Thông tin tài liệu
Lời nói đầu Ngày nay, điện vào hầu hết ngành kinh tế quốc dân Trong hầu hết nhà máy, xí nghiệp sử dụng động để truyền động, hay dùng thiết bị dân dụng Do đó, việc thiết kế động công việc quan trọng.nhằm đáp ứng đòi hỏi kinh tế tạo phù hợp với kinh tế nước nhà.Đặc biệt vơ cùng quan trọng với sinh viên ngành điện.Qua việc thiết kế làm phong phú kho tri thức tích luỹ thêm nhiều kinh nghiệm thực tiễn Với mục đích hệ thống lại kiến thức học, cộng với rèn luyện cho sinh viên làm quen với cách thiết kế khí cụ điện nói riêng động điện nói chung Bộ mơn Thiết bị Điện - Điện tử giao cho em nhiệm vụ: “Thiết kế động không đồng pha rôto lồng sóc” Q trình tìm hiểu học hỏi hướng dẫn nhiệt tình thầy Vũ GIA HANH, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp gồm: phần - Phần I: Tổng quan động không đồng - Phần II: Chọn phương án tính tốn thiết kế + Chương I: Tính tốn kích thước chủ yếu + Chương II: Dây quấn, rãnh stato khe hở khơng khí + Chương III: Dây quấn, rãnh gơng rơto + Chương IV: Tính tốn mạch từ + Chương V: Tham số động chế độ định mức + Chương VI: Tổn hao thép tổn hao + Chương VII: Đặc tính làm việc + Chương VIII: Tính tốn đặc tính khởi động - Phần III: Tính tốn nhiệt, trọng lượng vật liệu tác dụng tiêu sử dụng - Trong trình tính tốn thiết kế, cịn kinh nghiệm nên chắn em khơng tránh khỏi sai sót Rất mong thầy cô bỏ qua cho em Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Thiêt bị điện_điện tử.đặc biệt thầy Vũ gia Hanh giúp đỡ em thời gian làm đồ án thời gian em học Trường PHần I: Tổng quan động khơng đồng rơ to lồng sóc Chương I: Khái quát động không đồng I Cấu tạo đặc điểm I.1 Cấu tạo Cấu tạo máy điện không đồng gồm phận chủ yếu stato rơto Ngồi cịn vỏ máy nắp máy Cấu tạo phần tĩnh (stato): Stato phần tính gồm phận lõi sắt dây quấn, ngồi có vỏ máy nắp máy a Vỏ máy: Thường làm nhôm gang Đối với máy có cơng suất lớn (1000kW), thường dùng thép hàn lại thành vỏ Vỏ máy có tác dụng cố định khơng dùng để dẫn từ b Lõi sắt : Được làm thép kỹ thuật điện dày 0,35mm đến 0,5mm ghép lại Lõi sắt phần dẫn từ Vì từ trường qua lõi sắt từ trường xoay chiều, nhằm giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên, thép kỹ thuật điện có phủ lớp cách điện Mặt lõi thép có dập rãnh để đặt dây quấn Hình: Lá thép kỹ thuật điện hình rẻ quạt dùng để ghép lõi sắt stato máy điện không đồng cỡ vừa lớn c Dây quấn Dây quấn đặt vào rãnh lõi sắt cách điện tốt với lõi sắt Dây quấn stato gồm có ba cuộn dây đặt lệch 1200 điện Cấu tạo phần quay (rôto) a Trục: Làm thép, dùng để đỡ lõi sắt rôto b Lõi sắt Gồm thép kỹ thuật điện giống phần stato Lõi sắtm thép kỹ thuật điện giống phần stato Lõi sắt thuật điện giống phần stato Lõi sắtt điện giống phần stato Lõi sắtiện giống phần stato Lõi sắtn giống phần stato Lõi sắtng phần stato Lõi sắt phần stato Lõi sắt phần stato Lõi sắtn stato Lõi sắtt điện giống phần stato Lõi sắtư phần stato Lõi sắt c ép trực tiếp lên trục Bên lõi sắt có xẻ rãnh để đặt dâyc tiếp lên trục Bên ngồi lõi sắt có xẻ rãnh để đặt dâyp lên trục Bên ngồi lõi sắt có xẻ rãnh để đặt dâyc Bên ngồi lõi sắt có xẻ rãnh để đặt dâyi lõi sắtt có xẻ rãnh để đặt dây rãnh điện giống phần stato Lõi sắtể đặt dây điện giống phần stato Lõi sắtặt dâyt dây quấn n c Dây quấn rôto Gồm hai loai: Loại rơto dây quấn loại rơto kiểu lồng sóc Loại rôto kiểu dây quấn: Dây quấn rôto giống dây quấn stato có số cực số cực stato Các động công suất trung trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp để giảm đầu nối dây kết cấu dây quấn rôto chặt chẽ Các động công suất nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm lớn Dây quấn ba phan rơto thường đấu hình (Y) Ba đầu nối vào ba vòng trượt động đặt cố định đầu trục Thơng qua chổi than vịng trượt, đưa điện trở phụ vào mạch rôto nhằm cải thiện tính mở máy điều chỉnh tốc độ Hình: Dây quấn rơto kiểu lồng sóc làm đồng Loại rơto kiểu lồng sóc:Loại dây quấn khác với dây quấn Stato Mỗi rãnh lõi sắt đặt dẫn đồng nhôm nối tắt lại hai đầu bàng hai vòng ngắn mạch đồng nhôm, làm thành lồng, người ta gọi lồng sóc Dây quấn rơto kiểu lồng sóc khơng cần cách điện với lõi sắt Khe hở: Khe hở động không đồng nhỏ (0,2 mm 1mm) Do rơto khối trịn nên rơto I.2 Đặc điểm động không đồng - Cấu tạo đơn giản - Đấu trực tiếp vào lưới điện xoay chiều ba pha - Tốc độ quay rôto nhỏ tốc độ từ trường quay cửa stato n < n Trong : n : tốc độ quay rôto n1: tốc độ quay từ trường quay stato (tốc độ đồng động ) Máy điện không đồng máy điện xoay chiều dây quấn mà có dây quấn (sơ cấp) nhận điện từ lưới có tần số khơng đổi, dây quấn thứ (thứ cấp) nối tắt lại hay khép kín điện trở Phổ biến máy điện không đồng dây quấn stato pha đối xứng có cực tính xen kẽ lấy điện từ lưới xoay chiều dây quấn rôto pha nhiều pha đối xứng có cực tính xen kẽ Các máy không đồng dùng chủ yếu làm động cơ, cịn làm máy phát hạn hữu Động không đồng động xoay chiều thông dụng Động không đồng chia thành loại: động không đồng rôto lồng sóc động khơng đồng rơto dây quấn.Trong động khơng đồng rơto lồng sóc đợc sử dụng phổ biến giá thành rẻ vận hành bảo đảm,các động có đặc tính cứng ( tải thay đổi từ khơng tải đến định mức tốc độ quay chúng giảm khoảng 5w) Động không đồng rơto lồng sóc có mơmen mở máy lớn, nhiên dịng mở máy lớn, hệ số cơng suất thấp I.3 Dây quấn: Dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều bao gồm dây quấn stato máy điện đồng dây quấn stato, rôto ctỉa máy điện không đồng Dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều gồm nhiều phần tử nối với theo quy luật đó.Phần tử bối dây đặt vào rãnh phần ứng.Bối dây vòng dây (gọi dây quấn kiểu dẫn,bối dây thờng chế tạo 1/2 phần tử tiết diện thưởng lớn),cũng có nhiều vịng dây (tiết diện dây nhỏ gọi dây quấn kiểu vòng dây) Số vòng dây cúa bối dây, số bối dây pha cách nối phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều kiện làm việc máy q trình tính tốn điện từ Theo phương pháp bố trí cạnh dây quấn rãnh, dây quấn phân làm loaị lớp hai lớp a Dây quấn lớp:trong dây quấn lớp, số rãnh pha cực q thường số nguyên, cạnh bối dây chiếm rãnh nên số cạnh bối dây pha cực q đôi cực pha có tổ bối dây gồm q bối dây Dây quấn lớp thường xếp theo kiểu chính: kiểu thứ có đặc điểm kích thước bối dây không giống xếp đồng tâm với nên không chồng đè lên gọi kiểu đồng tâm Kiểu thứ có đặc điểm kích thước bối dây giống nhag phần đầu nối chồng đè lên nên gọi dây quấn đối xứng hay đồng khuôn Mỗi kiểu dây quấn lại chia làm nhiều loại + Dây quấn kiểu đồng tâm: dây quấn lớp, đơi cực pha có tổ bối dây nên dây quấn có 3p tổ bối dây Nếu p số chẵn dây quấn có số tổ bối dây số chẵn Trong trường hợp chia 1/2 số tổ bối dây đặt mặt phẳng l/2 số tổ lại đặt lên mặt phẳng khác gọi dây quấn đồng tâm hai mặt phẳng Nếu p số lẻ số tổ bối dây chia chẵn cho đặt bối dây lên mặt phẳng khác gọi dây quấn đồng tâm mặt phẳng Khi q số chẵn chia tổ bối dây làm tổ đầu dây tổ bẻ ngoặt hai phía khác Như pha số tổ bối dây số cực nên phần đầu nối dây quấn pha chiếm tất chu vi bề mặt phần đầu nối stato, phần đầu nối dây quấn pha phân bổ mặt phẵng ta có loại dây quấn pha đồng tâm ba mặt phẳng, loại đựơc gọi dây quấn đồng tâm phân tán Đối với dây quấn mặt phẳng, dây quấn pha đặt mặt phẳng nên tổng trở mạch song song pha tổng trở pha Để tránh điều đó, thực tế người ta quấn tổ bối dây hoàn toàn nh lúc đặt dây vào mặt phẳng ép dây cho vừa vào chỗ trống Tóm lại dây quấn đồng tâm hai ba mặt phẳng thực chất dây quấn không đối xứng + Dây quấn đồng khuôn :ngợc lại với dây quấn đồng tâm, dây quấn đồng khuôn loại dây quấn đối xứng bối dây giống hợp lại Dây quấn đồng khn chia làm loại: đơn giản, phân tán, móc xích b Dây quấn hai lớp: Máy điện xoay chiều ngày thường dùng loại dây quấn hai lớp Ưu điểm: chọn bước dây quấn tết để cải thiện dạng sóng sức điện động.Giảm nhỏ lợng tiêu hao đồng phần đầu nối máy lớn chế tạo giới hố giảm giá thành Chọn số vòng dây pha tơng đối dễ dàng muốn trì tỷ lệ A B Ngồi có khả chọn q phân số để cải thiện dạng sóng sức điện động Dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều có hai loại: loại xếp loại sóng Dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều gồm nhiều bối dây độc lập hợp lại, có rãnh có nhiêu bối dây.Trên thực tế cạnh chưa bối dây đặt phía cịn cạnh đặt phía rãnh, số bối dây số rãnh Z, số tổ bối dây pha Z/mq =2p, nghĩa số cực máy Các phần đầu nối dây quấn đợc bố trí vành ép, đồng thời đóng vài trị vành giữ dây quấn mà mặt ngồi đợc quấn chặt vòng dây đai Việc nối điện dây quấn rơto quay với mạch điện ngồi thực nhờ vành trợt nối với đầu dây quấn cấu chổi nối với mạch điện đứng yên Các vành trượt chế tạo thép điện với cách điện với trục đệm cách điện Tất chi tiết xiết chặt bulơng có bọc cách điện ép thành mặt bích lên đầu trục Các chổi than nối điện với dẫn điện cúa xà đớ chổi đè chặt lên vành trượt.Tiếp xúc điện chổi với vành trượt bảo đầm nhờ giữ chổi Với cấu tạo nên động không đồng rôto dây quấn khắc phục nhược điểm động rơto lồng sóc, có kết cấu phức tạp làm cho giá thành động không đồng rơto dây quấn có giá thành cao Do động khơng đồng rơto dây quấn sử dụng điều kiện mở máy nặng nề cần phải điều chỉnh phẳng tốc độ quay Máy điện khơng đồng có dạng đặc biệt khác máy phát không đồng bộ, máy biến đổi tần số không đồng bộ, động không đồng rôto khối, động không đồng rơto rỗng khơng từ tính, máy bơm cảm ứng điện từ, động không đồng thẳng cánh cung Ngồi cịn có số máy khơng đồng công suất nhỏ dùng thiết bị tự động: động điều khiển không đồng máy phát tốc, máy biến áp xoay, sensin pha Các máy phát không đồng thường chế tạo kiểu dây quấn ngắn mạch rôto sử dụng hạn chế, chủ yếu trạm thuỷ điện nhỏ, làm việc không cần nhân viên phục vụ chúng vận hành khơng có hệ thống điều chỉnh tần số điện áp Các máy biến đổi tần số, không đồng đợc sử dụng chó yếu để có điện áp xoay chiều với lần số 100 200Hz cần dùng để cấp cho cấu truyền động có tốc độ quay cao 3000vg/ph Động khơng đồng rơto khối có rơto khối sắt từ hình trụ, rơto giữ vai trò vừa mạch dẫn từ vừa mạch dẫn điện.Từ trường quay thâm nhập độ sâu định rơto gây cảm ứng dịng điện xốy Những dịng điện tương tác với từ trường tạo nên mômen điện từ Các động rôto khối sử dụng tốt làm động chấp hành hệ thống điều khiển tự động Việc sử dụng rơto khối có độ bền cao cho phép chế tạo động không đồng có tốc độ quay lớn (10000 100000 vg/ph lớn hơn) Những động cung cấp từ nguồn có tần số cao (400 1500 Hz cao hơn) sử dụng truyền động đặc biệt ví dụ thiết bị quay.Tuy kết cấu có tính cơng nghệ đơn giản động rô to khối không dùng truyền động thơng thường Chủ yếu động khơng có chi tiêu lượng cao chế độ làm việc Động không đồng rơto rỗng khơng từ tính có rơto ống rỗng có thành ống móng chế tạo vật liệu khơng từ tính, thường hợp kim nhôm Rôto rỗng quay khe hở stato làm mạch dẫn từ phía ngồi phía mà stato có dây quấn pha hay pha Mômen điện từ tác dụng lên rôto tạo nên tương tác từ trường quay với dịng điện xốy cẩm ứng rơto Động sử dụng chủ yếu làm động chấp hành thiết bị tự động Một đặc tính quý làm cho động sử dụng phổ biến mơmen qn tính rơto bé Máy bơm cảm ứng điện từ dùng cho kim loại lỏng mộ t biến thể máy từ thuỷ động xoay chiều Trong máy bơm này, kim loại lỏng phần chuyển động Để làm cho chuyển động người ta dùng từ trường quay hay từ trường chạy tạo nên nhờ dây quấn xoay chiều pha Tuỳ thuộc vào hình dáng kênh kim loại dịch chuyển tác dụng từ trường, người ta phân máy bơm cảm ứng điện từ kiểu xoắn hay kiểu thẳng Động không đồng thẳng cánh cung:mạch dẫn từ stato động thẳng có dạng hình hộp, cịn động cánh cung có dạng cung rẽ quạt Dây quấn sơ cấp pha kiểu cực từ xen kẽ động thẳng đặt rãnh hai bờ cúa hình hộp cịn động cánh cung đặt rãnh phía mặt trục (hay ngồi) cung rẽ quạt Các máy khơng đồng thẳng dùng để tạo chuyển động tịnh tiến - lặp lại nhờ biến đổi luân phiên pha dây quấn stato ví dụ máy gia công kim loại Máy không đồng cánh cung sử dụng trường hợp rơto có u cầu quay với tốc độ góc nhỏ.Việc áp dụng động cánh cung đặc biệt tiện lợi sử dụng khối trụ sắt từ để làm rơto phận máy cần nhận Động không đồng sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 kiểu kín IP44 Những động điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng
Ngày đăng: 20/07/2023, 16:35
Xem thêm:
