Đồ án Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc

Động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha rôto lồng sóc được dùng phổ biến trong công nghiệp (vì có ưu điểm là độ tin cậy cao, giá cả thấp, trọng lượng nhẹ, kết cấu chắc chắn và dễ bảo dưỡng), với dải công suất từ hàng trăm Watts đến vài Megawatts và là bộ phận chính trong các hệ truyền động. Ngày nay, hiệu suất của động cơ đã dần trở thành một trong những tiêu chí được áp dụng trong công nghiệp. Vấn đề này đặt ra cho lĩnh vực thiết kế và chế tạo động cơ điện không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo ra sản phẩm đạt những chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân. Chính vì vậy em được Khoa và Bộ môn giao nhiệm vụ thực hiện đề tài : “ Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc” cho đồ án tốt nghiệp cuối khoá của mình. Nội dung đồ án gồm 7 chương: Chương 1: Tổng quan về động cơ không đồng bộ và yêu cầu thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc. Chương 2: Xác định các kích thước chủ yếu. Chương 3: Thiết kế stato. Chương 4: Thiết kế rôto. Chương 5: Xác định tham số của động cơ điện ở chế độ định mức. Chương 6: Tính toán đặc tính làm việc và khởi động. Chương 7: Xác định trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng. Em xin bày tỏ lòng biết ơn các Thầy, Cô giáo mà đăc biệt là các Thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công Nghệ đã giúp đỡ chỉ bảo em tận tình trong những năm học tập tại trường Đại Học Quy Nhơn. Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Đoàn Đức Tùng – là người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.

doc67 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 17/05/2013 | Lượt xem: 2196 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LÔØI NOÙI ÑAÀU Động cơ không đồng bộ (KĐB) ba pha rôto lồng sóc được dùng phổ biến trong công nghiệp (vì có ưu điểm là độ tin cậy cao, giá cả thấp, trọng lượng nhẹ, kết cấu chắc chắn và dễ bảo dưỡng), với dải công suất từ hàng trăm Watts đến vài Megawatts và là bộ phận chính trong các hệ truyền động. Ngày nay, hiệu suất của động cơ đã dần trở thành một trong những tiêu chí được áp dụng trong công nghiệp. Vấn đề này đặt ra cho lĩnh vực thiết kế và chế tạo động cơ điện không ngừng nghiên cứu, thiết kế để tạo ra sản phẩm đạt những chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển của nền kinh tế quốc dân. Chính vì vậy em được Khoa và Bộ môn giao nhiệm vụ thực hiện đề tài : “ Thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc” cho đồ án tốt nghiệp cuối khoá của mình. Nội dung đồ án gồm 7 chương: Chương 1: Tổng quan về động cơ không đồng bộ và yêu cầu thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc. Chương 2: Xác định các kích thước chủ yếu. Chương 3: Thiết kế stato. Chương 4: Thiết kế rôto. Chương 5: Xác định tham số của động cơ điện ở chế độ định mức. Chương 6: Tính toán đặc tính làm việc và khởi động. Chương 7: Xác định trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng. Em xin bày tỏ lòng biết ơn các Thầy, Cô giáo mà đăc biệt là các Thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công Nghệ đã giúp đỡ chỉ bảo em tận tình trong những năm học tập tại trường Đại Học Quy Nhơn. Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Th.S Đoàn Đức Tùng – là người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này. Trong một khoảng thời gian ngắn chắc rằng đồ án tốt nghiệp sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ dẫn của Thầy giáo, Cô giáo và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên Nguyễn Đinh Huy CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1.1. Khái niệm chung Động cơ không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rơto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường quay n1, (n <n1).     1.1.2. Phân loại Theo kết cấu vỏ, động cơ điện không đồng bộ (KĐB) có thể chia thành các kiểu chính sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ, v.v… Theo kết cấu của rôto, động cơ điện không đồng bộ chia làm hai loại: loại rôto kiểu dây quấn và loại rôto kiểu lồng sóc. Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia thành các loại : một pha, hai pha và ba pha. 1.1.3. Kết cấu Giống như các động cơ điện quay khác, động cơ điện KĐB gồm các bộ phận chính như hình 1.2.     a) Phần tĩnh (stato) Trên stato có vỏ, lõi sắt và dây quấn Vỏ máy Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn từ. Ngoài ra vỏ máy còn dùng để truyền nhiệt làm mát. Thường vỏ máy làm bằng gang. Đối với máy có công suất tương đối lớn (1000kW) thường dùng thép tấm hàn lại thành vỏ. Tuỳ theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau. Lõi sắt Lõi sắt là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nên để giảm tổn hao, lõi sắt được làm từ những lá thép kỹ thuật điện ép lại. Khi đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 990 mm thì dùng cả tấm thép tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì dùng những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn. Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Nếu lõi sắt ngắn thì có thể ghép thành một khối. Nếu lõi sắt dài quá thì ghép thành từng thếp ngắn, mỗi thếp dài từ 6 cm đến 8 cm, đặt cách nhau 1 cm để thông gió cho tốt. Mặt trong của lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.     Dây quấn Dây quấn stato được đặt vào các rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt. Kiểu dây quấn, hình dạng và cách bố trí dây quấn ở phần dưới. Dây quấn của động cơ không đồng bộ gồm nhiều phần tử nối với nhau theo một quy luật nào đó. Phần tử là các bối dây được đặt trong các rãnh phần ứng. Bối dây chỉ có thể là một vòng dây (dây quấn kiểu thanh dẫn) hoặc cũng có thể gồm nhiều vòng dây (dây quấn kiểu vòng dây). Số vòng dây của mỗi bối và số vòng dây của mỗi pha và cách nối phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều kiện làm việc của máy. Dây quấn một lớp  Hình 1.4 Dây quấn một lớp Dây quấn đồng khuôn :  Là loại dây quấn đối xứng vì do những bối dây giống nhau hợp lại. Dây quấn đồng khuôn có thể chia làm ba loại : + Đơn giản + Phân tán + Móc xích - Dây quấn móc xích có thể gọi là dây quấn kiểu phân tán, chỉ khác nhau là cạnh ngắn,cạnh dài của bối dây trong tổ bối dây xen vào nhau. Vì mỗi bối dây do hai cạnh ngắn và dài hợp lại nên bước dây quấn là số lẻ. - Dây quấn móc xích có thể là bước đủ hay bước ngắn. Dây quấn đồng khuôn thuộc loại dây quấn bước đủ. Ưu điểm: Các phần tử có kích thước như nhau do đó dễ đảm bảo điện trở, điện kháng của các pha và các nhóm là như nhau nên dây quấn đảm bảo tính đối xứng. Nhược điểm: Phần đầu nối chồng chéo lên nhau nên cách điện khó. Dây quấn đồng tâm : Các rãnh trong cùng pha vẫn không thay đổi nhưng độ phối hợp các rãnh bằng tổng phần tử có kích thước khác nhau.  Loại dây quấn này có các phần tử kích thước khác nhau nên khi nối thành các mạch nhánh song song để đảm bảo các yêu cầu điện trở, điện kháng của các mạch nhánh song song là bằng nhau thì số phần tử tương ứng và kích thước của các phần tử trong các mạch nhánh tương ứng phải giống nhau.  Phần đầu nối của các phần tử có chiều dài không giống nhau cho nên khi bố trí trong máy người ta có thể bẻ các phần đầu nối theo các mặt. Có hai kiểu dây quấn đồng tâm là dây quấn đồng tâm hai mặt và ba mặt. Khi mà nối các nhóm phần tử thành các pha thì thường là có các pha không hoàn toàn đối xứng cũng vì lí do kích thước của các phần tử ở trong các pha không hoàn toàn giống nhau. Trong trường hợp số rãnh một pha dưới một cực từ là số chẵn thì một phần tử gồm q phần tử có thể chia làm hai nhánh song song về hai phía tạo thành dây quấn phân tán có kích thước của phần tử giảm bớt tiết kiệm được vật liệu dây dẫn nhưng vẫn giữ được tính năng.  Dây quấn hai lớp  Hình 1.9 Dây quấn hai lớp Mỗi rãnh chứa hai cạnh của hai phần tử khác nhau, phần tử thực hiện bước ngắn để có dạng sóng từ trường gần giống hình sin hơn là y= : là hệ số bước ngắn thông thường . Coi dây quấn hai lớp như hai dây quấn một lớp đặt lệch nhau khoảng . Dây quấn xếp Mỗi phần tử có nhiều vòng dây, tiết diện dây nhỏ. Trong một pha như vậy có thể cấu tạo được hai q phần tử chia làm hai nhóm. Như vậy ở máy có p đôi cực mỗi pha có hai nhóm phần tử, mỗi nhóm gồm q phần tử có thể nối tiếp hoặc song song các nhóm phần tử để được một pha dây quấn với số mạch nhánh song song với điều kiện  là số nguyên . Dây quấn sóng Mỗi phần tử có một vòng dây (2 thanh dẫn ) cách nối giữa các phần tử có cùng vị trí tương ứng trong từ trường . Dây quấn có q là phân số do cấu tạo phức tạp nên chỉ dùng trong những máy có kích thước nhỏ. b) Phần quay (rôto) Phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn.     Lõi sắt Nói chung thì người ta dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stato. Lõi sắt được ép trực tiếp lên trục máy. Phía ngoài của lá thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn. Rôto và dây quấn rôto Rô to có hai loại chính: rôto kiểu dây quấn và rôto kiểu lồng sóc. + Loại rôto kiểu dây quấn: Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato. Trong động cơ điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bớt được những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên rôto chặt chẽ. Trong động cơ điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn ba pha của rôto thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối với ba vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặt điểm của loại động cơ điện rôto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ vào mạch điện rôto để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Khi máy làm việc bình thường dây quấn rôto được nối ngắn mạch. + Loại rôto kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này rất khác với loại dây quấn stato. Trong mỗi rãnh của lõi sắt rôto được đặt vào thanh đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng gọi là lồng sóc. Hình 1.11 Dây quấn rôto lồng sóc bằng đồng   Hình 1.12 Rôto lồng sóc có rãnh làm chéo   Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt. Để cải thiện tính năng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh rôto có thể làm thành dạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc gọi là lồng sóc kép. Trong động cơ điện cỡ nhỏ, rãnh rôto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục. c) Khe hở Vì rôto là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ (từ 0,2 đến 1mm trong máy điện cỡ vừa và nhỏ) để hạn chế dong điện từ hóa lấy từ lưới vào và như vậy mới có thể làm cho hệ số công suất của máy cao hơn. Ngoài hai bộ phận chính là stato và rôto trong kết cấu động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc còn có quạt, trục động cơ và gối trục. d) Quạt gió Nhiệm vụ của quạt gió là tạo ra một áp suất đủ lớn để đưa dòng khí cần thiết qua hệ thống thông gió của máy để làm mát máy. Quạt được gắn trên trục động cơ, tốc độ của quạt là tốc độ của động cơ, kích thước của quạt bị giới hạn bởi kết cấu của động cơ, trong máy điện thường có ba loại quạt thường dùng: Quạt ly tâm, quạt hướng trục và quạt hổn hợp ly tâm và hướng trục, nhưng thông dụng nhất vẫn là quạt ly tâm. Ở quạt ly tâm khi cánh quạt quay không khí ở giữa khe các cánh quạt bị đẩy ra ngoài dưới tác dụng của lực ly tâm, do đó ở vùng vòng trong của cánh quạt nơi lỗ gió vào tạo thành vùng không khí loãng còn vùng ngoài của vòng ngoài cánh quạt nơi thoáng gió ra có áp suất cao, quạt ly tâm được dùng nhiều trong máy điện vì tạo được áp suất khí cao phù hợp với đặc tính của hệ thống thông gió trong máy điện nhưng nhược điểm của nó là hiệu suất thấp. e) Trục động cơ Ngoài việc phải chịu toàn bộ trọng lượng của rôto ra, trục còn chịu mômen xoắn và mômen uốn trong quá trình truyền động tải, trục còn chịu lực hướng trục thường là lực kéo như ở các máy kiểu trục đứng. Ngoài những tải trên, trục còn phải chịu lực từ một phía do khe hở không khí không đều gây ra. Trục có các yêu cầu sau: Phải có đủ độ bền ở tất cả các tiết diện của trục khi máy làm việc kể cả khi có sự cố ngắn mạch. Phải có đủ độ cứng để tránh sinh ra độ võng lớn làm rôto chạm stato. Tốc độ giới hạn của trục phải khác nhiều với tốc độ khi máy làm việc bình thường. Kích thước đầu trục của động cơ được tiêu chuẩn hóa các kích thước lựa chọn ở Chương IX sách thiết kế máy điện (Trần khánh Hà – Nguyễn Hồng Thanh). f) Gối trục Máy điện có thể dùng gối trục là ổ bi hay ổ trượt. Máy điện nhỏ và vừa hiện nay dùng ổ bi là chủ yếu, chỉ trong những máy nhỏ yêu cầu không có tiếng ồn mới dùng bạc. Máy lớn phải dùng ổ bi, ổ bi có các ưu điểm sau là kích thước nhỏ, kết cấu gọn, độ mài mòn không lớn, bảo dưỡng đơn giản, tổn hao ma sát nhỏ, điều này rất quan trọng đối với những máy thường xuyên khởi động. 1.1.4. Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng dựa vào hai định luật điện từ cơ bản. Định luật thứ nhất là định luật sức điện động cảm ứng được trong 1 thanh dẫn có chiều dài l chuyển động với tốc độ v trong một từ trường đứng yên có từ cảm B. Đó là định luật cơ sở của máy phát điện biến đổi cơ năng thành điện năng. Định luật thứ hai là định luật về lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn có chiều dài l khi nó có dòng điện I và nằm trong từ trường có từ cảm B. Vì hai định luật điện từ cơ bản nói trên là thuận nghịch nên bất kỳ một máy điện quay nào cũng có thể làm việc thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc như máy phát điện hoặc như động cơ điện. Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ n1 = . Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto, cảm ứng ra các sức điện động. Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh dẫn rôto. Lực tác dụng tương hổ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto, kéo rôto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n. Hình vẽ từ trưòng quay tốc độ n1, chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto, chiều các lực điện từ Fđt. Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay n1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn rôto không có sức điện động và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không. Độ chênh lệch giữa tốc độ của từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2. n2 = n1 – n Hệ số trượt của tốc độ là  Khi rôto đứng yên ( n = 0), hệ số trượt s = 1; khi rôto quay điịnh mức s = 0,02 0,06. Tốc độ động cơ là:  Sau đây sẽ nghiên cứu tác dụng của chúng trong 3 phạm vi tốc độ Trường hợp rôto quay thuận với từ trường quay nhưng tốc độ nhỏ hơn tốc độ đồng bộ ( 0 s > 0 ). Do n < n1 ( trong đó n1 là tốc độ quay của từ trường tổng , n là tốc độ quay của rôto ) nên từ trường đó vẫn quét qua thanh dẫn theo chiều quay của từ trường và chiều sức điện động sinh ra có thể xác định theo quy tắc bàn tay phải. Dòng điện sinh ra trong dây quấn rôto cùng chiều với sức điện động và tác dụng với từ trường tổng trong khe hở, sinh ra lực F và mô men M mà chiều được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Mômen đó kéo rôto quay theo chiều từ trường quay. Điện năng đưa tới rôto đã biến thành cơ năng trên trục, nghĩa là máy điện làm việc trong chế độ động cơ điện. Nhưng máy chỉ làm việc ở chế độ đó khi n n1 hay s < 0). Dùng một động cơ cấp nào đó quay rôto của máy điện không đồng bộ vượt tốc độ đồng bộ n > n1. Lúc đó chiều của từ trường quay quét qua dây dẫn sẽ ngược lại, sức điện động và dòng điện trong dây dẫn rôto cũng đổi chiều nên chiều của mômen cũng ngược với chiều quay của n1, nghĩa là ngược với chiều của rôto, nên đó là mômen hãm. Máy đã biến cơ năng tác dụng lên trục động cơ điện, do động cơ sơ cấp kéo thành điện năng cung cấp cho lưới điện, nghĩa là máy điện làm việc ở chế độ máy phát điện. Trường hợp rôto quay ngược với chiều từ trường quay (n 1). Vì một nguyên nhân nào đó rôto quay ngược chiều với chiều từ trường quay thì lúc đó chiều của sức điện động, dòng điện và mômen vẫn giống như lúc ở chế độ động cơ điện. Vì mômen sinh ra ngược chiều quay của rôto nên có tác dụng hãm rôto đứng lại. Trong trường hợp này, máy vừa lấy điện năng ở lưới điện vào, vừa lấy cơ năng từ phía rôto. Chế độ làm việc như vậy gọi là chế độ hãm điện từ. 1.1.5. Các đại lượng định mức Cũng như tất cả các loại động cơ điện khác, động cơ điện không đồng bộ có các trị số định mức đặc trưng cho đều kiện kỹ thuật của máy. Các trị số này do nhà máy thiết kế, chế tạo quy định ghi trên nhãn máy. Vì động cơ điện không đồng bộ chủ yếu làm việc ở chế độ động cơ điện nên trên nhãn máy ghi các trị số định mức của động cơ điện khi tải định mức. Các trị số đó thường bao gồm: Công suất có ích trên trục Pđm Điện áp dây stato U1đm Dòng điện dây stato I1đm Tần số dòng điện stato f Tốc độ quay rôto nđm Hệ số công suất  Hiệu suất  1.1.6. Phạm vi ứng dụng của động cơ điện không đồng bộ Động cơ điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW. Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất (nhất là loại rôto lồng sóc đúc nhôm) nên chiếm một số lượng khá lớn trong loại đông cơ công suất nhỏ và trung bình. Trong công nghiệp thường dùng động cơ điện không đồng bộ làm ngồn động lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ, v.v…Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay máy quạt gió. Trong nông nghiệp dùng để làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm. Trong đời sống hàng ngày, động cơ điện không đồng bộ cũng dần dần chiếm một vị trí quan trọng: quạt gió máy quay đĩa, động cơ trong tủ lạnh… Tóm lại, theo sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá, tự động hoá và sinh hoạt hàng ngày, phạm vi ứng dụng của động cơ điện không đồng bộ ngày càng rộng rãi. Tuy vậy, nhược điểm của loại này là dòng điện khởi động lớn. Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo ra động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên. Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn có thể điều chỉnh được tốc độ trong một chừng mực nhất định, có thể tạo ra mômen khởi động lớn mà dòng điện không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn loại rôto lồng sóc, do đó giá thành cao hơn và bảo quản cũng khó hơn. Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 và kiểu kín IP44. Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt ở hai đầu của rôto động cơ điện. Trong các rôto lồng sóc đúc nhôm thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch. Loại động cơ theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào đặc ở ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệt kém hơn so với loại IP23 nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn. 1.2 YÊU CẦU CỦA THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KĐB BA PHA RÔTO LỒNG SÓC. 1.2.1. Nhiệm vụ và phạm vi thiết kế: Nhiệm vụ thiết kế được xác định từ hai yêu cầu sau : - Yêu cầu từ phía nhà nước, bao gồm các tiêu chuẩn nhà nước, các yêu cầu kỹ thuật do nhà nước quy định. - Yêu cầu từ phía nhà máy và người tiêu dùng thông qua các hợp đồng ký kết. Nhiệm vụ của người thiết kế là đảm bảo tính năng kỹ thuật của sản phẩm đạt các tiêu chuẩn nhà nước quy định để tìm khả năng hạ giá thành để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất, nói tóm lại là đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao. 1.2.2. Các bước thiết kế gồm có: a. Thiết kế điện từ: Nhiệm vụ của tính toán điện từ một động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc là lựa chọn và tính toán kích thước của lõi sắt stato, rôto, kích thước dây quấn sao cho máy đạt được tính năng mà tiêu chuẩn đã quy định. Trong giai đoạn này, người thiết kế xác định một phương án điện từ hợp lý, có thể tính bằng tay, có thể nhờ vào máy tính. Quá trình này sẽ tiến hành tính toán, thiết kế các thành phần: - Xác định các kích thước chủ yếu. - Thiết kế stato. - Thiết kế rôto. - Xác định tham số của động cơ điện ở chế độ định mức. - Tính toán đặc tính làm việc và khởi động. Thiết kế kết cấu: Trong giai đoạn này phải tiến hành tính toán nhiệt để xác định kết cấu cụ thể về phương thức thông gió và làm nguội, kết cấu cụ thể về cách bôi trơn ổ đỡ, kết cấu thân máy và nắp máy. Để chế tạo được động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc còn phải qua các khâu thiết kế sau : + Thiết kế thi công, có nhiệm vụ vẽ tất cả các bản vẽ lắp ráp và chi tiết. + Thiết kế khuôn mẫu và gá lắp dùng trong gia công các chi tiết của máy. + Thiết kế công nghệ, dùng để kiểm tra công nghệ trong quá trình gia công. 1.2.3. Vật liệu thường dùng trong thiết kế Khi thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, vấn đề chọn vật liệu để chế tạo động cơ có một vai trò rất quan trọng và ảnh hưởng rất lớn đến giá thành và tuổi thọ làm việc của nó. Ta có các loại vật liệu sau: a. Vật liệu dẫn từ: Để chế tạo các phần của hệ thống mạch từ của động cơ, người ta thường dùng các loại thép lá kỹ thuật điện hay còn gọi là tôn silíc. Hàm lượng silíc trong thép lá kỹ thuật điện có ảnh hưởng quyết định đến tính năng của nó. Cho silíc vào thép có thể làm cho điện trở suất tăng cao, do đó hạn chế được dòng điện xoáy nên tổn hao thép sẽ thấp xuống, nhưng khi có silíc thì cường độ từ cảm cũng hạ thấp, độ cứng và độ giòn cũng tăng lên, vì vậy lượng silíc trong thép nói chung không vượt quá 4,5%. Trong lõi thép có từ trường biến thiên, khi mật độ từ thông và tần số biến thiên không đổi thì tổn hao vì dòng điện