TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ LỜI NÓI ĐẦU Trong công xây dựng đổi đất nước ngày phátd2 triển cao lĩnh vực, công nghiệp, giao thông dịch vụ sống hàng ngày.Xã hội hr1 không ngừng phát triển,sinh hoạt nhân dân không ngừng nâng cao h12 nên cần phát triển nhiều loại máy điện Do có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, làmd1 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 công nông 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 không đồng nói riêng ngày rộng rãi thông dụng động không đồng rotor lồng sóc có công suất vừa nhỏ,vì so với loại động khác có ưu điểm bật hơn, làm việc gây tiếng ồn không gây cản nhiễu vô tuyến Nhưng có số nhược điểm mô men mở máy nhỏ,dòng điện mở máy lớn,điều chỉnh tốc độ khó khăn Do 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 không đồng rotor lòng 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 không đòng B - Những vấn đề chung thiết kế động không đồng pha rotor lòng sóc ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Phần Thiết kế tính toán động không đồng rotor lòng sóc A - Tính toán kích thước động B - Tính toán thông số dây quấn C - Tính toán thông số mạch từ D - Tính toán tham số động chế độ định mức E - Tính toán 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 cô giáo môn, đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn, em hoàn 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 cô giáo để thiết kế em hoàn chỉnh Đề tài: Thiết kế động điện không đồng rô to lồng sóc chuyên dùng, tần số nguồn cung cấp f = 400 Hz Có số liệu: Pđm = 7,5 kW; Uđm = 380/200 V, nối Y/∆; nđm = 1500 v/p ; hiệu suất h = 0,8 ; cosφ = 0,88; Mmax / Mđm = 1,8 ; Imm /Iđm £ ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ A – PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.Phân loại : - Theo kết cấu vỏ , máy điện không đồng chia thành kiểu sau : kiểu hở , kiểu bảo vệ , kiểu kín , kiểu phòng nổ,…… - Theo kết cấu rôto, máy điện không đồng chia làm hai loại : loại rôto kiểu dây quấn va loại rôto kiểu lồng sóc - Theo số pha dây quấn stato chia làm loại : mọt pha , hai pha ba pha Kêt cấu: 2.1 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 công 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 lỏi sắt nhỏ hon 990 mm dùng tròn ép lại Khi đường kính 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 dòng điện xoáy 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 thông gió cho tốt Mặt thép kỹ thuật có xẻ rảnh để dặt dây ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ 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 2.2.Phần quay hay rôto: Phần có hai phận lõi sắt dây quấn a.Lỏi sắt: Nói chung người ta dùng thép kỷ thuật điện stato Lõi sắt ép trực tiếp lên trục máy lên giá máy.Phía thép kỹ thuật xẻ rãnh để đặt dây quấn b.Rôto dây quấn rôto: Rôto có hai loại :rô to kiểu dây quấn rôto kiêu lồng sóc -Rô to kiểu dây quấn :rô 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 rô 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 thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay s.đ.đ phụ vào mạch rôt 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 rô to kiểu lồng sóc : kết cấu loại dây khác với dây quấn stato ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ B - NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 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 Nhược điểm: - Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng lưới điện - Không sử dụng lúc non tải không tải - Khó điều chỉnh tốc độ - Đặc tính mở máy không tốt, dòng mở máy lớn (gấp 6-7 lần dòng định mức) - Momen mở máy nhỏ 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 rôto nối cấp), hay dùng rôto có rãnh sâu, rôto lồng sóc kép để hạ dòng khởi động, đồng thời tăng momen mở máy - Chế tạo rôto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dòng điện từ hóa nâng cao hệ số công suất Nhận xét: Mặt dù có nhiều khuyết điểm động không đồng rôto lồng sóc có ưu điểm mà động khác quan trọng đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ Thực tế động không đồng rôto lồng sóc áp dụng rộng rãi, chiếm số lượng 90%, công suất chiếm 55% ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Tiêu chuẩn sản suất động cơ: - Tiêu chuẩn dãy sản suất: Chuẩn hóa dãy công 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 công cụ sản xuất - Khoảng cách chân đế (giữa lổ bắc bulon) 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 Nội dung thiết kế: Thiết kế điện từ: - Xác định kích thước chủ yếu - Xác định thông số phần tử chủ yếu máy Các chi tiết không tham gia vào trình biến đổi lượng Các tiêu chuẩn động không đồng rôto lồng sóc: 8.1 Tiêu chuẩn dãy công 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: ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ K HP = P2*n +1 P2*n 8.2 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 rôto lồng sóc 8.3 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 không bảo vệ (kiểu hở hoàn toàn), 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 không bảo vệ, số rằng, máy ngâm nước thời gian vô định hạn 8.4 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 8.5 Cấp cách điện - Dãy A02: cấp E, B - Dãy 4A: cấp E, F, H ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ 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 không cao - 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 môi, 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 Nhiệt độ cho phép(ºC) Độ gia tăng nhiệt(ºC) Y 90 A 105 75 E 120 75 B 130 75 F 155 115 H 180 115 C >180 Vật liệu cách điện thuộc cấp cách điện đại thể có loại sau: - Cấp Y: Gồm có sợi bông, 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 ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ - 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 dây dẫn (dây emay có độ bền cao) Cấp E dùng rộng rãi cho máy điện có công 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 - 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 có yêu cầu tính điện: có độ cách điện cao, rò điện Ngoài có yêu 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 công tình trạng bề mặt vật liệu v v… ĐH ĐIỆN-K5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ định tính cơ, điện, nhiệt hệ thống cách điện, tính hệ thống cách điện cách đơn giản tổng hợp tính loại vật liệu cách điện 8.6 Các tiêu chuẩn khác Cần quan tâm đến cosϕ, η, ∆( I I đm I I đm , M M đm , M max M đm ) ≤ 15% (so với tiêu chuẩn) Sai lệch cho phép: − − cos ϕ cp ∆(cosϕ) ≥ ∆( M max M đm *(P2≤ 50 kW) ≥ 0,02333 ) ≤ -10% (so với tiêu chuẩn) ∆η ≥ -0, 15 (1-ηcp) *( P2 ≤ 50 kW) ≥ 0, 01875 ∆( M M đm ) ≤ -20% (so với tiêu chuẩn) Chế độ làm việc Gồm có chế độ làm việc sau: - Chế độ làm việc liên tục - Chế độ làm việc ngắn hạn - Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại PHẦN 2: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTOR LÒNG SÓC ĐH ĐIỆN-K5 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ g1 -3 PFeg1 = kgcg.PFeg1.B Gg1.10 = 1,6.2,5.1,45 20,6.10-3 = 0,35 kW kgcg = 1,6 máy không đồng - Trong lõi sắt stato: P’Fe = PFeZ1+ PFeg1 = 0,039 + 0,35 = 0,389 kW 86 Tổn hao bề mặt rôto Khi máy điện quay, đối diện với roto máy không đồng xuất dao động mật độ từ thông, biên độ dao động từ thông lớn khe hở không khí nhỏ miệng rãnh to Tần số dao động phụ thuộc vào số tốc độ quay Vì tần số dao động cao nên dòng điện xoáy cảm ứng thép điếu tập trung lên lớp mỏng bề mặt lõi thép, tổn hao gây nên dòng điện xoáy gọi tổn hao bề mặt Ở máy điện không đồng bộ, tổn hao bề mặt lớn khe hở không khí nhỏ Tổn hao chủ yếu đập trung bề mặt roto bề mặt stato miệng rãnh roto bé Pbm = 2.p.τ t − b42 t2 0,54 − 0,15 0,54 = 2.16.3,23 l pbm.10-7 12.150.10-7 = 0,014 kW Trong đó: 1, -4 pbm = 0,5.k0.(Z1.n1.10 ) (10.B0.t1)2 = 0,5.1,9.(192.1500.10-4)1,5.(10.0,251.0,54)2 = 239 kW ÷ Với k0 = 1,9 hệ số kinh nghiệm: stato (k0=1,4 1,8) ÷ Đối với rôto (k 0=1,7 2) ĐH ĐIỆN-K5 36 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ B0 = β0.kδ.Bδ = 0,39.1,038.0,94 = 0,251 T β0 = 0,31 b41 δ 2, 62 0, 45 = = 5,822 ;[22] 87 Tổn hao đập mạch rôto Pđm = 0,11.( = 0,11.( Z1.n1 10.Bđm 10000 )2.GZ2.10-3 192.1500 10.0, 029 10000 )2.24,3.10-3= 0,0186 kW Trong đó: Bđm = ν 1.δ BZ 2.t2 0,609.0, 045 1, 75 2.0,8 = = 0,029 Với GZ2 = γFe.Z2.h’Z2.b’Z2.l2.kc.10-3 = 7,8.128.2,97.0,72.12.0,95.10-3 = 24,3 kg 88 Tổng tổn hao thép PFe = P’Fe+Pbm+Pđm = 0,389+0,014+0,0186 = 0,4216 kW 89 Tổn hao Pcơ = Kcơ.( n 1000 )2.( Dn 10 )4.10-3 = 1.( 1500 1000 )2.( 39, 10 90 Tổn hao không tải Po = PFe + Pcơ = 0,4216 + 0,356 = 0,77 kW G – ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC r1 = 0,059 Ω; x1 = 0.12 Ω; x12 = 25,76 Ω ĐH ĐIỆN-K5 37 )4.10-3 = 0,356 kW TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ r2 = 5,5.10-5 Ω; x2 = 1,53.10-3 Ω - Hệ số C1 C1 = 1+ x1 x12 0.12 25,76 = 1+ = 1,04 Ω ; C = 1,08 - Thành phần phản kháng dòng điện chế độ đồng Iđbx = Iμ = 8,5 A - Thành phần tác dụng dòng điện chế độ đồng PFe 103.I µ r1 3.U1 Iđbr = = 421, + 3.8.52.0, 059 3.220 = 0,641 A - Sức điện động E1 E1 = U – Iμ.x1 = 220 – 8,5.0,12 = 218,8V kI = I’2 = 6.w1.kd Z2 I2 kI = 6.32.0,93 128 = 1,395 38 1,395 = = 27,2 A - Hệ số trượt định mức sđm = I '2 r2 ' E1 27, 2.4, 4.10−3 218,8 = = 0,0189 - Hệ số trượt momen cực đại r2 ' sm = x1 + x2 ' c1 4, 4.10−3 0,12 + 0,124 1, 061 = = 0,0685 91 Bội số momen cực đại ĐH ĐIỆN-K5 38 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ M max M đm mmax = = 1,8 Các số liệu đặc tính làm việc: S Đơn vị r1 r '2 + ) C1 s Ω 0,005 53,273 0,015 18,008 0,017 10,956 0,019 9,105 0,035 6,254 0,059 4,21 x1 + x '2 ) C1 Ω 3,855 3,855 3,855 3,855 3,855 3,855 Ω 53,412 18,416 11,614 9,887 7,346 5,708 A 4,37 12,675 20,098 23,609 31,77 40,9 rns=C12.( xns=C12.( rns2 + xns2 Zns= U1 Z ns I’2=C1 φ '2 = rns Z ns 0,9974 0,9878 0,9733 0,9509 0,8943 0,7976 φ '2 = xns Z ns 0,072 0,209 0,322 0,39 0,525 0,675 cos sin I '2 cos φ '2 C1 A 4,62 10,6 14,38 19,29 22,0 24,17 I '2 sin φ '2 C1 A 6,8 8,6 11,79 14,18 19,22 21,52 A 7,94 13,43 18,6 21,92 25,53 30,24 0,657 0,774 0,822 0,871 0,879 0,885 kW 2,83 4,93 7,26 8,51 9,65 11,42 kW 0,21 0,345 0,62 0,92 1,34 1,98 I1r=Idbr+ I1x=Idbx+ I 12r + I 12x I1= ϕ= I 1r I1 cos −3 P1 = 3.U1.I1r.10 −3 Pcu1 = 3.I1 r1.10 ĐH ĐIỆN-K5 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ −3 kW 0,015 0,113 0,285 0,393 0,712 1,18 kW kW kW 0,029 0,359 0,613 0,049 0,359 0,886 0,073 0,359 1,337 0,093 0,359 1,89 0,088 0,359 2,499 0,1 0,359 3,61 kW 2,32 4,12 5,96 6,72 7,15 7,81 85,0 86,3 86,9 87,1 85,8 82,0 Pcu2 = 3.I’2 r’2.10 Pf = 0,005 P1 P0 = PFe + Pcơ ∑P = Pcu1 +Pcu2 + Pf + P0 ∑P P2 = P1 - η= P2 100 P1 % Đặc tính làm việc H – TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG ĐH ĐIỆN-K5 40 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ 92 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt với s = - Tính hệ số quy đổi chiều cao rãnh rôto mở máy (s = 1): ξ = 0,067.a s = 0,067.31,5 = Trong đó: a = hr2 – h42 = 32 – 0,5 = 31,5 mm ξ = →ψ = 0,75 ,φ = Với kR = + φ = + = rtdξ = kR.rtd = 2.3,066.10-5 = 6,13.10-5 Ω - Điện trở rôto xét đến hiệu ứng mặt với s=1 r2ξ = rtdξ + 2.r v ∆2 2.2, 217.10−6 0, 662 = 6,13.10-5 + = 7,15.10-5 Ω - Điện trở rôto quy đổi r’2ξ = γ.r2ξ =5759.7,15.10-5 = 0,397 Ω - Hệ số từ dẫn rãnh rôto xét đến hiệu ứng mặt với s=1: λr2ξ = [ h1 π b 2 b (1 − ) + 0, 66 − 42 3.b 8.Sc 2.b ].ψ + h42 b42 17, π 92 1,5 (1 − ) + 0, 66 − 3.9 8.204, 2.9 =[ 0,5 1,5 ].0,75 + = 1,366 - Tổng hệ số từ dẫn rôto xét đên hiệu ứng mặt với s=1:1.233 Σλ2ξ = λ r 2ξ+λt2 +λđ2+λrn = 1,366 + 3,182 +0,254 + 0,971 = 5,773 - Điện kháng rôto xét đến hiệu ứng mặt ngoài: Σλ 2ξ x’2ξ = x’2 Σλ ĐH ĐIỆN-K5 5,88 6, 22 = 1,023 = 0,956 Ω 41 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ - Tổng trở ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt ngoài: rnξ = r1 + r’2ξ = 0,355 + 0,396 = 0,751 Ω xnξ = x1 + x’2ξ = 1,49 +0,956 = 2,446 Ω rnξ + x nξ 0, 7512 + 2, 4462 Znξ = = = 2,558 Ω - Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt ngoài: U1 Z nξ Inξ = 220 2,558 = = 86 A 93 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hòa mạch từ tản s=1 Sơ chọn hệ số bão hòa kbh = 1,44 -Dòng điện ngắn mạch khki xét đến hiệu ứng mặt Inbhξ = kbh.Inξ = 1,44.86 = 124 A -Sức từ động trung bình rãnh stator I nbhξ ur Fzbh = 0,7 = 0,7 a1 (kβ + k yđ.k Z1 ) Z2 124.42 36 (0,9025 + 0,966.0,93 ) 28 δ t1 + t Cbh= 0,64 + 2,5 Bφδ = Fztb 10−4 1,6.C bh δ = 3751 0, 045 1,92 + 2, 457 = 0,64 + 2,5 = 0,893 3751.10−4 1, 6.0,893.0, 045 = = 5,83 T Theo hình 10-15 [23]: ĐH ĐIỆN-K5 42 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Chọn: χδ = 0,45 1 41 C = (t -b ).(1- χδ ) = (1,92 – 0,262).(1 – 0,45) = 0,911 ∆λ1bh= h41 + 0, 58.h C1 b41 C1 + 1,5.b41 = 0, 05 + 0,58.0, 45 0,911 0, 262 0,911 + 1,5.0, 262 =0,823 -Hệ số từ tản rãnh xét đến bảo hòa mạch từ tản λr1bh = λr1 - ∆λ1bh = 0,994 – 0,823 = 0,171 -Hệ số từ tản tạp stator xét đến bảo hòa mạchtừ tản: λt1bh = λt1.χδ = 3,23.0,45 = 1,452 - Tổng hệ số từ tản stator xét đến bão hòa mach từ tản: Σλ1bh = λr1bh + λt1bh + λđ1 = 0,171 + 1,452 + 0,164 = 1,784 - Điện kháng stator xét đến bão hòa mach từ tản: x1bh = x1 ∑ λ1bh ∑ λ1 1,787 4,838 = 1,49 = 0,55 Ω C2 = (t2 – b42).(1 - χδ) = (2,457 – 0,15).(1 – 0,45) = 1,268 ∆λ2bh = h 42 C2 b 42 C2 + b 42 = 0, 05 1, 268 0,15 1, 268 + 0,15 = 0,298 - Hệ số từ tản rôto xét đến bão hòa mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoài: λr2ξbh = λr2ξ - ∆λ2bh = 1,366 - 0,298 = 1,068 - Hệ số từ tản tạp rôto xét đến bão hòa mạch từ tản: λt2bh = λt2.χδ = 3,182.0,45 = 1,43 - Hệ số từ tản rãnh nghiên rôto xét đến bão hòa mạch từ tản: λrnbh = λrn.χδ = 0,971.0,45 = 0,437 - Tổng hệ số từ tản rôto xét đến bão hòa mạch từ tản hiệu ứng mặt ĐH ĐIỆN-K5 43 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ Σλ2ξbh = λr2ξbh+ λt2bh+λđ2+λrnbh = 1,068+1,43+0,254+0,437 = 3,189 - Điện kháng rôto xét đến hiệu ứng mắt bão hòa từ mạch từ tản: ∑ λ 2ξbh 3,189 6, 22 ∑ λ2 x’2ξbh = x’2 = 2,023 = 1,037 Ω 94.Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hòa nạch từ tản rnξ = r1 + r ' ξ = 0,355 + 0,397 = 0,752 Ω xnξbh = x1bh + x’2ξbh = 0,489 + 1,037 = 1,526 Ω Znξbh= r nξ + x nξbh 0, 7522 + 1,037 = = 1,701 Ω 95 Dòng điện khởi động U1 220 = = 129 Z nξ bh 1, 701 Ik= A Trị số không sai khác nhiều với trị số giả thiết mục 93 nên không cần giả thiết lại 96 Bội số dòng điện khởi động ik = Ik 129 = = 4,31 I đm 29,9