Đồ án Thiết kế động cơ kđb 1 FA với tụ làm việc

uoän chính stato coøn cuoän B chieám 1/3 soá raõnh treân stato ,ñoâi khi ñeå söû duïng loõi theùp ít toát hôn raõnh cuûa cuoän khôûi ñoäng coù tieát dieän nhoû hôn so vôùi cuoän laøm vieäc. Cuoän laøm vieäc coù soá voøng daây lôùn cho neân coù ñieän khaùng XSAlôùn (X~ w2) ñieän trôû cuûa cuoän laøm vieäc töông ñoái nhoû vaø ngöôïc laïi vôùi cuoän khôûi ñoäng coù soá voøng daây nhoû ñieän khaùng XSB nhoû , ñieän trôû rSB raát lôùn do ñoù : XSA >XSB rSA<rSB ñoäng cô khoâng ñoàng boä vôùi ñieän trôû khôûi ñoäng thöôøng coù moâmen khôûi ñoäng thaáp .MK=(0,5-0,7) Mñm , nhöng ñoâi khi ñaït tôùi Mk=(1,0 -1,5)Mñm .ñieàu ñoù thöïc hieän ñöôïc khoâng chæ do goùc leäch pha theo thôøi gian maø nhôø söï cöôøng hoaù luoàng töø thoâng cuûa cuoän khôûi ñoäng B khi giaûm soá voøng daây WB vôùi KdqB laø heä soá daây quaán pha B . tuy nhieân vieäc taêng luoàng töø thoâng B caàn phaûi tieán haønh thaän troïng bôõi noù seõ daãn ñeán söï taêng ñaùng keå doøng ñieän cuûa cuoän khôûi ñoäng vaø doøng ñieän tieâu thuï cuûa ñoäng cô khi khôûi ñoäng . hieäu suaát : = 0,4 ¸ 0,7 heä soá coâng suaát :cos = 0,5 ¸ 0,6 khaû naêng quaù taûi : mmax==1,4 ¸ 2 1.2.3. §éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha víi tô khëi ®éng §éng c¬ kh«ng ®ång bé víi tô khëi ®éng th­êng ®­îc sö dông trong c¸c tr­êng hîp yªu cÇu ®èi víi ®Æc tÝnh khëi ®éng ®éng cao : dßng khëi ®éng IK nhá vµ m«men khëi ®éng MK lín S¬ ®å m¾c m¹ch : C H×nh 1.4 S¬ ®å m¾c m¹ch ®iÖn (a) vµ ®Æc tÝnh c¬ (b) cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé víi tô khëi ®éng Cuén chÝnh chiÕm sè r·nh NZA = 2/3ZS , cuén phô , NZB = 1/3 ZS . Sè vßng d©y cña cuén phô vµ ®iÖn dung cña tô ®iÖn ®­îc chän tõ gi¸ trÞ m«men khëi ®éng cÇn thiÕt ph¶i cã hoÆc tõ ®iÒu kiÖn nhËn tõ tr­êng trßn khi khëi ®éng (víi n = 0 ) . M«men khëi ®éng lín ®¹t ®­îc nhê t¨ng (c­êng ho¸) luång tõ th«ng cña cuén khëi ®éng vµ gãc lÖch pha theo thêi gian b .Trong tr­êng hîp nµy MK = (2- 2,5 ).M®m vµ IK = (3-6)I®m §éng c¬ khëi ®éng gièng nh­ ®éng c¬ hai pha (tr­êng hîp chung lµ kh«ng ®èi xøng ) khi ®¹t tèc ®é nhÊt ®Þnh cuén khëi ®éng ®­îc ng¾t vµ ®éng c¬ chuyÓn sang chÕ ®é mét pha cuén khëi ®éng ®ãng ng¾t tù ®éng ,trong tr­êng hîp kh«ng ng¾t ®­îc cuén khëi ®éng khái nguån , ®éng c¬ sÏ bÞ qu¸ nhiÖt vµ dÉn ®Õn ch¸y . Khi muèn cã tõ tr­êng trßn ë chÕ ®é khëi ®éng cÇn ph¶i chän hÖ sè biÕn ¸p K vµ tô C cã xÐt tíi NZA ¹ NZB ®iÒu kiÖn nhËn tõ tr­êng trßn . §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng d©y quÊn pha B trªn stato : rSB = k.t.a(KdqA/KdqB)2.rSA xSB = ak2(KdqA/KdqB)2.xSA Trong ®ã : a = NZA/NZB ; t = qA/qB KdqA , KdqB _ HÖ sè d©y quÊn pha A vµ pha B Lóc khëi ®éng s =1 , tæng trë cña m¹ch nh¸nh song song cña thø tù thuËn vµ thø tù nghÞch b»ng nhau . rRB1 = rRB2 = rRBK = k2.rRAK xRB1 = xRB2 = xRBK = k2.xRAK §iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña pha B khi khëi ®éng cã d¹ng sau : rBK = rSB + rRBK = k.t.a(kdqa/kdqB)2.rSA + k2rRAK (2-1) xBK = xSB + xRBK = ak2(kdqa/kdqB)2.xSA + k2xRAK (2-2) BiÓu thøc x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn nhËn tõ tr­êng trßn trong ®éng c¬ ®iÖn dung: ` IBKrBK = j.IAK.xAK ; j.IBKxBK = j.IAK.xC = IAKrAK Thay c¸c gi¸ trÞ IB = j.IAK/k vµ rBK , xBK theo (2-1),(2-2) vµo c¸c biÓu thøc trªn. HÖ sè biÕn ¸p k vµ ®iÖn kh¸ng tô C khi tõ tr­êng trßn víi s =1 : K = 1/rRAK {xAK- t.a.(kdqA/kdqB)2.rSA] XC = krAK + a.k2(kdqA/kdqB)2.xSA + k2xRAK §Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ víi tô khëi ®éng kh«ng kh¸c so víi cña ®éng c¬ víi ®iÖn trë khëi ®éng v× chóng ®Òu lµm viÖc víi mét pha (pha chÝnh) ë chÕ ®é ®Þnh møc. 1.2.4. §éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha ®iÖn dung lµm viÖc Thùc chÊt ®éng c¬ ®iÖn dung lµm viÖc lµ ®éng c¬ hai pha ®­îc m¾c vµo l­íi ®iÖn mét pha v× c¶ hai d©y quÊn ®Òu ®­îc duy tr× trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc. Do vËy, vÒ cÊu t¹o thì r«to lång sãc, stato cã d©y quÊn hai pha lÖch nhau 900 ®iÖn, khi dßng ®iÖn trong hai d©y quÊn cã biªn ®é b»ng nhau vµ lÖch nhau mét gãc 900 t¹o ra trong m¸y tõ tr­êng quay víi tÇn sè quay n1 = 60.f/p. Nguyªn lý lµm viÖc vµ ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha ®iÖn dung lµm viÖc gièng nh­ ®éng c¬ ba pha, ®Ó t¹o ra sù lÖch pha vÒ thêi gian gi÷a dßng ®iªn trong hai d©y quÊn ta m¾c nèi tiÕp mét d©y quÊn víi mét ®iÖn dung C, hai d©y quÊn nèi song song víi nhau vµ m¾c vµo l­íi ®iÖn mét pha (h×nh 1.5). Mmax Mdm Sdm sK 1 s M MK (a) s¬ ®å m¹ch ®iÖn , (b)s¬ ®å ®Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ H×nh 1.5 ViÖc phèi hîp c¸c trÞ sè ®iÖn dung C vµ sè vßng d©y cña c¸c d©y quÊn phï hîp sÏ cã ®­îc tõ tr­êng quay trßng (hoÆc gÇn trßn). M¸y sÏ cã c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt tèt, ®èi víi lo¹i ®éng c¬ nµy cã ­u ®iÓm lµ: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, hÖ sè c«ng suÊt cosj cao nªn ®­îc sö dông phæ biÕn réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc nh­: Qu¹t ®iÖn, trong c¸c thiÕt bÞ cña hÖ thèng tù ®éng. Coù nhöôïc ñieåm laø momen khôûi ñoäng beù. 1.2.5.§éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha víi ®iÖn dung khëi ®éng vµ lµm viÖc Nh­îc ñieåm chung cuûa caùc loaïi ñoäng cô vôùi ñieän trôû khôûi ñoäng vaø tuï khôûi ñoäng laø chuùng coù chæ soá naêng löôïng ( , cos) töông ñoái thaáp bôûi vì ôû cheá ñoä laøm vieäc chæ coù pha chính ñöôïc noái vôùi nguoàn neân taïo ra töø tröôøng ñaäp maïch khoâng phaûi laø töø tröôøng quay . Trong taát caû caùc tröôøng hôïp yeâu caàu chæ soá naêng löôïng cao vaø ñaët tính khôûi ñoäng toát ngöôøi ta thöôøng söû duïng ñoäng cô vôùi tuï khôûi ñoäng vaø tuï laøm vieäc. Trong maïch cuoän B coù hai tuï maét song song vôùi tuï laøm vieäc CL luoân noái vôùi maïch coøn cuoän khôûi ñoäng CK chæ noái vaøo maïch trong thôøi gian khôûi ñoäng . IA I A U M a CL+Ck Cl Mmax Mdm IB Cl K CK B sñm Sk 0,5 1 S a) sô ñoà maéc maïch ñieän b) ñaëc tính cô Hình 1.6 Khi khôûi ñoäng cuõng nhö khi laøm vieäc ñoäng cô luoân laøm vieäc vôùi hai pha do ñoù caùc cuoän daây A vaø B chieám soá raõnh nhö nhau treân stato . NZA=NZB=NZS/2 vôùi NZS soá raõnh stato Nhaèm muïc ñích nhaän ñöôïc chæ soá naêng löôïng cao caùc thoâng soá cuûa ñoäng cô vaø ñieän dung cuûa tuï ñieän laøm vieäc caàn tính choïn sao cho ñaûm baûo töø tröôøng ôû cheá ñoä ñònh möùc laø töø tröôøng troøn . K=WB/WA = tgAñm Xc=XAñm+XBñm= XAñm /cosAñm Trong ñoù : Añm , XAñm , XBñm caùc thoâng soá cuûa ñoäng cô ôû taàn soá quay ñònh möùc . Ñieän dung cuûa tuï khôûi ñoäng choïn sao cho toång ñieän dung (CK+CL) ñaûm baûo ñöôïc giaù trò caàn thieát cuûa moâmen khôûi ñoäng. MK= (2,0 -2,2)Md ; = (0,5 - 0,9)             cos = (0,8-0,95) ; Mmax = (1,8 -2,5) 1.2.6.Ñoäng cô khoâng ®oàng boä moät pha voøng chaäp Ñoäng cô khoâng ñoàng boä moät pha coù keát caáu ñôn giaûn nhaát , neân reû nhaát laø ñoäng cô voøng chaäp . ñoäng cô naøy coù moâmen khôûi ñoäng nhoû vaø ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp moâmen khôûi ñoäng chieám töø 10 - 40% moâmen ñònh möùc . ñoäng cô khoâng ñoàng boä moät pha voøng chaäp doøng töø hoaù chaïy trong cuoän kích thích O taïo ra luoàng töø thoâng ñaäp maïch moät phaàn luoàng töø thoâng ñi qua cöïc töø khoâng bao boïc bôûi voøng ngaén maïch ’ vaø phaàn coøn laïi ” moùc voøng vôùi voøng ngaén maïch K , döôùi taùc duïng cuûa caùc luoàng töø thoâng trong voøng ngaén maïch xuaát hieän SÑÑ cuoän öùng EK chaäm sau v goùc 900 theo thôøi gian . doøng ñieän IK chaïy trong voøng ngaén maïch do ñieän caûm cuûa voøng chaäm sau EK moät goùc K vaø taïo ra luoàng töø thoâng K truøng pha vôùi Ik ta coù V =”+K Nhö vaäy V vaø ’leäch pha nhau goùc theo thôøi gian vaø theo khoâng gian taïo ra töø tröôøng elip vì : ’ ; + 1800 Moâmen khôûi ñoäng : Mkñ = (0,2 -0,5) Mñm Toác ñoä quay : n = nñb. Hieäu suaát : = 25 - 40% Heä soá coâng suaát : cos= o,4 - 0,6 Moâmen cöïc ñaïi : Mmax = (1,1 -1,25)Mñm 1.3. MAÏCH ÑIEÄN THAY THEÁ PHA CHÍNH: M¹ch ®iÖn thay thÕ pha chÝnh sÏ gióp chóng ta tÝnh to¸n c¸c ®Æc tÝnh - lµm viÖc vµ ®Æc tÝnh m«men M = f(S) dùa theo ph­¬ng ph¸p thµnh phÇn ®èi xøng cña hÖ thèng hai pha tõ m¹ch ®iÖn h×nh 1.7. a) Víi dßng thø tù thuËn b) Víi dßng thø tù nghÞch Hình 1.7 T­¬ng øng víi viÖc ph©n tÝch m«men quay tõ hai thµnh phÇn thuËn, nghÞch ta còng ph©n tÝch dßng ®iÖn thµnh hai thµnh phÇn sau: = ; = ; Dßng vµ lÖch pha nhau 900 t¹o ra tõ tr­êng quay thuËn. Dßng vµ lÖch pha nhau 900 t¹o ra tõ tr­êng quay ng­îc. Tæng trë thø tù thuËn cña pha A: ZA1 = ZSA + Z'RA1 = rA1 + jxA1 Trong ®ã: ZSA = rSA + jxSA: Tæng trë d©y quÊn Stato. Z'RA1 = r'RA1 + jx'RA1: Tæng trë m¹ch ph©n nh¸nh tõ tr­êng thuËn. ZA1= (rA1+ jxA1) = (rSA+ r'RA1) + j(xSA+ x'RA1); ; Tæng trë thø tù nghÞch cña pha A ZA2 = ZSA + Z’RA2 = rA2 + jxA2 Trong ®ã: Z'RA2 = r'RA2 + jx'RA2: Tæng trë m¹ch ph©n nh¸nh tõ tr­êng nghÞch. => ZA2 = rA2 + jxA2= (rSA + r'RA2) + j(xSA + x'RA2) Nh­ vËy trong tõ tr­êng elip nãi chung dßng ®iÖn thø tù thuËn vµ nghÞch cña pha chÝnh b»ng: Trong ®ã: ZB1 = (rSB+ k2.r'RA1) + j(k2.xA1 - XC) ZB2 = (rSB+ k2.r'RA2) + j(k2.xA2 - XC) k: Tû sè biÕn ¸p. Chöông 2 XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC CHUÛ YEÁU VAØ THOÂNG SOÁ PHA CHÍNH KÝch th­íc chñ yÕu ë ®©y lµ ®­êng kÝnh trong D (cã khi lµ ®­êng kÝnh ngoµi Dn) vµ chiÒu dµi tÝnh to¸n l cña lâi s¾t stato. Ngoµi ra cÇn chó ý ®Õn sù liªn quan gi÷a c¸c kÝch th­íc chñ yÕu Êy thÓ hiÖn ë c¸c hÖ sè keát caáu nh­ tû lÖ gi÷a ®­êng kÝnh trong vµ ®­êng kÝnh ngoµi kD = D/Dn, tû lÖ gi÷a chiÒu dµi lâi s¾t víi ®­êng kÝnh trong lâi s¾t l = l/D hay víi ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t k1s = l/Dn. 2. 1.C«ng suÊt ®¼ng trÞ P®mIII = b1 .P®m =1,55.75 =116,25 (W) trong ®ã: - b1 lµ hÖ sè biÓu thÞ tû sè gi÷a c«ng suÊt cã Ých cña m¸y ba pha vµ m¸y thiÕt kÕ cã cïng kÝch th­íc. Theo[1], trang 19, víi ®éng c¬ ®iÖn mét pha cã tô lµm viÖc th×: b1 =(1,25 ¸ 1,7); Chän b1 =1,55 2. 2 . C«ng suÊt tÝnh to¸n cña ®éng c¬ 3 pha ®¼ng trÞ PsIII = (W) trong ®ã: Theo h×nh (1-1) cña [1]. ta cã: hIII .cosjIII = 0,49 2. 3. Soá ñoâi cöïc cuûa ®éng c¬ p = trong ®ã: - n= 3000 (voøng/phuùt) 2. 4. §­êng kÝnh ngoµi Stato ®­îc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Dn = = (cm) trong ®ã: Bd = (0.3 ¸ 1) T: mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ , Bd = 0,52 T. T¶i ®­êng A=(90 ¸ 180) A/cm, chän A= 90 (A/cm ). - HÖ sè = ( 0,22 ¸1,57 ), chän l = 0,9. - HÖ sè ( 0,485 ¸ 0,615 ), chän k= 0,55. Khi ®­îc x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t cÇn chó ý ®Õn chiÒu cao t©m trôc cña m¸y thiÕt kÕ. Do ®ã dùa vµo ®­êng kÝnh ngoµi theo tiªu chuÈn ë [1] trang 25 ta cã: ®­êng kÝnh ngoµi Dn = 100 mm, chiÒu cao t©m trôc: H = 63mm 2. 5. §­êng kÝnh trong stato D = kD . Dn = 0,55.100 = 55 (mm) 2. 6 . B­íc cùc cña Stato t = = (mm) 2. 7 . ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña stato l = l.D =0,9.55 = 49,5 (mm) Chän l = 50 mm 2. 8 . ChiÒu dµi khe hë kh«ng khÝ §Ó gi¶m nhá dßng ®iÖn kh«ng t¶i vµ n©ng cao cosj, khe hë kh«ng khÝ th­êng chän nhá, nh­ng khe hë cµng nhá cµng khã chÕ t¹o do ®ã gi¸ thµnh chÕ t¹o cao. Khe hë cßn cã ¶nh h­ëng ®Õn sãng bËc cao, khe hë cµng nhá th× ¶nh h­ëng ®ã cµng lín. Do ®ã khe hë kh«ng khÝ trong ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt nhá th­êng chän trong kho¶ng : d = 0,2 + D/200 mm Ta chän d = 0,3 (mm) 2. 9 . §­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t r«to D’= D - 2. d =55 - 2.0,3 =54,4 (mm) 2.10 . §­êng kÝnh trôc r«to dt = 0,3.D = 0,3. 55 = 16,5 (mm) 2.11.Chän sè r·nh stato vµ r«to ViÖc chän sè r·nh cña ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt nhá ë stato vµ sè r·nh r«to cã quan hÖ mËt thiÕt víi nhau vµ khi xÐt ®Õn quan hÖ ®ã ph¶i chó ý ®Õn nh÷ng yÕu tè sau: §Æc tÝnh m«men M = f(n) kh«ng cã choã låi lâm nhiÒu do nh÷ng m«men ký sinh ®ång bé vµ kh«ng ®ång bé g©y ra §éng c¬ khi lµm viÖc, tiÕng ån do lùc h­íng t©m sinh ra nhá nhÊt. Tæn hao do phÇn r¨ng sinh ra nhá nhÊt Ngoµi ra khi ®· cho ®­êng kÝnh ngoµi stato, viÖc chän sè r·nh stato cßn phô thuéc vµo chiÒu réng r¨ng nhá nhÊt mµ c«ng nghÖ cho phÐp. Sù phèi hîp gi÷a sè r·nh stato (ZS) vµ sè r·nh r«to (ZR) theo b¶ng 2-1 vµ 2-2 cña [1]. Dùa vµo c¸c b¶ng nµy, chän: ZS = 24 ; ZR = 19. Trong ®éng c¬ ®iÖn mét pha cã tuï laøm vieäc , soá raõnh pha chính vaø phuï nhö nhau ZA=ZB vaø baèng moät nöõa toång soá raõnh stato.Vì daây quaán phuï cuûa ñoäng cô ñieän dung khi laøm vieäc vaãn noái vaøo löôùi ñieän. 2.12.Chän d©y quÊn Ta choïn daây quaán ñoàng taâm phaân taùn böôùc ñuû y = 2.13.Sè r·nh pha chÝnh (pha A) vµ sè r·nh pha phô (pha B) ZA = r·nh ZB = r·nh 2.14. Sè r·nh d©y quÊn chÝnh vµ phô d­íi mçi cùc QA = QB = 6 trong ®ã: - m: sè pha - p: sè ®«i cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.3 2.15. HÖ sè d©y quÊn stato kdqA= trong ®ã: - q =QA: sè r·nh d©y quÊn phô d­íi mçi cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.14. 2.16.HÖ sè b·o hoµ r¨ng kZ = ( 1,1 ¸1,5) ; Chän kZ = 1,11 2.17.HÖ sè cung cùc tõ ad = 0,64 ¸ 0,73 ; Chän ad = 0,64 2.18.Tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ fd = ad.t.l .Bd.10-4 = 0,64.8,64.4,95.0.52. 10-4 = 14,23. 10-4 (Wb) trong ®ã: - Bd : mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4 - lR: chiÒu dµi lâi s¾t stato, x¸c ®Þnh ë 2.7 - t : b­íc cùc cña stato, x¸c ®Þnh ë 2.6 2.19.Sè vßng cña cuén d©y chÝnh WSA = = (vßng) Quy chuÈn : WSA = 656 vßng trong ®ã: kdqA: hÖ sè d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.15 kS = 1,11: hÖ sè d¹ng sãng kE: hÖ sè ®iÖn ¸p, kE = (0,7¸ 0,9), chän kE= 0,85 2. 20.Sè thanh dÉn trong r·nh urA = a. = (thanh) Chän urA=109 thanh trong ®ã: - WSA : sè vßng cña cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.15 - a: lµ sè m¹ch nh¸nh song song, chän a = 1. - q =QA: sè r·nh d©y quÊn phô d­íi mçi cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.14. 2.21. Dßng ®iÖn ®Þnh møc I®mA = = (A) trong ®ã: - P®m: c«ng suÊt ®Þnh møc. - hII.cosjII tra theo h×nh (1-3) cña [1]. Víi P = 75 W th× hII.cosjII = 0,49 2.22.TiÕt diÖn d©y quÊn chÝnh s¬ bé (mm2 ) trong ®ã: J: mËt ®é dßng ®iÖn, chän J = 4,5 (A/ mm2) a: sè m¹ch nh¸nh song song, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.20. Tõ phô lôc 2 trang 281 theo tµi liÖu [1], quy chuÈn SSA= 0,1104 (mm) Suy ra: §­êng kÝnh chuÈn cña d©y dÉn kh«ng c¸ch ®iÖn: d = 0,375 (mm) §­êng kÝnh chuÈn kÓ c¶ c¸ch ®iÖn: dc® = 0,415 (mm) C¨n cø vµo tiÕt diÖn d©y, ta chän lo¹i d©y ñoàâng traùng men cã kích thöôùc : d/dc® = 0,375 / 0,415 (mm) 2.23.B­íc r¨ng stato (mm) trong ®ã: - D: ®­êng kÝnh trong lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.5. - ZS: sè r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11. 2.24.B­íc r¨ng r«to tR (mm) trong ®ã: - D’: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.9. - ZR: sè r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11. Hình 2..1 S¬ ®å d©y quÊn kiÓu ®ång t©m ph©n t¸n b­íc ®ñ Z = 24 , q = 6 , a = 1 , 2p = 2. Chöông 3 XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC RAÕNH,RAÊNG STATO 3. 1.Chän thÐp c¸n nguéi m· hiÖu 2211 cã chiÒu dµy l¸ thÐp 0,5 mm, do ®ã cã hÖ sè Ðp chÆt kC = 0,97 3. 2.X¸c ®Þnh d¹ng r·nh stato Stato cña ®éng c¬ ®iÖn dung cã thÓ dïng c¸c d¹ng r·nh sau: H×nh qu¶ lª H×nh nöa qu¶ lª H×nh thang Víi c¸c d¹ng r·nh nµy chiÒu réng r¨ng sÏ ®Òu trong suèt chiÒu cao r·nh. R·nh h×nh qu¶ lª: cã khu«n dËp ®¬n gi¶n nhÊt, tõ trë ë ®¸y r·nh so víi 2 r·nh kia nhá, v× vËy gi¶m ®­îc suÊt tõ ®éng cÇn thiÕt trªn r¨ng. R·nh h×nh nöa qu¶ lª: cã diÖn tÝch lín h¬n d¹ng r·nh h×nh qu¶ lª. DiÖn tÝch r·nh h×nh thang lín nhÊt nh­ng tÝnh c«ng nghÖ kÐm h¬n hai d¹ng r·nh trªn. 3. 3.Chän r·nh d¹ng h×nh qu¶ lª d1s b4s h4s h12s hrs d2s 3. 4.ChiÒu cao miÖng r·nh h4s = (0,5 ¸0,8) mm ; Chän h4s = 0,6 (mm) 3. 5.ChiÒu réng miÖng r·nh b4S = dc® + (1,1¸ 1,5) = 0,415 +(1,11,5) Chän b4S = 1,8 (mm) 3. 6.KÕt cÊu c¸ch ®iÖn r·nh Dïng giÊy c¸ch ®iÖn cã bÒ dµy 0,2 mm , chiÒu cao 2 mm 3. 7.ChiÒu réng r¨ng stato s¬ bé (bZS) ChiÒu réng r·nh stato bZS ®­îc ®­îc x¸c ®Þnh theo kÕt cÊu, tøc lµ xÐt ®Õn: ®é bÒn cña r¨ng, gi¸ thµnh cña khu«n dËp, ®é bÒn cña khu«n dËp, ®é bÒn cña khu«n vµ ®ång thêi ®¶m b¶o mËt ®é tõ th«ng qua r¨ng BZS n»m trong ph¹m vi chi phÐp, th­êng BZS £ 2 Tesla. bZS == (mm) trong ®ã: - Bd : mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4 - tS: b­íc r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.23 - kC: hÖ sè Ðp chÆt c¸c l¸ thÐp - BZS: mËt ®é tõ th«ng ë r¨ng stato, BZS = (1,1 ¸1,6), chän BZS=1,16 T. 3. 8.MËt ®é tõ th«ng trong g«ng stato BgS= (0,8 ¸1,4)T, chän BgS = 1,05 (T) 3. 9.ChiÒu cao g«ng stato ChiÒu cao g«ng bÞ h¹n chÕ bëi mËt ®é tõ th«ng cho phÐp trong g«ng. = (mm) trong ®ã: - fd: tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.18 - ls: chiÒu dµi lâi s¾t stao, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 3.10.§­êng kÝnh phÝa d­íi cña r·nh stato = (mm) trong ®ã: - h4s: chiÒu cao miÖng r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.4 - D: ®­êng kÝnh trong lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.5. - ZS: sè r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11. 3.11.§­êng kÝnh phÝa trªn cña r·nh stato =(mm) trong ®ã: - hgs: chiÒu cao g«ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.9 - Dn: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4. 3.12. ChiÒu cao r·nh stato = (mm) 3.13. ChiÒu cao phÇn th¼ng r·nh h12S = hrs- 0,5(d1s + d2s + 2.h4s) = 8,5 - 0,5(3,6 + 5,4 + 2.0,6) =3,4 (mm) 3.14.ChiÒu cao r·nh stato kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh: §­îc x¸c ®Þnh: hzs = hrs - 0,1.d1s = 8,5 - 0,1.3,6 = 8,14 (mm) trong ®ã: - hrs : chiÒu cao r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.12 - d1s: ñ­êng kÝnh phÝa d­íi cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.10 3.15. DiÖn tÝch r·nh stato Srs = = (mm2) trong ®ã: - d1s: ñ­êng kÝnh phÝa d­íi cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.10 - d2s: ñ­êng kÝnh phÝa trªn cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.11 3.16. KiÓm tra hÖ sè lÊp ®Çy = trong ®ã : - Sc® : tiÕt diÖn c¸ch ®iÖn r·nh Sc® = c.(d2s+2.hrs)= 0,2.(5,4 + 2.8,5) = 4,48 (mm2) D©y quÊn c¸ch ®iÖn cÊp B nªn c = 0,2 mm - urA: sè thanh dÉn trong mét r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.20. 3.17.TÝnh l¹i chiÒu réng r¨ng stato 3.18.Tính laïi mËt ®é tõ c¶m trªn g«ng vµ trªn r¨ng stato Bgs==(T) (T) 3.19. Ta cã thoâng soá veà r¨ng r·nh stato nh­ sau d1s = 3,6 mm hrs = 8,5 mm hzs = 8,14 mm b4s= 1,8 mm d2s = 5,4 mm hgs =13,97 mm Bzs = 1,169 T kld= 0,7 h12s = 3,4 mm bzs = 3,3 mm Bgs = 1,06 T Srs=31,83 mm2 Chöông 4 XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC RAÕNH,RAÊNG ROTO KÝch th­íc roto (g«ng, r·nh, thanh dÉn lång sãc vµ vµnh ng¾n m¹ch) mét mÆt phô thuéc vµo mËt ®é tõ th«ng cho phÐp cña r¨ng vµ g«ng roto trong ®iÒu kiÖn Ýt tiÕng ån, mÆt kh¸c phô thuéc vµo yªu cÇu vµo n¨ng lùc qu¸ t¶i cña m¸y ®iÖn. Sè r·nh roto Ýt (chän ZR = 19 < ZR =24) cã lîi cho viÖc ®óc nh«m b»ng ¸p lùc vµo roto, ®ång thêi cã thÓ ®¶m b¶o thanh dÉn cña lång sãc roto cã tiÕt diÖn ®ñ lín. Chän r·nh h×nh qu¶ lª ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn khu«n dËp vµ tiÖn cho viÖc ®óc nh«m. rR h d 1R 2R d h 12R b 4R h 4R 4.1.ChiÒu cao miÖng r·nh ë ®éng c¬ c«ng suÊt nhá, ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn cña khu«n dËp, chiÒu cao miÖng r·nh nhá nhÊt lÊy tõ (0,3¸0,4) mm, chän h4R = 0,3 mm. 4.2.ChiÒu réng miÖng r·nh ChiÒu réng miÖng r·nh hë lÊy b»ng b4R = (1¸1,5) mm, chän b4R = 1,5 (mm) 4.3.Lµm r·nh nghiªng §Ó gi¶m tiÕng ån vµ m«men ký sinh, stato hoÆc r«to ®éng c¬ ®iÖn r«to lång sãc th­êng lµm r·nh nghiªng. Víi ®éng c¬ c«ng suÊt nhá th­êng lµm r·nh nghiªng ë r«to, b­íc nghiªng kho¶ng mét b­íc r·nh stato. Khi r·nh nghiªng ë stato th× b­íc nghiªng b»ng kho¶ng mét b­íc r·nh r«to. HÖ sè r·nh nghiªng xÐt ®Õn sù gi¶m søc ®iÖn ®éng c¶m øng trong mét d©y quÊn do tõ th«ng chÝnh cña d©y quÊn sinh ra, v× vËy cã thÓ tÝnh gÇn gièng nh­ hÖ sè d©y quÊn r«to: bn bn R·nh nghiªng ë r«to lång sãc = trong ®ã: - .=.0,8 = 0,2644 radian: Gãc ë t©m r·nh Víi =: §é nghiªng r·nh biÓu thÞ b»ng ph©n sè cña b­íc r¨ng r«to - bn : §é nghiªng r·nh tÝnh theo cung trßn cña r«to. 4.4.Dßng ®iÖn t¸c dông trong thanh dÉn r«to = (A) trong ®ã: - m =2: sè pha - WSA: sè vßng cña cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.19 - kdqA: hÖ sè d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.15 - kdqR: hÖ sè d©y quÊn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.3 - kI: hÖ sè phô thuéc chñ yÕu vµo cosj cña m¸y vµ ®­îc ®­îc x¸c ®Þnh theo h×nh 10-5 cña [2]. - I®m: dßng ®iÖn ®Þnh møc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.21. 4.5.MËt ®é tõ th«ng trong g«ng vµ trong r¨ng r«to s¬ bé MËt ®é tõ th«ng ë g«ng r«to: BgR= (1 ¸1,8), chän BgR = 1,36 T MËt ®é tõ th«ng ë r¨ng r«to: BZR= (0,9 ¸1,5), chän BZR = 1,2 T 4.6.ChiÒu réng r¨ng r«to s¬ bé bZR== (mm) trong ®ã: - Bd : mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4 - tR: b­íc r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.24 - kC: hÖ sè Ðp chÆt c¸c l¸ thÐp, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.1 - lR: chiÒu dµi lâi s¾t r«to, lR = lS, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 4.7.ChiÒu cao g«ng r«to hgR = = (mm) trong ®ã: - fd: tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.18 - lR: chiÒu dµi lâi s¾t r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 - kC: hÖ sè Ðp chÆt c¸c l¸ thÐp, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.1 4.8.§­êng kÝnh phÝa trªn r·nh r«to = (mm) trong ®ã: - D: ®­êng kÝnh trong lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.5 - h4R: chiÒu cao miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.1 - ZR: sè r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 - bZR: chiÒu réng r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.6 - d: chiÒu dµi khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.8 4.9.§­êng kÝnh phÝa d­íi r·nh r«to §iÒu kiÖn c«ng nghÖ d2R ³ 2,5 mm d2R = = (mm) trong ®ã: - dt: ®­êng kÝnh trong trôc r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.10. - hgR: chiÒu cao g«ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.7 - bZR: chiÒu réng r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.6 - ZR: sè r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 4.10.ChiÒu cao phÇn th¼ng r·nh r«to h12R = (mm) trong ®ã: - D’: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.9. - h4R: chiÒu cao miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.1 4.11.ChiÒu cao r·nh r«to hrR = h12R + 0,5.(d1R+d2R) + h4R = 4,4 + 0,5.(4,2 + 2,75) +0,3 = 8,2 (mm) trong ®ã: - h4R: chiÒu cao miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.1 - d1R : ñ­êng kÝnh phÝa trªn r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.8 4.12.ChiÒu cao r·nh r«to kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh: §­îc x¸c ®Þnh: hzR = hrR - 0,1.d2R = 8,2 - 0,1.2,75= 7,92 (mm) 4.13.TiÕt diÖn r·nh r«to SRr = = (mm2) 4.14.TÝnh l¹i bÒ réng r¨ng r«to 4.15.TÝnh l¹i mËt ®é tõ th«ng trong r¨ng vµ trong g«ng r«to -MËt ®é tõ th«ng g«ng r«to: BgR== (T) -MËt ®é tõ th«ng r¨ng r«to: BzR= (T) 4.16.KÕt qu¶ caùc thoâng soá veà r¨ng ,r·nh r«to d1R = 4,2 mm hrR = 8,2 mm hzR = 7,92 mm b4R=1,5 mm d2R = 2,75 mm hgR = 10,8 mm BzR = 1,206 T SrR= 25,4 mm2 h12R = 4,4 mm bzR = 4 mm BgR = 1,358 T Itd= 38 A 4.17.Dßng ®iÖn trong vµnh ng¾n m¹ch Iv = (A) trong ®ã: - It®: dßng ®iÖn thanh dÉn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.4 - p: sè ®«i cùc 4.18.TiÕt diÖn vµnh ng¾n m¹ch Sv ==(mm2) trong ®ã: JV: mËt ®é dßng ®iÖn vµnh ng¾n m¹ch, chän JV = 3 A/mm2 4.19.KÝch th­íc vµnh ng¾n m¹ch -ChiÒu cao vµnh ng¾n m¹ch: bV ³ 2.h12R ³ 2.4,4 ³ 8,8 (mm), chän bv= 9 mm -BÒ réng vßng ng¾n m¹ch: = (mm), chän av=5 mm 4.20.TÝnh l¹i tiÕt diÖn vµnh ng¾n m¹ch Sv = av.bv = 4,3.9 = 38,7 (mm2) 4.21.§­êng kÝnh vµnh ng¾n m¹ch Dv = D’ - bv - 2.d = 54,4 - 9 - 2.0,3 = 44,8 (mm) b4R h4R b1zR b1zR d2R d1R 4.22.H×nh d¹ng r·nh r«to Chöông 5 XAÙC ÑÒNH TRÔÛ KHAÙNG DAÂY QUAÁN STATO VAØ ROTO §é chÝnh x¸c cña tÝnh to¸n ®éng c¬ ®iÖn dung phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña tÝnh to¸n tham sè. V× vËy, viÖc ®­îc x¸c ®Þnh ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng d©y quÊn stato, r«to lµ rÊt quan träng. 5.1.ChiÒu dµi phÇn ®Çu nèi cña d©y quÊn stato l® =k1.tY+ 2.B =1,2.7,48 +2.1= 10,979 (cm) trong ®ã: - HÖ sè kinh nghiÖm: k1 = 1,2 - HÖ sè kinh nghiÖm: B = (0,5¸1,5), chän B =1 - ty=.b = (cm), Víi: + b = = + hrs chiÒu cao r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.12. 5.2.ChiÒu dµi trung b×nh 1/2 vßng d©y quÊn stato ltb = l®+l =10,97 + 5,0 = 15,97 (cm) trong ®ã: l: lµ chiÒu dµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 5.3.Tæng chiÒu dµi d©y dÉn cña d©y quÊn Stato LSA = 2.ltb .WSA.10-2 =2.15,97.656.10-2 =209,5 (m) trong ®ã :WSA :lµ sè vßng cña cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.19 5.4.§iÖn trë t¸c dông cña d©y quÊn Stato RSA = r75= (W) trong ®ã: - r75= W. mm2/m: §iÖn trë suÊt cña ®ång. - a: sè m¹ch nh¸nh song song. 5.5.§iÖn trë stato tÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi 5.6.HÖ sè tõ dÉn cña tõ t¶n r·nh l rs Nã phô thuéc vµo kÝch th­íc vµ h×nh d¹ng r·nh. Khi ta tÝnh to¸n chØ xÐt ®Õn tõ t¶n ë thµnh r·nh vµ miÖng r·nh, kh«ng xÐt ®Õn tõ t¶n ë ngoµi r·nh. HÖ sè tõ dÉn r·nh h×nh qu¶ lª ®­îc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau = trong ®ã: - kb, kb: lµ c¸c hÖ sè ®­îc chän theo kiÓu d©y quÊn, ta cã kb =1 vµ kb=1 - Víi: + hn = 2 mm: chiÒu cao cña nªm + bcd: chiÒu dµy cña giÊy c¸ch ®iÖn + d1s: ®­êng kÝnh d­íi cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.10 - = 8,3 - 0,6 - 2,45 - 0,2 + 0,25 - 0,67 =4,63 (mm) Víi: + d1s: ®­êng kÝnh trªn cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.10 + d2s: ®­êng kÝnh döôùi cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.11 + hrs: chiÒu cao cña r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.12. 5.7.HÖ sè tõ dÉn cña tõ t¶n t¹p lt XÐt ®Õn ¶nh h­ëng tõ tr­êng bËc cao (sãng ®iÒu hoµ r¨ng vµ sãng ®iÒu hoµ d©y quÊn) g©y neân tõ th«ng mãc vßng t¶n trong d©y quÊn stato, cã khi cßn gäi lµ tõ t¶n trong khe hë kh«ng khÝ, vµ tõ tr­êng t­¬ng øng chñ yÕu phô thuéc vµo sù dÉn tõ cña c¸c ®­êng søc tõ trong khe hë kh«ng khÝ. HÖ sè lt phô thuéc vµo kÝch th­íc m¸y ®iÖn (b­íc r¨ng, khe hë kh«ng khÝ) vµ c¸c sè hiÖu d©y quÊn. BÒ réng miÖng r·nh stato vµ r«to cïng cã ¶nh h­ëng nhÊt ®Þnh ®Õn tõ t¶n t¹p. .xS = trong ®ã: - xS = 1,6 (Tra h×nh 4.9 trang 82 cña [1]. - tS: b­íc r¨ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.23 - kd=kdS .kdR =1,16.1,091 =1,265 : hÖ sè khe hë kh«ng khÝ Víi: * kdS == trong ®ã: + b4s: lµ chiÒu réng miÖng r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.5 * kdR = = trong ®ã: + b4R: chiÒu réng miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.2 + tR: b­íc r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.24 5.8.HÖ sè tõ t¶n phÇn ®Çu nèi d©y cuèn stato l®S = 0,27. = 0,27.( trong ®ã: - t: böôùc cöïc stato, ñöôïc xaùc ñònh ôû 2.6 - q=QA: sè r·nh mçi cùc cña pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.14 - ZS: sè r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11. - l: chiÒu dµi lâi s¾t stao, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 - l®: chiÒu dµi phÇn ®Çu nèi d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.1.1 5.9.Tæng hÖ sè tõ dÉn stato =0,549 +2,55 +1,762 = 4,861 5.10.§iÖn kh¸ng t¶n d©y cuèn chÝnh stato xSA = 0,158. = 0,158.(W) 5.11.§iÖn kh¸ng t¶n d©y quÊn chÝnh stato tÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi =(W) 5.12.§iÖn trë cña phÇn tö r«to lång sãc = (W) trong ®ã: - rt: ®iÖn trë cña thanh dÉn r«to Víi: + SrR : tiÕt diÖn thanh dÉn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.13 + lR = ls =l : chiÒu dµi thanh dÉn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 + : ®iÖn trë suÊt cña nh«m ë 750C - rv: ®iÖn trë vµnh ng¾n m¹ch rv =(W) Víi: + av, bv: chiÒu réng vµ chiÒu cao vµnh ng¾n m¹ch, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.19 + Dv : ®­êng kÝnh vµnh ng¾n m¹ch, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.21 + ZR: sè r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 5.13.§iÖn trë cña r«to ®· quy ®æi sang stato = 148637,8.2,507.10-4 = 37,26(W) trong ®ã: k12: hÖ sè quy ®æi ®iÖn trë r«to sang stato. k12 = = Víi: + m: sè pha + WSA: sè vßng cña cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.19 + kdqA: hÖ sè d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.15 + kdqR: hÖ sè d©y quÊn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.3 5.14.§iÖn trë r«to tÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi 5.15.HÖ sè tõ t¶n r·nh r«to lrR = trong ®ã: - km =1: HÖ sè t¶n - b4R: bÒ réng miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.2 - h4R: chiÒu cao miÖng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.1 - d1R: ®­êng kÝnh trªn cña r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.8 - SrR : tiÕt diÖn thanh dÉn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.15 - h1R = h12r + 0,9.d2R = 4,4 + 0,9.2,75 = 6,88 (mm) Víi:+ d2R: ®­êng kÝnh d­íi cña r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.9 + h12R: chiÒu cao phÇn th¼ng r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.10 5.16.HÖ sè tõ t¶n t¹p r«to ltR = ξR. = trong ®ã: Töø: Tra h×nh 4.7- trang 79 theo tµi liÖu [1] Ta cã hÖ sè DZ = 0,051 V× nªn ξR = 1- Δz = 1 -0,051 = 0,949 - tR: b­íc r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.24 - kdR: hÖ sè hÖ sè khe hë kh«ng khÝ do ¶nh h­ëng cña phÝa r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.7. 5.17.HÖ sè tõ dÉn phÇn ®Çu nèi l®R = = trong ®ã: - av, bv: chiÒu réng vµ chiÒu cao vµnh ng¾n m¹ch, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.19 - Dv : ®­êng kÝnh vµnh ng¾n m¹ch, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.21 - ZR: sè r·nh r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 - p: sè ®«i cùc - lR: chiÒu dµi thanh dÉn r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 5.18.Tæng hÖ sè tõ t¶n r«to =1,23+1,895+1,08 =4,205 = 5.19.§iÖn kh¸ng r«to quy ®æi sang stato xRA = xSA. =.(W) 5.20.§iÖn kh¸ng stato tÝnh theo ®¬n vÞ t­¬ng ®èi =. (W) Chöông 6 TÍNH TOAÙN MAÏCH TÖØ VAØ TOÅN HAO SAÉT 6.1 TÝNH TO¸N M¹CH Tõ TÝnh to¸n m¹ch tõ bao gåm tÝnh dßng ®iÖn tõ hãa Im, thµnh phÇn ph¶n kh¸ng cña dßng ®iÖn kh«ng t¶i vµ ®iÖn kh¸ng t­¬ng øng víi khe hë kh«ng khÝ xm. §èi víi ®éng c¬ mét pha cã tuï laøm vieäc (m = 2), dßng tõ hãa ®­îc tÝnh theo søc tõ ®éng cña pha chÝnh. 6.1.1.Søc tõ ®éng ë khe hë kh«ng khÝ Fd = 1,6.kd.d.Bd.104 =1,6.1,256.0,03.0,52.104 =313,49 (A) trong ®ã: - d: chiÒu dµi khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.8 - kd: hÖ sè khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.7 - Bd: mËt ®é tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4 6.1.2. Søc tõ ®éng ë r¨ng vµ ë g«ng stato - Søc tõ ®éng ë r¨ng stato: FZS = 2.HZS.hZS = 2.5,47.0,814 = 8,905 (A) - Søc tõ ®éng ë g«ng stato: FgS = Hgs.(A) trong ®ã: - hzs: chiÒu cao r·nh stato kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.14 - hgs: chiÒu cao g«ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.9 - p: sè ®«i cùc - Dn: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4. - Hzs, Hgs: c­êng ®é tõ tr­êng ë r¨ng vµ g«ng stato ®­îc suy ra tõ mËt ®é tõ th«ng ë r¨ng vµ g«ng stato. Tõ quan hÖ H = f(B) ë phô lôc I cña [1]: Víi BZS =1,169 T ta cã HZS = 5,47 (A/cm) Víi BgS = 1,06 T ta cã HgS = 3,05 (A/cm) 6.1.3.Tæng søc tõ ®éng stato FS =FZS + FgS =8,905 + 41,2=50,105 (A) 6.1.4.Søc tõ ®éng ë r¨ng vµ ë g«ng r«to - Søc tõ ®éng ë r¨ng r«to: FZR = 2.HZR.hZR = 2.5,93.0,792 = 9,39 (A) - Søc tõ ®éng ë g«ng r«to: FgR = HgR. (A) trong ®ã: - hzR: chiÒu cao r·nh r«to kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.12 - hgR: chiÒu cao g«ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.7 - p: sè ®«i cùc - Dn: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4. - Hzs, Hgs: c­êng ®é tõ tr­êng ë r¨ng vµ g«ng r«to ®­îc suy ra tõ mËt ®é tõ th«ng ë r¨ng vµ g«ng r«to. Tõ quan hÖ H = f(B) ë phô lôc I cña [1]: Víi BZR = 1,2 T ta cã HZR = 5,93 (A/cm) Víi BgR = 1,36 T ta cã HgR = 5,85 (A/cm) 6.1.5.Tæng søc tõ ®éng R«to FR = FZR+ FgR =9,39 + 25,07 = 34,46 A 6.1.6.Tæng søc tõ ®éng cña m¹ch tõ Fm = Fd +FR +FS =313,49 + 50,105 + 34,46 = 398,06 (A) 6.1.7.Dßng ®iÖn tõ ho¸ Im ==(A) trong ®ã: - m: sè pha - WSA: sè vßng cña cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.19 - kdqA: hÖ sè d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.15 - p: sè ®«i cùc 6.1.8.Dßng ®iÖn tõ ho¸ phÇn tr¨m Im% == 6.1.9.§iÖn kh¸ng øng víi tõ tr­êng khe hë kh«ng khÝ xmA = =(W) 6.1.10. §iÖn kh¸ng øng víi tõ tr­êng khe hë kh«ng khÝ t­¬ng ®èi 6.1.11.Thµnh phÇn ph¶n kh¸ng cña dßng kh«ng t¶i I0X =1,95.Im=1,95.0,373 = 0,727 (A) 6.1.12.HÖ sè b·o hßa m¹ch tõ 6.2. tÝnh tæn hao s¾t 6.2.1.Träng l­îng r¨ng stato GZS =7,8 . ZS . bZS .hZS .lS .kC .10-3 =7,8.24.0,33.0,814.5.0,97.10-3 = 0,243 (kg) trong ®ã: - ZS: sè r·nh stato, x¸c ®Þnh ë 2.11 - bZS: bÒ réng r¨ng stato, x¸c ®Þnh ë 3.17 - hzs: chiÒu cao r·nh stato kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.14 - ls: chiÒu dµi lâi s¾t stato, x¸c ®Þnh ë 2.7 - kc: hÖ sè ¸p chÆt, x¸c ®Þnh ë 3.1 6.2.2.Träng l­îng r¨ng r«to GZR =7,8 .ZR .bZR .hZR .lR .kC .10-3 =7,8.19.0,4.0,792.5.0,97.10-3= 0,228 (kg) trong ®ã: - ZR: sè r·nh r«to, x¸c ®Þnh ë 2.11 - bZR: bÒ réng r¨ng r«to, x¸c ®Þnh ë 4.14 - hzR: chiÒu cao r·nh r«to kh«ng kÓ chiÒu cao miÖng r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.12 - lR: chiÒu dµi lâi s¾t stato, x¸c ®Þnh ë 2.7 - kc: hÖ sè ¸p chÆt, x¸c ®Þnh ë 3.1 6.2.3.Träng l­îng g«ng stato GgS =7,8.p .(Dn - hgS) .hgS .lS .kC .10-3 = 7,8.3,14(10-1,397).1,397.5.0,97.10-3 =1,427 (kg) trong ®ã: - Dn: ®­êng kÝnh ngoµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.4 - lS: chiÒu dµi lâi s¾t stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 - hgs: chiÒu cao g«ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.9 6.2.4.Träng l­îng g«ng r«to GgR =7,8 . p (dt + hgR ).hgR .lR .kC .10-3 = 7,8.3,14(1,65 +1,08).1,08.5.0,97.10-3 =0,350 kg trong ®ã: - dt: ®­êng kÝnh kÝnh trôc r«to, x¸c ®Þnh ë 2.10 - lR: chiÒu dµi lâi s¾t r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.7 - hgR: chiÒu cao g«ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.7 6.2.5.Tæn hao s¾t trªn r¨ng stato P’tZS =1,8.P1/50..GZS .(f /50)1,3. kgC =1,8.2,6.1,1692.0,243.(50/50)1,3.1,1= 1,709 (W) trong ®ã: - kgC = 1,1: hÖ sè gia c«ng, tra ë b¶ng 6.2 cña [1] - P1,0/50=2,6 W/kg: tæn hao riªng cña thÐp - BZS: mËt ®é tõ th«ng ë r¨ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.18 6.2.6.Tæn hao s¾t trªn r¨ng r«to P’tZR =1,8. P1,0/50. B2ZR .GZR.(f /50)1,3 .kgc =1,8.2,6.1,22.0,228.(50 /50)1,3 .1,1= 1,69 (W) trong ®ã: - BZR : lµ mËt ®é tõ th«ng ë r¨ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.15 6.2.7.Tæn hao s¾t trªn g«ng stato P’tgS =1,6. P1,0/50 .B2gS. GgS (f /50)1,3 =1,6.2,6.1,062.1,427.(50 /50)1,3 = 6,67 (W) trong ®ã: - BgS :lµ mËt ®é tõ th«ng ë g«ng stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.18 6.2.8.Tæn hao s¾t trªn g«ng r«to P’tgR =1,6. P1,0/50. B2gR. GgR. (f /50)1,3 =1,6.2,6.1,3582. 0,350.(50 /50)1,3 = 2,685 (W) trong ®ã: - BgR :lµ mËt ®é tõ th«ng ë g«ng r«to, ®­îc x¸c ®Þnh ë 4.15 6.2.9.Tæn hao s¾t trªn loõi saét stato P’tS = P’tZS + P’tgS = 1,709 +6,67 = 8,379 (W) 6.2.10.Tæn hao s¾t trªn loõi saét roto P’tR = P’tZR + P’tgR =1,69 +2,685 = 4,375 (W) Chöông 7 TÍNH TOAÙN CHEÁ ÑOÄ ÑÒNH MÖÙC ®Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ mét pha: IS, s, n, h, cosj = f(PR) cã thÓ tÝnh theo c¸c c«ng thøc dÉn ra tõ ph­¬ng ph¸p thµnh phÇn ®èi xøng cña hÖ thèng hai pha vµ cã thÓ dïng m¹ch ®iÖn thay thÕ cña ®éng c¬ ®iÖn mét pha ®Ó x¸c ®Þnh mèi quan hÖ gi÷a c¸c tham sè, ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn thø tù thuËn vµ nghÞch cña ®éng c¬ ®iÖn mét pha. M¹ch ®iÖn thay thÕ nh­ ë h×nh 7.1. xSA xRA rRA/s xSA xRA rRA/(2-s) a) b) H×nh 7.1: M¹ch ®iÖn thay thÕ pha chÝnh xmA xmA a) vôùi doøng thöù töï thuaän b) vôùi doøng thöù töï nghòch Tham sè ban ®Çu m¹ch ®iÖn thay thÕ pha chÝnh ®· tÝnh to¸n ®­îc: rRA = 37,26 W (môc 5.13) xRA= 12,34 W (môc 5.19) rSA =41,25 W (môc 5.4) xSA = 13,77 W (môc 5.10) xmA =501,34 W (môc 6.1.9) 7.1.TÝnh hÖ sè tõ kh¸ng cña m¹ch ®iÖn = = 7.2.§iÖn trë t¸c dông thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh Chän s = 0,036 lµm gi¸ trÞ tÝnh to¸n = (W) = (W) 7.3.§iÖn kh¸ng thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh = 12,34.0,975. = 406,05 (W) = 0,975.12,34.(W) 7.4.Tæng trë thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn thay thÕ =195,52 + j406,05 (W) = 17,89 + j12,69 (W) 7.5.Tæng trë m¹ch ®iÖn thay thÕ thø tù thuËn vµ nghÞch ZA1 = rA1 +j.xA1 = (rSA +r’RA1) + j (xSA + x’RA1) = (41,25+195,52) + j(13,77+406,05) = 236,77+ j419,82 (W) ZA2 = rA2 +j. xA2 = (rSA +r’RA2) + j(xSA + x’RA2) = (41,25+17,89)+j(13,77+12,69) = 59,14+ j26,46 (W) trong ®ã: - r’RA1 , r’RA2: ñiÖn trë thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 - x’RA1 , x’RA2 : ñiÖn kh¸ng thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.3 - rSA : ñieän trë t¸c dông cña d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.4 - xSA : ñieän khaùng cña d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.10 Chöông 8 TÍNH TOAÙN DAÂY QUAÁN PHUÏ Tham sè cña pha phô ®éng c¬ kh«ng ®éng bé c«ng suÊt nhá mét pha quyÕt ®Þnh ®Æc tÝnh khëi ®éng cña ®éng c¬. Néi dung tÝnh to¸n pha phô lµ ®­îc x¸c ®Þnh tham sè cña pha phô vµ chän phÇn tö phô (®iÖn dung tô ®iÖn). C¸c th«ng sè m¹ch ®iÖn cña pha chÝnh ë ®Þnh møc: rRA = 37,26 W (môc 5.13) xRA= 12,34 W (môc 5.19) rSA =41,25 W (môc 5.4) xSA = 13,77 W (môc 5.10) xmA =501,34 W (môc 6.1.9) 8.1.TÝnh chän s¬ bé tØ sè biÕn ¸p trong ®ã: - rA1 , xA1 : ñiÖn trë, ñiÖn kh¸ng m¹ch ®iÖn thay thÕ thø tù thuËn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5. 8.2.HÖ sè d©y quÊn phô kdqB = trong ®ã: - q = QA: sè r·nh d©y quÊn phô d­íi mçi cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.14. 8.3. Dung kh¸ng trong d©y quÊn phô xC = K2.xA1 + K..rA1 = 1,772. 419,82 + 1,77 . 236,77 = 1734,34 (W) trong ®ã: - rA1 , xA1 : ñiÖn trë, ñiÖn kh¸ng m¹ch ®iÖn thay thÕ thø tù thuËn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5. - K : tØ sè biÕn ¸p s¬ bé , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.1 8.4. §iÖn dung cÇn thiÕt Chän tô: CV = 2,5 mF 8.5. §iÖn kh¸ng thùc sù 8.6. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn thø hai cña tõ tr­êng quay , ta cã tû sè biÕn ¸p ph¶i lµ trong ®ã: - rA1 , xA1 : ñiÖn trë, ñiÖn kh¸ng m¹ch ®iÖn thay thÕ thø tù thuËn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5. - xC : ñiÖn kh¸ng thùc sù , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.5 8.7. Sè thanh dÉn trong mét r·nh cña d©y quÊn phô u'rB = K .urA = 1,48 . 109 = 161,32 (thanh dÉn) Laáy : urB = 161: sè thanh dÉn trong mét r·nh cña d©y quÊn phô urA =109 : sè thanh dÉn trong 1 r·nh cña d©y quÊn chính (môc 2.20 ) 8.8.Sè vßng d©y cña d©y quÊn phô WSB = urB .p.q = 161.1.6 = 966 (vßng) trong ®ã: - q = QA: sè r·nh d©y quÊn phô d­íi mçi cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.14. - p: sè ®«i cùc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.3 8.9. Tû sè biÕn ¸p: trong ®ã: - WSA : sè vßng d©y cña d©y quÊn chính, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.19 8.10. TiÕt diÖn d©y dÉn pha phô: + S¬ bé tÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn phô theo tû sè , ë ®©y ta chän t = k =1,47 Dùa theo b¶ng tiÕt diÖn tiªu chuÈn phô lôc 2 trang 281 theo tµi liÖu [1], ta lÊy: SB = 0,0779 mm2 d/dcd = 0,315/0,35 mm Nh­ vËy: 8.11. KiÓm tra hÖ sè lÊp ®Çy = trong ®ã : - Sc® : tiÕt diÖn c¸ch ®iÖn r·nh Sc® = c.(d2s+2.hrs)= 0,2.(5,4 + 2.8,5) = 4,48 (mm2) D©y quÊn c¸ch ®iÖn cÊp B nªn c = 0,2 mm - urA: sè thanh dÉn trong mét r·nh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.20. - Srs : tiÕt diÖn r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 3.15 8.12. §iÖn trë t¸c dông pha phô B rSB = K.t.rSA = 1,47.1,41 .41,25 = 85,49 ( W) trong ®ã : - rSA : ñieän trë t¸c dông cña d©y quÊn chÝnh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.4 - K : tØ sè biÕn ¸p, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.9 8.13. Tæng trë thø tù thuËn pha phô ZB1 = (rSB + K2. r'RA1)+ j(K2.xA1 - xC) = (85,49 + 1,472.195,52) + j(1,472. 419,82 - 1273,88 ) = 507,98 - j 366,69 (W) trong ®ã : - xC : ñiÖn kh¸ng thùc sù , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.5 - r’RA1 : ñiÖn trë thø tù thuËn cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 - xA1 : ñiÖn kh¸ng m¹ch ®iÖn thay thÕ thø tù thuËn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5 8.14. Tæng trë thø tù nghÞch pha phô ZB2 = (rSB + K2.r'RA2 ) + j(K2.xA2 - xC ) = (85,49 + 1,472.17,89 ) + j(1,472. 26,46 - 1273,88 ) = 124,14 - j 1216,7 (W) trong ®ã : - r’RA2 : ñiÖn trë thø tù nghÞch cña pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 - xA2 : ñiÖn kh¸ng thay thÕ thø tù nghÞch , ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5 8.15. Thµnh phÇn thø tù thuËn vµ nghÞch cña dßng ®iÖn Stato pha chÝnh trong ®ã : -ZA1, ZA2: tæng trë thø tù thuËn vµ nghÞch pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.5 - ZB1: tæng trë thø tù thuËn pha phuï, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.13 - ZB2: tæng trë thø tù nghÞch pha phuï, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.14 8.16.SuÊt ®iÖn ®éng thø tù thuËn vµ nghÞch = (0,229 - j0,397 ).(195,52 + j406,05 ) = 196,59 + j14,25 = 197,11.ej4,15 (V) = (-0,0328 - j0,0209 ).( 17,89 + j12,69 ) = -0,3215 - j0,7901 = 0,853.e-j112,14 (V) trong ®ã: -Z’RA1 , Z’RA2: tæng trë thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn thay thÕ, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 8.17.Tæng suÊt tõ ®éng = (196,59 + j14,25 ) + ( -0,3215 - j0,7901 ) = 196,26 - j13,45 =196,73.ej3,94 (V) 8.18. KiÓm tra l¹i hÖ sè kE DKE = Ta thÊy DKE = 4,5% < 5% nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i 8.19.Dßng ®iÖn pha chÝnh thø tù thuËn vµ nghÞch do tæn hao g©y nªn IA1T = (A) IA2T = (A) trong ®ã: - PTS1, PTS2: Tæn hao s¾t stato do tõ tr­êng thuËn vµ nghÞch g©y ra + PTS1= 9,309 (W) + PTS2= (W) víi lµ tæn hao s¾t tÝnh to¸n cña stato, x¸c ®Þnh ë 6.2.9 - PTR1, PTR2:Tæn hao s¾t r«to do tõ tr­êng thuËn vµ nghÞch g©y ra +PTR1= (W) +PTR2= (W) Víi lµ tæn hao s¾t tÝnh to¸n cña r«to x¸c ®Þnh ë 6.2.10 8.20. Dßng ®iÖn stato cã xÐt ®Õn tæn hao s¾t ë cuén d©y chÝnh trong ®ã: -I’A1 , I’A2 , I’’A1 , I’’A2 : ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.15 - IA1T , IA2T : dßng ®iÖn pha chÝnh thø tù thuËn vµ nghÞch do tæn hao g©y nªn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.19 8.21. Dßng ®iÖn cuén d©y phô ISB = ISB1 + ISB2 = (0,2861 + j0,1557) - (0,0140 + j0,0223) trong ®ã: - IA1T , IA2T : dßng ®iÖn pha chÝnh thø tù thuËn vµ nghÞch do tæn hao g©y nªn , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.19 - IA1 , IA2 : thµnh phÇn thø tù thuËn vµ nghÞch cña dßng ®iÖn stato pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.15 - K : tØ sè biÕn ¸p, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.9 8.22. MËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn chÝnh vµ phô trong ®ã: - ISA: dßng ®iÖn cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.20 - ISB : dßng ®iÖn cuén d©y phô , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.21 - SA : tiÕt diÖn d©y quÊn chÝnh , ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.22 - SB : tiÕt diÖn d©y quÊn phô , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.10 8.23. Dßng ®iÖn tæng stato lÊy tõ l­íi IS = ISA + ISB = 0,2202 - j0,4179 + 0,2721 + j0,178 = 0,4922 - j0,2399 8.24.Tèc ®é cña ®éng c¬ n= n®b.(1- s) = 3000.(1- 0,036 ) = 2892 (vßng/phót) 8.25. C«ng suÊt ®iÖn tõ P®t = 2.0,4592.195,52 - 2.0,0392.17,89 = 82,3 (W) trong ®ã: - IA1 , IA2 : thµnh phÇn thø tù thuËn vµ nghÞch cña dßng ®iÖn stato pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.15 - r’RA1 , r’RA2: ñiÖn trë thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 8.26.Tæn hao c¬ pC¬ = 0,05.P®m = 0,05.75 = 3,75 (W) 8.27.Tæn hao phô pf = 0,005.(W) 8.28.Tæng c«ng suÊt c¬ P’R = Pdt .(1- s) = 82,3.(1-0,036) = 79,34 (W) 8.29.C«ng suÊt c¬ t¸c dông lªn trôc PR = Pc¬ - pC¬ - pf = 79,34 - 3,75 - 0,59 = 75 (W) 8.30. Momen t¸c dông 8.31 Tæn hao ®ång Stato = 0,4722. 41,25 + 0,3052. 85,49 = 17,142 (W) trong ®ã: - ISA: dßng ®iÖn cuén d©y chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.20 - ISB : dßng ®iÖn cuén d©y phô , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.21 - rSA : ñieän trë t¸c dông cña d©y quÊn chÝnh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.4 - rSB : ñieän trë t¸c dông cña d©y quÊn phô stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.21 8.32. Tæn hao ®ång R«to  = 2.0,4592.195,52.0,036 + 2.0,0392.17,89.(2- 0,036) = 3,072 (W) trong ®ã: - IA1 , IA2 : thµnh phÇn thø tù thuËn vµ nghÞch cña dßng ®iÖn stato pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.15 - r’RA1 , r’RA2: ñiÖn trë thø tù thuËn vµ nghÞch cña m¹ch ®iÖn pha chÝnh, ®­îc x¸c ®Þnh ë 7.2 8.33.Tæng tæn hao s¾t PT = PTS1 + PTS2 + PTR1 + PTR2 = 9,309 + 0,000174 + 0,065 + 0,000219 = 9,374 (W) trong ®ã: -PTS1, PTS2, PTR1, PTR2 : tæn hao s¾t cña stato vµ r«to do tõ tr­êng thuËn vµ nghÞch g©y ra, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.18. 8.34. Tæng tæn hao SP = PDS + PDR + Pc¬ + Pf + PT = 17,142 + 3,072 + 3,75 + 0,59 + 9,374 = 33,928 (W) 8.35. C«ng suÊt tiªu thô PS = PR + SP = 75 + 33,928 = 108,928 (W) 8.36.HiÖu suÊt h = 1 - HiÖu suÊt h = 0,688 > 0,64 ®¹t yªu cÇu nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i. 8.37. HÖ sè c«ng suÊt Cosj = 0,89 > 0,8 ®¹t yªu cÇu nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i. 8.38. §iÖn ¸p trªn d©y quÊn phô UB1 = ISB1 . ( ZB1 - ZC ) UB2 = ISB2 . ( ZB2 - ZC ) UB = UB1 + UB2 = 4,08 + j338,63 - 3,01 + j1,96 = 1,07 + j340,58 = (V) trong ®ã: -ISB1 , ISB2 ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.18. - ZB1: tæng trë thø tù thuËn pha phuï, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.13 - ZB2: tæng trë thø tù nghÞch pha phuï, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.14 - ZC ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.5 8.39. §iÖn ¸p trªn tô ®iÖn U=ISB.ZC trong ®ã: - ISB : dßng ®iÖn cuén d©y phô , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.21 Chän tô ®iÖn cã ®iÖn ¸p lµm viÖc lµ UC = 400 V TÝnh t­¬ng tù cho c¸c hÖ sè tr­ît kh¸c ta cã b¶ng ®Æc tÝnh nh­ sau: Tham sè §¬n vÞ s(%) 0,005 0,02 0,036 0,065 0,095 0,11 0,15 0,2 rRA1 W 75,62 126,05 195,52 231,01 235,4 220,3 190,7 79,25 xRA1 W 482,1 469,3 406,05 354,32 180,2 150,1 104,3 37,04 rRA2 W 17,69 17,75 17,89 18,04 18,49 18,53 18,99 19,01 xRA2 W 12,67 12,68 12,69 12,71 12,74 12,75 12,78 13,12 ZA1 W 116,92 +j495,85 167,3 +j483,05 236,77 +j419,82 273,26 +j368,5 278,69 +j193,9 265,73 +j163,7 231,94 +j118,03 121,21 +j37,81 ZA2 W 58,94 +j26,44 59 +j26,45 59,14 +j26,46 60,17 +j26,49 62,74 +j26,51 61,21 +j26,53 60,24 +j26,55 54,65 +j26,93 ZB1 W 1573- j521,7 932,9- j448,5 507,9- j366,7 371,7- j324,4 119,2- j183,5 85,33-j183,4 60,12- j114,7 56,32- j115,6 ZB2 W 837,3- j3413 319,5- j3035 124,1- j1217 78,53- j770,6 24,97- j254,2 25,01- j253,2 15,46- j137,8 15,37- j136,9 W 4,36 4,43 4,50 4,64 4,79 4,87 5,11 5,42 P®t W 9,45 42,69 82,3 151,2 199,5 215,4 272,3 232,47 P’R W 9,4 41,84 79,34 140,44 180,5 191,7 231,4 185,6 PR W 5,1 37,5 75 136,12 175,2 187,3 227,1 181,64 n v/ph 2985 2940 2892 2805 2715 2670 2550 2400 MR 166,2 1240,7 2522,7 4720,68 6277,9 6825,1 8662,5 7362,19 IS A 0,22+ j0,464 0,32+ j0349 0,462+j0,239 0,672+ j0,185 1,21+ j0,462 1,27+ j0,630 1,39+ j1,086 1,74+ j1,207 P§S W 14,72 16,15 17,14 25,07 35,59 41,62 60,89 65,35 P§R W 0,74 1,01 3,072 7,636 19,96 32,14 41,31 47,26 åP W 30,25 32,13 33,93 45,10 69,11 79,31 114,9 127,05 PS W 37,46 74,03 108,9 142,5 244,3 259,1 342,1 358,2 h 0,21 0,566 0,688 0,71 0,72 0,69 0,66 0,52 Cosj 0,47 0,675 0,89 0,91 0,925 0,87 0,79 0,7 X¸c ®Þnh hÖ sè tr­ît kh«ng t¶i (s0) b»ng gi¶i tÝch lµ mét viÖc khã kh¨n v× vËy nªn dïng ph­¬ng ph¸p ®å thÞ. Do trong kho¶ng hÖ sè tr­ît nhá P®t = f(s) lµ mét ®­êng th¼ng, v× vËy khi kÐo daøi ®­êng th¼ng nµy ®Õn s = 0 th× hÖ sè tr­ît øng víi giao ®iÓm cña ®­êng nµy víi vÏ trªn cïng ®å thÞ lµ s0. Khi s = 0 tøc lµ khi kh«ng t¶i ®ång bé, c«ng suÊt ®iÖn tõ lµ ©m, vÒ trÞ sè b»ng víi c«ng suÊt thø tù nghÞch: P®t0 = P®t2 = - 0,5.I2SA.r’RA2 Tõ kÕt qu¶ b¶ng ®Æc tÝnh ta x¸c ®Þnh s0 vµ s®m nh­ h×nh 8-1 vµ x©y dùng ®Æc tÝnh nh­ h×nh 8-2. H×nh 8.1: X¸c ®Þnh s0 vµ s®m 50 75 0,01 0,02 0,03 P(W) s(%) sdm= 0,036 0 C«ng suÊt ®Þnh møc 2000 3000 IS n H×nh 8-2: §Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn cã P®m = 75 W; n®m = 2892 vg/ph. 1000 h cosj PR(W) 30 75 0,5 1 1,5 1 0,5 cosj (vg/ph) n h IS 8.40.HÖ sè tr­ît ®Þnh møc Tõ ®å thÞ h×nh 8-1 ta cã s0 = 0,0025 vµ s®m= 0,036 8.41.Tèc ®é ®Þnh møc vaø cöïc ñaïi ndm= ndb(1- sdm) =3000.(1- 0,036 )= 2892 (vg/ph) nm= ndb(1- sm) =3000.(1- 0,15 )= 2550 (vg/ph) 8.42.M«men ®Þnh møc Mdm= (G.cm) 8.43. Béi sè m«men cöïc ñaïi > 2,7 ( ѹt yªu cÇu) trong ®ã: Mmax = 8662,54 (G.cm) øng víi hÖ sè tr­ît smax = 0,15 ®­îc x¸c ®Þnh tõ b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña b¶ng ®Æc tÝnh, kÕt qu¶ nµy ®¹t yªu cÇu nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i. 8.44.Khi khëi ®éng s = 1 ta cã tham sè m¹ch ®iÖn thay thÕ pha chÝnh r’RAK = == 35,01 (W) x’RAK = = 0,975.12,34.= 14,57 (W) - Tæng trë pha chÝnh lóc khëi ®éng: ZAK = rRAK +j xRAK = (rSA + r'RAK ) + j (xSA + x'RAK ) = (41,25 + 35,01) + j(13,77 + 14,57 ) = 76,26 + j28,34 = trong ®ã: - rSA : ñieän trë cña d©y quÊn chÝnh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.4 - xSA : ñieän khaùng cña d©y quÊn stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 5.10 - Tæng trë cña pha phô lóc khëi ®éng: ZBK = ( rSB + K2 r'RAK ) + j (K2xAK - xC ) = (85,49 + 1,472. 35,01) + j(1,472. 28,34 - 1273,88 ) = 161,14 - j1212,64 = trong ®ã: - rSB : ñieän trë t¸c dông cña d©y quÊn phô stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.21 - K : tØ sè biÕn ¸p, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.9 - xC : ñiÖn kh¸ng thùc sù , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.5 8.45. Dßng ®iÖn thø tù thuËn vµ nghÞch cña d©y quÊn chÝnh trong ®ã: - ZAK : tæng trë pha chÝnh lóc khëi ®éng, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.43 - ZBK : tæng trë pha phô lóc khëi ®éng, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.43 - K : tØ sè biÕn ¸p, ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.9 8.46. Dßng ®iÖn tæng cña d©y quÊn chÝnh IAK = IAK1 + IAK2 8.47. Dßng ®iÖn tæng cña pha phô 8.48.MËt ®é dßng ®iÖn khëi ®éng d©y quÊn chÝnh vµ phô trong ®ã: - SA : tiÕt diÖn d©y quÊn chÝnh , ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.22 - SB : tiÕt diÖn d©y quÊn phô , ®­îc x¸c ®Þnh ë 8.10 8.49. Dßng ®iÖn khëi ®éng tæng IK = IAK + IBK = (2,563 - j0,9416 ) + (0,024 + j0,202) = 2,587 - j0,7396 = 8.50. Béi sè dßng khëi ®éng ik = < 6 ( ѹt yªu cÇu) trong ®ã: - I®m: dßng ®iÖn ®Þnh møc, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.21 8.51. HÖ sè c«ng suÊt tæng lóc khëi ®éng 8.52. C«ng suÊt ®iÖn tõ lóc khëi ®éng P®tK = 2.35,01. (1,512 - 1,222 ) = 55,43 (W) 8.53. M«men khëi ®éng 8.54. Béi sè m«men khëi ®éng KÕt qu¶ nµy ®¹t yªu cÇu nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i tÝnh l¹i. 8.55. C«ng suÊt tiªu thô lóc khëi ®éng PSk = U®m.Ik.cosjK = 220.2,69.0,961 = 568,71 (W) 8.56. §iÖn ¸p trªn d©y quÊn phô lóc khëi ®éng 8.57. §iÖn ¸p trªn tô lóc khëi ®éng 8.58.Träng l­îng thÐp silic cña ®éng c¬ cÇn chuÈn bÞ GFe = GZS + GZR+ GgS+GgR =0,243 + 0,228 +1,427+0,350 = 2,248 (kg) 8.59.Träng l­îng ®ång cña d©y quÊn stato -Khi kh«ng cã c¸ch ®iÖn: GCu = ZS .URA .SSA. ltb .YCu .10-5 = 24.109.0,1104.15,97.8,9.105 = 0,4105 (kg) trong ®ã: - SA : tiÕt diÖn d©y quÊn chÝnh , ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.22 - ZS: sè r·nh stato, ®­îc x¸c ®Þnh ë 2.11 - urA =109 : (môc 2.20 ) -Khi kÓ c¶ c¸ch ®iÖn : 8.60.ChØ tiªu kinh tÕ vÒ vËt liÖu t¸c dông * ChØ tiªu ®ång: gCu = VËy ®Ó sinh ra 1W th× tèn 5,62g ®ång. * ChØ tiªu thÐp GFe = (kg/ W) VËy ®Ó sinh ra 1W thi tèn 29,9g thÐp. KEÁT LUAÄN Qua qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha víi tô laøm vieäc. Em nhËn thÊy r»ng c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®¹t ®öôïc ®Òu phï hîp víi yªu cÇu thiÕt kÕ. §éng c¬ cã tô laøm vieäc cã ®Æc tÝnh lµm viÖc tö¬ng ®èi tèt: h=(0,4- 0,7); hÖ sè c«ng suÊt cosj =(0,5 - 0,75); MK =(0,5- 0,8)M®m; Ik=(3 - 6)I®m. Qua lÇn thiÕt kÕ nµy ®· gióp em rÊt nhiÒu trong viÖc tæng hîp c¸c kiÕn thøc ®· häc vµ ®· lµm cho em hiÓu s©u h¬n vÒ nguyªn lý, cÊu t¹o vµ c¸c th«ng sè tÝnh n¨ng, kü thuËt cña ®éng c¬ kh«ng ®éng bé mét pha c«ng suÊt nhá. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ em ®· ph¶i hiÖu chØnh tÝnh to¸n l¹i rÊt nhiÒu c¸c th«ng sè míi cã ñöôïc kÕt qu¶ chÊp nhËn ñöôïc. ChØ sè Th«ng sè ®éng c¬ Yªu cÇu thiÕt kÕ P®m(W) 75 75 h 0,688 > = 0,64 cosj 0,89 > = 0,8 mmax 3,43 > = 2,7 mK 0,712 > = 0,71 iK 5,5 <=6 V× thêi gian vµ tr×nh ®é cã h¹n nªn trong quyÓn ®å ¸n nµy cßn mét sè thiÕu sãt, rÊt mong c¸c thaày, c« gi¸o chØ b¶o vµ bæ xung ®Ó quyÓn ®å ¸n cña em ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Tµi liÖu tham kh¶o 1.T¸c gi¶ TrÇn Kh¸nh Hµ +§éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha vµ ba pha c«ng suÊt nhá xuÊt b¶n n¨m 2002 +ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn xuÊt b¶n n¨m 1998 2.T¸c gi¶ NguyÔn Hång Thanh - NguyÔn Phóc H¶i +M¸y ®iÖn trong thiÕtbÞ tù ®éng xuÊt b¶n n¨m 2001 +ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn xuÊt b¶n n¨m 1998 3.T¸c gi¶ Phan Tö Thô +M¸y ®iÖn I xuÊt b¶n n¨m 1996 +M¸y ®iÖn II xuÊt b¶n n¨m 1996 4.T¸c gi¶ Nguyeãn §øc Sü +C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y ®iÖn & m¸y biÕn ¸p xuÊt b¶n n¨m 1995 5.T¸c gi¶ TrÇn Kh¸nh Hµ - NguyÔn Hång Thanh +ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn xuÊt b¶n n¨m 1997 6.T¸c gi¶ NguyÔn Xu©n Phó +QuÊn d©y vµ söa ch÷a ®éng c¬ xoay chiÒu th«ng dông xuÊt b¶n n¨m 1993