Chương 3: xác định Lực cơ họcLực hướng kính tác dụng lên một trong hai dây quấn :.. ứng suất kéo tác dụng lên tiết diện sợi dây dẫn :... Tính toán dây quấn... Mật độ dòng điện trung bình
Trang 1Chương 3: xác định Lực cơ học
Lực hướng kính tác dụng lên một trong hai dây quấn :
) (
10 26 10
) ( 628
,
0
' 2 2 6
2
a f
S u k k
i F
R
x n r
r
38 , 51 ) 1
( 5
100 41 , 1 ) 1
(
100
.
41
,
1 / 1 , 15 / 5
e e
u
n
n
) ( 10 712 , 194 047
, 0 50
33 , 133 5 38 , 51 10
.
ứng suất kéo tác dụng lên tiết diện sợi dây dẫn :
3
.
2 T M X
F r
Trong đó :
206 , 0 176 , 0 4 , 1
4600
95 , 0 93 , 0 38 , 51 10 244 , 0 10
244
,
A a
P k k k
r f n Cu
Điều kiện : 60 (MN/m2
Lập bảng các đại lượng :
1,2 1,8
2,4 3,0 3,6
X X
A1/ 351 , 401 / 335,63 303,46 282,252 267,022 255,19
3
2 2
2 X 68 , 09 X
2 2 1
T A / X A X
0
3 3
1 X 229 977 X
2 2
2 X 34 , 968 X
1
2 2
3 1
G B X B X
4
406,00 7
7
G T
Fe G G
4
800,27 7
885,796 969,49
6
1051,06 7
Trang 2T T
t G 1 , 295 G
9
510,58 0
0
G G
G G 1 , 251 G
7
507,91 5
7
834,12 6
G p G
p
(
25
,
1
9
1406,49 8
1537,21 3
1652,24 5
T T
T G 1 , 775 G
2
682,13 3
G G
G G 1 , 675 G
6
3
1116,83 2
G G T T
C q G q G
3
0 21 , 74 X
0
f 71 G
2 0198
,
T
T
) Q Q Q
(
2
,
1
8 14117,26 34892,83 5619,333 66309,05
) S 10
/(
Q
2 1
dq C / X
dq dq
dqFe k G 1 , 95 G
dq dqFe Fe
'
td G k k G
dq
G
/ 1 10
.
219
,
3
r 0 , 123 X
X X
A
d 4 , 1
d
.
a
Trang 3
d /
+Với giới hạn P0=920 W 2 , 6
+Với giới hạn i0=1,5% 1 , 2 ; 3 , 6
+Trị số =2,068 ứng với C’
tdmin
Ta chọn giá trị =2,068 thoả mãn tất cả các tiêu chuẩn đặt ra
1.3 Các kích thước chủ yếu :
1/ Đường kính trụ sắt :
) ( 211 , 0 068 , 2 176 ,
A
Chọn đường kính tiêu chuẩn gần nhất : dđm=0,22
Tính lại trị số đm :
176 , 0
22 ,
4
A
d dm
dm
2/ Đường kính trung bình của rãnh dầu giữa hai dây quấn :
12 1 01
12 d 2 a 2 a a
d dm (2-77) + 1 , 1 0 , 019 0 , 021 ( )
3
1 2
1
a ; Trong đó : k1=1.1 và
019
,
0
3
2
1 a
a
+ a01=1,5 cm
+ a12=2,7 cm
cm
d12 22 2 1 , 5 2 2 , 1 2 , 7 31 , 9
3/ Chiều cao dây quấn :
cm
d l
dm
0516 , 41 44 , 2
9 , 31 12
Tiết diện thuần sắt của trụ :
) ( 038 , 0 4
22 , 0 813 , 0 4
4
.
2 2
m
d k
d k k
ld
dm c d
Điện áp một vòng dây : u v 4 , 44 f.B T.T T 4 , 44 50 1 , 6 0 , 038 13 , 5 (V)
Phần II Tính toán dây quấn.
2.1 Tính dây quấn HA.
1 Số vòng dây một pha của dây quấn HA: W1 =
v
t
U
Trang 4Trong đó +Ut1 là điện áp trên một trụ của dây HA:
Ut1 = Uf1 = 230,94 (V)
+Uv = 13,5 (V) - Điện áp một vòng dây
W1 =
5 , 13
94 ,
230 =17,1 18(vòng) Tính lại điện áp một vòng dây
Uv =
18
94 ,
230 = 12,83 (V) Cường độ từ cảm thực trong trụ sắt là :
Bt =
t
v
T f
U
.
44
,
038 , 0 50 44 , 4
83 ,
12 = 1,5208 (T)
2 Mật độ dòng điện trung bình.
Sơ bộ tính theo công thức: tb = 0,746.kg
12
.
Sd
U
P n v 104 ( A/m2)
tb = 0,746 0,93
318 , 0 400
83 , 12
4600 104 = 2,689 106 ( A/m2)
3 Tiết diện vòng dây sơ bộ:
T'
1 =
tb
t
I
1 =
tb f
I
10 689 , 2
844 ,
360 = 134,216.10-6 (m2) = 134,216 (mm2) Chọn kết cấu dây quấn, dựa theo Bảng 38:
Với S = 250 KVA ; It = 360,844 (A) ; U1 = 0,4 ( KV)
T'
1 = 134,261 (mm2)
Chọn kết cấu dây quấn hình xoắn mạch đơn dây dẫn bẹt ( H.5) Với ưu điểm là độ bền cơ cao, cách điện boả đảm, làm lạnh tốt
Trang 5Hình 5.
4 Chiều cao sơ bộ mỗi vòng dây:
hv1 =
4 W
l
1
1
Trong đó: + hr1 là kích thước hướng trục của rãnh dầu giữa các bánh dây: Bảng 54a: Lấy hr1 = 4(mm)
+ l1: Chiều cao dq HA: l1 = 39,634cm = 0,39634 (m)
+ W1 = 36 (vòng)
hv1 =
4 36
39634
,
0
- 0,004 = 0,006m = 6 (mm)
hv1 < 0,0165m ( 16,5mm) do đó dùng dây quấn hình xoắn mạch đơn
5 Căn cứ vào h v1 và T'
1 chọn dây dẫn theo Bảng 21:
- Chọn số sợi chập song song là : mv1 = 6
Trang 6- Tiết diện sợi dây : 23,4(mm2)
- Kích thước dây dẫn: b
6 , 6 2 , 4
2 , 6 8 ,
3 ; 23,4
6 Tiết diện mỗi vòng dây:
T1 = n.v1 Td1 10-6 = 6 23,4 10-6 = 140,4 10-6 (m2)
7 Mật độ dòng điện thực:
1 =
1
1
T
10 4 , 140
844 , 360
= 2,57 106 ( A/m2) = 2,57 (MA/m2)
8 Chiều cao dây quấn:
Dây dn hình xon mch n hoán v ba ch, gia các bánh dây u có rãnh du
l1 = b’ 10-3 (W1 + 4 ) + k hr1 ( W1 + 3 ) 10-3
l1 = 6,6 10-3 ( 36 + 4 ) + 0,95 4 ( 36 + 3 ) 10-3 = 0,412 (m) Trong đó: + b’ = 6,6(mm)
+ W1 = 36 (vòng)
+ hhr = 4 (mm)
+ k = 0,95: hệ số kể đến sự co ngót của tấm đệm sau khi ép chặt cuộn dây
9 Bề dầy của dây quấn:
hv hr hv a’
a 1
b
Trang 7a1 =
n
a’ 10-3 =
1
6
4,2 10-3 =25,2.10-3 = 0,0252 (m) Với dây quấn hình xoắn mạch đơn : n =1
10 Đường kính trong của dây quấn HA:
D'
1 = d + 2a01 = 0,17 + 2 0,004 = 0,178 (m)
11 Đường kính ngoài của dây quấn:
D"
1 = D'
1 + 2a1 = 0,178 + 2 0,0252 = 0,228 (m)
12 Bề mặt làm lạnh của dây quấn:
M1 = 2.t k (D'
1 + a1 ) ( a1 + b’ 10-3) W1 (m2) + k : Hệ số kể đến bề mặt dây quấn bị tấm dệm che khuất lấy k = 0,75
+ t : Số trụ tác dụng : t =3
M1 = 2.3.0,75.3,142 ( 0,178 + 0,0252) ( 0,0252 + 6,6 10-3) = 0,091 (m2)
13 Trọng lượng đồng dây quấn HA:
Gcu1 =t
2
"
1
'
1 D
D W1 T1 cu = 28 t
2
"
1
'
1 D
D W1 T1 103
=28 3
2
228 , 0 178 ,
0 36.140,4.10-6.103 = 86,188(Kg)