Đồ án Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ

oán so sánh. Toán tử Công dụng & Thực hiện phép toán logic AND.  Thực hiện phép toán logic OR. ~ Thực hiện phép toán logic NOT. 2.2.4. Ký tự đặc biệt (Special Characters): Ký hiệu Công dụng [] Khai báo vector hoặc ma trận. () Thực hiện phép toán ưu tiên, khai báo các biến và các chỉ số của vector. = Thực hiện phép gán. 40 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] „ Chuyển vị ma trận tìm lượng liên hiệp của số phức. . Điểm chấm thập phân. , Phân biệt các phần tử của ma trận và các đối số trong dòng lệnh. ; Ngăn cách giữa các hàng khi khai báo ma trận. % Thông báo dòng chú thích. ! Mở cửa sổ MS – DOS. 2.2.5. Dấu ‘:’ Với chức năng tạo vector hoặc ma trận phụ và lặp đi lặp lại các giá trị. Khai báo Công dụng j : k Tạo ra chuỗi j, j+1, j+2,., k-1, k j : i : k Tạo ra chuỗi j, j+i, j+2I,.,k-i, k A(: , j) Chỉ cột thứ j của ma trận A A(i , :) Chỉ hàng thứ i của ma trận A(: , :) Chỉ toàn bộ ma trận A A(j , k) Chỉ phần tử A(j), A(j+1)A(k) A(: , j , k) Chỉ các phần tử A(:, j), A(:, j+1)A(:, k) A(:) Chỉ tất cả các thành phần của ma trận A 2.2.6. Lệnh INPUT a) Công dụng: Dùng để nhập vào 1 giá trị. b) Cú pháp: 41 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] tên biến = input („promt‟) tên biến = input („promt‟, „s‟) c) Giải thích: tên biến, là nơi lưu giá trị ngập vào. „promt‟: chuỗi ký tự muốn nhập vào. „s‟: cho biết giá trị nhập vào là nhiều ký tự. 42 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 2.2.7. Lệnh IF ELSEIF ELSE a) Công dụng: Thực hiện lệnh khi thỏa điều kiện. b) Cú pháp: if biểu thức luận lý 1 thực hiện công việc 1; elseif biểu thức luận lý 2 thực hiện công việc 2; else thực hiện công việc 3; end c) Giải thích: Khi biểu thức luận ký 1 đúng thì thực hiện công việc 1 tương tự cho biểu thức luận lý 2. Nếu cả hai biểu thức sai thì thực hiện công việc sau lệnh else. Biểu thức luận lý là các phép so sánh ==, , = công việc chính là các lệnh cần thi hành, có thể có nhiều lệnh, kết thúc lệnh phải có dấu ; 2.2.8. Một số hàm lượng giác: a) Cú pháp: kq = hlg(x) b) Giải thích: kq: tên biến chứa kết quả. x: đơn vị radian. hlg: tên hàm lượng giác. 43 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Tên hàm lượng giác Giải thích 2.2.9. Lệnh LOG a) Công dụng: Tìm logarithm cơ số e. b) Cú pháp: y = log(x) 2.2.10. Lệnh LOG2 a) Công dụng: Tìm logarithm cơ số 2. b) Cú pháp: y = log2(x) 2.2.11. Lệnh LOG10 a) Công dụng: Tìm logarithm cơ số 10. b) Cú pháp: y = log10(x) d) Ví dụ: y = log10(10) y = 1 2.2.12. Lệnh ROUND a) Công dụng: 44 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Làm tròn số sao cho gần số nguyên nhất. b) Cú pháp: y = round(x) 2.2.13. Lệnh SQRT a) Công dụng: Tính căn bậc hai. b) Cú pháp: y = sqrt(x) 2.2.14. Lệnh FPLOT a) Công dụng: Vẽ đồ thị của hàm số. b) Cú pháp: fplot(„fun‟,[xmin,xmax] c) Giải thích: fun: tên hàm số. xmin, xmax: xác định khoảng cần vẽ. 2.2.15. Lệnh NUM2STR a) Công dụng: Chuyễn số thực sang dạng chuỗi. Chuyển các ký tự trong một chuỗi sang số thứ tự tương ứng trong bảng mã ASCII. b) Cú pháp: kq = num2str(n) c) Giải thích: 45 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] kq: biến chứa kết quả. n: tên biến cần chuyển. Nếu n là số thực thì kq là số tương ứng trong bảng mã ASCII. 2.2.16. Lệnh STR2NUM a) Công dụng: Chuyển chuỗi (dạng số) sang số thực. b) Cú pháp: n = str2num(s) c) Giải thích: s: chuỗi dạng số. n: số thực. 2.3. Xây dựng lƣu đồ thuật toán thiết kế động cơ không đồng bộ trong môi trƣờng matlab 2.3.1. Lưu đồ thuật toán thiết kế động cơ không đồng bộ Trên cơ sở dựa vào các thông số do khách hàng yêu cầu để lựa chọn đưa ra các giá trị tính toán cụ thể cho động cơ, các bước tính toán cụ thể được giới thiệu ở các chương sau. Căn cứ vào yêu cầu thiết kế của đơn đặt hàng, người thiết kế phải xác định kích thước chú yếu của động cơ, đồng thời từng bước thiết kế và tính toán giá trị lựa chọn có phù hợp với các thông số lựa chọn hay không, nếu không phù hợp với các yêu cầu ban đầu của động cơ, hệ thống sẽ tự động tính toán hoặc người thiết kế phải nhập lại các giá trị lựa chọn mang tính giới hạn trước đó. Hình 1.7 giới thiệu các bước tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc. 46 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Xác định kích thước cơ bản Thông số ban đầu Thiết kế rôto Tính toán mạch từ Đặc tính làm việc Tính toán vật liệu Thiết kế stato Tính toán nhiệt Đặc tính khởi động Tham số động cơ Tổn hao Hình: 2.2: Lưu đồ thuật toán thiết kế động cơ không đồng bộ 47 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 2.3.2. Giải thích lưu đồ thuật toán 2.3.2.1. Thông số ban đầu Các thông số ban đầu bao gồm các yêu cầu của khách hàng, tức là các thông số cơ bản của động cơ như : Công suất yêu cầu, điện áp, hiệu suất, hệ số công suất, bội số dòng khởi động, bội số momen khởi động và cực đại, số đôi cực hoặc tốc độ... 2.3.2.2. Xác định kích thước cơ bản Bao gồm tính toán đường kính ngoài, đường kính trong, đường kính trục, dòng điện định mức, chiều dài tính toán lõi sắt stator... 2.3.2.3. Thiết kế stator Phần này trình bày kết quả tính toán lựa chọn thông số cho stator, bao gồm số rãnh, bước rãnh, số thanh dẫn, tiết diện dây quấn, kiểu dây quấn, hệ số dây quấn, từ thông, chiều rộng răng... 2.3.2.4. Thiết kế rotor Bao gồm tính toán các thông số rotor như : đường kính rotor, bước răng, chiều rộng răng, kích thước rãnh rotor, vành ngắn mạch, tiết diện thanh dẫn, và các thông số khác. 2.3.2.5. Tính toán mạch từ Sau khi lựa chọn xong các thông số stator và rotor, bước tiếp theo là tính toán các thông số mạch từ như : mật độ từ thông, hệ số bão hòa, chiều dài mạch từ... 2.3.2.6. Tính toán tham số động cơ Các tham số động cơ như điện trở, điện kháng, hệ số từ dẫn.. được tính toán trong phần này 48 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 2.3.2.7. Tính toán tổn hao Sau khi đã thiết kế sơ bộ các kích thước và thông số động cơ, thì việc tính toán tổn hao là cần thiết để đảm bảo động cơ thiết kế có giá trị tổn hao nằm trong giới hạn cho phép. 2.3.2.8. Tính toán đặc tính làm việc và đặc tính khởi động Để đảm bảo dòng điện, mô men khởi động nằm trong giá trị cho phép thì người tính toán cần phải xác nhận bằng việc tính toán các thông số đặc tính làm việc cũng như khởi động ở nội dung này. 2.3.2.9. Tính toán nhiệt Lượng nhiệt phát ra của động cơ trong quá trình làm việc ảnh hưởng lớp đến hiệu suât cũng như giả trị tổn hao, ở phần này phải tính toán các thông số thoát nhiệt như cánh quạt, nắp động cơ phù hợp để nâng cao hiệu suât làm việc và giảm tổn hao do nhiệt độ gây ra. 2.3.2.10. Tính toán vật liệu sử dụng Các loại vật liệu sử dụng trong thiết kế động cơ bao gồm đồng, thép hợp kim, thép từ tính, cách điện... để đảm bảo tính kinh tế khi thiết kế máy điện, người thiết kế cần đưa ra phương pháp hợp lý làm sao tổn hao vật liệu sử dụng nhỏ mà vẫn đạt được mục tiêu thiết kế. 49 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] CHƢƠNG 3 : ỨNG DỤNG MATLAB XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu đảm bảo việc tự động thiết kế máy điện không đồng bộ trong matlab Cơ sở dữ liệu thiết kế máy điện không đồng bộ được thể hiện bằng việc xây dựng và quy đổi các thông số và các công thức toán học quy đổi thành ngôn ngữ lập trình để phần mềm matlab có thể tính toán cũng như hiểu được các quy định và ký hiệu đưa vào, dưới đây là bảng cơ sở dữ liệu quy đổi trong đề tài thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. 3.1.1. Cơ sở dữ liệu phần tính toán kích thước chú yếu TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Công suất định mức(Pdm) Pdm 2 Điện áp định mức(Udm) Udm 3 Tần số(f) TanSo 4 Tốc độ đồng bộ(ndm) TocDoDB 5 Chiều cao tâm trục HTamTruc 6 Hiệu suât HieuSuat 7 Hệ số công suất HSCongSuat 8 Bội số dòng khởi động BSdongKD 9 Bội số mô men khởi động BSmomenKD 10 Bội số mô men cực đại BSmomenCD 11 Số đôi cực SoDoiCuc 12 Đường kính ngoài Stator DNgoai 13 Đường kính trong Stator DTrong 14 Công Suất tính toán CSTinhToan 15 Chiều dài tính toán lõi sắt stator ChieuDaiTTStator 16 Bước cực BuocCuc 17 Lập Phương án so sánh(HS hình dáng) PhuongAnSS 50 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 18 Dòng điện pha định mức(I1) IPhaDinhMuc 3.1.3. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số Stator TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Tỉ lệ đường kính trong/đường kính ngoài stator Kd 2 Tỉ lệ suất điện động và điện áp(Ke) Ke 3 Hệ số dây quấn HSDayQuan 4 Hệ số cung cực từ(anpharo) HSCungCucTu 5 Hệ số sóng(Ks) HSSong 6 Mật độ từ thông khe hở không khí(Bro) MDTT 7 Tải đường(A) TaiDuong 8 So ranh stator(Z1) NRanhStator 9 Bước rãnh stator(t1) BuocRanhStator 10 Soố thanh dẫn một rảnh NThanhDan1Ranh 11 Số vòng dây 1 pha(w1) NVongDay1Pha 12 Tiết diện dây dan TietDienDay 13 Dường kính dây d1 DuongKinhd1 14 Dường kính dây d2 DuongKinhd2 15 Kiểu dây quấn KieuDayQuan 16 Hệ số dây quấn (Screen 2) HSDayQuanS2 17 Từ thông khe hở không khí TTKHKK 18 Mật độ từ thông khe hở không khí (Screen 2) MDTTS2 19 Sơ bộ định chiểu rộng răng ChieuRongRangSoBo 20 Sơ bộ định chiều cao gông ChieuCaoGongSoBo 21 Kich thước rãnh và cách điện KKRanh 22 Bề rộng răng Stator BeRongRangStator 23 Chiều cao gông roto ChieuCaoGongRotor 24 Khe hở không khí KHKK 25 Lua chon q1 de tinh so ranh q1 26 Số mạch nhánh song song(a1) MachNhanhSongSong 27 Tích số AJ AJ 28 Tải đường (mục tiết diện và đường kính dây dẫn)(A) TaiDuong1 51 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 29 Mật độ dòng điện(J1) MDDongDien 30 Số sợi song song(n1) SoSoin1 31 Sơ bộ tính tiết diện dây dẫn SDayDan1 32 Hệ số bước ngắn (y=10) BuocNgany 33 Hệ số bước ngắn(ky) HSBuocNganky 34 Hệ số bước rải(kr) HSBuocRaikr 35 Góc anpha Anpha 36 Mật độ từ thông răng Bz Bz 37 Hệ số ép chặt lõi thép(Kc) Kc 38 Diện tích rãnh trừ nêm SRanhTruNem 39 Diện tích cách điện rãnh SCachDienRanh 40 Diện tích có ích của rãnh SCoIchRanh 41 Hệ số lấp đầy HSLapDay 42 Đường kính dây d1 DuongKinhd1 43 Đường kính dây d2 DuongKinhd2 3.1.3. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số Rotor TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Chon Số rãnh rotor NRanhRotor 2 Đường kính ngoài Rotor DNgoaiRotor 3 Chiều rộng răng rotor sơ bộ ChieuRongRangRotorSB 4 Chiều cao gông roto Sơ bộ HGongRotorSB 5 Đường kính trục rotor DuongKinhTrucRotor 6 Dòng điện thanh dẫn rotor DongDienThanhDan 7 Dòng điện vành ngắn mạch Rotor DongDienVanhNM 8 Tiết diện thanh dẫn sơ bộ TietDienTDSB 9 Tiết diện vành ngắn mạch sơ bộ TietDienVanhNMSB 10 Diện tích rãnh rô tô DienTichRanhRotor 11 Bề rộng răng rô to BeRongRangRotor 12 Chiều cao gông roto HGongRotor 13 Độ nghiêng rãnh rô to DoNghiengRanhRotor 14 Bước răng Rotor BuocRangRotor 52 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 15 Chọn mật độ từ thông răng Rotor(Bz2) MDTTRangRotor 16 Chọn mật độ từ thông gông rotor MDTTGongRotor 17 He so Ki Ki 18 Kiích thước h42 rotor h42 19 Kich thước b24 rotor b42 20 đường kính răng rotor d1d2 21 Kích thước hr2 rotor hr2 22 Kích thước h22 rotor h22 23 Đường kính vòng ngắn mạch DuongKinhVNM 24 Kích thước a KichThuoca 25 Kích thước b KichThuocb 26 Diện tích vành ngắn mạch SVanhNganMach 3.1.4. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số mạch từ TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Hệ số khe hở không khí HSKHKKMT 2 Sức từ động KHKK SucTuDongKHKK 3 Mật độ từ thông răng Stator MDTTRangStator 4 Cường độ từ trường răng stator CDTTruongRangStator 5 Sức từ động răng stator SucTuDongrangStator 6 Mật độ từ thông răng rotor MDTTRangRotorMT 7 Cường độ từ trường răng rotor CDTTruongRangRotor 8 Sức từ động răng rotor SucTuDongRangRotor 9 Hệ số bão hòa răng(kz) HSBaoHoaRang 10 Mật độ từ thông gông stator MDTTGongStator 11 Cường độ từ trường gông stator CDTTruongGongStator 12 Chiều dài mạch từ gông stator HMachTuGongStator 13 Sức từ động gông stator SucTuDongGongStator 14 Mật độ từ thông gông rotor MDTTGongRotor 15 Cường độ từ trường gông rotor CDTTruongGongRotor 16 Chiều dài mạch từ gông rotor HMachTuGongRotor 17 Sức từ động gông rotor SucTuDongGongRotor 53 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 18 Tổng sức từ động mạch tưd TongSTDmachTu 19 Hệ sô bão hòa HSBaoHoa 20 Dòng điện từ hóa ITuHoa 21 Dòng điện từ hóa % ITuHoaPhanTram 22 Hệ sôố v1 mạch từ v1(mt) 23 Hệ sôố v2 mạch từ v2(mt) 24 k(ro1) he so khe ho khong khi 1 HSKHKK1 25 k(ro2) he so khe ho khong khi 2 HSKHKK2 3.1.5. Cơ sở dữ liệu phần tính toán tham số động cơ chế độ định mức TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stator LDauNoidqStator 2 Chiều dài trung bình nửa vòng dây quấn Stator LTBNuaVongDaydqStator 3 Chiều dài dây quấn một pha Stator LdqMotPhaStator 4 Điện trở tác dụng dây quấn Stator RTacDungdqStator 5 Điện trở tác dụng dây quấn Stator tương đối TTacDungTuongDoidqStator 6 Điện trở tác dụng dây quấn Rotor RTacDungdqRotor 7 Điện trở vành ngắn mạch RVanhNganMach 8 Điện trở Rotor Rrotor 9 Hệ số quy đổi HSQuyDoi 10 Điện trở Rotor đã quy đổi RRotorDaQuyDoi 11 Điện trở Rotor đã quy đổi tính theo đơn vị tương đối RRotorTuongDoiDaQuyDoi 12 Hệ số từ dẫn tản rãnh Stator HSTuDanTanRanhStator 13 Hệ số từ dẫn tạp rãnh Stator HSTuDanTapRanhStator 14 Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối Stator HSTuDanTanDauNoiStator 15 Tổng hệ số từ dẫn tản Stator TongHSTuDanTanStator 16 Điện kháng dây quấn Stator XdqStator 17 Điện kháng dây quấn Stator tương đối XdqStatorTuongDoi 18 Hệ số từ dẫn tản rãnh Rotor HSTuDanTanRanhRotor 19 Hệ số từ dẫn tạp rãnh Rotor HSTuDanTapRanhRotor 20 Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối Rotor HSTuDanTanDauNoiRotor 21 Heệ số từ dẫn tản do rãnh nghiêng HSTuDanTanRanhNghieng 54 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 22 Tổng hệ số từ dẫn tản Rãnh Rotor TongHSTuDanTanRotor 23 Điện kháng dây quấn Rotor XdqRotor 24 Điện kháng Rotor đã quy đổi XRotorQuyDoi 25 Điện kháng Rootor đã quy đổi tính theo đơn vị tương đối XRotorQuyDoiTuongDoi 26 Điện kháng hỗ cảm XHoCam 27 Điện kháng hỗ cảm đã quy đổi XHoCamQuyDoi 28 Tính lại hệ số Ke KeTinhLai 3.1.6. Cơ sở dữ liệu phần tính toán tham số động cơ chế độ định mức TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Trọng lượng Răng Stator TLRangStator 2 Trọng lượng gông Stator TLGongStator 3 Tổn hao thép răng Stator TonHaoThepRangStator 4 Tổn hao thép gông Stator TonHaoThepGongStator 5 Tổng tổn hao Stator TongTonHaoStator 6 Tổn hao bề mặt răng Rotor TonHaoBeMatRangRotor 7 Tổn hao đập mạch răng Rotor TonHaoDapMachRangRotor 8 Tổng tổn hao thép TongTonHaoThep 9 Tổn hao cơ TonHaoCo 10 Tổn hao không tải TonHaoKhongTai 3.1.7. Cơ sở dữ liệu phần tính toán đặc tính làm việc TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Thông số C1 C1 2 Thông số C1 bình thường C1binhphuong 3 Dòng điện Idmx Idbx 4 Dòng điện Idmr Idbr 5 Suức điện động E1 E1 6 Hệ số Ki HSKiDacTinh 7 Dòng điện I'r2 I2 8 Hệ số trượt định mức sdm 9 Hệ số trượt cực đại smax 55 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 10 Bội số momen cực đại mmax 56 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.1.8. Cơ sở dữ liệu phần tính toán đặc tính khởi động TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Điện trở Rotor khi s = 1 RRotorsbang1 2 Điện trở Rootor đã quy đổi RRotorsbang1quydoi 3 Hệ số từ dẫn tản Rotor khi s = 1 HStudantanRotorsbang1 4 Tổng hệ số từ dẫn tản Rotor khi s = 1 xicmaHStudantansbang1 5 Điện kháng Rotor khi s = 1 Xrotorsbang1 6 Toổng trở ngắn mạch TongTroNganMach 7 Dòng điện ngắn mạch Inganmach 8 Dòng điện ngắn mạch khi s = 1 và xét đến chế độ bão hòa Inganmachbaohoa 9 Sức từ động trung bình rãnh Stator Inganmachbaohoa 10 Hệ số từ dẫn tản Stator khi xét đên chế độ bão hòa HSTuDanTanStatorkhibaohoa 11 Hệ số từ dẫn tạp Stator khi xét đến chế độ bão hòa HSTuDanTapStatorkhibaohoa 12 Tổng hệ số từ dẫn tản Stator xicmaHSTuDanTanStator 13 Điện kháng Stator bão hòa XStatorBaoHoa 14 Điện kháng Rotor bão hòa Xrotorbaohoa 15 Tham số ngắn mạch ThamSoNganMach 16 Dòng điện khởi động Ikd 17 Bội số dòng khởi động BoiSoIkd 18 Điện kháng hỗ cảm Xhocam 19 Dòng điện bão hòa Ibaohoa 20 Bội số momen khởi động BoiSoMkd 21 Hệ số Epsilon HSEpxilon 22 Bội số momen cực đại BoiSoMcd 3.1.9. Cơ sở dữ liệu phần tính toán nhiệt TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Tổn hao đồng trên stato Qcu1 2 Tổn hao sắt trên stato Qfe 3 Tổn hao trên rôto Qr 57 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 4 Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stato Rfe 5 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stato NhietTroDauNoiStator 6 Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh nhiệt giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy Ralphatrong 7 Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy Ralpha 8 Hệ số tản nhiệt trên các gân có chiều dày b Alphag 9 Hệ số tản nhiệt Ở nắp sau tốc độ cánh quạt không bị suy giảm Alphan1 10 Hệ số tản nhiệt trên nắp không có gió thổi Alphan2 11 Diện tích vỏ máy kể cả các gân tản nhiệt Svo 12 Số gân Ngan 13 Diện tích nắp Snap 14 Nhiệt trở lớp cách điện rãnh Rcachdien 15 Độ chênh nhiệt độ của vỏ máy với môi trường Dochenhnhietdo 16 Độ tăng nhiệt của dây quấn stato Dotangnhietdo 3.1.10. Cơ sở dữ liệu phần tính toán vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng TT Thông số tính toán lý thuyết Chuyển đổi 1 Trọng lượng theo silic cần chuẩn bị Gfe 2 Chi tieu kinh te Thép kỹ thuật điện gfe1 3 Trọng lượng đồng của dây quấn stato Khi không có cách điện Gphaycu 4 Trọng lượng đồng của dây quấn stato Khi có cách điện Gcu 5 Chỉ tiêu kinh tế đồng gcu1 6 Trọng lượng nhôm ở thanh dẫn Gtd 7 Trọng lượng nhôm ở vành ngắn mạch Gv 8 Trọng lượng nhôm ở rôto Gal 9 Chi tieu kinh te Nhôm gal1 58 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 59 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.2. Chƣơng trình chính và các chƣơng trình con xác định các tham số kết cấu （Bạn nào cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: [email protected] hoặc sđt 0973.652.625） 60 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5. Kết quả thử nghiệm cho một số loại công suất Tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ với công suất định mức P =30 kw, điện áp 380/220 Y/ , tần số 50 HZ, tốc độ đồng bộ n1 = 1500 vòng/phút. Máy kiểu kín IP44, cách điện cấp B, chế độ làm việc liên tục, chiều cao tâm trục h = 200 mm,  =91%, cos =0,89, 7 đm K I I ; 4,1 đm K M M ; 2,2max  đmM M A. Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc (*) Giao diện nhập thông số trên Matlab Hình 3.1 – Giao diện nhập thông số trên matlab （Bạn nào cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: [email protected] hoặc sđt 0973.652.625） 3.5.1. Xác định khích thước chủ yếu 3.5.1.1. Tính toán lý thuyết 61 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 1. Số đôi cực: 2 1500 50.60.60 1 1  n f p 2. Đường kính ngoài stato Với chiều cao tâm trục h = 200mm, tra bảng 1.2 có đường kính ngoài stato tiêu chuẩn Dn = 34,9 cm. 3. Đường kinnhs trong stato Theo bảng 1.1. có KD = 0,64  0,68 D = KD.Dn = (0,64  0,68).34,9 = 22,34  23,73cm Lấy D = 23,5 cm 4. Công suất tính toán 3,36 89,0.91,0 30.98,0 cos .,   Pk P E kVA Trong đó kE = 0,98 lấy theo bảng 1.4. 5. Chiều dài tính toán của lõi sắt stato Sơ bộ chọn kd =0,92, lấy  = 0,64; ks =1,11. Theo bảng 1.5 lấy A= 370 A/cm, B =0,77 T 35,14 1500.5,23.77,0.370.92,0.11,1.64,0 3,36.10.1,6 ..... .10.1,6 2 7 2 ,7  dbds nDBAkk p l    cm Lấy l = 14,4 cm Do lõi sắt ngắn nên làm thành một khối. Chiều dài lõi sắt stato, rôto bằng lll  21 = 14,4 cm 6. Bước cực 64,18 4 5,23. .2 ..2    p D cm 62 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 7. Lập phương án so sánh Hệ số 78,064,18 4,14     l Tra bảng 1.  nằm trong phạm vi cho phép. 8. Dòng điện pha định mức 1,56 89,0.91,0.220.3 10.30 cos...3 10. 3 1 3 1  U P I  A 3.5.1.2. Kết quả tính toán trên phần mềm Matlab Hình 3.2 – Tính toán kích thước chú yếu 3.5.2. Dây quấn, rãnh stato và khe hở không khí 3.5.2.1. Tính toán lý thuyết 9. Số rãnh stato Lấy q1 =4. Z1 = 2.m.p.q1 =2.3.2.4 =48 63 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 10. Bước rãnh stato: 538,1 48 5,23.. 1 1   Z D t cm 11. Số thanh dẫn tác dụng trong một rãnh bằng: Chọn số mạch nhánh song song a1 = 4 5,40 1,56 4.538,1.370.. 1 11 1  I atA Ur Lấy ur1 = 40 12. Số vòng dây của một pha bằng: 80 4 40 .4.2. 1 1 11  a U qpw r 13. Tiết diện và đường kính dây dẫn Theo bảng1.6 chọn A.J =1880 A2/cm.mm2 Tải đường 9,364 5,23. 1,56.80.3.2 . ...2 11   D Iwm A A/cm Mật độ dòng điên 15,5 9,364 18801 1  A AJ J A/mm 2 Sơ bộ tính tiết diện dây dẫn thành phần bằng: 361,1 15,5.2.4 1,56 . 111 1, 1  Jna I s mm 2 Ở đây lấy n1 =2 sợi Tra bảng 1.7 chọn dây đồng tráng men PETV có đường kính d/dcđ =1,32/1,405, s =1,368 mm 2 14. Kiểu dây quấn Chọn dây quấn hai lớp bước ngắn với y = 10 833,0 12 10    y 15. Hệ số dây quấn 64 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hệ số bước ngắn 966,0 2 . 12 10 sin 2 .sin   yk Hệ số bước rải 958,0 2 15 sin.4 2 15 .4sin 2 sin. 2 .sin    q q kr Trong đó: 0 1 0 15 48 360.2360.  Z p  Hệ số dây quấn 925,0958,0.966,0.  ryd kkk 16. Từ thông khe hở không khí 0131,0 80.50.925,0.11,1.4 220.98,0 ...4 . 11 1  wKK UK ds E wb 17. Mật độ từ thông khe hở không khí 77,0 4,14.46,18.64,0 10.0131,0 10. .. 4 4    l B   T 18. Sơ bộ định chiều rộng răng: 712,0 95,0.4,14.75,1 538,1.4,14.77,0 .. .. 11 11' 1  cZ Z klB tlB b  cm Tra bảng 1.9 lấy BZ1 = 1,75 T, tra bảng 1.11 lấy hệ số ép chặt lõi thép kc = 0,95 19. Sơ bộ chiều cao gông stato: 3 95,0.4,14.55,1.2 10.0131,0 ...2 10. 4 11 4 ' 1    cg Z klB h cm Tra bảng 1.8 lấy Bg1 = 1,55 T 20. kích thước rãnh và cách điện Lấy h41 =0,5 mm, b41 = 3 mm 99,8 48 48.12,7)5,0.2235.(.)2.( 1 1 ' 141 1            Z ZbhD d Z mm 11 48 48.12,7)30.2349.(.)2.( 1 1 ' 1 ' 2            Z ZbhD d Zgln mm 65 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 2730 2 235349 2 ' 1      gl n r h DD h mm 215,0 2 11 27 2 41 2 112  h d hh r mm Lấy chiều dài cách điện rãnh là c= 0,4 mm, của nêm là c‟ = 0,5 mm Diện tích rãnh trừ nêm: 3,244) 2 9 21.( 2 )119( 8 )119.( ) 2 .( 2 )( 8 ).( 221 12 21 2 2 2 1'           d h dddd Sr mm 2 Diện tích cách điện rãnh     77,385,0. 2 9. 4,0.11921.2 2 11. '. 2 . ..2 2 . 1 2112 2               c d cddh d Scđ mm 2 Diện tích có ích của rãnh: Sr = Sr ‟ - Scđ = 244,3 - 38,77 = 205,53 mm 2 Hệ số lấp đầy rãnh 768,0 53,205 405,1.2.40.. 2211  r cđr d S dnu k 21. Bề rộng răng stato: 762,09,0 48 )9,05,0.25,23.()2.( 1 1 141' 1       d Z dhD bZ cm 72,01,1 48 ))1,205,0.(25,23.()).(2.( 2 1 1241'' 1       d Z hhD bZ cm 741,0 2 72,0762,0 2 '' 1 ' 1 1      ZZZ bb b cm 22. Chiều cao gông stato 8,3111 6 1 27 2 235349 6 1 2 21      dh DD h r n gl mm 23. Khe hở không khí 66 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 636,0) 4 9 1( 1200 235 ) 2 9 1( 1200  p D  mm Tham khảo những máy đã chế tạo (bảng1.14) lấy  = 0,7 mm 67 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.2.2. Kết quả tính toán trên phần mềm Matlab Hình 3.3 – Kết quả tính toán Stator trên matlab 68 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.3. Dây quấn, rãnh và gông rôto 3.5.3.1. Tính toán lý thuyết 24. Số rãnh rôto chọn theo bảng 1.13 Z2 = 38 rãnh 25. Đường kính ngoài rôto D ‟ = D - 2. = 23,5 - 2.0,07 = 23,36 cm 26. Bước răng rôto: 931,1 38 36,23.. 2 ' 2   Z D t cm 27. Sơ bộ định chiều rộng răng rôto 89,0 95,0.4,14.75,1 931,1.4,14.77,0 .. .. 22 22' 2  cZ Z klB tlB b  cm Ở đây lấy BZ2 = 1,75 T 19. Sơ bộ chiều cao gông rôto: 3,3 95,0.4,14.45,1.2 10.0131,0 ...2 10. 4 11 4 ' 2    cg Z klB h cm Tra bảng 1.8 lấy Bg1 = 1,45 T 28. Đường kính trục rôto Dt = 0,3D = 0,3.23,5 =7,05 cm Lấy Dt =7 cm 2.9. Dòng điện thanh dẫn bằng: 616 38 925,0.80.6 .1,56.94,0 ..6 .. .. .. .. 2 11 1 222 111 12  Z Kw IK Kwm Kwm IKII dI d d Itd A Trong đó: KI = 0,94 tra ở bảng 1.12. 30. Dòng điện trong vành ngắn mạch bằng: 69 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 1872 38 2.180 sin.2 616 . sin.2 0 2  Z p I I tdV  A 31. Tiết diện sơ bộ của thanh dẫn Std và vành ngắn mạch SV bằng: 3,205 3 616  td td td J I S mm 2 Trong đó chọn Jtd = 3 A/mm 2 32.Tiết diện sơ bộ của vành ngắn mạch SV bằng: chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch Jv = 2,5 A/mm 2 749 5,2 1872  V V V J I S mm 2 33. Kích thước rô to và vành ngắn mạch Lấy h42 =0,5 mm, b42 = 1,5 mm; Chọn d1 = d2 = 6 mm Ta có: Std Sr2 hay dhd . 4 3,205 22 2   => h22  29,5 mm hr2 = h22 + d + h42 = 29,5 + 6 + 0,5 =36 mm Chọn a = 38 mm, b =20 mm Dv = D - (a+1) = 235 - (38+1) = 196 mm 34. Diện tích rãnh rôto 3,2056.5,296 4 . 4 2 22 2 2   dhdSr mm 2 35. Diện tích vành ngắn mạch a . b = 38 .20 = 760 mm 2 36. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 93,06,0 38 ))6,095,2( 3 4 05,0.236,23.())( 3 4 2.( 2 2242 ' ' 3 1 2       d Z dhhD b Z cm 70 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 37. Chiều cao gông rôto 68,46,0 6 1 6.3 2 736,23 6 1 2 2 ' 2      dh DD h r t g cm 38. Làm nghiêng rãnh rôto: Độ nghiêng bằng một bước rãnh stato bn = t1 =1,538 cm 3.5.3.2. Kết quả tính toán trên matlab 71 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hình 3.4 – Kết quả tính toán Rotor trên matlab 72 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.4. Tính toán mạch từ 3.5.4.1. Tính toán lý thuyết 39. Hệ số khe hở không khí 099,1 07,0.978,1538,1 538,1 .11 1 1        vt t K Trong đó 978.1 7,0 3 5 ) 7,0 3 ( 5 )( 2 41 241 1        b b v 024,1 07,0.643,0931,1 931,1 .22 2 2        vt t K Trong đó 643,0 7,0 5,1 5 ) 7,0 5,1 ( 5 )( 2 42 242 2        b b v 125,1024,1.099,1. 21   kkK Dùng thép kỹ thuật điện cán nguội loại 2212 40. Sức từ động khe hở không khí 2,97010.07,0.125,1.77,0.6,110...6,1 44   kBF A 41. Mật độ từ thông ở răng stato 745,1 95,0.714,0 538,1.77,0 .. .. 11 11 1  cZ Z klb tlB B  T 42. Cường độ từ trường trên răng stato tra bảng HZ1 =21,8 A/cm 43. Sức từ động trên răng stato 7,1018,21.333,2.2..2 1 ' 11  ZZZ HhF A Trong đó 33,23 3 11 27 3 2 1 ' 1  d hh rZ mm 44. Mật độ từ thông ở răng stato 73 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 682,1 95,0.93,0 931,1.77,0 .. .. 22 22 2  cZ Z klb tlB B  T 45. Cường độ từ trường trên răng rôto tra bảng HZ2 =21,8 A/cm 46. Sức từ động trên răng stato 2,1488,21.4,3.2..2 2 ' 22  ZZZ HhF A Trong đó 4,3 3 6,0 6,3 3 2 ' 2  d hh rZ cm 47. Hệ số bão hòa răng 257,1 2,970 2,1487,1012,97021        F FFF k ZZZ 48. Mật độ từ thông trên gông stato 5,1 95,0.4,14.18,3.2 10.0131,0 ...2 10. 4 11 4 1    cg g klh B T 49. Cường độ từ trường trên gông stato tra bảng Hg1 =10 A/cm 50. Chiều dài mạch từ ở gông stato 9,24 4 )18,39,34.( .2 ).( 1 1       p hD L gn g cm 51. Sức từ động trên gông stato 24910.9,24111  ggg HLF A 52.Mật độ từ thông trên gông rôto 02,1 95,0.4,14.68,4.2 10.0131,0 ...2 10. 4 212 4 2    cg g klh B T 53. Cường độ từ trường trên gông rôto tra bảng Hg2 =2,31 A/cm 74 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 54. Chiều dài mạch từ ở gông rôto 17,9 4 )68,47.( .2 ).( 2 2       p hD L gt g cm 55. Sức từ động trên gông stato 2,2131,2.17,9222  ggg HLF A 56. Tổng sức từ động của mạch từ 14902,212492,1487,1012,9702121  ggZZ FFFFFF  A 57. Hệ số bão hòa toàn mạch 53,1 2,970 1490    F F k 58. Do dòng điện từ hóa bằng: 9,14 925,0.80.3.9,0 1490.2 ...9,0 . 111  Kwm FP I d  A 59. Dòng điện từ hóa phần trăm %26 1,56 9,14 %  đmI I I   3.5.4.2. Kết quả tính toán trên matlab 75 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hình 3.5 – Kết quả tính toán mạch từ trên matlab 3.5.5. Tham số của động cơ điện ở chế độ định mức 3.5.5.1. Tính toán lý thuyết 60. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 28,241.214,17.3,1.2.11  Bkl yđd  cm Trong đó: hệ số kđ1 = 1,3, B=1 tra bảng 1. 14,17 48 10)7,25,23().( 1 1      Z yhD r y   61. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato 68,3828,244,1411  dtb lll cm 62. Chiều dài dây quấn một pha của stato L1 =2.ltb.w1.10 -2 = 2.38,68.80.10 -2 = 61,88 m 63. Điện trở tác dụng của dây quấn stato 123,0 368,1.4.2 88,61 . 46 1 .. . 111 1 1  san L r Cu  Tính theo đơn vị tương đối 0313,0 220 123,0.1,56. 1 11* 1  đm đm U rI r 64. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto 4 2 2 2 2 10.305,0 3,205 10.4,14 . 23 110. .    S L r r Altd   65. Điện trở vành ngắn mạch 4 22 10.00927,0 760.38 10.196. . 23 1 . 10.. .    SZ D r v v AlV    66. Điện trở rôto 76 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 4 2 4 4 22 10.476,0 329,0 10.00927,0.2 10.305,0 .2       r rr vtd  Trong đó: 329,0 38 2.180 sin.2 . sin.2 0 2  Z p 67. Hệ số quy đổi 1730 38 )925,0.80.(3.4)..(.4 2 2 2 111  Z kwm d  68. Điện trở rôto đã quy đổi 0823,010.476,0.1730. 42 ' 2  rr   Tính theo đơn vị tương đối 021,0 220 0823,0.1,56. 1 , 21,* 2  đm đm U rI r 69. Hệ số từ dẫn tản rãnh stato 2,1875,0) 3 5,0 9 2,3 9.2 3 785.0(906,0. 9.3 6,24 ) .2 785.0(. 3 ' 41 412411 1   k b h b h b b k b h r Trong đó: 875,0 4 833,0.31 4 .31'       k 906,0 4 875,0.31 4 .31 '        k k 6,245,04,0.211.1,027.2.1,0 '211  ccdhh r mm 2,3)5,04,0.2 2 9 ().2 2 ( '12  cc d h mm Với b = d1 =9 mm, h41 = 0,5 mm, b41 = 3 mm 70. Hệ số từ dẫn tản tạp stato 045,10062,0. 07,0.125,1 9728,0.72,0.)925,0.4.(538,1.9,0 . . ..)..(.9,0 2 1 11 2 111 1      k kkqt ttd t Trong đó: 972,0 07,0.538,1 3,0 .033,01 . .033,01 2 1 2 41 1  t b kt 77 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 1t =0,89 tra bảng , 1 = 0,0062 tra bảng 71. Hệ số từ tản phần đầu nối stato 375,1)46,18.833,0.64,028,24.( 4,14 4 .34,0)..64,0.(.34,0 1 1 1    đđ l l q 72. Hệ số từ dẫn tản stato 62,3375,1045,12,11111  đtr  73. Điện kháng dây quấn stato 329,062,3. 4.2 4,14 .) 100 80 .( 100 50 .158,0. . .) 100 .( 100 .158,0 21 1 211 1   qp lwf x  Tính theo đơn vị quy đổi 0838,0 220 329,0.1,56. 1 11* 1  đm đm U xI x 74. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto 4,2 5,1 5,0 1. 6.2 5,1 66,0) 3,205.8 6. 1.( 6.3 9,31 . .2 66,0) .8 . 1.( 3 2 2 42422 2 1 2                b h k b b S b b h c r Trong đó: k =1; b = d = 6 mm , h42 = 0,5 mm, b42 = 1,5 mm 9,316.1,0 2 6 5,29.1,0 2 221  d d hh mm 75. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 036,20092,0. 07,0.125,1 1.1.) 4.3 38 .(931,1.9,0 . . ..)..(.9,0 2 1 22 2 222 2      k kkqt ttd t Trong đó: kd2 =1, kt2 =1 2t =1 tra bảng , 1 = 0,0092 tra bảng 76. Hệ số từ tản phần đầu nối rôto 595,0 2.28,3 6,19.7,4 lg. 329,0.4,14.38 6,19.3,2 2 .7,4 lg. .. .3,2 22 22 2      ba D lZ D vv đ 77. Hệ số từ tản do rãnh nghiêng 78 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 645,0) 931,1 538,1 .(036,2.5,0).(5,0 22 2 2  t bn trn  78. Hệ số từ dẫn tản rôto 676,5645,0595,0036,24,22222  rnđtr  79. Điện kháng dây quấn rôto 388 2222 10.32,010.676,5.4,14.50.9,710....9,7   lfx  80. Điện kháng rôto đã quy đổi 553,010.32,0.1730. 32 ' 2  xx   Tính theo đơn vị quy đổi 14,0 220 553,0.1,56. 1 11* 2  đm đm U xI x 81. Điện kháng hỗ cảm 43,14 9,14 329,0.9,14220. 11 12        I xIU x  Tính theo đơn vị quy đổi 67,3 220 43,14.1,56. 1 121* 12  đm đm U xI x 82. Tính lại kE 977,0 220 329,0.9,14220. 1 11      U xIU kE  Trị số này không khác xa nhiều so với giả thiết ban đầu nên không cần tính lại. 79 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.5.2. Kết quả tính toán trên Matlab Hình 3.6 – Kết quả tính toán động cơ ở chế độ định mức trên matlab 3.5.6. Tổn hao thép và tổn hao cơ 3.5.6.1. Tính toán lý thuyết 83. Trọng lượng răng stato 85,810.95,0.4,14.333,2.741,0.48.8,710...... 3311 ' 1111   cZZFeZ klhbZG  kg 84. Trọng lượng gông stato 79,3310.95,0.4.4,14.18,3.9,24.8,710...2.... 3311111   cggFeg kplhLG  kg 85. Tổn hao trong lõi sắt stato - Tổn hao thép trong răng stato 121,010.85,8.745,1.5,2.8,110... 3231 2 11   ZZFeZgczFeZ GBpkp kw - Tổn hao thép trong gông stato 80 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 304,010.79,33.5.1.5,2.6,110... 323 2 1   glgFeggcgFeg GBpkp kw - Trong cả lõi thép 425,0304,0121,011 '  FegFeZFe ppp kw 86. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 025,010.259.4,14. 931,1 15,0931,1 .46,18.410......2 772 2 422      bmbm Pl t bt pP  kw Trong đó:     259538,1.238,0.10. 10000 1500.48 .2.5,0..10. 10000 . ..5,0 2 5,1 2 )1(20 5,1 11 0              tB nZ kpbm kw 25,077,0.125,1.29,0..00   BkB 0 = 0,29 khi b41/ =3/0,7 =4,285 87. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 0263,010.82,12.06,0.10. 10000 1500.48 .11,010...10. 1000 . .11,0 3 2 3 2 2 11              Zđmđm GB nZ p kw Trong đó: 06,0682,1. 931,1.2 07,0.978,1 . .2 . 2 2 1 )2(1  Zđm B t V B  T 82,1210.95,0.4,14.93,0.4,3.38.8,710...... 3322 ' 1222   cZgFeZ klbhZG  kg 88. Tổng tổn hao thép 476,00263,0025,0425,0'  đmbmFeFe pppP kw 89. Tổn hao cơ 334,010.) 100 9,34 .() 1000 1500 .(110.) 100 .() 1000 .( 3423421  ncoCo Dn kp kw Ở đây 4) 1000 1.(3,1 nCo D k  khi 2p= 2 và kco =1 khi 2p4. 90. Tổn hao không tải 81,0334,0476,00  coFe PPP kw 81 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.6.2. Kết quả tính toán trên matlab Hình 3.7 – Kết quả tính toán tổn hao trên matlab 3.4.7. Đặc tính làm việc 3.4.7.1. Tính toán lý thuyết r1 = 0,123  ; x1 = 0,329  ; x12 = 14,43  ; r2 ‟ =0,0823  ; x2 ‟ = 0,553  022,1 43,14 329,0 11 12 1 1  x x C ; 046,1 2 1 C ; 9,14 IIđbx A 845,0 220.3 123,0.9,14.310.476,0 .3 .310. 23 1 1 23      U rIP I Fe đbr  A 1,215329,0.9,14220. 11  xIUE  V 68,11 38 925,0.80.6..6 2 11  Z kw k dI 72,52 68,11 6162' 2  Ik I I A 0202,0 1,215 0823,0.72,52. 1 ' 2 ' 2  E rI sđm 82 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 094,0 553,0 022,1 329,0 0823,0 ' 2 1 1 ' 2      x C x r sm 91. Bội số mômen cực đại 38,2 094,0 0202,0 .) 29,50 7,167 (.)( 22 ' 2 ' 2max max  m đm đm m đm s s I I M M m Bảng đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc s Đơn vị 0,005 0,01 0,015 0,0202 0,025 0,094 )( ' 2 1 12 1 s r C r Crns   17,34 8,73 5,86 4,38 3,56 0,99 )( '2 1 12 1 x C x Cxns   0,915 0,915 0,915 0,915 0,915 0,915 22 nsnsns xrZ   17,36 8,77 5,93 4,47 3,67 1,34 nsZ U CI 11 ' 2 . A 12,95 25,63 37,9 50,29 61,2 167,7 ns ns Z r Cos '2 0,998 0,995 0,988 0,979 0,97 ns ns Z x Sin '2 0,052 0,104 0,154 0,204 0,249 ' 2 1 ' 2 1 cos C I II đbrr  A 13,49 25,79 37,48 49,01 58,93 ' 2 1 ' 2 1 sin C I II đbxx  A 15,55 17,5 20,61 24,93 29,81 2 1 2 11 xr III  A 20,58 31,16 42,77 54,98 65,2 83 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 1 1 I I Cos r 0,65 0,82 0,87 0,89 0,9 3 111 10...3  rIUP kw 8,9 17,09 24,7 32,34 38,89 3 2 2 11 10...3  rIPCu kw 0,156 0,358 0,675 1,115 1,568 3' 2 2' 22 10...3  rIPCu kw 0,041 0,162 0,354 0,624 0,924 1005,0 PPf  kw 0,044 0,085 0,123 0,161 0,194 0P kw 0,81 0,81 0,81 0,81 0,81 021 ppppP fCuCu  kw 1,051 1,415 1,962 2,71 3,496  ppp 12 kw 7,849 15,67 22,73 29,63 35,39 100. 1 2 p p  % 88 91,6 92 91,6 91 3.4.7.2. Kết quả tính toán trên matlab Hình 3.8 – Kết quả tính toán đặc tính làm việc của động cơ trên matlab 84 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] HÌnh 3.9 – Kết quả tính toán bảng đặc tính làm việc của động cơ trên matlab （Bạn nào cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: [email protected] hoặc sđt 0973.652.625） 85 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hình 3.10 – Đồ thị đặc tính làm việc của động cơ trên matlab 3.5.8. Tính toán đặc tính khởi động 3.5.8.1. Tính toán lý thuyết 92. Tham số của động cơ khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s =1: 37,21.5,35.067,0.067,0  sa Trong đó: a = (hr2 - h42 ) = 36 - 0,5 =35,5 mm Khi  = 2,37 thì 37,1137,21  37,2137,11  Rk 44 10.72,010.305,0.37,2.   tdRtd rkr   Điện trở rôto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 4 2 4 4 22 10.89,0 329,0 10.00927,0.2 10.72,0 .2       vtd r rr   Điện trở rôto đã quy đổi 15,010.89,0.1730. 42 ' 2     rr  86 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hệ số từ dẫn rãnh rôto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 78,1 5,1 5,0 7,0. 6.2 5,1 66,0) 3,205.8 6. 1.( 6.3 9,31 . .2 66,0) .8 . 1.( 3 2 2 42422 2 1 2                   b h b b S b b h c r Tổng hệ số từ dẫn rãnh rôto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 056,5645,0595,0036,278,12222  rnđtr   Điện kháng rôto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài: 49,0 676,5 056,5 553,0 2 2' 2 ' 2        xx  Tổng trở ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 273,015,0123,0'21   rrrn  819,049,0329,0'21   xxxn  86,0819,0273,0 2222   nnn xrZ  Dòng điện ngắn mạch khi chỉ xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1 8,255 86,0 2201    n n Z U I A 93. Tham số của động cơ điện khi xét đến cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s = 1: Sơ bộ chọn hệ số bão hòa kbh =1,4 Dòng điện ngắn mạch khi xét đến cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản: 3588,255.4,1.   nbhnbh IkI A Sức từ động trung bình của một rãnh stato 2,5115) 38 48 .925,0.966,09125,0( 4 40.358 .7,0)..( . .7,0 2 1 1 1  Z Z kkk a uI F dy rnbh Zbh   A 995,0 931,1538,1 07,0 .5,264,0.5,264,0 21      tt Cbh  87 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 59,407,0.995,0.6,1 10.2,5115 ..6,1 10. 44      bh Zbh C F B T Tra bảng có  = 0,51 6,0)51,01).(3,0538,1()1).(( 4111  btC 592,0 3,0.5,16,0 6,0 . 3,0 2 9,0 .58,005,0 .5,1 .2 .58,0 .5,1 . .58,0 411 1 41 1 41 411 1 41 341 1           bC C b d h bC C b hh bh Hệ số từ dẫn tản rãnh stato khi xét đến bão hòa mạch từ tản 608,0592,02,1111  bhrbhr  Hệ số từ tản tạp rãnh stato khi xét đến bão hòa mạch từ tản 532,051,0.045,1.11   tbht Tổng hệ số từ tản rãnh stato khi xét đến bão hòa mạch từ tản 515,2375,1532,0608,01111  đbhtbhrbh  Điện kháng stato khi xét đến bão hòa mạch từ tản 22,0 62,3 515,2 .329,0. 1 1 11      bh bh xx  87,0)51,01).(15,0931,1()1).(( 4222  btC 284,0 15,087,0 87,0 . 15,0 05,0 . 422 2 42 42 2      bC C b h bh Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto khi xét đến bão hòa mạch từ tản 496,1284,078,1222  bhrbhr   Hệ số từ tản tạp rãnh rôto khi xét đến bão hòa mạch từ tản 038,151,0.036,2.22   tbht Hệ số từ tản tạp do rãnh nghiêng rôto khi xét đến bão hòa mạch từ tản 328,051,0.645,0.   rnrnbh 88 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Tổng hệ số từ tản rãnh rôto khi xét đến bão hòa mạch từ tản 457,3328,0595,0038,1496,12222  rnbhđbhbhrbh   Điện kháng rôto khi xét đến bão hòa mạch từ tản 336.0 676,5 45,3 .553,0. 2 2' 2 ' 2        bh bh xx  94. Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và bão hòa của mạch từ tản 273,015,0123,0'21   rrrn  556,0336,022,0'21  bhbhbhn xxx   62,0556,0273,0 2222  bhnnbhn xrZ   95. Dòng điện khởi động 8,354 62,0 2201  bhn k Z U I  A Trị số này không sai khác nhiều so với trị số giả thiết 358nbhI nên không phải giả thiết lại 96. Bội số dòng điện khởi động 46,6 89,54 8,354  đm k k I I i Điện kháng hỗ cảm khi xét đến bão hòa 2253,1.43,14.1212  kxx n  015,1 22 336,0 11 12 ' 2 2  n bh bh x x C   5,349 015,1 8,354 2 ' 2  bh k k C I I  A 97. Bội số mômen khởi động 89 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 77,10202,0. 0823,0 15,0 .) 29,50 5,349 (..)( 2 ' 2 ' 22 ' 2 ' 2  đm đm k k s r r I I m  3.5.8.2. Kết quả tính toán trên matlab HÌnh 3.12 – Kết quả tính toán đặc tính khởi động trên matlab 90 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 3.5.9. Tính toán nhiệt 3.5.9.1. Tính toán lý thuyết 98. Các nguồn nhiệt bao gồm Tổn hao đồng trên stato 5,1195161.5,011155,011  fCuCu ppQ W Tổn hao sắt trên stato 425 FeFe pQ W Tổn hao trên rôto 8,10893,2625334161.5,06245,02  đmbmcofCuR pppppQ W 99. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stato 014,0) 09,0 1 09,0 1 .( 1578 1 ) 11 .( 1  ggDn gFegFe S RRR    0 C/W Trong đó: SDn =  .Dn.l1 = 3,14.34,9.14,4= 1578 cm 2 09,0 18,3 10.30 2   gl Fe g h   W/cm 2 0 C 09,0g W/cm 2 0 C 100. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stato 3 2 10.46,1 12353.177,0 1 12353.10.16,0 02,0 . 1 .    đđđc c đ SS R   0 C/W Trong đó: bề dày cách điện đầu nối dây 02,0c cm 210.16,0 C W/cm 2 0 C 177,010).08,18.54,01(10).54,01( 3232  Rđ v W/cm 2 0 C 08,18 6000 1470.5,23. 6000 ..   nD vR m/s Sđ = 2.Z1.Cb.lđ = 2.48.5,3.24,28= 12353 cm 2 Chu vi bối dây Cb = d1+d2+2.hr = 1,1+0,9+2.1,65= 5,3 cm 2 91 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 101. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh nhiệt giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 096,0 3492.10.298,0 1 . 1 2' '      S R 0 C/W Trong đó 23300 10.298,010).33,18.06,01.(42,110)..1.(   Rvk W/cm 2 0 C 34929,34.4,14.4 9,34..2 8,28.9,34... 4 ..2 .. 22 '        n n n Dl D LDS cm 2 8,284,14.2.2  lL cm 102. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 3 3'''' 10.1,6 2636.10.42,12636.011,011312.0116,0 1 ... 1        nnnnvv SSS R   0 C/W Ở đây 92,1 5,13,0 3,0 . 10.4,6 10.95,3 5,13,0 5,1 . 3 2 '            cb b cb c k v g g   348,02,048,02,0, 10.4,610.4,13.018,0.6,310..6,3   vdv W/cm 2 0 C Trong đó 8,1 5,15,2 5,1.5,2.2..2      ch ch d cm 4,13 6000 1470.9,34. 5,0 6000 .. .5,0   nD v n m/s Hệ số tản nhiệt trên các gân có chiều dày b 22 10.95,3)5,2.1(.10.4.1)(..   thhthg  W/cm 2 0 C Ở đây 1 3,0.10.4 10.4,6.2 . .2 2 3'    b v    0116,010.4,6.82,1. 3'  vgv k  W/cm 2 0 C Ở nắp sau tốc độ cánh quạt không bị suy giảm 011,010.8,26.018,0.6,310..6,3 48,02,048,02,0,   vdn W/cm 2 0 C 92 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hệ số tản nhiệt trên nắp không có gió thổi 3 0 ,, 10.42,1 n W/cm 2 0 C Chiều cao cánh h =2,5 cm, khoảng cách trung bình giữa các gân c =1,5 cm, chiều dày gân b =0,3 cm, chiều dày vỏ máy a = 0,5 cm Diện tích vỏ máy kể cả các gân tản nhiệt     113128,28.)3,05,2.2.(563,0.56)5,0.29,34.(.)2.(.).2.(   LbhnbnaDS ggnv cm 2 Số gân: 56 5,15,0 )5,0.29,34.().2.(         cb aD n ng Diện tích nắp 2636)5,0.29,34.(.4,14 4 )5,0.29,34.( ).2.(. 4 ).2.( 22'''          aDl aD SS nr n nn cm 2 103. Nhiệt trở lớp cách điện rãnh 3 2 10.1,5 36,3663.10.16,0 03,0   CR 0 C/W Trong đó: Sc = Z1.Cb.l1 = 48.5,3.14,4= 3663,36 cm 2 104. Độ chênh nhiệt độ của vỏ máy với môi trường 53,1610.1,6).8,10894255,1195().( 31    RQQQ RFeCu 0 C 105. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato              ' ' ' 1 1 ...).( RR RR RR RR RPRPRRP d CFe d CFe RFeFeCFeCul 93 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] 74,5753,16 096,010.46,1 10.1,5014,0 1 096,010.46,1 10.1,5014,0 .096,0.8,1089014,0.425)10.1,5014,0.(5,1195 3 3 3 3 3              0 C 3.5.9.2. Kết quả tính toán trên matlab Hình 3.13 – Kết quả tính toán nhiệt trên matlab （Bạn nào cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: [email protected] hoặc sđt 0973.652.625） 3.5.10. Trọng lƣợng vật liêu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng 3.5.10.1. Tính toán lý thuyết 106. Trọng lượng theo silic cần chuẩn bị 13510.8,7.95,0.4,14.)7,09,34(10....)( 3231 2  FecnFe klDG  kg 107. Trọng lượng đồng của dây quấn stato - Khi không có cách điện 1,1810.9,8.68,38.368,1.2.40.4810...... 55111 '  CutbrCu lsnuZG  kg 94 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] - Khi kể cả cách điện 4,181,18. 32,1 405,1 .124,0876,0..124,0876,0 2 ' 2                                Cu cđ Cu G d d G kg Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch). - Trọng lượng nhôm ở thanh dẫn 92,210.6,2.4,14.3,205.3810.... 5522   Altdtd lSZG  kg - Trọng lượng nhôm ở vành ngắn mạch 43,210.6,2.760.6,19..210.....2 55    Alvvv SDG kg - Trọng lượng nhôm ở rôto GAl = Gtd + Gv =2,92 + 2,43 = 5,35 kg Trọng lượng dây quấn rôto 1.3.8.2. Chỉ tiêu kinh tế về vật liệu tác dụng Thép kỹ thuật điện: 5,4 30 135  p G g FeFe kg/kw Đồng: 613,0 30 4,18  p G g cuCu kg/kw Nhôm: 178,0 30 35,5  p G g AlAl kg/kw 3.5.10.2. Kết quả tính toán trên matlab 95 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ [email protected] Hình 3.14 – Kết quả tính toán vật liệu tác dụng trên matlab