Nhiệm vụ thiết kế môn học máy điện

Chia sẻ: Mr Yo Ko | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

0
284
lượt xem
112
download

Nhiệm vụ thiết kế môn học máy điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đầu đề thiết kế: Số 22 Thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 2. Các số liệu ban đầu: - Công suất định mức: - Tần số: - Số cực: - Cosφ - Hiệu suất: η - Mm/Mđm: - Mkđ/Mđm: - Ikđ/Iđm: 3. Nội dung tính toán: - Xác định kích thước chủ yếu. - Xác định thông số dây quấn Stato. - Xác định lõi thép stato. - Xác định ro to. - Tính kiểm tra. - Bản vẽ tổng hợp lắp ráp A0. II. BÀI LÀM Máy điện KĐB do kết cấu đơn...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nhiệm vụ thiết kế môn học máy điện

  1. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY ĐIỆN I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. Đầu đề thiết kế: Số 22 Thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 2. Các số liệu ban đầu: - Công suất định mức: 55 kW - Điện áp định mức pha: 220 V - Tần số: 50 Hz - Số cực: 2p = 2 - Cosφ ≥ 0.92 - Hiệu suất: η ≥ 91% - Mm/Mđm: ≥ 2,2 - Mkđ/Mđm: ≥ 1,2 - Ikđ/Iđm: ≤ 7,5 - Kiểu máy: Kín, tự làm lạnh bằng quạt gió, cách điện cấp B 3. Nội dung tính toán: - Xác định kích thước chủ yếu. - Xác định thông số dây quấn Stato. - Xác định lõi thép stato. - Xác định ro to. - Tính kiểm tra. - Bản vẽ tổng hợp lắp ráp A0. II. BÀI LÀM Máy điện KĐB do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân. Nhất là loại công suất dưới 100 kW. Trang 1
  2. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Động cơ điện KĐB roto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất lại chiếm một số lượng khá lớn trong loại động cơ điện công suất nhỏ và trung bình. Vì thế trong nhiệm vụ tính toán và thiết kế môn học máy điện này em tính toán và thiết kế với động cơ điện KĐB roto lồng sóc. Với các thông số định mức như sau: - Upha = 220 V - Công suất định mức: 55 kW - Tần số f1 = 50 Hz - Số đôi cực 2p = 2 hay tốc độc đồng bộ nđb = 3000 (vòng/phút) - Cấp cách điện cấp B - Kiểu máy: Kiểu kín (IP.44) - Kiểu làm mát: Tự làm lạnh bằng quạt gió Nội dung thiết kế: I. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 1. Tốc độ đồng bộ của động cơ: 60.f 1 60.50 n đb = = = 3000 (Vòng/phút) p 1 2. Xác định đường kính ngoài của Stato: Với công suất định mức P = 55 kW theo hình10-1a trang 231 tài liệu TKMĐ có chiều cao tâm trục h = 22 cm, theo bảng 10.3/Tr 230 – TKMĐ ta xác định được đường kính ngoài của Stato tiêu chuẩn là Dn = 34,9 cm (Theo tiêu chuẩn 4A của Nga). 3. Đường kính trong của Stato: Theo bảng 10.2/Tr 230 – TKMĐ cứng với máy có 2p = 2 thì kD = 0,52 ÷ 0,57. Chọn kD = 0,55 => D = kD.Dn = 0,55.34,9 = 19,19 (cm) ta chọn D = 20 (cm) 4. Chiều dài Stato: Chiều dài của Stato được tính theo công thức (10-2)/Tr 230 – TKMĐ 6,1.P'.107 lS = α δ .k s .k d .A.Bδ .D 2 .n đb Trang 2
  3. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Trong đó: P’: Công suất tính toán. Được xác định theo công thức (10-2)/Tr 231 – TKMĐ: k E .P 0,99.55 P' = = = 65 (kVA) η.Cosϕ 0,91.0,92 Với : kE = 0,99 : Lấy theo hình 10-2/Tr 231 - TKMĐ P = 55 kW η = 0,91 Cos φ = 0,92 2 αδ = = 0,64 : Hệ số xung cực từ π π ks = = 1,11 : Hệ số dạng xung 2. 2 kdq = 0,90 : Hệ số dây quấn (Chọn dây quấn 2lớp với 2P =2) Theo hình 10-3b/ Tr 232 - TKMĐ lấy A = 390A/cm và Bδ = 0,74 T. D = 20 cm : Đường kính trong của Stato (tính toán ở phần 3 của quyển thiết kế này) nđb = 3000 V/ph : Tính toán ở phần 1 của quyển thiết kế này. Vậy ta thu được chiều dài của Stato là: 6,1.P'.10 7 6,1.65.10 7 lS = = = 17,9 cm α δ .k s .k d .A.B δ .D 2 .n đb 0,64.1,11.0,90.390.0,74.20 2.3000 Lấy lS = 18 cm. Chọn chiều dài lõi sắt stato và roto bằng l1 = l2 = 18 cm 5. Bước cực: π.D 3,14.20 τ= = = 31,4 (cm) 2p 2 6. Xét hệ số chỉ từ thông tản: lS 18 λ= = = 0,5 7 τ 32 Trang 3
  4. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Theo hình 10-3b/Tr 235 -TKMĐ thì λ nằm trong phạm vi kinh tế cho phép do đó chọn phương án trên là hợp lý. 7. Dòng điện pha định mức: P.10 3 55.10 3 I1 = = = 99,54 (A) 3.U 1 .η .Cosϕ 3.220.0,91.0,92 II.TÍNH TOÁN STATO 1. Số rãnh của Stato: Theo yêu cầu thiết kế có Upha = 220V và theo phần 2 trong quyển thiết kế này ta có chiều cao tâm trục h = 22 cm. Vậy ta dùng dây quấn 2 lớp đặt vào rãnh nửa kín Chọn q1 = 4 => Số rãnh của Stato bằng Z1 = 2m.p.q1 = 2.3.1.4 = 24 (Rãnh). 2. Bước rãnh của Stato: π.D 3,14.20 t1 = = = 2,6 (cm) Z1 24 3. Số vòng dây tác dụng của một rãnh: A.t 1 .a 1 390.2,6.2 u r1 = = = 20,37 I1 99,54 Trong đó: A = 390 A/cm : Theo phần 4 của quyển thiết kế này t1 = 2,6 cm: Theo phần 9 của quyển thiết kế này a1 = 2: Số mạch nhánh song song (Chọn) I1 = 99,54 A : Theo phần 7 của quyển thiết kế này. Lấy ur1 = 22 – Do đây là dây quấn 2 lớp. 4. Số vòng dây nối tiếp của một pha: u r1 22 w 1 = p.q1 . = 1.4. = 44 (Vòng) a1 2 5. Tiết diện và đường kính dây dẫn: Tra đồ thị 10-4b/Tr 237 - TKMĐ ta thấy AJ = 1880 (A2/cm.mm2) => Mật độ dòng điện là: Trang 4
  5. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 AJ 1880 J1 = = = 4,82 (A/mm 2 ) A 390 Tính toán thiết diện sơ bộ: Chọn số sợi là: n1 = 3 => Tiết diện dây sẽ là (Sơ bộ): I1 99,54 s1 = = = 3,44 (mm 2 ) a 1 .n 1 .J 1 2.3.4,82 => Theo phụ lục VI bảng VI.1/Tr 618 chọn dây đồng tráng men PETV có đường kính d/dcđ = 2,10/2,20 và s1 = 3,46 mm2 6. Kiểu dây quấn: Chọn dây quấn bước ngắn với y = 5 y y 5 Hệ số bước ngắn: β = = = = 0,83 τ 2.m.P 2.3.1 7. Hệ số dây quấn: π + Hệ số bước ngắn: k y = sinβ = 0,96 2 α Sinq + Hệ số bước rải: k r = 2 = 0,96 α q.Sin 2 p.360 0 1.360 0 Trong đó: α = = = 15 0 Z1 24 => Hệ số dây quấn kd1 = ky.kr = 0,96.0,96 = 0,92 8. Từ thông qua khe hở không khí: k E .U 1 0,98.220 Φ= = = 0,024 (Wb) 4.k S .k dq .f 1 .w 1 4.1,11.0,925.50.44 9. Mật độ từ thông qua khe hở không khí: Φ.10 4 0,024.10 4 Bδ = = = 0,74 (T) α δ .τ .l1 0,64.31,4.18 => Phù hợp với Bδ = 0,74 T đã chọn ở trên 10. Xác định sơ bộ chiều rộng của răng: Trang 5
  6. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 B δ .l1 .t 1 0,74.18.2,6 b' Z1 = = = 0,85 (cm) B Z1 .l1 .k c 1,85.18.0,95 Trong đó: Bδ = 0,74 T – Đã xác định trong phần 9 quyển T.K này. t1 = 2,6 – Bước rãnh của Stato. BZ1 = 1,85 – Tra bảng 10.5b/Tr 241 – TKMĐ kC = 0,95 – Hệ số ốp chặt lõi chọn theo bảng 2.2/Tr 23 11. Xác định sơ bộ chiều cao của gông Stato: Φ.10 4 0,024.10 4 h' g1 = = = 4,67 (cm) 2.B g1 .l1 .k C 2.1,50.18.0,95 Trong đó: Bg1 = 1,45 đến 1,60 T - Theo bảng 10.5a/Tr 240 – TKMĐ Ở đây ta chọn Bg1 = 1,50 T. Φ = 0,024 Wb – theo phần 15 quyển thiết kế này. l1 = 18 cm – theo phần 4 quyển thiết kế này. 12. Kích thước rãnh và cách điện: Chọn các kích thước của rãnh Stato như sau: d2 h12 = 17 mm hr1 = 25.6 mm d1 = 16 mm b41 = 3,70 mm d2 = 24 mm h41 = 0,6 mm d1 h12 hr1 Theo bảng VIII-1 ở phục lục VIII/Tr 629 –TKMĐ chiều dầy của cách điện rãnh là 0,4mm – 0,5mm h12 Ta có: D' 2 = D n − 2hg1 = 349 - 2.46,7 = 256 (mm) ' π. D '2 3,14.256 t '2 = = = 33,4 (mm) Z1 24 Sơ bộ d2 là: d 2 = t '2 − br' 1 = 33,4 − 8,5 = 25(mm) Ta chọn: d2 = 24 (mm) Ta có: Trang 6
  7. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 D1 = D + 2.h41 = 191,9 + 2.0,6 = 193 (mm) ' Ta chọn: h41= 0,6(mm) b41 = dcđ + 1,5 = 2,2+1,5= 3,7(mm) π .D1 ' 3,14.193 t = ' 1 = = 25,3(mm) Z1 24 Sơ bộ có d1 là: d 1 = t 1 − br' 1 = 25,3 − 8,5 = 16,7(mm) ' Ta chọn d1 = 16 (mm) Kiểm tra: từ d1 và d2 đã tính ta có D '2 = D n − 2.hg1 − d 2 = 349 - 2.46,7 - 24 = 279 (mm) Bề rộng của rãnh tại cung tròn D 2 là: π .D 2 3,14.279 b* = r1 − d2 = − 24 = 12,5(mm) Z1 24 ta có: D1 = D + 2h41 +D2 = 191,9 + 2.0,6 + 24 = 217 (mm) Bề rộng của rãnh tại cung tròn D 1 là: π .D1 3,14.217 b ** = r1 − d1 = − 16 = 12,3(mm) Z1 24 Ta thấy b ** ≈ b * nên phương án chọn trên là đúng r1 r1 Ta có tiết diện rãnh Stato sơ bộ là: 2 U ñ1 .n1 .d cd 22.3.2,20 2 Ssb = = = 507(mm 2 ) 0,63 0,63 Vậy chiều cao sơ bộ là: πd 22 S sb − h 12 = ' 8 2+h d 2 + d1 n ta chọn chiều cao nêm hn = 3mm Trang 7
  8. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 3,14.24 2 507 − h 12 = ' 8 2 + 3 = 17( mm) 24 + 16 Vậy tiết diện rãnh thực của Stato là: π .d 2 d1 + d 2 ' 3,14.24 2 16 + 24 Sr = 2 + (h12 − hn ) = + (17 − 3) = 506(mm 2 ) 8 2 8 2 Diện tích cách điện của rãnh: π .d 2 3,14.24 S cd = ( + 2h12 + d1 + d 2 ).C = ( ' + 2.17 + 40).0,4 = 44,6(mm 2 ) 2 2 với C = 0,4 chiều dầy lớp cách điện tra bảng VIII.1 trang 629 Hệ số lấp đầy : 2 U ñ1 n1 .d cd 22.3.2,20 kd = = = 0,7(mm 2 ) S r − S cd 506 − 44,6 Chiều cao của rãnh Stato: d2 24 h r1 = h12 + h 41 + ' = 17 + 0,6 + = 29,6(mm) 2 2 Chiều cao của gông: Dn − D 1 349 − 200 1 h g1 = − hr1 + d 2 = − 29,6 + 24 = 40,9(mm) 2 6 2 6 13. Khe hở không khí: Theo công thức 10-21/Trang 253 – TKMĐ: D ⎛ 9 ⎞ 200 ⎛ 9 ⎞ δ= ⎜1 + ⎟ = ⎜ 2p ⎟ 1200 ⎜1 + 2 ⎟ = 0,9 mm 1200 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Tra bảng 10-8/Tr 253 với máy có h = 22 cm và 2p = 2 ta chọn δ = 0,09 (cm) II.TÍNH TOÁN ROTO 1. Số rãnh của Roto: Theo bảng 10.6/Tr 246 – TKMĐ ta có số rãnh của Roto là Z1 = 24 rãnh và 2P=2 ta chọn Z2 =20(rãnh) 2. Đường kính ngoài của Roto: Dn = D - 2δ = 20 – 2.0,09 = 19,8 cm 3.Bước răng của Roto: Trang 8
  9. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 π .D n 3,14.19,8 t2 = = = 3,1 (cm) Z2 20 4. Đường kính trục Roto: Dt = 0,3D = 0,3.20 = 6 (cm) 5. Dòng điện qua thanh dẫn Roto: Theo công thức 10-17/Tr 149 – TKMĐ: 6.w 1 .k d1 I td = I 2 = k 1 .I1 . Z2 Trong đó: k1 = 0,96 – Tra hình 10.5/Tr 244 – TKMĐ với cosφ = 0,92 I1 = 99,5 A w1 = 44 Vòng Z2 = 20 => Itd = 1134 (A) 6. Dòng trong vành ngắn mạch: Theo công thức 10-18/Tr 249 – TKMĐ: 1 1 I v = I td = 1134 = 3658 (A) πp 3,14.1 2Sin 2.Sin Z2 20 7. Tiết diện thanh dẫn bằng Nhôm I td 1134 S td = = = 324 (mm 2 ) J2 3,5 Ở đây ta chọn J2 = 3,5 A/mm2 8.Tiết diện vòng Ngắn mạch: Chọn sơ bộ mật độ dòng trong vành là Jv = 3,5 A/mm2 I v 3658 b42 ⇒ Sv = = = 1045 mm 2 Jv 3,5 h42 9. Kích thước rãnh Roto và vành ngắn mạch: Với chiều cao tâm trục h = 220mm ta chọn rãnh roto hình h12 ôvan như hình vẽ bên. đường kính d1=d2=8 (mm) b Trang 9 a Dv
  10. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Vậy chiều cao sơ bộ là: πd 2 3,14.8 2 S td − 324 - h 12 = 4 = 4 = 34,25 (cm) d 8 Như vậy ta có kích thước của rôt như sau: b42 = 1,5 mm h42 = 0,6 mm d1 = d2 =8 mm hr2 = 42,8 mm h12 = 34,25 mm Chiều cao rãnh: h r2 = h22 + d + h 42 = 34,25 + 8 + 0,6 = 42,8 (mm) Bề rộng rãnh rôto ở 1/3 chiều cao răng: ⎛ 3 ⎞ π ⎜ Dn − 2.h42 − (h22 + d ) ⎟ − d 4 b 1 = ⎝ ⎠ (mm) r2( ) 3 Z2 ⎛ 3 ⎞ 3,14⎜19,8 − 2.0,06 − (3,42 + 0,8) ⎟ − 0,8 ⎝ 4 ⎠ b 1 = = 1,93 (cm) r2( ) 3 20 Chiều cao gông roto: Dn − Dt 1 19,8 − 6 1 h g2 = − hr 2 + .d = - 4,28 + .0,8 = 3,7 (cm) 2 6 2 6 10. Kích thước vòng ngắn mạch là: axb = 30mm x14mm Đường kính vành: Dv = D – a = 19,8 – 3 = 16,8(cm) 11. Diện tích rãnh roto: π 2 3,14 2 S z2 = d + h 12 .d = .8 + 34,25.8 = 324,3 mm 2 4 4 12. Diện tính vành ngắn mạch: a.b = 30.14 = 420 mm2 13. Độ nghiêng của rãnh ở Roto: Trang 10
  11. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Để giảm lực ký sinh tiếp tuyến và hướng tâm và triệt tiêu sóng điều hòa răng người ta thường làm rãnh nghiêng ở Roto hoặc Stato. Trong quyển thiết kế này ta làm rãnh nghiêng trên Roto. Theo công thức 10-16b/Tr 245 – TKMĐ: π .D bn = ≈ t 1 = 2,6 cm Z1 IV. TÍNH TOÁN ĐIỆN TỪ 1. Hệ số khe hở không khí: Thực tế do mặt Stato và Roto đều có răng nên đường sức từ phân bố không đều ở khe hở không khí , chúng tập chung nhiều ở răng còn ở rãnh thì thưa. Vì vậy có thể coi khe hở không khí thực tế bằng δ’ = kδ.δ Trong đó kδ > 1 là hệ số khe hở không khí. Trị số của nó được tính theo công thức 4-17/Tr 97 – TKMĐ kδ = kδ1.kδ2 Với kδ1 và kδ2 lần lượt là khe hở do răng rãnh của Stato và Roto gây nên: Theo công thức 4-16a/ Tr 96 – TKMĐ t1 k δ1 = t 1 − γ1 .δ 2 2 ⎛ b 41 ⎞ ⎛ 3,7 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ Với : γ1 = ⎝ δ ⎠ = ⎝ 0,9 ⎠ = 1,8 b 3,7 5 + 41 5 + δ 0,9 t1 = 2,6 cm δ = 0,09 cm tra bảng 10.8 trang 253 TKMĐ 2,6 ⇒ kδ1 = = 1,08 2,6 - 1,8.0,9 t2 k δ2 = t 2 − γ 2 .δ Với : t2 = 3,1 cm δ = 0,09 cm Trang 11
  12. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 2 2 ⎛ b 42 ⎞ ⎛ 1,5 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ γ2 = ⎝ δ ⎠ = ⎝ 0,9 ⎠ = 0,42 b 1,5 5 + 42 5 + δ 0,9 3,1 ⇒ kδ 2 = = 1,01 3,1 - 0,42.0,09 Vậy kδ = 1,08.1,01 = 1,09 2. Vật liệu dùng thép cán nguội loại 2211 3. Sức từ động qua khe hở không khí: Theo công thức 4-18/Tr 97 – TKMĐ Fδ = 1,6.Bδkδδ.104 = 1,6.0,74.1,09.0,09.104 = 1036 (A) 4. Mật độ từ thông ở răng Stato: B δ .l1 .t 1 0,74.18.2,6 B z1 = = =2 T b z1 .l1 .k C 0,85.18.0,95 5. Cường độ từ trường trên răng của Stato: Theo bảng V-6 phụ lục V/Tr 608 – TKMĐ Hz1 = 67,5 A/cm 6. Sức từ động trên răng của Stato: Theo công thức 4-19/Tr 98 – TKMĐ Fz1 = 2hz1Hz1 Fz1 = 2.2,96.67,5 = 309 A 7. Mật độ từ thông ở răng Roto: B δ .l 2 .t 2 0,74.18.3,1 B z2 = = = 1,5 T b z2 .l 2 .k C 2,05.18.0,95 8. Cường độ từ trường trên răng của roto: Theo bảng V-6 phụ lục V/Tr 608 – TKMĐ Hz2 = 11,2 A/cm 9. Sức từ động trên răng của Roto: Theo công thức 4-19/Tr 98 – TKMĐ Fz2 = 2hz2Hz2 Trang 12
  13. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Fz2 = 2.4,2.11,2 = 94 A 10. Hệ số điều hòa răng: Do sự bão hoà thép ở mạch từ nên đường cong từ trường ở khe hở không khí khác dạng hình sin và có dạng bằng đầu, thường dùng hệ số bão hòa răng để biểu thị (kz). Theo công thức 4-10/Tr 93 – TKMĐ Fδ + Fz1 + Fz2 1036 + 309 + 94 k 'z = = = 1,25 Fδ 1036 k 'z − k z 1,25 − 1,2 ta có: Δk 2 = × 100% = 1000 = 4, 16% ≤ 5% kz 1,2 Vậy phương án trên ta chọn là đúng 11. Mật độ từ thông trên gông của Stato: Φ.10 4 0,024.10 4 B g1 = = = 1,43 T 2h g1 .l1 .k C 2.4,9.18.0,95 12. Cường độ từ trường ở gông Stato: Theo bảng V.9 phụ lục V/ Tr 611 – TKMĐ Hg1 = 7,17 A/cm 13. Chiều dài mạch từ ở gông Stato π (D n - h g1 ) 3,14(34,9 - 4,9) L g1 = = = 47 cm 2p 2 14. Sức từ động ở gông Stato: Fg1 = ξ1 . Lg1.Hg1 = 0,32.47.7,17 = 108 A Trong đó: ξ1 = 0,32 tra hình 4.16 với Bg = 1,4 trang 106 15. Mật độ từ thông trên gông của Roto: Φ.10 4 0,024.10 4 B g2 = = = 1,637 T 2h g2 .l 2 .k C 2.3,7.18.0,95 16. Cường độ từ trường ở gông Roto: Theo bảng V.9 phụ lục V/ Tr 611 – TKMĐ Hg1 = 15,9 A/cm Trang 13
  14. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 17. Chiều dài mạch từ ở gông Roto: π (D tr + h g2 ) 3,14(7 + 5,26) L g2 = = = 15,2 cm 2p 2 18. Sức từ động trên gông Roto: Fg2 = ξ 2 .Lg2.Hg2 = 0,28.15,2.15,9 =67,6 A Trong đó: ξ 2 = 0,28 tra hình 4.16 với Bg = 1,63 trang 106 19. Tổng sức từ động của mạch từ: F = Fδ + Fz1 + Fz2 + Fg1 + Fg2 = = 1036 + 309 + 94 + 108 +67,6 ~ 1514 A 20. Hệ số bão hòa toàn mạch: F 1514 kμ = = = 1,46 Fδ 1036 21. Dòng từ hóa: Theo công thức 4-83/Tr 114 - TKMĐ p.F 1.1514 Iμ = = = 14 A 2,7.w 1 k d1 2,7.44.0,90 Trong đó: kd1 = 0,9 – Theo phần I trong quyển thiết kế này 22. Dòng từ hóa phầm trăm: Iμ 14 Iμ % = .100% = .100% = 14% I đm 99,54 V. TÍNH THAM SỐ CỦA CHẾ ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐỊNH MỨC 1. chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato: lđ1 = kđ1. τy +2B với các hệ số: Kđ1 = 1,3 B=1 Chiều rộng trung bình của phần tử: π (D + h r1 ).y 3,14.(20 + 2,96).5 τy = = = 15 Z1 24 Vậy lđ1 = 1,3.15 +2.1 = 21,5 (cm) Trang 14
  15. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 2. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn Stato; Ltb = l1 + lđ1 = 18+21,5 = 39,5(cm) 3. Chiều dài dây quấn 1 pha của Stato; L1 = 2l tb .w1 .10 −2 = 2.39,5.44.10 −2 = 34,7(cm) 4.Điện trở tác dụng của dây quấn Stato: L1 1 34,7 r1 = ρ 75 = = 0,036 n 1 .a1. .s1 46 3.2.3,46 5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto: l 2 .10 −2 1 18.10 -2 rtd = ρ Al = = 0,000015(Ω) Sr 23 506 6. Điện trở vành ngắn mạch: π .D v .10 −2 1 3,14.16,8.10 -2 rv = ρ Al = = 0,00000109(Ω) Z 2 .S v 23 20.1045 7.Điện trở rôto 2rv r2 = rtd + Δ2 πP 180.1 Trong đó: Δ = 2 Sin = 2 Sin = 0,31 Z2 20 2.0,00000109 r2 = 0,000015 + = 0,000037(Ω) 0,312 8. Hệ số quy đổi: 4m1 .(W1 .k d ) 2 4.3.(44.0,9) 2 υ= = = 941 Z2 20 9.Điện trở rôto đã quy đổi: r2' = υ.r2 = 941.0,00037 = 0,035(Ω) 10. Hệ số từ tản rãnh Stato: Đối với rãnh hình quả lê ta tính theo công thức 5-27/Tr 125 – TKMĐ: h1 b h h λ r1 = k β + (0,785 - 41 + 2 + 41 ).k'β 3b 2b b b 41 16,2 3,7 2,4 0,6 = .1,28 + (0,785 − − + ).1,37 = 0,92 3.16 2.16 16 3,7 Trang 15
  16. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Trong đó: Ta lấy phần đồng vượt quá tâm vòng tròn 1 đoạn : h2 = 2,4 (mm) b ' = d 2 = 24 b = d1 = 16 Với β = 0,833 nên theo công thức 5-25 và 5-24/Tr 125 –TKMĐ => k’β = 0,873 và kβ = 0,904 h1 = hr1 – 0,1.d2 – h41 - b/2 + h2 = 29,6 – 0,1.24 – 0,6-16/2+2,4 = 16,2 (mm) 11. Hệ số từ dẫn tản tạp Stato: Theo công thức 5-39/Tr 130 – TKMĐ t 1 .(q1 .k d1 ) 2 ρ t1 .k 41 λ t1 = 0,9. .σ t1 k δ .δ Trong đó : t1 = 2,6 cm q1 = 4 kd1 = 0,90 ρt1 – Theo bảng 5.3/Tr 137 – TKMĐ ρt1 = 0,88 σt1 – Theo bảng 5.2a/Tr 134-TKMĐ σt1 = 0,0141 b2 3,7 2 k t1 = 1 - 0,033. 41 = 1 - 0,033. = 0,81 t 1 .δ 2,6.0,9 kδ = 1,09 – Theo phần IV của quyển thiết kế này 2,6.(4.0,9) 2 .0,88.0,81 ⇒ λ t1 = 0,9. .0,0141 = 0,34 1,09.0,9 12. Hệ số từ tản phần đầu nối: Với dây quấn 2 lớp hệ số từ tản tạp ở phần đầu nối dây quấn stato được tính theo công thức 5-45/Tr 131 – TKMĐ q1 4 λ đl = 0,34 (l đl - 0,64β1 .τ ) = 0,34. (37 - 0,64.0,833.31,4) = 1,52 lδ 18 13. Hệ số từ dẫn tản của Stato: Trang 16
  17. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 ∑λ 1 = λ r1 + λ t1 + λ đl = 0,92 + 0,34 + 0,53 = 1,78 14. Điện kháng dây quấn Stato: Theo công thức 5-47/Tr 132 – TKMĐ f1 w 1 2 lδ x 1 = 0,158. ( ) . .∑ λ1 = 100 100 p.q 1 50 44 2 18 = 0,158. ( ) . .1,78 = 0,24 Ω 100 100 1.4 Tính theo đơn vị tương đối I1 99,54 x1 = x1. * = 0,24. = 0,108 U1 220 15. Hệ số từ dẫn tản rãnh Roto: Theo công thức 5-30/Tr 126 TKMĐ ta xét rãnh roto hình ôvan ⎡ h ⎛ π.d 2 ⎞ 2 b ⎤ h λ r2 = ⎢ 12 ⎜1 - ⎜ 8.S ⎟ ⎟ + 0,66 - 42 ⎥.k + 42 ⎢ 3.d ⎝ ⎣ z2 ⎠ 2d ⎥ ⎦ b 42 ⎡ 42,8 ⎛ 3,14.8 2 ⎞ 2 1,5 ⎤ 0,6 =⎢ ⎜1 − ⎜ ⎟ + 0,66 − ⎟ ⎥.1 + = 3,09 ⎢ 3.8 ⎝ ⎣ 8.324 ⎠ 2.8 ⎥ ⎦ 1,5 Trong đó: b = d = 8mm Sc = Std = 324 k =1 16. Hệ số từ dẫn tạp Roto: t 2 .(q 2 .k d2 ) 2 ρ t2 .k 42 λ t2 = 0,9. .σ t2 k δ .δ Trong đó: t2 = 3,1 cm q2 = Z2/2mp = 20/6 = 3,33 kd2 = 1 ρt2 = 1;k42 = 1 Theo bảng 5.2c/Tr 136 – TKMĐ ta có σt2 = 0,0082 Trang 17
  18. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 3,1.(1.3,33) 2 .1.1 ⇒ λ t2 = 0,9. .0,0082 = 0,28 (Ω) 1,09.0,9 17. Hệ số từ tản ở phần đầu nối (vành) Roto: Theo công thức 5-46a/Tr 131 – TKMĐ 2,3D V 4,7D V 2,3.16,8 4,7.16,81 λ đ2 = .lg = .lg = 2,73 Z 2 .l 2 .Δ 2 a + 2b 20.18.0,31 2 2 + 2.2,4 18. Hệ số từ tản do rãnh nghiêng: 2 2 ⎛b ⎞ ⎛ 2,6 ⎞ λ rn = 0,5.λ t2 ⎜ n ⎜t ⎟ = 0,5.0,82.⎜ ⎟ ⎟ = 0,098 ⎝ 2 ⎠ ⎝ 3,1 ⎠ 19. Hệ số từ tản của Roto: ∑λ 2 = λ r2 + λ t2 + λ V + λ n = 0,28 + 3,09 + 2,73 + 0,098 = 6,19 20. Điện kháng tản của dây quấn Roto: x 2 = 7,9.f1 .l 2 .∑ λ 2 .10 -8 = 7,9.50.18.6,19.10-8 = 0,00044 Ω Quy đổi điện kháng của Roto về phía stato: x'2 = γ.x2 = 941.4,4.10-4 = 0,41 Ω Tính theo đơn vị tương đối: I 99,54 x * = x' 2 . 2 = 0,41. = 0,1855 U 220 21. Điện kháng hỗ cảm: U 1 − I μ .x 1 220 - 28.0,24 x 12 = = = 7,6 Ω Iμ 28 Tính theo đơn vị tương đối: I 99,54 x * = x 12 . 2 = 7,6. = 3,438 U 220 22. Tính lại kE: U 1 - x 1 .I μ 220 - 28.0,24 kE = = = 0,98 U1 220 Trị số này chấp nhận được so với kE = 0,99 ban đầu VI.TỔN HAO THÉP VÀ CƠ. 1. Trọng lượng răng Stato: Trang 18
  19. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 Gz1 = γFe. Z1..hr1.l1.kC.10-3 = 7,8.24.2,96.18.0,95.10-3 = 9,47 Kg Trong đó: γFe = 7,8 Trọng lượng riêng của sắt từ chọn làm lõi thép Z1 = 24 rãnh l1 = 18 cm kC = 0,95 hr1 = 2,96 cm 2. Trọng lượng gông từ Stato: Gg1 = γFe.l1.Lg1.hg1.2p.kC.10-3 = 7,8.18.47.4,09.2.0,95.10-3 = = 51,27 kg 3. Tổn hao sắt trong lõi thép Stato: Trong răng: Theo công thức 6-2/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong răng là: PFer1 = kgc.pFer.B2r1.Gr1.10-3 Trong đó: kgc : Hệ số gia công. Với máy điện KĐB lấy kgc = 1,8 pFeZ: Suất tổn hao thép – Tra bảng V.14/ Tr 618 – TKMĐ Với thép 2211 đó chọn ở trên thì pFeZ1 = 2,5 W/kg Br1 = 2 T Gr1 = 9,47 kg 50 Vậy pFer = 2,5.12.( ) β = 2,5 50 PFer1 = 1,8.2,5.4.9,47.0,001 =0,17(kW) Trong gông: Theo công thức 6-3/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong gông Stato là: PFeg1 = kgc.pFeg1.B2g1.Gg1.10-3 Trong đó: Bg1 = 1,43 T Gg1 = 51,27 kg pFeg = 2,5 Trang 19
  20. éồ án thiết kế Máy điện SV: Nguyễn Ngọc Quang TBé – éT -CH K9 => PFeg1 = 1,8.2,5.1,43 2.51,27.10 −3 = 0,47(kW ) Tổn hao thép trong cả lõi sắt Stato: P’Fe = PFer1 + PFeg1 = 0,17 + 0,47 = 0,64 kW 4. Tổn hao bề mặt trên răng ro to: Ở máy điện không đồng bộ, tổn hao bề mặt lớn và khe hở không khí nhỏ. Tổn hao tập chung chủ yếu trên bề mặt roto còn trên bề mặt Stato ít hơn do miệng rãnh roto bé. Theo công thức 6-7/Tr 142 – TKMĐ: t 2 - b 42 Pbm = 2p.τ . l 2 .p bm .10 -7 t2 Trong đó: pbm: Suất tổn hao bề mặt được tính theo CT6-5/Tr 141 – TKMĐ 1,5 ⎛ Zn ⎞ p bm = 0,5.k 0 .⎜ 1 ⎟ .(10B0 t 1 ) 2 ⎝ 10000 ⎠ B0: Biên độ dao động của mật độ từ thông của khe hở kk B0 = β0.kδ.Bδ = 0,24.1,09.0,74 = 0,17 T b 41 3 Theo đường cong 6-1/Tr 141 – TKMĐ với = = 4,1 δ 0,7 β0 =0,24 kδ = 1,09 Bδ = 0,74 T k0 : Hệ số kinh nghiệm với máy điện KĐB thì k0 = 1,8 n = 3000 Vòng/phút Z1 = 24 rãnh t1 = 2,6 cm 1,5 ⎛ 24.3000 ⎞ ⇒ p bm = 0,5.1,8.⎜ ⎟ .(10.0,17.2,6) = 376,7 2 ⎝ 10000 ⎠ 3,1 - 0,15 ⇒ Pbm = 2.31,4. .18.376,7.10 -7 = 0,041 kW 3,1 5. Tổn hao đập mạch trên răng Roto: Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản