Luận Văn Đề Tài

Thiết kế dây quấn động cơ
không đồng bộ ba pha
Roto lồng sóc
 án tt nghip

1

đề tài :”Thiết kế dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha Roto lồng
sóc”. CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY QUẤN
MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀUMÁY IN
XOAY CHIU
I. I CNG

Dây qun phn ng có nhim v cm ng c mt sc in ng nht
nh .Khi có chuy
n ng tng i vi t trng khe h. Dây qun phn
ng ca máy in xoay chiu bao gm dây quán Stato và dây qun Roto.
Cng ging nh dây qun ca máy in mt chiu, dây qun phn ng
ca máy in xoay chiu gm nhiu phn t ni vi nhau theo mt quy
lut nào ó. Phn t  ây cng chính là bi dây và 

2) S cc t 2p
3) S mch nhánh song song a
4) S pha m
5) S vòng ca mt pha W
6) Cách ni dây (  hay Y )
7) S rãnh ca mt pha di mt bc cc :
pm
Z
q
2
=

8) Bc dây y……
Trong thc t có nhiu kiu dây qun cho máy in không ng b Roto
lng sóc, tuy nhiên theo phng pháp b trí ca các cnh ca dây qun
trong rãnh thì dây qun phân làm hai loi : mt lp và hai lp.
Trong khuôn kh ca cun  án này ta ch  cp ti mt s kiu dây
qun hay dùng ch yu nht.
II .DÂY QUN MT LP
Dây qun mt lp thng c dùng trong các ng c in công sut
di 10kw và trong các máy phát in tuabin nc.Trong dây qun mt
lp, s rãnh ca mt pha di mt bc c
c q thng là s nguyên, cnh
ca bi dây chim c rãnh nên s cnh ca bi dây ca mt pha di mt
 án tt nghip

3

bc cc úng bng q và di mi ôi cc mi pha có mt t bi dây
gm q bi dây.Trc khi i vào c th tng kiu, ta nghiên cu s sp

chn. Trong trng hp ó có th
chia 1/2 s t bi dây t trong mt
mt phng còn li t lên mt mt phng khác (hình 1-2) và c gi là
dây qun ng tâm hai mt phng.
Nu p là s l thì s t bi dây chia chn cho ba do ó có th t các bi
dây lên ba mt phng khác nhau (hình 1.2) và gi là dây qun ng tâm
ba mt phng. Nu mun t vào hai mt phng thì mt b
i dây phi un
li (nh hình 1-3).

H×nh 1.2 d©y quÊn ®ång t©m 3 mÆt ph¼ng
víi p lμ sè ch½n
p= 2
q= 2
q= 4

thc hin c dây qun có tr kháng i xng. Khi a = 2 ch có p = 4, 8,
12….mi thc hin c iu ó.
i vi dây qun ba mt phng, vì dây qun mi pha t trong mt mt
ph
ng nên tng tr ca các mch song song ca mt pha có th bng nhau
nhng tng tr ca các pha li không th bng nhau c. tránh c
iu ó, trong thc t ngi ta c qun các t bi dây hoàn toàn nh nhau
và lúc t dây vào các mt phng thì c ép dây sao cho va vào các ch
trng.
Tóm li dây qun ng tâm hai mt phng và ba mt phng thc cht là
dây qun không i x
ng.
2. DÂY QUN NG KHUÔN :
 án tt nghip

6

Ngc li vi dây qun ng tâm, dây qun ng khuôn là loi dây
qun i xng vì nó do nhng bi dây ging nhau hp li. Dây qun ng
khuôn có th chia làm ba loi : n gin, phân tán và móc xích.
S  ca mt pha dây qun ng khuôn n gin nh  hình1-1,ca loi
ng khuôn phân tán nh hình 2-1. So vi loi dây qun ng tâm phân
tán ch khác nhau  hình dáng ca u dây ni.



Vì mi bi dây do hai cnh ngn và dài hp li nên bc dây phi là s
l. Dây qun ng tâm và ng khuôn n gin, phân tán u thuc loi
dây qun bc  còn dây qun móc xích có th là bc  hay bc
ngn. V quan h in và t, dây qun móc xích có th là bc ngn
nhng nhìn toàn b dây qun thì ging nh m
t dây qun bc , vì
vy u im ca dây qun này là tit kim ng  phn u ni.
II. DÂY QUN HAI LP

Cng nh  máy in mt chiu,dây qun hai lp ca máy in xoay
chiu gm nhiu bi dây c lp hp li, có bao nhiêu rãnh thì có by
nhiêu bi dây.Dây qun hai lp là loi dây qun mà trong mi rãnh có t
hai cnh tác dng, nh vy s bi dây bng s rãnh S = Z, s t bi dây
trong mt pha bng Z/mq=2mpq/mq=2p, ngha là bng s cc c
a máy.
Khi qun dây, cnh th nht ca mi bi dây c t  lp trên ca mt
rãnh, còn cnh th hai c t  lp di ca mt rãnh khác vi khong
 án tt nghip

8
Hình trình bày s  trin khai ca dây qun xp,di mi cc mt
phacó hai bi dây ni tip nhau thành mt nhóm.Vì các nhóm bi dây
c t liên tip di các cc S và N nên sc in ng cm ng ca
1
2
3
4
5
6
A
Z
B
X
C
Y
N
S
A
Z
B
C
X
Y
 án tt nghip

9

chúng có chiu ngc nhau,u ca các nhóm bi dây,chng hn nh pha

2
 s.. ca hai nhóm cùng chiu nhau.

IV. KT LUN :
Do vy vi nhiu kiu loi dây qun nh trên nhim v thit k dây qun
cho ng không ng b ba pha lng sóc ca ta là phi làm sao chn
c kiu dây qun nào phù hp nht vi công sut ca ng c và còn
phi làm sao m bo c các ch tiêu v mt k thut cng nh kinh t
c tt nht.
 án tt nghip

10

Tóm li qua phn lý thuyt v dây qun va nêu vi các thông s ã cho
  bài ta hoàn toàn có th chn kiu dây qun xp hai lp t vào rãnh
na kín và s dng bc dây qun là bc ngn.Vì nó có nhiu u im
nh : có th chn bc dây qun tt nht  ci thin dng sóng sc in
ng,gim nh l
ng tiêu hao ng  phn u ni khi máy ln… CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KÊT CẤU
I. I CNG
Vic xác nh thông s kt cu nhm ch to ra máy kinh t hp lý nht
mà tính nng phù hp vi tiêu chun nhà nc.Tính kinh t ca máy
không phi 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 khuôn dp, vt

33
m1
=
××
===
ϕ

 án tt nghip

11

2.4 ng kính ngoài Roto :

cm15,210,045215,32DD
'
=×−=−=

2.5 Bc rng Stato :

cm
p
D
t 3352,1
36
3,15
2
1
=
×
=

b
2
1
412
'
Z
1
=−
+×+×
=−
++×
=() ( )
cm0,66760,980
36
1,790215,3
b
Z
h2D
b
1
1
1r
"
Z
1
=−
×+×

0,07520,3215,21
d
Z
h2.dD
b
1
2
411
'
'
Z
2
=
−
×−−×
=
−
−−
=

( )
()
cm0,8587
0,2
34
0,21,978215,21
d

87578,00413,1
2
"
2
'
2
2
=
+
=
+
=⇒

2.9 Kích thc rãnh cách in stato :
-Tit din thc ca rãnh
() ()
2
n12
21
'
r
mm131,8201,817,40
2
7,109,80
hh
2
bb
S =−×
+
=−×

- c’=0,5mm :chiu dy cách in gia hai lp cách in.
Vy din tích có ích ca rãnh là :
S
r
=S’
r
-S
c
=131,82-21,39=110,43mm
2

2.10 Chiu cao gông Stato :

cmh
DD
h
r
n
g
21,2790,1
2
3,153,23
2
11
=−
−
=−
−
=


1
=1,3352 cm
2.13 Din tích rãnh Roto là :
 án tt nghip

13 ()
()
()
2
22
21
422r
21
2
2
2
1
2r
mm48,3072
2
2,03,2
0,7519,78
2
2,03,2
2
2,03,2
2

+
=
CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ DÂY QUẤN STATO

I I CNG
Vic xác nh thông só dây qun Stato cho máy là công vic ht sc quan
trng vi nhiu yêu cu khác nhau.Nói chung cho dây qun phi m bo
các yêu cu nh : phi to ra c  khe h không khí mt t trng
phân b hình sin hoc m bo có c mt sc in ng và mt dòng
in tng ng vi công sut in t c
a máy,tit kim c vt liu….
Nhng yêu cu này có liên quan n c tính làm vic ca máy.

II XÁC NH THÔNG S KT CU
3.1 Xác nh kiu dây qun:
-Nh  phn kt lun chng I ta ã chn dây qun xp hai lp s dng
bc ngn vi y =7
-Vy ta có :
778,0
9
7

===
mp
Z
q
s rãnh mt pha di mt bc cc
3.2 H s dây qun :
-H s bc ngn :
9397,0
29
7
sin
2
sin =×=×=
ππ
β
y
k

-H s bc ri :
9598,0
2
20
sin3
2
20
3sin
2
sin
2
sin

×k
r
= 0,9397×0,9598 = 0,9019
 án tt nghip

1 S  DÂY QUN XP 3 PHA HAI LP VI Z =36; 2p= 4 ; q =3;  =7/9 ; m =3
 án tt nghip

1 3.3S vòng dây ni tip mt pha :

δ
×
δ
×l
δ
× ×10
-4

= 0,85×0,64×16×12,0166×10
-4

= 0,0146
3.4 S thanh dn tác dng ca mt rãnh là :

16,83
32
1011
qp
Wa
u'
'
11
1r
=
×
×
=
×
×
=

:

wb01036,0
501029019,011,14
220962,0
f.W.k.k.4
Uk
1dqs
1E
=
××××
×
=
×
=ΦT84,0
0166,121664,0
10.01036,0
l
10.
B
44
=
××
=
τ××α
Φ
=

2

phát nóng n ca máy mà s phát nóng ca máy ph thuc vào tích s
AJ.Tích s này t l vi sut ti nhit ca máy.Do ó trong máy in
không ng b thì AJ ph thuc vào ng kính ngoài lõi st Stato D
n
.
Do vy theo hình 10-4 trang 237sách TKM ca tac gi Trn Khánh Hà
và Nguyn Hng Thanh vi D
n
=23,3cm ta chn c tích s AJ=
-
1900A
2
/cm.mm
2
.
Vy ta có mt  dòng in là :

2
1
/7735,6
504,280
1900
mmA
A
AJ
J ===

Trong ó : - A: ti ng

=
××
=
×

Trong ó: - chn n
1
= 2 :s si chp song song .
-I
m
=22,0196A : dòng in nh mc (theo 1.3).
Vy theo tiêu chun bng VI-1 ph lc VI ta chn dây ng tráng men
PETV có ng kính dây không k cách in là d =1.45mm ,ng kích
k c cách in là d
c
=1,535mm va tit din dây là s=1,651mm
2

3.7 H s lp y rãnh :

725,0
430,110
535,1217
S
dnu
k
2
1r
2
c11r


I. TÍNH TOÁN THAM S MCH T
Tính toán mch t là xác nh sc t ng cn thit  to ra khe h
không khí mt t thông có th sinh ra sc in ng ã xác nh  dây
qun phn ng. tính toán tng sc t ng ca máy ngi ta chia làm
5 phn :
 Sc t ng  khe h không khí.
 Sc t ng  r
ng Stato.
Sc t ng  gông Stato.
Sc t ng  rng Roto.
Sc t ng  gông Roto.
4.1 Sc t ng  khe h không khí :
 tính sc t ng  khe h không khí ngi ta a ra h s khe h
không khí (h s Carter) k

.
H s này th hin s phân b t trng không u  khe h không khí
do có rng rãnh ca Stato và Roto.H s này c tính nh sau: k

=k
1
×
k
2
Vi : -k
1
h s khe h không khí do rng rãnh ca Stato.
-k
2

5,3
5
2
41
2
41
1
=
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
δ
δ
ν
b
b


2
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=

ta phi tìm li chính xác mt  t thông trên rng Stato:
T1,73
0,95160,681
1,3352160,84
klb
tlB
B
c11Z
1
1Z
=
××
××
=
××
××
=

 Trong ó : k
c
=0,95 h s ép cht lõi st.
Theo bng V-6 ph lc V trang 608 sách TKM ca tác gi Trn Khánh
Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t trng trên rng
Stato là H
Z1
=20,7 A/cm.
Nh vy sc t ng trên rng Stato là :
F
Z1
=2.h


 Trong ó :  b
z2
=0,9496 cm –b rng rng Roto (theo 2.8).
 t
2
=1,4054cm bc rng Roto (theo 2.5).
 án tt nghip

5

-T B
Z2
=1,31T tra bng ph lc V-6 ph lc V trang 608 sách TKM
ca tác gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta c cng  t
trng trên rng Roto là : H
Z2
= 7,38A/cm.
-Vy sc t ng trên rng Roto :
F
Z2
= 2.h’
z2
.H
Z2
= 2×1,871×7,38 = 27,6159 A
Trong ó chiu cao tính toán ca rng Roto bng :

cm1,871
3

×
=-T B
g1
=1,54T theo bng V-9 ph lc V trang 611sách TKM ca tác
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t
trng trên gông Stato là H
g1
=10,4A/cm .
-Chiu dài mch t  gông Stato :

( )
( )
cm16,5556
4
2,2123,3
p2
hD
L
1gn
1g
=
−×
=
−
=

trong ó : - D

×
=
××
=

 án tt nghip

6

-T B
g1
=1,18T theo bng V-9 ph lc V trang 611sách TKM ca tác
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng  t
trng trên gông Stato là H
g1
=3,90A/cm
-Chiu dài mch t  gông Roto:

( )
( )
cm086,51
4
2,8945,4
p2
hd
L
2gt
2g
=
+×

751,7059
10500,9979
F
F
k


===

4.8 Dòng in t hóa :

A8,4627
0,90191022,7
1050,99792
kW2,7
Fp
I
dq1

=
××
×
=
××
×
=

-Dòng in t hóa phn trm :

38,43%100

xác nh c nhng tr s tn hao ca dây qun máy in  ch  làm
vic n nh cng nh trong quá trình quá .Trong thit k máy in
,tính toán in tr và in kháng ca dây qu
n là mt vn  ht sc quan
trng. ây  tính toán ta ch a ra các công thc cui cùng c áp
dng .
1/Tính toán in tr :
in tr mi pha dây qun Stato là :

;
sa
L
kr
1
1
r1
××=

Trong ó :
- L
1
: chiu dài dây qun mt pha ca Stato.
- a
1
: s mch nhánh song song.
- s : tit din tác dng ca dây dn
- Khi tính toán máy in không ng b thng ly k
r
=1.
-  : in tr sut ca vt dn.

1r
y
=
+×
=
+
=

- k
1
=1.55 và B =1.0cm tra theo bng 3.4 trang 69 sách TKM ca tac
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh .
4.10 Chiu dài trung bình ca 1/2 vòng dây ca dây qun Stato :
l
tb
=l
1
+l
n1
=16,0 + 18,1815 = 34,1815 cm
4.11chiu dài dây qun mt pha ca Stato :
L
1
=2×l
tb
×W
1
×10
-2
=2 × 34,1815×102×10

Tính theo n v tong i :

4590,0
220
22,0196
5910,4
U
I
rr
1
1
11
=×=×=
∗

4.14 in tr tác dng ca dây qun Roto ;

1,44.10
48,3072
1016,0
23
1
S
10l
r
4
2
2r
2
2

13,8023,2034
1090812,
23
1
b.a.Z
.10D.
r
4
2
2
2
v
Alv
−
−
−
=
××
××
×=×=

Trong ó : -D
v
=12,890 cm ng kính vành ngn mch.
- a =23,20mm kích thc dc trc vành ngn mch.
- b =13,80mm kích thc ngang trc vành ngn mch.
4.16 in tr Roto :

1,6799.1010
0,3675

=Δ
ππ
Z
p

4.17 H s qui i

()
( )
8915,2986
34
9019,010234
.4
2
2
2
1
=
××
==
Z
kWm
dq
γ

4.18 in tr Roto ã qui i :

0,50171,6799.102986,8915rr
4
2

11
=x
1c
+x
1