ,xác định ở mục 10
-δ=0,4 (cm) khe hở không khí xác định ở mục 23
Theo công thức trên ta có:
16,1
4,0.49,04,1
4,1
1
=
−
=⇒
δ
k

δ
δ
.
22
2
2
vt
t
k
−
=
Trong đó : -
83,0
4,0
1
5
)
4,0
1
(
5
)(
2
42
2
42
2
=
+
=

δ
kkk
vt
t
k
40) Sức từ động trên khe hở không khí
Mạch từ có hai đoạn qua không khí ,bề rộng của khe hở không khí
theo hướng kính ,theo công thức :
F
δ
=1,6.B
δ
.k
δ
.10
4
.δ=1,6.0,84.1,18.0,04.10
4
=634,4 (A)
Trong đó : - B
δ
=0,84 (T) mật độ từ thông khe hở không khí ,tính ở mục 17
-δ=0,04 (cm) bề rộng khe hở không khí chọn ở mục 23
41) Mật độ từ thông ở răng stato
-Tính lại việc chọn B
z1
=1,85 (T) ở mục 18:
Theo công thức:
)(84,1
95.0.8.673,0

z1
), giá trị của H
z1
được tra trong phụ lục V-5 trang 608 TKM Đ :bảng
và đường cong từ hóa
Với B
z1
=1,84(T) ,ta dùng phương pháp nội suy từ hai giá trị lân cận ,tra bảng V-6 cho loại tôn
silic: H
z1
=20,75 (A/cm)
43) Sức từ động trên răng stato
F
z1
=2.h’
z1
.H
z1
=2.1,68.20,75=69,72(A)
Với : h’
z1
=1,68(cm) tính ở mục 20
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 12
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
44) Mật độ từ thông trên răng roto
Tương tự cách tính mật độ từ thông trên răng stato ở công thức 41
*) xét phía răng roto rộng nhất (b
z2max

45) Cường độ từ trường H
z2min
từ phía b
z2max
B 1,5 1,65 1,8
H 7,63 ? 17,2
Với : -B
z2min
= 1,54 ta có :
-H
z2min
= 7,63+(17,2-7,63).
)/(415,12
5,18,1
5,165,1
cmA
=
−
−
Với B và H tra trong bảng V.5 trang 607 sách thiết kế máy điện của trần khánh hà
46) Sức từ động trên răng roto
F
z2
=2.h’
z2
.H
z2
=2.1,31.12,415=32,53(A)
Trong đó: -h’
z2

=631,4 (A) tính ở mục 10
-F
z1
=69,72 (A) tính ở mục 43
-F
z2
=32,53 (A) tính ở mục 46
48) Mật độ từ thông trên gông stato
Tính lại việc chọn sơ bộ ở mục 19
)(22,1
95,0.8.99,1.2
10.0037,0
...2
10.
4
111
4
1
T
klh
B
cg
g
===
φ
Trong đó : -Φ= 0,0037(wb) tính ở mục 17
-l
1
=8(cm) tính ở mục 7
-k

π
π
51) Mật độ từ thông trên gông stato
Trường ĐHSPKT Vinh Trang 13
Đồ Án Môn Học SVTH:Nguyễn Huy Kỳ . Lớp K
3
_Điện B
F
g1
=L
g1
.H
g1
=11,15.5,01=55,9(A)
52) Mật độ từ thông trên gông roto
)(63,0
95,0.8.84,3.2
10.0037,0
...2
10.
4
222
4
2
T
klh
B
cg
g
===

L
gt
g
=
+
=
+
=
π
π
Trong đó : -d
t
= 4,8 (cm) đường kính trục roto,tính ở mục 26
-h
g2
=5,5 (cm) tính ở mục 37
55) Sức từ động tổng trên gông stato
F
g2
=L
g2
.H
g2
=5,5 . 1,54 = 5,75(A)
56) Sức từ động tổng của toàn mạch
Theo công thức 4-82 trang 114 TKM Đ của TKH :
)(3,79575,59,5553,3272,694,631
2121
AFFFFFF
ggzz

Theo công thức 4-83 trang 115 TKM Đ-TKH :
)(3,3
97,0.276.3.9,0
3,795.3
...9,0
.
111
A
kwm
Fp
I
dq
===
Σ
µ
Trong đó: -F
Ʃ
=795,3(A) tính ở mục 56
-w
1
=276 vong ,tính ở mục 12.số vòng dây quấn stato
-k
dq1
=0,97 hệ số dây quấn stato ,tính ở mục 15
*)dòng điện từ hóa tính theo đơn vị %
%37,38
6,8
3,3
%
1