Chương1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA
Chương2:XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU VÀ THÔNG SỐ PHA CHÍNH
Chương3: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC RÃNH,RĂNG STATO
Chương4: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC RÃNH,RĂNG ROTO
Chương 5: XÁC ĐỊNH TRỞ KHÁNG DÂY QUẤN STATO VÀ ROTO
Chương 6 : TÍNH TOÁN MẠCH TỪ VÀ TỔN HAO SẮT
Chương 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC
Chương 8 : TÍNH TOÁN DÂY QUẤN PHỤ
Kết luận 79
Tài liệu tham khảo .80
83 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2395 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế động cơ kđb 1 FA với tụ làm việc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- thiết kế động cơ kdb 1 fa với tụ .doc