Đồ án Thiết kế Máy Điện , Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

199
lượt xem 91
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 3: Tổn hao thép và tổn hao cơ. 79. Trọng lượng răng Stato: Gz1 = γFe. Z1..bz1.h’Z1.l1.kC.10-3 = 7,8.48.0,70.2,483.17,8.0,95.103 = 11,07 Kg Trong đó: γFe = 7,8 Trọng lượng riêng của sắt từ chọn làm lõi thép Z1 = 48 rãnh bz1 = 0,70 cm h’z1 = 24,83 mm 80. Trọng lượng gông từ Stato: Gg1 = γFe.l1.Lg1.hg1.2p.kC.10-3 = 7,8.17,8.24,98.3,08.4.0,95.10-3 = = 40,63 kg 81. Tổn hao sắt trong lõi thép Stato: Theo công thức 6-2/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong răng là: PFeZ1 = kgc.pFeZ1.B2Z1.GZ1.10-3 Trong đó: kgc : Hệ số gia công. Với máy điện KĐB...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Thiết kế Máy Điện , Chương 3

Chương 3: Tổn hao thép và tổn hao cơ. 79. Trọng lượng răng Stato: Gz1 = γFe. Z1..bz1.h’Z1.l1.kC.10-3 = 7,8.48.0,70.2,483.17,8.0,95.10- 3 = 11,07 Kg Trong đó: γFe = 7,8 Trọng lượng riêng của sắt từ chọn làm lõi thép Z1 = 48 rãnh l1 = 17,8 cm bz1 = 0,70 cm kC = 0,95 h’z1 = 24,83 mm 80. Trọng lượng gông từ Stato: Gg1 = γFe.l1.Lg1.hg1.2p.kC.10-3 = 7,8.17,8.24,98.3,08.4.0,95.10-3 = = 40,63 kg 81. Tổn hao sắt trong lõi thép Stato: Theo công thức 6-2/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong răng là: PFeZ1 = kgc.pFeZ1.B2Z1.GZ1.10-3 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 đã chọn ở trên thì pFeZ1 = 2,5 W/kg BZ1 = 1,72 T GZ1 = 11,07 kg => PFeZ1 = 0,147 kW 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 = 1,48 T
Gg1 = 40,63 kg => PFeg1 = 0,354 kW Tổn hao thép trong cả lõi sắt Stato: P’Fe = PFeZ1 + PFeg1 = 0,147 + 0,354 = 0,501 kW 82. Tổn hao bề mặt: Ở máy điện không đồng bộ, tổn hao bề mặt lớn vì 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 = 0,29.1,13.0,75 = 0,245 T β0: Theo đường cong 6-1/Tr 141 – TKMĐ với b 41 3   4,28 δ 0,7 kδ = 1,13 Bδ = 0,75 T k0 : Hệ số kinh nghiệm với máy điện KĐB thì k0 = 1,8 n = 1500 Vòng/phút Z1 = 48 rãnh t1 = 1,531 cm
1,5  48.1500   p bm  0,5.1,8.  .(10.0,245.1,531)  244,4 2  10000  1,923 - 0,15  Pbm  4.18,4. .17,8.244,4.10 -7  0,0295 kW 1,923 83. Tổn hao đập mạch trên răng Roto: Sự đập mạch do dao động của từ trường trong vùng liên thông răng(rãnh) stato và roto theo vị trí tương đối của từ của rãnh Stato và roto. - Biên độ dao động của mật độ từ thông trong răng Roto được tính theo công thức 6-10/Tr 142 –TKMĐ: γ1 .δ 1,98.0,07 B đmh  .B Z2  .1,74  0,0627 T 2.t 2 2.1,923 Trong đó: γ1 = 1,98 – Theo phần 38 trong quyển thiết kế này - Trọng lượng răng roto: Gz2 = γFe.Z2.h’Z2.b’Z2.l2.kC.10-3 = 7,8.38.2,867.0,87.17,8.0,95.10- 3 = 12,53 kg Tổn hao đập mạch trên răng Roto theo công thức 6-13/Tr 143 – TKMĐ: 2  Z .n  Pđmh2  0,11. 1 .10.B đmh  .G Z2 .10 -3   10000  2  48.1500   0,11. .10.0,0627  .12,53.10-3  0,0281 kW  10000  84. Tổng tổn hao thép: PFe = P’Fe + Pbm + Pđmh = 0,501 + 0,0295 + 0,0281 = 0,559 kW 85. Tổn hao cơ: Đối với động cơ KĐB kiểm kín theo công thức 6-19/tr 145 – TKMĐ:
2 4 2 4  n   Dn   1000   19,1  -3 PC  k.  .  .10  1. -3    10  1,33.10 kW -3  1000   100   1000   100  86. Tổn hao không tải: P0 = PFe + Pc = 0,559 + 0,334 = 0,893 kW Chương 4 : Đặc tính làm việc Các số liệu đã tính toán được r1 = 0,092 Ω x1 = 0,28 Ω x12 = 13,47 Ω r’2 = 0,0686 Ω x’2 = 0,46 Ω Xét các hệ số: 0,28 C1  1   1,021  C12  1,0421 13,56 PFe 10 3  3.I μ .r1 2 559  3.16 2.0,092 I đbx  I μ  16,00 A ; I đbr    0,953 A 3.U1 3.220 E1  U - I μ x 1  220 - 16.0,28  215,5 V 6.w 1 k d1 6.68.0,925 kI    9,94 Z2 38 I 2 632,2 I'2    63,7 A k I 9,94 I'2 .r'2 63,7.0,0686 s đm    0,0209 E1 215,5 r'2 0,0686 sm    0,0931 x1 0,28  x' 2  0,45 C1 1,021 Xây đựng đặc tính làm việc như bảng dưới đây
s ST Đ.v Công thức 0,00 0,01 0,020 0,0209 0,02 0,09 T ị 5 0 3 5 5 3 r r'  14,3 1 rns  C12  1  2  C  Ω 7,24 3,62 3,51 2,95 0,85  1 s  9 x  0,76 0,76 0,76 x ns  C12  1  x' 2  C  0,76 2  1  Ω 0,768 0,768 8 8 8 8 14,4 3 Z ns  rns  x 2 2 ns Ω 7,28 3,70 3,59 3,05 1,15 1 U1 15,5 30,8 73,6 4 I'2  C1 . A 60,66 62,57 194, Z ns 8 4 0 7 rns 0,99 0,99 0,96 5 Cos  ' 2  0,978 0,977 Z ns 9 4 8 0,05 0,10 0,25 6 Sinφ’2 0,207 0,217 3 5 2 I'2 I1r  I đbr  cos '2 16,2 30,9 70,7 7 C1 A 59,09 60,83 0 9 3 I'2 I1x  I đbx  sin '2 16,8 19,1 34,1 8 C1 A 28,32 29,11 1 8 4 23,3 36,4 78,5 9 I1  I1r  I1x 2 2 A 65,53 67,44 5 5 4 10 Cosφ 0,69 0,85 0,90 0,90 0,90 10,6 20,4 46,6 11 P1 kW 39,00 40,15 9 5 8
12 pCu1 kW 0,15 0,37 1,18 1,25 1,70 13 pCu2 kW 0,05 0,20 0,76 0,81 1,11 14 pf kW 0,05 0,10 0,19 0,20 0,23 15 p0 kW 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 Σp = pCu1+ 16 kW 1,15 1,56 3,03 3,15 3,94 Cu2+pf+p0 18,9 42,7 17 P2 kW 9,54 35,97 37,00 0 5 89,2 92,3 91,5 18 η % 92,24 92,15 8 9 6 87. Bội số mômen cực đại 2 2 M  I'  s đm  196,5  0,02095 m max  max   2M   s   62,57  0,0931  2,18 M đm  I'2đđ   m   Tính toán đặc tính khởi động: 88. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1: - Chiều cao tương đối của rãnh. Theo công thức 10 – 25/Tr 255 – TKMĐ: ξ  0,067.a. s = 0,067.30,5.1 = 2,04 Trong đó: a = hr2 – b42 = 31-0,5 = 30,5 mm - Theo công thức 10-26/Tr 255 – TKMĐ khi ζ ≥ 2 thì: φ = ζ – 1 = 1,04 ψ = 1,5/ζ = 1,5/2 = 0,783 - Điện trở của thanh dẫn khi tính đến dòng điện mặt ngoài rtdζ. Theo công thức 10-27/Tr 256 – TKMĐ : rtdζ = rtd.kR = 3,7.10-5.2,04 = 8,0.10-5 Ω Với kR = 2,04
- Điện trở roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài với s = 1: 2rV 2.9,4.10 -7 r2  rtd   8.10 -5   0,9.10 -4   2 0,329 2 - Quy đổi về phía Stato: r'2ζ = γ.r2γ = 1250,55.0,9.10-4 = 0,1175 Ω - Hệ số từ dẫn rãnh roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s =1  h  πb 2  2 b  h λ r2ξ   1 1 -   0,66 - 42  ψ  42    3b  8Sc   2b  b 42  26,1  π.7 2  2 1,5  0,5  1 -   0,66 - .0,75   1,57   3.7  8.213,47  2.7   1,5 - Tổng hệ số từ dẫn của Roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài với s =1 λ 2ξ  λ r2ξ  λ t2  λ d2  λ rn  1,57  2,03  0,68  0,64  4,91 - Điện kháng của Roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài: x'2ξ  x'2 . λ 2ξ  0,46. 4,91  0,43 Ω λ 2 5,25 - Tổng trở ngắn mạch khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài khi s =1 rnξ  r1  r'2ξ  0,092  0,1175  0,209 Ω x nξ  x 1  x'2ξ  0,28  0,43  0,71 Ω z nξ  rnξ  x 2  0,209 2  0,712  0,74 2 nξ Ω - Dòng điện ngắn mạch khi chỉ xét tới hiệu ứng mặt ngoài: U1 220 I nξ    296,36 A z nξ 0,761 89. 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: - Với rãnh Stato ½ kín ta chọn sơ bộ kbh = 1,425. Theo công thức 10- 35 ta có:
Inbh = kbh.Inξ = 1,4.296,36 = 422,32 A - Sức từ động trung bình của một rãnh Stato: Theo công thức 10-36/Tr 259 – TKMĐ I nbh .u r  Z  Fztb  0,7 . k β  k y .k d1 1   a1   Z2   422,32.34  48   0,7. . 0,88  0,966.0,925.   5048,72 A 4  38  Trong đó: ur: Số thanh dẫn tác dụng trong rãnh Stato a1: Số mạch nhánh song song kβ: Tra đường cong 10-14/Tr 259 – TKMĐ ky: Hệ số bước ngắn. Theo phần 13 quyển thiết kế này kd1: Hệ số dây quấn -Mật độ từ thông quy đổi trong khe hở không khí : Theo công thức 10-37/Tr 259 – TKMĐ Fztb .10 4 5048,72.10-4 B Φδ    4,5 T 1,6C bh .δ 1,6.0,996.0,07 Với: δ 0,07 C bh  0,64  2,5.  0,64  2,5.  0,996 t1  t 2 1,531  1,923 Theo mật độ từ thông quy đổi BΦδ, căn cứ vào đường cong trong hình 10-15 trang 260 giáo trình TKMĐ tim ra hệ số χδ đặc trưng cho tỷ số giữa từ thông tản khi xét tới bão hòa và không bão hòa: χδ = 0,50 Do bão hòa phần trên của răng, hệ số từ dẫn của từ trường tản rãnh giảm xuống. Căn cứ vào đó tìm ra sự biến đổi tương đương của rãnh hở. Đối với Stato sự biến đổi tương đương đó bằng. Theo công thức 10-39/Tr 260 – TKMĐ:
C1 = (t1 – b41)(1- χδ) = (1,531 – 0,3)(1 – 0,5) = 0,6 Với rãnh ½ kín như thiết kế đã chọn: h 41  0,58.h 3 C1 Δλ1bh  .  b 41 C1  1,5.b 41 0,05  0,58.0,45 0,6  .  0,6 0,3 0,6  1,5.0,3 - Hệ số từ tản rãnh stato khi xét tới đến bão hòa mạch từ tản: λr1bh = λr1 – Δλ1bh = 1,25 – 0,6 = 0,65 - Hệ số từ tản tạp Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản λt1bh = λt1.χδ = 1,089.0,5 = 0,544 - Tổng hệ số từ tản Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản: λ 1bh  λ r1bh  λ t1bh  λ đl  0,65  0,544  1,1099  2,31 - Điện kháng của Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản: x 1bh  x 1 λ 1bh  0,28. 2,31  0,188 Ω λ 1 3,45 Với roto lòng sóc sự biến đổi tương đương bằng: C2 = (t2 – b42)(1 - χδ) = (1,923 – 0,15)(1 – 0,5) = 0,886 Với rãnh ½ kín theo công thức 10-47/Tr 261 – TKMĐ: h 42 C2 0,05 0,886 Δλ 2bh  .  .  0,285 b 42 C 2  b 42 0,15 0,886  0,15 - Hệ số từ tản rãnh roto khi xét tới bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài: λ r2bh  λ r2ξ - Δλ 2bh  1,57 - 0,285  1,28 - Hệ số từ tản tạp Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản: λt2bh = λt2.χδ = 2,03.0,5 = 1,013 - Hệ số từ tản do rãnh nghiêng Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản: λrnbh = λrn.χδ = 0,64.0,5 = 0,321
- Tổng hệ số từ tản Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài: λ  2 bh  λ 2bh  λ t2bh  λ đl2  λ rnbh   1,28  1,013  0,68  0,321  3,29 - Điện kháng Rôto lúc đó sẽ là: x' 2bh  x'2 λ  2 bh  0,489. 3,29  0,29  λ 2 5,25 90. Các tham số ngắn mạch khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa mạch từ tản: rn  0,209  x nbh  x 1bh  x' 2bh  0,188  0,29  0,477  z nbh  rn2  x 2bh  0,209 2  0,477 2  0,52  n 91. Dòng điện khởi động: U1 220 Ik    422 A z nbh 0,52 Trị số này không sai khác nhiều so với Inbh = 422,32 A. Nên không cần giả thiết lại. 92. Bội số dòng điện khởi động: Ik 422 ik =   6,2 I đm 68,45 Điện kháng hỗ cảm khi xét đến bão hòa: x12n = x12.kμ = 13,47.1,44 = 19,4 Ω
x' 2bh 0,29 C 2bh  1  1   1,015 x 12n 19,4 Ik 422 I'2k    416 A C 2bh 1,015 93. Bội số mômen khởi động: θCu θFe 2 Rcđ  I'  r' pCu pFe m k   2k  2 .s đm   I'  r'  2đđm  2 2 Qcđ  416  0,1175   .0,02095  62,57  0,0686 RCu QCu  1,6 RFe QFe pR Rd’ Qd’ θα Rα