Thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha

Đồ án môn học Cao Việt Hà Mục mục CHơNG I: CáC THôNG Sẩ địNH MỉC Tốc độ đồng Dòng điện định mức (pha) .4 CHơNG II: KíCH TH C CHẹ YếU .4 Công suất tính toán 4 Đờng kính Stato .4 Bớc cực Chiều dài tính toán lõi lõi sắt Stato(l) Chiều dài thực Stato So sánh phơng án Số rãnh Stato 10 Bớc rãnh Stato 11 Số dẫn tác dụng rãnh 12 Số vòng dây nối tiếp pha dây quấn Stato .6 13 Tiết diện đờng kính dây 14 Tính lại mật độ dòng điện dây dẫn Stato 15 Kiểu dây quấn 16 Từ thông khe hở không khí 17 Mật độ từ thông khe hở không khí 18 Xác định sơ chiều dài Stato 19 Xác định sơ chiều cao gông 20 Kích thớc răng, rãnh cách điện rãnh .8 21 Chiều rộng Stato 10 22 Chiều cao gông từ Stato .10 23 Khe hở không khí .10 CHơNG IV: THIếT Kế DâY QUấN RãNH V GôNG RôTO .11 24 Số rãnh Rôto .11 25 Đờng kính Rôto 11 26 Đờng kính trục Rôto 11 27 Bớc Rôto .11 28 Xác định sơ chiều rộng Rôto 11 29 Xác định sơ chiều cao gông từ Rôto 12 30 Dòng điện dẫn Rôto .12 31 Dòng điện vành ngắn mạch 12 32 Tiết diện dẫn .12 33 Tiết diện vành ngắn mạch 12 34 Kích thớc răng, rãnh Rôto 12 35 Vành ngắn mạch 13 36 Diện tích rãnh Rôto 14 37 Tính kích thớc thực tế 14 38 Chiều cao gông Rôto 14 39 Độ nghiêng rãnh Stato .15 CHơNG IV: TíNH TOáN MạCH Tế 16 40 Hệ số khe hở không khí .16 41 Sức từ động khe hở không khí 16 42 Mật độ từ thông Stato .16 43 Cờng độ từ trờng Stato 16 44 Sức từ động Stato 17 45 Mật độ từ thông Rôto 17 46 Cờng độ từ trờng trung bình Rôto 18 47 Sức từ động Rôto 18 48 Hệ số bão hoà 18 49 Mật độ từ thông gông Stato 18 50 Cờng độ từ trờng gông Stato .18 51 Chiều dài mạch từ gông từ Stato 18 52 Sức từ động gông Stato .19 53 Mật độ từ thông gông Rôto 19 54 Cờng độ từ trờng gông Rôto .19 55 Chiều dài mạch từ gông từ Stato 19 56 Sức từ động gông Stato .19 57 Sức từ động tổng toàn mạch 19 58 Hệ số bão hoà toàn mạch 20 59 Dòng điện từ hoá 20 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà CHơNG V: THAM Sẩ CẹA đẫNG Cơ đIệN 20 60 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato .20 61 Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato khỏi lõi sắt 21 62 Chiều dài trung bình vòng dây dây quán Stato 21 63 Chiều dài dây quấn pha Stato 21 64 Điện trở tác dụng dây quấn Stato 21 65 Điện trở tác dụng dây quấn Rôto 21 66 Hệ số quy đổi điện trở Rôto Stato 22 67 Điện trở Rôto sau quy đổi Stato 22 68 Hệ số từ tản Stato .22 69 Điện kháng tản dây quấn Stato 23 70 Hệ số từ dẫn tản Rôto 23 71 Điện kháng tản dây quấn Rôto 24 72 Điện kháng tản Rôto quy đổi Stato 24 73 Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng) 25 74 Điện kháng tản khí xét đến rãnh nghiêng 25 CHơNG VI: TặN HAO TRONG THéP V TặN HAO Cơ .26 75 Trọng lợng Stato 26 76 Trọng lợng gông từ Stato 26 I Tổn hao thép 26 77 Tổn hao lõi sắt Stato .26 II Tổn hao phụ thép Stato .27 78 Tổn hao bề mặt Stato 27 79 Tổn hao đập mạch Stato .27 III tổn hao phụ Rôto .28 80 Tổn hao bề mặt Rôto 28 81 Tổn hao đập mạch Rôto 28 82 Tổng tổn hao thép lúc không tải 29 83 Tổn hao đồng dây quấn Stato 29 84 Tổn hao 29 85 Tổng tổn hao toàn máy không tải 30 86 Hiệu suất động 30 CHơNG VII: đặC TíNH LM VIệC 31 87 Số liệu định mức viết từ bảng 32 88 Hệ số trợt ứng với Mmax: 32 89 Bội số mômen cực đại 33 CHơNG VIII: đặC TíNH Mậ MáY .33 90 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt dòng điện (khi s=1) .33 91 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt dòng điện bão hoà từ trờng tản, 35 92 Dòng điện mở máy s=1 .37 93 Bội số dòng điện mở máy 38 94 Bội số mômen mở máy 38 CHơNG IIX: TíNH TOáN NHIệT 39 95 Nhiệt trở mặt lõi sắt Stato 39 96 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn Stato 40 97 Nhiệt trở đặc trng cho độ cho độ chênh nhiệt không khí nóng bên máy vỏ máy 40 98 Nhiệt trở bề mặt vỏ máy 40 99 Nhiệt trở lớp cách điện .41 100 Độ tăng nhiệt vỏ máy với môi trờng 41 101 Độ tăng nhiệt dây quấn Stato với môi trờng .42 102 Độ tăng nhiệt của lõi sắt Stato 42 CHơNG IX: TR NG LẻNG VậT LIệU TáC DễNG V CHỉ TIêU Sệ DễNG 43 103 Trọng lợng thép Sillic cần chuẩn bị sẵn 43 104 Trọng lợng đồng dây quấn Stato .43 105 Trọng lợng nhôm Rôto .43 106 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu tác dụng 43 TI LIệU THAM KHảO 44 Trần Khánh Hà 44 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Cao Việt Hà Đồ án môn học Cao Việt Hà Thiết kế Động không đồng pha Chơng I: Các thông số định mức - Công suất định mức: Pđm =11 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 ndb = = = 3000 ( Vòng/phút ) n db p Dòng điện định mức (pha) I1dm = Pdm 103 m1.U1 f dm cos dm Trong đó: đm =0,87 (Hiệu suất động cơ) cosđm =0,91 Tra phụ lục 1, trang 81-Thiết kế máy điện-Trần Khánh Hà I1dm = Pdm 103 11.103 = = 21,052 ( A) m1.U1 f dm cos dm 3.220.0,87.0,91 Chơng II: Kích thớc chủ yếu Công suất tính toán P' = k E Pdm 0,978.11 = = 13,588 ( KW ) dm cos dm 0,87.0,91 Trong đó: KE =f(p) đợc tra hình 4- 18 trang 72 TKMĐ- Trần Khánh Hà Với p=1 ta tra đợc kE =0,978 Đờng kính Stato Đờng kính Stato phụ thuộc vào công suất tính toán P Theo hình 11- trang 264 TKMĐ- Trần Khánh Hà, với P=13,588 KW ta tra đợc đờng kính Stato: D=14,5 (cm) - Đờng kính Stato: Theo công thức 11- trang 267 TKMĐ- Trần Khánh Hà máy có số đôi cực 2p=2 ta có: Dn =(1,95 ữ 1,85),D = (1,95 ữ 1,85),14,5 = 28,28 ữ 26,83 (cm) Theo phụ lục 1: Bảng I- trang 264 TKMĐ- Trần Khánh Hà động không đồng ta chọn đờng kính (theo quy chuẩn) Stato là: Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà Dn =29,1 (cm) - Tính lại đờng kính Stato theo công thức: D= Dn 29,1 = =14,92 ữ 15,73 (cm) 1,95 ữ 1,85 1,95 ữ 1,85 Chọn xác D =15 (cm) Bớc cực = 2.Dp = 215 = 23,5 (cm) Chiều dài tính toán lõi lõi sắt Stato(l ) - Ta chọn sơ hệ số: ,kS phụ thuộc vào kZ hệ số bão hoà răng, thông thờng chọn kZ =1,325, Tra đờng cong =f(kZ) kS =f(kZ) hình 1- 1, Trang 59- Giáo trình TKMĐ ta đợc hệ số (sơ bộ), =0,715 (hệ số cung cực từ) ks =1,09 (hệ số sóng) kdq =0,91 (chọn dây quấn lớp, bớc ngắn) - Theo hình 11-2 trang 266 TKMĐ- Tần Khánh Hà, Với = 23,5 cm tải đờng: A=300 A/cm mật độ tự cảm: B =0,63 T 6,1.10 P' 6,1.107.13,588 l = k s kdq A.B D n = 0,715.1,09.0,91.300.0,63.152.3000 = 9,161 (cm) lấy chuẩn l =9,1 (cm) Chiều dài thực Stato l1 = l =9,1 (cm) So sánh phơng án Thành lập bảng so sánh phơng án với đờng kính Dn D, 2p =2 cho loại động công suất 11KW 10KW Stt Dn(cm) D(cm) (cm) A(A/cm) B(T) l(cm) l1(cm) 11KW 13KW 25 13 20,41 250 0,62 11,7 12 0,588 0,86 29,1 15 23,55 300 0,63 9,16 9,1 0,41 0,467 35 18 28,26 340 0,65 7,8 0,23 0,329 Trong đó: = l hệ số tăng công suất , Ta tra hình 11-3 Trang 297 TKMĐ phơng án ta thấy phơng án hợp lý nhất, nên ta chọn phơng án này, Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà Chơng III: Thiết kế dây quấn lõi sắt Stato Số rãnh Stato Z1 = 2,m1,p,q1 =2,3,1,5 =30 (rãnh) Trong đó: m1 =3 : số pha dây quấn Stato 2p = : số đôi cực p = q1: số rãnh pha dới bớc cực, tốc độ động lớn (300 vong/phút) nên ta chọn q1 = 5, 10 t1 = Bớc rãnh Stato D 15 = = 1,57 (cm) Z1 30 D =15 (cm): đờng kính Stato, tính mục Z1 =30 (rãnh): số rãnh Stato, tính mục 11 ur = A.t1.a1 300.1,57.1 = = 22,373 (thanhdẫn) , lấy tròn ur =22 (thanh dẫn) I1dm 21,052 Trong đó: 12 W1 = p.q1 a1 : số nhánh song song, chọn nhỏ tốt, chọn a1 =1 A =300 (A/cm) : chọn mục I1đm =21,052 (A) : tính mục Số vòng dây nối tiếp pha dây quấn Stato ur 22 = 1.5 = 110 (vòng) a1 13 S1 = Số dẫn tác dụng rãnh Tiết diện đờng kính dây I1dm Trong đó: a1 =1 số nhánh song song a1.1.n1 n1: số sợi dây ghép song song, chọn n1 =2 1: mật độ dòng điện dây quấn Stato =4,5 ữ6 (A/cm), ta chọn sơ dựa vào suất toả nhiệt động cơ, Theo hình vẽ 10- 4,b Trang 222 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà (ấn mới) cho biết trị số AJ máy điện không đồng theo chiều cao tâm trục h, 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 Rôto lồng sóc, kiểu kín TCVN-1987-94- cách điện cấp B Công suất P=11 (KW), số đôi cực 2p =2 h=160 (mm) Từ ta tra đợc trị số: AJ=1450 (A2/cm,mm2) mật độ dòng điện: J1 = I AJ 1450 = = 4,8 (A/mm ) A 300 21,052 1dm S1 = a n = 1.4,8.2 = 2,193 (mm ) , lấy chuẩn S1 =2,22 (mm2) 1 Theo phụ lục IV, Bảng 4-1 trang 377 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà, ta có đờng kính danh định dây dẫn trần là: d= 4.S1 = 4.2,22 = 1,68 (mm) Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà Tra bảng 4-3 trang 130 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà ta chọn kiểu dây TB: dây men Viniflex chịu nhiệt độ cao, cách điện cấp B, ta 1,68 (mm) có đờng kính cách điện cực đại: dcđ =1,79 (mm) d d cd = 1,79 14 = Tính lại mật độ dòng điện dây dẫn Stato ( I1dm 21,052 = = 4,741 A mm n1.a1.S1 2.1.2,22 15 ) Kiểu dây quấn - chọn dây quấn lớp bớc ngắn, tính sơ bớc dây quấn theo số răng: 0,8. 0,8.23,5 y= = = 11,97 đó: =13,25 (cm) tính mục t1 1,57 Chọn y =12, từ rãnh ữ 13, =14 t1 =1,57 (cm) tính mục 10 y 12 = = = 0,857 14 3. 12 = 0,975 Hệ số dây quấn bớc ngắn: Ky1 = Sin = Sin = Sin 14 hệ số bớc ngắn xác: = - Theo phụ lục VIII, trang 411 Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà, Khi số rãnh pha dới bớc cực q1 =5 (chọn mục 9) Ta tra đợc: Kr =0,957, - Hệ số dây quấn Stato: Kdq1 =Ky1,Kr =0,975,0,957 =0,933 16 Từ thông khe hở không khí Theo công thức 4- 80 Tr 72 Giáo trình TKMĐ: = K E U1dm 0,978.220 = = 0,009617 (Wb) 4.Ks f W1.Kdq1 4.1,09.50.110.0,933 Trong đó: KE =0,978 chọn mục Ks =1,09 chọn mục6 W1 =110 chọn mục12 Kdq1 =0933 chọn mục15 17 B = Mật độ từ thông khe hở không khí 104 0,009617.10 = = 0,63 (T ) S l 0,715.25,5.9,1 Trong đó: =0,009617 (T) xác định mục 16 =0,715 hệ số cung cự từ, xác định mục =23,5 (cm) xác định mục l =9,1 (cm) xác định mục 18 bZ' = Xác định sơ chiều dài Stato B l t1 0,63.9,1.1,57 = = 0,652 (cm) ' BZ 1.l1.Kc1 1,63.9,1.0,93 Trong đó: l = l1 =9,1 (cm) xác định mục t1 = 1,57 (cm) xác định mục 10 B =0,009617 (T) xác định mục 17 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà Bz1: 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=1,3 ữ1,7 (cm), ta chọn sơ Bz1 =1,63 (T) Kc1: hệ số ép chặt lõi sắt Stato, ta chọn Kc1 =0,93 19 Xác định sơ chiều cao gông 10 0,009617.10 = = 4,7 ( cm ) = 47 ( mm ) 2.B g1 l1 K C1 2.1,21.9,1.0,93 Trong đó: Bg1: mật độ từ thông gông Stato, Tra bảng 11- 2, trang 270 Giáo trình TKMĐ-Trần Khánh Hà Bg1 =1,0 ữ 1,5 (T) Ta chọn Bg1 = 1,21 (T) h' g1 = 20 Kích thớc răng, rãnh cách điện rãnh - Chọn sơ hệ số lấp đầy: Kđ =0,7 n1 u r d cd2 - Diện tích có ích rãnh (tính sơ bộ) là: S = kd n1 =2 số sợi dây ghép song song, đợc chọn mục 13 ur =22 xác định mục 11 dcđ =1,79 (mm), chọn mục 13 n1 u r d cd2 2.22.1,79 ' Sr = = = 201,4 ( mm ) kd 0,7 - Chọn kiểu rãnh hình thang (răng có cạnh song song) nh hình vẽ ' r hg1 br1max bZ1 bZ1tb h12 hr1 br1min bZ1 b41 h41 Kích th ớc rãnh Stato Chiều cao rãnh Stato: 1 hr1 = ( Dn D ) h ' g = D( 29,1 15) 4,7 = 2,35 (cm) = 23,5 ( mm) Dn 2 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà hgS =4,7 (cm) chiều cao gông, tính mục 19 Dn =29,1 (cm) đờng kính Stato, tính mục D =15 (cm) đờng kính Stato, tính mục Chiều cao thực Stato: hZ1 = hr1 h41 = 23,5 0,8 = 22,7 (mm) Bề rộng rãnh Stato: Chọn bề rộng miệng rãnh Stato b41 =3,2 (mm) =0,32 (cm) h41 =0,8 (mm) =0,08 (cm) - Chiều rộng rãnh Stato phía đáy tròn: ( D + 2.h41 + br' ) bZ' br' ( Z ) = ( D + 2.h41 ) bZ' Z br1 = Z1 ( D + 2.h41 ) bZ' Z (15 + 2.008) 0,652.30 br1 = = = 1,04 (cm) = 10,4( mm) Z1 30 - Chiều rộng rãnh Stato phía đáy phẳng: ( Dn 2.h g' ) ( 29,1 2.4,7 ) br1 max = bZ' = 0,652 = 1,41 (cm) = 14,1 (mm) Z1 30 Trong đó: D =15 (cm) đờng kính Stato, tính mục Dn =29,1 (cm) đờng kính Stato hg1 =4,7 (cm) chiều cao gông Stato, tính mục 19 bZ1 = 0,652 (cm) chiều rộng Stato, tính mục 19 Z1 = 30 (rãnh) tính mục - Khoảng cách từ tâm đáy rãnh tròn đến dấy phẳng: h12S =hr1-b41-0,5,br1min=23,5 3,2 0,5,10,44 = 15,08 (mm) Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Đồ án môn học Cao Việt Hà Vậy ta có kích thớc: br1min = 10,4 (mm) h41 = 0,8 (mm) br1max = 14,1 (mm) h31 = (mm) hr1 =23,5 (mm) b41 = 3,2 (mm) hg1 =47 (mm) bZ1 = 6,52 (mm) Tính lại hệ số lấp đầy kđ: (mm) - Diện tích thực rãnh (trừ nêm): theo công thức trang 47 áp dụng cho loại dáy rãnh phẳng: b + br1 max 10,4 + 14,1 S ' r1 = r1 ( hr1 h31 h41 ) = ( 23,5 0.8) = 241,33 ( mm ) 2 - Diện tích lớp cách điện: Chọn tổng chiều dày cách điện: C = 0,6 (mm) Chiều dày cách điện lớp: C= 0,4 (mm) br' + br''1 10,4 + 14,1 ' S cd = C ( 2.hr1 + br1 max ) + C ' = 0,6( 2.23,5 + 14,1) + 0,4 = 41,56 ( mm ) 2 - Diện tích có ích rãnh: Sr =Sr - Scđ = 233,33 41,56 = 199,77 (mm) n1 u r d cd2 2.22.1,79 = 0,706 - Tính lại hệ số lấp đầy rãnh Stato: kđ = Sr 199,77 21 Chiều rộng Stato - Chiều rông Stato phía đáy rãnh phẳng: Theo công thức 4- 31 trang 64, Giáo trình thiết kế máy điện- Trần Khánh Hà ( D + 2.h41 + br1 ) (150 + 2.0,8 + 10,4 ) bZ' = br1 = 10,4 = 6,556 ( mm ) Z1 30 - Chiều rông Stato phía đáy rãnh tròn: ( D + 2.hZ ) (150 + 2.23,5) bZ'' = br1 max = 14,1 = 6,52 ( mm ) Z1 30 - Chiều rộng Stato trung bình: bZ' + bZ'' 6,556 + 6,52 bZ = = = 6,538 ( mm ) 2 22 Chiều cao gông từ Stato Đối với động có đáy rãnh Stato phẳng, theo công thức 4- 46a trang 67, Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà ta có: D D 29,1 15 hg1 = n hr1 m g1 d g1 = 2,35 = 4,7( cm ) = 47( mm ) Trong đó: mg1, dg1: số dẫy lỗ thông gió, đờng kính lỗ thông gió Động công suất không lớn nên không cần lỗ thông gió Stato hr1 =2,35 (cm) tính mục 20 23 Khe hở không khí Khí chọn khe hở không khí ta cố gắng lấy nhỏ dòng điện không tải nhỏ cos cao, Nhng khe hở không 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, Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 10 Đồ án môn học Cao Việt Hà D 29,1 KT = 1,3.1 n = 1,3.1 = 0,9217 100 100 PCơ = KT n Dn 10 = 0,9217. 3000 1000 10 85 29,1 10 = 0,5948 ( KW ) 1000 10 Tổng tổn hao toàn máy không tải P0 = PFe + PCu + Pcơ = 0,25287 + 0,56054 + 0,5948 = 1,40821 (KW) 86 - Hiệu suất động Tổn hao tải định mức: Pf = 0,005,Pđm = 0,005,11 = 0,055 (KW) Tổng tổn hao không tải định mức: P =P0 + Pf = 1,40821 +0,055 = 1,46321 (KW) Hiệu suất động là: P 1,46321 = .100% = .100% = 86,7% 87% Pdm 11 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 30 Đồ án môn học Cao Việt Hà Chơng VII: đặc tính làm việc Các thông số Động R1 = 0,4216 (), tính mục 64 X1 = 0,9307 (), tính mục 69 Xm = 39,8402 (), tính mục 73 C1 = + R'2 = 0,3229 (), tính mục 67 X2 = 0,5737 (), tính mục 72 X1 0,9307 = 1+ = 1,0234 Xm 39,8402 IđbX = Ià = 5,396 (A), tính mục 59 IđbR = PFe 103 + 3.I à2 R1 3.U1dm = 0,25287.103 + 3.5,3962.0,4216 = 0,4389 ( A) 3.220 E1 = U1.Ià.X1 = 220-5,396,0,9307 = 214,9779 (V) Tỷ số biến đổi dòng: K I = I 2' = 6.W1.k dq1 Z2 = 6.110.0,933 = 15,39 40 I 304,64 = = 19,7947 ( A) đó: I2 =Itd =304,64 (A) tính mục 30, kI 15,39 Hệ số trợt định mức: sđm = I 2' R2' 19,7947.0,3229 = = 0,0297 E1 214,9779 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 31 Đồ án môn học Cao Việt Hà Lập bảng đặc tính làm việc theo hệ số trợt (s) Stt s R R' Rns = C12 + [ ] C1 s X X ns = C12 + X 2' [ ] C 2 Z ns = Rns + X ns [ ] 0,005 0,01 0,018 68,027 34,229 19,208 1,553 1,553 0,02 0,025 0,0297 17,330 13,951 11,811 0,218 1,982 1,553 1,553 17,399 14,037 11,913 2,518 1,553 68,045 34,264 19,271 1,553 1,553 3,309 6,571 11,683 12,9403 16,040 18,899 89,415 1,000 0,999 0,997 0,9960 0,994 0,991 0,787 0,023 0,045 0,081 0,0893 0,111 0,130 0,617 3,671 6,853 11,817 13,0327 16,016 18,747 69,209 5,470 5,687 6,588 8,906 13,399 14,5749 17,531 20,307 91,130 0,557 0,770 0,882 11 P1 = 3.U1.I1r 10 [ KW ] 12 PCu1 = 3.I12 R1.10 [ KW ] 13 P = 3.I R 10 [ KW ] 14 Pf =0,005,P1 [KW] 15 P0 =PFe +Pcơ [KW] 2,423 0,055 0,011 0,012 0,848 4,523 0,100 0,042 0,023 0,848 7,800 8,6016 10,571 12,373 45,678 0,227 0,2687 0,389 0,522 10,504 0,132 0,1621 0,249 0,346 7,740 0,039 0,0430 0,053 0,062 0,228 0,848 0,84767 0,848 0,848 0,848 16 P=PCu1+ PCu2+Pf+P0 0,925 1,012 1,246 1,321 1,538 1,777 19,320 17 = P 0,618 0,776 0,840 0,8464 0,855 0,856 18 P2=P1- P [KW] 1,498 3,511 6,554 7,28013 10 I 2' = C1 U1 [ A] Z ns Cos 2' = Rns Z ns Sin 2' = X ns Z ns I1r = I dbr + I 2' cos 2' [ A] C1 I1X = I dbX + I 2' sin 2' [ A] C1 I1 = I12r + I12X Cos = Cu [ A] I1r I1 '2 ' [KW] P1 87 88 X1 + X 2' C1 0,8942 7,129 0,914 7,804 59,286 0,923 0,759 0,577 9,032 10,596 26,358 I2đm = 18,899 (A) nđm = 3000 (vòng/phút) đm = 0,8564% Cosđm = 0,9232 R2' 6,5251 Số liệu định mức viết từ bảng Pđm =11 (KW) Iđm =21,052 (A) sđm = 0,0297 sm = 6,316 Hệ số trợt ứng với Mmax: = 0,3227 = 0,218 0,9307 + 0,5737 1,0234 Theo bảng tính toán ứng với hệ số trợt thì: I2m = 89,415 (A) Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 32 Đồ án môn học Cao Việt Hà 89 Bội số mômen cực đại 2 M max I 2' m sdm 89,415 0,02970 = = = 3,049 M dm I 2' dm sm 18,8994 0,2180 Đặc tính làm việc máy đợc biểu diễn hình vẽ: cos I1(A) 1,0 s(%) I1 25 cos 0,8 20 0,6 15 S 0,4 10 0,2 0 Chơng VIII:10đặc tính 20 P2(KW) 15 mở máy 90 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt dòng điện (khi s=1) Để cải thiện đặc tính mở máy cách lợi dụng tợng hiệu ứng mặt dòng dòng điện, Khi mở máy, tần số Rôto cao nên dòng điện tập trung lên phía rãnh, Vì ta cần xác định độ sâu quy đổi hr rãnh dòng điện phân bố sở ta xác định điện trở dẫn đặt rãnh, Tơng tự ta tìm đợc chiều sâu quy đổi rãnh hx theo xác định điện kháng dẫn, Trị số hr hx đợc xác định theo công thức 11-29 Trang 279 TKMĐ: hr = a (mm) hX = a. (mm) 1+ Trong đó: a chiều cao nhôm rãnh (Rôto lồng sóc đúc nhôm) Theo hình vẽ ta có: a = hr h42 = 16,20 0,5 =15,7 (mm) hệ số phụ rhuộc vào trị số (chiều cao số rãnh) b42 Các thông số đợc xác định mục 34 b = dr2max =d1= 6,19 (mm) b= dr2min =d2 =4,57 (mm) h h42 =0,5 (mm) hx r b42 =1,5 (mm) hr2 = 16,2 (mm) h12 =12,1(mm) tính mục 70 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc h42 b =dr2max br bx dr2min=b h12 a hr2 33 Đồ án môn học Cao Việt Hà Theo công thức 11-30 Trang 279 TKMĐ = a.101 b s f1 10 br Trong s: hệ số trợt, khí mở máy s=1 b b : tỉ số bề rộng dẫn bề rộng rãnh, với Rôto lòng sóc = br br : điện trở suất vật liệu dẫn, với nhôm nhiệt độ dây quấn 750C 46 Từ ta có = 0,067.a s (công thức 11-31b Tr 279 TKMĐ), Thay số vào ta đợc: = 0,067.15,7 = 1,0519 , Tra hình vẽ 11-11 Trang 279 TKMĐ ta đợc: = 0,2 =0,98 hr = a 15,7 = = 13,08(mm) hx = a. = 15,7.0,98 = 15,39 (mm) + + 0,2 Đối với loại rãnh hình lê nh hình vẽ ta có: b d1 + d d Diện tích rãnh quy đổ ứng với hr là: Shr = + hr Trong đó: br đợc tính theo tỷ số đồng dạng hình vẽ d1 br d d2 d d2 d = d1 br = hr d h12 h12 hr d1 d d 6,19 4,57 6,19 br = d1 hr = 6,19 13,08 = 4,853 (mm) ,Từ suy h12 12,1 S hr = b d1 + br d 6,192 6,19 + 4,853 6,19 + hr = + 13,08 = 70,179 (mm ) 2 S hr 70,179 kR = = = 1,0366 Std 67,7 Với Std =67,7 (mm2) tiết diện dẫn, tính mục 32 Điện trở dẫn xét đến hiệu ứng mặt dòng điện: Rtd = kR,Rtd = 1,0366,5,24,10-5 = 5,4318,10-5 () Với Rtd =5,24,10-5 () điện trở dẫn, tính mục 65 Điện trở tác dụng dây quấn Rôto xét đến hiệu ứng mặt dòng điện: 2.RV 2.6,124 10 = , 4318 10 + = 10,4059.10- () 2 2.sin 40 .p Trong RV =6,124,10-7 (), = 2.sin Z = 2.sin 40 = 2.sin 40 R2 = Rtd + Quy đổi Stato ta đợc: R2 =,R2 = 3159,8751,10,4059,10-5 = 0,3288 () Trong = 3159,8751 hệ số quy đổi điện trở Rôto Stato, tính mục 66 Với cách tính tơng tự công thức 70 ta có: Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 34 Đồ án môn học Cao Việt Hà Hệ số từ dẫn tản rãnh Rôto: r h b b h 42 + 0,66 42 . + 42 = 12 R 2.b b42 3.b 8.S r Trong đó: Sr2 =78,77 (mm2) diện túch rãnh Rôto (mục 36) b = dr2max =6,19 (mm) bề rộng rãnh Rôto phía miệng rãnh (mục 34) hr2 =16,2 (mm) chiều cao rãnh Rôto (mục 34) h12R =hr2 h42 - d r 2mix 6,19 -0,1,dr2min =16,2-0,5-0,1,6,19=1,21 (mm) 2 (theo hình vẽ 5- Tr80 rãnh Rôto hình lê) b42 =1,5 (mm) = 0,98 đợc tính Thay số: r 12,1 6,192 1,5 0,5 + 0,66 .0,98 + = = 1,2793 2.6,19 1,5 3.6,19 8.78,77 Hệ số từ dẫn Rôto: r2 =r2 + t2 + đ2 =1,2793 + 1,0525 + 2,4876 = 4,8194 Với: t2 đ2 đợc tính mục 70 X 2' = X 2' r r = 0,5737 4,8194 = 0,57141( 4,8387 Tổng trở mạch từ: Rn = R1 + R2' = 0,4216 + 0,3288 = 0,7504 ( ) X n = X + X 2' = 0,9307 + 0,57141 = 1,50211( ) Z n = Rn2 + X n2 = 0,75042 + 1,502112 = 1,6791( ) 91 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt dòng điện bão hoà từ trờng tản, Dòng điện ngắn mạch: Khi cha xét bão hoà: I n = U dm 220 = = 131,0226 ( A) Z n 1,6791 Theo công thức 11-40 Tr 281 I nbh = kbh I n = 1,29.131,0226 = 169,019 ( A) kbh: hệ số bão hoà, với kiểu rãnh 1/2 kín, ta chọn sơ kbh =1,29 Sức từ động trung bình rãnh Stato: - Theo công thức 11-41 Trang 282 TKMĐ ta có: Frtb = 0,7 I nbh ur Z k + k y1.kdq a1 Z2 Trong đó: ur =22 số dẫn tác dụng rãnh Stato a1 = số mạch nhánh song song, tính mục 11 ky1 = 0,975 hệ số dây quấn bớc ngắn, tính mục 15 kdq1 = 0,933 hệ số dây quấn Stato, tính mục 15 Z1 =30, Z2 =40 số rãnh Stato Rôto k =f() hệ số tính đến sức từ động nhỏ bớc ngắn đợc tra theo đờng cong hình 11-11 Trang 281 TKMĐ, với = 0,857 (đợc tính mục 15) ta tra đợc: k = 0,9 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 35 Đồ án môn học Cao Việt Hà Thay số vào công thức ta đợc: Frtb = 0,7 169,019.22 30 0,9 + 0,975.0,933 = 4118,443 ( A) 40 Theo công thức 11-43 Trang 282 ta có: Cbh = 0,64 + 2,5 0,8 = 0,64 + 2,5 = 1,0676 t1 + t2 15,7 + 11,65 Với t1=15,7 (mm), t2=11,65 (mm) bớc rãnh Stato Rôto, Mật độ từ thông quy đổi khe hở không khí: Theo công thức 11-42 TKMĐ: B Frtb 10 4118,443.104 = = = 3,0138 ( T ) 1,6. Cbh 1,6.0,08.1,0676 Theo hình 11-12 Trang 281 TKMĐ ta tra đợc: = 0,7 Sự biến đổi tơng đơng miệng rãnh Stato đợc tín theo công thức11-44 Trang 283 TKMĐ: C1 = (t1 b41),(1- ) =(15,7 3,2),(1 - 0,7) = 3,75 (mm) Sự giảm nhỏ hệ số từ dẫn từ trờng tản bão hoà: Đối với rãnh 1/2 kín theo công thức 11-47 Trang 283 TKMĐ ta có: 1bh = h41 + 0,58.h3 C1 0,8 + 0,58.3 3,75 = = 0,3481 b41 C1 + 1,5.b41 3,2 3,75 + 1,5.3,2 r1bh =r1 1bh = 1,1853 0,3481 = 0,8372 Với r1 =1,1853 hệ số từ tản rãnh Stato, tính mục 68 t1bh = .t1 = 0,7, 0,9676 = 0,67732 Với t1=0,9676 hệ số từ dẫn tạp rãnh Stato, tính mục 68 đ1 = 3,197 hệ số từ tản đầu nối, tính mục 68 1bh =r1bh + t1bh + đ1 = 0,8372+0,67732+3,197 = 4,71152 Điện kháng tản Stato xét đến bão hoà từ tản: X 1bh = X 1bh 4,71152 = 0,9307 = 0,8196 ( ) 5,3499 Trong đó: X1 =0,9307 () điện kháng tản dây quấn Stato, tính mục 69, =5,3499 tổng hệ số từ dẫn tản, tính mục 68 Sự biến đổi tơng đơng miệng rãnh Rôto lồng sóc thờng đợc tính theo công thức 11-52 Trang 283 TKMĐ: C2 = (t2 b42),(1- ) =( 11,65 1,5),(1 - 0,7) = 3,045 (mm) Sự giảm nhỏ hệ số từ dẫn tản rãnh Rôto bão hoà: Theo công thức 11-52 Tr 283 TKMĐ loại rãnh 1/2 kín ta có 2bh = h42 C2 0,5 3,045 = = 0,2233 b42 C2 + b42 1,5 3,045 + 1,5 r2bh = r2 2bh= 1,2793 0,2233 = 1,056 Với r2 =1,2793 hệ số từ tản rãnh Rôto khe xré đến hiệu ứng mặt t2bh = ,t2 = 0,7,1,0525 = 0,73675 Với t2 = 1,0525 hệ số từ tản tạp rãnh Rôto, tính mục 70 đ2 = 2,4876 số từ tản đầu nối, tính mục 70, Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 36 Đồ án môn học Cao Việt Hà - Tổng hệ số từ dẫn xét đến hiệu ứng mặt độ bão hoà răng: 2bh = r2bh + t2bh + đ1 =1,056+0,73675+2,4876=4,28035 Điện kháng tản Rôto xét đến bão hoà từ tản: theo công thức 11-57 X 2' bh = X 2' 2bh = 0,5737 4,28035 = 0,5075 ( ) 4,8387 Với =4,8387 tổng hệ số từ tản rãnh Rôto, tính mục 70 Những tham số ngắn mạch xxét đến hiệu ứng mặt ngoà dòng điện bão hoà từ tản, Rnbh = Rn = R1 + R2' = 0,4216 + 0,3288 = 0,7504 ( ) X n = X 1bh + X 2' bh = 0,8196 + 0,5075 = 1,3271( ) Z nbh = Rn2bh + X n2bh = 0,75042 + 1,32712 = 1,5246 ( ) U 220 Dòng điện ngắn mạch: I nbh = Z = 1,5246 = 144,3001( A ) công thức 11-58 nbh Sự sai khác so với trị số dòng điện ngắn mạch xét bão hoà là: I nbh I nbh I nbh % = I nbh 100% = 169,019 - 144,3001 100% = 14,6% < 15% 169,019 Trị số Inbh không sai khác giá trị giả thiết ban đầu không 15% nên không cần tính lại, 92 X 12 n = X 12 Dòng điện mở máy s=1 F = X 12 k = 39,8402.1,627 = 64,82 ( ) F Trong đó: kà =1,627 hệ số bão hoà toàn mạch, tính mục 58 X12 = 39,8402 () điện kháng hỗ cảm, tính mục 73 C2bh = + X 2' bh X 12 n = 1+ 0,5075 = 1,008 64,82 Theo công thức 11-76 Trang 295 TKMĐ: ( ) C '= s X 2' bh + X 1bh = 1.( 0,5075 + 0,8196) = -1,33( ) D ' = s.R1 + R2' = 1.0,4216 + 0,3288 = 0,7504 ( ) F' = A = ' s C ' 2bh = = 0,992 1,008 R2' X 12 n C2bh B' = s = Theo công thức 11-77 Trang 295 TKMĐ: I1 = I 2' m s.U1 = 1.220 = 144,065 ( A) ( 1,33) + 0,7504 C + D' 1 = I1 ' = 144,065 = 142,9216 ( A ) C2bh 1,008 '2 2 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 37 Đồ án môn học 93 Cao Việt Hà Bội số dòng điện mở máy I mm 144,065 = = 6,843 < I dm 21,052 Theo bảng 11-8b Trang 294 TKMĐ ta tra đợc bội số dòng điện mở máy loại động có công suất P 1,5 M dm I 2' dm R2' s 18,8994 0,3227 Theo bảng 11-8a Trang 293 TKMĐ ta tra đợc Bội số mômen mở máy, loại động kiểu kín có công suất P =11(KW), tốc độ n=3000 (Vòng/phút) ta tra đợc bội số mômen mở máy: M mm = 1,5 M dm Các số liệu tính toán đặc tính mở máy: s I1[A] I2[A] I1/Iđm Mn/Mđb 144,06 142,92 6,843 1,7306 0,7 137,51 136,42 6,532 1,5767 0,5 129,03 128,01 6,129 1,3882 0,218 93,859 93,114 4,458 0,7346 0,2 89,154 88,446 4,235 0,6628 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 0,1 55,968 55,524 2,659 0,2612 0,05 30,828 30,583 1,464 0,0792 0,0297 19,013 18,862 0,903 0,0301 38 Đồ án môn học Cao Việt Hà Chơng IIX: Tính toán nhiệt Ta có sơ đồ nhiệt đơn giản dùng cho động không đồng kiểu kín, vđ Rcđ v Pcu: tổn hao đồng PF Fe PCu e PFe: tổn hao sắt Qcđ PR: tổn hao Rôto RFe: nhiệt trở chỗ tiếp giáp lõi sắt Stato với QCu R vỏ gông Stato, Cu QFe R R: nhiệt trở đặc trng cho độ chênh nhiệt ' PR Fe v bề mặt vỏ nắp máy với không khí làm mát R : nhiệt trở đặc trng cho độ chênh nhiệt Q' R' với không khí nóng bên máy vỏ máy, v Rcđ: nhiệt trở cách điện rãnh P 9.1.Tính nguồn nhiệt sơ đồ thay R vg Tổn hao đồng Stato: QCu1 =PCu1+0,5,Pf = 0,5216+0,5, 0,0619= 0,55255 (KW) =552,55 (W) Trong giá trị PCu1 Pf đợc tra bảng đặc tính làm việc động làm việc chế độ định mức, Tổn hao sắt Stato (bỏ qua tổn hao nề mặt): QFe =PFe =PFe = 0,23121 (KW) =231,21 (W) PFe tính mục 77 Tổn hao Rôto: QR =PCu2 +0,5,Pf +Pcơ +Pbm2+Pđm2 = =0,3458+0,5,0,0619+0,5948+0,008313+0,009535 =0,989398 (KW), 9.2.Tính nhiệt trở 95 Nhiệt trở mặt lõi sắt Stato Theo công thức 8-53 8-55 Trang 136 TKMĐ ta có: 1 + S Dn g g = g S g1 RFe = RFeg + Rg = RFeg = hg1 Fe S g1 Rg: nhiệt trở khe phụ hở không khí công nghệ lõi sắt Stato vỏ máy công nghệ chế tạo gây ra, Trong đó: SDn =Dnl1 =, 29,1,9,1=831,93 (cm2) Dn đờng kính Stato, l1 chiều dài lõi sắt Stato, Fe 30.102 g = = = 0,06383 ( w C.cm2 ) hg1 4,7 Fe =30.10-2 (w/oC,cm) hệ số dẫn nhiệt thép kỹ thuật điện Sillic trung bình, đợc tra bảng 8-1 Tr124 TKMĐ hg1 =4,7 (cm) chiều coa gông Stato g =0,08 ữ0,1 (w/0C,cm2) hệ số truyền nhiệt kinh nghiệm, ta lấy g =0,09 Thay số vào ta đợc: RFe = 1 1 + = + = 0,0322 = 32,2.10 o C / W S Dn g g 831,9252 0,06383 0,09 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc ( ) 39 Đồ án môn học 96 Cao Việt Hà Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn Stato Theo công thức 8-56 Trang 137 TKMĐ ta có: Rd = c + c Rd d S d c: chiều dài cách điện phần đầu nối dây quấn, ta dùng loại vải thuỷ tinh có chiều dày: c = (mm) =0,03 (cm), c = 0,16,10-2 (w/0C,cm) hệ số đợc tra bảng 8-1 Tr124 TKMĐ Đối với dây quấn lớp: Sd =2,Z1,Cb,lđ Trong đó: Z1 =30 số rãnh Stato lđ = 30,032 (cm) chiều dài trung bình phần đầu nối dây quấn, tính mục 60, Cb: chu vi bối dây, đợc lấy gần chu vi rãnh Stato Cb = br1 10,44 + 2.h12 S + br1 max = + 2.15,08 + 14,1 = 60,66 (mm) = 6,066(cm) 2 Với br1min =10,44 (mm), br1max =14,1 (mm), h12S =15,08 (mm), tính mục 36 Sd =2,Z1,Cb,lđ =2,30,6,066,30,032= 10930,45 (cm2), đ =(1+0,56,v2),10-3 Trong đó: D'.n 14,84.10-2.2910,9 v= = = 22,62 ( m/s ) 60 60 Với n=n1-sđm,n1 =3000-0,0297,3000=2910,9 (Vòng/phút) đ =(1+0,56,v2),10-3 =(1+0,56,22,622 ),10-3 = 0,2875 Thay số vào công thức ta đợc: Rd = c 1 0,03 + = + = 0,002034 = 2,034.10-3 ( o C W ) -2 c S d d S d 0,16.10 0,2875 10930,45 97 Nhiệt trở đặc trng cho độ cho độ chênh nhiệt không khí nóng bên máy vỏ máy Theo công thức 2-57 Trang 137 TKMĐ ta có: R' = S' S = 3000 (cm2) bề mặt bên vỏ máy bao gồm phần không tiếp xúc với bề mặt nắp máy, đợc xác định theo kết cấu máy Dn n 29,1.102.2910,9 = = 44,36 (m/s) =o.(1+ko.0,5.v) Trong đó: v = 60 60 ' ko = 0,07 ữ 0,05, ta chọn ko =0,06 = 1,42.103 (w/oC.cm2) tra bảng 8-2 = 1,42.103.(1+0,06.0,5.44,36)= 3,31.10-3 (w/oC.cm2) Thay số vào ta đợc: R' = 98 ( 1 = = 0,1007 = 10,07 10 o C W ' S 3,31.10 3000 ) Nhiệt trở bề mặt vỏ máy Theo công thức 8-60 Trang 137 TKMĐ ta có: R = V SV + S n' + v'' S n'' Trong đó: Hệ số tản nhiệt cánh tản nhiệt: V =kg.V (Theo công thức 8-58 Trang 137 TKMĐ) Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc ' v 40 Đồ án môn học kg = Cao Việt Hà c b + g' b + c V b + c b, c kích thớc cách rãnh toả nhiệt, chọn b=0,7 (cm), c=3(cm) - Theo công thức thực nghiệm 8-59 Trang 137 TKMĐ ta có: V=3,6.d-0,2.vv0,8.10-4 = 3,6.(0,02)-0,2 (0,5.44,36)0,8.10-4 =9,394.10-3 (w/oC.cm2) Trong đó: vv= 0,5.v tốc độ gió thổi vỏ máy đẫ xét đến suy giảm chiều dài gân tản nhiệt, v=44,36 (m/s) tốc độ gió cách quạt đợc xác định theo kết cấu cánh quạt đợc tính (mục 97) d đờng kính tơng đơng rãnh thông gió, lấy dc=0,02 (m) - Theo công thức 8-18 Trang 126 TKMĐ: g =..th(.h) = 4.10-2 (w/oC,cm) hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm gân (thép kỹ thuật, cách điện sơn), tra bảng 8-1 Trang 124 TKMĐ 2.V' = b = 2.9,394.10-3 = 0,819 4.10 2.0,7 g = ..th(.h) = 0,819.4.10-2.th(0,819.2,5)= 0,0317=3,17.10-2(w/oC.cm2) g b c 3,17.10-2 0,7 + ' = + = 1,616 Thay số: k g = -2 b + c V b + c 0,7 + 9,394 10 0,7 + R = V =kg.V =1,616 9,394.10-3 =15,18.10-3 (w/oC.cm2) Tơng tự ta có hệ số tản nhiệt bề mặt bên nắp máy phía có quạt: 'n =3,6.d-0,2.v0,8.10-4 =3,6.(0,02)-0,2.(44,36)0,8.10-4 =16,36.10-3 (w/oC.cm2) Với d=0,02 (cm) chọn trên, v=44,36 (m/s) tính mục 97 n = 0= 1,42.103 (w/oC.cm2) tính mục 97 Sn= Sn=1000(cm2) SV =5000 (cm2) Thay số vào công thức ban trên: ( 1 = = 10,67.10-3 C W ' '' '' -3 3 V SV + S n + v S n 15,18.10 5000 + 16,36.10 1000 + 1,42.10 1000 ' v 99 Nhiệt trở lớp cách điện Theo công thức 8-52 Trang 136 TKMĐ ta có: Rc = c c S c Trong đó: c =C = 0,6 (mm)=0,06 (cm) tổng chiều dày cách điện rãnh (mục 20) Sc =Z1.Cb.l1 =30.6,066.9,1 = 1656,018 (cm2) Cb = 6,066 (cm) chu vi rãnh Stato, tính mục 96 c = 0,16,10-2 (w/0C,cm) hệ số đợc tra bảng 8-1 Tr124 TKMĐ Rc = c 0,06 = = 0,02264 = 22,64.10 ( C W ) c Sc 0,16.10 2.1656,018 9.3.Tính toán nhiệt độ 100 Độ tăng nhiệt vỏ máy với môi trờng Theo công thức 8-61 Trang 138 TKMĐ ta có: =(QCu1 + QFe + QR).R =(552,55+231,21+231,21) 10,67.103 =18,90C Trong trị số QCu1, QFe, QR đợc tính mục 9.1 R =10,67.103 (oC/W) nhiệt trở bề mặt vỏ máy tính mục 98 Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 41 ) Đồ án môn học Cao Việt Hà 101 Độ tăng nhiệt dây quấn Stato với môi trờng Theo công thức 8-62 Trang 138 TKMĐ ta có: = QCu1.( RFe + Rc ) + QFe RFe + QR R' Trong đó: R + Rc + Fe Rd + R' RFe + Rc Rd + R' RFe = 32,2.10-3 (oC/W) Rđ =2,034.103 (oC/W) R =10,67.103 (oC/W) Thay số vào ta đợc: = + Rc =22,64.10-3(oC/W) R=10,07.10-2 (oC/W) 552,5.( 32,2 + 22,64).10 + 231,21.32,2.10-3 + 989,398.10,07.10- 32,2 + 22,64 1+ 2,034 + 10,07 32,2 + 22,64 2,034 + 10,07 + 18,9 = 78,20 C 102 Độ tăng nhiệt của lõi sắt Stato Theo công thức 8-63 Trang 138 TKMĐ ta có: Fe = QFe RFe 231,21.32,2.10-3 = = 39,20 C Rc 22,64 1+ 1+ RFe 32,2 Tóm lại, độ tăng nhiệt đề đạt yêu cầu cho phép phát nóng động Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 42 Đồ án môn học Cao Việt Hà Chơng IX: Trọng lợng vật liệu tác dụng tiêu sử dụng 103 Trọng lợng thép Sillic cần chuẩn bị sẵn GFe = ( Dn + ) l1.kC Fe 10 = ( 29,1 + 0,7 ) 9,1.0,93.7,8.10 = 58,62 ( kg ) 2 Trong đó: Dn =29,1 (cm) đờng kính Stato, tính mục D =0,7 (cm) dung sai đờng kính để chọn vật liệu ban đầu l1 =9,1(cm) chiều dài lõi sắt Stato, tính mục kc =0,93 hệ số ép chặt 104 Trọng lợng đồng dây quấn Stato Không tính cách điện: ' GCu = Z1.ur n1.s1.ltb Cu 105 = 30.22.2.2,22.39,132.8,9.10-5 = 10,21( kg ) Trong đó: ur =22 Số dẫn tác dụng rãnh, yinhd mục 11 n1 = số nhánh song song, chọn mục 13 s1 =2,22 (mm2) tiết diện dây quấn Stato, tính mục 13 ltb =39,132 (cm) Chiều dài trung bình 1/2 vòng dây dây quấn Stato, ính mục 62 Cu = 8,9 (kg/m3) trọng lợng riêng đồng Kể cách điện: 2 1,79 d cd ' GCu = 0,876 + 0,124. 10,21 = 10,38 ( kg ) .GCu = 0,876 + 0,124. d 1,68 d = 1,68 (mm) đợc xác định mục 13 Trong đó: d cd 1,79 105 Trọng lợng nhôm Rôto (Không kể cách quạt vành ngắn mạch) Trọng lợng nhôm dẫn: Gtd = Z S r l2 Al 105 = 40.78,77.9,5.2,6.105 = 0,778 ( kg ) Trong đó: Z2 =40 số rãnh Rôto Sr2 =78,77 (mm2) diện tích rãnh Rôto, tính mục 36 l2 = 9,5 (cm) chiêg dài lõi sắt Rôto, tính mục 28 Al =2,6 (kg/m3) trọng lợng riêng nhôm Trọng lợng nhôm vành ngắn mạch: GV = 2. DV SV Al 105 = 2. 11,54.643,5.11,54.2,6.10-5 = 1,213 ( kg ) Trong đó: DV =11,54 (cm) đờng kính trung bình vành ngắn mạch, tính mục 65 SV = 643,5 (mm2) diện tích vành ngắn mạch, tính mục 35 Tổng trọng lợng nhôm Rôto: GAl = Gtd + GV = 0,778 + 1,213 = 199 ( kg ) 106 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu tác dụng G 60 Fe Thép kỹ thuật điện: g Fe = P = 11 = 5,455 ( lg/kw ) dm G 10,38 Cu Đồng: gCu = P = 11 = 0,928 ( kg/kw ) dm Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc 43 Đồ án môn học G Cao Việt Hà 1,99 Al Nhôm g Al = P = 11 = 0,181 ( kg/kw ) dm Tài liệu tham khảo Tên đầu sách Giáo trình thiết kế máy điện (ấn cũ) Giáo trình thiết kế máy điện (ấn mới) Tài liệu thiết Máy điện không đồng (Bộ môn Kỹ thuật Điện 1967) Thiết kế môn học: Máy điện không đồng Công nghệ chế tạo Máy điện máy biến áp Trong đồ án có sử dụng phần mềm: Microsoft Word, Microsoft Exel, Auto Cad14, Thiết kế động không đồng Rôto lồng sóc Tác giả Trần Khánh Hà Trần Khánh Hà ĐHBK Hà Nội ĐHBK Hà Nội Nguyễn Đức Sĩ 44 [...]... 14, 037 11,9 13 2,518 1,5 53 68,045 34 ,264 19,271 1,5 53 1,5 53 3 ,30 9 6,571 11,6 83 12,94 03 16,040 18,899 89,415 1,000 0,999 0,997 0,9960 0,994 0,991 0,787 0,0 23 0,045 0,081 0,08 93 0,111 0, 130 0,617 3, 671 6,8 53 11,817 13, 032 7 16,016 18,747 69,209 5,470 5,687 6,588 8,906 13, 399 14,5749 17, 531 20 ,30 7 91, 130 0,557 0,770 0,882 11 P1 = 3. U1.I1r 10 3 [ KW ] 12 PCu1 = 3. I12 R1.10 3 [ KW ] 13 P = 3. I R 10 [ KW ] 14 Pf... 19,7947.0 ,32 29 = = 0,0297 E1 214,9779 Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 31 Đồ án môn học Cao Việt Hà Lập bảng đặc tính làm việc theo hệ số trợt (s) Stt 1 2 3 4 s R R' Rns = C12 1 + 2 [ ] C1 s X X ns = C12 1 + X 2' [ ] C 1 2 2 Z ns = Rns + X ns [ ] 0,005 0,01 0,018 68,027 34 ,229 19,208 1,5 53 1,5 53 0,02 0,025 0,0297 17 ,33 0 13, 951 11,811 0,218 1,982 1,5 53 1,5 53 17 ,39 9 14, 037 11,9 13 2,518... (), tính ở mục 72 X1 0, 930 7 = 1+ = 1,0 234 Xm 39 ,8402 IđbX = Ià = 5 ,39 6 (A), tính ở mục 59 IđbR = PFe 1 03 + 3. I à2 R1 3. U1dm = 0,25287.1 03 + 3. 5 ,39 62.0,4216 = 0, 438 9 ( A) 3. 220 E1 = U1.Ià.X1 = 220-5 ,39 6,0, 930 7 = 214,9779 (V) Tỷ số biến đổi dòng: K I = I 2' = 6.W1.k dq1 Z2 = 6.110.0, 933 = 15 ,39 40 I 2 30 4,64 = = 19,7947 ( A) trong đó: I2 =Itd =30 4,64 (A) tính ở mục 30 , kI 15 ,39 Hệ số trợt định mức:... +0,055 = 1,4 632 1 (KW) Hiệu suất của động cơ là: P 1,4 632 1 = 1 0 .100% = 1 .100% = 86,7% 87% Pdm 11 Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 30 Đồ án môn học Cao Việt Hà Chơng VII: đặc tính làm việc Các thông số cơ bản của Động cơ R1 = 0,4216 (), tính ở mục 64 X1 = 0, 930 7 (), tính ở mục 69 Xm = 39 ,8402 (), tính ở mục 73 C1 = 1 + R'2 = 0 ,32 29 (), tính ở mục 67 X2 = 0,5 737 (), tính ở... 918,9 73 (A) Sức từ động khe hở không khí, tính ở mục 41 FZ1 = 231 ,35 8 (A) Sức từ động trên răng Stato, tính ở nục 44 FZ2 = 88,4 73 (A) Sức từ động trên răng Rôto, tính ở nục 47 Fg1 =148,975 (A) Sức từ động trên gông Stato, tính ở nục 52 Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 19 Đồ án môn học Cao Việt Hà Fg2 = 107,54 (A) Sức từ động trên gông Rôto, tính ở nục 56 Thay số vào ta đợc: F = 918,9 73 + 231 ,35 8... công thức 3- 30 ) Z1 Trong đó: D = 15 (cm) đờng kính trong Stato, tính ở mục 4 hr1 =2 ,35 (cm) chiều cao rãnh Stato, tính ở mục 20 Z1 =30 số rãnh Stato, tính ở mục 9 1 = 0,875 là bớc ngắn của dây quấn Stato, tính ở mục 15 Thay số vào ta đợc: = ( D + hr1 ) 1 = y1 2p (15 + 2 ,35 ) 2 12 14 = 23, 36 ( cm ) Từ đó ta có: lđ1 = Kđ1,y1 + 2B1 =1,2, 23, 36 + 2,1 = 30 , 032 (cm) Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng... sát và tốc độ chuyển động tơng đối của bề mặt ma sát, Theo công thức 6-28 Trang 100 TKMĐ đối với loại động cơ không có rãnh thông gió hớng kính và có quạt thổi ngoài vỏ ta có: 2 4 PCơ = KT n Dn 10 3 1000 10 Trong đó: Dn = 15 (cm) đờng kính trong Stato, tính ở mục 4 n = 30 00 (Vòng/phút) tốc độ quay của động cơ KT: hệ số, với động cơ có 2p=2 ta có Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 29... TKMĐ- Trần Khánh Hà, đối với loại Động cơ có công suất không lớn P=11(KW) ... 68,027 34 ,229 19,208 1,5 53 1,5 53 0,02 0,025 0,0297 17 ,33 0 13, 951 11,811 0,218 1,982 1,5 53 1,5 53 17 ,39 9 14, 037 11,9 13 2,518 1,5 53 68,045 34 ,264 19,271 1,5 53 1,5 53 3 ,30 9 6,571 11,6 83 12,94 03 16,040... 1 03 + 3. I à2 R1 3. U1dm = 0,25287.1 03 + 3. 5 ,39 62.0,4216 = 0, 438 9 ( A) 3. 220 E1 = U1.Ià.X1 = 220-5 ,39 6,0, 930 7 = 214,9779 (V) Tỷ số biến đổi dòng: K I = I 2' = 6.W1.k dq1 Z2 = 6.110.0, 933 = 15 ,39 ... 0,787 0,0 23 0,045 0,081 0,08 93 0,111 0, 130 0,617 3, 671 6,8 53 11,817 13, 032 7 16,016 18,747 69,209 5,470 5,687 6,588 8,906 13, 399 14,5749 17, 531 20 ,30 7 91, 130 0,557 0,770 0,882 11 P1 = 3. U1.I1r