›
›

Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn

doc 33 trang phuongnguyen 3250
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docthiet_ke_dong_co_khong_dong_bo_roto_day_quan.doc

Nội dung text: Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn

  1. Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn
  2. MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 5 Chương I: Tính toán kích thước chủ yếu. 6 1.Xác định chiều dài đường kính D,chiều dài l : 6 2.Bước cực: 8 3.Lập phương án so sánh : 8 4. Dòng điện định mức: 8 Chương II. 8 5. Bước rãnh Stato: 9 6. Số thanh dẫn tác dụng trong một rãnh: 9 7. Số vòng dây nối tiếp của 1 pha: 9 8. Kiểu dây quấn : 9 9. Hệ số dây quấn: 9 10. Từ thông khe hở không khí: 10 11. Mật độ từ thông khe hở không khí: 10 12. Chiều rộng của răng Stato nơi nhỏ nhất: 10 13. Chiều rộng rãnh hìng chữ nhật(sơ bộ): 10 14. Tiết diện dây (sơ bộ): 10 15. Kích thước rãnh stato và sự điền đầy rãnh như hình và bảng sau: 11 16. Mật độ dòng điện dây quấn stato: 12 17. Khe hở không khí : 12 18. Đường kính ngoài của Rôto: 12 19. Chiều dài lõi sắt Rôto: 12 20. Số rãnh của Rôto: 12 21. Bước răng Rôto: 13 22. Dùng dây quấn kiểu thanh dẫn : 13 23. Điện áp trên vành trượt lúc không tải: 13 24. Dòng điện trong thanh dẫn roto: 13 25. Tiết diện thanh dẫn Rôto: 14 26. Kích thước rãnh Rôto: 14 27. Mật độ dòng điện Rôto: 14 28. Kích thước rãnh Rôto và sự điền đầy rãnh như bảng và hình vẽ sau:14 29. Đường kính trong Rôto: 15 Chương III: Tính toán mạch từ 15 30. Mật độ từ thông trên răng stato: 15 31. Mật độ từ thông trên răng Rôto: 16
  3. 32. Mật độ từ thông trên gông Stato: 16 33. Mật độ từ thông gông Rôto: 17 34. Sức từ động khe hở không khí: 17 35. Sức từ động trên răng Stato: 18 36. Sức từ động trên răng Rôto: 18 37. Hệ số bão hoà răng: 18 38. Sức từ động trên gông Rôto: 18 39. Sức từ động trên gông Rôto: 19 40. Tổng sức từ động toàn mạch: 19 41. Hệ số bão hoà toàn mạch: 19 42. Dòng điện từ hoá: 19 43. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato: 20 44. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn Stato: 20 45. Chiều dài dây quấn một pha của Stato: 20 46. Chiều dài phần đầu nối với dây quấn phần tử mền của Stato: 20 47. Điện trở Stato: 20 48. Chiều dài trung bình nửa vòng dây Rôto: 20 49. Điện trở Rôto: 21 50. Điện trở Rôto đã qui đổi : 21 51. Hệ số từ tản rãnh Stato: 21 52. Hệ số từ tản phần đầu nối Stato: 22 53. Từ tản tập Stato: 22 54. Điện kháng Stato: 22 55. Từ tản rãnh Rôto: 23 56. Từ tản đầu nối Rôto: 23 57. Từ tản tạp Rôto: 23 58. Điện kháng tản Rôto: 23 59. Điện kháng tản Rôto đã qui đổi : 24 60. Điện kháng từ hoá : 24 61. Điện trở từ hoá: 24 Chương IV: Tính toán tổn hao 25 62. Tổn hao sắt chính: 25 63. Tổn hao bề mặt : 26 64. Tổn hao đập mạch: 26 65. Tổn hao sắt phụ: 27 66. Tổn hao cơ: 27 67. Tổn hao ma sát trên vành trượt : 27 68. Tổn hao không tải: 28 69. Tổn hao phụ: 28 70. Dòng điện không tải : 28
  4. 71. Hệ số công suất lúc không tải : 28 Chương V: Đặc tính làm việc 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Error! Bookmark not defined.
  5. LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay đất nước ta đang tiến lên thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá với mục đích tiến kịp và hội nhập vào nền kinh tế của các nước trong khu vực và trên thế giới. Như ta đã biết ngành công nghiệp năng lượng chiếm một vị trí rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế đất nước. Do đó ngành chế tạo máy điện đòi hỏi phải luôn đi trước một bước về công nghiệp và chất lượng nhằm đảm bảo tốc độ phát triển chung của toàn ngành và yêu cầu của nền kinh tế. Ngành chế tạo máy điện sản xuất ra các thiết bị điện phục vụ cho nền kinh tế như máy biến áp, động cơ điện dùng làm nguồn động lực cho các loại thiết bị, công suất từ vài (W) đến hàng trăm (KW). Với các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật trong bảng số liệu qua tính toán đã đạt được các yêu cầu của đề ra. Trong quá trình thiết kế em đã được thầy Nguyễn Trung Cư chỉ dẫn tận tình, em xin chân thành cảm ơn thầy. Trong thời gian ngắn, với kiến thức học được trên lóp trong đồ án này không tránh khỏi những sai sót, em mong sự thông cảm và ý kiến đánh giá của thầy và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2009 Sinh Viên : Nguyễn Đăng Lưu
  6. Chương I: Tính toán kích thước chủ yếu. 1. Xác định chiều dài đường kính D,chiều dài l : Yêu cầu có kích thước để máy được chế tạo tinh tế nhất và tính năng phù hợp với tiêu chuẩn. Theo công thức: 2 7 D .lδ .n 6,1.10 CA =' = ( Hằng số máy điện) p α 0 .Ks.K dq .A.Bδ + p:số đôi cực với n=750v/p: 60f 60.50 p=1 = =4 n 750 2p=8 Với P = 45 (Kw) và 2p = 8 ta chọn KD = 0,74  0,77 + Dn: là đường kính ngoài của lõi sắt Stato.D n có quan hệ mật thiết với kết cấu máy, cấp cách điện và chiều cao tâm trục h đã chuẩn hoá.Vì vậy thường chọn Dn theo h và từ đó tính ngược lại D. Với công suất cho P đm=45(kw) tra bảng IV.1(tr601) sách thiết kế máy điện. Dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ điện không đồng bộ Rôto dây quấn kiểu IP23 theo TCVN-1987-94 cấp cách điện B ta có: h =280(mm) Với chiều cao h=280(mm) qua bảng 10.3 (tr230) chọn : Dn = 52(cm)
  7. + D: đường kính trong của lõi sắt Stato, giữa hai đường kính trong và D ngoài của lõi sắt Stato có một quan hệ nhất định:K D= D n Tra bảng 10.2(tr230) trong sách “TKMĐ” ta có: KD = 0,74  0,77 D=KD.Dn=(0,740,77).52 = 38,4840,04 (cm) Chọn D=40,04 (cm) k E .Pđm + P’ công suất tính toán: P’= η.cos Với Pđm=45(kw),từ bảng 10.1(tr228)Sách thiết kế máy điện máy điện ta có =91,5;cos =0,84 ;theo hình 10.2 (tr 231) trong ” TKMĐ” ta có trị số kE=0,967. 0,967.45 Vậy P’= = 56,62 (kw) 0,915.0,84 +Chọn A và B: A là tải đường đặc trưng cho mạch điện; B là mật độ từ thông  khe hở không khí đặc trưng cho mạch từ.Việc chọn A và B ảnh hưởng rất nhiều đến kích thước chủ yếu D và l . A, B được chọn phụ thuộc nhiều vào vật liệu. Nếu dùng vật liệu sắt từ tốt (tổn hao thấp hay độ từ thẩm cao), thì chọn A B lớn. Trong máy điện không đồng bộ thì tỉ số ảnh hưởng rất lớn đến kích Bδ thước máy điện, đặc tính khởi động cũng như đặc tính làm việc của máy điện. Dùng dây đồng có cấp cách điện cao cấp B nhiệt độ cho phép là 1300 có thể chọn A lớn. Với h=280(mm); Dn = 52(cm); 2p = 8 và kiểu bảo vệ IP23 từ bảng 10.3 (tr234)sách “TKMĐ” ta chọn A = 430 (A/cm) và B = 0,82(T) .
  8. 2 Với α là hệ số cụm cực từ lấy 0,64 ; k là hệ số sóng lấy δ  π  π K = = 1,1; chọn D=40,04 (cm). s 2 2 +Vậy chiều dài lõi sắt là: 6,1.p' .107 6,1.56,62.107 l=2 =2 =12,46(cm) α δ .k s .k d .Α.Βδ .D .n 0,64.1,11.0,92.430.0,82.40,04 .750 Lấy l’ = l1= 12(cm) 2. Bước cực: π.D π.40,04 τ 15,7(cm) 2p 8 3. Lập phương án so sánh : l 12  = δ = = 0,76 τ 15,7 Theo hình 10.3b (tr235) sách “TKMĐ” thì để thiết kế chế tạo máy có tính năng tốt và tính kinh tế cao thì  nằm trong phạm vi cho phép. Với 2p = 8, h 250 (mm), kiểu bảo vệ IP23; đối chiếu với Hình 10-3b (tr235Sách TKMĐ) ta chọn phương án này là hợp lý . 4. Dòng điện định mức: P.103 45.1000 I1đm = = = 88,71(A) m1 .U1 .η.cos 3.220.0,915.0,84 Chương II.
  9. Dây quấn, rãnh Stato và khe hở không khí. 5. Bước rãnh Stato: π.D π.40,04 t1 = = = 1,3(cm) Z1 96 mà Z1 = 2m.p.q1 với q1 = 4, m = 3 ( vì mạch 3 pha), p = 4 nên Z1 = 2.3.4.3 = 96 6. Số thanh dẫn tác dụng trong một rãnh: Chọn số mạch nhánh song song là: a = 4 A.t1 .a1 430.1, 3.4 Ta có : ur1 = = = 25,2 I1dm 88,71 Lấy ur1 = 25 vòng 7. Số vòng dây nối tiếp của 1 pha: u r1 .Z1 25.96 W1 = = = 100 (vòng) 2.a1 .m 2.4.3 8. Kiểu dây quấn : Chọn dây quấn hai lớp bước ngắn với y = 10 y 10  = = = sách “TKMĐ”) τ 12 9. Hệ số dây quấn: 0,833(Với  tra bảng 10.4 tr239 π 10.π Ta tính : k = sin = sin = 0,966 y1 2 12.2
  10. α 15 sinq sin 4. 1 2 2 kr1 = α = 15 = 0,958 q .sin 4.sin 1 2 2 P.360 4.360 Trong đó: = = = 15 Z1 96 Vậy ta có: kd1 = ky1.kr1 = 0,966.0,958 = 0,925 10. Từ thông khe hở không khí: K E .U1 0,967.220  = = = 0,01 (Wb) 4.K s .K d .f .w1 4.1,11.0,92.50.100 11. Mật độ từ thông khe hở không khí: .104 0,01.104 B = = 0,829 (T) αδ .τ.l1 0,64.15,7.12 12. Chiều rộng của răng Stato nơi nhỏ nhất: Bδ .t1 .lδ 0,829.1,3.12 bz1min = = = 0,567 (cm) BZm· .l1 .k c 2.12.0,95 Trong đó theo bảng 10-5c trang 241 sách “TKMĐ” lấy Bz1max = 2(T). Chọn tôn silic 2312, hệ số ép chặt kc = 0,95. 13. Chiều rộng rãnh hìng chữ nhật(sơ bộ): br1 = t1- bz1min = 1,3 – 0,567 = 0,733 (cm) 14. Tiết diện dây (sơ bộ): Theo hình 10-4e (tr237 sách “TKMĐ”) ta có trị số: AJ = 2000 (A2/mm2)
  11. AJ 2000 Ta tính được J = = = 5,1 (A2/mm2) 1 A 430 Chọn hai sợi ghép song song n1 = 2.Vậy tiết diện mỗi sợi dây : I1 88,71 s’1 = = = 2,17 n1 .a1 .J1 2.4.5,1 15. Kích thước rãnh stato và sự điền đầy rãnh như hình và bảng sau: Kích thước rãnh ( mm) Các mục Chiều rộng Chiều cao - Dây dẫn KSDKT của Nga cỡ: 0,95.2,5 2,181mm2 2,76.2 = 5,52 1,17.25 = 29,25 1,17.2,76 ( tra bảng VI.2 trang 620 và bảng VII.b) - Cách điện rãnh ( bảng VII.b) 2,2 4,5 không kể dung sai - Kích thước rãnh trừ nêm 7,72 33,75 Rãnh Stato
  12. 2,83 1 3 38,05 34,05 7,33 16. Mật độ dòng điện dây quấn stato: I 88,71 1 2 J1 = = = 5,08 (A/cm ) n1 .a1 .s1 2.4.2,181 17. Khe hở không khí : D 9 40,04 9  = (1 ) = (1 ) = 0,071 (cm) 1200 2p 1200 8 Chọn  = 0,7 mm = 0,07 cm 18. Đường kính ngoài của Rôto: D’ = D - 2 = 40,04 – 2.0,07 = 39,9(cm) 19. Chiều dài lõi sắt Rôto: l2 = l1 + 0,5 = 12 + 0,5 = 12,5(cm) 20. Số rãnh của Rôto: Z2 = 2p.m.q2 = 8.3.3 = 72
  13. Trong đó lấy q2 = 3 21. Bước răng Rôto: π.D' π.39,9 t2 = = = 1,7 (cm) = 17 (mm) Z2 72 22. Dùng dây quấn kiểu thanh dẫn : Số vòng dây của một pha Rôto: W2 = 2p.q2 = 8.3 = 24 23. Điện áp trên vành trượt lúc không tải: W2 24 U2 = 3.U1 = 3.220  = 91,5 (V) W1 100 24. Dòng điện trong thanh dẫn roto: I2 = k1.I1dm.1 = 0,88.88,71.4,01 = 313 (A) Trong đó: + K1 là hệ số phụ thuộc vào cos của máy, qua hình 10-5 (tr244 sách “TKMĐ”) ta có K1 = 0,88. + Kd1: hệ số dây quấn Stato, Kd1 = 0,925 π π sin sin 2m 2.3 kđ2 = kr2 =π π = 0,96 N.sin 3.sin 2.m.N 2.3.3 (Với N = 3, ở đây q = 3)
  14. m1 .w1 .k d1 3.100.0,925 Vậy ta có : V1 = = = 4,01 m 2 .w 2 .k d 2 3.24.0,96 25. Tiết diện thanh dẫn Rôto: I 313 2 2 s’2 = = = 56,9 (mm ) J 2 5,5 2 Trong đó ta chọn: J2 = 5,5 (mm ) 26. Kích thước rãnh Rôto: Sơ bộ lấy chiều rộng rãnh : br2 = 0,4.t2 = 0,4.17 = 6,8 (mm) Chọn thanh dẫn: a = 3,55 (mm), b = 16 (mm) 2 với tiết diện s2 = 56,25 (mm ) (tra bảng VI.2 tr622,623- “TKMĐ”) 27. Mật độ dòng điện Rôto: I 2 313 2 J2 = = 5,56(mm ) s 2 56,25 28. Kích thước rãnh Rôto và sự điền đầy rãnh như bảng và hình vẽ sau: Các mục Kích thước rãnh ( mm)
  15. Chiều rộng Chiều cao - Thanh dẫn bằng đồng: 3,55 16.2 = 32 3,55.16mm2 - Cách điện rãnh: 1,7 4,0 - Kích thước rãnh trừ nêm và dung sai 5,25 36 Rãnh Rôto 39,8 1,7 5,55 1 36,3 2,5 29. Đường kính trong Rôto: D2 0,3.40,04 = 12,01 (cm) Lấy D2 = 12 (cm) Trong gông Rôto có một dãy lỗ thông gió dọc trục có đường kính lỗ dg2 =30(mm) Chương III: Tính toán mạch từ. 30. Mật độ từ thông trên răng stato:
  16. Bδ .t1 .lδ 0,829.1,3.12,46 Bz1max = 2(T) b zlmin .l1k c 0,567.12,46.0,95 Bδ .t1 .lδ 0,829.1,3.12,46 Bz1min = 1,39(T) bzlmax .l1 .k c 0,814.12,46.0,95 B B 2 1,39 B = zlmax zlmin 1,7(T) z1tb 2 2 Trong đó: bz1min = t1 – br1 =1,3 – 0,733 = 0,567 (cm) 2h r1 2.3,805 b = t1 (1 ) br1 1,3(1 ) 0,733 0,814(cm) z1max D 40,04 31. Mật độ từ thông trên răng Rôto: Bδ .t 2 .lδ 0,829.1,7.12 Bz2max = 1,7(T) bz 2min .l2 .k c 0,84.12,5.0,95 Bδ .t 2 .lδ 0,829.1,7.12 Bz2min = 1,233(T) bz 2max .l2 .k c 1,155.12,5.0,95 Bz 2max Bz 2min 1,7 1,233 Bz2tb = 1,47(T) 2 2 π(D' 2h r 2 ) π(39,9 2.3,98) ở đây : bz2min = br 2 0,555 0,84(cm) Z2 72 π[D' 2(h 42 h n )] π[39,9 2(0,1 0,25)] bz2max br 2 0,555 1,155(cm) Z2 72 32. Mật độ từ thông trên gông Stato:
  17. .104 0,01.104 Bg1= 1,9 (T) 2.h'g1.l1 .k c 2.2,175.12,46.0,95 Trongđó: D D 2 52 40,04 h’ =n h d .m 3,805 2,175 (cm) g1 2 r1 3 g1 g1 2 33. Mật độ từ thông gông Rôto: .104 0,01.104 Bg2= 0,53 (T) 2h'g 2 .λ 2 .κ χ 2.7,97.12,5.0,95 Trong đó: ' D D 2 2 39,9 12 2 h’ = h r 2 d g 2 .m g 2 3,98 3 7,97 (cm) g2 2 3 2 3 34. Sức từ động khe hở không khí: 4 4 F=1,6 . B.k .  . 10 = 1,6 . 0,829 . 1,143 . 0,07 . 10 = 1061(A) Trong đó : k = k1.k2 = 1,11 . 1,03 = 1,143 t1 13 k1 = 1,11 t1 γ1δ 13 1,81.0,7 2 2 (b41/δ ) (2,83/ 0,7) 1 = 1,81 5 (b41/δ 5 (2,83/ 0,7) t 2 17 k2 = 1,03 t 2 γ 2δ 17 0,64.0,7 (1,5/ 0,7)2  = 0,64 2 5 (1,5/ 0,7)
  18. 35. Sức từ động trên răng Stato: Fz1 = 2hz1Hz1 = 2.3,805.25,38 = 193,14(A) 1 ở đây: H = (H +H +4H ) z1 6 z1max z1min z1tb 1 = (67,5 + 8,79 + 4.19)=25,38(A/cm) 6 Với Bz1max = 2(T); Bz1tb = 1,7(T); Bz1min = 1,39(T) Theo phụ lục V-6(tr608 sách “TKMD”) ta có: Hz1max = 67,5(A/cm); Hz1tb = 19(A/cm); Hz1min = 8,79(A/cm) 36. Sức từ động trên răng Rôto: Fz2 = 2hz2Hz2 = 2.3,98.11,14 = 88,67(A) 1 ở đây: H = (H +H +4H ) z2 6 z2max z2min z2tb 1 = (19 + 6,26 + 4.10,4)= 11,14 (A/cm) 6 với Bz2max = 1,7 (T); Bz2tb = 1,47 (T); Bz2min = 1,233 (T) Theo phụ lục V-6(tr608) ta có: Hz2max = 19 (A/cm); Hz2tb = 10,4 (A/cm); Hz2min = 6,26 (A/cm) 37. Hệ số bão hoà răng: Fδ Fz1 Fz 2 1061 193,14 88,67 kz = 1,27 Fδ 1061 38. Sức từ động trên gông Rôto:
  19. Fg1 = Lg1Hg1 = 19,55.52,2 = 1020,5 (A) π(Dn h g1) π(52 3,175) ở đây: L = 19,55 (cm) g1 2p 8 với Bg1 = 1,9 (T),theo phụ lục V-9(tr611 sách “TKMĐ”) ta có: Hg1 = 52,2 (A/cm) 39. Sức từ động trên gông Rôto: Fg2 = Lg2Hg2 = 8,62.1,15 = 9,91 (cm) π(D2 h g 2 ) π(12 9,97) ở đây : L = 8,62 (cm) g2 2p 8 Với Bg2 = 0,53 (T), theo phụ lục V-9(tr611 sách”TKMĐ”) Ta có: Hg2 = 1,15 (A/cm) 40. Tổng sức từ động toàn mạch: F = F + Fz1 + Fz2 + Fg1 + Fg2 =1061 + 193,14 + 88,67 + 1020,5 + 9,91 = 2373,22 (A) 41. Hệ số bão hoà toàn mạch: F 2373,22 k = 2,24 Fδ 1061 42. Dòng điện từ hoá: pF 4.2373,22 I = 38(A) 0,9.m1 .w1 .k d1 0,9.3.100.0,925
  20. Iμ 38 * I = 0,43 I1 88,71 43. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato: ld1 = kd1y1 + 2B = 1,9.14,34 + 2.1 = 29,246(cm) π(D h )β π(40,04 3,805)0,833 trong đó : = r1 14,34 y 2p 8 tra bảng (3.4) ta có: kd1 = 1,9; kf1 = 0,72; B = 1 (cm) 44. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn Stato: ltb1 = l1 + ld1 = 12 + 29,246 = 41,246 (cm) 45. Chiều dài dây quấn một pha của Stato: -2 -2 L1 = 2 . 1tb1 . W1 . 10 = 2 . 41,246 . 100 . 10 = 82,49 (m) 46. Chiều dài phần đầu nối với dây quấn phần tử mền của Stato: f1 = kf1y + B = 0,72 . 14,34 + 1 = 11,325 (cm) 47. Điện trở Stato: 1 82,49 L1 r1 = 75  0,103 n1 .s1 .a1 46 2.2,181.4 I 88,71 * . 1 . r1 = r1 = 0,103 = 0,042 U1 220 48. Chiều dài trung bình nửa vòng dây Rôto: ltb2 = l2 + ld2 = 12,5 + 18,22 = 30,72 (cm) trong đó : ld2 = kd2.y2 + 2B = 1,15 . 14,1 + 2 . 1 = 18,22 (cm)
  21. π(D' h r 2 ) π(39,9 3,98) với τy2 14,1 2p 8 tra bảng (3.5): kd2 = 1,15; B = 1(cm) 49. Điện trở Rôto: L2 1 14,75 r2 ρ75  0,0057 n 2 .s2 .a 2 46 1.56,25.1 -2 -2 trong đó: L2 = 2 . ltb2 . w2 . 10 = 2 . 30,72 . 24 . 10 = 14,75 (m) 50. Điện trở Rôto đã qui đổi : r2’ =  . r2 = 16,12 . 0,0057 = 0,092 2 2 m1 W1 .kd1 3 100.0,925 trong đó: hệ số qui đổi: γ 2 2 16,12 m2 W2kd2 3 24.0,96 '* ' I1 88,71 r2 r2  0,092 0,037 U1 220 51. Hệ số từ tản rãnh Stato: h h h 3h h h 1 5 2 3 4 5 λr1 kβ kβ ' 3br br br 2b4 b4 4br 33,25 1,4 0,7 3.3 1 1,4 0,906 0,875 2,345 3.7,33 7,33 7,33 2.2,83 2,83 4.7,33 trong đó theo phụ lục VIII-5 về cách điện rãnh : 0,2 0,6 h 1 1,4(mm) 5 2
  22. 0,2 0,6 h = 3 (mm); h 0,5 0,7(mm) 3 2 4 h1 = 34,05 – 2.0,4 = 33,25 (mm) h41=1 (mm), b41 = 2,83 (mm) 1 3β 1 3.0,833 k' 0,875 β 4 4 1 1 k 1 3k' 1 3.0,875 0,906 β 4 β 4 52. Hệ số từ tản phần đầu nối Stato: q1 4 d1 0,34 ld1 0,64βτ 0,34. 29,246 0,64.0,833.15,7 2,365 l1 12 53. Từ tản tập Stato: 2 2 0,9 t1 q1k d1 ρ t1 .k t1 0,9.13. 4.0,925 .1.0,971 λ t1 σ t1 0,0062 1,025 δ.k δ 0,7.1,143 2 2 b41 2,83 trong đó: k t1 1 0,033 1 0,033. 0,971 t1δ 13.0,7 54. Điện kháng Stato: 2 f1 w1 l1 x1 0,158    λ r1 λd1 λ t1 100 100 p1q1 2 50 100 12 0,158    2,345 2,365 1,205 0,35() 100 100 4.4
  23. * I1 88,71 x1 x1 0,352 0,142 U1 220 55. Từ tản rãnh Rôto: h h h 3h h h 1 5 2 3 4 5 λ r 2 kβ k'β 3br br br 2b4 b4 4br 33,9 1,6 1,2 3.2,5 1 1,6 3,78 3.5,55 5,55 5,55 2.1,5 1,5 4.5,55 2,2 trong đó: h 0,5 1,6(mm) (theo cách điện ở phụ lục VIII-10) 5 2 2,2 h 0,5 0,15 1,2(mm) , h = 2,5(mm) 2 4 3 h1 = 36,3 - 2.1,2 = 33,9 (mm); h4 = 1(mm); b4 = 1,5 (mm); br = 5,55 (mm); k=k’ =1 56. Từ tản đầu nối Rôto: q 2 3 λd 2 0,34 ld 2 0,64.β2 .τ 0,34 18,22 0,64.1.15,7 0,67 l2 12,5 57. Từ tản tạp Rôto: 2 2 0,9.t 2 q 2k d 2 ρ t 2k t 2 0,9.17 3.0,96 .1.1 λ t 2 σ t 2 0,0104 1,65 δ.k δ 0,7.1,143 2 2 b42 1,5 ở đây: k t 2 1 0,033 1 0,033 1 t 2 .δ 17.0,7 58. Điện kháng tản Rôto:
  24. 2 f1 w 2 l2 x 2 0,158 λr 2 λd 2 λ t 2 100 100 p2 .q2 2 50 24 12,5 0,158    3,78 0,67 1,65 0,029() 100 100 4.3 59. Điện kháng tản Rôto đã qui đổi : x2’ =  . x2 = 16,12.0,029= 0,467() ' I1 88,71 x 2 x'2  0,467  0,188 U1 220 60. Điện kháng từ hoá : U1 Iμ x1 220 38.0,35 x12 5,44  Iμ 38 * I1 185 x12 x12  5,44  2,194 U1 220 61. Điện trở từ hoá: PFe 510 r12 2 2 0,12  m.Iμ 3.38 * I1 88,71 r12 r12  0,12 0,048 U1 220
  25. Chương IV: Tính toán tổn hao 62. Tổn hao sắt chính: β f1 2 2 3 PFe= p 1   k g .Bg1 .G g1 k z .Bz1 .G z1 10 50 50 1,4 50 1,75  1,6.1,92.30,26 1,8.1,72.22,44 .10 3 0,51(kw) 510(w) 50 ở đây: p1/50 = 1,75 (W/kg) ;  = 1,4 ; kg = 1,6 ; kz = 1,8 -3 Gg1 = (Dn-hg1) . hg1 . l1 . kc . Fe . 10 = (52-2,175) . 2,175 . 12 . 0,95 . 7,8 . 10-3 = 30,26 (kg)
  26. -3 Gz1 = hz1 . bz1tb . Z1 . l1 . kc . Fe . 10 = 3,805 . 0,691 . 96 . 12 . 0,95 . 7,8 . 10-3=22,44 (kg) b b 8,14 5,67 trong đó: b = z1max z1min 6,91(mm) z1tb 2 2 63. Tổn hao bề mặt : -7 Pbm = pbm2 . (t2 - b42) . Z2 . l2 .10 = 155,45 . (1,7-0,15) . 72 . 12,5 . 10-7 = 0,02169 (kw) =21,69 +(w) 1,5 Z1n 2 ở đây : pbm 2 0,5k z   B0 .t1 10000 1,5 96.750 2 2 0,5.1,8  0,23.10.1,3 155,45(W/m ) 10000 B0 = 02 . k . B = 0,244.1,143.0,829 = 0,23 b41 2,83 Khi 4,04 β02 0,244 δ 0,7 64. Tổn hao đập mạch: 2 Z1n Pđm 0,11 Bdm2 G z2 10000 2 96.750 0,11 0,055 26,49 0,4569(W ) 10000 b b 1,155 0,84 ở đây: b z 2max z 2min 0,998(mm) z 2 tb 2 2
  27. γ1δ 1,81.0,07 Bđm 2 Bz 2 tb 1,47 0,055T 2.t 2 2.1,7 -3 Gz2 = hz2 .bz2tb . Z2 . l2 . kc . Fe .10 = 3,98.0,998.72.12,5.0,95.7,8.10-3 = 26,49 (kg) 65. Tổn hao sắt phụ: PFef = Pđm + Pbm = 0,4569 + 21,69 = 22,1469 (w) 66. Tổn hao cơ: 2 3 2 3 n D 3 750 400,4 3 P =k . .10 7. .10 0,2528(kW) cơ cơ 1000 100 1000 100 67. Tổn hao ma sát trên vành trượt : -3 Pms = 9,81.kms. v.Sv.Vv.10 = 9,81.0,16.0,17.76,8.7,85.10-3 = 0,16087 (kw) 2 2 trong đó lấy kms = 0,16; v=0,15~0,25kg/cm ; ms = 0,17 (kg/cm ) Lấy mật độ dòng điện trong chổi than Jt = 12 (A/cm2) thì tiết diện chổi than là : ' I2 313 2 S t 26,08(cm ) J t 12 Theo phụ lục vẽ chổi than với lt = 20 (mm); bt = 32 (mm) thì số chổi than s't 26,08 trên một vành trượt bằng: n t 4,08 , chọn nt = 4 bt lt 3,2.2 313 2 Mật độ dòng điện trên chổi than: J t 12,23(A/cm ) 2.3,2.4
  28. Tiết diện tiếp xúc trên cả 3 vành trượt : 2 St=bt.lt.nt.m2 = 2.3,2.4.3 = 76,8 (cm ) Với đường kính vành trượt là Dv = 20(cm) thì tốc độ đường bề mặt rãnh trượt bằng : πD n π.20.750 V v 7,85(m/s) v 6000 6000 68. Tổn hao không tải: P0 = PFe + PFef + Pcơ + Pms = 510 + 22,1469 + 252,8 + 160,87 = 945,8169 (W) 0,9458(kw) 69. Tổn hao phụ: P2 45 Pf 0,005 0,005 0,2459(kW) η 0,915 70. Dòng điện không tải : 2 2 2 2 I0 I0r I0 x 2,109 38 38,06(A) 2 2 P0 3Iμ r1 945,8169 3.38 .0,103 Trong đó: I0r 2,109(A) 3U1 3.220 I0x = I = 38 (A) 71. Hệ số công suất lúc không tải : I 2,109 cos 0r 0,056 I0 38
  29. Chương V: Đặc tính làm việc r1 = 0,103 x 1 = 0,35 x 12 = 5,44  r2’= 0,092  x2’= 0,467  x1 0,35 C1 1 1 1,06 x12 5,44 2 2 PFe PFef 3Iμ r1 510 22,1469 3.38 .0,103 I02 1,48(A) 3.U1 3.220 r'2 0,092 Sm 0,12 x1 0,35 x'2 0,467 C1 1,06
  30. E1 = U – I.x1 = 220 - 38.0,35 = 206,7 (V) ' I2 313 I2 78,05(A) ν1 4,01 I'2 r'2 78,05.0,092 Sđm 0,035 E1 206,7 Với sm = 0,12 ta có: 2 r r' 0,103 0,092 1 2 2 rns C1 1,06 0,97(Ω, C1 sm 1,06 0,12 2 x 0,35 1 2 Xns C1 x'2 1,06 0,467 0,895(Ω, C1 1,06 U 220 I C 1 1,06 176,7(A) 2m 1 2 2 2 2 rns x ns 0,97 0,895 2 2 I s 176,7 0,033 m 2m . dm . 2,115 max I'2dm sm 63,72 0,12 Ở đây: P2 = 45 (KW); I1= 88,71 (A);  = 91,5%; cos = 0,84 Bảng đặc tính làm việc của động cơ Rôto dây quấn với P2 = 45 KW; U1 = 220/380 V; 2p = 8 Đơn TT S 0,005 0,01 0,02 0,035 0,05 0,12 vị 2 r r' 1 C 1 2  20,78 10,45 5,28 3,55 2,18 0,97 rnS = 1 C1 S
  31. 2 X1 ' 2 XnS C1 ( X2)  0,895 0,895 0,895 0,895 0,895 0,895 C1 3 2 2  20,8 10,49 5,36 3,66 2,36 1,32 ZnS rnS XnS ' U 1 4 I 2 C 1  A 11,21 22,23 43,5 63,72 98,81 176,7 Z nS ' rnS 5 cos 2 0,999 0,996 0,985 0,969 0,924 0,735 ZnS ' X nS 6 sin 2 0,043 0,085 0,167 0,245 0,379 0,678 Z nS ' I2 7 I1r I0r .cos '2 A 12,67 23 42,53 60,36 88,24 124,63 C1 ' I2 8 I1X I0x .sin '2 A 38,45 39,78 44,85 52,73 73,33 151 C1 9 2 2 A 40,48 45,95 61,81 80,15 114,73 195,79 I1 I1r I1x I 10 cos 1 r 0,31 0,5 0,69 0,75 0,77 0,64 I1 -3 11 P1 = 3U1 . I1r . 10 Kw 8,36 15,18 28,07 39,84 58,24 82,26 2 3 12 PCu1 = 3r1.I1 .10 Kw 0,51 0,65 1,18 1,99 4,07 11,85 ' '2 3 13 PCu2 = 3r2.I2 .10 Kw 0,035 0,136 0,52 1,12 2,69 8,62 -3 14 Ptx = 3. Uch.I'2.V1.10 Kw 0,081 0,16 0,314 0,46 0,713 1,275 15 Pf = 0,005. p1 Kw 0,0418 0,0759 0,1404 0,1992 0,2912 0,4113
  32. 16 P0 Kw 0,9458 0,9458 0,9458 0,9458 0,9458 0,9458 17 P=PCu1+PCu2+Ptx+Pf +P0 Kw 1,6136 1,9677 3,1002 4,715 8,71 23,102 18 P2 = P1 - P Kw 6,746 13,212 24,969 35,125 49,53 59,158  P 19 η 1 0,76 0,85 0,88 0,87 0,82 0,61 P2 (KW) 2 P s 2 1 I I 50 cos 40 30 20  10 (A) 0 2 1 I I 50 100 0 1  0,5 cos 0 s 0,02 0,01 0,03 0,05 0,04
  33. TÀI LIỆU THAM KHẢO - Thiết kế Máy điện – Trần Khánh Hà & Nguyễn Hồng Thanh Nxb KHKT năm 2001 - Máy điện I – Vũ Gia Hạnh , Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ & Nguyễn Văn Sáu Nxb KHKT năm 2003.