Đồ án Thiết kế động cơ không đồng bộ rô to dây quấn

MỤC LỤC Lời nói đầu 1 PHẦN I THIẾT KẾ ĐIỆN TỪ Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1. Phân loại 1.2. Kết cấu 2 1.3. Các đại lượng định mức 5 1.4. Công dụng của máy điện không đồng bộ 5 Chương 2.TÍNH TOÁN ĐIỆN TỪ 2.1.Tính toán kích thước chủ yếu 2.1.1.Tìm hiểu chung 2.1.2.Lựa chọn tính toán các kích thước chủ yếu a.Các số liệu định mức 7 b.Xác định kích thước chử yếu 8 2.2.Thiết kế stato và khe hở không khí 10 2.2.1.Tìm hiểu về dây quấn và lõi sắt stato 10 2.2.2.Tính toán dây quấn và lõi sắt stato 11 2.3.Dây quấn, rãnh và gông rôto 21 2.3.1.Tìm hiểu về dây quấn và lõi sắt rôto 21 2.3.2.Tính toán dây quấn, rãnh và gông rôto 22 2.4.Tính toán mạch từ 27 2.4.1.Tìm hiểu về mạch từ trong máy điện không đồng bộ 27 2.4.2.Tính toán mạch từ 27 2.5.Tham số của động cơ điện ở chế độ định mức 33 2.5.1.Tìm hiểu về tham số của động cơ điện 33 2.5.2.Tính toán tham số của động cơ điện 34 2.6.Các loại tổn hao trong dộng cơ điện 42 2.6.1.Tìm hiểu về các loại tổn hao trong động cơ điện 42 2.6.2.Tính toán tổn hao thép và tổn hao cơ 44 2.7.Đặc tính làm việc 50 2.8.Tính toán nhiệt 53 2.8.1.Tìm hiểu về phát nóng máy điện 53 2.8.2.Tính toán nhiệt theo phương pháp đơn giản 54 PHẦN II KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN CƠ CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA MÁY ĐIỆN Chương 3.LỰA CHỌN KẾT CẤU CƠ BẢN 3.1.Đại cương về kết cấu máy điện 61 3.2.Tính toán trục 62 3.3.Tính toán trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng 74 PHẦN III THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO RÔTO DÂY QUẤN CỦA MÁY ĐIỆN QUAY Chương 4.THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO RÔTO DÂY QUẤN CỦA MÁY ĐIỆN QUAY 4.1.Tìm hiểu chung về rôto dây quấn của máy điện quay 77 4.2.Công nghệ và thiết bị chế tạo mạch tử rôto 78 dây quấn máy điện quay 4.3.Công nghệ và thiết bị chế tạo rôto dây quấn máy điện quay 81 Tài liệu tham khảo 85

doc87 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 13/06/2013 | Lượt xem: 1724 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế động cơ không đồng bộ rô to dây quấn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ýnh kt1 82.Tõ t¶n ®Çu nèi stato: (2.96) Trong ®ã: l®1 = 29,81 cm (tÝnh ë môc 69); (tÝnh ë môc 13); (tÝnh ë môc 14). 83. HÖ sè tõ dÉn t¶n stato: (2.97) =1,07927+1,34571 +1,02735 =3,45232 Trong ®ã: (tÝnh ë môc 80); (tÝnh ë môc 81); (tÝnh ë môc 82). 84.§iÖn kh¸ng t¶n d©y quÊn stato: (2.98) =0,158. Trong ®ã: (2.100) Víi ng1 vµ bg1 lµ sè dÉy lç th«ng giã vµ ®­êng kÝnh lç th«ng giã h­íng kÝnh stato , ng1=0 , bg1=0 . 85.HÖ sè tõ t¶n r«to: 1.Tõ t¶n r·nh r«to: (2.101) Trong ®ã: br=br2=6 mm; b4=b42=1,5 mm; h4=h42=1 mm h2=0,5+2,2/4+0,15=1,2 mm; h3= 2,5 mm (tÝnh theo chiÒu cao c¸ch ®iÖn); h1=29,3-2.1,2=26,9 mm; h5=0,5+2,2/2=1,6 mm (phÇn c¸ch ®iÖn gi÷a hai líp); ; . H×nh 1.8.KÝch th­íc r·nh r«to ®Ó x¸c ®Þnh tõ t¶n r·nh r«to 2.Tõ t¶n t¹p r«to: (2.102) Trong ®ã: ; ; ; (2.103) t2=1,544 cm(tÝnh ë môc 38). 89417 3.Tõ t¶n phÇn ®Çu nèi r«to: (2.104) = Trong ®ã: l®2=33,4 cm (tÝnh ë môc 74) 4.Tæng hÖ sè tõ dÉn cña r«to: (2.105) =6,4022 86.§iÖn kh¸ng t¶n r«to: (2.106) 87.§iÖn kh¸ng r«to quy ®æi: x’2= (2.107) TÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi: =0,17773.161,129/220=0,13 (2.108) 88.§iÖn kh¸ng tõ ho¸: (2.109) Trong ®ã: - lµ dßng ®iÖn tõ ho¸ lâi s¾t(tÝnh ë môc 68). TÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi: x12*= (2.110) 89.TÝnh l¹i kE: (2.111) 2.6.C¸c lo¹i tæn hao trong ®éng c¬ vµ ®Æc tÝnh lµm viÖc 2.6.1.T×m hiÓu c¸c lo¹i tæn hao trong ®éng c¬ ®iÖn Tæn hao trong m¸y ®iÖn gåm cã nh÷ng tæn hao chÝnh sau: +Tæn hao trong thÐp ë stato vµ r«to do tõ trÔ vµ dßng ®iÖn xo¸y khi tõ th«ng chÝnh biÕn thiªn .Trong tæ hao thÐp cßn cã c¶ tæn hao phô ®ã lµ tæn hao bÒ mÆt vµ tæn hao ®Ëp m¹ch do sù thay ®æi tõ trë (sù thay ®æi cña khe hë kh«ng khÝ )vµ sù thay ®æi lÇn l­ît vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña r¨ng r·nh stato vµ r«to khi m¸y ®iÖn lµm viÖc. +Tæn hao ®ång do hiÖu øng Jun g©y nªn ë d©y quÊn vµ ë n¬i tiÕp xóc gi÷a chæi than víi vµnh tr­ît. +Tæn hao phô khi cã t¶i do dù ®Ëp m¹ch cña tõ th«ng t¶n ë m¸y ®iÖn xoay chiÒu. +Tæn hao c¬ do ma s¸t gi÷a chæi than víi vµnh tr­ît vµ gi÷a kh«ng khÝ víi c¸c bé phËn quay.Tæn hao qu¹t giã còng ph¶i kÓ vµo tæn hao c¬. ë nh÷ng ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc víi ®iÖn ¸p vµ tèc ®é quay kh«ng ®æi, khi chuyÓn tõ chÕ ®é lµm viÖc kh«ng t¶i ®Õn chÕ ®é lµm viÖc t¶i ®Þnh møc, tæn hao thÐp vµ c¬ thay ®æi Ýt, cho nªn c¸c tæn hao nµy ®­îc gäi lµ tæn hao kh«ng t¶i nã ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thÝ nghiÖm kh«ng t¶i. Tæn hao chÝnh thÐp trong thÐp chÝnh lµ v× tõ trÔ vµ dßng ®iÖn xo¸y xuÊt hiÖn ®ång thêi.Nguyªn nh©n lµ do hiÖn t­îng tõ ho¸ lâi thÐp bëi dßng ®iÖn xoay chiÒu g©y nªn. Tæn hao phô trong thÐp sinh ra bëi dßng ®iÖn xo¸y vµ hiÖn t­îng tõ trÔ trong thÐp ë phÇn r¨ng vµ trªn bÒ mÆt stato vµ r«to t¹o nªn bëi c¸c sãng ®iÒu hoµ bËc cao vµ sãng ®iÒu hoµ r¨ng (do c«ng nghÖ chÕ t¹o kh«ng thÓ lµm khe hë kh«ng khÝ gi÷a bÒ mÆt stato vµ bÒ mÆt r«to mét c¸ch ®Òu tuyÖt ®èi do ph¶i lµm r¨ng r·nh ë stato vµ r«to ®Ó lång d©y quÊn cho nªn khi ®éng c¬ lµm viÖc th× cã sù tiÕp xóc r¨ng r·nh lÉn nhau lµm cho khe hë kh«ng khÝ kh«ng ®Òu nghÜa lµ tõ trë khe hë kh«ng khÝ biÕn thiªn lµm cho tõ tr­êng khe hë kh«ng khÝ biÕn thiªn liªn tôc kh«ng ph¶i lµ h×nh sin mµ sinh ra c¸c sãng ®iÒu hoµ bËc cao vµ sãng ®iÒu hoµ r¨ng). §éng c¬ ®iÖn lÊy n¨ng l­îng ®iÖn tõ l­íi vµo víi c«ng suÊt ®iÖn tõ P1=m1.U1.I1.cos .Mét phÇn nhá cña c«ng suÊt nµy biÕn thµnh tæn hao ®ång cña d©y quÊn stato Pcu1=m1.I12.r1 vµ tæn hao trong lâi s¾t stato PFe=m1.I02.rm cßn l¹i phÇn lín c«ng suÊt ®­a vµo chuyÓn thµnh c«ng suÊt ®iÖn tõ P®t truyÒn qua r«to(P®t=P1-Pcu1-PFe=m1.I’22.).C«ng suÊt nµy bÞ tiªu hao mét phÇn r¬i trªn d©y quÊn r«to ®ã chÝnh lµ tæn hao ®ång trong r«to Pcu2=m1.I’22.r’2 , PhÇn lín c«ng suÊt cßn l¹i chyÓn thµnh c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn Pc¬=P®t-Pcu2 =m1. .C«ng suÊt c¬ nµy mét phÇn sÏ bÞ chuyÓn thµnh tæn hao c¬ vµ tæn hao phô khi m¸y lµm viÖc , cßn phÇn lín cßn l¹i trë thµnh c«ng suÊt ®­a ra ®Çu trôc cña ®éng c¬ ®iÖn P2 = Pc¬-(pc¬+pf).Nh­ vËy tæng tæn hao trong ®éng c¬ ®iÖn lµ b»ng: +pc¬+pf H×nh 1.9 .gi¶n ®å n¨ng l­îng cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé 2.6.2.TÝnh tæn hao thÐp vµ tæn hao c¬ 90.TÝnh tæn hao thÐp ë stato: a.Träng l­îng thÐp ë stato: Träng l­îng r¨ng stato: GZ1= .Z1.bZ1.h’z1.l1.kc1.10-3 (2.112) Trong ®ã: ; bZ1=0,8452 cm (môc 31); Z1 =48 h’Z1=25,33 mm (tÝnh ë môc 53); GZ1=7,8.48.0,8452.2,533.23.0,95.10-3=17,52 kg Träng l­îng g«ng tõ stato: Gg1= .l1.Lg1.hg1.2p.kc1.10-3 kg (2.113) Trong ®ã: Lg1 =30,9813 cm (tÝnh ë môc 60) hg1 =4,233 cm (tÝnh ë môc 32) Gg1=7,8.23.30,9813.4,233.4.0,95.10-3 =89,4105 kg b.Träng l­îng r¨ng r«to: kg (2.114) Trong ®ã: bz2tb=0,754 cm(tÝnh ë môc 47) kc2=0,95 lµ hÖ sè Ðp chÆt lâi s¾t r«to h’z2=hr2 =3,28 cm c.Tæn hao trong r¨ng stato: (2.115) Trong ®ã: kgcZ = 1,8 (theo kinh nghiÖm) - lµ hÖ sè gia c«ng r¨ng; P1/50 - lµ suÊt tán hao thÐp ë tÇn sè tõ ho¸ f=50 Hz vµ mËt ®é tõ th«ng B = 1 T .Ta tra phô lôc V b¶ng V.14 víi lo¹i thÐp 2211 s¸ch thiÕt kÕ m¸y ®iÖn cña TrÇn Kh¸nh Hµ vµ NguyÔn Hång Thanh(trang 618) ta cã: P1/50 = 2,5 W/kg; - lµ hÖ sè phô thuéc vµo lo¹i thÐp(víi thÐp c¸n nguéi 2212); BZ1=1,85083T(®· tÝnh ë môc 51); GZ1=17,52 kg. d.Tæn hao trong g«ng stato: PFeg1 = kgc.P1/50.Bg12..Gg1.10-3 , kW (2.116) Trong ®ã: kgc = 1,6 (theo kinh nghiÖm) lµ hÖ sè gia c«ng g«ng; Bg1 = 1,41897 T(tÝnh á môc 58). PFeg1 = 1,6.2,5.1,418972..89,4105.10-3 =0,72011 kW e.Tæn hao thÐp r¬i trªn lâi s¾t stato: PFe=PFeZ1 + PFeg1 (2.117) = 0,27001+0,72011=0,99012 kW 91.Tæn hao phô r¬i trªn stato: a.Tæn hao bÒ mÆt r¬i trªn r¨ng stato: (2.118) Trong ®ã: t1 =1,943 cm – lµ b­íc r¨ng stato (tÝnh ë môc 18); b41=3 mm – lµ bÒ réng miÖng r·nh stato; l1 = 23 cm – lµ chiÒu dµi lâi s¾t stato; Z1=48 r·nh – lµ sè r·nh stato; pbm1- lµ suÊt tæn hao bÒ mÆt trung b×nh trªn mét ®¬n vÞ bÒ mÆt stato(1m2); pbm1= (2.119) Víi : k0=1,4 ~1,8 lµ hÖ sè kinh nghiÖm; lµ hÖ sè khe hë kh«ng khÝ (tÝnh ë môc 48); - lµ mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ; t2=1,544 cm – lµ b­íc r¨ng r«to(tÝnh ë môc 38); tra h×nh 6-1 trang 141 s¸ch “TKM§” víi ; B0 == 0,13.1,0858.0,7649=0,10797 - lµ biªn ®é dao ®éng cña mËt ®é tö th«ng t¹i khe hë kh«ng khÝ. pbm1=W/m2 b.Tæn hao ®Ëp m¹ch trªn stato: (2.120) Trong ®ã: Z2 = 60 r·nh , lµ sè r·nh cña r«to; n =1500 v/ph lµ tèc ®é quay cña r«to; T (2.121) ; BZ1 =1,85083T (tÝnh ë môc 50); GZ1 =17,52 kg (tÝnh ë môc 90). 92.Tæn hao phô trªn r«to: a.Tæn hao bÒ mÆt trªn r¨ng r«to: (2.122) Trong ®ã: t2 =1,544 cm – lµ b­íc r¨ng stato (tÝnh ë môc 37); b42=1,5 mm – lµ bÒ réng miÖng r·nh stato; l2 = 23,5 cm – lµ chiÒu dµi lâi s¾t r«to; Z2=60 r·nh – lµ sè r·nh r«to; Pbm2- suÊt tæn hao bÒ mÆt trung b×nh trªn mét ®¬n vÞ bÒ mÆt r«to( 1m2); pbm2= (2.123) Víi : k0=1,7 ~2 lµ hÖ sè kinh nghiÖm; lµ hÖ sè khe há kh«ng khÝ (tÝnh ë môc 48); - lµ mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ; t1=1,943 cm – lµ b­íc r¨ng r«to(tÝnh ë môc 18); tra h×nh 6-1 trang 141 s¸ch “TKM§” víi ; B0 = = 0,19.1,0858.0,7649=0,1578 - lµ biªn ®é dao ®éng cña mËt ®é tö th«ng t¹i khe hë kh«ng khÝ. pbm2=W/m2 b.Tæn hao ®Ëp m¹ch trªn r¨ng r«to: (2.124) Trong ®ã: Z1 = 48 - lµ sè r·nh cña stato; n =1500 v/ph lµ tèc ®é quay cña r«to; (2.125) ; BZtb2 =1,61379 T; GZ2 =25,8347 kg (tÝnh ë môc 90); 93.Tæn hao s¾t phô: PFef=Pbm1+Pbm2+P®m1+P®m2 (2.126) PFef=0,00953+0,03569+0,006721+0,03216=0,0841 kW 94.Tæn hao c¬: Pc¬=kc¬.(n/1000)2(D/100)3.10-3 kW (2.127) Trong ®ã: kc¬ = 7 tra trang 145 s¸ch “TKM§” . Pc¬ = 7.(1500/1000)2(297/100)3.10-3=0,41262 kW 95.Tæn hao tiÕp xóc cña chæi than lªn vµnh tr­ît: (2.128) Trong ®ã: kms=0,15~0,17 – hÖ sè ma s¸t; lµ ¸p suÊt chæi than; sv – lµ tæng diÖn tÝch tiÕp xóc cña chæi than, cm2; - lµ tèc ®é cña bÒ mÆt vµnh tr­ît, m/s; LÊy mËt ®é dßng ®iÖn trong chæi than Jt=12 A/cm2 th× tiÕt diÖn chæi than ®­îc tÝnh nh­ sau: theo phô lôc vÏ chæi than (phô lôc X trang 645) ta chän c¸c kÝch th­íc sau: lt = 16 mm lµ kÝch th­íc theo ph­¬ng tiÕp tuyÕn; bt = 25 mm lµ kÝch th­íc h­íng trôc; Sè chæi than trªn mét vµnh tr­ît: ta chän nt=6 MËt ®é dßng ®iÖn trªn chæi: TiÕt diÖn tiÕp xóc trªn c¶ ba vµnh tr­ît: St=bt.lt.nt.m2=1,6.2,5.6.3=72 cm2 (2.129) Víi ®­êng kÝnh ngoµi vµnh tr­ît lµ Dv=20 cm th× tèc ®é ®­êng bÒ mÆt vµnh tr­ît b»ng: (2.130) 96.Tæn hao kh«ng t¶i: P0=PFe+PFef+Pms+Pc¬ ,kW (2.131) P0=0,99012+0,0841+0,28278+0,41262 P0=1,76961 kW. 97.Tæn hao phô: Pf=0,005.= kW (2.132) 98.§iÖn trë tõ ho¸: r12= (2.133) TÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi: (gi¸ trÞ nµy nªn ë kho¶ng 0,050,35 ). 99.Dßng ®iÖn kh«ng t¶i: Thµnh phÇn ®iÖn trë : Trong ®ã: lµ dßng tõ ho¸ lâi thÐp (tÝnh ë môc 67); r1=0,0304 (tÝnh ë môc 72); Thµnh phÇn ®iÖn kh¸ng: Dßng ®iÖn kh«ng t¶i: A 100.HÖ sè c«ng suÊt lóc kh«ng t¶i: cosj0 (2.134) 2.7.§Æc tÝnh lµm viÖc 102.®Æc tÝnh lµm viÖc: 1.C¸c th«ng sè : r1=0,0337 (tÝnh ë môc 72); 0,04222 (tÝnh ë môc 79); (tÝnh ë môc 84); (tÝnh ë môc 87); (tÝnh ë môc 88). 2.c¸c th«ng sè cÇn tÝnh : , I®bx= I®br= (2.135) = E1=U1- (2.136) (2.137) I’2=I2/= (2.138) S®m (2.139) Sm= (2.140) 3.B¶ng ®Æc tÝnh : sè TT s ®¬n vÞ 0.005 0.01 0.025 0.029 0.031 0.05 0.14 1 8.86 4.447 1.8 1.552 1.467 0.917 0.35 2 0.314 0.314 0.314 0.314 0.314 0.314 0.31 3 8.866 4.458 1.827 1.583 1.5 0.969 0.47 4 A 25.37 50.45 123.1 142.1 149.9 232 479 5 0.999 0.998 0.985 0.98 0.978 0.946 0.74 6 0.035 0.07 0.172 0.198 0.209 0.324 0.67 7 A 26.65 51.08 120.5 138.1 145.2 216.6 350 8 A 39.17 41.77 59 65.86 68.98 111.8 352 9 A 47.38 65.98 134.2 153 160.8 243.7 497 10 0.562 0.774 0.898 0.903 0.904 0.889 0.71 11 KW  17.59 33.71 79.52 91.12 95.85 142.9 231 12 KW 0.227 0.44 1.82 2.365 2.613 6.007 24.9 13 KW  0.082 0.322 1.92 2.557 2.846 6.82 29.1 14 KW  0.088 0.176 0.428 0.494 0.522 0.808 1.67 15 KW  0.088 0.169 0.398 0.456 0.479 0.715 1.16 16   P0 KW 1.77 1.77 1.77 1.77 1.77 1.77 1.77 17 KW 2.027 2.436 4.516 5.276 5.617 10.11 33.7 18 KW 15.56 31.27 75.01 85.84 90.24 132.8 197 19 0.885 0.928 0.943 0.942 0.941 0.929 0.85 H×nh 1.10 §Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn r«to d©y quÊn P=90 kW 4.C¸c th«ng sè ®Þnh møc: P®m=90,24 kW; ; cosj®m; I1®m=160,8 A; S®m=0,031; Sm=0,14; I2’®m=149,9 A; I2m’=479 A. 5.Béi sè m« men cùc ®¹i: (2.141) 2.8.TÝnh to¸n nhiÖt 2.8.1.T×m hiÓu vÒ ph¸t nãng m¸y ®iÖn Khi lµm viÖc , trong m¸y ®iÖn sinh ra c¸c tæn hao, n¨ng l­îng tiªu tèn ®ã biÕn thµnh nhiÖt n¨ng vµ lµm nãng c¸c bé phËn cña m¸y. Khi tr¹ng th¸i nhiÖt trong m¸y ®· æn ®Þnh th× toµn bé nhiÖt l­îng ph¸t ra tõ m¸y ®Òn to¶ ra m«i tr­êng xung quanh nhê sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a c¸c bé phËn cña m¸ybÞ ®èt nãng víi m«i tr­êng .Khi thiÕt kÕ mét m¸y míi th× viÖc tÝnh to¸n nhiÖt vµ gi¶i quyÕt vÊn ®Ò t¶n nhiÖt cho m¸y ®iÖn lµ mét viÖc tèi quan träng.Ta cÇn x¸c ®Þnh ®­îc ®é t¨ng nhiÖt ®é cho phÐp gi÷a d©y quÊn víi m«i tr­êng. §é t¨ng nhiÖt nµy phô thuéc chñ yÕu vµo tÝnh chÊt vËt liÖu c¸ch ®iÖn , chÕ ®é lµm viÖc cña m¸y, m«i tr­êng lµm viÖc vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o. Nguån nhiÖt chñ yÕu trong m¸y ®iÖn lµ tæn hao trong d©y quÊn vµ lâi s¾t. Mét sè bé phËn kh¸c còng ph¸t nãng (mÆt cùc tõ m¸y ®iÖn ®ång bé , vµnh Ðp lâi s¾t ..) §éng c¬ thiÕt kÕ sö dông hÖ thèng th«ng giã däc trôc, dïng qu¹t giã h­íng t©m ®Æt ë hai ®Çu cña ®éng c¬ ®iÖn, giã thæi trùc tiÕp trªn bÒ mÆt lâi s¾t vµ phÇn ®Çu nèi cña d©y quÊn. 2.8.2.TÝnh to¸n nhiÖt theo ph­¬ng ph¸p ®¬n gi¶n 103.TÝnh to¸n ®é t¨ng nhiÖt ®é ë chÕ ®é nhiÖt ®é æn ®Þnh(chÕ ®é ®Þnh møc): *.§é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn stato: a.§é t¨ng nhiÖt theo chiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh: , 0c (2.142) Trong ®ã: -lµ chiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh cña mét phÝa , 0,04 cm A - t¶i ®iÖn tõ (A/cm) , tÝnh l¹i nh­ sau = (2.143) J=5,27 A/mm2 - lµ mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn stato (môc 22); t1=1,943 cm –lµ b­íc r¨ng stato C1 – lµ chu vi r·nh stato (cm) , víi r·nh qu¶ lª th× C2 ®­îc tÝnh nh­ sau: C1= cm (2.144) C1= C1=7,38 cm - lµ ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn ë nhiÖt ®é cho phÐp , víi cÊp c¸ch ®iÖn B th× lµ hÖ sè dÉn nhiÖt cña c¸ch ®iÖn b.§é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t stato so víi m«i tr­êng: b.1.Dßng nhiÖt qua ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt : (2.145) Trong ®ã: PFe1=0,99012 kW – lµ tæn hao s¾t cña stato lóc kh«ng t¶i ( môc 91); Pf – lµ tæn hao phô khi cã t¶i , Pf=479 W (tÝnh ë b¶ng ®Æc tÝnh lµm viÖc ë chÕ ®é ®Þnh møc); Dn=43,7 cm – lµ ®­êng kÝnh ngoµi stato; D=29,7 cm – lµ ®­êng kÝnh trong stato; l1= 23 cm lµ chiÒu dµi lâi s¾t stato. b.2.HÖ sè t¶n nhiÖt bÒ mÆt : (2.146) Trong ®ã: víi th«ng giã h­íng trôc; v-tèc ®é dµi ë bÒ mÆt r«to hay vµnh ngoµi cña qu¹t khi th«ng giã h­íng trôc(tÝnh ë môc c¸nh qu¹t); v= (2.147) n®m=(1-s®m).n®b=(1-0,031).1500=1453,5 vg/ph (2.148) b.3.§é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t stato: (2.149) c.§é t¨ng nhiÖt ®é cña mÆt ngoµi phÇn ®Çu nèi d©y quÊn stato: (2.150) Trong ®ã: (2.151) t1=1,943 cm lµ b­íc r¨ng stato; C1=7,38 cm lµ chu vi phÇn r·nh stato (tÝnh ë môc trªn); v=22,44 m/s – lµ tèc ®é dµi ë bÒ mÆt r«to hay vµnh ngoµi cña qu¹t khi th«ng giã h­íng trôc (tÝnh ë môc trªn). d.§é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn stato: , 0c (2.152) Trong ®ã: (tÝnh ë môc a); (tÝnh ë môc b); (tÝnh ë môc c); l® = l®1 lµ chiÒu dµi ®Çu nèi cña d©y dÉn stato , l®1=29,81 cm (môc 81); l1=29,7 cm lµ chiÒu dµi lâi s¾t stato (tÝnh ë môc 14); *.§é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn r«to: a.§é t¨ng nhiÖt theo chiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh r«to: , 0c (2.153) Trong ®ã: A- lµ t¶i ®­êng cña d©y quÊn r«to; (2.154) =0,085 cm - lµ chiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh cña mét phÝa; J2=5,8327 A/mm2 - lµ mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn r«to ( ®· tÝnh ë môc 45) t2=1,544 cm –lµ b­íc r¨ng r«to C2 – lµ chu vi r·nh stato (cm) , víi r·nh r«to th× C2 ®­îc tÝnh nh­ sau: (2.155) C2=2.2,93+0,6+2. C2= 7,2 cm (dùa vµo h×nh 1.4) b.§é t¨ng nhiÖt mÆt ngoµi lâi s¾t r«to so víi nhiÖt ®é m«i tr­êng: ,0c (2.156) b1. TÝnh dßng nhiÖt qua ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt: (2.157) -Tæn hao s¾t cña r«to: ë r«to th× tÇn sè cña r«to f2=sf1=0,031.50=1,55 Hz rÊt nhá nªn cã thÓ coi tæn hao s¾t trong r¨ng vµ g«ng r«to lµ kh«ng cã , nh­ vËy th× tæn hao s¾t ë r«to chØ cßn hai tæn hao phô lµ tæn hao bÒ mÆt vµ tæn hao ®Ëp m¹ch. Trong ®ã: Pbm2=35,69 W – lµ tæn hao bÒ mÆt trªn r¨ng stato(môc 93); P®m2=32,16 W – lµ tæn hao ®Ëp m¹ch trong r¨ng stato(môc 93). -Tæn hao phô lóc cã t¶i Pf=479 W tÝnh ë b¶ng ®Æc tÝnh lµm viÖc øng víi s®m b2.HÖ sè t¶n nhiÖt bÒ mÆt: (2.158) Trong ®ã: ; v=22,44 m/s- lµ vËn tèc bÒ mÆt r«to hay qu¹t ( tÝnh ë môc trªn). b3.§é t¨ng nhiÖt mÆt ngoµi lâi s¾t r«to so víi m«i tr­êng: c.§é t¨ng nhiÖt mÆt ngoµi phÇn ®Çu nèi d©y quÊn r«to so víÝ nhiÖt ®é m«i tr­êng : (2.159) c1.Dßng nhiÖt qua ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn r«to: (2.160) Trong ®ã: - lµ ®iÖn trë suÊt cña d©y dÉn ë nhiÖt ®é cho phÐp A2=371,3 A/cm – lµ t¶i ®­êng (®­îc tÝnh ë phÇn trªn) J2=5,8327 A/mm2 – mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn r«to (môc 45) c2.HÖ sè t¶n nhiÖt bÒ mÆt : (2.161) Trong ®ã: ; v=22,44 m/s- lµ vËn tèc bÒ mÆt r«to hay qu¹t ( tÝnh ë môc trªn) c3.§é t¨ng nhiÖt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn r«to: d.§é t¨ng nhiÖt d©y quÊn r«to: Trong ®ã: l®2=33,4 cm – lµ chiÒu dµi phÇn ®Çu nèi d©y quÊn r«to(môc 74) PhÇn hai KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n c¬ c¸c bé phËn chñ yÕu cña m¸y ®iÖn Ch­¬ng 3 Lùa chän kÕt cÊu c¬ b¶n 3.1.§¹i c­¬ng vÒ kÕt cÊu cña m¸y ®iÖn ThiÕt kÕ kÕt cÊu ph¶i b¶o ®¶m sao cho m¸y gän nhÑ ,®¶m b¶o ®é tin cËy cña m¸y lóc lµm viÖc , ®¶m b¶o b¶o d­ìng m¸y thuËn tiÖn ®¶m b¶o chÕ t¹o ®¬n gi¶n , ®¶m b¶o b¶o chÕ t¹o ®¬n gi¶n ,gi¸ thµnh h¹ , th«ng giã t¶n nhiÖt tèt mµ vÉn cã ®é cøng vµ ®é bÒn nhÊt ®Þnh.Th­êng c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y ®Ó thiÕt kÕ ra mét kÕt cÊu thÝch hîp , sau ®ã tÝnh to¸n c¬ c¸c bé phËn ®Ó x¸c ®Þnh ®é cøng vµ ®é bÒn cña c¸c chi tiÕt m¸y.V× vËy thiÕt kÕ kÕt cÊu lµ mét phÇn quan träng trong toµn bé thiÕt kÕ m¸y ®iÖn. 1.KÕt cÊu stato cña m¸y ®iÖn a.Vá m¸y Khi thiÕt kÕ kÕt cÊu vá m¸y stato ph¶i phèi hîp yªu cÇu vÒ truyÒn nhiÖt vµ th«ng giã , ®ång thêi ph¶i cã ®ñ ®é cøng vµ ®é bÒn , kh«ng nh÷ng sau khi l¾p ®Æt lâi s¾t mµ c¶ khi gia c«ng vá.Víi m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé r«to d©y quÊn c«ng suÊt ®Çu trôc P2=90 KW ta sö dông vá m¸y cã g©n trong cã ®Æc ®iÓm lµ lóc gia c«ng , tèc ®é c¾t gät chËm nh­ng ph«i liÖu bá ®i Ýt h¬n lµ vá kh«ng cã g©n trong. H×nh 1.11 Vá m¸y ®óc b»ng gang g©n trong. b.lâi s¾t stato Víi ®­êng kÝnh ngoµi cña lâi s¾t m¸y ®ang tÝnh to¸n Dn=43,7 cm th× ta dïng tÊm nguyªn ®Ó lµm lâi s¾t.Lâi s¾t sau khi Ðp vµo vá cã mét chèt cè ®Þnh víi vá m¸y ®Ó khái bÞ quay d­íi t¸c dông cña m«men ®iÖn tõ. 2.KÕt cÊu r«to m¸y ®iÖn xoay chiÒu Víi ®­êng kÝnh r«to nhë h¬n 350 mm th× lâi s¾t r«to th­êng ®­îc Ðp trùc tiÕp lªn trôc Khi ®­êng kÝnh r«to kh«ng lín, phÇn trong lâi thÐp c¾t ra kh«ng ®­îc dïng vµo môc ®Ých g× cã gi¸ trÞ kÝnh tÕ lín mµ kÕt cÊu r«to cña l¹i ®­îc ®¬n gi¶n ho¸.nh­ vËy th× víi ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to d©y quÊn ®ang thiÕt kÕ th× ta dïng ph­¬ng ph¸p nµy.Ta dïng vµnh Ðp ®Ó Ðp chÆt lâi thÐp vµ dïng ®Ó lµm gi¸ ®ì ®Çu d©y quÊn r«to.Víi d¹ng r·nh r«to d¹ng nöa kÝn th× ta dïng nªm ®Ó cè ®Þnh d©y trong r·nh. H×nh 1.13 Dïng chèt cè ®Þnh lâi s¾t r«to 3.2.TÝnh to¸n trôc Trôc cña ®éng c¬ ®iÖn ngoµi chÞu toµn bé träng l­îng cña r«to ra ,th× nã cßn chÞu m«men xo¾n vµ m«men uèn trong qu¸ tr×nh truyÒn ®éng t¶i .Trôc cña m¸y cßn chÞu lùc h­íng trôc víi m¸y trôc ®øng .Ngoµi ra trôc cßn chÞu lùc tõ mét phÝa do khe hë kh«ng khÝ kh«ng ®Òu sinh ra , lùc do c©n b»ng ®éng kh«ng tèt g©y nªn , nhÊt lµ khi qu¸ tèc ®é giíi h¹n. Yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi mét trôc khi thiÕt kÕ : -Ph¶i cã ®ñ ®é bÒn ë tÊt c¶ c¸c tiÕt diÖn cña trôc khi m¸y lµm viÖc , kÓ c¶ lóc cã sù cè ng¾n m¹ch. -ph¶i cã ®ñ ®é cøng ®Ó tr¸nh sinh ra ®é vâng qu¸ lín lµm ch¹m r«to víi stato. - tèc ®é giíi h¹n cña trôc ph¶i kh¸c nhiÒu cíi tèc ®é lóc m¸y lµm viÖc b×nh th­êng. Víi m¸y ®ang thiÕt kÕ ë ®©y ta chän ph«i liÖu lµ thÐp c¸n ®Ó gia c«ng trôc m¸y. 1.TÝnh ®é vâng cña trôc *X¸c ®Þnh m«men quay ®Þnh møc ë ®Çu trôc: M®m= , Nm (3.1) Trong ®ã: P®m=P2 =90 kW lµ c«ng suÊt c¬ ë ®Çu trôc lµ tèc ®é gãc ®Þnh møc cña r«to , rad/s n®m-tèc ®é cña r«to ë chÕ ®é dÞnh møc n®m=(1-s®m).n®b=(1-0,031).1500=1453,5 vg/ph = ,rad/s (3.2) = rad/s M®m= Nm HoÆc tÝnh m«men ë ®Çu trôc theo ®¬n vÞ sau M®m=0,975. ,kGm (3.3) M®m=0,975. kGm = 6037 kG.cm * Dùa vµo phô lôc I vµ III s¸ch “TKM§” ®Ó x¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc l¾p ®Æt Víi m¸y cã kÝ hiÖu 4A250M4 ( ®éng c¬ kh«ng ®ång bé cã h=250 mm kÝch th­íc l¾p ®Æt lo¹i M , cã 4 cùc , ®­îc chØnh söa ®Õn lÇn thø 4 ). -l30=955 mm; -h31=640mm; -h=250mm; -Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç bu l«ng ch©n m¸y lµ b10=406 mm; -§­êng kÝnh lç ch©n m¸y d10=24 mm; -Kho¶ng c¸ch gi÷a hai lç ch©n m¸y theo chiÒu däc trôc l10=349 mm; -Kho¶ng c¸ch tõ lç ch©n m¸y tíi bËc cuèi cña trôc l31=168 mm; -§­êng kÝnh ®Çu trôc d1=65 mm; -ChiÒu dµi cña ®Çu trôc l1=140 mm; - khèi l­îng, 510 kg. *Lùa chän æ bi: Dùa vµo phô lôc XII s¸ch ‘TKM§”cña TrÇn Kh¸nh Hµ vµ NguyÔn Hång Thanh ta chän lo¹i æ bi lo¹i trung b×nh víi c¸c kÝch th­íc sau + KÝ hiÖu æ bi : 214 + ®­êng kÝnh trong æ bi : d=70 mm + §­êng kÝnh ngoµi æ bi : D=150 mm + BÒ réng æ bi : B=35 mm + B¸n kÝnh gãc l­în : r=3,5 mm + Tèc ®é quay cña æ bi : nbi=5000 vg/ph *Lùa chän vµnh tr­ît : Ta cã thÓ dùa vµo kÝch th­íc cña chæi than theo tiªu chuÈn ë phô lôc X s¸ch “TKM§” ®Ó x¸c ®Þnh kÝch th­íc vµnh tr­ît.Víi kÝch th­íc chæi than ®· ®­îc chän ë môc 97 lµ 16x25 cm th× ta chän kÝch th­íc vµnh tr­ît cã chiÒu réng lín h¬n chiÒu kÝch th­íc h­íng trôc cña chæi than mµ cô thÓ nh­ sau H×nh 1.15 kÝch th­íc chæi vµ vµnh tr­ît Víi kÝch th­íc chæi than lµ l=16mm , b= 25 mm ta chän bÒ réng vµnh tr­ît lµ bv=30 mm.§­êng kÝnh ngoµi vµnh tr­ît lµ Dv=20 cm (®· chän ë môc 97). *Lùa chän nèi trôc b»ng khíp nèi mÒm M«men lín nhÊt sinh ra ë trôc ®éng c¬: Mmax=mmax.M®m=2,261.6037=13649,657 kG.cm (3.4) Theo phô lôc XI b¶ng XI.2 khíp nèi ®µn håi ta chän ®­îc lo¹i khíp nèi sau Lo¹i MYBII8 cã m«men lín nhÊt Mmax=28200 kG.cm - §­êng kÝnh ngoµi cña khíp nèi D=295 mm , - §­êng kÝnh tÝnh ë t©m c¸c vÊu lµ D1=210 mm - ChiÒu dµi thß ra cña c¸c vÊu lµ l=56 mm - Sè vÊu hay sè chèt lµ 8 - §­êng kÝnh lç d mm(nhá nhÊt dmin=60mm , lín nhÊt dmax=75 mm) - chiÒu dµi khíp nèi kh«ng kÓ ®Çu thß vÊu L=142 mm *Lùa chän r·nh then: H×nh 1.16 kÝch th­íc then ®Çu trôc Tra b¶ng 9.1a c¸c th«ng sè cña then b»ng ( s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp mét cña TrÞnh ChÊt vµ Lª V¨n UyÓn) (trang173) ta chän ®­îc c¸c kÝch th­íc sau ®©y øng víi ®­êng kÝnh ®Çu trôc d = 65 mm - bÒ réng then b = 18 mm - chiÒu cao then h = 11 mm - ChiÒu cao r·nh then trªn trôc t2=4.4 mm - chiÒu s©u r·nh then trªn trôc t1= 7 mm - chiÒu dµi then l = 120 mm - b¸n kÝnh gãc l­în cña r·nh r , rmin=0,25 mm ; rmax= 0,4 mm Chän then chç l¾p lâi s¾t r«to(d = 89 mm): b=25 mm; h=14 mm; t1=9mm; t2=5,4 mm; rmim=0,4 mm; rmax=0,6 mm Chän then chç l¾p thanh gi÷ vµnh tr­ît(d = 60 mm): b=11 mm; h=11mm; t1=7 mm; t2=4,4 mm; rmin=0,25mm; rmax=0,4mm *Th«ng qua c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n ë trªn ta cã thÓ chän h×nh d¸ng vµ c¸c kÝch th­íc cña c¸c bËc trôc r«to nh­ h×nh vÏ sau: H×nh 1.17 .TÝnh to¸n trôc +Träng l­îng phÇn øng: G=6,3.(D2.l+lv.Dv).10-3 , kg (3.5) Trong ®ã: D -lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña r«to, D=29,5 cm (tÝnh ë môc 35); l-lµ chiÒu dµi lâi s¾t r«to, l=l2=23,5 cm (®· tÝnh ë môc 37); lv-tæng chiÒu dµi vµnh tr­ît, lÊy lv=3bv=3.3=9 cm; Dv- lµ ®­êng kÝnh vµnh tr­ît, Dv=20 cm (®· biÕt ë môc trªn). G = 6,3.(29,52.23,5+202.9).10-3=151,52 kg +M«men xo¾n ®Çu trôc ®Þnh møc: , kg.cm (3.6) Trong ®ã: P2-lµ c«ng suÊt ®Þnh møc ë ®Çu trôc , kW; n®m – lµ tèc ®é quay ®Þnh møc cña r«to. kg.cm +Lùc kÐo ®Çu trôc: , kg (3.7) Trong ®ã: k2- lµ hÖ sè qu¸ t¶i khi m¸y lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn b×nh th­êng ; R0-lµ b¸n kÝnh cña khíp nèi mÒn tÝnh ë t©m c¸c vÊu kg +TÝnh sa , sb , s0 theo b¶ng sau ®©y: -tÝnh sb : (3.8) Trong ®ã: yi – lµ c¸c kho¶ng c¸ch thø i trong ®o¹n b; Ji –lµ m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ë c¸c bËc thang; (3.9) di – lµ ®­êng kÝnh ë c¸c bËc thang; - tÝnh sa: (3.10) Trong ®ã: xi – lµ kho¶ng c¸ch thø i trong ®o¹n a - tÝnh s0: (3.11) Ta lËp mét b¶ng tÝnh sau TiÕt diÖn di(cm) Ji(cm4) yi(cm) yi3 (cm3) yi3-yi-13(cm3) (yi3-yi-13)/Ji yi2 (yi2-yi-12) (yi2-yi-12)/ji PhÇn bªn ph¶i trôc 1b 7 117.8 1.75 5.3594 5.3594 0.0455 3.063 3.063 0.026 2b 7.5 155.24 7.75 465.48 460.13 2.964 60.06 57 0.3672 3b 8 200.96 14.75 3209 2743.6 13.652 217.6 157.5 0.7837 4b 9.5 399.62 17.25 5133 1923.9 4.8144 297.6 80 0.2002 5b 8.9 307.83 30.5 28373 23240 75.495 930.3 632.7 2.0553 96.972 3.4324 PhÇn bªn tr¸i trôc TiÕt diÖn di(cm) Ji(cm4) Xi(cm) Xi3(cm3) Xi3-Xi-13 (Xi3-Xi-13)/Ji 1a 7 117.8 1.75 5.3594 5.359 0.045 2a 7.5 155.24 7.75 465.48 460.1 2.964 3a 8.9 307.83 16.75 4699.4 4234 13.75 4a 8.4 244.27 17.25 5133 433.5 1.775 5a 8.9 307.83 30.5 28373 23240 75.5 94.03 +§é vâng fG do träng l­îng r«to g©y nªn ë tiÕt diÖn 1-1’ gi÷a lâi s¾t r«to: (3.12) Trong ®ã : E- lµ m«dun ®µn tÝnh cña thÐp . E=2,1.106 kg/cm2; l - tæng chiÒu dµi cña hai ®o¹n a vµ ®o¹n b. cm +§é vâng trôc fP do lùc ®Çu trôc P g©y nªn ë tiÕt diÖn 1-1’ , cm (3.13) +§é lÖch t©m ban ®Çu e0: e0=0,1.+fG+fP , cm (3.14) e0= 0,1.0,1+0,00115+6,98.10-5 0,01122 cm +Lùc tõ mét phÝa ban ®Çu: , kg (3.15) Trong ®ã: D – lµ ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t r«to; l – chiÒu dµi lâi s¾t r«to. +§é vâng fM do lùc tõ mét phÝa g©y nªn ë tiÕt diÖn 1-1’: fM = , cm (3.16) Trong ®ã: f0- lµ ®é vâng do t¸c dông cña lùc tõ mét phÝa ®­îc tÝnh víi mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ f0===0,00177 cm (3.17) m= (3.18) fM = cm +§é vâng tæng ë tiÕt diÖn 1-1’: f= fG+fP+fM = 0,00115+6,98.10-5+0,0021=0,00332 cm (3.19) ®é vâng nµy nhá h¬n 10%=0,1.0,1=0,01 cm nªn cho phÐp b.Tèc ®é giíi h¹n: vßng /phót. (3.20) Tèc ®é nµy cao h¬n h¼n tèc ®é ®Þnh møc nªn ®é cøng cña trôc coi nh­ ®¹t yªu cÇu. c.TÝnh ®é bÒn cña trôc: c1.KiÓm nghiÖm ë tiÕt diÖn 1-c: *M«men uèn: M=k.P.l1c=2.172,49.19,6 =6761,6 kg.cm (3.21) Trong ®ã: l1c-lµ kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt lùc P ®Õn tiÕt diÖn 1c k=2 lµ hÖ sè qu¸ t¶i *M«men kh¸ng uèn: W=0,1.d30 = 0,1.5,83=19,5112 cm3 (3.22) Trong ®ã: d0 lµ kÝch th­íc ®Çu trôc trõ ®i phÇn ¨n s©u cña r·nh then vµo trôc ; d0=65-t1=65-7 =58 mm =5,8 cm . *øng suÊt kÐo cña trôc ë tiÕt diÖn 1-c: , kg/cm2 (3.23) Trong ®ã - lµ hÖ sè tû lÖ gi÷a øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n cho phÐp.Víi m¸y ®iÖn quay thuËn nghÞch th× chän =0,8; k=2 –lµ hÖ sè qu¸ t¶i . kg/cm2 Tra c«ng thøc 10.30 môc 10.4 tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh (trang 200) ch­¬ng 10 s¸ch “tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ “ .TrÞ sè øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu s¸ch “tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ “tËp mét (trang 195) ta cã:=0,8. = 0,8 .3600=2880 kg/cm2, ë ®©y = 3600 kg/cm2 – lµ giíi h¹n ch¶y cña thÐp ®Ó lµm trôc. Nh­ vËy ta thÊy r»ng do ®ã mµ ®o¹n trôc ®­îc thiÕt kÕ nµy ®ñ ®iÒu kiÖn cho phÐp. c2.kiÓm nghiÖm c¸c tiÕt diÖn trong ®o¹n b cña trôc: *TÝnh ph¶n lùc B trªn æ trôc B : Dùa vµo h×nh vÏ tÝnh to¸n trôc ë trªn ta cã thÓ tÝnh B nh­ sau Tæng m«men d©y ra ë æ bi A lµ b»ng kh«ng Hay B.l- (G+Q).a – k.P.(l+c) =0 B = (3.24) Trong ®ã: P –lµ lùc kÐo ë ®Çu trôc Q lµ lùc mét phÝa cã tÝnh ®Õn ®é vâng Q= = kg (3.25) B= kg *M«men uèn ë tiÕt diÖn 1-b : M = kP.lP - B .lb (3.26) Trong ®ã : lb vµ lp lÇn l­ît lµ chiÒu dµi tõ c¸c ®iÓm t¸c dông cña lùc P vµ lùc B ®Õn c¸c tiÕt diÖn cÇn tÝnh mµ cô thÓ ë ®©y lµ tiÕt diÖn 1-b M =2.172,49.25,1- 691,36.1,75 = 7449,12 kg.cm *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 1-b: W = 0,1.d31-b = 0,1.73=34,3 cm3 *øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 1-b: =kg/cm2 Nh­ vËy ta thÊy lµ ë tiÕt diÖn trôc nµy th× øng suÊt uèn tÝnh ®­îc nhá h¬n øng suÊt uèn cho phÐp ë ®­êng kÝnh tiÕt diÖn d= 70 mm lµ *M«men uèn ë tiÕt diÖn 2-b: M = kP.lP -B .lb=2.172,49.31,1 -691,36.7,75 =5370,84 kg *M«men uèn ë tiÕt diÖn 2-b: W=0,1.d32-b = 0,1.7,53=42,1875 cm3 *øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 2-b: =kg/cm2 *M«men uèn ë tiÕt diÖn 3-b: M = kP.lP +B .lb=2.172,49.38,1 – 691,36.14,75 =2946,2 kg *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 3-b: W=0,1.d33-b = 0,1.83=51,2 cm3 * øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 3-b: =kg/cm2 *M«men uèn ë tiÕt diÖn 4-b: M = kP.lP - B .lb=2.172,49.40,6 – 691,36.17,25 =2080,228 kg *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 4-b: W=0,1.d34-b=0,1.9,53=85,7375 cm3 * øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 4-b: =kg/cm2 C3.kiÓm nghiÖm c¸c tiÕt diÖn trong ®o¹n a cña trôc: *x¸c dÞnh ph¶n lùc A trªn æ trôc A : Tõ h×nh vÏ tÝnh to¸n trôc ë trªn ta cã thÓ x¸c ®inh A th«ng qua viÖc t×m tæng c¸c m«men do c¸c lùc t¸c ®éng lªn gèi trôc lµ ë æ bi B Hay A.l - (G+Q).b – k.P.c =0 Rót ra ®­îc A= (3.27) Thay sè A= kg *M«men uèn ë tiÕt diÖn 1-a: M=A.l1-a = 346,38.1,75 =606,165 kg.cm (3.28) Trong ®ã : l1-a – lµ chiÒu dµi tõ ®iÓm t¸c dông cña lùc A ®Õn tiÕt diÖn 1-a *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 1-a: W=0,1.d3=0,1.73 = 34,3 cm3 *øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 1-a: (3.29) *M«men uèn ë tiÕt diÖn 2-a: M=A.l2-a = 346,38.7,75=2684,445 kg.cm *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 2-a: W = 0,1.d2-a3=0,1.7,53=42,1875 cm3 *øng suÊt uèn ë tݪt diÖn 2-a: *M«men uèn ë tiÕt diÖn 3-a: M=A.l3-a = 346,38.16,75=5801,865 kg.cm *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 3-a: W = 0,1.d3-a3=0,1.8,93=70,4969 cm3 * øng suÊt uèn ë tݪt diÖn 3-a: *M«men uèn ë tiÕt diÖn 4-a: M=A.l4-a = 346,38.17,25=5975 kg.cm *M«men kh¸ng uèn ë tiÕt diÖn 4-a: W = 0,1.d4-a3=0,1.8,43=59,27 cm3 *øng suÊt uèn ë tiÕt diÖn 4-a: 3.3.TÝnh träng l­îng vËt liÖu t¸c dông vµ chØ tiªu sö dông a.Träng l­îng thÐp silic cÇn chuÈn bÞ: (2.31) Trong ®ã: Dn = 43,7 cm – lµ ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato; l1 =23 cm – lµ chiÒu dµi lâi s¾t stato; kc lµ hÖ sè Ðp chÆt lâi thÐp stato; = 7,8 g/cm3 – lµ träng l­îng riªng cña thÐp. b.Träng l­îng ®ång d©y quÊn stato: +Khi kh«ng tÝnh c¸ch ®iÖn: (2.32) Trong ®ã: Z1=48 – lµ sè r·nh stato; ur1 =20 – lµ sè thanh dÉn t¸c dông cña mét r·nh; n1= 4 lµ sè sîi chËp khi quÊn d©y thµnh c¸c bèi d©y; s1=1,911 mm2 – lµ tiÕt diÖn d©y quÊn stato; ltb=52,81 cm – lµ chiÒu dµi trung b×nh nöa vßng d©y cña d©y quÊn stato(tÝnh ë môc 71); - lµ träng l­îng riªng cña ®ång. +Khi kÓ c¶ c¸ch ®iÖn: (3.33) Trong ®ã: dc® = 1,645 mm – lµ ®­êng kÝnh kÓ c¶ c¸ch ®iÖn cña d©y quÊn stato; d=1,56 mm – lµ ®­êng kÝnh kh«ng kÓ c¸ch ®iÖn cña d©y quÊn stato. c.Träng l­îng ®ång ë d©y quÊn r«to: (3.34) Trong ®ã: Z2 = 60 – lµ sè r·nh cña r«to; s2 =49,14 mm2 – lµ tiÕt diÖn thanh dÉn r«to(tÝnh ë môc 45); ltb2=56,9 cm – lµ chiÒu dµi trung b×nh nöa vßng d©y cña d©y quÊn r«to(tÝnh ë môc 76). d.ChØ tiªu kinh tÕ vÒ vËt liÖu t¸c dông: *ThÐp kÜ thuËt ®iÖn: gFe= (3.35) *§ång: gcu= (3.36) PhÇn 3 ThiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay Ch­¬ng 4 ThiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay 4.1.T×m hiÓu chung vÒ r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay R«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn xoay chiÒu bao gåm hai bé phËn chÝnh ®ã lµ lâi s¾t r«to vµ d©y quÊn r«to. M¹ch tõ cña m¸y ®iÖn quay gåm hai phÇn : m¹ch tõ phÇn tÜnh vµ m¹ch tõ phÇn quay(r«to).§èi víi m¸y ®iÖn mét chiÒu vµ mét sè m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé phÇn quay lµ phÇn øng.§èi víi m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé vµ mét sè m¸y ®ång bé kh¸c, m¹ch tõ phÇn tÜnh lµ m¹ch tõ phÇn øng.Trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé th× r«to lµ phÇn c¶m vµ lâi thÐp cña nã ®­îc chÕ t¹o nh­ ®èi víi lâi s¾t cña phÇn øng, chØ cã ®iÒu lµ kh«ng cÇn c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c l¸, v× tÇn sè cña tõ th«ng trong nã rÊt bÐ f2=s.f1=2 3Hz.M¹ch tõ phÇn øng phÇn øng dÉn tõ th«ng xoay chiÒu. 1.R«to cña m¸y ®iÖn mét chiÒu a.Lâi s¾t phÇn øng Lâi s¾t phÇn øng dïng ®Ó dÉn tõ. Th­êng dïng ®Ó dÉn tõ. Th­êng dïng nh÷ng tÊm thÐp kü thuËt ®iÖn (thÐp hîp kim silÝc)dµy 0,5 mm phñ c¸ch ®iÖn máng ë hai mÐp råi Ðp chÆt l¹i ®ªr gi¶m hao tæn do dßng ®iÖn xo¸y g©y nªn.Trªn l¸ thÐp cã dËp h×nh d¹ng r·nh ®Ó khi Ðp l¹i th× ®Æt d©y quÊn vµo.Víi m¸y cì trung trë lªn ng­êi ta cßn dËp c¸c lç th«ng giã däc trôc.Víi c¸c m¸y nhá th× lâi ®­îc Ðp trùc tiÕp lªn trôc. b.D©y quÊn phÇn øng D©y quÊn phÇn øng lµ ®Ó sinh ra søc ®iÖn ®éng vµ cã dßng ®iÖn ch¹y qua. D©y quÊn phÇn øng th­êng lµm b»ng ®ång cã bäc c¸ch ®iÖn cã d¹ng tiÕt diÖn trßn hoÆc tiÕt diÖn ch÷ nhËt.D©y quÊn ®­îc c¸ch ®iÖn cÈn thËn víi r·nh cña lâi thÐp. §Ó tr¸nh khi quay bÞ v¨ng ra ngoµi th× ë miÖng c¸c r·nh ng­êi ta dïng nªm hoÆc ®ai lµm b»ng tre, gç ho¹c bakelÝt. c.Cæ gãp ®iÖn Cæ gãp ®iÖn dïng ®Ó ®æi chiÒu dßng ®iÖn xoay chiÒu thµnh mét chiÒu.KÕt cÊu cña cæ gãp gåm nhiÒu phiÕn gãp b»ng ®ång cã ®u«i nh¹n c¸ch ®iÖn víi nhau v»ng líp mica dµy 0,4 ®Õn 1,2 mm vµ hîp thµnh mét h×nh trô trßn. 2.R«to cña m¸y ®iÖn ®ång bé R«to cña m¸y ®iÖn ®ång bé cùc Èn lµm b»ng thÐp hîp kim chÊt l­îng cao, ®­îc rÌn thµnh khèi h×nh trô, sau ®ã gia c«ng vµ phay r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn kÝch tõ. PhÇn kh«ng phay r·nh cña r«to h×nh thµnh mÆt cùc tõ. D©y quÊn kÝch tõ ®­îc chÕ t¹o tõ d©y ®ång trÇn tiÕt diÖn ch÷ nhËt quÊn theo chiÒu mám cùc thµnh c¸c bèi d©y ®ång t©m vµ chóng ®­îc c¸ch ®iÖn víi nhau b»ng líp mica máng. R«to m¸y ®iÖn ®ång bé cùc låi c«ng suÊt nhá vµ trung b×nh cã lâi thÐp ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp ®øc vµ gia c«ng thµnh khèi l¨ng trô hoÆc khèi h×nh trô trªn mÆt cã ®Æt c¸c cùc tõ. ë c¸c m¸y lín th× lâi thÐp ®­îc h×nh thµnh bëi c¸c tÊm thÐp dµy 1 ®Õn 6 mm, ®­îc dËp hoÆc ®óc ®Þnh h×nh s½n ®Ó ghÐp thµnh c¸c khèi l¨ng trô vµ lâi thÐp nµy th­êng kh«ng trùc tiÕp lång vµo trôc m¸y mµ ®­îc ®Æt trªn gi¸ ®ì cña r«to. C¸c cùc tõ ®Æt trªn lâi thÐp roto ®­îc ghÐp b»ng nh÷ng l¸ thÐp dµy 1 ®Õn 1,5 mm. D©y quÊn kÝch tõ ®­îc chÕ t¹o tõ d©y ®ång trÇn tiÕt diÖn ch÷ nhËt quÊn uèn theo chiÒu máng thµnh tõng cuén d©y. C¸ch ®iÖn gi÷a c¸c vßng d©y lµ c¸c líp mica hoÆc ami¨ng. D©y quÊn c¶n hoÆc d©y quÊn më m¸y ®­îc ®Æt trªn c¸c ®Çu cùc. 3.R«to m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé r«to d©y quÊn a.Lâi s¾t VËt liÖu ®Ó chÕ t¹o lâi s¾t lµ c¸c l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn. Lâi thÐp ®­îc Ðp trùc tiÕp lªn trôc m¸y hoÆc lªn mét gi¸ ®ì r«to cña m¸y. PhÝa ngoµi cã xÎ r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn. b.D©y quÊn cña r«to d©y quÊn Th­êng dïng d©y quÊn kiÓu sãng hai líp ®Ó gi¶m bít phÇn ®Çu nèi ë trong c¸c m¸y ®iÖn cã c«ng suÊt cì trung b×nh trë lªn. Víi m¸y cì nhá th× d©y quÊn dïng lo¹i d©y quÊn ®ång t©m mét líp. D©y quÊn ba pha ®­îc ®Êu sao ë ba ®Çu, cßn ba ®Çu kia ®­îc nèi vµo vµnh tr­ît th­êng lµm b»ng ®ång ®Æt cè ®Þnh ë mét ®Çu trôc vµ th«ng qua chæi than cã thÓ ®Êu víi m¹ch ®iÖn bªn ngoµi nh­ lµ ®Êu víi ®iÖn trë phô hoÆc søc ®iÖn ®éng phô vµo m¹ch ®iÖn r«to ®Ó n©ng cao tÝnh n¨ng më m¸y ®iÖn, ®iÒu chØnh tèc ®é hoÆc c¶i thiÖn hÖ sè c«ng suÊt cña m¸y. Khi lµm viÖc b×nh th­êng th× d©y quÊn r«to ®­îc ®Êu ng¾n m¹ch. VËt liÖu chÕ t¹o lâi thÐp r«to m¸y ®iÖn quay ng­êi ta dïng nh÷ng vËt liÖu s¾t tõ kh¸c nhau nh­ c¸c lo¹i thÐp kÜ thuËt ®iÖn, thÐp ®óc, thÐp rÌn, c¸c lo¹i thÐp l¸, thÐp hîp kim. 4.2.C«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ chÕ t¹o m¹ch tõ r«to d©y quÊn m¸y ®iÖn quay C¸c b­íc c«ng nghÖ chÕ t¹o lâi s¾t phÇn øng cña m¸y ®iÖn quay gåm cã: Chän kÝch th­íc tÊm t«n vµ thiÕt kÕ quy tr×nh c¾t, dËp. DËp c¸c l¸ t«n theo b¶n vÏ thiÕt kÕ. C¸n bavia vµ s¬n, tÈm c¸ch ®iÖn c¸c l¸ t«n. GhÐp c¸c l¸ t«n thµnh lâi s¾t theo kÝch th­íc thiÕt kÕ. Gia c«ng l¹i (tiÖn) ®Ó ®¹t ®­îc khe hë kh«ng khÝ cÇn thiÕt nÕu cã yªu cÇu. 1.Chän kÝch th­íc tÊm t«n vµ thiÕt kÕ quy tr×nh c¾t, dËp T«n kÜ thuËt ®­îc chÕ t¹o ra víi nhiÒu kÝch th­íc kh¸c nhau. C¨n cø vµo kÝch th­íc l¸ t«n thiÕt kÕ vµ kÝch th­íc tÊm t«n cã ®­îc, ta ph¶i chän ®­îc ph­¬ng ¸n dËp thÕ nµo ®Ó cho phÇn t«n thõa lµ Ýt nhÊt. Khi dËp t«n th× ng­êi ta ph¶i lµm sao cho hÖ sè sö dông k cña t«n ®¹t ®­îc gi¸ trÞ cùc ®¹i k=Q1/Q2 =kmax Q1 – lµ diÖn tÝch tÊm t«n ®­îc sö dông Q2 – lµ diÖn tÝch tÊm t«n Qui tr×nh dËp cÇn c¨n cø vµo sè l­îng thiÕt bÞ s½n cã vµ s¶n l­îng s¶n phÈm : +Sè l­îng m¸y dËp. +C«ng suÊt m¸y dËp. +KÝch th­íc m¸y dËp(kho¶ng c¸ch tõ t©m bµn m¸y ®Õn th©n m¸y). +S¶n suÊt ®¬n chiÕc hay hµng lo¹t lín. +DËp b×nh th­êng hay tù ®éng. §èi víi c¸c m¸y ®iÖn cã c«ng suÊt lín (cã ®­êng kÝnh >1m) ng­êi ta chia t«n ra thµnh nhiÒu m¶nh gäi lµ secm¨ng ®Ó dËp, sau ®ã ghÐp chóng l¹i víi nhau. 2.DËp c¸c l¸ t«n theo b¶n vÏ §Ó dËp c¸c l¸ t«n theo b¶n vÏ ng­êi ta dïng c¸c m¸y dËp víi khu«n dËp lµ gåm chµy dËp vµ cèi dËp. Chµy lµ phÇn låi cã kÝch th­íc t­¬ng øng víi c¸c lç trªn l¸ t«n , chµy ®­îc b¾t trªn phÇn ®éng cña m¸y dËp. Cèi lµ phÇn lç, th«ng th­êng ®­îc b¾t chÆt víi bµn m¸y dËp. Lùc dËp vµ c«ng suÊt cña m¸y dËp ®­îc tÝnh to¸n theo chiÒu dµi vÕt c¾t, chiÒu dÇy l¸ t«n, lo¹i t«n vµ quy tr×nh dËp l¸ t«n. NÕu m¸y dËp kh«ng ®ñ c«ng suÊt dËp mét lÇn th× thùc hiÖn viÖc dËp nhiÒu lÇn ®Ó ra ®­îc mét l¸ t«n. C¸c m¸y dËp hiÖn nay cã m¸y dËp th«ng th­êng, m¸y b¸n tù ®éng vµ m¸y dËp tù ®éng ho¸ hoµn toµn. Lç cèi dËp gåm hai phÇn, mét phÇn cã thµnh song song gäi lµ phÇn lµm viÖc. PhÇn d­íi cã c«n ®Ó tho¸t phoi cho dÔ dµng.Tuy nhiªn sau mét thêi gian dËp th× phoi sÏ mµi mßn khu«n dËp. PhÇn lµm viÖc cña khu«n dËp sÏ bÞ Ýt dÇn ®Õn mét lóc nµo ®ã th× nã sÏ hÕt. NÕu chiÒu cao h cña phÇn lµm viÖc lín, th× tuæi thä cña khu«n cao nh­ng tho¸t phoi chËm, phoi sÏ mµi mon khu«n vµ ®é chÝnh x¸c kÐm dÇn ®i. NÕu h bÐ, tho¸t phoi nhanh dÔ dµng nh­ng thêi gian sö dông h¹n chÕ. VËt liÖu ®Ó chÕ t¹o khu«n còng nh­ ®Ó chÕ t¹o dao c¾t th­ång dïng thÐp ch÷ Y hoÆc X. Khe hë gi÷a chµy vµ cèi ph¶i ®ñ nhá ®Ó ®é bavia cña s¶n phÈm n»m trong ph¹m vi qui ®Þnh. NÕu khe hë lín ®é bavia lín nh­ng thêi gian gi÷a hai lÇn mµi còng lín theo(khu«n cïn chËm h¬n). NÕu dËp ®Ó ®é bavia ®ñ nhá (kh«ng cÇn qua kh©u mµi bavia )khu«n ph¶i cã khe hë nhá, ph¶i mµi khu«n sím h¬n, th× sÏ h¹n chÕ n¨ng suÊt s¶n suÊt. NÕu khu«n kh«ng ®ñ s¾c th× sÏ t¹o lßng mo trªn s¶n phÈm lµm gi¶m hÖ sè Ðp chÆt lâi s¾t, ph¹m vi mµ tÝnh dÉn tõ cña l¸ t«n sÏ gi¶m ®i sÏ t¨ng lªn lµm cho chÊt l­îng m¹ch tõ gi¶m ®i. C¸c b­íc c«ng nghÖ dËp: B­íc 1:dËp ®Ó c¾t ®­êng kÝnh ngoµi vµ lç trôc. B­íc 2:dËp ®Ó c¾t t¸ch hai l¸ t«n stato vµ r«to B­íc 3 vµ 4 :dËp c¸c r·nh ®Æt d©y, lç th«ng giã däc trôc, lç c«ng nghÖ, lç ®Ó ®Æt ®ai Ðp cho riªng tõng l¸ t«n stato vµ r«to. Trong s¶n suÊt lo¹t lín vµ s¶n l­îng æn ®Þnh viÖc dËp c¸c l¸ t«n m¸y ®iÖn ®­îc thùc hiÖn trªn c¸c d©y truyÒn tù ®éng, kh©u dËp lµ kh©u ®Çu tiªn.Trong nghiªn cøu, chÕ t¹o ®¬n chiÕc th× ng­êi ta cßn ¸p dông kiÓu dËp xoay, tøc lµ dËp tõng r·nh mét. Khu«n dËp xoay cã c¬ cÊu xoay khu«n ®i mét gãc vµ nh­ thÕ cÇn ph¶i cè ®Þnh chÆt l¸ t«n trªn khu«n. TÈy bavia cho c¸c l¸ t«n sau khi ®· ®­îc dËp. Do kh¶ n¨ng c«ng nghÖ mµ khi chÕ t¹o khu«n dËp ng­êi ta kh«ng thÓ nµo chÕ t¹o ®­îc khe hë gi÷a cèi vµ chµy cña khu«n dËp ®ñ nhá vµ ®Òu ®Ó khi dËp kh«ng cã ba via. MÆt kh¸c th× sau mét thêi gian dËp th× chµy cèi sÏ bÞ cïn hoÆc søt mÎ. NÕu mµi khu«n lu«n th× sÏ ¶nh h­ëng tíi n¨ng suÊt dËp vµ tèn kÐm trong viÖc ®Çu t­ thiÕt bÞ mµi khu«n dËp. ChÝnh v× thÕ ng­êi ta chÊp nhËn cã bavia vµ thªm vµo qui tr×nh c«ng nghÖ mét thiÕt bÞ mµi bavia.Trong qui tr×nh mµi bavia nguêi ta ¸p dông hai ph­¬ng ph¸p mµi ®ã lµ mµi bavia b»ng ®¸ mµi vµ mµi bavia b»ng b¨ng nh¸m. Lùc Ðp võa ®ñ ®Ó tÈy hÕt bavia ®ång thêi kh«ng lµm biÕn d¹ng l¸ t«n, cong vªnh hoÆc biÕn d¹ng r¨ng. Trôc ®¸ mµi lµ trôc chñ ®éng ñ c¸c l¸ t«n ®Ó phôc håi tÝnh dÉn tõ. Khi dËp do t¸c dông c¬ khÝ m¹nh, kÕt cÊu c¸c phÇn tö thÐp bÞ thay ®æi, do ®ã lµm gi¶m kh¶ n¨ng dÉn tõ cña thÐp ë gÇn c¸c gê mÐp. ¶nh h­ëng nµy cã thÓ s©u tíi 0,5 1 mm tÝnh tõ mÐp. §èi víi nh÷ng cña ®éng c¬ nhá hoÆc qu¸ nhiÒu r·nh, kÝch th­íc r¨ng cßn l¹i bÐ, hiÖn t­îng nµy ¶nh h­ëng kh¸ râ. §Ó phôc håi l¹i tÝnh dÉn tõ ng­êi ta tiÕn hµnh ñ l¸ t«n. S¬n c¸ch ®iÖn c¸c l¸ t«n (riªng víi l¸ t«n r«to cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé th× kh«ng cÇn ph¶i lµm viÖc nµy) ®Ó t¨ng c¸ch ®iÖn trë ®èi víi dßng ®iÖn Fuc« trong lâi s¾t. Líp nµy ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt t­¬ng ®èi cao. Th«ng th­êng th× ng­êi ta kÕt hîp c¸c nguyªn c«ng mµi bavia s¬n vµ sÊy l¸ t«n tªn mét d©y truyÒn c«ng nghÖ thèng nhÊt. 3.GhÐp c¸c l¸ t«n r«to d©y quÊn m¸y ®iÖn quay thµnh lâi s¾t theo kÝch th­íc thiÕt kÕ Nh×n chung th× viÖc ghÐp l¸ t«n r«to cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé còng gièng nh­ ghÐp l¸ t«n trªn lâi s¾t phÇn øng. C¸c l¸ t«n sau khi ®­îc s¾p xÕp trªn ®å g¸ th× ®­îc Ðp chÆt l¹i víi ¸p suÊt tõ 5 kg/cm2 ®èi víi m¸y cì trung, ®Õn 10 kg/cm2 ®èi víi m¸y cì nhá vµ ph¶i cã nh÷ng vßng Ðp ®Ó ®¶m b¶o gi÷ ¸p suÊt ®ã. §Ó tr¸nh lâi s¾t ë hai ®Çu bÞ t¶n ra th× trong m¸y ®iÖn nhá dïng nh÷ng tÊm thÐp dµy 1,5 mm Ðp l¹i. Trong nh÷ng m¸y lín th× th­êng dïng thÐp tÊm hµn l¹i. Dïng gi¸ ®ì liÒn vµnh Ðp sÏ dÔ dµng cho viÖc ®ai ®Çu d©y cho khái v¨ng ra khi quay d­íi t¸c dông cña lùc li t©m. ë mÐp r·nh chç d©y ®i ra lµ chç th­êng x¶y ra sù cè c¸ch ®iÖn, do d©y ®i ngoÆt gÊp t× vµo gê mÐp r·nh. §Ó kh¾c phôc ®iÒu nµy mét sè h·ng ®Æt ë 2 ®Çu lâi thÐp 2 b×a c¸ch ®iÖn ®­îc dËp r·nh nh­ l¸ t«n vµ Ðp chÆt hoÆc d¸n vµo lâi. Sau khi ghÐp c¸c l¸ t«n thµnh lâi s¾t th× tuú theo ®­êng kÝnh r«to mµ ng­êi ta cã thÓ Ðp lâi lªn trôc r«to b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau. NÕu ®­êng kÝnh r«to nhá h¬n 350 mm th× lâi s¾t r«to th­êng ®­îc Ðp trùc tiÕp lªn trôc. Khi ®­êng kÝnh r«to lín h¬n 350 mm, ®­êng kÝnh cè g¾ng lÊy lín ®Ó dïng lâi lÊy ra lµm viÖc kh¸c, do ®ã cÇn gi¸ ®ì r«to. Khi ®­êng kÝnh r«to lín h¬n 1000 mm th× dïng c¸c tÊm t«n silÝc h×nh rÎ qu¹t Ðp l¹i. R«to cña m¸y ®iÖn ®ång bé cùc låi gåm g«ng tõ, cùc tõ, d©y quÊn kÝch tõ. Cùc tõ th­êng ®­îc ghÐp b»ng nhiÒu tÊm Ðp vµ t¸n chÆt víi lùc Ðp ®Õn 20 25 kg/cm2 vµ hai ®Çu dïng tÊm thÐp dµy Ðp l¹i. C¸c cùc tõ nµy ®­îc b¾t chÆt vµo trôc th«ng qua g«ng tõ r«to. Víi m¸y nhá th× g«ng tõ r«to vµ trôc r«to lµm thµnh mét khèi, g«ng tõ cã d¹ng trô trßn hoÆc trô cã sè c¹nh b»ng sè cùc tõ. Cùc tõ cïng d©y quÊn kÝch tõ ®­îc b¾t vµo g«ng tõ b»ng bu l«ng. Víi m¸y lín g«ng tõ ®­îc chÕ t¹o riªng vµ lång nãng vµo trôc. 4.3.C«ng nghÖ chÕ t¹o vµ thiÕt bÞ chÕ t¹o d©y quÊn r«to m¸y ®iÖn quay D©y quÊn cña m¸y ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o ®­îc c¸c yªu cÇu chÝnh sau: C¶m øng ®­îc mét søc ®iÖn ®éng cho tr­íc. Cho phÐp mét dßng ®iÖn nhÊt ®Þnh ®i qua mµ kh«ng nãng qu¸ nhiÖt ®é cho tr­íc . ChÞu ®­îc nh÷ng lùc ®iÖn ®éng cho tr­íc (khi më m¸y hoÆc mang t¶i ®ét ngét, ng¾n m¹ch ®ét nhiªn). Cã ®é tin cËy cao trong vËn hµnh vµ cã tuæi thä theo thiÕt kÕ. 1.C¸ch ®iÖn cña d©y quÊn a.C¸c lo¹i vËt liÖu c¸ch ®iÖn dïng trong m¸y ®iÖn vµ ph­¬ng ph¸p gia c«ng Tuæi thä cña m¸y ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é ®Þnh møc phô thuèc chñ yÕu vµo chÊt l­îng cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn. ChÕ ®é nhiÖt cïng víi thêi gian quyÕt ®Þnh tèc ®é giµ ho¸, xuèng cÊp cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn. Ng­êi ta ph©n vËt liÖu vËt liÖu c¸ch ®iÖn theo cÊp chÞu nhiÖt. CÊp chÞu nhiÖt ®ã lµ kh¶ n¨ng duy tr× ®Æc tÝnh c¸ch ®iÖn cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn øng víi mét cÊp nhiÖt nµo ®ã. b.KÕt cÊu c¸ch ®iÖn cña m¸y ®iÖn vµ c¸c biÖn ph¸p thùc hiÖn Trong m¸y ®iÖn cã c¸c lo¹i c¸ch ®iÖn d©y quÊn sau: C¸ch ®iÖn gi÷a c¸c vßng d©y, c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c bèi d©y, c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c pha, c¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn víi lâi s¾t. KÕt cÊu c¸ch ®iÖn ë phÇn trong r·nh còng kh¸c víi c¸c ®iÖn ë phÇn ®Çu nèi. C¸ch ®iÖn vßng d©y th­êng lµ c¸ch ®iÖn cña chÝnh sîi d©y dïng lµm d©y quÊn. §èi víi m¸y cã ®iÖn ¸p cao ng­êi ta bäc thªm lªn sîi d©y mét líp c¸ch ®iÖn t¨ng c­êng. C¸ch ®iÖn phÇn ®Çu nèi chñ yÕu dïng c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c bèi d©y, c¸c nhãm bèi d©y(c¸c pha) víi nhau. - §èi víi d©y quÊn phÇn tö mÒn ®­îc cÊu t¹o b»ng d©y dÉn trßn. C¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn vµ lâi s¾t lµ c¸ch ®iÖn r·nh ®­îc ®Æt trong r·nh tr­íc khi ®Æt bèi d©y vµo. Sau khi ®Æt d©y, ng­êi ta gÊp mÐp c¸ch ®iÖn ë miÖng r·nh råi dïng nªm ®ãng ®Ó nÐn chÆt d©y trong r·nh - §èi víi d©y quÊn phÇn tö cøng c¸c bèi d©y phÇn tö cøng ®­îc ®Æt trong c¸c r·nh hë, nöa hë hoÆc nöa kÝn. §èi víi r·nh nöa hë, c¸c bèi d©y ph¶i chia lµm hai phÇn theo chiÒu ngang r·nh. Ngoµi c¸ch ®iÖn cña b¶n th©n bèi d©y cßn ph¶i ®Æt thªm c¸ch ®iÖn r·nh. §èi víi d©y quÊn ®Æt trong r·nh hë th× kh«ng ®Æt thªm c¸ch ®iÖn r·nh n÷a. C¸c bèi d©y trong tr­êng hîp nµy ®­îc bäc b»ng nhiÒu líp c¸ch ®iÖn, tÈm sÊy kÜ råi ®Æt vµo c¸c r·nh, ®ãng nªm xong. C¸ch ®iÖn bèi d©y phÇn tö cøng b»ng ph­¬ng ph¸p qu¸n b¨ng c¸ch ®iÖn b»ng vËt liÖu kh¸c nhau. Líp trong cïng lµ líp b¨ng quÊn th­a, môc ®Ých ®Ó gi÷ c¸c vßng d©y. Líp gi÷a lµ líp c¸ch ®iÖn chñ yÕu. Líp ngoµi cïng võa c¸ch ®iÖn võa lµ líp b¶o vÖ ®­îc quÊn chång 1/2 hoÆc 2/3. Líp gi÷a th­êng ®­îc quÊn b»ng c¸ch ®iÖn b¨ng réng, sè líp theo thiÕt kÕ. - C¸ch ®iÖn ®Çu d©y ra vµ c¸c chç nèi d©y. §Çu d©y ra vµ chç nèi d©y cÇn bäc c¸ch ®iÖn thËt tèt v× ®ã lµ nh÷ng chç cém hoÆc v­ît ®Ì tõ pha nµy qua pha kh¸c. §iÖn ¸p gi÷a c¸c d©y ra chÝnh lµ ®iÖn ¸p d©y cña m¸y. §Çu ra cña mçi bèi d©y ®­îc bäc t¨ng c­êng tèi thiÓu 3 ®Õn 6 líp b¨ng c¸ch ®iÖn(chÊt liÖu b¨ng tuú theo cÊp c¸ch ®iÖn)hoÆc ®ót èng ghen c¸ch ®iÖn ®Õn s¸t miÖng r·nh. C¸c chç nèi cã thÓ bäc b¨ng c¸ch ®iÖn hoÆc èng c¸ch ®iÖn. §o¹n d©y nèi tõ hép ®Êu d©y vµo d©y quÊn th­êng dïng nhiÒu sîi vá b»ng nhùa chÞu nhiÖt hoÆc sîi thuû tinh. §èi víi ®éng c¬ lín, ®Çu ra th­êng ph¶i dïng c¸p cao su bäc thuû tinh. c.C¬ khÝ ho¸ viÖc c¾t vËt liÖu c¸ch ®iÖn C¸ch ®iÖn ®­îc c¾t chÝnh x¸c theo kÝch th­íc thiÕt kÕ th× viÖc lång d©y quÊn sÏ rÊt tiÖn lîi. NÕu kÝch th­íc c¸ch ®iÖn cña c¸c miÕng c¸ch ®iÖn kh«ng chÝnh x¸c th× ng­êi lång d©y th­êng ph¶i mÊt thêi gian c¾t l¹i hoÆc bÞ hôt rÊt khã lång. Víi nh÷ng lÝ do ®ã mµ viÖc c¬ khÝ ho¸ kh©u c¾t c¸ch ®iÖn lµ b¾t buéc. 2.C«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c cuén d©y quÊn r«to ë m¸y ®iÖn quay Nh×n chung th× ë r«to cña m¸y ®iÖn quay ng­êi ta sö dông hai kiÓu lo¹i d©y ®Ó chÕ t¹o d©y quÊn r«to lµ lo¹i d©y dÉn trßn vµ d©y dÉn tiÕt diÖn ch÷ nhËt.Víi d©y dÉn trßn th× th­êng ¸p dông cho nh÷ng m¸y c«ng suÊt nhá. Cßn víi d©y dÉn cã tiÕt diÖn ch÷ nhËt ng­êi ta th­êng dïng cho nh÷ng m¸y cã c«ng suÊt trung b×nh trë lªn, r·nh cã d¹ng hë hoÆc nöa hë,hoÆc d¹ng nöa kÝn. a.QuÊn cuén d©y phÇn øng m¸y ®iÖn mét chiÒu b»ng d©y dÉn trßn C¸c m¸y ®iÖn mét chiÒu c«ng suÊt nhá 1kW ®Õn 15 kW cã d©y dÉn trßn quÊn hai líp ®Æt trong r·nh hë. C¸c bèi d©y sau khi quÊn xong ®­îc keos ®Ó t¹o h×nh, sao cho ®óng nh­ tr¹ng th¸i nã ®­îc n»m trªn phÇn øng. C¸c cuén d©y th­êng gåm mét sè phÇn tö v× sè phiÕn gãp bao giê còng lín h¬n gÊp mét sè lÇn r·nh thùc. §Ó thuËn lîi trong viÖc quÊn, kÐo vµ sau nµy trong khi quÊn d©y ng­êi ta s¾p xÕp c¸c phÇn tö theo chiÒu réng r·nh cßn c¸c vßng d©y theo chiÒu coa r·nh. b. D©y quÊn kiÓu thanh dÉn trªn phÇn øng m¸y ®iÖn mét chiÒu Víi lo¹i d©y quÊn nµy th× mçi bèi d©y chØ cã mét vßng d©y. NÕu tiÕt diÖn thanh dÉn nhá h¬n 30 mm2 cã thÓ dïng d©y dÉn ®· cã c¸ch ®iÖn ®Ó chÕ t¹o cßn nÕu tiÕt diÖn lín th× viÖc c¸ch ®iÖn ®­îc tiÕn hµnh sau khi uèn thanh dÉn Cã hai kiÓu d©y quÊn kiÓu thanh: Cã thÓ ®Ó c¶ vßng hoÆc hai nöa vßng. Lo¹i nöa vßng chØ ®­îc dïng khi c«ng suÊt m¸y lín. c.D©y quÊn kiÓu thanh dÉn ë r«to m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Trong c¸c ®éng c¬ r«to d©y quÊn c«ng suÊt lín d©y quÊn r«to ®­îc lµm tõ thanh dÉn . Thanh dÉn cña d©y quÊn r«to ®­îc lµm tõ c¸c thanh ®ång trÇn råi bäc c¸ch ®iÖn sau. D©y quÊn lo¹i nµy cã thÓ lµ d©y quÊn sãng cµ còng cã thÓ lµ d©y quÊn xÕp. ­u ®iÓm cña d©y quÊn sãng lµ sè mèi nèi gi÷a c¸c cuén d©y Ýt. 3.§Æt c¸c bèi d©y vµo r·nh, ®Êu vµ ®ai gi÷ phÇn ®Çu nèi d©y quÊn a.Víi d©y quÊn phÇn tö mÒm D©y phÇn tö mÒn ®­îc ®Æt vµo r·nh chñ yÕu thùc hiÖn b»ng tay. ViÖc c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ kh©y nµy rÊt khã vµ chØ nghiÖn cøu ¸p dông cho matý ®iÖn c«ng suÊt nhá nh­ qu¹t m¸t, c¸c lo¹i ®éng c¬ xoay chiÒu cæ gãp(v¹n n¨ng), c¸c ®éng c¬ c«ng su¸t nhá kh¸c. Tù ®éng ho¸ viÖc lång d©y ®ßi hái hÖ sè lÊp ®Çy thÊp, m¸y ng¾n, miÖng r·nh réng vµ chØ cã ý nghÜa kinh tÕ khi s¶n l­îng lín. Khi lång d©y b»ng tay th«ng th­êng ph¶i gi÷ mét sè bèi chê. Lång chê cho ta phÇn ®Çu nèi ®Ñp, kÕt cÊu ch¾c ch¾n nh­ng v­íng khã lång. PhÇn ®Çu nèi ®­îc bäc kÝn l¹i b»ng b¨ng c¸ch ®iÖn sau khi lång d©y. ViÖc hµn d©y sau khi lång ®­îc thùc hiÖn b»ng hai ph­¬ng ph¸p lµ hµn thiÕc vµ hµn hå quang cùc than. b.Víi d©y quÊn phÇn tö cøng c¸c bèi d©y phÇn tö cøng cã hai lo¹i : Mét lo¹i ®Æt vµo r·nh nöa hë, mét lo¹i ®Æt vµo r·nh hë. Nãi chung viÖc ®Æt c¸c bèi d©y phÇn tö cøng vµo r·nh kh¸ ®¬n gi¶n v× chóng ®· ®­îc t¹o h×nh chÝnh x¸c vµ c¸ch ®iÖn rÊt cÈn thËn. ViÖc ®Æt d©y ë ®©y kh«ng ¶nh h­ëng lín ®Õn chÊt l­îng còng nh­ ®é tin cËy cña m¸y. c.D©y quÊn kiÓu thanh dÉn D©y quÊn kiÓu thanh dÉn rÊt ®¬n gi¶n trong kh©u ®Æt d©y. Sau khi ®Æt c¸c thanh dÉn vµo r·nh ng­êi ta ®ãng nªm råi hµn c¸c ®Çu d©y víi nhau lµ xong. Khe hë gi÷a thanh dÉn vµ thµnh r·nh ®ñ lín ®Ó viÖc ®Æt d©y kh«ng g©y x©y x¸t c¸ch ®iÖn. NÕu r·nh kÝn viÖc ®Æt thanh dÉn phøc t¹p h¬n chót Ýt lµ ng­êi ta ®ót thanh dÉn vµo tõ mét ®Çu, dïng ®å g¸ nh­ khu«n uèn ®Ó uèn ®Çu thanh dÉn theo kÝch th­íc cho tr­íc råi hµn. 4.Cè ®Þnh d©y quÊn D©y quÊn trªn r«to cã d©y quÊn phÇn øng cña m¸y mét chiÒu, d©y quÊn cña ®éng c¬ r«to d©y quÊn, m¸y ph¸t ®ång bé, ®éng c¬ xoay chiÒu cã cæ gãp. Khi r«to quay, d©y quÊn chÞu mét lùc ly t©m tû lÖ víi khèi l­îng cña nã vµ tû lÖ víi b×nh ph­¬ng tèc ®é quay. §Ó gi÷ d©y quÊn ng­êi ta dïng nªm vµ ®ai. Nªm ®­îc ®ãng vµo gê miÖng r·nh ®Ó gi÷ d©y quÊn phÇn r·nh trong c¸c r«to cì nhá kh«ng cã ®ai. Trong c¸c m¸y lín nhÊt thiÕt ph¶i võa nªm võa ®ai phÇn r·nh. §Ó gi÷ d©y phÇn ®Çu nèi nhÊt thiÕt ph¶i quÊn ®ai. §ai thÐp ®­îc quÊn tõ d©y thÐp ®Æc biÖt tr¸ng thiÕc, cã ®é bÒn c¬ khÝ cao ®­êng kÝnh 0,2 ®Õn 2,5 mm. Khi quÊn ®ai kim lo¹i ph¶i kÐo c¨ng ®Õn lùc quy ®Þnh , ®­îc ®o b»ng c©n lùc. Lùc nµy nÐn d©y quÊn xuèng phÝa ®¸y r·nh vµ víi trÞ sè ph¶i lín h¬n lùc ly t©m khi r«to quay ®Ó d©y quÊn kh«ng bÞ xª dÞch trong r·nh. Tuy nhiªn viÖc dïng ®ai thÐp cã nh­îc ®iÓm t¹o ra mét vïng cã dßng xo¸y kh¸ lín, g©y tæn hao n¨ng l­îng, c«ng nghÖ phøc t¹p, nÕu d©y ®ai bÞ ®øt hoÆc tuét sÏ g©y háng c¶ phÇn stato, dïng vËt liÖu ®¾t tiÒn gi¸ thµnh cao. Tµi liÖu tham kh¶o 1.TrÇn Kh¸nh Hµ, NguyÔn Hång Thanh ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn, Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt. 2.ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Tr­êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi, Bé m«n m¸y ®iÖn. 3.Vò Gia Hanh, TrÇn Kh¸nh Hµ, Phan Tö Thô, NguyÔn V¨n S¸u. M¸y ®iÖn (tËp I) 4.TrÞnh ChÊt, Lª V¨n UyÓn TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ (tËp mét), Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o Dôc. Môc Lôc Lêi nãi ®Çu 1 PhÇn I ThiÕt kÕ ®iÖn tõ Ch­¬ng 1. §¹i c­¬ng vÒ m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Ph©n lo¹i KÕt cÊu 2 C¸c ®¹i l­îng ®Þnh møc 5 C«ng dông cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé 5 Ch­¬ng 2.TÝnh to¸n ®iÖn tõ 2.1.TÝnh to¸n kÝch th­íc chñ yÕu 2.1.1.T×m hiÓu chung 2.1.2.Lùa chän tÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc chñ yÕu a.C¸c sè liÖu ®Þnh møc 7 b.X¸c ®Þnh kÝch th­íc chö yÕu 8 2.2.ThiÕt kÕ stato vµ khe hë kh«ng khÝ 10 2.2.1.T×m hiÓu vÒ d©y quÊn vµ lâi s¾t stato 10 2.2.2.TÝnh to¸n d©y quÊn vµ lâi s¾t stato 11 2.3.D©y quÊn, r·nh vµ g«ng r«to 21 2.3.1.T×m hiÓu vÒ d©y quÊn vµ lâi s¾t r«to 21 2.3.2.TÝnh to¸n d©y quÊn, r·nh vµ g«ng r«to 22 2.4.TÝnh to¸n m¹ch tõ 27 2.4.1.T×m hiÓu vÒ m¹ch tõ trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé 27 2.4.2.TÝnh to¸n m¹ch tõ 27 2.5.Tham sè cña ®éng c¬ ®iÖn ë chÕ ®é ®Þnh møc 33 2.5.1.T×m hiÓu vÒ tham sè cña ®éng c¬ ®iÖn 33 2.5.2.TÝnh to¸n tham sè cña ®éng c¬ ®iÖn 34 2.6.C¸c lo¹i tæn hao trong déng c¬ ®iÖn 42 2.6.1.T×m hiÓu vÒ c¸c lo¹i tæn hao trong ®éng c¬ ®iÖn 42 2.6.2.TÝnh to¸n tæn hao thÐp vµ tæn hao c¬ 44 2.7.§Æc tÝnh lµm viÖc 50 2.8.TÝnh to¸n nhiÖt 53 2.8.1.T×m hiÓu vÒ ph¸t nãng m¸y ®iÖn 53 2.8.2.TÝnh to¸n nhiÖt theo ph­¬ng ph¸p ®¬n gi¶n 54 PhÇn II KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n c¬ c¸c bé phËn chñ yÕu cña m¸y ®iÖn Ch­¬ng 3.Lùa chän kÕt cÊu c¬ b¶n 3.1.§¹i c­¬ng vÒ kÕt cÊu m¸y ®iÖn 61 3.2.TÝnh to¸n trôc 62 3.3.TÝnh to¸n träng l­îng vËt liÖu t¸c dông vµ chØ tiªu sö dông 74 PhÇn III ThiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay Ch­¬ng 4.ThiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay 4.1.T×m hiÓu chung vÒ r«to d©y quÊn cña m¸y ®iÖn quay 77 4.2.C«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ chÕ t¹o m¹ch tö r«to 78 d©y quÊn m¸y ®iÖn quay 4.3.C«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ chÕ t¹o r«to d©y quÊn m¸y ®iÖn quay 81 Tµi liÖu tham kh¶o 85

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế động cơ không đồng bộ rôto dây quấn.doc
Luận văn liên quan