Đề tài Thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha bằng phần mềm Matlab trên giao diện GUIDE

3, 'String', 0); set(handles.edit4, 'String', 0); function figure1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles) close; 64 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN STATOR ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 4.1 Trình tự tính toán Trình tự tính toán trong chương trình này, áp dụng cho một trong các trường hợp sau: - Tính toán lại day cuốn stator của những động cơ mất lý lịch. - Tính toán lại số liệu dây cuốn stator theo một số cực chọn trước, trong khi đó kết cấu ban đầu của động cơ được bố trí theo một giá trị số cực khác. - Tính toán 2 bộ dây cuốn bố trí chung trong cùng một lõi thép để động cơ có khả năng vận hành được 2 cấp tốc độ ( tương ứng với 2 giá trị 2p khác nhau). Để khảo sát, ta trình bày từng bước tính toán như sau: 4.1.1 Xác định các tham số cần thiết cho việc tính toán Ta có 3 loại tham số cần xác định: - Kích thước lõi thép. - Điều kiện thông gió, giải nhiệt, cấp cách điện. - Sơ đồ ra dây, đấu dây và điện áp vận hành. * Các tham số liên hệ về kích thước lõi thép stator gồm có (xem hình 4.1). - Đường kính trong lõi thép stator Dt. - Bề dầy lõi thép stator L. - Bề dầy gông lõi thép stator gb - Bề dầy răng stator rb . - Tổng số răng stator Z. 65 Hình 4.1: Các kích thước của lõi thép stator. - Hình dạng và kích thước rãnh: ta có 2 dạng rãnh thường gặp là hình thang hay quả lê (ovalle) (xem hình 4.2) Trong những động cơ có cấp công suất lớn, lõi thép stator chia thành nhiều xấp, ngăn cách giữa mối xấp là một khoảng trống, ta gọi khoảng trống này là rãnh thông gió hướng kính; bề dầy của khoảng thông gió hướng kính là gl . Nếu 1L là bề dầy lõi thép có luôn cả các rãnh thông gió hướng kính, bề dầy thực của lõi thép dùng để tính toán là  1LL (Tổng bề dầy các rãnh hướng kính). Rãnh hình thang Rãnh quả lê Hình 4.2: Hình dạng và kích thước của các loại rãnh stator thông thường. 66 * Các tham số về sơ đồ ra dây và đấu dây cho động cơ thường thuộc vào một trong các trường hợp sau đây: - Dạng ra 6 đầu: đấu Y hay ∆ ( hình 4.3). - Dạng ra 9 đầu: đấu Y nối tiếp hay Y song song. - Dạng ra 9 đầu: đấu ∆ nối tiếp hay ∆ song song. - Dạng ra 12 đầu: đấu vận hành theo 1 trong 4 cách : Y nối tiếp, ∆ nối tiếp, Y song song hay ∆ song song. Phương pháp đánh số 6 đầu ra dây Đấu vận hành trạng thái sao Đấu vận hành trạng thái tam giác Hình 4.3: Sơ đồ ra dây và đấu vận hành động cơ ra 6 đầu Trong hình 4.3; 4.4; 4.5 và 4.6, ta gọi điện áp định mức trên mỗi pha dây cuốn là đmphaU 67 Với trường hợp động cơ ra đầu 6 dây, dấu ∆ hay Y, ta gọi điện áp giữa 2 trong 3 dây nguồn cung cấp vận hành cho động cơ là dYU (khi vận hành Y) và dU ( khi vận hành ∆) Ta có: đmphaddY UUU 33   (4.1) đmphad UU  (4.2) Trường hợp động cơ ra 9 đầu, đấu vận hành Y nối tiếp, Y song song, gọi: dYU : Điện áp dây của nguồn 3 pha cung cấp cho động cơ ( khi động cơ đấu Y nối tiếp). YdYU // : Điện áp dây của nguồn 3 pha cung cấp cho động cơ ( khi động cơ dấu Y song song). Ta có quan hệ: đmphadY UU .3 đmphaUU YdY .2 3 //  (4.3) Nên YdYdY UU //2 (4.4) Phương pháp đánh số 9 đầu ra dây Đấu vận hành trạng thái sao nối tiếp 68 Đấu vận hành trạng thái sao song song Hình 4.4: Sơ đồ ra dây và đấu vận hành động cơ 9 đầu dây (dạng Y-Y//Y) Trường hợp động cơ ra 9 đầu, đấu vận hành ∆ nối tiếp, ∆ song song, gọi: dU : điện áp dây nguồn 3 pha cung cấp cho động cơ ( khi động cơ đấu ∆ nối tiếp).  //dU : điện áp dây nguồn 3 pha cung cấp cho động cơ (khi động cơ đấu ∆ song song) Ta có quan hệ: đmphad UU  đmphad UU 2 1 //  (4.5)   //2 dd UU (4.6) P hương pháp đánh số 9 đầu ra dây Đấu vận hành trạng thái tam giác nối tiếp 69 Đấu vận hành trạng thái tam giác song song Hình 4.5: Sơ đồ ra dây và đấu vận hành động cơ ra 9 đầu dây (dạng ∆-∆//∆) Các quan hệ giữa đmphaU với các cấp điện áp nguồn 3 pha đưa vào vận hành động cơ 12 đầu trên mỗi cách đấu áp dụng các công thức từ (4.1) đến (4.6) tương tự như 3 trường hợp đã nêu trên. Phương pháp đánh số các đầu dây ra Đấu vận hành sao nối tiếp Đấu vận hành tam giác song song Đấu vận hành sao song song 70 Đấu vận hành tam giác song song Hình 4.6: Sơ đồ ra dây và đấu vận hành động cơ dạng ra 12 đầu dây. 4.1.2 Phỏng định số cực 2p thích ứng kết cấu lõi thép động cơ Gọi min2 p là số cực nhỏ nhất ( thích hợp kết cấu sẵn có của stator) min2 p = (0,4 đến 0,5). g t b D (4.7) Khi tính toán giá trị min2 p theo (4.7), kết cấu nhận được có thể rơi vào một trong 3 trường hợp sau đây: Khi giả sử trên trục số thực ta định vị các giá trị nguyên chẵn cho 2p, sau đó dung 3 thí dụ mô tả cho 3 trường hợp nói trên. THÍ DỤ 1: Cho lõi thép stator có mmD t 90 và bề dày gông là mmb g 10 suy ra: 5,46,3 10 90 ).5,04,0(2 min p 71 Khoảng giá trị của min2 p bao hàm giá trị 2p = 4; do đó ta chọn 2p = 4 cho trường hợp này. THÍ DỤ 2: Cho lõi thép stator có mmD t 90 và bề dày gông là mmbg 5,13 suy ra: 3,37,2 5,13 90 ).5,04,0(2 min p Khoảng giá trị của min2 p nằm ở vị trí giữa 2 giá trị 2p = 2 và 2p = 4, như vậy trong trường hợp của thí dụ này, ta có thể chọn 2p = 2 hay 2p = 4 cho việc tính toán. THÍ DỤ 3: Cho lõi thép stator có mmD t 90 và bề dày gông là mmbg 12 Suy ra: 75,33 12 90 ).5,04,0(2 min p Khoảng giá trị min2 p nằm gần giá trị 2p = 4, nên chọn trị số cực thích ứng cho lõi thép stator là 2p = 4 72 4.1.3 Lập biểu thức quan hệ giữa từ thông qua một cực từ () và mật độ từ thông qua khe hở không khí ( B )  = .(  . L). B (4.8) Trong đó : : hệ số cung cực từ thuộc dạng từ trường phân bố dưới mỗi bước cực từ, đồng thời phụ thuộc sự bão hòa của lõi thép. Khi tính toán sơ bộ chọn :  = 0,7 đến 0,715 (4.9) Về đơn vị đo dùng trong (2.8) ta có  = Wb   = L = m;  B  = T p D t 2   (4.10)  : là bước cực từ ( .L) : diện tích mặt cực từ. * Tại 4.1.3, ta chỉ cần thế  , L vào  vào (4.8) để định độ lớn của  gấp bao nhiêu lần của B là đủ. 4.1.4 Xác định quan hệ giữa mật độ từ thông qua gông lõi thép stator (Bg) và mật độ từ thông qua khe hở không khí ( B ) Với kết cấu lõi thép động cơ không đồng bộ, đường sức từ thông qua mạch từ phải khép kín, do đó từ thông qua gông chỉ bằng nửa số lượng từ thông một cực từ ( hình 4.7) 73 Hình 4.7: Phân bố đường sức từ thông qua mạch từ động cơ (tương ứng 2p = 4) Theo lý thuyết điện từ: Trường hợp từ thông xuyên qua điện tích cực đại (xem hình 4.8) Suy ra :   gg BLb ..2   hay cg g kLb B ).(2   (4.11) Trong đó: Đơn vị đo:  = Wb; bg = L = m ; Bg = T kc : hệ số ép chặt của lõi thép stator , thường kc = 0,93 ÷ 0,95. Ngoài ra ta có thể biến đổi (4.11) thành dạng sau:      B kbp D B kbkLb BL B cg t cgcg g                   .2.2 . .2 . ).(2 ).( Tóm lại:                       p B b D k B g t c g 22  (4.12) Trong 4.1.4 thay thế các kích thước lõi thép để tìm quan hệ giữa gB và B (tìm số lần lớn hơn giữa gB và B ). 74 Hình 4.8: Phân bố đường sức từ thông trên gông stator. 4.1.5 Xác định quan hệ giữa mật độ từ thông qua răng stator (Br) và mật độ từ thông qua khe hở không khí ( B ) Hình 4.9: Phân bố đường sức từ thông trên 1 răng stator. Trong hình (4.9) ta xét phân bố từ thông trong 1 răng stator nếu từ thông qua răng bảo toàn, tức là từ thông ở chân răng và đầu răng bằng nhau, ta có: Từ thông / qua chân răng = (br. L. kc) Br (4.13) Từ thông / qua đầu răng =(tr. L.kc). Br (4.14) Cân bằng (4.13) và (4.14) ta suy ra (br. L. kc) Br = (tr. L.kc). B Hay: Bb t B r r r        (4.15) Vì tr : bước răng stator, được xác định theo Dt và Z như sau: 75 Z D t tr   (4.16) Tóm lại : B bZ D B r t r         . (4.17) Tương tự, như bước 3 và bước 4 ta thế kích thước lõi thép vào ( 4.17) để định quan hệ rB với B . 4.1.6 Lập bảng quan hệ giữa mật độ từ thông qua khe hở không khí, mật độ từ thông qua gông lõi thép stator và mật độ từ thông qua răng stator Hình thức của bảng được thành lập như sau: B  (T) Bg (T) Br(T) Để xây dựng bảng số này ta chọn tùy ý giá trị B , căn cứ theo (4.12) và (4.17) tính ra Bg và Br tương ứng với trị số B vừa chọn. Thay đổi B ta xác định được các giá trị khác cho Bg và Br tương ứng. Để dễ dàng cho việc lập bảng số, ta căn cứ vào các giá trị tối đa cho phép của Br và Bg tránh hiện tượng phát sóng cục bộ xảy ra trên lõi thép do hiện tượng bão hòa từng phần trên lõi thép động cơ. Ta có thể tham khảo một vài bảng số sau đây: BẢNG 1: Giá trị cho phép Bg theo cấp công suất Pđm. Pđm (kW) Lớn hơn 100KW 10KW đến 100KW 1 KW đến 10KW Nhỏ dưới 1KW Br (T) 1,3 đến 1,5 1,2 đến 1,5 1,1 đến 1,5 1 đến 1,4 BẢNG 2: Giá trị cho phép Br theo cấp công suất Pđm. Pđm (KW) Lớn hơn 100KW 10KW đến 100KW 1KW đến 10KW Nhỏ dưới 1KW Br (T) 1,8 đến 2 1,4 đến 1,8 1,4 đến 1,6 1,3 đến 1,5 76 Trong bước này căn cứ theo giới hạn tối đa cho phép của Br và Bg để tìm một giá trị của B sao cho hai giá trị Br và Bg không được vượt quá giới hạn tối đa. Sau khi chọn B ta tính chính xác trị số từ thông  theo trị số B vừa chọn. 4.1.7 Chọn kết cấu cho dây cuốn và tính hệ số dây quấn kdq 4.1.7.1 Tính hệ số dây quấn kdq a) Trường hợp q nguyên - Theo lý thuyết máy điện, tổng quát trong trường hợp q nguyên, biểu thức xác định hệ số dây quấn là: 0 sin . 2 . . sin .90 .sin 2 d qd r n d q y k k k q                              (3.18) Trong đó: kr: hệ số quấn rải, sin . 2 .sin 2 d r d q k q                   kn: hệ số bước ngắn, 0sin .90n y k          - Với trường hợp dây quấn đủ bước y  ta có kn = 1. - Với những kiểu dây quấn 1 lớp q nguyên, nếu có thể qui về dạng đồng khuôn (hay đồng tâm) tập trung thì tất cả các kiểu dây quấn này đều là loại dây quấn bước đủ và kn = 1. Lúc đó, hệ số dây quấn của các dạng dây quân 1 lớp là: sin . 2 .sin 2 d qd d q k q                   (4.19) - Trong trường hợp dây quấn 2 lớp, q nguyên, hệ số dây quấn được tính theo biểu thức (3.18) trong trường hợp y khác  (vì nếu y =  thì lúc này dây quấn 2 lớp cũng chỉ là dạng 1 lớp) 77 b. Trường hợp q phân số. Khi dây quấn phân bố theo Clément ta lập bảng Pistoye để kiểm tra tính đối xứng của 3 pha dây quấn và định hệ số dây quấn. Phương pháp Pistoye (kiểm tra tính đối xứng 3 pha và định hệ số dây quấn) Bước 1: - Sau khi đã lập được bảng phân bố rãnh cho 3 pha theo Clément căn cứ giá trị của  , ta định ra một số nguyên n bé nhất sao cho tích số (n. ) cũng là số nguyên. Điều này thực hiện dễ dàng khi  không nguyên, ta ghi  dưới dạng phân số: m n   với m n là phân số tối giản; m, n là các số nguyên. - Lập bảng Pistoye gồm có m cột, và số hàng tương ứng số 2p. Trên bảng Pistoye 2 cột cách nhau một khoảng n tương ứng khoảng giữa 2 rãnh thực hiện trên Stator. Gọi góc lệch giữa 2 cột liên tiếp trên bảng Pistoye là  ta có d n    . Đánh số thứ tự cho các cột trên bảng, căn cứ theo tính chất nêu trên ta tìm ra vị trí của các rãnh thực hiện trên Stao tương ứng cới các cột trên bảng. Dựa theo bảng phân bố rãnh Clément, ta sắp xếp các cạnh tác dụng của 3 pha lên bảng Pistoye. Ví dụ: Với Z = 30; 2p = 4 ta có  = 7.5 rãnh/1 bước cực. Trong bước 1 của phương pháp dựng bảng Pistoye, ta ghi lại: 15 7.5 2    vậy m = 15 và n = 2. Do đó, bảng 2 có 15 cột, khoảng cách 2 cột trên bảng là n = 2 cho ta khoảng cách giữa 2 rãnh thực trên Stator. Với 024d  , góc lệch  giữa 2 cột liên tiếp trên bảng Pistoye có giá trị là: 0 024 12 2 d n      điện. 78 Ta định vị các rãnh trên cột, theo từng bước cực trên bảng Pistoye như sau:  Hình 4.10: Bảng Pistoye thành lập sơ bộ. Trên hình 4.10, trên bước cực 1 chọn cột 1 của bảng tưng ứng vị trí của một rãnh thực Stator, với n = 2 tại cột 3 là vị trí rãnh thực kế tiếp. Khi đánh dấu đến cột 15 trên hàng bước cực 1, rãnh thực kế tiếp đánh dấu cho bước cực thứ nhì sẽ ở cột 2, vậy trên bước cực thứ 2 (hàng dưới của hàng bước cực) ta sẽ bắt đầu đánh dấu trên cột 2 cho vị trí một rãnh thực, và tiếp tục động tác cho các bước cực còn lại. Căn cứ theo bảng phân bố rãnh theo Clément, ta điền vị trí các cạnh tác dụng 3 pha trên bảng Pistoye như hình sau: Hình 4.11: Bảng phân bố cạnh tác dụng cho 3 pha trên bảng Pistoye. 79 Bước 2: - Trên bảng Pistoye, ta phân vùng cho 3 pha, sau đó định trục đối xứng trên mỗi pha. Ta công nhận các quy tắc sau: * Trục đối xứng của mỗi pha là đường thẳng chia các cạnh tác dụng của mỗi pha trên bảng thành hai nhóm, số cạnh tác dụng trong mỗi nhóm này phải bằng nhau. * Trục đối xứng còn cần thêm các tính chất sau: trên mỗi vùng pha sau khi đã phân thành hai nhóm, tương ứng với bất kỳ một cạnh tác dụng nào chọn trong một nhóm sẽ cho một cạnh tác dụng khác tương ứng ở nhóm còn lại, khoảng cách đến trục đối xứng của mỗi cạnh tác dụng trên phải bằng nhau. * Ta xác định số loại cặp cạnh tác dụng đối xứng của mỗi pha. - Kiểm tra tính đối xứng của mỗi pha trên bảng Pistoye. Bộ dây 3 pha có tính đối xứng (lệch pha từng đôi 1200 trong không gian) khi ta tìm được các tính chất sau trên bảng: * Số lượng cặp cạnh tác dụng qua trục mỗi pha có giá trị giống nhau. * Khoảng cách giữa từng cặp trục đối xứng mỗi pha lệch nhau đúng 600 điện trên bảng Pistoye. 060 Hình 4.12: Xét tính đối xứng của 3 pha trên bảng Pistoye. 80 Trên hình 4.12, trục đối xứng của pha A nằm giữa cột 2 và 3; trục đối xứng của pha C nằm giữa cột 7 và 8; trục đối xứng của pha B nằm giữa cột 12 và 13. Khoảng cách giữa các trục là 5 cột tương ứng 0 05 5.12 60   điện. Vậy trên bảng Pistoye, hai trục đối xứng của 2 pha liên tiếp nhau lệch 600 điện, ta kết luận 3 pha đối xứng. Tại mỗi pha theo ví dụ trên ta có 10 cạnh tác dụng phân bố như sau: - 2 cặp cạnh tác dụng cách trục đối xứng 06 2   điện - 2 cặp cạnh tác dụng cách trục đối xứng 03 18 2   điện - 1 cặp cạnh tác dụng cách trục đối xứng 05 30 2   điện Bước 3:- Từ số cặp cạnh tác dụng cách trục đối xứng các góc điện khác nhau, ta suy ra hệ số dây quấn. Với ví dụ trên ta tính hệ số dây quấn như sau (sơ đồ dây quấn 1 lớp phân bố theo Clément). 0 0 02.2 os6 2.2 os18 1.2 os30 0.9511 10dq c c c k     - Nếu dùng phần Clément bố trí dạng 2 lớp, lúc đó hệ số dây quấn 1 lớp tính theo Pistoye ta xem là hệ số quấn rải. Như vậy, muốn tính hệ số dây quấn của dây quấn 2 lớp ta phải định thêm hệ số bước ngắn. 4.1.7.2 Chọn kết cấu dây quấn. a) Trường hợp dây quấn 1 lớp, q nguyên. Tổng số bối dây cho cả 3 pha luôn luôn bằng 2 z bối dây. Tổng số bối dây chứa trong mỗi pha luôn luôn bằng 63 1 . 2 zz  bối dây/pha. Từ hai nhận xét trên, điều kiện để một động cơ ba pha bố trí được dây quấn 1 lớp với q nguyên là tổng số rãnh Z phải là bội của số 6. 81 Ngoài ra muốn bước cực từ  có giá trị nguyên ta cần có tối thiểu  =3 để q có giá trị nguyên, trường hợp tổng quát ta phải có  = p z 2 =3k (trong đó k là giá trị nguyên tùy ý). Tón lại điều kiện để bố trí dây quấn 1 lớp, tương ứng với 1 số cực từ 2p định trước ta cần có Z=6p.k ( Nk ). Khi dùng dây quấn 1 lớp dạng tập trung, tổng số nhóm bối dây trong mỗi pha luôn luôn bằng p. Trường hợp dùng dây quấn 1 lớp dạng phân tán, tổng số nhóm bối dây trong mỗi pha luôn luôn bằng 2p. Như vậy, khi liên kết các nhóm trong một pha (bằng phương pháp đấu nối tiếp) với dây quấn tập chung 1 lớp ta dùng cách lien kết cực giả, với dây quấn phân tán 1 lớp ta dùng cách lien kết cực thật. Khi dùng dây quấn 1 lớp dạng tập trung, mỗi nhóm bối dây sẽ chứa q bối dây trong một nhóm. Khi dùng dây quấn 1 lớp dạng phân tán, ta có 2 trường hợp: Trường hợp q chẵn, mỗi nhóm chứa 2 q bối dây trong 1 nhóm. Trường hợp q lẻ, mỗi pha chứa p nhóm bối với mỗi nhóm có 2 1q bối dây và p nhóm bối khác với mỗi nhóm có 2 1q bối dây. Trong dây quấn đồng khuôn dạng móc xích, bước bối dây luôn luôn có giá trị lẻ. Với  lẻ thì y= , khi  chẵn thì y=( -1). b) Trường hợp dây quấn 2 lớp, q nguyên: Tổng số bối dây cho cả 3 pha luôn bằng Z bối dây. Tổng số bối dây chứa trong mỗi pha luôn luôn bằng 3 z bối dây/pha. Tổng số nhóm bối dây chứa trong 1 pha luôn luôn bằng 2p. 82 Như vậy khi liên kết các nhóm bối dây theo dạng nối tiếp ta phải liên kết các nhóm bằng cách dấu cực thật. Theo các nhận xét trên, điều kiện để bố trí dây quấn 2 lớp tương ứng với 1 số cực thật 2p định trước ta cần có Z=p.k ( Nk ) để đạt q là số nguyên. Trong dây quấn 2 lớp, mỗi nhóm bối dây luôn luôn chứa q bối dây trong nhóm. 4.1.8 Xác định tổng số vòng cho mỗi pha dây cuốn + Gọi Npha : tổng số vòng của mỗi pha dây cuốn. + kE tỉ số giữa điện áp nguồn nhập vào mỗi pha dây cuốn so với sức điện động cảm ứng trên bộ dây của mỗi pha. + UPha : điện áp định mức cho mỗi pha. Ta có : dqs đmphaE pha kfK UK N ....4 .   Trong đó: [Uđmpha ] = [V] [f] = [Hz]; [] = [Wb] [NPha ] = [vòng/ pha] Ks : hệ số dạng sóng từ trường trong khe hở không khí động cơ, đối với các phép tính dây cuốn trong động cơ 3 pha, với  = 0,7 đến 0,715 thì ks = 1,07 đến 1,09. Thông thường kE phụ thuộc cấp công suất của động cơ và thường được cho theo quan hệ của diện tích mặt cực từ ( .L), xem bảng 3. BẢNG 3: Quan hệ giữa kE và diện tích mặt cực từ ( L. ) )(. 2cmL 15 đến 50 50 đến 100 100 đến 150 150 đến 400 Trên 400 kE 0,75 đến 0,86 0,86 đến 0,9 0,9 đến 0,93 0,93 đến 0,95 0,96 đến 0,97 Khi tính xong NPha , điều chỉnh tròn số, sao cho NPha là bội số của tổng số bối dây chứa trong một pha và NPha là giá trị nguyên. Cuối cùng, xác định số vòng mỗi bối dây trong pha Nb , ta có: 83 phatongsoboi N N phab /  (4.20) 4.1.9 Xác định tiết diện rãnh stator, chọn hệ số lấp đầy kld cho rãnh, suy ra đường kính dây quấn (d) không lớp men  Với các dạng rãnh trong hình 4.2, ta có công thức tiết diện rãnh Sr như sau: - Với rãnh hình thang: h dd Sr        2 21 (4.21) - Với rãnh hình quả lê (ovanlle) ta có tiết diện Sr như sau:                       82 2 2 21 22ddh dd Sr (4.22)  Theo lý thuyết thiết kế máy điện, hệ số lấp đầy klđ được định nghĩa như sau: (4.23) Ta có thể biểu diễn một dạng khác cho kld như sau: Sr SNun k cdbrlđ ... (4.24) Trong đó : n: số sợi chập ur : số cạnh tác dụng chứa trong một rãnh. Scd : tiết diện 1 sợi dây kể cả cách điện. Đơn vị đo [Scd ] = [Sr ] = [ 2mm ]. Với dây cuốn 1 lớp ur = 1; khi dùng dây cuốn 2 lớp ur = 2. Trong bảng 4 cho phép tham khảo một số khoảng giá trị của hệ số lấp đầy kld BẢNG 4: Một số tiêu chuẩn hệ số lấp đầy kld. Hình dạng rãnh Loại dây cuốn kld 2 lớp 0,33 đến 0,40 Hình thang hay hình chữ nhật 1 lớp 0,36 đến 0,43 2 lớp 0,36 đến 0,43 Hình quả lê 1 lớp 0,33 đến 0,48 84 Từ (4.23) ta suy ra br rld cd Nun Sk S .. .  (4.25) Với dây dẫn có tiết diện tròn, gọi dcd là đường kính một dây dẫn kể cả lớp vỏ bọc, ta có: cdcdcd SSd 13,1128,1  (4.26) Khi tìm được dcd ta suy ra đường kính dây trần không lớp mem bọc là d, với: d = dcd – 0,05mm (4.27) Sau đó điều chỉnh trị số d đúng giá trị tiêu chuẩn, khi d ta đã làm thay đổi kld , nên cân nhắc để không thay đổi giá trị klđ quá mức đã chọn ban đầu. 4.1.10 Chọn mật độ dòng điện J và suy ra dòng điện định mức (Iđmpha) qua mỗi pha dây cuốn  Đầu tiên ta tham khảo một số bảng tiêu chuẩn cho phép của J như sau: BẢNG 5: Quan hệ giữa J theo công suất định mức Pđm. Pđm [KW] Lớn hơn 100KW 10 KW đến 100KW 1KW đến 10KW Nhỏ hơn 10KW J {A/ 2mm } 3 đến 5 4 đến 4,5 5 đến 6 6 đến 8 BẢNG 6: Quan hệ giữa J theo kiểu thông gió và cấp công suất định mức (Pđm ) của động cơ. Kiểu động cơ Pđm {KW} J {A/ 2mm } Kín không thông gió 0,1 đến 10 2 đến 3 Kín có thông gió 0,1 đến 100 3 đến 4 Thông gió bình thường 0,1 đến 100 4 đến 6 Thông gió cưỡng bức 1 đến 100 6 đến 8 Pđm[KW] Kiểu động cơ 1 đến 10 10 đến 50 50 đến 100 Kiểu hở thông gió dọc 6 đến 6,5 A/ 2mm 5,5 đến 6,5 A/ 2mm 5 đến 6 A/ 2mm Kiểu kín thổi gió dọc 4,5 đến 5 A/ 2mm 4,5 đến 5 A/ 2mm 3,5 đến 4,5 A/ 2mm 85 Theo một số tài liệu thiết kế, khi động cơ dùng cách điện cấp A và chế tạo theo mục đích thông thường (không thuộc dạng chuyên dùng), ta có quan hệ giữa Pđm và J cho trong bảng 7.  Tuy nhiên, đối với động cơ có cấp công suất trung bình, không chú ý đến kết cấu thông gió mà chỉ để ý đến cấp cách điện, ta có thể chọn J theo cấp cách điện như sau: J = 5,5 đến 6,5 A/ 2mm (cấp A) J = 6,5 đến 7,5 A/ 2mm ( cấp B)  Sau khi chọn J ta định dòng điện định mức qua mỗi pha dây cuốn theo mật độ dòng như sau: J d I đmpha         4 . 2 (4.28) Trong đó: [J] = [A/ 2mm ] [Iđmpha] = [A] BẢNG 7: Quan hệ giữa Pđm và J ( cấp cách điện A) Pđmpha[KW] J [A/ 2mm ] Nhỏ dưới 4 KW 4,5 đến 5,5 4 đến 22 4,5 đến 5,5 22 đến 110 4 đến 5 110 đến 120 4 đến 5 220 đến 380 4 4.1.11 Dựa theo hiệu suất động cơ (η) và hệ số công suất (cosφ) để xác định công suất định mức (Pđm) cho động cơ Pđm = 3UđmphaIđmpha.η. Cosφ Trong đó: [Uđmpha] = [ V] [Uđmpha] = [A] [Pđm] = [W] 86 BẢNG 8: Quan hệ hiệu suất η, hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V. Pđm[HP] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 79 0,85 1,69 4 77 0,79 1,87 6 77 0,71 2,08 1 8 75 0,69 2,20 2 80 0,90 3,16 4 80 0,84 3,38 6 79 0,75 3,84 2 8 76 0,68 4,40 2 92 0,92 4,52 4 82 0,85 4,89 6 81 0,76 5,54 3 8 81 0,68 6,20 2 82 0,92 7,53 4 82 0,88 7,87 6 82 0,80 8,66 5 8 81 0,74 9,48 BẢNG 8: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu Pđm [HP] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 82 0,93 11,18 4 82 0,90 11,54 6 82 0,83 12,52 71/2 8 81 0,79 13,32 2 82 0,93 14,90 4 82 0,90 15,40 87 6 82 0,85 16,30 10 8 82 0,80 17,32 2 83 0,93 22,35 4 83 0,91 22,56 6 83 0,88 23,34 15 8 83 0,82 25,04 2 84 0,93 29,09 4 84 0,91 29,73 6 84 0,88 30,74 20 8 84 0,83 32,60 BẢNG 8: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V.) Pđm [HP] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 85 0,93 35,94 4 85 0,92 35,94 6 85 0,90 37,14 25 8 85 0,84 39,78 2 86 0,93 42,62 4 86 0,92 43,08 6 86 0,90 44,04 30 8 85 0,85 47,18 2 86 0,93 56,83 4 86 0,93 56,83 6 86 0,91 58,08 40 8 85 0,87 61,47 2 86 0,93 71,04 4 86 0,93 71,04 6 86 0,90 73,41 50 8 85 0,87 78,83 88 BẢNG 8: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V.) Pđm [HP] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 87 0,93 105,34 4 87 0,93 105,34 6 87 0,91 107,65 75 8 86 0,89 111,35 2 87 0,93 140,45 4 87 0,93 140,45 6 87 0,91 143,53 100 8 86 0,89 148,47 BẢNG 9: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V.) Pđm [KW] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 0,4 6 68 0,65 1,37 4 72 0,76 1,66 0,6 6 70 0,68 1,91 2 78 0,86 1,81 4 74,5 0,78 2,1 0,8 6 73 0,71 2,34 3 79,5 0,87 2,41 4 78 0,80 2,67 1,1 6 76 0,73 3 2 80,5 0,88 3,21 4 80 0,81 3,51 1,5 6 79 0,75 3,84 2 83 0,89 4,51 4 82,5 0,83 4,87 6 81 0,77 5,34 2,2 8 81 0,69 5,96 89 BẢNG 9: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (HP) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V.) Pđm [KW] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 84,5 0,89 6,04 4 83,5 0,84 6,48 6 83 0,78 7,02 3 8 81,5 0,70 7,97 2 85,5 0,89 7,96 4 86 0,85 8,29 6 84,5 0,79 9,08 4 8 84 0,71 10,16 2 87 0,90 10,64 4 88 0,86 11,01 6 85,5 0,81 12,03 5,5 8 85 0,72 13,62 2 88 0,91 14,19 4 88,5 0,87 14,76 6 87 0,82 15,93 7,5 8 86,5 0,81 16,22 90 BẢNG 9: Quan hệ hiệu suất η , hệ số công suất cosφ theo công suất định mức Pđm (kW) (dòng điện Iđmpha tính theo bộ dây đấu  /Y với điện áp nguồn định mức 220V/380V.) Pđm [KW] 2p η% cosφ Iđmpha(A) 2 88 0,89 19,34 4 89 0,88 19,34 6 88 0,89 19,34 10 8 87,5 0,83 20,86 2 88,5 0,90 24,73 4 88,5 0,89 25 6 88 0,89 25,15 13 8 89 0,84 26,35 2 87 0,90 32,9 4 89 0,89 32,52 6 90 0,90 31,8 17 8 89,5 0,85 33,86 2 88 0,90 42,09 4 90 0,9 41,15 6 90,5 0,9 40,92 22 8 90,5 0,85 43,33 2 89 0,9 58,75 4 91 0,91 54,89 6 91 0,91 54,89 30 8 91 0,88 56,76 2 89 0,91 74,83 4 91,5 0,91 72,78 6 91,5 0,91 72,78 40 8 91,5 0,88 75,27 91 4.1.12 Xác định chu vi khuôn (CV) và khối lượng dây cuốn (Wdây) Muốn xác định chu vi khuôn, đầu tiên ta định hệ số kL, bề dài phần đầu nối bối dây, tính giữa hai rãnh liên tiếp Hình 4.13: Bề dài đầu nối bối dây tính gữa 2 rãnh liên tiếp Z hD K rtL )(.    (4.29) Trong đó : [Dt] = [hr] = [KL] = [mm]  : hệ số dãn dài đầu nối, phụ thuộc số cực 2p (bảng 10)  Sau khi tính xong KL , ta suy ra chu vi khuôn CV theo hệ thức: CV = 2(KL.y + L’) (4.30) L ' L y Hình 4.14: Hình vẽ mô tả công thức xác định chu vi khuôn 92 BẢNG 10: Quan hệ 2p theo  2p  2 1,27 đến 1,3 4 1,33 đến 1,35 6 1,5 8 và lớn hơn 8 1,7 Trong công thức (4.30) y: là bước nối dây L: bề dày tác dụng lỏng vào rãnh có tính thêm phần cách điện lót dư ở 2 phía, theo công nghệ cuốn dây ta có thể tính L’ theo bề dầy L của lõi thép như sau: L’ = L + (5mm÷ 10mm) (4.31) Khi tính xong, ta chỉnh tròn số chu vi cho khung CV đến đơn vị cm.  Căn cứ theo chu vi, tổng số vòng của mỗi bối ta tính ra tổng bề dài cho mỗi pha dây cuốn (Lpha) Lpha = CV. Nb. (Tổng số bối/1 pha) (4.32) Từ đó, ta định ra khối lượng dây cuốn cho bộ dây 3 pha, với dây cuốn bằng đồng và dự phòng 10% sai số dư cho thi công. 4 2 3 10 4 3)/9,8(1,1    d LdmkgW phaday (4.33) Trong đó: [Wday] = [kg]; [Lpha] = [dm]; [d] = [mm] 4.2.Thí dụ tính toán mẫu. Để đơn giản, trong các thí dụ tính toán dưới đây ta cho hệ số ép chặt kc=1 Cho một động cơ 3 pha, loại nội địa Nhật Bản, có bảng lý lịch như sau: FUJI ELECTRIC CO - LTD 3 PHASE INDUCTION MOTOR 750-4 7 1412 TYPE MLA 1085A OUTPUT:750W POLES:4 RULE JIS C4210 Hz 50 60 60 FRAME 80 VOLTS 200 3,3 3,2 RATING CONT AMPS 3,6 3,3 3,2 NSUL E ROTOR C RPM 1420 1705 1720 BRG DS 6204ZZ CODE H G J BRG ADL 6203ZZ SER N° 5853 107 D1 Y 0639 Kích thước lõi thép ghi nhận như sau: 93 Đường kính trong Dt = 80mm Bề dày lõi thép L = 65mm Bề dày gông bg =12mm Bề dày răng br =3,5mm Tổng số rãnh Z = 36 Rãnh hình quả lê có kích thước ghi nhận như trên. Hãy tính toán số liệu dây cuốn để vận hành động cơ với cách đấu Y/ : 380V/220V BƯỚC 1: Số liệu cần phải lấy đã ghi rõ ở đầu thí dụ. BƯỚC 2: Tính toán kiểm tra 2p, ta có: 3,367,2 12 80 )5,04,0()5,04,0(2 min  g t b D P Khoảng giá trị 2p nằm ở khu vực giữa hai giá trị 2p = 2 và 2p = 4, ta có thể chọn 2p =2 hay 2p = 4 tùy yêu cầu. Giả sử chọn 2p = 4 theo bảng lý lịch của động cơ. BƯỚC 3: Quan hệ giữa từ thông  và B Bước cực: cm p Dt 83,62 4 80 2      Từ thông  BBL )10.5,6)(10.283,6(7,0).( 22  B.10588,28 4 BƯỚC 4: Quan hệ giữa từ thông  và B    B B kLb B eg 8326,1 )10.5,6.2,1(2 10.588,28 ).(2 4 4 .      BƯỚC 5: Quan hệ giữa Br và B  BBB ZB D B r t r 9946,15,3.36 80..           BƯỚC 6: Lập bảng số quan hệ giữa B , Bg và Br Từ các bước 4 và 6 ta có các quan hệ Bg = 1,8326 B Br = 1,9946 B Chọn tùy ý giá trị cho B ta suy ra các giá trị Bg và Br như sau: 94 B (T) 0,68 0,69 0,7 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 Bg(T) 1,246 1,246 1,283 1,301 1,319 1,337 1,356 1,374 Br(T) 1,356 1,376 1,396 1,416 1,436 1,456 1,476 1,496 CHÚ Ý:  Theo bảng số cho phép của Bg và Br giới hạn tối đa cho Bg là Bgmax = 1,4T và cho Br là Brmax = 1,5T.  Với kết cấu đang có, Bg và Br tiến về giới hạn tối đa đồng thời với nhau. Do đó, để tránh hiện tượng bão hòa đồng thời tại các vị trí trên lõi thép, ta có thể chọn B sao cho Bg và Br hơi thấp hơn giới hạn tối đa cho phép.  Trên bảng số khi Bgmax  1,4T và Brmax = 1,5T lúc đó B = 0,75T Ta chọn B = 0,73T Từ bước 3, ta có B410.588,28  , thế giá trị vừa chọn cho B vào ta có Wb410.869,20  BƯỚC 7: Chọn dây cuốn 1 lớp, dạng đồng khuôn phân tán đơn giản. Tính hệ số dây quấn kdq; đối với dây cuốn 1 lớp ta có: 9597,0 10sin3 30sin ) 2 20 sin(3 ) 2 20 3sin( ) 2 sin( ) 2 sin( 0 0 0 0  d d dq q q k   Trong đó Z = 36; 2p = 4 q = 3 rãnh/ 1 pha/ 1 bước cực αd = 020 điện 95 BƯỚC 8: Xác định tổng số vòng cho một pha dây cuốn Ta có: dqs đmphaE pha kfk Uk N   ..4 Với động cơ  /Y: 220V/380V Điện áp định mức pha là Uđmpha = 220V Diện tích mặt cực 282,405,6.28,6. cmL  Ta xác định kE Theo bảng 3, với 15. L đến 50cm2 thì kE = 0,75 ; 0,86, ta giả định quan hệ giữa L. và kE trong khoảng giá trị này tuyến tính, từ đó suy ra giá trị kE ứng với 282,40. cmL  Từ hình 4.12 ta có kE = 0,75 + x Với 08,011,0. 1550 1582,40         x Vậy kE = 0,75 + 0,08 96 Suy ra kE = 0,83 Tóm lại phavòngN pha /4269597,0.10.869,20.50.07,1.4 220.83,0 4   Theo sơ đồ dây cuốn, mỗi pha chứa 6 bối dây, suy ra số vòng mỗi bối dây là :  bôi N b 6 426 vòng/bối BƯỚC 9: Xác định diện tích rãnh Sr suy ra đường kính dây với rãnh hình quả lê ta có: 822 2 2221 ddh dd S r               2 2 19,50 8 5 2 5 12 2 55,3 mmS r                Chọn Sr = 50 2mm Sơ bộ chọn hệ số lấp đầy klđ = 0,46 Suy ra đường kính dây và tiết diện dây kể cả cách điện 23239,0 1.71.1 50.46,0 mm nNu Sk S br rlđ cd  mmd cd 64,03239,0128,1  97 Tính đường kính dây trần (không lớp bọc cách điện) . d = dcđ – 0,05 =0,64 – 0,05 = 0,59mm HIỆU CHỈNH Làm tròn số đường kính dây trần là d = 0,6mm Tính lại dcđ = 0,65mm Vậy 2 2 332,0 4 mm d S cđcđ    Lúc đó hệ số lấp đầy rãnh với Nb = 71 vòng/bối là: 4714,0 50 71.332,0 lđk Giá trị này được chấp nhận được vì gần sát trị số cho phép kld = 70 vòng/ bối Lúc đó: 464,0 50 70.332,0 lđk Tương ứng B mới = 0,74T (Trị số Bg = 1,356T và Br = 1,467T tương ứng) Trị số này vẫn thỏa khoảng giá trị tối đa cho phép của Br và Bg Tóm lại, ta chọn: Nb = 70 vòng/bối d = 0,6mm (dcd = 0,65mm) BƯỚC 10: Ta chọn: J = 6,5A/ 2mm Dòng điện định mức qua mỗi pha là AI đmpha 83,15,64 6,0. 2         Suy ra công suất định mức cho động cơ là khoảng 1 HP ( So sánh trị số dòng điện định mức trong bảng 8 và bảng 9) BƯỚC 11: Tính Pđm theo  và cos Giả sử  = 0,77 và cos = 0,8 ta có thể ước tính Pđm như sau: Pđm = 3Uđmpha.Iđmpha.  . cos = 3.220.1,83.0,77.0,8 = 744W (khoảng 1 HP) BƯỚC 12: Xác định khối lượng dây cuốn.  Tính bề dài đầu nối giữa hai rãnh liên tiếp KL 98 Trong đó : 35,1 (ứng 2p = 4) mm Z hD K rtL 07,1136 )1480.(35,1.)( '       Chu vi khuôn CV Đối với dây cuốn dạng đồng khuôn phân tán, trong thí dụ này, mỗi pha chứa 2 dạng nhóm bối dây: nhóm bối dây chứa 2 bối dây/1 nhóm có bước y = 8 rãnh, nhóm bối dây chứa 1 bối dây/nhóm có bước y = 7 rãnh. Gọi CV8 : Chu vi khuôn với y = 8 CV7: Chu vi khuôn với y = 7 Xác định chu vi khuôn như sau: Trong đó L’ = L + 8mm L’ = 65 + 8 = 73mm CV = 2(KL..y + L’) Vậy CV8 = 2 (11,07.8 + 73) = 323,12mm Chọn CV8 = 32cm CV7 = 2(11,07 + 73) = 300,91 Chọn CV7 = 30cm  Tổng bề dài 1 pha dây cuốn (Lpha) dựa theo sơ đồ dây cuốn ta suy ra Lpha = Nb(CV8. 4 bối + CV7.2 bối) = 70(32,4 + 30,2) = 13160cm Vậy Lpha = 1316dm  Tổng bề dài 3 pha dây cuốn (L3pha) L3pha = 3Lpha = 3.1316dm = 3948dm  Khối lượng bộ dây 3 pha ( Wdây) kgWdây 093,1104 6,0 .3948.9,8.1,1 4 2          . Tóm lại Wdây = 1,1kg TÓM TẮT KẾT QUẢ TRONG THÍ DỤ  Công suất định mức : Pđm = 744W (khoảng 1 HP)  Dây cuốn 1 lớp, đồng khuôn phân tán đơn giản, 1 pha 1 nhánh. 99  Tổng số vòng 1 pha Npha = 420 vòng/ pha  Tổng số vòng 1 bối Nb = 70 vòng/ bối  Đường kính dây d = 0,6mm (dcd = 0,65mm)  Chu vi khuôn: - Đối với y = 8 CV =32cm - Đối với y = 7 CV = 30cm * Tổng khối lượng dây cuốn Wdây = 1,1kg 100 CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG MATLAB TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Ứng dụng Matlab để tính toán lại cho một động cơ sau (mục 4.2) Cho một động cơ 3 pha, có bảng lý lịch như sau: FUJI ELECTRIC CO - LTD 3 PHASE INDUCTION MOTOR 750-4 7 1412 TYPE MLA 1085A OUTPUT:750W POLES:4 RULE JIS C4210 Hz 50 60 60 FRAME 80 VOLTS 200 3,3 3,2 RATING CONT AMPS 3,6 3,3 3,2 NSUL E ROTOR C RPM 1420 1705 1720 BRG DS 6204ZZ CODE H G J BRG ADL 6203ZZ SER N° 5853 107 D1 Y 0639 Kích thước lõi thép ghi nhận như sau: Đường kính trong Dt = 80mm Bề dày lõi thép L = 65mm Bề dày gông bg =12mm Bề dày răng br =3,5mm Tổng số rãnh Z = 36 Rãnh hình quả lê có kích thước ghi nhận như trên. Hãy tính toán số liệu dây cuốn để vận hành động cơ với cách đấu Y/ : 380V/220V 5.1 Giao diện chính và chương trình cho giao diện chính 5.1.1 Giao diện chính 101 Hình 5.1 Giao diện chính của đề tài 5.1.2 Viết chương trình cho giao diện chính function varargout = GIAODIENCHINH(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @GIAODIENCHINH_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @GIAODIENCHINH_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); 102 end function GIAODIENCHINH_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject; guidata(hObject, handles); function varargout = GIAODIENCHINH_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output; function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) user_response = TINHTOAN('Title','TINHTOAN); function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) close all function figure1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) 5.2 Tạo giao diện tính toán và viết chương trình cho giao diện tính toán 5.2.1 Tạo giao diện tính toán 103 Hình 5.2 Giao diện tính toán. 5.2.2 Viết chương trình cho giao diện tính toán Để chương trình chạy theo yêu cầu thiết kế của bài toán trên, ta viết chương trình như sau: function varargout = TINHTOAN(varargin) gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @TINHTOAN_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @TINHTOAN_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [] , ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); 104 end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end Function TINHTOAN_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) handles.output = hObject; guidata(hObject, handles); function varargout = TINHTOAN_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) varargout{1} = handles.output; function Dt_Callback(hObject, eventdata, handles) function Dt_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function L_Callback(hObject, eventdata, handles) function L_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function bg_Callback(hObject, eventdata, handles) function bg_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Z_Callback(hObject, eventdata, handles) function Z_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) 105 if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Kc_Callback(hObject, eventdata, handles) function Kc_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Bsixma_Callback(hObject, eventdata, handles) function Bsixma_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Udmpha_Callback(hObject, eventdata, handles) function Udmpha_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function d1_Callback(hObject, eventdata, handles) function d1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Npha1_Callback(hObject, eventdata, handles) function Npha1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 106 function Nb1_Callback(hObject, eventdata, handles) function Nb1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function d_Callback(hObject, eventdata, handles) function d_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function dcd_Callback(hObject, eventdata, handles) function dcd_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Pdm_Callback(hObject, eventdata, handles) function Pdm_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function Wday1_Callback(hObject, eventdata, handles) function Wday1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function CV7_Callback(hObject, eventdata, handles) function CV7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) 107 set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function CV8_Callback(hObject, eventdata, handles) function CV8_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function TINHTOAN_Callback(hObject, eventdata, handles) tinhtoan(handles) function d2_Callback(hObject, eventdata, handles) function d2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function KldSB_Callback(hObject, eventdata, handles) function KldSB_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function J_Callback(hObject, eventdata, handles) function J_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function ni_Callback(hObject, eventdata, handles) function ni_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 108 function GAMMA_Callback(hObject, eventdata, handles) function GAMMA_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function cosPHI_Callback(hObject, eventdata, handles) function cosPHI_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit23_Callback(hObject, eventdata, handles) function edit23_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in THOAT. function THOAT_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to THOAT (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) close; %TAO HAM TINH TOAN function tinhtoan(handles) % KHAI BAO BIEN TOAN CUC global Dt L bg br Z Kc Bsixma Udmpha d1 d2 KldSB J ni GAMMA cosPHI M % DUONG KINH TRONG LOI THEP STATOR Dt Dt=get(handles.Dt,'string'); Dt=str2num(Dt); %BE DAY LOI THEP 109 L=get(handles.L,'string'); L=str2num(L); %BE DAY GONG LOI THEP STATOR bg=get(handles.bg,'string'); bg=str2num(bg); % BE DAY RANH STATOR br=get(handles.br,'string'); br=str2num(br); % TONG SO RANH STATOR Z=get(handles.Z,'string'); Z=str2num(Z); % HE SO XEP CHAT CUA LOI THEP STATOR THUONG 0,93 DEN 0,95 Kc=get(handles.Kc,'string'); Kc=str2num(Kc); % Bsixma=get(handles.Bsixma,'string'); Bsixma=str2num(Bsixma); % DIEN AP DINH MUC PHA Udmpha=get(handles.Udmpha,'string'); Udmpha=str2num(Udmpha); d1=get(handles.d1,'string'); d1=str2num(d1); d2=get(handles.d2,'string'); d2=str2num(d2); h=get(handles.h,'string'); h=str2num(h); KldSB=get(handles.KldSB,'string'); KldSB=str2num(KldSB); J=get(handles.J,'string'); J=str2num(J); ni=get(handles.ni,'string'); ni=str2num(ni); gamma=get(handles.gamma,'string'); gamma=str2num(gamma); cosPHI=get(handles.cosPHI,'string'); cosPHI=str2num(cosPHI); %cv=get(handles.cv,'string'); cv=str2num(cv); % GAN CHUOI % TINH TOAN (DANG 6 DAU RA) % dau sao % Udsao=sqrt(3)*Udmpha % dau tam giac % Uddelta=Udmpha %Npha1=(Dt-L)/pdm %Nb1=Npha1/2 % BUOC 2 XÁC DINH SO CUC Pmin_1=(0.4*Dt)/bg if 2<=Pmin_1<5 Pmin=4 110 else 1<Pmin_1<3 Pmin=2 end % BUOC 3 % buoc cuc (anfasixma=0.71) to=(pi*Dt)/(Pmin*1000) % tu thong phi=0.71*to*L*Bsixma % BUOC 4 (knc=0.94) Bg=(phi*10000)/(2*bg*L*0.94) % hoac Bg=(0.71*pi*Dt*Bsixma)/(2*kc*bg*Pmin) % BUOC 5 Br=(pi*Dt*Bsixma)/(Z*br) % gioi han cua Bgmax=1.4T va Brmax=1.5T % BUOC 6 lap bang %if Bg>1.5 % chon_lai %end %if Br>1.4 % chon_lai %end % BUOC 7 (day quan 1 lop) to_phay=Z/Pmin q=to_phay/3 anfa_dien=180/to_phay % day quan 1 lop, dong khuon phan tan don gian kdq=sin((q*anfa_dien*pi)/(2*180))/(q*sin((anfa_dien*pi)/(2*18 0))) % BUOC 8 Aa=to*L*10000 Aa=round(Aa) if 15<Aa<50 kE=0.83 else 50<Aa<100 111 kE=0.88 end %if 100<Aa<150 % kE=0.92 %else 150<Aa<400 % kE=0.94 %end %if Aa>400 % kE=0.96 %end Npha=round((kE*Udmpha)/(4*1.07*50*phi*kdq)) % f=50 % tong so boi_pha=Z/2*3 tongsoboi_pha=Z/(2*3) Nb=round(Npha/(tongsoboi_pha)) % BUOC 9 % tiet dien day cach dien n=1; ur=1; kld=0.46 Sr=round(((d1+d2)/2)*(h-d2/2)+((pi*d2*d2)/8)) Scd=(kld*Sr)/(ur*Nb*n) % duong kinh cach dien dcd_1=2*sqrt(Scd/3.14) if 0.4<dcd_1<0.6 dcd=0.5 else 0.6<dcd_1<0.7 dcd=0.65 end % duong kinh day tran (can lam tron so) d=dcd-0.05 % lam tron voi so gan % BUOC 10 % chon mat do dong dien theo cap % cap A: J=5.5 den 6.5 % cap B, E: J=6.5 den 7.5 J=6.5 % dong dinh muc qua moi pha 112 Idmpha=(pi*d*d*J)/4 % BUOC 11 ni=0.77; cosphi=0.8 Pdm=3*Udmpha*Idmpha*ni*cosphi Pdm=round(Pdm); % BUOC 12 hr=14 KL=(3.14*gamma*(Dt+hr))/Z % chu vi khuon %CV=2*(KL*y+Lphay) CV7=(2*(KL*7+(L*1000+9)))/10 CV8=(2*(KL*8+(L*1000+9)))/10 % L'=L+(5mm den 10mm) %L_phay=L+8(L+8) % khoi luong day quan %Lpha=Pdm*Nb1*tongsoboi_pha Lpha=(Nb*(CV8*4+CV7*2))/10 L3pha=3*Lpha Wday=(1.1*8.9*L3pha*pi*d*d*0.0001)/4 % XUAT KET QUA set(handles.Npha1,'string',num2str(Npha)); set(handles.Nb1,'string',num2str(Nb)); set(handles.d,'string',num2str(d)); set(handles.dcd,'string',num2str(dcd)); set(handles.CV7,'string',num2str(round(CV7))); set(handles.CV8,'string',num2str(round(CV8))); set(handles.Wday1,'string',num2str(Wday)); set(handles.Pdm,'string',num2str(Pdm)); function br_Callback(hObject, eventdata, handles) function br_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 113 % --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end A = str2double(get(hObject,'string')); handles.metricdata.concs = A; guidata(hObject,handles) user_entry= handles.metricdata.A; uisave(variables,A) save ketqua.xls A-ascii function h_Callback(hObject, eventdata, handles) function h_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function gamma_Callback(hObject, eventdata, handles) function gamma_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in reset. function reset_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.Dt,'string',num2str(0)); set(handles.L,'string',num2str(0)); set(handles.bg,'string',num2str(0)); set(handles.br,'string',num2str(0)); set(handles.Z,'string',num2str(0)); set(handles.Kc,'string',num2str(0)); set(handles.Bsixma,'string',num2str(0)); 114 set(handles.Udmpha,'string',num2str(0)); set(handles.d1,'string',num2str(0)); set(handles.d2,'string',num2str(0)); set(handles.h,'string',num2str(0)); set(handles.KldSB,'string',num2str(0)); set(handles.J,'string',num2str(0)); set(handles.ni,'string',num2str(0)); set(handles.gamma,'string',num2str(0)); set(handles.cosPHI,'string',num2str(0)); set(handles.Npha1,'string',num2str(0)); set(handles.Nb1,'string',num2str(0)); set(handles.d,'string',num2str(0)); set(handles.dcd,'string',num2str(0)); set(handles.CV7,'string',num2str(round(0))); set(handles.CV8,'string',num2str(round(0))); set(handles.Wday1,'string',num2str(0)); set(handles.Pdm,'string',num2str(0)); 5.3 Kết quả tính toán bằng phần mềm GUIDE/Matlab Sau khi ta nhập số liệu đầu vào và nhấn nút TÍNH TOÁN ta có được kết quả sau: Hình 5.3: Kết quả được tính toán trên phần mềm. 115  Công suất định mức : Pđm = 744W (khoảng 1 HP)  Dây cuốn 1 lớp, đồng khuôn phân tán đơn giản, 1 pha 1 nhánh.  Tổng số vòng 1 pha Npha = 420 vòng/ pha  Tổng số vòng 1 bối Nb = 70 vòng/ bối  Đường kính dây d = 0,6mm (dcd = 0,65mm)  Chu vi khuôn: - Đối với y = 8 CV =33cm - Đối với y = 7 CV = 30cm * Tổng khối lượng dây cuốn Wdây = 1,1kg Sau khi tính toán trên giao diện sử dụng ta có được kết quả tính toán gần bằng kết quả đã tính toán (ở mục 4.2). Như vậy chương trình đã viết là đúng. 116 CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu và nhận được sự giúp đỡ của mọi người. Dưới sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thị Ngọc Soạn và thầy Bùi Thúc Minh, tôi đã hoàn thành đề tài với nội dung như sau: Tổng quan thiết kế động cơ không đồng bộ Giới thiệu phần mềm Matlab Tính toán dây quấn Stator động cơ không đồng bộ ba pha Ứng dụng Matlab trong tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ 6.2. Kiến nghị Với kết quả đạt được sau khi hoàn thành đề tài, không chỉ dừng lại ở việc thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha bằng Matlab tôi thấy đề tài còn có thể phát triển được theo các hướng sau:  Sử dụng GUIDE/Matlab để thiết kế động cơ không đồng bộ một pha.  Sử dụng GUIDE/Matlab để thiết kế động cơ điện đồng bộ. 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hải Bắc (2005), lập trình giao diện GUIDE trong matlab. [2] Nguyễn Thế kiệt (1995), công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa máy điện, NXBGD. [3] Nguyễn Văn Tuệ (2009), kỹ thuật quấn dây máy điện, NXB ĐHQG TPHCM. [4] Phan Thanh Tao, giáo trình matlab, NXB ĐHBK Đà Nẵng.