1 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ
Vanngocpro@gmail.com
Đề Tài
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GUIDE TRONG
MATLAB ĐỂ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SÓC
Sinh Viên: Nguyễn Văn Ngọc
2 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ
Vanngocpro@gmail.com
CHƢƠNG 1: ......................................................................................................... 8
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ .................... 8
1.1. Đặc điểm kết cấu máy điện không đồng bộ ................................................ 8
1.1.1. Nguyên lý làm việc và kết cấu máy điện không đồng bộ ............................ 8
1.1.2. Kết cấu máy điện không đồng bộ ............................................................... 12
1.2. Vật liệu sử dụng chế tạo máy điện không đồng bộ .................................. 16
1.2.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ .......................................................... 16
1.2.2. Stator (phần tĩnh) ....................................................................................... 17
1.2.3. Rôto (phần quay) ........................................................................................ 19
1.3. Bài toán tự động thiết kế động cơ không đồng bộ ................................... 20
1.3.2. Nội dung chính bài toán thiết kế động cơ không đồng bộ ......................... 21
1.4. Cơ sở dữ liệu bảo đảm công việc tự động thiết kế máy điện không đồng
bộ .......................................................................................................................... 23
1.4.1. Tổng quan ................................................................................................... 23
1.4.2. Cơ sỡ dữ liệu tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ ........................... 23
CHƢƠNG 2: ....................................................................................................... 34
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB ............................................................ 34
2.1. Công năng của matlab và khả năng xây dựng chƣơng trình tự động
thiết kế máy điện trong môi trƣờng matlab .................................................... 34
2.1.1. Công năng của matlab ................................................................................ 34
2.1.2. Khả năng xây dựng chương trình tự động thiết kế máy điện trong môi
trường matlab ....................................................................................................... 36
2.2 Các phép toán trong Matlab ứng dụng để thiết kế tự động máy điện .... 37
2.2.1. Các toán tử số học (Arithmetic Operators) ................................................ 37
2.2.2. Toán tử quan hệ (Relational Operators):.................................................... 38
2.2.3. Toán tử logig (Logical Operators): ............................................................ 39
2.2.4. Ký tự đặc biệt (Special Characters): .......................................................... 39
2.2.5. Dấu „:‟ ........................................................................................................ 40
3 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ
Vanngocpro@gmail.com
2.2.6. Lệnh INPUT ............................................................................................... 40
2.2.7. Lệnh IF …ELSEIF …ELSE ...................................................................... 42
2.2.8. Một số hàm lượng giác: ............................................................................. 42
2.2.9. Lệnh LOG .................................................................................................. 43
2.2.10. Lệnh LOG2 .............................................................................................. 43
2.2.11. Lệnh LOG10 ............................................................................................ 43
2.2.12. Lệnh ROUND .......................................................................................... 43
2.2.13. Lệnh SQRT .............................................................................................. 44
2.2.14. Lệnh FPLOT ............................................................................................ 44
2.2.15. Lệnh NUM2STR ...................................................................................... 44
2.2.16. Lệnh STR2NUM ...................................................................................... 45
2.3. Xây dựng lƣu đồ thuật toán thiết kế động cơ không đồng bộ trong môi
trƣờng matlab ..................................................................................................... 45
2.3.1. Lưu đồ thuật toán thiết kế động cơ không đồng bộ .................................. 45
2.3.2. Giải thích lưu đồ thuật toán ........................................................................ 47
CHƢƠNG 3 : ...................................................................................................... 49
ỨNG DỤNG MATLAB XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH THIẾT KẾ
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ....................................................................... 49
3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu đảm bảo việc tự động thiết kế máy điện không
đồng bộ trong matlab ......................................................................................... 49
3.1.1. Cơ sở dữ liệu phần tính toán kích thước chú yếu ...................................... 49
3.1.3. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số Stator ............................................. 50
3.1.3. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số Rotor ............................................. 51
3.1.4. Cơ sở dữ liệu phần tính toán thông số mạch từ ......................................... 52
3.1.5. Cơ sở dữ liệu phần tính toán tham số động cơ chế độ định mức ............... 53
3.1.6. Cơ sở dữ liệu phần tính toán tham số động cơ chế độ định mức ............... 54
3.1.7. Cơ sở dữ liệu phần tính toán đặc tính làm việc .......................................... 54
3.1.8. Cơ sở dữ liệu phần tính toán đặc tính khởi động ....................................... 56
4 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ
Vanngocpro@gmail.com
3.1.9. Cơ sở dữ liệu phần tính toán nhiệt ............................................................. 56
3.1.10. Cơ sở dữ liệu phần tính toán vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng ......... 57
3.2. Chƣơng trình chính và các chƣơng trình con xác định các tham số kết
cấu ........................................................................................................................ 59
3.2.1. Giao diện nhập các thông số đầu vào và di chuyển đến các giao diện tính
toán chi tiết ........................................................................................................... 59
3.2.2. Chương trình tính toán kích thước chú yếu ................. 错误!未定义书签。
3.2.3. Chương trình tính toán Stator ...................................... 错误!未定义书签。
3.2.4. Chương trình tính toán Rotor ....................................... 错误!未定义书签。
3.2.5. Chương trình tính toán các thông số mạch từ .............. 错误!未定义书签。
3.3. Chương trình chính và các chương trình con xác định các tham số sơ đồ thay
thế ........................................................................................... 错误!未定义书签。
3.3.1. Tham số động cơ ở chế độ định mức ........................... 错误!未定义书签。
3.3.2. Chương trình tính toán tổn hao .................................... 错误!未定义书签。
3.4. Chƣơng trình xác định các đặc tính chất lƣợng ......... 错误!未定义书签。
3.4.1. Chương trình tính toán đặc tính làm việc của động cơ 错误!未定义书签。
3.4.2. Chương trình tính toán đặc tính khởi động .................. 错误!未定义书签。
3.4.3. Chương trình tính toán nhiệt ........................................ 错误!未定义书签。
3.4.4. Chương trình tính toán vật liệu tác dụng ..................... 错误!未定义书签。
3.5. Kết quả thử nghiệm cho một số loại công suất ......................................... 60
3.5.1. Xác định khích thước chủ yếu ................................................................... 60
3.5.2. Dây quấn, rãnh stato và khe hở không khí ................................................. 62
3.5.3. Dây quấn, rãnh và gông rôto ...................................................................... 68
3.5.4. Tính toán mạch từ ...................................................................................... 72
3.5.6. Tổn hao thép và tổn hao cơ ........................................................................ 79
3.4.7. Đặc tính làm việc ....................................................................................... 81
3.5.8. Tính toán đặc tính khởi động ..................................................................... 85
5 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ
Vanngocpro@gmail.com
3.5.9. Tính toán nhiệt ........................................................................................... 90
LỜI NÓI ĐẦU
1. Cơ sở khoa học
Động cơ điện được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã
hội, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp sản xuất hiện đại. Vì vậy, khi thiết
kế động cơ điện phải đảm bảo chất lượng, độ tin cậy cao và giá thành phải phù
hợp. Đi đôi với sử dụng, bảo trì và sửa chữa động cơ điện cũng là một vấn đề cần
thiết. Tuy nhiên việc thiết kế động cơ điện nói chung và động cơ không đồng bộ
nói riêng còn qua nhiều bước tính toán bằng tay do đó mất nhiều thời gian hơn.
Cho nên chúng ta cần có một phương pháp tính toán nhanh, chính xác hơn. Việc
ứng dụng phần mềm Matlap trên giao diện thiết kế GUIDE/Matlab cho phép
chúng ta xây dựng chương trình thiết kế tự động máy điện không đồng bộ cho
kết quả tính toán đầu ra chính xác thông qua nhập thông số đầu vào.
2. Tính thực tiễn của đề tài
Việc thiết kế động cơ điện phải qua nhiều bước tính toán, cụ thể như để
thiết kế được một động cơ không đồng bộ thì ta phải tính toán dây quấn, rãnh
stator, khe hở không khí, gông rôto, tính toán mạch từ và các tham số định
mức…như thế đối với động cơ mà ta đi tính toán lại thì sẽ mất nhiều thời gian và
độ chính xác không cao do quá trình tính toán ta thường làm tròn số. Vì vậy đề
tài xây dựng chương trình tự động thiết kế máy điện không đồng bộ bằng phần
mềm Matlab là cần thiết. Trên giao diện GUIDE/Matlab, ta chỉ cần nhập các
thông số đầu vào và nhấn nút tính toán, phần mềm sẽ tự động tính toán và cho ta
kết quả nhanh và chính xác ở đầu ra. Giúp chúng ta tiết kiệm thời gian mà làm
việc lại hiệu quả.