Đang tải... (xem toàn văn)
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước ngày càng phát triển cao hơn trong mọi lĩnh vực, công nghiệp, giao thông và các dịch vụ trong cuộc sống hàng ngày.
KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… GVHD: Lương Thanh Bình -1- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐƠ ÁN MÁY ĐIỆN LỜI NĨI ĐẦU Trong công xây dựng đổi đất nước ngày phát triển cao lĩnh vực, công nghiệp, giao thông dịch vụ sống hàng ngày.Xã hội không ngừng phát triển,sinh hoạt nhân dân không ngừng nâng cao nên cần phát triển nhiều loại máy điện Do có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, làm việc chắn, hiệu suất cao giá thành hạ nên đông không đồng sử dụng rộng rãi Trong công ngiệp, động không đồng dùng làm nguồn động lực cho máy cản, máy công cụ công nghiệp nhẹ…trong nông nghiệp dùng làm máy bơm, máy gia cơng nơng sản…và dịch vụ hàng ngày, chiếm vị trí quan trọng dùng cho máy quay đĩa,quạt gió ,động cho tủ lạnh thiết bị khác Theo phát triển sản xuất điện khí hóa tự động hóa sản xuất,đời sống số lĩnh vực khác Phạm vi ứng dụng máy điện nói chung động khơng đồng nói riêng ngày rộng rãi thông dụng động không đồng rotor lồng sóc có cơng suất vừa nhỏ,vì so với loại động khác có ưu điểm bật hơn, làm việc gây tiếng ồn khơng gây cản nhiễu vơ tuyến Nhưng có số nhược điểm mơ men mở máy nhỏ,dịng điện mở máy lớn,điều chỉnh tốc độ khó khăn Do khơng thể khởi động trực tiếp hay làm việc số trường hợp tải cần mô men lớn tốc độ lớn Để khắc phục nhược điểm người ta chế tạo loại động khơng đồng rotor lịng sóc Trong thời gian học môn máy điện em giao nhiệm vụ thiết kế động không đồng ba pha rotor lồng sóc với số liệu cho sẵn Bản thiết kế bao gồm phần sau: Phần Giới thiệu chung động không đồng A - Nguyên lý làm việc kết cấu máy điện khơng địng B - Những vấn đề chung thiết kế động không đồng pha rotor lịng sóc Phần Thiết kế tính tốn động khơng đồng rotor lịng sóc A - Tính tốn kích thước động B - Tính tốn thơng số dây quấn C - Tính tốn thơng số mạch từ GVHD: Lương Thanh Bình -2- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN D - Tính tốn tham số động chế độ định mức E - Tính tốn tổn thất động F - Vẽ vẽ tổng lắp ráp Trong thời gian làm đồ án vừa qua , với cố gắng nổ lực thân với giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo môn Thiết kế máy điện, đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Lương Thanh Bình, em hồn thành xong thiết kế Trong trình thiết kế đồ án, với kiến thức hạn chế nên đồ án khó tránh khỏi khiếm khuyết Em mong nhận nhận xét,góp ý thầy giáo để thiết kế em hồn chỉnh Em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn Lương Thanh Bình thầy giáo mơn Thiết Kế Máy Điện lịng biết ơn sâu sắc Vinh, ngày 20 tháng 11 năm 2010 Sinh viên Hồ Xuân Lý GVHD: Lương Thanh Bình -3- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ A – PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.phân loại: - Theo kết cấu vỏ , máy điện khơng đồng chia thành kiểu sau : kiểu hở , kiểu bảo vệ , kiểu kín , kiểu phịng nổ,…… - Theo kết cấu rôto, máy điện không đồng chia làm hai loại : loại rôto kiểu dây quấn va loại rơto kiểu lồng sóc - Theo số pha dây quấn stato chia làm loại : mọt pha , hai pha ba pha II Kêt cấu: Phần tĩnh hay stato: - stato có vỏ , lỏi sắt , va dây quấn a Vỏ máy: vỏ máy có tác dụng cố dịnh lỏi sắt dây quấn không làm để dung mạch dẩn từ Thường vỏ máy làm gang vỏ máy có cơng suất tương đối lớn ( 1000 kw) thường dùng thép hàn lại thành vỏ Tùy theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ củng khác b Lỏi sắt: Lỏi thép phần dẩn từ Vì từ trường qua lỏi sắt từ trường quay nên để giảm tổn hao , lỏi sắt làm từ nhửng thép điện dày 0.5 mm ép lại mà đường kính ngồi lỏi sắt nhỏ hon 990 mm dùng trịn ép lại Khi đường kính ngồi lớn trị số phải dùng hình rẻ quạt gép lại thành khối tròn Mỗi thép kỷ thuật phủ sơn cách điện bề mặt để giảm dịng điện xốy gây nên Nếu lỏi thép ngắn gép thành khối Nếu lỏi thép sắt dài thường ghép thành thiếp ngắn, thiếp dài từ đến cm , đặt cách cm để thơng gió cho tốt Mặt thép kỹ thuật có xẻ rảnh để dặt dây c.Dây quấn: Dấy quấn stato đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lỏi sắt Kiểu dây quấn , hình dạng cách bố trí dây quấn GVHD: Lương Thanh Bình -4- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐƠ ÁN MÁY ĐIỆN 2.Phần quay hay rơto: Phần có hai phận lõi sắt dây quấn a.Lỏi sắt: Nói chung người ta dùng thép kỷ thuật điện o stato Lõi saets ép trực tiếp lên trục máy lên giá máy.Phía ngồi thép kỹ thuật xẻ rãnh để đặt dây quấn b.Rôto dây quấn rơto: Rơto có hai loại :rơ to kiểu dây quấn rơto kiêu lồng sóc -Rơ to kiểu dây quấn :rơ to có dây quấn giống dây quấn stato máy điện cở trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp bớt dây đầu nối, kết cấu dây quấn rô to chặt chẽ Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm lớp Dây quấn ba pha cua rơ to thường đấu hình sao, ba đầu nối vào ba vành trượt thường làm đồng dặt cố định đầu trục thông qua chổi than đấu với mạch điện bên ngoài.đặc điểm động roto kiểu dây quấn thơng qua chổi than đưa điện trở phụ hay s.đ.đ phụ vào mạch rơt để cải thiện tính mở máy, điều chỉnh tốc độ hoăc cải thiện hệ số công suất máy Khi máy làm việc bình thường dây quấn roto nối ngắn mạch -loại rơ to kiểu lồng sóc : kết cấu loại dây khác với dây quấn stato B - NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RƠTO LỒNG SĨC I Ưu diểm: - Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ - Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện - Sử dụng rộng rãi phổ biến phạm vi công suất nhỏ vừa - Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác (từ 24 V đến 10 kV) nên thích nghi cho người sử dụng II Nhược điểm: - Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng lưới điện GVHD: Lương Thanh Bình -5- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐƠ ÁN MÁY ĐIỆN - Khơng sử dụng lúc non tải khơng tải - Khó điều chỉnh tốc độ - Đặc tính mở máy khơng tốt, dòng mở máy lớn (gấp 6-7 lần dòng định mức) - Momen mở máy nhỏ III Biện pháp khắc phục: - Hạn chế vận hành non tải - Cải thiện đặc tính mở máy cách điều chỉnh tốc độ (bằng cách thay đổi điện áp, thêm điện trở phụ vào mạch rơto nối cấp), hay dùng rơto có rãnh sâu, rơto lồng sóc kép để hạ dịng khởi động, đồng thời tăng momen mở máy - Chế tạo rơto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dịng điện từ hóa nâng cao hệ số cơng suất IV Nhận xét: Mặt dù có nhiều khuyết điểm động khơng đồng rơto lồng sóc có ưu điểm mà động khác khơng có quan trọng đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ Thực tế động không đồng rơto lồng sóc áp dụng rộng rãi, chiếm số lượng 90%, công suất chiếm 55% V Tiêu chuẩn sản suất động cơ: - Tiêu chuẩn dãy sản suất: Chuẩn hóa dãy cơng suất động phù hơp với trình độ sản xuất nước Dãy công suất dược xếp theo chiều tăng dần - Tiêu chuẩn kích thước lắp đặt: - Độ cao tâm trục h: lắp đặc đồng bộ, thể trình độ sản xuất, trang bị máy cơng cụ sản xuất - Khoảng cách chân đế (giữa lổ bắc bulon) VI Phương pháp thiết kế: - Thiết kế đơn chiếc: cấp công suất -Thiết kế dãy: nhiều công suất Mặt dù cở lõi sắt, chiều dài khác nên công suất khác GVHD: Lương Thanh Bình -6- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN VII Nội dung thiết kế: Thiết kế điện từ: - Xác định kích thước chủ yếu - Xác định thông số phần tử xhủ yếu máy Các chi tiết không tham gia vào trình biến đổi lượng VIII Các tiêu chuẩn động không đồng rơto lồng sóc: Tiêu chuẩn dãy cơng suất Hiện nước sản xuất động điện không đồng theo dãy tiêu chuẩn Dãy động điện không đồng công suất từ 0,55 kW đến 90kW ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994: Công suất (kW): 0, 55/ 0, 75/ 1, 1/ 1, 5/ 2, 2/ 3/ 4/5, 5/ 7, 5/ 11/ 15/ 18, 5/ 22/ 30/ 37/ 45/ 55/ 75/ 90 Dãy công suất đặc trưng số cấp hay hệ số tăng công suất: K HP P2*n 1 P2*n Tiêu chuẩn kích thước lắp đặt độ cao tâm trục - Độ cao tâm trục: từ tâm trục đến bệ máy Đây đại lượng quan trọng việc lắp ghép động với cấu thiết bị khác - Kích thước lắp đặt: chiều cao tâm trục chọn theo dãy công suất động điện không đồng rơto lồng sóc Ký hiệu máy Ví dụ: 3K 250 M4 - 3K: động điện không đồng dày K thiết kế lại lần - 250: chiều cao tâm trục 250mm - M: kích thước lắp đặc dọc trục M - 4: máy có cực GVHD: Lương Thanh Bình -7- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN Cấp bảo vệ Cấp bảo vệ có ảnh hưởng lớn đến kết cấu máy Cấp bảo vệ ký hiệu chữ IP chữ số kèm theo, chữ số thứ mức độ bảo vệ chống tiếp xúc người vá vật khác rơi vào máy Được chia làm cấp đánh số từ 0-6, số máy khơng bảo vệ (kiểu hở hồn tồn), cịn số máy bảo vệ hoàn toàn không cho người tiếp xúc, đồ vật bụi không lọt vào Chữ số thứ hai mức độ bảo vệ chống nước vào máy gồm cấp đánh số từ 0-8, số máy khơng bảo vệ, cịn số rằng, máy ngâm nước thời gian vô định hạn Sự làm mát Ký hiệu IC… Ví dụ: IC01 làm mát kiểu bảo vệ, làm mát trực tiếp IC0141 làm mát kiểu kín, làm mát mặt ngồi Cấp cách điện - Dãy A02: cấp E, B - Dãy 4A: cấp E, F, H Vật liệu cách điện:Vật liệu cách điện vật liệu chủ yếu dùng ngành chế tạo máy điên Khi thiết kế máy điện, chọn vật liệu cách điện khâu quan trọng phải đảm bảo máy làm việc tốt với tuổi thọ định, đồng thời giá thành máy lại không cao Những điều kiện phụ thuộc phần lớn vào việc chọn cách điện máy Khi chọn vật liệu cách điện cần ý đến vấn đề sau: - Vật liệu cách diện phải có độ bền cao, chịu tác dụng học tốt, chịu nhiệt dẫn nhiệt tốt lại thấm nước - Phải chọn vật liệu cách điện có tính cách điện cao để đảm bảo thời gian làm việc máy 15-20 năm điều kiện làm việc bình thường, đồng thời đảm bảo giá thành máy khơng cao GVHD: Lương Thanh Bình -8- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN - Một yếu tố làm giảm tuổi thọ vật liệu cách điện (cũng tuổi thọ máy) nhiệt độ Nếu nhiệt độ vượt nhiệt độ cho phép chất điện mơi, độ bền học vật liệu giảm nhiều, dẫn đến già hóa nhanh chóng chất cách điện Hiện nay, theo nhiệt độ cho phép vật liệu (nhiệt độ mà vật liệu cách điện làm việc tốt 15-20 năm điều kiện làm việc bình thường) Hội kỹ thuật điện quốt tế IEC chia vật liệu cách điện thành cấp sau đây: Cấp cách điện Y A E B F Nhiệt độ cho phép(ºC) 90 105 120 130 155 Độ gia tăng nhiệt(ºC) 75 75 75 115 Vật liệu cách điện thuộc cấp cách điện đại thể có loại sau: H 180 115 C >180 - Cấp Y: Gồm có sợi bơng, tơ, sợi nhân tạo, giấy chế phẩm giấy, cactông, gỗ v v… Tất dều không tẩm sơn cách điện Hiện không dùng cách chịu nhiệt - Cấp A: Vật liệu cách điện chủ yếu cấp giống cấp Y có tẩm sơn cách điện Cấp A dùng rộng rãi cho máy điện công suất đến 100 kW, chịu ẩm kém, sử dụng vùng nhiệt đới không tốt - Cấp E: Dùng màng mỏng sợi polyetylen tereftalat, sợi tẩm sơn tổng hợp làm từ epoxy, trealat aceton buterat xenlulo, màng sơn cách điện gốc vô tráng ngồi dây dẫn (dây emay có độ bền cao) Cấp E dùng rộng rãi cho máy điện có cơng suất nhỏ trung bình (đến 100 kW nữa), chịu ẩm tốt nên thích hợp cho vùng nhiệt đới - Cấp B: Dùng vật liệu lấy từ vô mica, amiăng, sợi thủy tinh, dầu sơn cách điện chiệu nhiệt độ cao Cấp B sử dụng nhiều máy công suất trung bình lớn - Cấp F: Vật liệu tương tự cấp B có tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt độ cao Ở cấp F không dùng chất hữu vải lụa, giấy cactong - Cấp H: Vật liệu chủ yếu cấp sợi thủy tinh, mica, amiăng cấp F Các chất tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt đến 180ºC Người ta dùng cấp H máy điện làm việc điều kiện phức tạp có nhiệt độ cao GVHD: Lương Thanh Bình -9- SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT KHOA: ĐIỆN ĐÔ ÁN MÁY ĐIỆN - Cấp C: Dùng chất sợi thủy tinh, thạch anh, sứ chịu nhiệt độ cao Cấp C dùng máy làm việc với điều kiện đặc biệt có nhiệt độ cao Việc chọn vật liệu cách điện máy điện có ý nghĩa định đến tuổi thọ độ tin cậy lúc vận hành máy Do vật liệu cách điện có nhiều chủng loại, kỹ thuật chế tạo cách điện ngày phát triển, nên việc chọn kết cấu cách điện khó khăn thường phải chọn tổng hợp nhiều loại cách điện để thỏa mãn yêu cầu cách điện Vật liệu cách điện ngành chế tạo máy điện thường nhiều vật liệu hợp lại mica phiến, chất phụ gia (giấy hay sợi thủy tinh) chất kết dính (sơn hay keo dán) Đối với vật liệu cách điện, yêu cầu có độ bền cao, chế tạo dể mà cịn có u cầu tính điện: có độ cách điện cao, rị điện Ngồi cịn có u cầu tính nhiệt: chịu nhiệt tốt, dẫn nhiệt tốt yêu cầu chịu ẩm tốt Vật liệu cách điện dùng máy điện hợp thành hệ thống cách điện Việc tổ hợp vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắn chặc chúng lại, ảnh hưởng chất cách điện với nhau, cách gia cơng tình trạng bề mặt vật liệu v v… định tính cơ, điện, nhiệt hệ thống cách điện, tính hệ thống cách điện khơng thể cách đơn giản tổng hợp tính loại vật liệu cách điện Các tiêu chuẩn khác Cần quan tâm đến cos, , ( I M M max , , I đm M đm M đm I ) 15% (so với tiêu chuẩn) I đm Sai lệch cho phép: (cos) ( cos cp *(P2 50 kW) 0,02333 M max ) -10% (so với tiêu chuẩn) M đm GVHD: Lương Thanh Bình - 10 - SVTH: Hồ Xuân Lý Lớp : Điện B_K3_LT ... Những vấn đề chung thiết kế động không đồng pha rotor lịng sóc Phần Thiết kế tính tốn động khơng đồng rotor lịng sóc A - Tính tốn kích thước động B - Tính tốn thơng số dây quấn C - Tính tốn thơng... em giao nhiệm vụ thiết kế động không đồng ba pha rotor lồng sóc với số liệu cho sẵn Bản thiết kế bao gồm phần sau: Phần Giới thiệu chung động không đồng A - Nguyên lý làm việc kết cấu máy điện... MÁY ĐIỆN PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ A – PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.phân loại: - Theo kết cấu vỏ , máy điện khơng đồng chia thành kiểu sau : kiểu hở ,