thiết kế động cơ kđb 2,2kw

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Tên đề tài: " Ứng dụng phần mềm đại (Ansys Maxwell) thiết kế, khảo sát đặc tính làm việc động KĐB 2,2kW " Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Hiếu 1141040483 Hồ Văn Mậu 1141040497 Lê Trọng Khôi 1141040463 Trương Văn Vinh 1141040477 Lớp : Điện – K11 Khoa : Điện Người hướng dẫn : TS Lê Anh Tuấn Hà Nội, 06/2020 PHIẾU ĐĂNG KÝ VÀ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Địa chỉ: Số 298 – Đường Cầu Diễn – Bắc Từ Liêm – Hà Nội Điện thoại : 04 37655121 Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm đại (Ansys Maxwell) thiết kế, khảo sát đặc tính làm việc động KĐB 2,2kW Chủ nhiệm đề tài: Họ tên: Nguyễn Văn Hiếu Mã số sinh viên: 1141040483 Lớp: ĐH Điện 7- K11 Khoa : Điện Điện thoại: 09734496404 Email: nvhieu10021997@gmail.com Giảng viên hướng dẫn Họ tên: TS Lê Anh Tuấn Đơn vị công tác: Khoa Điện Điện thoại: 0985179699 Email: leanhtuan0985@gmail.com Sinh viên tham gia thực đề tài Stt Họ tên Mã số sinh viên Lớp Nguyễn Văn Hiếu 1141040483 ĐH Điện 7-K11 Hồ Văn Mậu 1141040497 ĐH Điện 7-K11 Lê Trọng Khôi 1141040463 ĐH Điện 7-K11 Trương Văn Vinh 1141040477 ĐH Điện 7-K11 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài: Nghiên cứu thiết kế động điện ứng dụng phần mềm hiện đại nhiều nhà khoa học quan tâm Việc nghiên cứu, ứng dụng phần mềm Ansys Maxwell trình thiết kế khảo sát đặc tính làm việc động cần thiết Tình hình nghiên cứu ở nước: Ở Việt Nam việc nghiên cứu, ứng dụng phần mềm thiết kế động cần thiết Hiện việc thiết kế khảo sát đặc tính động nhà máy chủ yếu dựa vào tài liệu thiết kế kế thừa từ Liên Xô cũ Mục tiêu của đề tài - Sinh viên làm quen với việc NCKH - Sinh viên vận dụng kiến thức lý thuyết môn học máy điện vào tính tốn thiết kế động khơng đồng Nội dung nghiên cứu -Tổng quan đề tài nghiên cứu - Phân tích phần mềm thiết kế Ansys Maxwell - Tính tốn thơng số động 2,2kW - Thiết kế động điện với Ansys Maxwell - Mô động với Ansys Maxwell 10 Mục tiêu kinh tế - xã hội Việc ứng dụng phần mềm hiện đại (Ansys Maxwell) thiết kế, khảo sát động khơng đồng bộ, giúp sinh viên làm chủ tốn công nghệ Phần mềm giúp người thiết kế khảo sát đặc tính động qua đánh giá để có điều chỉnh thiết kế Việc làm giảm bước trình thiết kế động theo phương pháp truyền thống (chế tạo thử nghiệm động mẫu) 11 Mục tiêu khoa học công nghệ Nghiên cứu thiết kế khảo sát động không đồng 2,2 kW ứng dụng phần mềm Ansys Maxwell 12 Tóm tắt nội dung đề tài - Phân tích phần mềm Ansys Maxwell - Tính tốn thơng số động khơng đồng 2,2 kW - Thiết kế động không đồng 2,2 kW với thơng số tính tốn với Ansys Maxwell - Mơ đặc tính động 13 Thời gian, tiến độ thực công việc STT Kết đạt Nội dung công việc Thời gian Người kết thúc thực Đưa vấn đề thiết kế, khảo sát Tổng quan đề tài nghiên cứu đặc tính động cơ; đặc điểm phần 01/09/2019- Hiếu, 30/09/2019 Mậu mềm Ansys Maxwell Phân tích phần mềm thiết kế Phân Ansys Maxwell tích đặc điểm phần mềm 01/10-31/10 Ansys Maxwell Hiếu, Khôi Tính tốn thơng số động Tính tốn thông số động 2,2 kW 2,2 kW Thiết kế động điện với Ansys Thiết Maxwell động 2,2kW với Maxwell Mô động với Ansys Kết mô Maxwell 14 Loại hình nghiên cứu N/C kế N/C Cơ ứng dụng X Triển khai thực nghiệm 01/11-30/11 Khôi, Vinh 01/12- Hiếu, 30/01/2020 Vinh 01/02-30/03 Hiếu, Mậu 15 Lĩnh vực khoa học Tự nhiên Kỹ thuật Nông nghiệp Y học công nghệ X Xã hội nhân văn Ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn TS Lê Anh Tuấn Ngày tháng năm 2020 Trưởng đơn vị Ngày tháng năm 2020 Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Văn Hiếu NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS LÊ ANH TUẤN LỜI MỞ ĐẦU Nói đến Maxwell nhiều người nghĩ đến James Clerk Maxwell nhà vật lý vĩ đại người Scotland với nhiều thành tựu bật phải kể đến thiết lập nên lý thuyết cổ điển xạ điện từ Phương trình Maxwell trường điện từ đã gọi lần thống vĩ đại thứ hai vật lý Vì sau Ansoft tập đoàn hàng đầu lĩnh vực thiết kế phần mềm mô đã cho mắt phần mềm ANSYS Maxwell mang tên nhà vật lý vỹ đại phần mềm mô công nghiệp Đề tài nghiên cứu nhóm mang tên “ Ứng dụng phần mềm đại (Ansys Maxwell) thiết kế, khảo sát đặc tính làm việc động KĐB 2,2kW ” đã giúp chúng em có hội tìm hiểu học hỏi phần mềm có nhiều ứng dụng to lớn công nghiệp đặc biệt lĩnh vực điện công nghiệp mà em theo học Nhờ giúp đỡ chỉ bảo tận tình người lái đò, người trước thầy TS Lê Anh Tuấn đề tài nhóm nghiên cứu đã hiểu khái quát chức cách cài đặt sử dụng phần mềm Nhóm nghiên cứu đã thực hiện số ví dụ mơ phần mềm thu kết tương đối xác Bên cạnh kết khiêm tốn mà nhóm đạt được, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót thực hiện đề tài hạn chế kinh nghiệm Sự phê bình góp ý thầy học q báo cho nhóm, giúp chúng em có tảng tốt hơn, có thêm kinh nghiệm q báo cho cơng việc thực tế sau Nhóm nghiên cứu mong nhận đóng góp quý báu thầy để giúp chúng em trở thành chuyên gia phần mềm Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy để chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học Kính chúc thầy mạnh khỏe, đạt nhiều thành công nghiên cứu khoa học nghiệp giảng dạy NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS LÊ ANH TUẤN Bố cục Báo cáo thực hiện với nội dung chủ yếu sau: Chương 1: Tổng quan phầm mềm ANSYS/MAXWELL Chương 2: Phân tích phần mềm thiết kế Ansys Maxwell Chương 3: Tính tốn thơng số động không đồng 2,2 kW Chương 4: Mô động không đồng ANSYS/MAXWELL Chương 5: Báo cáo đánh giá NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS LÊ ANH TUẤN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chương I TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM ANSYS/MAWELL 1 Giới thiệu phần mềm ANSYS Giới thiệu phần mềm Maxwell Error! Bookmark not defined Chương II PHÂN TÍCH PHẦN MỀM THIẾT KẾ ANSYS MAXWELL 12 RMxprt 12 Công cụ mô 2D 16 Công cụ mô 3D 20 Chương III TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 2,2KW 28 Khái quát động không đồng 28 Tính tốn tham số máy điện chế độ động không đồng 34 Chương IV MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ TRÊN MAXWELL 49 Thiết kế sơ lược động ANSYS Maxwell 49 Thiết kế Stator ANSYS Maxwell 50 Thiết kế rotor phần mềm ANSYS Maxwell 55 Chạy mô 2d 60 Chạy mô 3d 68 Chương V BÁO CÁO VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 72 Chỉnh thời gian chạy mô 72 Đặc tính 73 Từ trường máy điện 76 Đánh giá kết 79 KẾT LUẬN CHUNG 81 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chương I GVHD: TS LÊ ANH TUẤN TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM ANSYS/MAWELL Trong vận hành, thiết kế động đặc tính động không đồng quan trọng đặc tính giúp người vận hành tránh lỗi trình vận hành , nhiên người sử dụng đặc tính vận hành phải đo lường thực tế, mô máy tính mà thơng số sát với thực tế, rút ngắn thời gian chế tạo Việc ứng dụng phần mềm hiện đại (Ansys Maxwell) thiết kế, khảo sát động không đồng bộ, giúp sinh viên làm chủ tốn cơng nghệ Phần mềm giúp người thiết kế khảo sát đặc tính động qua đánh giá để có điều chỉnh thiết kế Việc làm giảm bước trình thiết kế động theo phương pháp truyền thống (chế tạo thử nghiệm động mẫu) Giới thiệu phần mềm ANSYS 1.1 Giới thiệu chung Phương pháp phần tử hữu hạn để giải toán kĩ thuật đã biết đến từ lâu Nhưng việc giải toán kĩ thuật phương pháp PTHH tương đối phức tạp, chi tiết lớn, có kết cấu phức tạp Với phát triển khoa học máy tính cơng nghệ thơng tin, việc giải tốn theo phương pháp PTHH đã trở nên đơn giản với trợ giúp máy tính phần mềm phân tích, mơ Nổi bật phần mềm ANSYS Hình 1.1 – Màn hình khởi động ANSYS NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS LÊ ANH TUẤN ANSYS phần mềm CAE tiếng công ty ANSYS, Inc đặt tại bang Pennsylvania, Hoa Kỳ, phát triển từ năm 1970 nhóm nghiên cứu Dr.John Swanson, hệ thống tính tốn Swanson Trong hệ thống này, toán kỹ thuật giải phương pháp phần tử hữu hạn lấy chuyển vị làm gốc Phương pháp phần tử hữu hạn FEM (Finite Element Method) phương pháp không chỉ sử dụng nhiều để giải toán kỹ thuật, mà sử dụng rộng rãi lĩnh vực khác kỹ thuật mang lại hiệu cao Hiện phiên ANSYS 2020 Nhờ ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn, toán kỹ thuật cơ, nhiệt, thuỷ khí, điện từ, sau mơ hình hố xây dựng mơ hình tốn học, cho phép giải chúng với điều kiện biên cụ thể với số bậc tự lớn ANSYS (Analysis Systems) gói phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (Finite Element Analysis, FEA) hồn chỉnh dùng để mơ phỏng, tính tốn thiết kế công nghiệp, đã sử dụng giới hầu hết lĩnh vực kỹ thuật: kết cấu, nhiệt, dòng chảy, điện, điện từ, tương tác môi trường, hệ vật lý  Các thành phần ANSYS Phần mềm ANSYS gồm nhiều modul khác nhau: ANSYS/Multiphysics, ANSYS Mechanical, ANSYS Professional, ANSYS Structural, ANSYS LS-DYNA, ANSYS LinearPlus, ANSYS Thermal, ANSYS Emag, ANSYS FLOTRAN, ANSYS PrepPost, ANSYS CFX, ANSYS ED, ANSYS PTD, ANSYS TASPCB, ANSYS ICEM CFD, ANSYS AI*Evironment, ANSYS DesignXploder, ANSYS Design Modeler, ANSYS DesignExplode VT, ANSYS BledeModeler, ANSYS TurboGrid, ANSYS AUTODYN…  ANSYS/Multiphysics sản phẩm tổng quát ANSYS, chứa tất khả ANSYS bao trùm tất lĩnh vực kỹ thuật  Có sản phẩm thành phần dẫn xuất từ ANSYS/Multiphysics là: + ANSYS Mechanical : Tính tốn kết cấu nhiệt + ANSYS Emag : Tính tốn điện từ + ANSYS FLOTRAN : Tính tốn CFD ... thơng số động Tính tốn thơng số động 2,2 kW 2,2 kW Thiết kế động điện với Ansys Thiết Maxwell động 2,2kW với Maxwell Mô động với Ansys Kết mô Maxwell 14 Loại hình nghiên cứu N/C kế N/C Cơ ứng... điện vào tính tốn thiết kế động không đồng Nội dung nghiên cứu -Tổng quan đề tài nghiên cứu - Phân tích phần mềm thiết kế Ansys Maxwell - Tính tốn thông số động 2,2kW - Thiết kế động điện với... Nam việc nghiên cứu, ứng dụng phần mềm thiết kế động cần thiết Hiện việc thiết kế khảo sát đặc tính động nhà máy chủ yếu dựa vào tài liệu thiết kế kế thừa từ Liên Xô cũ Mục tiêu của đề tài