Đồ án Thiết kế động cơ không dồng bộ 3 pha roto lồng sóc

ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỐNG SÓC Đồ án môn học là mốc quan trọng để kiểm tra khả năng nhận thức của sinh viên trong thời gian học tập và những kiến thức đã được giảng dạy ở trong trường.đòng thời nó còn đánh giá khả năng vận dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp…giải quyết các bào toán trong thực tế.khi làm đồ án sinh viên có quyền trao đổi,học hỏi và trau dồi kiến thức. Nhận thức tầm quan trọng đó em đả làm việc nghiêm túc vận dụng những kiến thức sẵn có của bản thân,những đóng góp ý kiến của bạn bè và đặc biệt là sự hướng dẫn của cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân và một số thầy cô giảng dạy trong khoa điện của trường đại học sư phạm kĩ thuật vinh để hoàn thành đồ án môn học này. “THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG DỒNG BỘ 3 PHA ROTO LỒNG SÓC’’ Do điều kiện thời gian hạn hẹp và những kiến thức của bản thân chưa đủ nên đồ án cắc chắn sẻ có nhiều thiếu sót nên mong thầy cô giáo và bạn bè cho em những ý kiến quan trọng để giúp em hoàn thành đồ án môn học này. Qua đồ àn này em xin cảm ơn cô giáo Nguyễn Thị Thanh Ngân đả hết lòng giúp đỡ và hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình học tập trong trường và quá trình làm đồ án môn học này,qua đây em xin gửi lời cảm ơn thầy cô giáo bộ môn đả giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. CHƯƠNG MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA I-Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ 3 pha I.1- Khái quát chung về động cơ không đồng bộ 3 pha Trong quá trình khai thác và phục vụ nền kinh tế quốc dân không thể nói đến sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác .các máy thực hiện sự biến đổi cơ năng thành diện năng hoặc ngược lại gọi là các loại máy điện . Các máy điên biến đổi cơ năng thành điện năng gội là các loại máy phát điện và các máy biến đổi điên năng thành cơ năng gọi là động cơ.các máy điên đều có tính thuận nghịch ngĩa là chúng biến đổi năng lượng thành 2 chiều,nếu đưa cơ năng vào phần quay của máy điện thì nó sẻ làm việc ở chế độ máy phát còn nếu đưa điện năng vào thì phần quay của máy điện sẻ sinh ra công cơ học. Máy điên là một hệ thông điên từ có mạch từ và mạch điện liên quan đến nhau.mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí .mạch điên gồm 2 hoặc nhiều dây quấn coa thể chuyển động tương đối với nhau cùng các bộ phận mang chúng Máy điện dùng làm biến đổi năng lượng là phần tử quan trọng trong bất cứ thiết bị diện nào.nó được sử dụng trong công nghiệp ,nông nghiệp,giao thông vận tải và trong nghiên cứu… Sự biến đổi điện cơ,cơ điện dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ,nguyên lý này cững đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ phận biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi điện năng với những giá trị thông số này(điện áp,dòng điện) thành điện năng với những giá trị thông số khác. I.2 Thiết kế động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc CHƯƠNG I: THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC -P đm(4kw) -cosµ=0.84 -η(%)=84 -Điện áp định mức : đấu Δ / Y = 220 / 380 V -Tần số : 50 Hz -Số cực : 2p = 6 -Kiểu máy : kín IP44 -Cách cấp điện cấp B 1)tốc độ đồng bộ Từ công thức:p= n đb===1000(vòng/phút) Với 2p=6 và p đm=4(kw),tra bảng IV.1 phụ lục IV ta có chiều cao tâm trục : h=13(mm) 2)đường kính ngoài stato Theo bảng 10-3 ta có đường kính ngoài stato theo tiêu chuẩn Dn=22,5 3)đường kính trong stato Theo bảng 10-2,với 2p=6 ta có:Kd=(0.7-0.72).22,5=157.5-162 Ta chọn:D=160m=16(cm) 4)công thức tính toán P’= Trong đó :KE=f(p) tra được trong hình 10-2 trang 231 TKMD –Trần khánh hà Với p=3 ta được KE=0,96 5)chiều dài tính toán lỏi sắt stato -sơ bộ chọn: =0,64:hệ số cung cực từ kδ=1,11:hệ số dạng sóng kdq=0,92:chọn dây quấn một lớp đồng tâm đặt vào rãnh ½ kín theo hình 10-3a trang 234 TKM Đ – trần khành hà với Dn=22,5(cm) ta tra được:A=280(A/cm) -mật độ từ cảm khe hở không khí :Bδ=0,9T =>lδ= Lấy chuẩn lδ=8(cm) Do lõi sắt ngắn nên làm thành 1 khối .chiều dài lõi sắt stato ,roto bằng: l1=l2=lδ=8(cm) 6)bước cực 7)lập phương án so sánh Hệ số:λ= So sánh kết quả λ với hình 10-3a ta thấy thỏa mãn ,vậy phương án chọn là hợp lý 8)dòng điện pha định mức 9)số rãnh roto Chọn số rãnh mỗi pha trên một cực q1=2 khi đó số rãnh của stato là: Z1=6.p.q1=6.3.2=36 rãnh 10)bước rãnh stato t1== 11)số thanh dẫn tác dụng của một rãnh Ur= Ta chọn Ur= 46(rãnh) Trong đó a1:số nhánh song song chọn a1=1 A=280(A/cm) đã chọn ở mục 12)Số vòng dây nối tiếp của một pha dây quấn stato W1=p.q1.ur/a1=3.2.46/1=276(vòng) 13)tiết diện và đường kính dây S1= trong đó : - a1=1 số nhánh song song -n1:số sợi dây ghép song song,chọn n1=2 -j1:mật độ dòng điện dây quấn stato,theo phụ lục IV,bảng IV-1 trang 464 giáo trình thiết kế máy điện của trần khánh hà:dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ không đồng bộ roto lồng sóc ,kiểu kín IP44 theo TCVN-1987-94,cách điện cấp B ,công suất p=4(kw),số đôi cực 2p=6,=> h=132(mm) theo hình 10-4 ,chọn tích số Aj=1890(A2/cm.mm2) =>mật độ dòng điện Với tiết diện dây dẫn stato là: Theo phụ lục VI-1 chọn dây quấn tráng men PFTV có đường kính: d/d=0,9/0,965(mm)có tiết diện bằng s1=0,636(mm2) 14)kiểu dây quấn Chọn dây quấn 1 lớp bước đủ với y=6 vì u=220 (v) và chiều cao tâm trục của máy h ≤ 160(mm) nên ta có thể chọn dây quấn một lớp đồng tâm đặt vào rãnh ½ kín Ta có: =>hệ số bước đủ : β= 15)hệ số dây quấn Hệ số dây quấn bước đủ Ky1=sin( Hệ số quấn rãi: kr= Trong đó : q1=2 α = hệ số dây quấn stato: kdq1=ky1.kr=1.0,97=0,97 16)từ thông khe hở không khí Theo công thức 4-80 trang 114 sách TKMĐ: (wb) Trong đó : -kE=0,96 chọn ở mục 3 -kδ=1,11 chọn ở mục 6 -w1=276 vòng )tính ở mục 12 -kdq1=0,97 chọn ở mục 15 17)mật độ từ thông khe hở không khí Trong đó : -ɸ=0,0036 xác định ở mục 16 -α = 0,64 là hệ số cung cực từ xác định ở mục 15 -τ = 8,73 xác định ở mục 6 -lδ=8(cm) xác định ở mục 5 kiểm tra : sai số A là hoàn toàn chấp nhận được sai số Bδ=6,66% > 5% nhận xét :do sai số như đã tính nên vượt quá giá trị cho phép ,để hiệu chỉnh lại trị số này cho thích hợp thì ta phải giải hệ số Kdq1 bằng cách sử dụng dây quấn bước ngắn với y=10,β=0,833 Kdq1=sin( Kdq1=ky1.kr=0,966.0,97=0,94 Sai số 4,11% < 5% là chấp nhận được 18)xác định chiều dài răng stato Trong đó : -lδ=l1=8(cm) xác đinh ở mục 7 -t1= 1,4(cm) xác định ở mục 10 -Bδ=0,84(t) xác định ở mục 17 -B’z1:mật độ từ thông răng roto,theo bảng 10-5b trang 242 sách thiết kế máy điện của Trần Khánh Hà với răng cạnh song song thì : +B’z1=1,75÷1,95 (cm),ta chọn sơ bộ B’z1=1,85(T) +Kc1;hệ số ép chặt lõi sắt stato , ta chọn Kc1=0,95 19)xác định sơ bộ chiều cao gông h’g1= trong đó:Bgl:mật độ từ thông gông stato,Bgl=1,5÷1,65 ta chọn sơ bộ:Bgl=1,6(T) 20)kích thước rãnh và cách điện rãnh -diện tích của rãnh(tính sơ bộ) là: S’r= Với : -n1=2 là số sợi dây ghép ||,được chọn ở mục 13 -Ur=46 xác định ở mục 11 -dcd=0,965(mm),chọn ở mục 13 =>S’r=(cm) -chọn kiểu rãnh hình quả lê như hình vẽ: 0.5mm 3,2mm 9,4mmm 8mm 17,3(mm) 12,1mm 21)chiều cao rãnh stato Với: -h’g1=1,52cm tính ở mục 19 -Dn = 22,5cm tính ở mục 4 -D=16cm đường kính stato ,tính ở mục 4 *)chiều cao thực của răng stato hz1=hr1-h41=17,3-0,5=16,8(mm) *)bề rộng miệng rãnh stato là: b41=3,2mm = 0,32cm h41=0,5mm =0,05cm -chiều rộng rãnh stato từ phía đấy tròn nhỏ +)d1= Với: -Dn=22,5 đường kình ngoài stato -h’g1=1,52cm chiều cao gông stato ,tinh ở mục 19 -b’z1=0,67cm chiều rộng răng stato ,tính ở mục 18 -z1=36 rãnh tính ở mục 9 Theo bảng VIII-1 ở phụ lục VIII chiều dày cách điện rãnh là :C=0,25(cm). của nêm là : C’=0,35(cm) *)tính hệ số lấp đầy kđ -Diện tích rãnh (trừ nêm) Trong đó : -h12=hr1-0,5d2-h41=1,73-0,5.0,94-0,05=12,1(mm2) -diện tích lớp cách điện :chọn tổng chiều dài cách điện C=0,25(mm) -chiều dày cách điện giữa hai lớp :C’=0,35(mm) -diện tích có ích của rãnh : -hệ số lấp đầy rãnh stato < 0,75 Nhận xét :với hệ số lấp đầy như trên là đật yêu cầu kỉ thuật đề ra 22)chiều rông răng stato -chiều rông răng stato phía đáy rãnh phẳng: Theo công thức 4-31 trang 70.TKMĐ: -chiều rông răng stato phía đáy rãnh tròn -chiều rộng răng stato trung bình : 23)chiều cao gông từ stato -Đối với động cơ đáy rãnh stato phẳng ta theo công thức : Trong đó: hr1=1,73(cm) tính ở mục 20 24)khe hở không khí Khi chọn khe hở không khí δ ta cố gắng lấy nhỏ để cho dòng điện không tải nhỏ và cosφ cao,nhưng khe hở không khí nhỏ sẻ khó khăn trong việc chế tạo và quá trình làm việc của máy :stato rất dể chạm với roto (sat cốt),làm tăng thê,m tổn thất phụ ,điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên.theo công thức 10-21 trang 253,thiết kế máy điện của Trần Khánh Hà ,đối với loại động cơ có công suất không lớn hơn p=4 kw <20 kw ,2p=6 ta có : Do đó ta chọn : δ=0,4(mm) Chương II : Thiết Kế Dây Quấn Rãnh Và Gông Roto 25) Số rãnh roto Thiết kế roto lồng sóc đúc nhôm ,chọn số rãnh roto theo bảng 10-6 trang 246,TKMD _ TKH ,sự phối hợp giữa số rãnh z1 và z2 theo 2p của động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc :2p=6 rãnh roto nghiêng ,động cơ làm việc ở chế độ bình thường -Z2=33 (rãnh) 26) Đường kính ngoài D’=D-2δ=16-2.0,04=15,92(cm)=159,2(mm) Trong đó: -D=18(cm) đường kính trong2 stato -δ =0.04(cm) khe hở không khí tính ở mục 23 27)Đường kính trục roto Dt=0,3.D=0,3.16=4,8(cm)=48(mm) 28)Bước răng roto 29)Xác định sơ bộ chiều rộng răng roto Theo công thức : trong đó: -Bδ=0.84(T) -L2=l1=8(cm) -T2=1,51(cm) -Kc2:hệ số ép chặt lõi sắt roto ta chọn kc2=0,95 ) Trong đó :-Bz2:mật độ từ cảm răng roto ,theo bảng 10-5b trang 241 sách thiết kế máy điện của trần khánh hà ta chọn Bz2=1,75 30)Dòng điện trong thanh dẫn roto Trong đó : -kdq1=0,94 xác định ở mục 15 -w1=276 (vòng) xác định ở mục 12 -z2=47 rãnh xác định ở mục 24 -m1=3 số pha của dây quấn stato -kI=f(cosφ) :là hệ số dòng điện,được tra trong hình 10-5 trang 244,sách thiết kế máy điệ của trần khánh hà ,ứng với cosφđm=0,8 thì kI=0,84 31) Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm Với thanh dẫn nhôm thì Jtd=2,5÷3,5 (A/mm2) ta chọn sơ bộ Jtd=3(A/mm2) Tiết diện thanh dẫn: 32) Tiết diện vành ngắn mạch Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch : Jv=2,5(A/mm2) Trong đó: - 33) Kích thước răng , rãnh roto Do động cơ có chiều cao tâm trục h=132 (mm) do đó ta chọn dạng rãnh roto là rãnh sâu hình quả lê như hình 10-8b trang 248 TKM Đ và có các thông số như sau: -h42=0,5(mm) -b42=1(mm) -d1=7(mm) -d2=4,9(mm) -hr2=18(mm) -Chiều cao vành ngắn mạch a=22(cm) -Chiều rộng vành ngắn mạch b=17(cm) -Đường kính vành ngắn mạch: Dv=D – (a+1)=159,2 – (22+1)=136,2(mm)=13,62(cm) *)khoảng cách giữa 2 tâm đừng tròn giữa 2 đáy rãnh roto h12=10,7(mm) 34) Diện tích rãnh roto Trong đó : -d1=7(mm) tính ở mục 33 -d2=4,9(mm) tính ở mục 33 -h12=10,7 (mm) tính ở mục 33 35) Diện tích vành ngắn mạch Sv=a.b=22.17=374(mm2) av roto D’ Dv bv 36) Tính các kích thước thực tế *)bề rộng rãnh roto ở 1/3 chiều cao răng : -bề rộng răng roto ở chỗ hẹp nhất Trong đó: -z2=47 rãnh xác định ở mục 24 -D’=15,92(cm) xác định ở mục 25 -Bề rộng răng roto ở chỗ hẹp nhất Tronmg đó : -dr2max=7 (mm) tính ở mục 33 -dr2min=4,9 (mm) xác định ở mục 33 -h42=0,5 (mm) xác định ở mục 34 Bề rộng trung bình của răng roto 37) Đối với động cơ loại rãnh có đáy tròn ,số đôi cực 2p=6 theo công thức Trong đó : -d2=0,49 (cm) đường kính đáy tròn roto chỗ nhỏ nhất , xác đinh ở Trên -hr2=18 (mm) chiều cao của rãnh roto .xác đinh ở trên 38) Độ nghiêng rãnh stato Để giảm bớt biên độ của các sóng bậ cao,ta có thể làm rãnh stato , roto nghiêng,với cách dùng rãnh nghiêng ta sẽ có nhiều phối hợp rãnh stato và roto : -bn=t1=1,4 (cm) =14 (mm) CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 39) Khe hở không khí -phía stato: Trong đó : -t1=1,4 (cm) ,xác định ở mục 10 -δ=0,4 (cm) khe hở không khí xác định ở mục 23 Theo công thức trên ta có: Với : và b41=3,2 (mm) miệng rãnh stato xác định ở mục 20 -phía roto : Trong đó : - Với : -t2=15,1 (mm) xác định ở mục 27 -b42=1 (mm) xác định ở mục 33 40) Sức từ động trên khe hở không khí Mạch từ có hai đoạn qua không khí ,bề rộng của khe hở không khí theo hướng kính ,theo công thức : Fδ=1,6.Bδ.kδ.104.δ=1,6.0,84.1,18.0,04.104=634,4 (A) Trong đó : - Bδ=0,84 (T) mật độ từ thông khe hở không khí ,tính ở mục 17 -δ=0,04 (cm) bề rộng khe hở không khí chọn ở mục 23 41) Mật độ từ thông ở răng stato -Tính lại việc chọn Bz1=1,85 (T) ở mục 18: Theo công thức: Trong đó : -Bδ=1,85(T) :tính ở mục 17 -t1= 1,4 (cm) tính ở mục 10 -bz1=0,673 (cm) tính ở mục 21 -kc1=0,95 chọn ở mục 18 42) Cường độ từ trường trên răng stato Hz1=f(Bz1), giá trị của Hz1 được tra trong phụ lục V-5 trang 608 TKM Đ :bảng và đường cong từ hóa Với Bz1=1,84(T) ,ta dùng phương pháp nội suy từ hai giá trị lân cận ,tra bảng V-6 cho loại tôn silic: Hz1=20,75 (A/cm) 43) Sức từ động trên răng stato Fz1=2.h’z1.Hz1=2.1,68.20,75=69,72(A) Với : h’z1=1,68(cm) tính ở mục 20 44) Mật độ từ thông trên răng roto Tương tự cách tính mật độ từ thông trên răng stato ở công thức 41 *) xét phía răng roto rộng nhất (bz2max) Trong đó : -bz2=0,805(T) tính ở mục 36 -kc=kc2=0,95 chọn ở mục 18 -t1=t2=1,4 (cm) 45) Cường độ từ trường Hz2min từ phía bz2max B 1,5 1,65 1,8 H 7,63 ? 17,2 Với : -Bz2min = 1,54 ta có : -Hz2min = 7,63+(17,2-7,63). Với B và H tra trong bảng V.5 trang 607 sách thiết kế máy điện của trần khánh hà 46) Sức từ động trên răng roto Fz2=2.h’z2.Hz2=2.1,31.12,415=32,53(A) Trong đó: -h’z2=hr2-d/3=1,8-0,49=1,31 (cm) Với : -hr2=1,8 (cm) tính ở mục 37 -d=d2=0,49 (cm) xác định ở mục 33 47) Hệ số bão hòa răng Tính lại hệ số bão hòa răng đã chọn ở mục 6,theo công thức 4-10 trang 93 TKM Đ : Trong đó: -Fδ=631,4 (A) tính ở mục 10 -Fz1=69,72 (A) tính ở mục 43 -Fz2=32,53 (A) tính ở mục 46 48) Mật độ từ thông trên gông stato Tính lại việc chọn sơ bộ ở mục 19 Trong đó : -Φ= 0,0037(wb) tính ở mục 17 -l1=8(cm) tính ở mục 7 -kc1=0,95 chọn ở mục 18 -hg1=1,19(cm) tính ở mục 22 49) Cường độ từ trường trên gông stato Tra bảng từ hóa ở phụ lục V.9 trang 611 sách thiết kế máy điện Hg1=5,01(A/cm) 50) Chiều dài mạch từ gông từ stato Theo công thức 4-48 trang 107 TKM Đ: 51) Mật độ từ thông trên gông stato Fg1=Lg1.Hg1=11,15.5,01=55,9(A) 52) Mật độ từ thông trên gông roto Trong đó : -Φ=0,0037 (w) tính ở mục 16 -l2=8 (cm) tính ở mục 28 -kc2=0,95 chọn ở mục 28 -hg2=3,84 (cm) tính ở mục 37 53) cường độ từ trường trong gông roto Tra đường cong và bảng từ hóa ,dùng phương pháp nội suy ta tính được : Với : -Bg2=0,45(T) ta có : -Hg2 = 1,54(A/cm) 54) Chiều dài mạch từ gông từ stato Trong đó : -dt = 4,8 (cm) đường kính trục roto,tính ở mục 26 -hg2=5,5 (cm) tính ở mục 37 55) Sức từ động tổng trên gông stato Fg2=Lg2.Hg2 =5,5 . 1,54 = 5,75(A) 56) Sức từ động tổng của toàn mạch Theo công thức 4-82 trang 114 TKM Đ của TKH : Trong đó: -Fδ=631,4(A) sức từ động khe hở không khí ,tính ở mục 41 -Fz1=69,72(A) sức từ động trên răng stato ,tính ở mục 44 -Fz2=32,53(A) sức từ động trên răng roto,tính ở mục 47 -Fg1=55,9(A) sức từ động trên gông roto ,tính ở mục 52 -Fg2=5,75(A) sức từ động trên gông roto ,tính ở mục 56 57) Hệ số bão hòa toàn mạch 58) Dòng điện từ hóa Theo công thức 4-83 trang 115 TKM Đ-TKH : Trong đó: -FƩ=795,3(A) tính ở mục 56 -w1=276 vong ,tính ở mục 12.số vòng dây quấn stato -kdq1=0,97 hệ số dây quấn stato ,tính ở mục 15 *)dòng điện từ hóa tính theo đơn vị % Trong đó: -I1dm=8,6 (A) dòng điện định mức tính ở mục 8 Nhận xét : -Iđm=8,6(A) dòng điện định mức ,với động cơ không đồng bộ có 2p=6 thì do vậy giá trị trên là chấp nhận được CHƯƠNG IV: THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 59) Chiều dài phần đầu nối dây quấn stato Theo công thức 3-29 và 3-30 trang 63,TKM Đ – TKH: ld1=kd1.τy1+2B1 Với: -kđ1 được tra ở bảng 3-4 trang 69 ,sách thiết kế máy điện của trần khánh hà,đối với loại động cơ 2p=6 phần đầu nối không băng cách điện ta có: -kđ1=1,6 và B1=1 (cm) - là bề rộng trung bình của phần tử ( theo công thức ) Trong đó : -D=16(cm) ,đường kính trong stato tính ở mục 3 -hr1=1,73(cm) chiều cao rãnh stato ,tính ở mục 20 -z1=36 rãnh stato,tính ở mục 9 Thay số vào ta có: Từ đó ta có : 60)chiều dài phần dầu nối của dây quấn stato khi ra khỏi lỏi sắt Chiều dài trung bình ½ vòng dây của dây quấn stato l1/2tb=l1+ld1=8+16,88=24,88(cm) 61) Chiều dài dây quấn một pha của roto 62) Điện trở tác dụng của dây quấn stato Trong đó: -l1=95,88(m) chiều dài dây quấn của 1 pha stato,tính ở mục 61 -n1=2 số sợi dây ghép song song ,chọn ở mục 13 -a1=1 số nhánh song song ,chọn ở mục 13 - ,tra trong bảng 5-1 trang 117 sách thiết kế máy điện của trần khánh hà ,là điện trở suất ,đối với cách điện cấp B nên nhiệt độ tinh toán của máy là 75o -tính theo đơn vị tương đối Với : 63)điện trở tác dụng của dây quấn roto Điện trở thanh dẫn : Ω) Trong đó : -ρAl75=1/23 được tra trong bảng 5.1 thiết kế máy điện -l2=8(cm) chiều dài lõi sắt roto tính ở mục 28 -sr2=93,32(mm2) diện tích rãnh roto tính ở mục 36 *)điện trở vành ngắn mạch Trong đó : -Dv = 13,62(mm) đường kính vành ngắn mạch ,tínhowr mục 23 -Sv = 374mm2 diện tích vành ngắn mạch ,tính ở mụch 35 *)điện trở roto Theo công thức 5-14 trang 121 TKM Đ Trong đó : -Rtd=3,8.10-5 (Ω),điện trở tác dụng của dây quấn stato,tính ở mục trên -Rv=3,5.10-5(Ω) ,điện trở vành ngắn mạch ,tính ở trên -Δ= 64)hệ số quy đổi điện trở roto về stato Theo công thức 5-16 trang 121 TKM Đ – TKH ta có : 65)điện trở roto sau khi quy đổi về stato R’2= γ.R2 =6561,8.2,6.10-4 =0,7(Ω) Tính theo đơn vị tương đối R*= 66)hệ số từ rãnh stato Hệ số từ dẫn tản rãnh λr1 phụ thuộc vào kích thước và hình dáng và kiểu dây quấn λr1= trong đó : -β=0,833 nên : -k’β= - -h1=hr1-0,1d2-2C-C’=17,3-0,1.4,9-2.0,25-0,35=15,96(mm) -b41=3,2(mm) -h41=0,5(mm) -h2 =-(d1/2-2C-C’)=-(7/2-2.0,25-0,35)=-2,65(mm) chiều cao nêm -br1=br1min=d1=8(mm),bề rộng rãnh stato phía miệng rãnh ,tinh ở mục 20 thay số vào ta có : 67)hệ số từ dẫn tản tạp stato Theo công thức 5-39 trang 131 ,TKM Đ ta có : Trong đó : -t1=14(mm) bước rãnh stato ,tinh ở mục 10 -q1=2 chọn ở mục 9 -kdq1=0,97 tính ở mục 15 -σt1 tra trong bảng 5-3 trang 137 TKM Đ ,với q1=2 ,bước rút ngắn của dây quấn theo bước rãnh bằng : 100 σt1=2,85 => σt1 = 0,0285 -ρt1:tra trong bảng 5-3 trang 137 TKM Đ ta có với lại rãnh là nghiêng :q1=2 ,tỉ số ta tra được với : -q1=2 và z2/p = 10 : ρt1=0,99 -q1=2 và z2/p = 15 : ρt1 = 0,94 Ngoại suy ra ta có : Với q1= 2 và z2/p = 11 : ρt1= theo công thức 5-41 trang 130 ,TKMĐ ta có: Với b41 = 3,2(cm), t1 = 1,4 (cm) , δ= 0,4(cm), kδ=1,18 tính ở mục 40 Thay số vào ta có : 68)hệ số từ tản đầu nối Theo công thức 5-43 trang 131 ,TKM Đ ta có : Trong đó : -lđ1=26,74(cm) chiều dài phần đầu nối dây quấn stato tính ở mục 59 -β=0.833 tính ở mục 15 -τ= 8,37 (cm) tính ở mục 6 69)tổng hệ số từ tản dẫn 70)điện kháng tản dây quấn stato Theo công thức 5-20 trang 124 ,TKMĐ ta có : *)tính theo đơn vị tương đối : 71)hệ số từ dẫn tản rãnh stato *)hệ số từ dẫn tản rãnh roto :loại rãnh hình quả lê Theo công thức 5-30 trang 126 ,TKM Đ ta có : Trong đó: -k=1 -sr2=92,32(mm2),diện tích rãnh roto tính ở mục 34 -b=dr2max=7(mm) bề rộng rãnh roto phía miệng rãnh(tính ở mục 33) -h1=hr2-0,1.d=18-0,1.7 =17,3(mm) -hr2:chiều cao rãnh roto,tính ở mục 33 Thay số vào ta có : 72) Hệ số từ tản tạp roto Trong đó : -t2=15,1(cm) tính ở mục 27 đối với dây quấn roto lồng sóc thì: và kdq2=1 -ρt2 = 1 ,với roto lồng sóc rãnh nửa kín thì kt2=1/2 -σ2 :được tra trong bảng 5-2c trang 136 thì : Với ta ngoại suy giữa q2=2 và q2=11/6 -q2=2 => 100 σ2 = 2,29 => σ2=0,0229 -q2=11/6 => 100 σ2 = 9,7 => σ2=0,097 => => 73) Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối Theo công thức 5-45 trang 231 sách TKM Đ ,với roto lồng sóc đúc nhôm,vòng ngắn mạch coi ở liền sát với dầu lõi sắt stato: Trong đó : -Dv=13,62(cm) tính ở mục 23 -lδ’’=l2=8(cm) đối với roto lồng sóc có rãnh thông gió - . a = 22(mm) , b= 17(mm) tính ở mục 33 thay số vào ta có 74) Hệ số từ tản do rãnh nghiêng 75) Hệ số từ dẫn roto 76) Điện kháng tản dây quấn roto Theo công thức 5-49 trang 132 với roto lồng sóc: X2=7,9.f2.l2.Ʃλ2.10=7,9.50.8.5,338.10=1,7.10(Ω) 77)Điện khoáng tản roto đã quy đổi về stato X’1=γ.X2=6561,8.1,7.10=4,43(Ω) Trong đó: γ=6561,8 là hệ số quy đổi roto về stato tính ở mục 64 78)Tính theo đơn vị tương đối X’2= 79)Điện khoáng hổ cảm(khi không xét rãnh nghiêng) X12= Trogn đó : -U1=220(v) điện áp pha đặt vào dây quấn stato -Iμ = 3,3(A) dòng điện từ hóa ,tính ở mục 58 -X1=0,158 (Ω) điện kháng tản dây quấn stato,tính ở mục 69 *)tính theo đơn vị tương đối : X12*= 80)Điện kháng tản khi xét đến rãnh nghiêng -xét góc rãnh nghiêng: Theo công thức: Trong đó : -bc=bn=1,4(cm):độ nghiêng của rãnh tính toán ở mục 38 -(điện) - 81) Tính lại trị số kE Trị số này không sai khác nhiều so với trị số kE=0,96 đã chọn sơ bộ ở mục 4 Ta tính độ sai lệch tương đối : nên không cần tính lại CHƯƠNG V: TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 82) Trọng lượng răng stato Gz1= γFe.Z1.hr1.bz1.l1.kc1.10-3 với: -γFe=7,8(kg/cm2) trọng lượng riêng của thép làm răng stato -hr1=1,68(cm) tính ở mục 20 -bz1=0,673(cm) tính ở mục 21 là bè rộng răng stato -l1=8(cm) chiều dài lõi sắt stato tính ở mục 5 -kc1=0,95 hệ số ép chặt lõi sắt tính ở mục 18 83)trọng lượng gông stato Gg1= γFe.l1.lg1.hg1.2p.kc1.10-3 trong đó: γFe= 7,8 (kg/cm2) trọng lượng riêng của thép làm răng stato lg1=11,15(cm) chiều dài mạch từ gông từ stato,tính ở mục 50 hg1=19,9(mm) chiều cao gông từ stato ,tính ở mục 20 TỔN HAO CHÍNH TRONG THÉP 84)Tổn hao cơ bản trong lõi sắt stato *) tổn hao trong răng:theo công thức 6-2 trang 140 sách TKMĐ ta có: PFez1=kgia côngz1.PFez1.Gz1.Bz12.10-3 trong đó : PFez1=2,5 kgia côngz1=1,8 hệ số gia công stato ,đối với động cơ có P≤250(kw) Gz1=2,42 (kg) trọng lượng răng stato ,tính ở mục 82 Thay số vào ta có : PFez1=1,8.2,5.2,42.1,852.10-3=0,037(kw) *)tổn hao trong gông stato PFeg1= kgia công g1. PFeg1. Gg1.10-3,theo công thức6-3 trang 140 ,TKM Đ của Trần khánh hà ,trong đó : Gg1=7,9(kg) trọng lượng gông từ stato ,tính ở mục 83 kgia công g1=1,6 hệ số gia công stato,với pđộng cơ≤250(kw) thay số vào ta được: PFeg1=1,6.2,5.1,852.7,9.10-3=0,108(kw) *)tổn hao cơ bản trong lõi sắt stato PFe1= PFez1+ PFeg1=0,037+0,108=0,145(kw) TỔN HAO PHỤ TRONG THÉP STATO VÀ TRONG ROTO 85)Tổn hao bề mặt trên răng stato Theo công thức 6-7 trang 142 sách thiết kế máy điện của trần khánh hà ta có trong đó: Với: βo=0,38 tra theo dường cong trong hình 6-1 trang 141 sách thiết kế điện, B0= βo.kδ.Bδ=0,38.1,18.0,84=0,38 Thay số vào ta có: (kw) 86) Tổn hao bề mặt răng roto Theo công thức : Trong đó: - Với βo=0,18 tra trong hình 6-1 trang 141 sách thiết kế máy điện -Bo= βo. kδ.Bδ=0,18.1,18.0,84=0,188 Thay số vào ta có: Pbm=33.(1,51-1).8.41,53.10-7=6.10-4(kw) 87) Tổn hao đập mạch trên răng stato Theo công thức 6-13 trang 143 sách Thiết Kế Máy Điện : Trong đó : -z2=33 số rãnh stato -nn1=1000(vòng/phút) tốc độ đồng bộ -Gz1=2,42(kg) -Bđm1:biên đọ dao động của từ trường trong vùng liên thông răng (rãnh) roto và stato theo vij trí tương đối của rãnh roto và stato Theo công thức 6-10 trang 142 TKMĐ ta có : trong đó : -v2=0,83,tínhh ở mục 39 -δ=0,4(mm), t2=1,51(cm) -Bz1=1,84(T) tính ở mục 41 Thay số vào ta được tổn hao đập mạch trên răng stato là: 88) Tổn hao đập mạch trên răng roto Theo công thức 6-13 ,ta có Trong đó : -z1=36 rãnh . số rãnh stato ,tính ở mục 19 -n=n1=1000(vòng/phút) tốc độ đồng bộ -Gz2:trọng lượng sắt răng stato,được tính theo công thức Gz2=pFe.z2.hz2bz2.l2.kc2.10-3 Trong đó: -pFe=7,8(kg/cm3),trongj lượng riêng của thép -hz2=1,64(cm) ,chiều cao răng stato,tính ở mục 36 -bz2=0,805(cm) bề rộng răng stato ,tính ở mục 36 -l2=lδ=8(cm) ,kc2=0,95 chọn ở mục 28 -z2=33(rãnh) tính ở mục 24 =>Gz2=7,8.33.1,64.0,805.0,95.10-3=2,6 (kg) -Tính Bđm2:biên độ dao động của từ trường trong vùng liên thông răng(rãnh) stato và roto theo vịtris tương đối của rãnh stato và roto.theo công thức 6-10 trang 142 ta có : Trong đó: -v1=4,2 tính ở mục 39 -δ=0,4(mm) khe hở không khí,tính ở mục 23 -t1=1,4 (cm) bước rãnh stato,mục 10 -Bz2tb=1,54(T) tính ở mục 44 Thay số vào ta được tổn hao đập mạch trong răng roto là : 89) Tổn hao thép lúc không tải Theo công thức 6-15 trang 144 ta có : PƩfe=PFe1+Pbmz1+Pđmz1+Pbmz2+Pđmz2 =0,145+5,22.10-3+6.10-4+1,16.10-4+3,2.10-3=0,154 (kw) Trong đó: -PFe1: tổn hao cơ bản (chính) trong lõi sắt ,tính ở mục 84 -bbmz1:tổn hao bề mặt rang stato(tổn hao phụ) tính ở mục 85 -Pđmz1:tổn hao đập mạch răng stato,tính ở mục 87 -Pbmz2:tổn hao đập mạch răng roto,tính ở mục 88 90) Tổn hao đồng trong dây quấn stato Theo công thức 6-17 trang 144 ,TKMĐ: Pcu1=m1.I12.R1.10-3 Trong đó : -m1=3 số pha dây quấn stato -I1=8,6(A) dòng điện trong dây quấn stato -R1=1,3 (Ω) ,điện trở tác dụng dây quấn stato,tính ở mục 62 Thay số vào ta có : Pcu1=3.8,62.1,3.10-3=0,288(kw) 91) Tổn hao đồng trong dây quấn roto Pcu2=m2.I2.R2.10-3 Trong đó : -m2=3 số pha trong dây quấn roto -I2=340,76(A)