Đồ án Thiết kế động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc

Lời nói đầu Trong công cuộc xây dung và phat triển của đất nước ngày càng phat triển cao hơn trong mọi lĩnh vực: Công nghiệp giao thông và các dịch vụ khác trong cuộc sống hằng ngày. Thực tế cho thấy máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ nói riêng. Do có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành lại hạ mà nổi bật nhất là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc và được sử dụng rộng rãi nhất. Trong công nghiệp nó được dùng làm động lực cho máy cản, máy công cụ trong công nghiệp nhẹ…trong hầm mỏ ding làm máy tời, quạt gió…Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm, máy gia công nông sản…Trong dịch vụ hàng ngày dùng cho máy quay đĩa. Quạt gió động cơ cho tủ lạnh và các thiết bị khác… Tóm lại theo sự phát triển của nền sản suất điện khí hóa và tự động hóa ngày càng cao trong sản suất, đời sống và trong một số lĩnh vực khác.Cho nên phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nói riêng ngày càng rộng rãi và thông dụng nhiều nhất là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc có công suất vừa và nhỏ vì so với các loại động cơ khác nó có ưu điểm nổi bật hơn hẳn, ngoài ra khi làm việc ít gây tiếng ồn và không gây ra cản nhiễu vô tuyến. Nhưng nó có một số nhược điểm là mômen mở máy nhỏ, dòng điện mở máy lớn điều chỉnh tốc độ khó khăn. Do đó không thể khởi động trược tiếp hay một số trường hợp tải cân mômen lớn . Để khắc phục nhược điểm này thì người ta chế tạo loại động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ, dùng rôto rãnh sâu , lồng sóc kép …nhằm để hạ dòng khởi động và tăng được mômen mở máy và điều chỉnh . Đề tài của em gồm các chương nhỏ sau: Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động, các phương pháp mở máy, điều chỉnh tốc độ Chương II. Tính toán và xác định các kích thước chủ yếu của máy Chương III. Tính toán dây quấn , rãnh stator và khe hở không khí Chương IV. Tính toán dây quân, rãnh và gông rôto Chương V. Tính toán mạch từ Chương VI. Tính toán tham số của đông cơ điện ở chế độ định mức Chương VII. Tính toán tổn hao thép và tổn hao cơ Chương VIII. Tính toán đặc tính làm việc của động cơ Chương IX. Tính toán đặc tính khởi động Chương X. Tính toán đạc tính mở máy Chương XI. Tính toán trục và độ bên cơ. Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động, các phương pháp mở máy và điều chỉnh tốc độ. Giới thiệu chung I. Phân loại Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu chính sau: kiểu hở , kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phóng nổ … Theo kết cấu của của rôto ,máy điện không đồng bộ chia làm hai loại :loại rôto kiểu dây quấn và kiểu rôto kiểu lông sóc. Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia làm cá loại: một pha, hai pha, ba pha . II. Kết cấu Giống như các máy điện quay khác ,máy điện không đồng bộ gồm các bộ phận chính sau: 1.phần tĩnh hay stator : Trên stato co vỏ, lõi sắt stato và dây quấn. a)Vỏ máy: Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn từ .thường vỏ máy làm băng gang. đối với máy có công suất lớn (1000K )thường ding thép tấm hàn lại làm thành vỏ .tùy theo cách lam nguội máy mà dang vỏ cũng khác. b.lõi săt: lõi sắt là phần dẫn từ . vì tư trường đI qua lõi sắt là từ trường quay nên để giảm tôn hao ,lõi sắt được làm bằng nhưng lá thép kĩ thuật điênjdày 0,5mm ghép lại .khi đường kính ngoai lõi săt nhỏ hơn 990mm thì dùng cả tấm tròn ep lại . khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phảI dùng nhưng tấm hình rẻ quạt ghep lại thành khối tròn. Mỗi lá thép kĩ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tôn hao do dòng điện xoay gây ra . nếu lõi sắt ngăn thì có thể ghép thành một khối . nếu lõi săt dài thì thường ghep thành từng thếp ngắn ,mỗi thếp dài 6 đến 8 cm ,đặt cách nhau 1cm để thông gió cho tôt .mặt trong của lá thép có thể sẻ rãnh để đặt dây quân. c.dây quấn: dây quấn stato được đặt vào ác ránh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt. bối dây có thể là một vòng (gọi là dây quấn kiểu thanh dẫn) bối dây thường được chế tạo dạng phần tử và tiết diện dây thường lơn ,hay cũng có thể : bối dây gồm nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ gọi là dây quấn kiểu vong dây). số vòng dây của mối bối, số bối dây của mỗi pha và cách nối dây là tùy thuộc vào công suất ,điện áp ,tốc độ , điều kiện làm việc của máy và quá trình tính. toán mạch từ . 2phần quay hay rotor: Phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn . a.lõi sắt: lõi thép là các lá thép kĩ thuật điện ghép lai với nhau .lõi thép được hép trược tiếp lên trục máy hoăc lên một giá Roto của máy . phía ngoài của lá thép có sẻ rãnh để đặt dây quân. b. Roto và dây quấn ro to: Roto co hai loại chính : Roto kiểu dây quấn và Roto kiểu lồng sóc. _loại Roto kiẻu dây quấn : Roto có dây quấn giống như dây quấn stato .trong may điện cơ trung bình trở lên thường dùng dây quấn sóng hai lớp vì bóp được những đầu dây nối ,kết cấu dây quân trên Roto chặt chẽ . trong máy điên cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp .dây uấn ba pha của rôto thường nối hình sao ,còn ba dầu kia được nối vào ba vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài .Đặc điểm của loại động cơ roto dây quuấn là có thể thông qua chổi than đưa điên trở phụ hay suet điện động phụ vào mạch điện roto để cảI thiện tính năng mở máy ,điều chỉnh tốc độ hoặc cảI thiện hệ số công suet của máy .khi may làmm viêc bình thường dây quấn roto được nối ngắn mạch . _loại Roto kiểu lồng sóc : kết cấu của loại dây quấn này rất khac với dây quấn stato . trong mỗi rãnh của lõi roto đặt vào thanh ẫn bằng đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi sắt vàđược nối tắt lại ở hai đầu bằng vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cai lồng mà người ta quen gọi là lồng sóc. Dây quấn lồng sóc không cân cách điện với lõi sắt . để cảI thiện tính năng mở máy ,trong máy công suet tương đối lơn,rãnh Roto có thể làm thành rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi la lồng sóc kép . trong máy điện cỡ nho ,rãnh Roto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục. 3. khe hở không khí Vì Roto là một khối tròn nên khe hở đều . khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ (từ 0,2 đến 1mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa ) để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào và như vậy mới có thể làm cho hệ số công suet của máy cao hơn. Nguyên lý hoạt động của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc nói riêng là làm việc dựa theo nguyên lý cảm uúng điện từ . Khi cho dòng điện 3 pha đi vào dây quấn 3 pha đặt trong lõi sắt stato , trong lõi sắt của stato của máy tạo ra một từ trường quay với tốc độ đồng bộ n=60.f/p với p là số đôi cực , f là tần số lưới .tư trường quay cắt các thanh dẫn của dây quân stato , cảm ứng các sức điện động . vì vậy dây quân rôto nối ngắn mạch , mô men sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra các dòng điện trong thanh dẫn của rôto . lực tác dụng giữa hai từ trương quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto , kéo rôto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n. Để minh họa vẽ từ trường quay tốc độ n1 , chiều ước điện động và dong điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto , chiều lực từ Fđt . Khi xác định chiều sức từ động theo quy tắc bàn tay phảI ta căn cứ vào chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn rôto với từ trường .nếu coi từ trường đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh ngược với chiều chuyển động của n1 . từ đó áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều chuyển động của sức điện động như hình vẽ. Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái trùng với chiều quay n1 . Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối , trong dây quán không có sức điện động và dòng điện cảm ứng , lực điện từ bằng không . Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2 . n2= n1 –n hệ số trượt của tốc độ là: s== khi rôto đứng yên (n=0) hệ số trượt s=1 . khi rôto quay định mức s=0,020,06 tốc độ động cơ : n=n1(1-s)=(1-s)vòng/phút *các phương pháp mở máy. Theo yêu cầu sản xuất ,động cơ điên không đồng bộ lúc làm việc thường phải mở máy và ngừng máy nhiều lần . Tùy theo tính chất của tải và tình hình của lưới điện mà yêu cầu về mở máy đối với động cơ điện cũng khác nhau . Có khi cần hạn chế dòng mở máy và có khi cần cả hai . Những yêu cầu trên đòi hỏi động cơ phải co tính năng mở máy thích ứng . Nói chung hi mở máy một động cơ cần xét đên những yêu cầu sau : 1 . phải có mômen mở máy thích ứng vơi đặc tính cơ của tải ; 2.Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt ; 3.Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng thấp càng tốt: Có 4 phương pháp mở máy đối với động cơ kông đồng bộ Mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc Hạ điện áp mở máy +Nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stao + Dùng biến áp tự ngẫu hạ điện áp mở máy -Mở máy bằng phương pháp nối Y- -Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rô to Phương pháp mở máy trực tiếp chỉ dùng cho động cơ roto lồng sóc, là phương pháp đơn giản nhất chỉ đóng trực tiếp động cơ điện vào lưới .Nhưng lúc mở máy trực tiếp, dòng điện mở máy tương đối lớn .Nếu quán tính của tải tương đối lớn , thời gian mở máy quá dài thì có thể làm cho máy nóng và ảnh hưởng đến điện áp của luới điện .nhưng nếu nguồn điện tương đối lớn thì nên dùng phương pháp này vì mở máy nhanh đơn giản . phương pháp mở máy bằng cách thêm điện trở phụ chỉ dùng được cho động cơ roto dây quấn vì đặc điêm của động cơ này là có thể thêm điện trở phụ vào cuộn dây roto Dùng động cơ điện roto dây quấn có thể đạt được mômen mở máy lớn, đồng thời có dòng điện mở máy nhỏ nên những nơi nào mở máy khó khăn thì dung động cơ loại này Còn phưong pháp hạ điện áp mở máy thì làm giảm dòng điện mở máy nhưng đồng thời mômen mở máy giảm xuống ,do đó đối với những tải có yêu cầu mômen mở lớn thì phương pháo này không dùng được .tuy vậy đối với những tải yêu cẩu mômen mở máy nhỏ thì phương pháp này rất thích hợp . *Điều chỉnh tôc độ động cơ roto dây quấn Các phương pháp điều chỉnh chủ yếu có thể thực hiện : Trên stato : thay đổi điện áp đua vào dây quấn stao , thay đổi số đôi cực của dây quấn stato hay thay đổi tần số nguồn điện ; Trên roto : thay đổi điện trở roto hoặc nối tiêp trên mặch điện roto một hay nhiều máy điên phụ gọi là nối cấp . Sau đây có 5 phương pháp điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh tôc độ bằng cách thay đổi số đôi cực . Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp. Điều chỉnh tôc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mặch rôto Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp Điều chỉnh tốc độ bằng cách nối cấp trả năng lượng về nguuồn. Phương pháp thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực không dùng cho ro to dây quấn vì dây quân stato và roto có số đôi cực bằng nhau do đó khi đấu lại dây quấn stao thì cung phải đấu lại dây quấn roto, vậy không tiện lợi .Ngươc lại stao lồng sóc có thể thích ứng với bất kỳ số đôi cực nào của dây quấn stato , do đó thích hợp cho động cơ điện thay đỏi số đôi cực để điều chỉnh tốc độ Phương thay đổi tốc độ băng cách thay đổi tần số là một phương pháp điều chỉnh bằng phẳng , động cơ điện có thể quay với bất cứ tốc độ nào . Muốn vậy phải sử dụng một nguồn điện đặc biệt , do đó chỉ khi nào có nhiều động cơ điện cùng thay đổi tốc độ theo môt quy luật chung thì cách điều chỉnh này mới có một ý nghĩa thực tế , vì có thể dùng một nguồn điện biến tần chung Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch roto chỉ dùng cho roto dây quấn bằng cách thong qua vanh trượt ta nối một biến trở 3 pha có thể điều chỉnh dược vào dây quấn roto , khuyết điểm ủa phương pháp này la hiệu suất giảm và khi không tải không thể dùng phương pháp này . Phương pháp đièu chỉnh tốc độ bằng cách nối cấp có thể đem năng lượng tiêu hao trên điện trở phụ truyền cho một động cơ điẹn nối cấp để đổi thành cơ năng . như vây có thể lọi dụng triệt để năng lượng lấy thư lưới điện. CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU A-TÍNH TOÁN 1.1 - Từ công thức f = => số đổi cực từ P = = = 3 -P = 3 => 2P = 6 - Tra bang IV.1 trang 601 => h = 280 mm -Theo bảng 10.3 => Dn = 52cm 1.2 Đường kính trong Stato -Theo bảng 10.2 có Kđ = (0.7 ÷ 0.72) D = KnDn = (0.7 ÷ 0.72)52 = 36.4 ÷ 37.44 (cm) Lấy D = 37.4 cm 1.3 Với P=75 KW, n = 1000 theo điều kiện ≥0.9, cosφ ≥ 0.88 Chọn η = 0.92 , cosφ = 0.89 Công suất tính toán Ptt là: Ptt = mIE10-3 = Trong đó Ke = 0.978 theo hình 10-2 trang 231 Thay số Ptt = = 89.58 KVA Chiều dài phần ứng l được tính theo công thức L= Trong đó:, Hệ số dây quấn (máy nhiều cực),lấy Dựa vào hình 10.3c trang 233.Có B=0.8 (T), A=410 (A/cm) Vậy chiều dài lõi sắt là: do đó chiều dài lõi sắt stato l1 và rô to l2 là l1=l2=l=19.13cm Ta có bước cực từ là lập phương án so sánh : Trong dãy động cơ kdb ro to lồng sóc công suất 75 kw . 2p=6 co cùng đường kính ngoài . với máy có công suất 55kw . 2p=6 Hệ số tăng công suất y= của máy 55kw là : 55 = Theo hình 10-3b,hệ số đều nằm trong phạm vi kinh tế cho phép .Do đó việc chọn phương án trên là hợp lý. Dòng điện pha định mức: Ipđm= Với P= 75kw U1=220v Cos =0.88 Thay số Ipdm= Chương III. Tính toán dây quấn , rãnh stato và khe hở không khí stato: 3.1)lấy q1=4 => số rãnh của stato là Z1=6pq1=634 =72 rãnh 3.2) bước rãnh stato T1 = tính toán dây quấn : 3.3) số thanh dẫn tác dụng của một rãnh : ur1== Lấy ur1=14 vòng Trong đó : chọn số mạch nhánh song song a1=3 3.4) số vòng dây của một pha W1p=Pq1*vòng 3.5) mật độ dòng điện J Dựa vào hình 10-4c ta có AJ=1680 A/cm mm2 J1=AJ/A= A/mm2 3.6)tiết diện dây dẫn mm2 Theo bảng VI.2 chọn dây có tiết diện 5.667 mm2, chọn loại dây PETP-155 Tra phụ lục VII b. Cách điện theo chiều rộng b = 3.35 là 0.12 mm Cách điện theo chiều hẹp a=1.8mm có cách điện là 0.12mm Vậy cỡ dây PETP 155 ta chọn là 3.7) Mật độ dòng điện dây quấn Stato J1===4.1mm 3.8) Kiểu dây quấn Ta có bước cực là = Z1/2P = 72/6 = 12 Ta có công suất P = 75 Kw ta chọn dây quấn bước ngắn với => y0.833 = 0.83312 y Ta chọn y = 10 => 3.9) Hệ số dây quấn (Kd1) a) Hệ số bước ngắn Ky Ky = sin(= sin(=0.966 b) Hệ số bước rải (Kr) Kr= Trong đó: =3360/72=15 Thay số KR==0.96 c) Hệ số dây quấn Kd1=Ky.Kr= 0.966*0.96=0.927 3.10) Từ thông khe hở không khí Trong đó KE=0.978 Kdq=0.927 KS=1.11 W1=56 vòng Thay số (Wb) 3.11) Mật độ từ thông ở khe hở không khí Trong đó : chọn ổ trên TCT = 19.102 (cm) (cm) Thay số B= (T) 3.12) Tải đường (A) A= Trong đó: m=3, W1=56 vòng, Ipdm=138.78 (A) , D=36.5 cm Thay số A= =407 (A/cm) 3.13)Vái điện áp ,h, ta dùng dây quấn 2 lớp phần tử cứng đặt vào rãnh nửa hở 3.14) Chiều rộng răng noi nhỏ nhất BZ1min=. (cm) Trong đó theo bảng 10-5c lấy BZ1max =1.84(T) Chọn tôn silic 2211, hệ số ép chặt Kc=0.95 3.15) Sơ bộ chiều rộng rãnh hình chữ nhật (cm) 3.16) Kích thước rãnh và sự điền đầy của rãnh hình chữ nhật Rãnh stato Các mục Kich thước rãnh Chiều rộng Chiều cao Dây dẫn PETP cỡ 155 -Tổng cách điện rãnh không kể dung sai. -Tổng kích thước rãnh không kể dung sai. 3.47 1.9 8.84 3.9 30.78 Chọn chiều cao hn=3mm, chiều rộng miệng rãnh b41=5.3mm , chiều cao h41=1mm hr1=30.78 + dung sai + hn + h41 =30.78 + 0.6 + 3 + 1=35.38 (mm) Br1=8.84 + dung sai =8.9 (mm) Chương IV. Tính toán dây quân, rãnh và gông rôto 4.1) Số rãnh roto chọn theo bảng 10.6 , với Z1=72 rãnh, chọn Z2=83 rãnh 4.2) Đường kính ngoài roto (cm) Với mm 4.3) Bước rãnh Stato t1=(cm) 4.4) Sơ bộ xác định chiều rộng răng B= Với B=0.798(T) Lấy BZ2=1.80(T) (cm) 4.5) Đương kính trục roto Dt=0.3=0.337.24=11.172 (cm) 4.6) Dòng điện trong thanh dẫn roto Itd=I2=KI.I1. KI=0.94 lấy theo hình 10-5 sách (TKMĐ) I2=(A) 4.7)Dòng điên trong vòng ngắn mach IV=Itd*=2160(A) 4.8) Tiết diện thanh dấn bằng nhôm Std=(A) 4.9) Sơ bộ chọn mật độ dong điện trong vòng ngắn mạch do JV thấp hơn Jtd khoảng 20% =>JV=2.5 (A/mm2) tiết diện vành ngắn mạch JV= 4.10) Chọn loại rãnh sâu hình ovan có kích thước Chọn d1=d2=6 mm Ta có: Std2 Chọn h22=23mm H42=0.5mm hr2=h22+d1+h42=23+0.5+6=29.5mm 4.11)Diện tích rãnh roto Sr2= 4.12)Diện tích vành ngắn mạch Chọn a=34mm, b=25.5mm , Dv=D-(a+1)=374-(34+1)=339mm 4.13) Bề rộng răng roto ở 1/3 chiều cao =3.14 =6.64cm 4.14) Chiều cao gông roto Làm nghiêng rãnh rô to vói độ nghiêng bằng một bước rãnh stato Bnt1=1.63 cm CHƯƠNG V:TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 5.1) Hệ số khe hở không khí V1= Thay số V2= => => 5.2) Sức từ động khe hở không khí 5.3) Mật độ từ thông ở răng stato bZ1min=t1-br1=1.63-0.89=0.74(cm) bz1max=t1 ( 1+ ) – br1 = 1.63(1+ - 0.89 = 1.048 cm 5.4) Cường độ từ trường trên răng Stato, theo bảng V-6 phụ lục 5 với loại thép 2211 với Với, , Tra bảng => => 5.5) Sức tự động trên răng Stato Với rãnh có thành song song có 5.6) Mật độ từ thông ở răng roto. 5.7) Cường độ từ trường trên răng roto Theo bảng phụ lục V-6 ở phụ lục V-5: với 5.8) Sức tự động trên răng roto Trong đó 5.9) Hệ số bão hòa răng 5.10) Mật độ từ thông trên gông Stato Trong đó 5.11) Cường độ từ trường ở gông Stato Theo bảng V-9 phụ lục V 5.12) Chiều dài mạch từ ở gông Stato 5.13) Sức từ động trên gông Stato 5.14) Mật độ từ thông trên gông roto Bg== 5.15) Cường độ từ trường ở gông roto Theo bảng V-9 phụ lục V 5.16)) Chiều dài mạch từ ở gông Roto 5.17) Sức tự động trên gông roto 5.18) Tổng sức từ động của mạch từ 5.19) Hệ số bão hòa toàn mạch 5.20) dòng điện từ hóa phần trăm I% = I=35.86 Chương VI. Tính toán tham số của đông cơ điện ở chế độ định mức 6.1)CHIỀU RỘNG TRUNG BÌNH CỦA PHẦN TỬ Ở STATO Trong đó: D=37.4cm đường kính trong stao H =1.92*u/2 =1.92*14/2 =1.34cm Aa3=1.2 trang 70 sách TKMĐ fc1 = Bc1 + Cc1 = Bc1 + x1+x2 = 0.694+0.3 =0.994cm , ở đây x1=0 ,x2=0.3 cm tc1= = a 2 = a3 -2h2=1.2-2.0.2 =0.8 cm => A= Chiều dài phần đầu nối ld1=A+1.57H +2M+N theo bảng 3.8 ta có M=2.5 R=1.2 N =6 lấy N =6 cm 6.2 ) chiều dài trung bình nửa vòng dây Ltb1=l1 +ld1=19.13+33.086=52.216cm 6.3) chiều dài dây quấn 1 pha của stao L1 =2 Ltb1W1 10 =252.2165610= 58.48cm 6.4) điện trở stao r1= tính theo tương đôi /220 = 0.0236 h 6..5) điện trở tác dungj của dây quấn roto rtd ==0,5.10-4 ( 6.6) Điện trở vành ngắn rv= 6.7) Điện trở roto r2=rtd+ Với 6.8) Hệ số quy đổi 6.9) Điện trở roto đã quy đổi Tính theo đơn vị tương đối r2= 6.10) Hệ số từ dẫn tản Stato Theo phụ lục VIII về cách điện rãnh h5=1+ h3=hn=3mm h2=0.5+ h1=31.38-20.4=30.58 h41=1mm , b41=5mm Ta có 6.11) từ tản phần đàu nối stato 6.12)hệ số từ tản tạp tato Với tra bảng 5.3 tra bảng 5.2a K41=1-0.03=1- =0.99 6.13) Hệ số từ dẫn tản Stato 6.14) Điện kháng dây quấn Stato X1=0.15 =0.15 Tính theo đơn vị tương đối X1= 6.15) Hệ số từ dẫn tản rãnh roto = Với h1=hr2 -d - h4 2- 0.1br =29.5- 6- 0.5- 0.16=22.2cm 6.16) Hệ số từ dẫn tạp roto VỚI kd2=1 , q2= K42 =1, theo bảng 5.2c Thay số 6.17) Hệ số từ tản phần đầu nối 6.18) Hệ số từ tản do rãnh nghiêng 6.19) Hệ số từ tản roto 6.2) Điện kháng tản dây quấn roto X2=7.9f1l2 6.21) Điện kháng roto đã quy đổi 6.22) Điện kháng hỗ cảm X12= Tính theo thuyết tương đối 6.23) Tính lại KE KE= Do ban đầu chọn sơ bộ KE=0.978 nên giá trị KE =0.974 chấp nhận được CHƯƠNG VII: TỔN HAO THÉP VÀ CƠ 7.1) Trọng lượng răng và gông Stato =7.8720.08943.53819.130.9510 =32.282(kg) Với bZ1tb=cm Gg1= =7.819.1325.243.76260.95=80.76(kg) Vói máy không đồng bộ kgcz=1.8 7.2) Tổn hao sắt trong tổn hao sắt Stato a) Trong răng pFeZ1=Kgczp1/50Bz1tbGz110-3 =1.82.51.575232.28210-3=0.36(kw) Với máy không đồng bộ Kgcz=1.8 Pp(1/50)=2.5 w/kg tra bảng V.15 b) Trong gông pFeg1=Kgcg1p(1/50)Bg1Gg110-32.5 =1.6 Với Kgcg1 =1.6, p(1/50)=2.5 w/kg c) Trong cả lõi sắt 7.3) Tổn hao bề mặt trên răng roto Tổn hao trung bình tren một đơn vị bề măt rôt Pbm=0.5K0 ở đây K0 là hệ số kinh nghiệm K0=1.7 =>k0=2 B0 :biên độ dao động của mật độ từ thông tại khe hở không khí B0==0.35 Với B0=0.35 tra theo hình 6-1 t1: bước răng stato : t1=1.63cm pbm2==643 _ Toàn bộ tổn hao của bề mặt roto pbm2= = =0.0216(kw) 7.4) Tổn hao đâp mạch trên răng roto pđm= Với Bđm2= Với GZ2= = pđm= 7.5)Tổng tổn hao thép pFe= 7.6) Tổn hao cơ Pcơ=K 7.7) Tổn hao không tải p0=pFe+ pcơ =0.9918+0.731=1.7228(kw) CHƯƠNG VIII: ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC r1=0.0374( , x1=0.159(Ώ) , C1=1+x1/x12=1+ Iđbx=I=35.86(A) Iđbn= KI= I Sđm= Với E1=U1-I=220-35.860.159=2.4(v) Sm= Đơn vị 0.005 0.01 0.0177 0.025 0.03 0.095 rns=C Ώ 6.138 3.10 1.76 1.258 1.055 0.36 xns=C Ώ 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 Zns= Ώ 6.146 3.116 1.79 1.30 1.102 0.48 I Α 36.74 72.48 126.1 173.8 204.9 470.5 cos 0.998 0.995 0.983 0.968 0.957 sin 0.052 0.1 0.178 0.246 0.29 I1r=Iđbn+ Α 37.43 71.97 122.4 165.6 192.7 I1x=Iđbn+ Α 37.72 42.9 57.72 77.5 93.74 I1= A 53 83.78 135.3 128.8 214.3 0.7 0.859 0.904 0.906 0.899 Kw 24.7 47.50 50.784 109.29 127.18 Kw 0.315 0.787 2.054 3.749 5.153 Kw 0.1173 0.456 1.38 2.5 3.648 Kw 0.1225 0.2375 0.404 0.546 0.636 Kw 1.723 1.723 1.723 1.723 1.723 Kw 2.277 3.2 5.56 8.618 11.16 Kw 22.42 44.3 75.2 100 116.02 % 90.76 93.26 93 91.5 91.12 *) Bội số mômen cực đại mmax= Mmax / Mdm=( Với I , tính trên Sm=0.095 Sdm=0.0177 Theo đồ thị Theo đồ thị Thay số : mmax=CHƯƠNG IX : ĐĂC TÍNH KHỞI ĐỘNG 9.1) Tham số của đọng cơ khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với S=1 Với thanh dẫn bằng nhôm , ta có: Với a = hr2-h42 =29.5-0.5=29 mm => - Theo hình 10-13 , khi tra ra , KR=1+ = 1+1=2 rtd=KR rtd=2 9.2) Điện trở roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với S=1 r2 Điện trở roto đã quy đổi r với y =390: hệ số quy đổi Hệ số từ dẫn rãnh rô to khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài s= 1 =ξ =1.515 Tổng hệ số từ dẫn rãnh rô to khi xét đến hiệu ứng với s =1: 2ξ + = 1.515+1.152+1.22+0.764=4.651 đien kháng rôt khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài X= Tổng trở ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng măt goài rnξ =r1+r= 0.0374+0.04847=0.08587( xnξ =x1 +=0.159+0.137=0.296( z dòng điện ngắn mạch khi chỉ xét đế hiệu ứng mặt ngoài I 9.3) Tham số của động cơ khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản khi S=1 Sơ bộ chọn hệ số bão hoà Kbh= 1.25 Inbhξ Sức từ động trung bình của một rãnh stato Frtb=0.7Inbhξ U1r( lấy theo đường cong trong hình 10-14; Frtb= = 4830 Cbh=0.64+2.5 Mật độ từ thông quy đổi theo khe hở không khí Theo hình 10-15 tra =0.62 C1=(t1-b41)(1-)= (1.63-0.53)(1-0.62)=0.418 => =0.418 = 0.15 Hệ số từ dẫn tản rãnh stato khi xét đến bão hoà mặt từ tản Hệ số từ tản tạp stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản Tổng hệ số từ tản stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản Điện kháng stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản X1bh=X1 Hệ số : C2=( t2- b42) (1- 1.415-0.62=0.4807 => - Hệ số từ tản rãnh roto khi xét đến bão hoà mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài Hệ số từ tản do rãnh nghiêng roto khi xét đến bão hoà mạch từ tản Và Tổng hệ số từ tản roto khi xét đến bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài Điện kháng roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa mạch từ tản 9.4) Các tham số ngắn mạch khi xét hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản => 9.5) Dòng điện khởi động 9.6) Bội số dòng khởi động Điện kháng hệ cảm khi xét đến bão hòa 9.7) Bội số momen khởi động Thỏa mãn CHƯƠNG X :TÍNH VÀ KIỂM TRA ĐỘ BÊN CƠ Mô men quay đầu trục M= Tra phục lục =>kích thước đầu trục d Đường kính trục Dt=0.3D= Với D=37.24cm , đường kính ngoài roto lấy Dt=11cm Chiều dài thò ra ngoài lõi sắt của phần đầu nối f của phần tử cứng dây quấn stato f1=0.5A f1= Từ đầu nối đến vỏ nắp phải có một khoảng cách không nhỏ hơn 0.8 cm Khoảng cách tối thiểu từ lõi sắt đến vỏ là 17 cm Tính độ võng Trọng lượng phần cứng G = 6.3(D2l)10-3=6.3 D:đường kính trong roto: D=37.4cm Mômen xoắn đầu trục định mức Mx=97500 Tra bảng VI.2 dùng loại khớp nối MYBII 9 Có đường kính lỗ d=6cm và đường kính ở tâm các vấu D= 29.cm Lực kéo đầu trục p = tính Sa , Sb theo bảng : Ji= Tiêt Diện Tiết diện di cm Ji cm4 Yi cm Y3 cm3 Y cm-1 cm2 Y cm2 Y cm Phần bên phải trục 1b 7 118 2 8 8 0.068 4 4 0.034 2b 8 201 12 1728 1720 8.26 144 140 0.696 3b 12 1017 17 4913 3185 3.13 289 145 0.142 4b 11 719 27 19683 14770 20.5 729 440 0.612 Sb=32.26 S0=1.484 Tiết diện di cm ji cm4 Xi cm X3i cm3 X3i-X3i-1 cm-1 cm2 phần bên trái trục 1a 7 118 2 8 8 0.067 2a 8 201 10 1000 992 4.94 3a 9 322 20 8000 7000 21.74 4a 11 718 30 27000 19000 26.46 Sa=53.2 Độ võng trục fG do trọng lượng roto gây nên ở tiết diện 1- fG= = =0.00025cm Trong đó: E – môđun đàn tính của thép E=2.1 kg/cm2 - Độ võng trục fp do lực đầu trục p gây nên ở tiết diện 1- fp= = =0.000931cm Độ lệch tâm ban đầu e0 e0=0.1 : khe hở không khí lực từ một phía ban đầu Q0= 3Dl D: đường kính ngoài roto Độ võng fM do lực từ một phía gây ra ở tiết diện 1-