Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc

Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc

Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc

LỜI MỞ ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là mốc quan trọng để kiểm tra khả năng nhận thức của mỗi sinh viên đối với những kiến thức đã được giảng dạy trong nhà trường Đồng thời nó còn đánh giá khả năng áp dụng lý thuyết để phân tích tổng hợp

… Giải quyết các bài toán kỹ thuật trong thực tế Khi làm đồ án tốt nghiệp sinh viên có quyền trao đổi ,học hỏi , nghiên cứu và trau dồi thêm kiến thức

Nhận thức tầm quan trọng đó em đã làm việc với tinh thần nghiêm túc vận dụng những kiến thức của bản thân ,những ý kiến đóng góp của bạn bè và đặc biệt là sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

“Thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc”

Em đã dùng phương pháp lập trình Pascal để giải quyết bài toán Để giải quyết bài toán em đã chia ra thành các unit nhỏ để tiện cho việc tính toán

Do điều kiện thời gian có hạn cũng như những kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót , em mong nhận được sự góp

ý của thầy cô và bạn bè để có thể hoàn thiện được đồ án cũng như hoàn thiện được kiến thức của mình nhằm có thể phục vụ tốt hơn sau khi ra trường

Qua đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn đến cô giáo TS

Nguyễn Hồng Thanh người đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập trong trường và trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua ,qua đây em cũng gửi lời cảm ơn đến các thầy ,cô trong bộ môn đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU VỀ ĐÔNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA

I- Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ 3 pha

I.1 Khái quát về động cơ không đồng bộ 3 pha

Trong quá trính khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên phục vụ cho nền kinh tế quốc dân , không thể không nói đến sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác Trong đó , động cơ điện là thiết bị biến đổi từ điện năng thành cơ năng có vai trò rất to lớn trong sản xuất công nghiệp ,nông nghiệp , dân dụng và rất nhiều lĩnh vực khác

Hiện nay , động cơ điện được sử dụng rộng rãi chiếm tỷ lệ rất cao với mức công suất nhỏ từ vài chục W đến mức công suất trung bình hàng trăm KW Với những ưu điểm nổi bật của nó như : giá thành hạ ( chỉ bằng 1/6 động cơ điện 1 chiều ) ,làm việc tin cậy chắc chắn ,hiệu suất cao … Đặc biệt đối với động cơ điện không đồng bộ rô to lồng sóc có kết rô to rất đơn giản và vận hành thuận tiện Ngoài ra động cơ không động bộ còn dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha nên không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm theo đỡ phức tạp cho hệ thống Các lĩnh vực ứng dụng của động cơ không đồng bộ như :trong công nghiệp thường dùng làm nguồn lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ ,cho các máy công cụ của các nhà máy công nghiệp nhẹ …Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió Trong nông nghiệp dùng trong các trạm bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đời sống sinh hoạt hàng ngày ,động cơ điện không đồng bộ cũng chiếm một vị trí quan trọng làm qụt gió ,máy bơm nước ,tủ lạnh ,điều hoà nhiệt độ … Tóm lại cùng với sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá và tự động hoá thì phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng được cải thiện và mở rộng

Với những ưu điểm nổi bật của động cơ không đồng bộ thì việc ứng dụng nó trong những lĩnh vực của cuộc sống ngày càng được phát triển và cải tiến mọi mặt

MỤC MỤC

CHƯƠNG I: CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC 8

1 Tốc độ đồng bộ 8

2 Dòng điện định mức (pha) Error! Bookmark not defined CHƯƠNG II: KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3 Công suất tính toán Error! Bookmark not defined 4 Đường kính Stato Error! Bookmark not defined 5 Bước cực 9

6 Chiều dài tính toán lõi lõi sắt Stato(l δ ) 9

7 Chiều dài thực của Stato Error! Bookmark not defined 8 So sánh phương án Error! Bookmark not defined 9 Số rãnh Stato 9

10 Bước rãnh Stato 10

11 Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh 10

12 Số vòng dây nối tiếp của một pha dây quấn Stato 10

13 Tiết diện và đường kính dây 10

14 Tính lại mật độ dòng điện trong dây dẫn Stato Error! Bookmark not defined 15 Kiểu dây quấn 11

16 Từ thông khe hở không khí 11

17 Mật độ từ thông khe hở không khí 12

18 Xác định sơ bộ chiều dài răng Stato 12

19 Xác định sơ bộ chiều cao gông 13

20 Kích thước răng, rãnh và cách điện rãnh 13

21 Chiều rộng răng Stato 16

22 Chiều cao gông từ Stato 17

23 Khe hở không khí 17

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ DÂY QUẤN RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 18

24 Số rãnh Rôto 18

25 Đường kính ngoài Rôto 18

26 Đường kính trục Rôto 18

27 Bước răng Rôto 18

28 Xác định sơ bộ chiều rộng răng Rôto 18

29 Xác định sơ bộ chiều cao gông từ Rôto Error! Bookmark not defined 30 Dòng điện trong thanh dẫn Rôto 19

31 Dòng điện trong vành ngắn mạch 19

32 Tiết diện thanh dẫn 19

33 Tiết diện vành ngắn mạch 19

34 Kích thước răng, rãnh Rôto 20

35 Vành ngắn mạch Error! Bookmark not defined 36 Diện tích rãnh Rôto 21

37 Tính các kích thước thực tế 21

38 Chiều cao gông Rôto 22

39 Độ nghiêng rãnh Stato 22

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 24

40 Hệ số khe hở không khí 24

41 Sức từ động trên khe hở không khí 24

42 Mật độ từ thông ở răng Stato 25

43 Cường độ từ trường trên răng Stato 25

44 Sức từ động trên răng Stato 26

45 Mật độ từ thông trên răng Rôto 26

46 Cường độ từ trường trung bình trên răng Rôto Error! Bookmark not defined 47 Sức từ động trên răng Rôto 26

48 Hệ số bão hoà răng 27

49 Mật độ từ thông trên gông Stato 27

50 Cường độ từ trường trên gông Stato 27

51 Chiều dài mạch từ gông từ Stato 27

52 Sức từ động trên gông Stato 27

53 Mật độ từ thông trên gông Rôto 28

54 Cường độ từ trường trên gông Rôto 28

55 Chiều dài mạch từ gông từ Stato 28

56 Sức từ động trên gông Stato 28

57 Sức từ động tổng của toàn mạch 28

58 Hệ số bão hoà toàn mạch 29

59 Dòng điện từ hoá 29

CHƯƠNG V: THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 29

60 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato 29

61 Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato khi ra khỏi lõi sắt 30

62 Chiều dài trung bình 1/2 vòng dây của dây quán Stato 30

63 Chiều dài dây quấn của 1 pha Stato 30

64 Điện trở tác dụng của dây quấn Stato 30

65 Điện trở tác dụng của dây quấn Rôto 31

66 Hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato 32

67 Điện trở Rôto sau khi quy đổi về Stato 32

68 Hệ số từ tản Stato 32

69 Điện kháng tản dây quấn Stato 34

70 Hệ số từ dẫn tản Rôto 35

71 Điện kháng tản dây quấn Rôto 36

72 Điện kháng tản Rôto đã quy đổi về Stato 37

73 Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng) 37

74 Điện kháng tản khí xét đến rãnh nghiêng 37

CHƯƠNG VI: TỔN HAO TRONG THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 39

75 Trọng lượng răng Stato 39

76 Trọng lượng gông từ Stato 39

I Tổn hao chính trong thép 39

77 Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato 39

II Tổn hao phụ trong thép Stato 40

78 Tổn hao bề mặt trên răng Stato 40

79 Tổn hao đập mạch trên răng Stato 41

III tổn hao phụ trong Rôto Error! Bookmark not defined 80 Tổn hao bề mặt trên răng Rôto Error! Bookmark not defined 81 Tổn hao đập mạch trong răng Rôto 42

82 Tổng tổn hao trong thép lúc không tải 43

83 Tổn hao đồng trong dây quấn Stato 43

84 Tổn hao cơ 44

85 Tổng tổn hao của toàn máy khi không tải Error! Bookmark not defined 86 Hiệu suất của động cơ 44

CHƯƠNG VII: ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 46

87 Số liệu định mức viết ra từ bảng trên 48

88 Hệ số trượt ứng với M max: Error! Bookmark not defined 89 Bội số mômen cực đại 48

CHƯƠNG VIII: ĐẶC TÍNH MỞ MÁY 49

90 Tham số động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện (khi s=1) 49

91 Tham số của động cơ khi xét hiệu ứng mặt ngoài dòng điện và sự bão hoà từ trường tản 52

92 Dòng điện mở máy khi s=1 55

93 Bội số dòng điện mở máy 56

94 Bội số mômen mở máy 56

CHƯƠNG IIX: TÍNH TOÁN NHIỆT 58

95 Nhiệt trở trên mặt lõi sắt Stato 59

96 Nhiệt trở phần đầu nối của dây quấn Stato 60

97 Nhiệt trở đặc trưng độ cho độ chênh nhiệt giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 61

98 Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 61

99 Nhiệt trở trên lớp cách điện 62

100 Độ tăng nhiệt của vỏ máy với môi trường 63

101 Độ tăng nhiệt của dây quấn Stato với môi trường 63

102 Độ tăng nhiệt của của lõi sắt Stato 63

CHƯƠNG IX: TRỌNG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG 65

103 Trọng lượng thép Sillic cần chuẩn bị sẵn 65

104 Trọng lượng đồng của dây quấn Stato 65

105 Trọng lượng nhôm Rôto 66

106 Chỉ tiêu kinh tế và vật liệu tác dụng 66

Phần 1 : TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN

Trong quá trình khai thác và sử dụng các tài nguyên thiên nhiên phục vụ cho nền kinh tế quốc dân không thể không nói đến sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác các máy thực hiện sự biến đổi cơ nằng thành điện năng hoặc ngược lai gọi là các máy điện

Các máy điện biến đổi cơ năng thành điện năng được gọi là máy phát điện

và các máy biến đổi điện năng thành cơ năng thì được gọi là các động cơ điện Các máy điện đều có tính thuận nghịch, nghĩa là chúng đều có thể biến đổi năng lượng theo hai chiều Nếu đưa cơ năng vào phần quay của máy điện thì nó

sẽ làm việc ở chế độ máy phát còn nếu đưa điện năng vào thì phần quay của máy điện sẽ sinh ra công cơ học

Máy điện là một hệ thống điện từ gồm có mạch từ và mạch điện liên quan đến nhau Mạch từ gồm có các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí Mạch điện gồm hai hoặc nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng các

bộ phận mang chúng

Máy điện dùng làm máy biến đổi năng lượng là phần tử quan trọng nhất của bất cứ thiết bị điện năng nao Nó được sử dụng rộng rãI trong công nghịêp, nông nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển và tự động điều chỉnh,

khống chế…

Sự biến đổi điện cơ, cơ điện trong máy điện dựa trên nguyên lý về cảm ứng điện từ Nguyên lý này cũng đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ phận biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi điện năng với những giá trị của thông số này (điện

áp, dòng điện) thành điện năng với những giá trị của thông số khác

THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA

50 60

60.f p

2 Đường kính ngoài Stato

Với 2p=4và Pdm=11Kw ,tra bảng IV.1 phụ lục IV ta có chiều cao tâm trục h=160 mm

Theo bảng 10-3 ta có đường kính ngoài stato theo tiêu chuẩn Dn=27,2 cm

3 Đường kính trong stato

của stato là:

D =(0,64-0,68).Dn =(0,64-0,68).272=174-185

Ta chọn :

D=180 mm=18cm

4 Công suất tính toán

) ( 09 , 14 87 , 0 875 , 0

11 975 , 0 cos

dm

=

ϕη

Trong đó:

5 Chiều dài tính toán lõi sắt Stato(lδ)

- Sơ bộ chọn

ks =1,11: hệ số dạng sóng

- Theo hình 10-3a trang 234 TKMĐ- Tần Khánh Hà,

Với Dn=27,2 cm ta tra được: A=330 A/cm

) ( 8 , 10 1500 18 76 , 0 330 92 , 0 11 , 1 64 , 0

09 , 14 10 1 , 6

.

.

10 1 , 6

2

7 2

n D B A k

k

P l

dq s

l1 = lδ=11 (cm)

Do lỏi sắt ngắn nên làm thành một khối

Chiều dài lỏi sắt stato, Roto bằng:

l1=l2=lδ=11 (cm)

6 Bước cực

) ( 14 , 14 4

18 2

.

cm p

11

45 = = =

τ

λ lδ

8 Dòng điện pha định mức

A U

P

87 , 0 875 , 0 220 3

10 11 cos

.

9 Số rãnh stato

Khi đó số rãnh của stato là :

48 4 2 6

1

1

π π

a t

1 178 , 1 330

18 4 2

1 1

a

u q

p

13 Tiết diện và đường kính dây

1 1 1

n1: số sợi dây ghép song song, chọn n1 =2

Theo phụ lục IV, Bảng IV,1 trang 464 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà (ấn bản mới): Dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc, kiểu kín TCVN-1987-94 cách điện cấp B

Công suất P=11 (KW), số đôi cực 2p =4⇒ h=160 (mm)

Theo hình 10-4,chọn tích số AJ=1810 A/cm.mm2

Vởytiết diện sơ bộ của dây dẫn stato là:

2 5 , 5 1

9 , 21

. 1 11

1

n J a

I

Theo phụ lục VI ,bảng VI-1 chọn dây quấn tráng men PETV có đường kính d/dcd=1,6/1,685(mm ) có tiết diện bằng S1=2,23 ( mm2 )

14 Kiểu dây quấn

Chọn dây quấn 1 lớp bước đủ với y=10

Vì U=220(V) và chiều cao tâm trục của máy h<=160(mm) nên ta có thể chọn dây quấn một lớp đồng tâm đặt vào rãnh 1/2 kín

4

) 2 / 30 4 sin(

) 2 / sin(

.

) 2 / sin(

16 Từ thông khe hở không khí

Theo công thức 4- 80 Tr 72 Giáo trình TKMĐ:

) ( 007 , 0 958 , 0 144 50 11 , 1 4

220 975 , 0

.

4

.

1 1

Kdq W f Ks

Kdq1 =0,958chọn ở mục15

17 Mật độ từ thông khe hở không khí

) ( 703 , 0 11 14 , 14 64 , 0

10 007 , 0

.

10

T l

Kiểm tra :A=1,2%<5%

Nhận xét:Sai số A là hoàn toàn chấp nhận được

Sai số Bδ=7,5%>5%

dụng dây quấn bước ngắn với y=10 ,β=0,833

966 , 0 833 , 0 2

2

4

) 2 / 30 4 sin(

) 2 / sin(

.

) 2 / sin(

220 975 , 0

.

4

.

1 1

Kdq W f Ks

10 00725 , 0

10

T l

18 Xác định sơ bộ chiều dài răng Stato

) ( 5 , 0 95 , 0 11 8 , 1

178 , 1 11 73 , 0

.

1 1

'

1 1 '

Kc l B

t l B

Bδ =0,73 (T) xác định ở mục 17

Kc1: hệ số ép chặt của lõi sắt Stato, ta chọn Kc1 =0,95

19 Xác định sơ bộ chiều cao gông

( )cm ( )mm K

l B

h

C g

95 , 0 11 5 , 1 2

10 00725 , 0

.

2

10

1 1 1

4 1

k

d u n S

2 1 '

∗ Chiều cao rãnh Stato:

( ) (27 , 2 18) 2 , 3 2 , 3 ( ) 23 ( )

2

1 2

D =18 (cm) đường kính trong Stato, tính ở mục 4

∗ Chiều cao thực của răng Stato:

' ) 2 (

1

1 1 41

Z

Z b h D

−

− +

=

−

− +

=

π

ππ

' ) ' 2 (

1

1 1 1

Z

Z b h D

π

Theo bảng VIII-1 ở phụ lục VIII chiều dày cách điện rảnh là c=0,5mm của nêm là c' = 0 , 4mm

∗ Tính hệ số lấp đầy kđ:

_Diện tích của rãnh (trừ nêm):

2 2

2 12

2 1

2 2

2 1

2

2 , 8 5 , 17 ( 2

10 2 , 8 8

) 10 2 , 8 ( ) 2

( 2 8

) (

mm d

h d d d d

1 12 2

6 , 39 4 , 0 2

2 , 8 5 , 0 ) 10 2 , 8 ( 5 , 17

2 2

.

mm

c

d c d d h

d

S cd

= +

π π

S

d

u

n

Nhận xét: Với hệ số lấp đầy như trên là đạt yêu cầu kỹ thuật đặt ra

21 Chiều rộng răng Stato

- Chiều rông răng Stato phía đáy rãnh phẳng:

Theo công thức 4- 31 trang 64, Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà

b Z

b h D

Z

42 , 0 82 , 0 48

82 , 0 05 , 0 2 18

2

min 1 1

min 1 41 '

1

=

− +

+

=

− +

+

=

π π

- Chiều rông răng Stato phía đáy rãnh tròn:

h h D

46 , 0 1 48

) 75 , 1 05 , 0 (

2 18

.(

2

max 1 1

12 41 ''

1

=

− +

+

=

− + +

=

π π

- Chiều rộng răng Stato trung bình:

2

46 , 0 42 , 0 2

1

1

22 Chiều cao gông từ Stato

Đối với động cơ có đáy rãnh Stato phẳng, theo công thức 4- 46a trang 67, Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà ta có:

( )cm ( )mm

d h D D

g

18 8

, 1 1 2

1 3 , 2 2

18 2

tải nhỏ và cosϕ cao, Nhưng khe hở không khí nhỏ sẽ khó khăn trong việc chế tạo và quá trình làm việc của máy: Stato rất dễ chạm với Rôto (sát cốt), làm tăng thêm tổn thất phụ, điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên,

Theo công thức 10-21 trang 253, Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà, đối

với loại Động cơ có công suất không lớn P=11KW) <20 (KW), 2p=4ta có:

Do đó ta có δ = 0 , 43 (mm)suy ra chọn δ =0 mm, 5 ( )

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ DÂY QUẤN RÃNH VÀ GÔNG RÔTO

24 Số rãnh Rôto

Thiết kế Rôto lồng sóc đúc nhôm, chọn số rãnh Rôto theo bảng 4- 2 trang

23, Giáo trình Động cơ không đồng bộ- phối hợp giữa số rãnh Stato và số rãnh Rôto của máy điện không đồng bộ Rôto lồng sóc: 2p =4 rãnh Rôto nghiêng, động cơ làm việc ở điều kiện bình thường:

D

40

9 , 17 '

2

28 Xác định sơ bộ chiều rộng răng Rôto

Theo công thức 4- 22 trang 62, Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà:

2 2 2

2 '

2

C Z Z

k l B

t l B

BZ2: mật độ từ cảm trong răng Rôto, theo bảng 11- 2 trang 270, Giáo trình

( ) ( )mm k

l B

t l B b

C Z

95 , 0 11 8 , 1

4 , 1 11 73 , 0

.

2 2 2

2 '

29 Dòng điện trong thanh dẫn Rôto

( )A Z

k W m I k I

I td I dm dq

394 40

925 , 0 144 3 2 9 ,

2

1 1 1 1 2

kI =0,9

30 Dòng điện trong vành ngắn mạch

Theo công thức 5- 10 Tr77 Giáo trình TKMĐ ta có:

( )A 1259 40

2 sin 2

1 495 sin

2

1

I V td

31 Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm

Với thanh dẫn nhôm thì Jtd =2,5 ÷ 3,5 (A/mm2 ) ta chọn sơ bộ: Jtd =3 (A/mm 2 )

mm131,3 3

394 2

b42 h42

dr2max

dr2min

bZ2tb b’Z2

b”Z2

D’

hr2

( )2 6 , 524 4 , 2

J

I S

V

V

⇒

33 Kích thước răng, rãnh Rôto

Do động cơ có chiều cao tâm trục h=160 (mm),do đó ta chọn dạng rãnh rôto là rãnh sâu hình quả lê như hình 10-8b trang 248 TL1 và có các thông số như sau:

2 12

2 1

2 2

) 2 , 7 1 , 5 ( 2

8

) (

mm h

d d d

- Bề rộng răng Rôto chỗ hẹp nhất:

Z

h d

2 '

.

min 2 2

2 min

2 ''

2'

max 2 2

42 2

621 , 0 62 , 0 2

'' 2

37 Chiều cao gông Rôto

Đối với động cơ loại rãnh có đáy tròn, số đôi cực 2p=4, theo công thức 6- 51b tr 68- Giáo trình TKMĐ ta có:

( ) 43 ( ) 3

, 4 51 , 0 6

1 2 2

4 , 5 9 , 17

6

1 2

'

2 2

mm cm

d h d D

g

=

= +

b n =t1 = 1 , 178( )cm ,

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ

39 Hệ số khe hở không khí

- Phía Stato:

δ ν

2 , 3 5

7 , 0

2 , 3 5

2

41

2 41

178 , 1

t k

- Phía Rôto:

δ ν

1 5

5 , 0 1 5

2

42

2 42

14

2 2

t k

⇒ kδ =kδ1,kδ2 = 1,02.1,18 = 1,2

40 Sức từ động trên khe hở không khí

Mạch từ có 2 đoạn qua khe hở không khí, bề rộng của khe hở không khí theo hướng hướng kính, theo công thức 4- 18 Tr 62 Giáo trình TKMĐ:

Fδ = 1,6.Kδ.Bδ δ.104=1,6.0,73.1,2.0,05104

= 729,6 (A)

δ =0,05 (cm) bề rộng khe hở không khí, chọn ở mục 23

41 Mật độ từ thông ở răng Stato

trình TKMĐ:

( )T k

l

b

t l B

B

C Z

95 , 0 11 5 , 0

178 , 1 11 73 , 0

.

1 1 1

42 Cường độ từ trường trên răng Stato

HZ1 =f(BZ1), giá trị của HZ1 được tra trong phụ lục V- 6 Trang 367 Giáo

trình TKMĐ: Bảng và đường công từ hoá

∗ Nội dung của phương pháp nội suy:

Giả sử có 3 điểm cùng nắm trên một đường cong từ hoá, có toạ độ như hình vẽ:

B B1 B2 B3

1 3

1 2 1 3

1

B B

B B H H

8 , 1 85 , 1 7 , 17 2 , 25 7 , 17

−

−

− +

44 Mật độ từ thông trên răng Rôto

Tương tự cách tính mật độ từ thông trên răng Stato ở công thức 42

(T)1,73 0,95 11 0,62

1,4 11

=

=

2 2 2

2 min

2

.

.

C Z Z

k l b

t l B

45 Cường độ từ trường HZ2min phía bZ2max:

B 1,7 1,73 1,8

H 13,3 14,6 17,7 Với BZ2min =1,73 (T) ta có:

7 , 1 8 , 1

7 , 1 73 , 1 3 , 13 7 , 17 3 , 13 min

−

−

− +

Trong đó:

47 Hệ số bão hoà răng

Tr72 Giáo trình TKMĐ:

2 , 1 6

, 729

43 , 53 25 , 97 729,6 2

48 Mật độ từ thông trên gông Stato

( )T 1,5 95 , 0 11 3 , 2 2

10 00725 , 0

.

2

10

1 1 1

4

C g

g

k l h

49 Cường độ từ trường trên gông Stato

50 Chiều dài mạch từ gông từ Stato

Theo công thức 4- 48 Tr 67 Giáo trình TKMĐ:

3 , 2 2 , 27 2

g

51 Sức từ động trên gông Stato

Fg1 =Lg1.Hg1 =19,54.6,3=123,1

52 Mật độ từ thông trên gông Rôto

( )T 1,5 95 , 0 11 2,3 2

10 00725 , 0

.

2

10

2 2 2

4

C g

g

k l h

53 Cường độ từ trường trên gông Rôto

ta được:

Với Bg2=1,5 (T) ta tính được:

H g2 = 6 , 3 ( A/cm)

54 Chiều dài mạch từ gông từ Stato

Theo công thức 4- 53 Tr 68 Giáo trình TKMĐ:

cm 04 , 6 2

2

3 , 2 4 , 5 2

p

h d

Thay số vào ta được:

57 Hệ số bão hoà toàn mạch

6 , 729

38 ,

W m

F p I

dq

79 , 5 925 , 0 144 3 9 , 0

38 , 1041 2

.

9

,

0

1 1 1

∗ Dòng điện từ hoá tính theo đơn vị phần trăm:

% 4 , 26

% 100 9 , 21

79 , 5

% 100

giá trị Iμ %trên là có thể chấp nhận được

CHƯƠNG V: THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN

59 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato

Theo công thức 3- 29 và 3- 30 Tr 49 Giáo trình TKMĐ ta có:

lđ1 =Kđ1.τy1 + 2B1

Trong đó:

1

1

y h

D = 18 (cm) đường kính trong Stato, tính ở mục 4

τ

Từ đó ta có: lđ1 = Kđ1.τy1 + 2B1 =1,3.13,28 + 2.1 = 19,264(cm)

60 Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato khi ra khỏi lõi sắt

1 0

1

.

.

75 n a S

l

⇒ = ( ) = = 0 , 476( )Ω

99 , 1 1 2

16 , 87 46

1

.

.

1 1 1

1 0

1 75

r

S a n

1

1 1

U

I R

1 10

r Al

S Z

D R

.

10 2

2

−

= ρ π

10 8 , 15 23

1

10

ρ

V

V Al

V

S Z

D R

= Δ +

2

6 5

2

72 sin 2

10 09 , 1 2 10 84 , 4 2

π

V td

R R

sin

=

Z p

64 Hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato

Theo công thức 5- 16 Tr77 Giáo trình TKMĐ ta có:

.

2

2 1 1 1

1 1

' 2

66 Hệ số từ tản rãnh Stato

∗ Hệ số từ tản rãnh Stato: Theo công thức 5- 23 Tr79 Giáo trình TKMĐ Đối với rãnh nửa kín, hình quả lê, dây quấn 2 lớp bước ngắn:

' 41

41 1

2 41 1

1

2 785 , 0

h b

b k

b

h

r r

r = +⎜⎜⎝⎛ − + + ⎟⎟⎠⎞

Trong đó: Các kích thước như hình vẽ

br1 = brr1min =d1=6 (mm) bề rộng rãnh Stato phía miệng rãnh (mục 20)

875 , 0 3 1 4

3 1

875 , 0 4

833 , 0 3 1 4

3 1

833 , 0 12 10

' '

= +

= +

β

k k

k

y

,

1

875 , 0 3

5 , 0 7

2 , 2 7 2

5 , 0 785 , 0 90625 , 0 7

2 1 1 1

.

9 ,

0 dq t t

t

k

k k

q t

σ δ

ρ λ

với q=4 và Z2/p=20 : ρt1= 0,84

15 20

8 , 0 9

3 033 , 0 1

033 , 0 1

2 1

2 41 41

với: b41 =3 (cm)

999 , 0 88 , 0 925 , 0 4 3 , 13 9 , 0

70 Điện kháng tản dây quấn Stato

Theo công thức 5- 20 Tr79 Giáo trình TKMĐ ta có:

5 , 18 100

66 100

50 158

,

0

.

100

100 158 , 0

2

1 1

2 1 1

q p

l W f X

Tính theo đơn vị tương đối:

220

73 , 83 253 , 0

1

1 1

U

I X

2

2 1

2 66 , 0

8

1

h k b

b S

b b

h42=1mm,b42 =1,5 (mm)

Thay số:

569 , 2

5 , 1

1 1 6 2

5 , 1 66 , 0 3 , 166 8

6 1 6 3

4 ,

2 2 2 2

.

.

k

k k

57 2

3

với

6

19 6 3

57 2

92 , 0

) 3 6

19 ( 3 6 20

82 , 0 02 , 1 02 , 1

1 167 , 3 673 , 1 9 , 0

D l

Z

D V V

7 , 4 log

3 , 2

2 '' 2

λ

Trong đó:

lδ’’ ≈ l2 =18,5 (cm) đối với Rôto lồng sóc không có rãnh thông gió

57

3 sin 2

sin

2 2 3

4 , 27 7 , 4 lg 57

3 sin 2 5 , 18 57

4 , 27 3 , 2

2

7 , 4 log

3 , 2

2 2

'' 2

33 , 1 64 , 1 5 , 0

2 2

76 Điện kháng tản dây quấn Rôto

Theo công thức 5- 49 Tr84 với Rôto lồng sóc:

X2 =7,9.f2.l2.Σλ2.10-8

=7,9 50.18,5.5,444 10-8