Đ ÁN MÁY ĐI N TrangỒ Ệ : 1 TR NG ĐHSPKT VINHƯỜ
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Đ t n c ta đang trong th i kỳ công nghi p hoá hi n đ i hoá nh m đ a đ tấ ướ ờ ệ ệ ạ ằ ư ấ
n c ti n k p v i các n n kinh t c a các n c trong khu v c và trên th gi i. T cướ ế ị ớ ề ế ủ ướ ự ế ớ ố
đ phát tri n kinh t c a m t qu c gia ph thu c vào t c đ phát tri n c a ngànhộ ể ế ủ ộ ố ụ ộ ố ộ ể ủ
năng l ng. Th ng t c đ phát tri n c a ngành công nghi p ph i cao h n t c đượ ườ ố ộ ể ủ ệ ả ơ ố ộ
phát tri n chung c a n n kinh t . Do đó ngành ch t o máy đi n đòi h i ph i luôn điể ủ ề ế ế ạ ệ ỏ ả
tr c 1 b c v công nghi p và ch t l ng nh m đ m b o t c đ phát tri n chungướ ướ ề ệ ấ ượ ằ ả ả ố ộ ể
c a toàn ngành và yêu c u c a n n kinh t . Ngành ch t o máy đi n s n xu t ra cácủ ầ ủ ề ế ế ạ ệ ả ấ
thi t b đi n ph c v cho n n kinh t nh : Máy bi n áp, đ ng c đi n dùng làmế ị ệ ụ ụ ề ế ư ế ộ ơ ệ
ngu n đ ng l c cho các lo i thi t b , công su t t vài (w) đ n hàng trăm (KW).ồ ộ ự ạ ế ị ấ ừ ế
V i các ch tiêu kinh t , k thu t trong b ng s li u qua tính toán đã đ t đ cớ ỉ ế ỹ ậ ả ố ệ ạ ượ
các y u c u c a đ ra. Trong quá trình thi t k em đã đ c s ch d n t n tình c aế ầ ủ ề ế ế ượ ự ỉ ẫ ậ ủ
th y ầNguy n Anh Tu nễ ấ , và các th y cô giáo trong khoa đ giúp em hoàn thành mônầ ả
đ án này. Em xin chân thành c m n. Trong th i gian ng n cùng v i ki n th c vàồ ả ơ ờ ắ ớ ế ứ
kinh nghi m có h n, trong đ án này không tránh kh i nh ng sai sót, em mong sệ ạ ồ ỏ ữ ự
thông c m và ý ki n c a th y cô và các b n.ả ế ủ ầ ạ
Vinh, ngày 1 tháng 8 năm 2010
Sinh viên
LÊ NG C NHUỌ
SVTH:LÊ NG C NHUỌL P:ĐH ĐI N A_K3Ớ Ệ
Đ ÁN MÁY ĐI N TrangỒ Ệ : 2 TR NG ĐHSPKT VINHƯỜ
CH NG I T NG QUAN V Đ NG C ĐI N Đ NG BƯƠ Ổ Ề Ộ Ơ Ệ Ồ Ộ
I. GI I THI U V Đ NG C ĐI N Đ NG BỚ Ệ Ề Ộ Ơ Ệ Ồ Ộ :
1. C u t o:ấ ạ
Cũng nh các lo i máy đi n khác, máy đi n đ ng b g m hai ph n chính làư ạ ệ ệ ồ ộ ồ ầ
Stato và Roto
1.1 Stato:
Stato c a máy đi n đ ng b g m lõi thép và dây qu n (hình 1.1)ủ ệ ồ ộ ồ ấ
a, lõi thép: làm b ng các lá thép k thu t đi n dày kho ng 0,35 0,5mm, ph cáchằ ỹ ậ ệ ả ủ
đi n, m t trong x rãnh đ đ t dây qu n, ép l i thành hình tr và đ c ép vào v b oệ ặ ẻ ể ặ ấ ạ ụ ượ ỏ ả
vệ
b, Dây qu n: dây qu n stato còn đ c g i là dây qu n ph n ng, làm b ng dây đ ngấ ấ ượ ọ ấ ầ ứ ằ ồ
b c cách đi n b c cách đi n đ t trong các rãnh c a lõi thépọ ệ ọ ệ ặ ủ
1.2 Roto: roto c a máy đi n đ ng b có các c c t và dây qu n. g m hai lo i:ủ ệ ồ ộ ự ừ ấ ồ ạ
roto c c n và roto c c l i ự ẩ ự ồ
Các đ ng c đi n xoay chi u dùng nhi u trong s n xu t th ng là nh ng đ ngộ ơ ệ ề ề ả ấ ườ ữ ộ
c đi n không đ ng b , vì lo i đ ng c đi n này có nh ng đ c đi m nh c u t oơ ệ ồ ộ ạ ộ ơ ệ ữ ặ ể ư ấ ạ
đ n gi n, làm vi c ch c ch n, b o qu n d dàng giá thành h . Tuy nhiên các đông cơ ả ệ ắ ắ ả ả ễ ạ ơ
đi n đ ng b do có nh ng u đi m nh t đ nh nên trong th i gian g n đây đã đ c sệ ồ ộ ữ ư ể ấ ị ờ ầ ượ ử
d ng r ng rãi h n và có th so sánh đ c v i đ ng c không đ ng b trong lĩnh v cụ ộ ơ ể ượ ớ ộ ơ ồ ộ ự
truy n đ ng đi n. V đi m, ph i nói là đ ng c đi n đ ng b do đ c kích thíchề ộ ệ ề ưư ể ả ộ ơ ệ ồ ộ ượ
b ng dòng m t chi u nên có th làm vi c v i cosằ ộ ề ể ệ ớ = 1 và không c n l y công su tầ ấ ấ
ph n kháng t l i đi n, k t qu là h s công su t c a l i đi n đ c nâng cao,ả ừ ướ ệ ế ả ệ ố ấ ủ ướ ệ ượ
làm gi m đ c đi n áp r i và t n hao công su t trên đ ng dây. Ngoài u đi mả ượ ệ ơ ổ ấ ườ ư ể
chính đó, đ ng c đi n đ ng b còn ít ch u nh h ng đ i v i s thay đ i đi n ápộ ơ ệ ồ ộ ị ả ưở ố ớ ự ổ ệ
c a l i đi ndo momen c a đ ng c đi n đ ng b t l v i U trong khi mômen c aủ ướ ệ ủ ộ ơ ệ ồ ộ ỷ ệ ớ ủ
đ ng c không đ ng b t l v i Uộ ơ ồ ộ ỷ ệ ớ 2 . Vì v y khi đi n áp c a l i s t th p do s c ,ậ ệ ủ ướ ụ ấ ự ố
kh năng gi t i c a đ ng c đ ng b l n h n, trong tr ng h p đó n u tăng kíchả ữ ả ủ ộ ơ ồ ộ ớ ơ ườ ợ ế
thích , đ ng c đi n đ ng b có th làm vi c an toàn và c i thi n đ c đi u ki n làmộ ơ ệ ồ ộ ể ệ ả ệ ượ ề ệ
vi c c a c l i đi n. Cũng ph i nói thêm r ng , hi u su t đ ng c đi n đ ng bệ ủ ả ướ ệ ả ằ ệ ấ ộ ơ ệ ồ ộ
SVTH:LÊ NG C NHUỌL P:ĐH ĐI N A_K3Ớ Ệ
Đ ÁN MÁY ĐI N TrangỒ Ệ : 3 TR NG ĐHSPKT VINHƯỜ
th ng cao h n hi u su t cua đ ng c không đ ng b vì đ ng c không đ ng b cóườ ơ ệ ấ ộ ơ ồ ộ ộ ơ ồ ộ
khe h t ng đ i l n, khi n cho t n hao s t ph nh h n.ở ươ ố ớ ế ổ ắ ụ ỏ ơ
Nh c đi m c a đ ng c đi n đ ng b so v i đ ng c không đ ng b là chượ ể ủ ộ ơ ệ ồ ộ ớ ộ ơ ồ ộ ở ỗ
c u t o ph c t p, đòi h i ph i có máy kích t ho c ngu n cung c p dòng m t chi uấ ạ ứ ạ ỏ ả ừ ặ ồ ấ ộ ề
khi n cho giá thành cao. H n n a vi c m máy đ ng c đi n đ ng b cũng ph c t pế ơ ữ ệ ở ộ ơ ệ ồ ộ ứ ạ
h n và vi c đi u ch nh t c đ c a nó ch có th th c hi n đ c b ng cách thay đ iơ ệ ề ỉ ố ộ ủ ỉ ể ự ệ ượ ằ ổ
t n s c a ngu n đi n.ầ ố ủ ồ ệ
Vi c so sánh đ ng c đi n đ ng b v i đ ng c không đ ng b có ph i h pệ ộ ơ ệ ồ ộ ớ ộ ơ ồ ộ ố ợ
v i t đi n c i thi n cosớ ụ ệ ả ệ v giá thành và t n hao năng l ng d n đ n k t lu n là khiề ổ ượ ẫ ế ế ậ
Pdm > 200 ÷300kW, nên dùng đ ng c đi n đ ng b nh ng n i nào không c nộ ơ ệ ồ ộ ở ữ ơ ầ
th ng xuyên m máy và đi u ch nh t c đ . Khi Pườ ở ề ỉ ố ộ dm >300kW dùng đ ng c đi nộ ơ ệ
đ ng b v i cosồ ộ ớ dm = 0,9 và khi Pdm > 1000kW dùng đ ng c đi n đ ng b v i cosộ ơ ệ ồ ộ ớ dm
=0,8 là có l i h n dùng đ ng c không đ ng bợ ơ ộ ơ ồ ộ
II. NGUYÊN LÍ LÀM VI C VÀ PH NG TRÌNH CÂN B NG C A Đ NGỆ ƯƠ Ằ Ủ Ộ
C ĐI N Đ NG BƠ Ệ Ồ Ộ.
Nguyên lí làm vi c c a đ ng c đi n đ ng b nh sau:ệ ủ ộ ơ ệ ồ ộ ư
Khi cho dòng đi n ba pha iệA,iB,iC, vào ba dây qu n stato, dòng đi n ba pha statoấ ệ ở
s sinh ra t tr ng quay v i t c đ quay nẽ ừ ườ ớ ố ộ 1=
p
f60
. Ta hình dung t tr ng quay statoừ ườ
nh m t nam châm có hai c c quay đ c v b ng nét đ t trên hình 1.1. Đ ng th i,ư ộ ự ượ ẽ ằ ứ ồ ờ
cho dòng đi n m t chi u vào dây qu n rôto, rôto bi n thành m t nam châm đi n.ệ ộ ề ấ ế ộ ệ
Tác d ng t ng h gi a t tr ng stato và t tr ng roto t o ra l c tác d ngụ ươ ỗ ữ ừ ườ ừ ườ ạ ự ụ
lên rôto.
Ph ng trình đi n áp và đ th véct c a đ ng c đi n đ ng b :ươ ệ ồ ị ơ ủ ộ ơ ệ ồ ộ
Khi máy đi n đ ng b làm vi c nh đ ng c đi n đ ng b máy phát ra côngệ ồ ộ ệ ư ộ ơ ệ ồ ộ
su t âm đ a vào m ng đi n hay nói khác đi tiêu th công su t đi n l y t m ng đấ ư ạ ệ ụ ấ ệ ấ ừ ạ ể
bi n thành c năng. Đ ng c đ ng b th ng có c u t o c c l i nên n u g i đi n ápế ơ ộ ơ ồ ộ ườ ấ ạ ự ồ ế ọ ệ
l ói đi n là U, ta có ph ng trình cân b ng đi n áp:ư ệ ươ ằ ệ
SVTH:LÊ NG C NHUỌL P:ĐH ĐI N A_K3Ớ Ệ
•
u
Ir
q
q
xIj
•
d
d
xIj
•
0
•
E
q
I
•
Đ ÁN MÁY ĐI N TrangỒ Ệ : 4 TR NG ĐHSPKT VINHƯỜ
uq
q
d
uu
uqud
uu
rIxIjxIjE
jxrIEEEjxrIEU
••••
•••••••
+++=
++++=++=
0
0)()(
δσ
(1)
Đ th véct t ng ng v i ph ng trình(1) đ c trình bày nh hình v (1.2). T đồ ị ơ ươ ứ ớ ươ ượ ư ẽ ừ ồ
th ta th y công su t do đ ng c tiêu th t m ng đi n P = mUIcosị ấ ấ ộ ơ ụ ừ ạ ệ < 0
•
U
CH NG II TÍNH TOÁN KÍCH TH C CH Y UƯƠ ƯỚ Ủ Ế
A. THÔNG S C B NỐ Ơ Ả
1. Đi n áp phaệ
Ud = Uf = 6000 V
2. Công su t bi u ki n đ nh m cấ ể ế ị ứ
KVA
P
Sdm 1162
9,0.9563,0
1000
cos. ===
ϕη
3. Dòng đi n pha đ nh m cệ ị ứ
SVTH:LÊ NG C NHUỌL P:ĐH ĐI N A_K3Ớ Ệ
Đ ÁN MÁY ĐI N TrangỒ Ệ : 5 TR NG ĐHSPKT VINHƯỜ
A
I
Idm
f6,64
3
8,111
3===
4. S đôi c cố ự .
p =
3
1000
50.60.60 ==
n
f
5 . Công su t tính toánấ
P’=ke.Sdm =1,06.1162 =1232 KVA
B. KÍCH TH C CH Y UƯỚ Ủ Ế
6. Đ ng kính trongườ .
D =75 cm
7. Đ ng kinh ngoài lõi thépườ
Dn =
( )
cm
K
D
D
1251,107
7,06,0
75 ÷=
÷
=
Theo b ng 11-1 v i P’ = 1232 KVA và p=3 ta ch n Dả ớ ọ n = 118 c máy M16 và ỡ
h = 63 cm
8. B c c c ướ ự
cm
p
D3,39
3.2
75.
2=
Π
=
Π
=
τ
9 . S b tính toán chi u dài c a statoơ ộ ề ủ
Theo hình 11-3 v i ớ
cm3,39=
τ
v i p = 3, A =510 A/cm ;ớ
TB dm 87,0=
δ
L y ấ Kd1=0.92 ;
76,0;15,1;66,0 ===
δδ
αα
kks
Theo 11-2 ta có :
SVTH:LÊ NG C NHUỌL P:ĐH ĐI N A_K3Ớ Ệ