DONG CO DANG LAM 123233131111111111111111111111111

45 22 0
  • Loading ...
1/45 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 31/07/2019, 13:55

wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwweeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee 1 PHầN I: THIếT Kế Động không đồng roto lồng sóc CHƯƠNG : XáC ĐịNH KíCH THƯớC CHủ YếU Đối với động điện không đồng đờng kính (D) chiều dài lõi thép (l ) stato kích thớc chủ yếu Những kích thớc đợc tính chọn sở đảm bảo cho động đợc chế tạo có tính kinh tế cao, đồng thời có tính phù hợp thoả mãn tiêu kỹ thuật mà nhà nớc qui định Tính kinh tế động không vật liệu sử dụng để chế tạo mà xét đến trình chế tạo nhà máy Chọn kích thớc chủ yếu phải phù hợp với điều kiện công nghệ nh khuôn dập, vật đúc, chi tiết gia công khí, chi tiết tiêu chuẩn hoá Tuy nhiên phạm vi thiết kế tốt nghiệp, công việc tính chọn kích thớc chủ yếu động dựa sở đảm bảo thoả mãn tiêu chuẩn kỹ thuật mà nhà nớc qui định Khi tính toán D l phải dựa vào số đợc gọi số máy điện (hằng số Arnold) đợc biểu diễn c«ng thøc sau: CA = D lδ n 6,1.10 = α δ k S k d A.Bδ p D l tỉ lệ định trọng lợng giá thành, đặc tính kinh tế kỹ thuật nh độ tin cậy làm việc động Vì việc xác định kích thớc chủ yếu D l khâu việc thiết kế Từ số máy điện ta thấy D vµ lδ phơ thc vµo nhiỊu u tè nh: tèc độ đồng bộ, công suất điện từ, tải điện từ vật liệu tác dụng Để xác định D l trớc tiên ta cần xác định yếu tố 1.1 Số đôi cực từ (p) - Ta có hệ số kD phụ thuộc vào số đôi cực Vì để chọn kD ta phải tính số đôi cực - Số đôi cực từ: p= = 60.f1 n1 60.50 = 1500 Trong đó: f1: Tần số định møc n1: Tèc ®é ®ång bé - Sè cùc cđa m¸y : 2p = x = (cùc) 1.2 Xác định đờng kính lõi thép stato (Dn): -Khi xác định kết cấu động không đồng đờng kính D D n stato có mối quan hệ định theo hÖ sè K D = D Quan hÖ phụ thuộc vào số Dn đôi cực Mặt khác, đờng kính Dn có liên quan đến chiều rộng cuộn tôn kỹ thuật điện chiều cao tâm trục máy h đợc tiêu chuẩn hóa - Trớc hết ta xác định đờng kính Dn theo chiều cao h - Theo b¶ng IV.1 cđa phơ lơc IV d·y công suất, chiều cao tâm trục động roto lång sãc kiĨu IP44 theo tiªu chn TCVN - 1987- 1994 TL[1], Víi P = 3kW, 2p = ta chän h = 112 (mm) - Víi h = 112 (mm) theo bảng 10.3 TL[1], ta chọn đờng kính stato tiêu chuẩn Dn = 19,1 (cm) 1.3 Đờng kính stato (D) Đờng kính stato xác định theo công thức : D = kD.Dn Theo bảng 10.2 TL[1] , víi 2p = 4, chän kD = 0,64 ÷ 0,68 +Víi Dn = 19,1 (cm) D = kD × Dn = ( 0,64 ÷ 0,68 )x 191 = ( 122,24 ÷ 129,98 ) (mm) Chän D = 12,3 (mm) 1.4 Công suất điện từ tính toán (P) P' = k E Pâm η cos ϕ kE lµ hƯ số quan hệ điện áp đặt vào sức điện động sinh động cơ, ứng với D n = 19,1cm 2p = theo hình 10 -2 TL[1] tra đợc kE = 0,965 ,cos ,n hiệu suất,hệ số công suất tốc ®é ®ång bé Víi Dn =19,1 Tra b¶ng 10.1,TL [1] ta đợc : = 82% , cos = 0,83 Suy ra: P/ = 0,965 × k E P = = 4,2536 (KVA) 0,82 × 0,83 η cos 1.5 Chiều dài tính toán lỏi sắt ( lδ ): 6,1.10 7.P / lδ = α δ k s k d A.Bδ D n Víi : α δ : hÖ sè cung cùc tõ k s : hƯ sè sãng kd : HƯ sè d©y qn A: Tải đờng B : Mật độ từ thông khe hở không khí + Mà ks phụ thuộc vào mức độ bão hoà k Z mạch từ + Sơ chọn : hình 4.7 TL[1].) α δ = 0,71 vµ kS = 1,12, kZ =1,24 (Theo + Vì dây quấn lớp có kết cấu đơn giản nên thờng dùng cho động có công suất nhở 10kw.Với dây quấn lớp ta cã k d = 0,95 ÷ 0,96 ta chän kd = 0,95 + A vµ Bδ phơ thc vµo Dn , 2p ViƯc chän A , Bδ cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn kÝch thíc chđ u D , lδ máy điện Đứng mặt tiết kiệm vật liệu nên cho A B lớn, A B lớn tổn hao đồng thép tăng lên làm động nóng, ảnh hởng đến tuổi thọ máy.Do chọn A B cần xét ®Õn chÊt liƯu cđa vËt liƯu sư dơng, nÕu sư dơng vËt liƯu s¾t tõ tèt ( cã tỉn hao hay độ từ thẩm cao ) chän A lín Ngoµi ra, tØ sè A vµ Bδ ảnh hởng đặc tính làm việc khởi động động A đặc trng cho mạch điện B đặc trng cho mạch từ Với 2p=4, Dn =19,1 theo hình 10.2b TL[1] tra đợc: B = 0,87 (T) A = 250 (A/cm) n : Tèc ®é ®ång bé n =1500 (vßng / phót): tèc ®é đồng động - Do chiều dài lõi sắt stato là: l = 6,1 ì 10 × 4,2536 = 6,9586 (cm) 0,71 × 1,12 × 0,95 × 250 × 0,87 × 12,3 × 1500 LÊy l δ = (cm) 1.6 Bíc cùc ( τ ) Bớc cực đợc xác định theo công thức : τ= π.D 3,14 × 12,3 = = 9,65 (cm) 2p Vì l = (cm) chiều dài lõi sắt ngắn, việc tản nhiệt không khó khăn nên lõi sắt ép thành khối, chiều dài tính toán lõi sắt phần ứng khe hở không khí chiều dài lõi sắt Vậy chiều dài lõi sắt stato rôto là: l1 = l2 = l δ = (cm) Còng gièng nh c¸c động khác, nên việc chọn kích thớc chủ yếu D l cho động nhóm trị số Vì thiết kế phảI vào tình trạng sản xuất mà tiến hành so sánh phơng án cách toàn diện để đợc phơng án kinh tế hợp lý Quan hệ D l đợc biểu thị quan hÖ: λ = lδ τ - HÖ sè kinh tÕ: λ = lδ = = 0,725 9,65 Trong dãy động không đồng roto lồng sóc kiểu IP44 cấp cách điện B, với động P = 3kW, 2p = cã cïng ®êng kÝnh Dn (nghĩa chiều cao tâm trục h) có động P = kW, 2p = Ta có hệ số tăng công suất máy = Do = = 1,33 l máy có công suất P = 4kw, 2p = lµ: τ λ = γ λ3 = 1,33.0,725 = 0,96 Theo h×nh 10 3a TL[1] nằm phạm vi kinh tế nên ta chọn thông số hợp lý 1.7 Dòng điện pha định mức (I1) Dòng điện pha định mức máy đợc xác định theo công thức sau: I1 = P.10 3.U cos U1: điện áp pha lới m¸y U1= 220 (V) P,η , cos ϕ : công suất , hiệu suất hệ số công suất cña P = (kW) η = 82 % Cos ϕ = 0,83 Thay vµo: I1 = 3.10 = 6,68 (A) 3.220.0,82.0,83 CHƯƠNG : XáC ĐịNH DÂY Quấn, RãNH STATO Và KHE Hở KHÔNG KHí *Chọn rãnh stato thiết kế dây quấn stato cần phải xác ®Þnh sè r·nh cđa mét pha díi mét cùc tõ (q1), thờng ta lấy q1 = ữ động có công suất nhỏ Chọn q nhiều hay ảnh hởng đến số rãnh stato (Z1) Số rãnh không nên nhiều, nh diện tích cách điện chiếm chỗ so với rãnh nhiều hơn, hệ số lợi dụng rãnh đi, mặc khác phơng diện độ bền yếu làm dây quấn phân bố không bề mặt lõi thép, nên sức từ động phần ứng có nhiỊu sãng bËc cao, ®ã khã chän hƯ sè dây quấn thích hợp để triệt tiêu sóng bậc cao Trị số q1 nói chung nên chọn số nguyên nh cải thiện đặc tính làm việc có khả giảm đợc tiếng kêu ®éng c¬ Trong thiÕt kÕ d·y ®éng c¬ ®iƯn, thêng ta muốn lợi dụng số khuôn dập rãnh để dập tôn dùng đợc cho nhiều máy khác Vì muốn có trị số q phù hợp với động khác nhau, ta chọn q1 tuỳ ý đợc 2.1 số rãnh stato(Z1): - số rãnh pha dới bớc cực q1 Chọn q1 = - m lµ sè pha, m = - Sè r·nh stato: Z1 = 2m.p.q1 = 2.3.2.3 = 36(r·nh) 2.2 Bíc r·nh stato (t1) t1 = = π D Z1 3,14 × 12,3 = 1,07( cm ) 36 2.3 Sè dÉn t¸c dơng cđa r·nh (ur1) Số dẫn rãnh xác định theo công thøc: u r1 = A.t1 a1 I1 = 250 × 1,07 × = 40 6.68 Chän a1 = 1: số mạch nhánh song song Lấy ur1 = 40 (vòng) 2.4 Số vòng dây nối tiếp pha (w1) Số vòng dây nối tiếp pha xác định nh sau: W1 = p.q1 u r1 × × 40 = = 240 (vßng) a1 2.5 Chän kÝch thíc d©y dÉn: - Mn chän kÝch thíc d©y dẫn trớc hết ta phải chọn mật độ dòng điện J dây dẫn, vào dòng định mức để ta tính tiết diện cần thiết Dựa vµo h = 112 (mm), Dn =19,1 (cm), 2p = ta chọn tỉ lệ suất tải nhiệt máy AJ = 1850 A2/cm, theo h×nh 10.4 TL[1] - MËt ®é dßng ®iƯn: J1 = AJ 1850 = = 7,4( A / mm ) A 250 - TiÕt diÖn dây sơ bộ: S1/ = I1 6,68 = = 0,9027(mm ) a1 n1 J 1 × × 7,4 n1 : sè sỵi ghÐp song song, chän n1 = Theo phơ lơc VI, b¶ng VI.1 TL[1] Chän dây đồng tráng men PETV có kích thớc sau đây: + Tiết diện dây: 0,9027 (mm2) + Đờng kính dây cha kể cách điện: d = 1,08 (mm) + Đờng kính dây kể cách điện: dcđ = 1,16 (mm) Động có h = 112cm, ta chọn dây quấn lớp bớc đủ đặt vào rãnh kín - Bớc cực : khoảng cách hai cùc kÕ tiÕp, tÝnh b»ng sè r·nh y1 = τ = - HƯ sè bíc r·i: Z 36 = =9 2p α 30 sin = = 0,96 kr = α 30 q1 sin sin 2 - góc độ điện hai r·nh kÒ nhau: p.360 2.360 α= = = 20 Z1 36 - HƯ sè d©y qn: kd =kr = 0,96 sin q1 2.6 Tõ th«ng qua khe hë kh«ng khÝ ( φ ) - Tõ th«ng khe hë không khí xác định theo công thức sau: = k E U 0,965 × 220 = = 0,00411(Wb) 4.k s k d f W1 × 1,12 × 0,96 × 50 × 240 2.7 MËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ ( Bδ ) thøc: - Mật độ từ thông khe hở không khí xác định theo c«ng Φ.104 0,00411 10 Bδ = = = 0,85(T ) α δ τ.l 0,71.9,65.7 2.8 S¬ bé định chiều rộng (bZ1) - Sơ chiều rộng stato xác định theo công thức sau: bZ/ = Bδ lδ t1 0,85 × × 1,07 = = 0,54(cm) B z1 l1 k c 1,77 ì ì 0,95 Do lõi thép ngắn nên việc tản nhiệt không khó khăn, lõi thép rãnh thông gió hớng kính, chiều dài tính toán lõi thép l chiều dài thực lõi thép stato l1 Bz1: mật độ từ thông stato, ứng với động có chiều cao tâm trục h = ( 50 ữ 132) mm sè cùc 2p = th× B Z = (1,75 ÷ 1,95)T , ta chän BZ1 = 1,77T kC: HƯ sè Ðp chỈt HƯ sè Ðp chỈt lâi cực từ quan hệ chiều dài phần thép víi chiỊu dµi thùc cđa lâi thÐp HƯ sè nµy phụ thuộc vào áp suất ép chặt lõi thép, độ không đồng bề dày thép, chiều dày lớp sơn cách điện chiều dày lõi thép Khi chiều dày lõi thép không (14 ữ 15) cm không cần phủ sơn Lõi thép stato động không đồng đợc làm thép kỹ thuật điện dày 0,5mm Ta chọn kC = 0,95 2.9 Sơ định chiều cao gông stato (h g1) - Sơ chiều cao gông xác định nh sau: hg/ = Φ.10 0,00411 10 = = 1,93(cm) 2.B g1 l1 k c × 1,6 × ì 0,95 Bg1: mật độ từ thông gông stato, víi chiỊu cao t©m trơc h = ( 50 ÷ 132) mm , 2p = 4, kiĨu m¸yIP44, Bg1 = (1,45 ÷ 1,6 )T , ta chän Bg1 = 1,6T 2.10 Chọn kích thớc rãnh cách điện: Kích thớc rãnh cách điện rôto xác đinh nh sau: + b41 = dc® + 1,5 = 1,16 + 1,5 = 2,66 (mm) + h41 = ( 0,4 ÷ 0,8) ; chän h41 = 0,6 (mm) d2 7,26 − h41 = 14,7 − − 0,6 = 10,47( mm ) 2 D −D 19,1 − 12,3 − h' g1 = − 1,93 = 14,7(mm) + hr = n 2 h12 = hr1 − + d1 = + d2 = π ( Dn + 2.h g1 ) − b z' Z Z1 − π = 3,14(123 − × 0,6 ) − 5,4.36 = 6( mm ) 36 − 3,14 π ( D + 2.h41 ) − b z′1 Z 3,14(191 + × 19,3) − 5,4 × 36 = = 7,26( mm ) Z1 + π 36 + 3,14 10 H×nh 2.1: KÝch thíc r·nh stato Theo b¶ng VIII.1 phơ lơc VIII chän chiỊu dày cách điện rãnh là: c = 0,25 mm , Chiều dày cách điện phía miệng rãnh cm = 0,35 mm - DiƯn tÝch r·nh trõ nªm:(chän hn = 2,5 mm) S = ' r πd 22 d + b2 πd 12 + (h12 − hn ) + 8 = 3,14.7,26 + 7,26 3,14.6 + (10,47 − 2,5) + = 87,65 mm 8 ( - ) Diện tích cách điện rãnh : πd  πd  S cd =  + 2h12 + 2h41 .c + c m   3,14.6  3,14.7,26  = + 2.10,47 + 2.0,6 .0,25 + 0,35 2   = 11,68 mm ( - ) DiÖn tÝch cã Ých cña r·nh : S r = S r/ − Sc = 87,65-11,68= 75,97 (mm2) - Hệ số lấp đầy rãnh: u r1 n1 d cd2 40.1.1,16 = = 0,708 kđ = Sr 75,97 Trị số hệ số lấp đầy k đ nên lấy khoảng ( 0,7 ữ 0,75) hợp lý, kđ không nên lấy 0,8 nh đặt dây quấn vào khó khăn dễ làm cho dây bị xây xát, k đ nhỏ nhỏ không lợi dụng triệt để đợc rãnh động làm việc lực điện từ dây bung làm h hỏng cách điện dây 2.11 Bề rộng stato (bZ1) - Bề rộng rôto xác định nh sau: π ( D + 2h41 + d ) − d1 Z1 3,14(123 + 2.0,6 + ) = − = 5,35( mm) 36 bZ/ = bZ/ 31 kE = U − I µ x1 U1 = 220 − 2,32 × 3,115 = 0,967 220 * NhËn xÐt: HƯ sè kE tÝnh to¸n sai kh¸c rÊt so với lúc ban đầu kE = 0,965 Do thông số chọn đạt yêu cầu CHƯƠNG : TổN HAO THéP Và TổN HAO CƠ Tổn hao sinh trình làm việc động chất gắn liền với trình điện từ máy chuyển động roto Tổn hao máy nhiều hiệu suất thấp Mặc khác tổn hao thoát dới dạng nhiệt làm nóng máy , chừng mực định làm giảm độ tin cậy tuổi thọ độ cách điện máy Tổn hao lợng trình làm việc dộng điện điều tránh khỏi Nhiệm vụ ngời thiết kế phấn đấu làm tổn hao đến mức thấp cách chọn phối hợp hợp lý kết cấu tải điện từ, mật độ dòng điện với việc áp dụng thành tựu đơng thời vật liệu kỹ thuật điện Tổn hao lợng trình làm việc động điện đợc xác định chế độ xác lập Do thực tế cần xét đến tổn hao lợng đơn vị thời gian tức tổn hao công suất Trong tính toán động điện, tổn hao công suất không dùng để xác định hiệu suất mà xác định độ chênh lệch nhiệt độ phận máy Với động không đồng có loại tổn hao nh sau: + Tỉn hao thÐp stato vµ roto bao gồm tổn hao từ trễ dòng xoáy tõ trêng chÝnh sinh lâi thÐp Ngoµi ra, stato roto có nên sinh tổn hao bề mặt đập mạch Vì roto quay gần tốc độ đồng nên tổn hao thép roto bỏ qua + Tổn hao đồng hiệu ứng Jun gây nên dây quấn + Tổn hao phụ từ trờng tản gây nên dây quấn phần ứng làm tăng thêm tổn hao đồng tổn hao phụ phận khí + Tổn hao gồm có tổn hao ma sát æ bi, tæn hao th«ng giã 6.1 Tæn hao chÝnh thÐp 32 Tæn hao chÝnh thÐp ë stato roto từ trễ dòng điện xoáy xuất đồng thời Nguyên nhân tợng từ hoá xoay chiều xảy lõi thép từ trêng biÕn thiªn Tỉn hao chÝnh thÐp phơ thc vào loại thép đợc đặc trng suất tổn hao PFe (W/kg) 6.1.1 Tổn hao (PFeZ1) - Trọng lợng stato: G Z = Fe Z hr1 l1 k c 10 −3 G Z = 7,8 × 36 × 1,47 × × 0,95.10 −3 = 1,474(kg ) Tỉn hao thÐp ®äng điện thực tế phụ thuộc nhiều vào thiếu sót trính gia công lõi thép nh bavia, dũa thành rãnh ghép thép lại với nhau, mài bề mặt stato roto, đóng gông sắt Do tính toán tổn hao phần tử lõi thép phải thêm hệ số ảnh hởng gia công + BZ1: Mật độ từ thông stato + GZ1: Trọng lợng stato + KgcZ = 1,8 : Hệ số gia công động ®iƯn kh«ng ®ång bé , theo trang 217 ,TL[1] + pFeZ1 = 2,5: Suất tổn hao thép răng, theo bảng V.13, TL[1], loại thép 2211 Với Fe = 7,8(kg/ dm3 ) - Tổn hao lõi s¾t stato: PFeZ = k gc p FeZ B Z21 G Z 10 −3 PFeZ = 1,8 × 2,5 × 1,77 × 1,474.10 −3 = 0,02( KW ) 6.1.2 Tỉn hao g«ng (PFeg1) - Trọng lợng gông stato: G g1 = Fe l1 L g1 h g1 p.k c 10 −3 G g1 = 7,8 × × 13,57 × 1,81 × × 0,95.10 −3 = 5,096(kg ) - Tỉn hao g«ng: 33 PFeg1 = k gc p Feg1 B g21 G g1 10 −3 PFeg1 = 1,6 × 2,5 × 1,6 × 5,096 × 10 −3 = 0,052(kW ) + Bg1 = 1,6 T: MËt ®é tõ thông gông stato + Gg1 = 5,096kg: Trọng lợng gông sato * Tổn hao lõi sắt stato: P’Fe = PFeZ1 + PFeg1 = 0,02 + 0,052 = 0,072 (KW) 6.2 Tỉn hao phơ thÐp Tỉn hao phụ thép gồm tổn hao bề mặt tổn hao đập mạch thay đổi từ trở thay đổi lần lợt vị trí tơng đối răng, rãnh stato rôto sinh 6.2.1 Tổn hao bề mặt rôto (Pbm2) Pbm = p.τ (t − b42 ) l pbm 10 −7 t2 Pbm = 4.9,65 (1,372 − 0,1) 7.89,68.10 −7 = 0,0022( KW ) 1,372 Trong ®ã: pbm2: Suất tổn hao bề mặt trung bình đơn vị bề mặt roto Z n p bm = 0,5.k  1   10000  p bm 1, (10 B0 t1 )  28 × 1500  = 0,5 × 1,8   10000  1, (10 × 0,248 × 1,372) = 89,68 k0: HÖ sè kinh nghiÖm : k = (1,7 ÷ ) ta chän k0 = 1,8 B0: Biên độ dao động mật độ từ thông khe hở không khí, theo hình 6.1,TL[1], ta chän β = 0,24 B0 = β k δ Bδ = 0,24 × 1,22 × 0,85 = 0,248 6.2.2 Tổn hao đập mạch rôto (Pđm2) 34 Pdm  Z n  = 0,11 1 10.Bdm  G Z 10 −3  10000  Pdm  28 × 1500  = 0,11 × 10 × 0,108  × 1,728.10 −3 = 0,0039( KW )  10000  Trong ®ã: Bđm2 : Biên độ dao động mật độ từ thông 5,67 ì 0,03 BZ = × 1,75 = 0,108 2t1 × 1,372 GZ2 : Trọng lợng roto Bdm = G Z = γ Fe Z hZ bZ l k c 10 −3 G Z = 7,8 × 28 × 1,7 × 0,7 × × 0,95.10 −3 = 1,728(kg ) 6.2.3 Tæng tæn hao thÐp (PFe) PFe = P ' Fe + Pbm + Pâm PFe = 0,072 + 0,0022 + 0,0039 = 0,0781( KW ) 6.3 Tỉn hao c¬ Tỉn hao hay tổn hao ma sát phụ thuộc vào áp suất bề mặt ma sát, hệ số ma sát tốc độ chuyển động tơng đối bề mặt ma sát Việc tính toán tổn hao gặp khó khăn phần xác định hệ số ma sát hệ số phụ thuộc nhiều yếu tố, tổn hao hệ thống quạt khó xác định nên thực tế tổn hao hoàn toàn xác định theo thực nghiệm Với động điện không đồng kiểu kín IP44, để đơn giản ta tính toán tổn hao dựa vào c«ng thøc kinh nghiƯm sau:  n  D  Pco = k c    n  10 −3  1000   10   1500  Pco = 1.   1000   19,1  −3   10 = 0,0299( KW )  10  Trong ®ã kc = 2p = 4, theo trang 132,TL[1] 6.4 Tæn hao không tải (P0) 35 Tổn hao không tải bao gồm tổn hao sắt tổn hao cơ, đợc tính nh sau : P0 = PFe + Pc¬ = 0,40781 + 0,0299 = 0,108 (KW) CHƯƠNG : ĐặC TíNH LàM VIệC Sau chọn kích thớc dây quấn động điện, tính toán tham số, dòng điện từ hoá tổn hao Có thể tìm đợc đặc tính máy chế độ bình thờng Các đặc tính xác định giải tích dựa vào mạch điện thay đồ thị vectơ thay tơng ứng dới I1 I db U1 U1 − I /2 / C1 ( c1 r1 + jc1 x1 + c1 x2/ ) I1 I 2/ / C1 ϕ2 C12 r2/ s H×nh 7.1 : Mạch điện z12 1thay máy điện IdbrcI1 dbx Idb Hình 7.2 : Đồ thị không đồng vÐct¬ 36 - Ta cã h»ng sè: C1 = + x1 3,115 =1+ = 1,034 x12 91,71 C12 = 1.069 - Thành phần phản kháng dòng điện tốc độ đồng bộ: Iõbx = I = 2,32( A) - Thành phần tác dụng dòng điện tốc độ đồng bộ: PFe 10 + 3I à2 r1 I dbr = 3U 0,781.10 + × 2,32 × 2,663 = 0,273( A) 3.220 I dbr = E1 = U − I µ x1 = 220 − 2,32 × 3,115 = 212,773(V ) kI = I 2/ = 6.W1 k d × 240 × 0,96 = = 49,37 Z2 28 I 286,5 = = 5,803( A) k I 49,37 I 2' r2' 5,803.1,45 = = 0,04 s dm= E1 212,773 s max = r2/ x1 + x 2/ C1 = 1,45 = 0,202 3,115 + 4,163 1,034 Ta thành bảng tính toán với thông số tơng ứng với độ trợt Việc tính toán đặc tính làm việc động đợc thực theo trình tự nh bảng 10.9, TL[1], ta chọn hệ số trợt giới hạn s = ( 0,2 ữ 1,3) s dm 37 Đặc tính làm việc động điện không đồng 3kW, 2p = Đơn vị S r r/  rns = C12  +  s   C1 Ω x  x ns = C12  + x 2/   C1  Ω Zns = rns + x2ns Ω 0,01 0,02 0,03 157,58 80,22 54,42 7,67 7,67 157,94 80,59 7,67 54,95 0,04 0,05 0,202 41,50 33,75 10,42 7,67 7,67 7,67 42,20 34,61 5,389 6,572 12,94 17,57 I /2 = C1 U1 Zns cos ϕ 2/ = rns/ Z ns 0.9988 0.995 0,990 0.983 0.975 sinϕ /2 = x ns Zns 0.0485 0.095 0,139 0.181 0.221 5,397 6,47 3,267 3,727 6,308 7,466 0.855 0.866 A 1,44 2,822 4,139 I /2 I 1r = I dbr + cosϕ ’ C1 A 1,664 2,989 I /2 = I dbx + sinϕ ’ C1 A 2,387 2,579 I = I 12r + I 12x A 2,919 3,947 0,752 0,757 1,098 1,972 2,795 3,562 4,27 0,067 0,124 0,209 0,317 0,445 0,009 0,034 0,074 0,126 0,187 0,108 0,108 0,108 0,108 0,108 0,005 0,009 0,013 0,017 0,021 I 1x cosϕ1 = I 1r I1 P1 = 3U I 1r 10 −3 PCu1 = 3I 12 r1 10 −3 PCu = 3I 22 r2/ 10 −3 P0 Pt = 0,005P1 k W k W k W k W k W 4,236 2,878 5,121 0,827 38 ΣP = P0 + Pt + PCu1 + PCu2 P2 = P1 − ΣP η= P2 100 P1 η k W k W 0,189 0,275 0,909 1,697 82,7 86 0,404 2,391 85,5 0,568 0,761 2,994 3,509 84 82,1 I1(A) ϕ η ϕ I1 0 Hình 7.3 Đồ thị đặc tính làm việc động không đồng kW; 2p = P2 39 Số liệu tính toán viết từ bảng trên: + Pđm = 2,994 kW + I’2®m = 5,389 A + s®m = 0,04 + η dm = 84% + cos ϕ = 0,85 - Bội số mômen cực đại: m max I' M = max =  m M dm  I ' dm  s dm   sm m max  17,575  0,04 = = 2,106   5,389  0,202 Theo b¶ng 10.10,TL[1] øng víi 2p = vµ Pdm = ( 2,2 ữ 7,5) KW mmax = 2,2 , giá trị m max ta tính đợc đáp ứng đợc yêu cầu + Tốc độ định mức n dm = n db (1 − s dm ) = 1500(1 0,04 ) = 1440 (vòng/phút) 40 CHƯƠNG : TíNH TOáN ĐặC TíNH KHởI ĐộNG Các đại lợng đặc trng cho đặc tính khởi động mômen khởi động, dòng điện khởi động mômen cực tiểu trình khởi động, nhng việc tính toán mômen cực tiểu phức tạp mà lại không đảm bảo nên ta bỏ qua.Do ta xác định đặc tính momen mở máy dòng điện mở máy Tuy , việc xác định xác đặc tính I1, M = f(s) vấn đề phức tạp thông số động bị ảnh hởng hiệu ứng mặt độ bão hoà mạch từ tản mà thân độ bão hoà phụ thuộc vào I1 I2 , hiệu ứng mặt phụ thuộc vào hệ số trợt s, thờng xác ®Þnh Mmm, Imm lóc s = tøc n1 = Còn việc xác định I 1, M = f(s) động điện không đồng roto lồng sóc tiến hành cần thử lại việc chọn kích thớc dạng rãnh roto có không 8.1 Tính toán thông số tính đến hiệu ứng mặt 8.1.1 Thông số động điện xét đến hiệu ứng mặt ngoài: s = Khi khởi động , tần số roto cao nên hiệu ứng mặt ngoài, dòng điện tập trung lên phía trªn r·nh ξ = 0,067.a s a: chiỊu cao cđa nh«m a = hr2 - h42 = 17 – =16(mm) ξ = 0,067.16 = 1,072 víi ξ = 1,072 , theo hình 10.13, TL[1] ta tra đợc ϕ = 0,15 vµ Ψ = 0,95 S td 81,85 = = 1,27 S hr 64,06 kR = + ϕ = + 0,8 = 1,8 kR = Trong ®ã: a= hr2 - h42 = 17-1 = 16mm h1 = h12r = 11,45mm 41 h4 b4 h1 a hx b b rb hr x b ' H×nh 8.1 KÝch thíc r·nh roto πd d + br  d  +  hr −   2 3,14.5,84 5,84 + 3,39  584  S hr = + 13,9 −  = 64,06( mm ) 2   d  d − d2   hr −  br = d −  h1   S hr = 5,84 − 3,28  5,84  13,9 −  = 3,39( mm ) 11,45   a 16 hr = = = 13,9( mm ) + ϕ + 0,15 br = 5,84 − rtd ξ = rtd.KR = 0,43.10-4 1,27 = 0,546.10-4 ( ) 8.1.2 Điện trở rôto xét đến hiệu ứng mặt ngoài: r2 = rtd + 2rV × 0,021  − .10 = 0,758.10 − (Ω) =  0,546 + 2  ∆ 0,445 8.1.3 Điện trở rôto quy đổi: r2/ξ = γ r2ξ = 2,275.10 × 0,7.10 −4 = 1,724(Ω) 8.1.4 HƯ sè tõ dÉn r·nh r«to xét đến hiệu ứng mặt ngoài: r r 2ξ  h  πb  b  h  + 0,66 − 42 .ψ + 42 =  1 − 2b  b42  3b  8S r    11,45  3,14.5,84   1 −  + 0,66 − .0,95 + = 2,096 = 8.230  2.5,84   3.5,84   42 8.1.5 Tỉng hƯ sè từ dẫn rôto xét đến hiệu ứng mặt ngoài: Σλ 2ξ = λ rξ + λt + λ d + λ rn Σλ 2ξ = 2,096 + 3,085 + 0,549 + 0,938 = 6,668 8.1.6 §iƯn kháng rôto xét đến hiệu ứng mặt ngoài: 2ξ 6,668 x 2/ ξ = x 2/ = 4,163 = 4,192(Ω) Σλ 6,621 8.1.7 Tỉng trë ng¾n mạch xét đến hiệu ứng mặt ngoài: rn = r1 + r2/ξ = 2,663 + 1,724 = 4,384(Ω) x nξ = x1 + x 2/ ξ = 3,115 + 4,192 = 7,309(Ω) Z nξ = rn2ξ + x n2ξ = 4,387 + 7,309 = 8,524(Ω) 8.1.8 Dßng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt ngoµi: I nξ = U1 220 = = 25,81( A) Z n 8,524 8.2 Tính tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản Sơ chọn hệ số bão hoà: kbh = 1,4 8.2.1 Dòng điện ngắn mạch xét hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản: I nbh = k bh I nξ = 1,4 × 25,81 = 36,12( A) 8.2.2 Sức từ động trung bình rãnh stato: FZtb = 0,7 I nbhξ u r  Z  k β + k y k d a1  Z2 FZtb = 0,7 36,12.40  36  1 + 0,96  = 2259( A) 28   C bh = 0,64 + 2,5    δ 0,03 = 0,64 + 2,5 = 0,917 t1 + t 1,07 + 1,372 8.2.3 Mật độ từ thông quy đổi khe hở không khí: B FZtb 10 −4 2259.10 −4 = = = 5,3(T ) 1,6.C bh δ 1,6 × 0,917 × 0,03 43 Víi Bφδ = 5,3T ,theo h×nh 10.15 TL[1] ta chän χ δ = 0,46 C1 = ( t1 − b41 ).(1 − χ δ ) = (1,07 − 0,1).(1 − 0,46 ) = 0,434 V× r·nh nưa kÝn: ∆λ1bh = h41 + 0,58h3 C1 × b41 C1 + 1,5b41 ∆λ1bh = 0,06 + 0,58 × 0,3 0,434 × = 0,458 0,266 0,434 + 1,5 ì 0,266 - Hệ số từ dẫn tản rãnh stato xét đến bão hoà mạch từ tản: λ r1bh = λ r1 − ∆λ1bh = 1,059 − 0,458 = 0,601 - Hệ số từ tản tạp stato xét đến bão hoà mạch từ tản: t1bh = λt1 χ δ = 2,823 × 0,46 = 1,298 - Tổng hệ số từ tản stato xét đến bão hoà mạch từ tản: 1bh = r1bh + t1bh + λ d = 0,601 + 1,298 + 1,986 = 3,885 - Điện kháng stato xét đến bão hoà mạch từ tản: x1bh = x1 1bh 3,885 = 3,115 × = 2,062(Ω) Σλ1 5,868 C = ( t − b42 ).(1 − χ δ ) = (1,372 − 0,1).(1 − 0,46) = 0,686 ∆λ 2bh = h42 C2 0,1 0,686 × = × = 0,872 b42 C + b42 0,1 0,686 + 0,1 - HÖ số từ dẫn tản rãnh roto xét đến bão hoà mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoài: r 2ξbh = λ r 2ξ − ∆λ 2bh = 2,096 − 0,872 = 1,224 - HƯ sè tõ t¶n tạp roto xét đến bão hoà mạch từ tản: λt 2bh = λt χ δ = 3,085.0,46 = 1,419 - Hệ số từ tản rãnh nghiêng roto xét đến bão hoà mạch từ tản: rnbh = λ rn χ δ = 0,938 × 0,46 = 0,431 - Tỉng hƯ sè tõ t¶n roto xÐt đến bão hoà mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoµi: Σλ 2ξbh = λ r 2ξbh + λt 2bh + λ d + λ rnbh = 1,224 + 1,419 + 0,549 + 0,431 = 3,623 - Điện kháng roto xét đến bão hoà mạch từ tản hiệu ứng mặt ngoài: 44 x 2/ bh = x 2/ Σλ 2ξbh Σλ = 4,163 × 2,623 = 2,277() 6,621 8.3 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản rn = r1 + r2' = 2,663 + 1,724 = 4,387( Ω ) x nξbh = x1bh + x 2/ ξbh = 2,062 + 2,277 = 4,339(Ω) Z nξbh = rn2ξ + x n2ξbh = 4,387 + 4,339 = 6,17() 8.3.1.Dòng điện khởi động: Ik = U1 220 = = 35,656( A) Z nξbh 6,17 Trị số không sai khác nhiều so với trị số giả thiết nên không cần tính lại 8.3.2 Bội số dòng điện khởi động: ik = Ik 35,656 = = 5,65 I dm 6,308 - Điện kháng hỗ cảm xét đến bão hoà: x12 h = x12 k = 91,71 ì 1,45 = 132,97() C 2ξbh = + I 2/ k = x 2/ ξbh x12 n = 1+ 2,277 = 1,017 132,97 Ik 35,656 = = 35,06( A) C 2ξbh 1,017 8.3.3 Béi số mômen khởi động: I/ m k = /2 k  I dm 2  r2/ξ s dm  35,06  1,724 0,04  / = × = 2,013  ×  r 1,45  5,389   s Theo b¶ng 10.11,TL[1], ứng với công suất nằm khoảng Pdm = ( 2,2 ữ 5,5) kw 2p = ,bội số momen khởi động m k Vậy giá trị ta tính đợc đảm bảo 45 ... định theo công thức sau: I1 = P.10 3.U 1η cos ϕ U1: ®iƯn ¸p pha cđa líi m¸y U1= 220 (V) P,η , cos ϕ : c«ng st , hiƯu st hệ số công suất P = (kW) η = 82 % Cos ϕ = 0,83 Thay vµo: I1 = 3.10 = 6,68... độ đồng Với Dn =19,1 Tra bảng 10.1,TL [1] ta đợc : = 82% , cos ϕ = 0,83 Suy ra: P/ = 0,965 × k E P = = 4,2536 (KVA) 0,82 ì 0,83 cos 1.5 Chiều dài tính toán lỏi sắt ( l ): 6,1.10 7.P / lδ =... tÝnh to¸n (P’) P' = k E Pâm η cos kE hệ số quan hệ điện áp đặt vào sức điện động sinh động cơ, ứng với D n = 19,1cm 2p = theo hình 10 -2 TL[1] tra đợc kE = 0,965 η ,cos ϕ ,n lµ hiƯu st,hƯ số công
- Xem thêm -

Xem thêm: DONG CO DANG LAM 123233131111111111111111111111111, DONG CO DANG LAM 123233131111111111111111111111111, Hình 5.1: kích thước rãnh stato, Hình 7.2 : Đồ thị véctơ, - Số cực của máy : 2p = 2 x 2 = 4 (cực), CHƯƠNG 2 : XáC ĐịNH DÂY Quấn, RãNH STATO Và KHE Hở KHÔNG KHí, CHƯƠNG 3 : XáC ĐịNH dây quấn , RãNH Và GÔNG RÔTO, CHƯƠNG 4 :TíNH TOáN MạCH Từ, CHƯƠNG 5: THAM Số CủA ĐộNG CƠ ĐIệN ở CHế Độ ĐịNH MứC, CHƯƠNG 6 : TổN HAO THéP Và TổN HAO CƠ, CHƯƠNG 7 : ĐặC TíNH LàM VIệC, CHƯƠNG 8 : TíNH TOáN ĐặC TíNH KHởI ĐộNG

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn