Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 3

Môc môc MỤC MỤC 4Chương I Các thông sè định mức 1 Tốc độ đồng bộ 4 2 Dòng điện định mức (pha) 4 Chương II Kích thước chủ yếu 4 3 Công suất tính toán 4 4 Đường kính Stato 4 5 Chiều dài tính toán lõi lõ[.]

MỤC MỤCC MỤC MỤCC CHương I: Các thông sè định mức4 Tốc độ đồng Dòng điện định mức (pha) Chương II: Kích thước chủ yếu 4 Cơng suất tính tốn Đường kính Stato Chiều dài tính tốn lõi lõi sắt Stato(l) Chiều dài thực Stato 5 CHƯƠNGIII: THIẾT KẾ DÂY QUẤN VÀ LÕI SẮT STATO………………… 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Số rãnh Stato Bước rãnh Stato5 Sè dẫn tác dụng rãnh Số vòng dây nối tiếp pha dây quấn Stato6 Tiết diện đường kính dây Tính lại mật độ dòng điện dây dẫn Stato Kiểu dây quấn Từ thơng khe hở khơng khí Mật độ từ thơng khe hở khơng khí Xác định sơ chiều dài Stato Xác định sơ chiều cao gơng Kích thước răng, rãnh cách điện rãnh Chiều rộng Stato Chiều cao gơng từ Stato Khe hở khơng khí CHương IV: Thiết kế dây quấn rãnh gông rôto 10 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Số rãnh Rôto 10 Đường kính ngồi Rơto 10 Đường kính trục Rơto 10 Bước Rôto 10 Xác định sơ chiều rộng Rơto Dịng điện dẫn Rơto 11 Dịng điện vành ngắn mạch Tiết diện dẫn 11 Tiết diện vành ngắn mạch 11 Kích thước răng, rãnh Rơto 12 Vành ngắn mạch 13 Diện tích rãnh Rơto 13 Tính kích thước thực tế 13 Chiều cao gông Rôto 13 Độ nghiêng rãnh Stato 14 10 11 Chương IV: Tính tốn mạch từ 15 37 38 39 40 41 42 43 Hệ sè khe hở khơng khí 15 Sức từ động khe hở khơng khí 15 Mật độ từ thông Stato 15 Cường độ từ trường Stato 15 Sức từ động Stato 16 Cường độ từ trường trung bình Rôto Sức từ động Rôto 16 16 Thiết kế động khơng đồng Rơto lồng sóc 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 Hệ số bão hoà 16 Mật độ từ thông gông Stato 16 Cường độ từ trường gông Stato Chiều dài mạch từ gông từ Stato 16 Sức từ động gông Stato 16 Mật độ từ thông gông Rôto 17 Cường độ từ trường gông Rôto Chiều dài mạch từ gông từ Stato 17 Sức từ động gông Stato 17 Sức từ động tổng toàn mạch 17 Hệ số bão hồ tồn mạch 17 Dịng điện từ hố 17 16 17 Chương Vi: tham số động điện 17 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato khỏi lõi sắt Chiều dài trung bình 1/2 vịng dây dây qn Stato 18 Chiều dài dây quấn pha Stato 18 Điện trở tác dụng dây quấn Stato 18 Điện trở tác dụng dây quấn Rôto 19 Hệ sè quy đổi điện trở Rôto Stato 19 Điện trở Rôto sau quy đổi Stato 19 Hệ số từ tản Stato 20 Điện kháng tản dây quấn Stato 21 Hệ số từ dẫn tản Rôto 21 Điện kháng tản dây quấn Rôto 22 Điện kháng tản Rôto quy đổi Stato22 Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng) 22 Tính lại kE 22 Chương ViI: tổn hao thép tổn hao 70 71 Trọng lượng Stato 23 Trọng lượng gông từ Stato 18 23 23 I Tổn hao thép 23 72 Tổn hao lõi sắt Stato 23 II Tổn hao phô thép Stato 24 73 Tổn hao bề mặt Stato Tổn hao đập mạch Stato 24 III tổn hao phô Rôto 24 74 75 76 77 78 79 80 Tổn hao bề mặt Rôto 24 Tổn hao đập mạch Rôto 25 Tổng tổn hao thép lúc không tải 25 Tổn hao đồng dây quấn Stato 26 Tổn hao 26 Tổng tổn hao toàn máy không tải(không xét pcu) 26 Tổng tổn hao tồn máy khơng tải 26 Chương VIII: đặc tính mở máy 27 bảng đặc tính………………………………………………………………… 28 81 82 83 84 85 86 Bội số mômen cực đại 29 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt ngồi dịng điện (khi s=1) 29 Tham số động xét hiệu ứng mặt ngồi dịng điện bão hồ từ trường tản Dịng điện mở máy s=1 32 Bội số dòng điện mở máy 33 Bội số mômen mở máy 33 Thiết kế động khơng đồng Rơto lồng sóc 31 Chương IX: Tính tốn nhiệt 87 88 89 90 91 92 93 94 34 Nhiệt trở mặt lõi sắt Stato 35 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn Stato 35 Nhiệt trở đặc trưng độ cho độ chênh nhiệt khơng khí nóng bên máy vỏ máy 35 Nhiệt trở bề mặt vỏ máy 35 Nhiệt trở lớp cách điện 36 Độ tăng nhiệt vỏ máy với môi trường 36 Độ tăng nhiệt dây quấn Stato với môi trường37 Độ tăng nhiệt của lõi sắt Stato 37 Chương IX: Trọng lượng vật liệu tác dụng 95 96 97 98 38 Trọng lượng thép Sillic cần chuẩn bị sẵn 38 Trọng lượng đồng dây quấn Stato 38 Trọng lượng nhôm Rôto38 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu tác dụng 39 Thiết kế động khơng đồng Rơto lồng sóc Thiết kế Động không đồng pha Chương I: Các thông số định mức - Công suất định mức: Pđm =1,1 KW Điện áp định mức: Uđm =380/220 V Tổ đấu dây: Y/ Tần số làm việc: f =50 Hz Số đôi cực: 2p = Kiểu máy: kín, tự làm mát quạt gió Chế độ làm việc liên tục Cấp cách điện: cấp B Tốc độ đồng Từ công thức: p= 60.f 60 f 60.50 ⇒ n db = = = 1500 v / f n db p Dòng điện định mức (pha) I1dm  Pdm 103 m1.U1 f dm cos  dm Trong đó: Hiệu suất động : đm =0,765 Hệ số công suất : cosđm =0,78 I 1dm = Pdm 10 1,1.10 = = 2,793 ( A) m1 U f  dm cos  dm 3.220.0,765.0,78 Chương II: Kích thước chủ yếu Cơng suất tính tốn P' = k E Pdm 0,96.1,1 = = 1,77( KW )  dm cos  dm 0,765.0,78 Trong đó: KE =f(p) tra hình 10-2 trang 231 TKMĐ- Trần Khánh Hà Với p=4 ta tra kE =0,96 Đường kính Stato Đường kính Stato phụ thuộc vào cơng suất tính tốn P’ Với chiều cao tâm trục h=90 mm theo bảng 10-3có đường kính ngồi stato theo tieu chuẩn Dn=14,9 cm máy có số đơi cực 2p=4ta có: D =(0,64-0.68)Dn=9,536-10,132 Thiết kế động khơng đồng Rơto lồng sóc Ta chọn D= 96 mm Bước cực  =  D 2p =  96 = 75,4(mm) Chiều dài tính tốn lõi lõi sắt Stato(l) - Sơ chọn  =0,64 :hệ số cung cực từ ks =1,11: hệ số dạng sóng kdq =0,95 : chọn dây quấn lớp, bước ngắn - Theo hình 10-3a trang 234 TKMĐ- Tần Khánh Hà, Với Dn=9,6 cmta tra được: A=225A/cm mật độ tự cảm khe hở khơng khí: B =0,84 T l = 6,1.10 P' 6,1.10 1,77 = = 5.99 (cm)   k s k dq A.B D n 0,64.1,11 0,95.225.0.84.9,6 1500 Chiều dài thực Stato l1 = l=6 (cm) Do lỏi sắt ngắn nên làm thành khối Chiều dài lỏi sắt stato, Roto bằng: l1=l2=l  =6 (cm) chươngiii: Thiết kế dây quấn lõi sắt Stato Số rãnh Stato Z1 = 2.m1.p.q1 =2.3.2.2 =24 (rãnh) Trong đó: m1 =3 : số pha dây quấn Stato 2p = : số đôi cực  p =2 q1: số rãnh pha bước cực, ta chọn q1 =2 Bước rãnh Stato t1 =  D  9,6 = = 1,256 (cm) Z1 24 Sè dẫn tác dụng rãnh ur = A.t1 a1 225.1.1,256 = = 102(thanhdÉn) I 1dm 2,793 Trong đó: a1 : số nhánh song song, chọn nhỏ tốt, chọn a1 =1 A =225 (A/cm) : chọn mục I1đm =2,793 (A) : tính mục Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 10 Số vịng dây nối tiếp pha dây quấn Stato W1 = p.q1 ur 102 = 2.2 = 408 (vßng) a1 11 Tiết diện đường kính dây S1  I 1dm a1 J n1 Trong đó: a1 =1 số nhánh song song n1: số sợi dây ghép song song, chọn n1 =1 J1: mật độ dòng điện dây quấn Stato Theo phụ lục IV, Bảng IV,1 trang 464 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà (ấn mới): Dãy công suất chiều cao tâm trục động không đồng Rơto lồng sóc, kiểu kín TCVN-1987-94- cách điện cấp B Công suất P=1,1 (KW), số đôi cực 2p =4 h=90 (mm) Từ ta tra trị số: AJ=1750 (A2/cm,mm2)  mật độ dòng điện: I J1 = AJ 1750 = = 7,78 (A/mm ) A 225 2,793 1dm  S1 = a J n = 1.7,78.2 = 0,852 (mm ) 1 ta chọn số sợi chập n1=2 Theo phụ lục VI ,bảng VI-1 chọn dây quấn tráng men PETV có đường kính d/dcd=0,49/0,53mm ) có tiết diện S1=0,1886 mm2 12 Kiểu dây quấn Chọn dây quấn lớp bước ngắn y=5  hệ số bước ngắn :   y  0.833  13 Hệ số dây quấn    ) = Sin ( 0,833) = 0,966 2 sin( q. / 2) sin( 2.30 / 2) kr= q sin( / 2)  sin(30 / 2) 0,966 - Hệ số dây quấn bước ngắn: Hệ số quấn rải: Ky1 = Sin ( Trong q=2; =p.360/Z1=2.360/24=30 - Hệ số dây quấn Stato: Kdq1 =Ky1.Kr =0,966.0,966=0,933 14 Từ thơng khe hở khơng khí Theo cơng thức 4- 80 Tr 72 Giáo trình TKMĐ: = K E U 1dm 0,96.220 = = 0,0025 (Wb) 4.Ks f W1 Kdq1 4.1,11 50.408.0,933 Trong đó: KE =0,96 chọn mục Ks =1,11 chọn mục6 W1 =408 chọn mục10 Kdq1 =0,933 chọn mục14 Thiết kế động không đồng Rơto lồng sóc 15 Mật độ từ thơng khe hở khơng khí B =  10 0,0025.10 = = 0,83 (T )  S  l 0,64.7,54.6 Trong đó:  =0,0025 T xác định mục 14  =0,64 hệ số cung cự từ, xác định mục  =7,54 (cm) xác định mục l =6 (cm) xác định mục 16 Xác định sơ chiều dài Stato bZ' = B l t1 0,83.6.1,256 = = 0,59 (cm) ' 1,85.6.0,95 BZ l1 Kc1 Trong đó: l = l1 =6 (cm) xác định mục t1 = 1,256 (cm) xác định mục B =0,83 (T) xác định mục 15 B’z1: mật độ từ thông Stato, theo bảng 11-2 trang 270 Giáo trình thiết kế máy điện-Trần Khánh Hà, với có cạnh song song Bz1=1,7 1,9 (cm), ta chọn sơ B’z1 =1,85 (T) Kc1: hệ số Ðp chặt lõi sắt Stato, ta chọn Kc1 =0,95 17 Xác định sơ chiều cao gông h' g1 =  10 2.B g l1 K C = 0,0025.10 = 1,3( cm ) = 13( mm ) 2.1,65.6.0,95 Trong đó: Bg1: mật độ từ thông gông Stato, chọn Bg1=1,65 T 18 Kích thước răng, rãnh cách điện rãnh - n1 u r d cd2 Diện tích có Ých rãnh (tính sơ bộ) là: S  kd ' r n1 =2 số sợi dây ghép song song, chọn mục 11 ur =102 xác định mục dcđ =0,1886 (mm), chọn mục 11 - Chọn kiểu rãnh hình thang (răng có cạnh song song) hình vẽ Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc  Chiều cao rãnh Stato: hr = 1 (D n - D).h ' g = (149 - 96).1,3 = 1,35 (cm) = 135(mm) 2 Trong h’gS =1,3(cm) chiều cao gơng, Dn =14,9 (cm) đường kính ngồi Stato D =9,6 (cm) đường kính Stato,  Bề rộng rãnh Stato: Chọn bề rộng miệng rãnh Stato b41 =2 (mm) =0,2 (cm) h41 =0,5 (mm) =0,05 (cm) - Chiều rộng rãnh Stato phía đáy tròn nhỏ: - d1   ( D  2.h41 )  bz1 Z  (9,6  2.0,05)  0,59.24  0.78(cm) 24   Z1   chọn d1=8 mm - Chiều rộng rãnh Stato phía đáy trịn lớn: - d2   ( D  2.hr1 )  bz1 Z  (9,6  2.1,35)  0,59.24  9(cm) Z1   24   chọn d2=9 mm Trong đó: D =9,6 (cm) đường kính Stato Dn =14,9 (cm) đường kính ngồi Stato b’Z1 = 0,59 (cm) chiều rộng Stato Z1 = 24 (rãnh) số rãnh stato Theo bảng VIII-1 phụ lục VIII chiều dày cách điện rảnh c=0,25mm nêm c ' 0,35mm  Tính hệ số lấp đầy kđ: _Diện tích rãnh (trừ nêm): S 'r   (d12  d 22 ) d1 d d  (8  )   (h12  )   (8,5  ) 95,19mm 2 2 h12 hr1  d2  h41 13,5   0.5 8,5(mm) 2 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Diện tích lớp cách điện: Chọn tổng chiều dày cách điện: C = 0,25 (mm) Chiều dày cách điện líp: C’= 0,35 (mm) d   d     S cd   2.h12  (d1  d ) c   c '    2.8,5  (8  9) 0,25   0,35 16,43mm 2     - Diện tích có Ých rãnh: Sr =S’r - Scđ = 95,19-16,43=76,01(mm ) - Hệ số lấp đầy rãnh Stato: kđ  n1 u r d cd 2.102.1,886  0,73 Sr 76,01 19 Chiều rộng Stato - Chiều rơng Stato phía đáy rãnh phẳng: Theo cơng thức 4- 31 trang 64, Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà bZ'    D  2.h41  br1    96  2.0,5  8  br1   5,75  mm Z1 24 - Chiều rông Stato phía đáy rãnh trịn: bZ''    D  2.hZ    96  2.(0,5  8,5)   br1 max   5,92  mm  Z1 24 - Chiều rộng Stato trung bình: bZ bZ'  bZ'' 5,75  4,92   5,8  mm  2 20 Chiều cao gơng từ Stato Đối với động có đáy rãnh Stato hình lê hg1  Dn  D 149  96  hr1  d   13,5  14,5 mm  6 21 Khe hở khơng khí Khí chọn khe hở khơng khí  ta cố gắng lấy nhỏ dịng điện khơng tải nhỏ cos cao, Nhưng khe hở khơng khí nhỏ khó khăn việc chế tạo trình làm việc máy: Stato dễ chạm với Rôto (sát cốt), làm tăng thêm tổn thất phụ, điện kháng tản tạp động tăng lên, Tra theo D   96  9      '    0,26  mm  1200  p  1200  4 bảng tham khảo ta có khe hở khơng khí  0.25(mm) Chương IV: Thiết kế dây quấn rãnh gông rôto Thiết kế động khơng đồng Rơto lồng sóc 22 Số rãnh Rơto Thiết kế Rơto lồng sóc đúc nhơm, chọn số rãnh Rôto theo bảng 4- trang 23, Giáo trình Động khơng đồng bộ- phối hợp số rãnh Stato số rãnh Rôto máy điện không đồng Rơto lồng sóc: 2p =4 rãnh Rơto nghiêng, động làm việc điều kiện bình thường: Z2 = 16 (rãnh) 23 Đường kính ngồi Rơto D’= D – 2. = 96-2.0,25=95,5(mm) Trong đó: D = 96(mm) đường kính stato  = 0,25(mm) khe hở khơng khí, tính mục 20 24 Đường kính trục Rơto dt = 0,3.D= 0,3 9,6=2,88(cm)=28,8(mm) 25 Bước Rôto t2   D'  9,55  1,875  cm  18,75  mm  Z2 16 26 Xác định sơ chiều rộng Rôto Theo công thức 4- 22 trang 62, Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà: bZ'  B l  t Trong đó: B =0,83 (T) B Z l k C l2 = l1 =6(cm) t2 =1,256(cm) kC2: hệ số Ðp chặt lõi sắt Rơto Vì lõi sắt ngắn (l2 =6 cm