Tài liệu Động cơ điện không đồng bộ công suất nhỏ vạn năng

ĐỀ TÀI: Động cơ điện không đồng bộ công suất nhỏ vạn năng

LỜI NÓI ĐẦUHiện nay đông cơ điện được dùng phổ biến trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống .Trong tất cả các loại động cơ hiện nay, th́ động cơ không đồng bộ công xuất nhỏ là một loại sản phẩm công nghiệp được phát triển mạnh mẽ trong gần nữa thế kỷ. Người ta giới hạn công suất của động cơ công suất nhỏ trong khoảng vài phần oát đến 750W, nhưng cũng có khi chế tạo đến 1,5KW. Căn cứ vào cách sử dụng và làm việc hoặc có thể chia động cơ này thành nhiều loại, trong có hai loại chính: loại công dụng và loại đặc biệt .
Động cơ công suất nhỏ loại thông dụng chủ yếu được dùng trong công nghiệp nhẹ, cộng nghiệp thực phẩm, xí nghiệp y tế, nông nghiệp, các ngành tiểu thủ công nghiệp và sử dụng rộng rải trong đời sống hàng ngày.Cũng có khi dùng trong các loại trang bị tự động làm động cơ kéo phụ.
Loại sau dùng trong trang bị tự động, hàng không, tàu thủy và cơ cấu khống chế khá.
Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc công suất nhỏ ba pha và một pha là loại phổ biến nhất trong các loại động cơ xoay chiều công suất nhỏ. Có thể dùng các động cơ này để kéo các máy tiện nhỏ, máy ly tâm, máy nén, máy bơm nước, máy xoay xát nhỏ, quạt gió, máy ghi âm
Trong thực tế người ta thường gặp trường hợp có động cơ điện ba pha nhưng chỉ có lưới điện cung cấp một pha. Gặp trường hợp này, trước đây ta phải quấn lại động cơ điện nhưng hiện nay vấn đề đó được giải quyết. Để hạ giá thành công nghệ đơn giản và sử dụng thuận lợi, người ta c̣n chế tạo một loại động cơ điện có kết cấu dây quấn và dây quấn chung cho tất cả các loại động cơ điện công suất nhỏ tức là thông dụng cho cả ba pha và một pha (với các loại phần tử khởi động khác nhau) gọi tắt là động cơ điện không đồng bộ công suất nhỏ vạn năng.
Hiện nay phương pháp tính toán thiết kế tối ưu cho các loại động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc đều được thực hiện bằng máy tính. Nhưng để thực hiện được việc thiết kế tự động cũng phải nắm vững cách thiết kế bằng phương pháp thông thường.
Trong đồ án thiết kế này động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc vạn năng (làm việc với nguồn ba pha và một pha) được thiết kế với các bước sau :
1. Xác định kích thước cơ bản .
2. Xác định các thông số dây quấn đối với nguồn ba pha và thông số dây quấn chính đối nguồn một pha.
3. Xác định kích thước răng rănh stata.
4. Xác định kích thước răng rănh rôto.
5. Xác định các thông số dây quấn pha phụ.
6. Tính toán kiển tra.
Trong thời gian làm đồ án thiết kế này em được sự chỉ bảo tận t́nh của cô giáo Nguyễn Hồng Thanh. Nên đă hoàn thành được nội dung các phần tính toán thiết kế. Nhưng do thời gian và tŕnh độ có hạn nên trong quá tŕnh tính toán thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong thầy cô gốp ư thêm cho em để hoàn thành đồ án tốt hơn .
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn Thiết Bị Điện_Điện Tử đă tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá tŕnh hoàn thành đồ án tốt nghiệp, đặc biệt là cô Nguyễn Hồng Thanh.
Hà Nội: ngày 19 tháng 05 năm 2005
Sinh viên thiết kế

















PHẦN I
T̀M HIỂU PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VẠN NĂNG
Thực chất của việc thiết động cơ không đồng bộ vạn năng là thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha và một pha. Do đó ta đi t́m hiểu động cơ không đồng bộ vạn năng như sau:
Trong thực tế khi không có động cơ một pha ta sử dụng động cơ ba pha để làm việc với lưới điện một pha. Trong trường hợp này cuộn dây ba pha được nối với phần tử lệch pha theo một sơ đồ nhất định để tạo ra từ trường quay, thông thường là từ trường quay không đối xứng. Trên h́nh 3.20 vẽ các sơ đồ mạch điện khác nhau thường gặp của động cơ không đồng bộ ba pha khi làm việc với lưới điện một pha. Các sơ đồ h́nh 3.20a, b, c sử dụng khi các pha của cuộn dây stato nối cứng h́nh sao, các sơ đồ h́nh 3.20 d, d[SUP]’[/SUP], e được sử dụng khi cuộn dây stato nối cứng theo h́nh tam giác. Các sơ đồ c, e được coi là tốt nhất trong các sơ đồ trên v́ có thể cho đặc tính khởi động và làm việc tương đối tốt nếu chọn đúng điện dung của tụ.
Các sơ đồ 3.20 g, h được sử dụng trong trường hợp động cơ có sáu đầu ra. Khi mắc mạch dây quấn theo các sơ đồ trên động cơ gần như không khác so với động cơ hai pha thông thường: hai pha mắc nối tiếp tạo ra cuộn dây chính(cuộn dây làm việc), cuộn c̣n lại là cuộn phụ (cuộn khởi động) lệch pha 90[SUP]0[/SUP] điện so với cuộn chính.
Động cơ không đồng bộ vạn năng là động cơ có thể làm việc với lưới điện ba pha cũng như lưới điện một pha xoay chiều. Những động cơ này được chế tạo như những động cơ ba pha nhưng được tính toán sao cho với sơ đồ mắc mạch nhất định có thể cho ra những đặc tính chấp nhận được khi làm việc với lưới điện một pha. Thông thường khi nuôi bằng nguồn điện một pha động cơ có đặc tính làm việc và khởi động kém hơn và công suất chỉ bằng 70% đến 85% công suất của động cơ khi dùng nguồn ba pha.
Cần chú ư rằng không phải bất cứ động cơ không đồng bộ ba pha nào cũng đều có thể chuyển sang làm việc với lưới điện một pha. Tỉ số răng rănh giữa stato và gông rôto phải thích hợp không chỉ cho động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc ba pha mà cả một pha.

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]















[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD=align: left][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD=colspan: 3, align: left][/TD]
[/TR]
[/TABLE]

































H́nh 3.20 Sơ đồ mắc mạch điện của động cơ ba pha để làm việc với nguồn một pha.
v Sự khác biệt giữa thiết kế ba pha và một pha của động cơ không đồng bộ vạn năng:
Khi nghiên cứu thiết kế động cơ không đồng bộ vạn năng là ta đi t́m hiểu phương pháp thiết kế riêng từng phần cho từng loại riêng biệt (ba pha, một pha). Sau khi ta thiết kế xong cho ba pha xong ta tiến hành vẽ đặc tính làm việc cho ba pha và xem tất các yêu cầu mà nhà thiết kế đưa ra. Trước khi đi vào thiết kế cho một pha ta phải t́m hiểu thêm về thiết kế động cơ không đồng bộ một pha rôto lồng sóc. Mà bài toán nói về thiết kế cho một pha nó liên quan đến ba pha mà ta đă thiết kế vừa xong. Do đó ta phải thiết kế nhiều lần mới thoải măn mà yêu cầu mà nhà thiết kế đưa ra về tốc độ, công suất, bội số mômen khởi động, bội số mômen max Do đó muốn t́m hiểu rơ hơn chúng ta sẽ đi vào tŕnh tự thiết kế cho ba pha và một pha của động cơ không đồng bộ vạn năng. Sau đây ta sẽ tiến hành đi thiết kế cho động cơ cho ba pha của động cơ vạn năng.





















PHẦN II
CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
1.Công suất điện mức của động cơ điện ba pha đẳng trị :

Với : Hệ số qui đổi tra theo sách động cơ không đồng bộ ba pha và một pha công suất nhỏ của thầy Trần Khánh Hà (tài liệu 1) trang 19 với động cơ ba pha.
2.Công suất tính toán của động cơ điện ba pha :

Trong đó :
Chọn
Chọn
3.Xét đến yêu cầu tiếng ồn ít, dùng thép cán nguội kư hiệu 2013:
Chọn mật độ từ thông khe hở không khí theo tài liệu 1 trang 23.
4.Chọn tải đường :
Tải đường A=90 ¸ 180 (A/cm)