Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha

Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha, Thiết kế động cơ điện đồng bộ ba pha

N MễN HC Nhúm sinh viên thực hiện: NGUYN C HNG PHNG VIT HNG INH THANH HNG NGUYN MNH KHIấM CHU TRUNG KIấN PHM NGC KIấN NGễ NGC LINH Ngành đào tạo: Điện công nghiệp dân dụng Tên đề tài: Thiết kế động in đồng ba pha Công suất định mức: Pđm = 100kw Điện áp định mức: Uđm = 3KV Tần số: f = 50HZ Hệ số: Cos = 0,9 Tốc độ quay: n = 750 vòng/phút Tổ đấu dây: Y Cấp bảo vệ IP11 Yêu cầu - Tính toán kích thớc - Tính toán thông số stato rôto (đc) : sơ cấp, thứ cấp (MBA) - Tính toán mạch từ - Tính toán tham số chế độ định mức - Tính toán hao tn - Tính toán nhiệt Lời nói đầu Động điện đồng ba pha máy điện biến đổi điện thành năng, đợc s dụng sản xuất công nghiệp v thy in , đợc sử dụng vỡ cú cụng sut cao, cấu tạo đơn giản, làm việc tốt giá thành cao Cùng với phát triển kinh tế trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc, sản phẩm công nghệ phải đảm bảo tinh sảo, chất lợng đáp ứng đợc nhu cầu ngời tiêu dùng Để đạt đợc điều ngời kỹ s thiết kế phải không ngừng nghiên cứu, tìm hiểu, nắm bắt phát triển xh để chế tạo loại máy điện phù hợp Trong kỳ em đợc giao thiết kế động điện đồng ba pha thầy giáo Th.S Nguyễn Quốc Toản hớng dẫn sở môn học thiết kế máy điện chúng em xin trình bày chi tiết gồm hai chơng Chơng I: Cơ sở lý thuyết Chơng II: Tính toán thiết kế động in đồng ba pha Vì lần chúng em làm đề tài cha có nhiều kinh nghiệm cỏch lm v trỡnh by bi nên không tránh đợc sai sót thiết kế, mong thầy cô giáo xem đề tài có thiếu sót mong đợc thầy cô góp ý để chúng em rút kinh nghiệm cho nhng ln lm ti sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Nguyễn Quốc Toản hớng dẫn chúng em hoàn thành đề tài Chơng I: Cơ sở lý thuyết Khái quát động đồng ba pha 1.1 Cấu tạo đặc điểm 1.1.1 Cấu tạo -> Stato (phần tĩnh) Gồm có: Lõi thép Stato, dây quấn ba pha Stato vỏ máy + Vỏ máy: Thờng làm gang máy công suất lớn 1000(KV) thờng dùng thép hàn thành vỏ Vỏ máy có tác dụng cố định không dùng để dẫn từ, hai đầu vỏ máy có nắp máy, ổ trục + Lõi thép: Đợc làm tm thép kỹ thuật điện dây (1 6)mm ghép lại tạo thành khối trụ rỗng, lõi thép phần dẫn từ từ trờng qua lõi thép từ trờng xoay chiều, nhằm giảm tổn hao dòng điện xoáy gây nên, lõi thép kỹ thuật có phủ sơn cách điện, mặt lõi thép có sẻ rãnh để đặt dây quấn lõi thép đợc ép vào vỏ máy Hình 1.1 Cấu tạo Stato + Dây quấn: Dây quấn Stato làm dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) Thờng làm dây đồng đợc đặt rãnh lõi thép Stato cách điện tốt với lõi thép Dây Stato gồm quận dây đặt lệch góc 90 độ điện, dòng điện xoay chiều ba pha chạy pha dây quấn Stato tạo từ trờng quay -> Rôto (Phần quay) Rôto máy điện đồng có lực từ dây quấn kích từ dùng để tạo từ trờng cho máy, máy nhỏ Rôto nam châm vĩnh cửu Rôto có cấu tạo gồm: Trục máy, lõi thép + Trục máy: Làm thép hình trụ tròn cố định để đỡ lõi thép Rôto + Lõi thép: Gồm thép kỹ thuật điện ghép lại ging nh lõi thép Stato, lõi thép đợc ép trực tiếp, trục bên lõi thép có sẻ rãnh dọc theo hớng trục để đặt dây quấn + Có hai loại Rôto: Rôto cực ẩn Rôto cực lồi a Rôto cực ẩn Hình 1- b Rôto cực lồi * Rôto cực lồi dùng máy có tốc độ thấp, có nhiều đôi cực * Rôto cực ẩn thờng dùng máy có tốc độ 3000 vòng/phút, có đôi cực * Để có sđđ sin, từ trờng Rôto phải phân bố hình sin dọc theo khe hở không khí Stato Rôto đỉnh cực từ có từ cảm cực đại * Đối với Rôto cực ẩn, dây quấn kích từ đợc đặt rãnh Đối với Rôto cực lồi dây quấn kích từ quấn xung quanh thân cực từ * Hai đầu dây dây quấn kích từ luồn trục nối với hai vòng trợt đặt hai đầu trục, thông qua hai chổi điện để nối với nguồn kích từ Hình 1.3 hai u dõy qun kớch t i lun trc v ni vi hai vũng trt t u hai trc thụng qua hai chi in ni vi ngun kớch t 1.1.2 Đặc điểm - Cấu tạo đơn giản - Giải công suất rộng từ nhỏ trung bình lớn - Đấu trực tiếp vào lới điện chiều ba pha 1.2 Nguyên lý hoạt động Hình 1.4 Khi cho dũng in ba pha IA, IB, IC, vo ba dõy qun Stato, tng t nh ng c in ng b, dũng in ba pha s sinh t trng quay vi tc n = 60f/p ta hỡnh dung t trng quay Stato nh mt nam chõm quay tng tng v bng nột t trờn hỡnh 1.4 Khi cho dũng in mt chiu vo dõy qun Roto, roto bin thnh nam chõm in Tỏc dng h tr gia t trng Stato v t trng Roto s cú lc tỏc dng lờn Roto Khi t trng Stato quay vi tc n lc tỏc dng y s kộo Roto quay vi tc n=n1 Chơng II: Tính toán thiết kế động điện đồng ba pha Yêu cầu thiết kế + Biết động điện đồng ba pha - Động điện đồng bộ, kiểu kín IP11, cách điệp cốp B, dây 3K theo TCVN 244 - 85 - Công suất định mức: 100KW - Số đôi cực: 1P - 1; 2P = - Điện áp định mức: 3KV () - Tần số: 50HZ - Chiều cao tâm trục: 160mm Nhiệm vụ thiết kế 1) Tính toán kích thớc 2) Tính toán dây số Stato Rôto 3) Tính toán mạch từ 4) Tính toán thăm số chế độ định mức 5) Tính toán tổn hao 6) Tính toán đặc tính 7) Tính toán nhiệt Chỉ tiêu kỹ thuật TCVN 244 - 85 + Hiệu suất: = 90% (TKMĐ - 10.1) + Hệ số công suất: Cos = 0,9 IK + Bội số dây điện cực đại: ik = I = dm M max + Bội số mônmen cực đại: mmax = M = 2,2 dm Ghi chú: Tất số liệu tra bảng lấy từ sách (TKMĐ) tác giả: Trần Khánh Hà Tính toán kích thớc chủ yếu 1.1 Xác định tốc độ đồng m1 = 60 f1 60.50 = = 3000 vòng/phút P Trong đó: + f1: tần số lới điện đa vào + P: Là số đôi cực 1.2 Đờng kính Stato + Đờng Dn có liên quan đến kết cấu động cơ, cấp cách điện chiều cao tâm trục đợc tiêu chuẩn hoá Vì Dn thờng chọn theo h + Tra bảng 10-3 (sách TKMĐ) với h = 160 đờng kính Stato theo tiêu chuẩn Dn = 27,2cm = 272mm 1.3 Đờng kính Stato Xác định đờng kính theo công thức D = Kd D n Tra bảng 10.2 (Sách TKMĐ) ta đợc Kd = 0,64 - 0,68 Dn = 27,2cm - D = (0,64 - 0,68).27,2 = 17,4 - 17,5 Và lấy Dn = 18,5 Trong Kd hệ số tỉ lệ đờng kính đờng kính 1.4 Công suất tính toán P' = K c P 0,97.100 = = 112,3 KW cos 0,9.0,9 + Kc hệ số công suất định mức lấy theo (sách TKMĐ) + cos lấy theo TCVN 244 - 85 1.5 Chiều dài tính toán lừi st Stato Ltt = 6,1.107 p ' k kd A.B D , n1 Trong đó: P': Công suất tính toán + : Hệ số cung cực từ + kd: Số dây quấn + k: Hệ số sóng + A: Tải đờng + B: Mật độ từ thông khe hở không khí + D: ng khớnh tronh Stato + n1: Tốc độ đồng Sơ chọn: Kd = 0,9 = 0,64 k = 1,11 Khi chọn A B phải chọn cách thích hợp ảnh hởng đến kích thớc chủ yếu D mặt tiết kiệm nên chọn A B Nhng A B lớn ổn hao sắt đồng tăng lên, làm máy nóng ảnh hởng đến chất lợng máy Do chọn A B cần xem vật liệu Nếu sử dụng vật liệu sắt từ tốt (tổn hao hay từ thẩm cao) chọn B lớn Dùng dây đồng có cp cách điện cao chọn A Ngoài tỉ số A B ảnh hởng đến đặc tính làm việc khởi động động A đặc chng cho mạch điện, B đặc trng cho mạch từ Tra hình 10-2b (sách TKMĐ) ta đợc: A = 360 A cm B = 0,77T Vậy Ltt = 6.1.107.112,3 = 28,3cm 0,64.0,92.1,11.360.18,52.3000 Lấy Ltt = 28,3cm -> Chiều dài lõi sắt Stato - rôto bằng: L1 = L2 = Ltt = 28,3cm 10 PFe = 0,15.0,57.0,14 = 0,019 KW 5.1.6 Tổn hao Tổn hao phụ thuộc vào áp suất bề mặt ma sát hệ số ma sát tốc độ chuyển động tơng đối bề mặt n D Pcơ = n 10 1000 10 3000 27,2 = 4.10 = 0,49KW 1000 10 Trong đó: + K: Đợc xác định theo phần ứng Dn tính IV - 15 + n1: Tốc độ đồng + Dn: Đờng kính Stato 5.1.7 Tổn hao không tải P0 = PFe + Pcơ = 0,019 + 0,49 = 0,509 KW 5.2 Tính toán đặc tính 5.2.1 Đặc điểm làm việc + Sau chọn kích thớc dây quấn động điện tính toán tham số, dòng điện từ hoá tổn hao, tìm đợc đặc tính máy chế độ làm việc bình thờng r1 = 0,798 X1 = 17,3 r2' = 7.1.10-5 X12= 5790 X2' = 0,022 () 5.2.2 Thành phần phản kháng tác dụng dòng điện tốc độ đồng Các hệ số X 17,3 C1 = + X = + 5190 = 12 Idbx = Ià = 108,4 A 32 I db = PFe 10 + 3I z r1 3.U = 0,019.10 + 3.108,4.0,498 = 0,18 A 3.300 K1 = 6.W1 K d 6.97.0,096 = = 1,18 Z2 34 I 2' = I I td 2,4 = = = 2,4 K1 K 1 E1 = U1 - Ià X1 = 300 - 108,4.17,3 = -1575,3 Hệ số trợt định mức Sđm I 2' r2' 2,4.7,1.10 = = 1,8.10 = E1 1575,3 Hệ số trợt cực đại r2' Sm = X + X ' C1 = 7,1.10 = 4,9.10 17,3 + 0,022 5.3 Tính toán đặc tính ng 5.3.1 Tham số động nhận xét đến hiệu ứng mặt với S = * Chiều cao tơng đối rãnh Rôto = 0,067 a s a = h2 - h42 = 0,9 - 0,5 = 0,4cm => = 0,4 - 0,06 = 0,03 Theo hình 10 - với = ta tra đợc = 0,5 = 0,9 Hệ số Kr = + = + 0,9 = 1,9 Điện trở tác dụng dây quấn Rôto xét đến hiệu ứng mặt rđt = Kr r + d = 1,9.0,045.10-4 = 8,5.10-6 * Điện trở Rôto quy đổi r2 = n2 = 2446.1,6783.10-4 = 1410 * Hệ số từ dẫn rãnh Rôto xét đến hiệu ứng mặt với S = r h b = 1 3b 8.S C b h + 0,66 42 .4 + 42 2.b b42 33 29,1 1,5 0,5 + 0,6 .0,5 = = 1,71 2.6 1,5 3.6 8.157,8 Trong đó: + SC = Sr2 : Diện tích rãnh Rôto + b = dr1 = Đờng kính phần đầu rãnh + h42: Bề dày miệng rãnh + b42: Bề rộng miệng rãnh * Tổng hệ số từ dẫn Rôto xét đến hiệu ứng mặt = r2 + Pcu2 + t2 + d2 = 1,71 + 1,666+3,29+0,92 = 7,586 Trong đó: + r : Hệ số từ dẫn rãnh Rôto + t2 : Hệ số từ dẫn tạp rãnh Rôto + d2 : Hệ số từ dẫn phần đầu nối dây quấn Rôto * Điện khỏng Rôto xét đến hiệu ứng mặt 7,586 X'2 = X2 = 1.4.10 12,9 = 8,2.10 () Tổng trở ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt rn = r1 + r'2 = 0,498+0,410 = 0,908 Xn = X1 + X'2 = 17,3+8.10-4 = 17,3 2 => Zn = rn + xn = 0,908 + 17,3 = 17,32 2 Trong đó: + r1: Điện trở tác dụng dây quấn Stato + X1: Điện kháng dây quấn Stato U 300 In = Z = 17,32 = 17,32 n 5.3.2 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tán Sơ hệ số bão hoà Kbh = 1,4 (sách TKMĐ) 34 * Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt sợ bão hoà mạch từ tán Inbh = Kbh In = 1.4.17,32 = 24,24 Sức từ động trung bình mặt rãnh Stato Fzbn = 0,7 = 0.7 I nbh U ủ1 Z K K + K d a Z2 24,2.97 96 (0,906.0,966+0,096 ) = 538,14 3,5 34 Trong đó: + K = 0,83 tra hình 10 - 14 hệ số tính đến sức từ động nhỏ bớc ngắn + K: Hệ số bớc ngắn + Kd: Hệ số dây quấn + Ur1: Số dẫn tác dụng rãnh Cbn = 0,64 2,5 7,52 = = 1,7 t1 + t 0,650 + 1,70 * Mật độ từ thông quy đổi khe hở không khí Fzbh 10 538,14.10 B = 1,6.C = 1,6.1,7.7,52 = 0,42 T bn * Hệ số tỉ số từ thông tản bão hoà không bão hoà tra 10-5 ta có X = 0,4 C1 = (t1 - b41) (1 - X) = (0,650 - 3) (1 - 0,4) = 1,41 * Hệ số từ thông tản bão hoà rãnh Stato h1bh = h41 + 0,58h3 C1 b41 C1 + 1,5.b41 Trong h3 = => h1bh = d1 = =1 3 0,5 + 0,58.1 1,41 = 1,98 1,41 + 1,5.3 * Hệ số từ dẫn tn rónh Stato xét đến bão hoà mạch từ tn t1bh = t1 = 1,30 0,4 = 0,52 35 * Hệ số từ dẫn Stato xét đến bão hoà mạch từ tản r1bh = t1 - 1bh = 0,875 - 0,258 = 0,617 * Tổng hệ số từ tản Stato xét đến bão hoà mạch từ tản 1bh = r1bh + t1bh + d1 = 0,617 + 0,52 + 8,49 = 9,375 Trong đó: + r1bh: Hệ số từ dẫn tản rãnh Stato xét đến bão hoà mạch từ tản + t1bh : Hệ số từ dẫn tạp Stato xét đến bão hoà mạch từ tản + d1: Hệ số từ tản phần đầu nối * Điện kháng Stato xét đến bão hoà mạch từ tản 1bh 9,375 = 17,3 = 14,7 11 X1bh = X1 * Hệ số biến đổi tơng đơng miệng rãnh Rôto C2 = (t2 - b42) (1 - X) = (1,7 - 1,5) (1 - 0,4) = 0,12 * Đối với rãnh 1/2 kín giảm nhỏ từ dẫn tản rãnh Rôto bão hoà là: h C 0,5 0,12 42 2bh = b C + b = 0,12 + = 3,16 42 42 * Hệ số từ dẫn tản Rôto xét đến bão hoà mạch từ tản hiệu ứng mặt r2bh = r2 - 2bh = 1,71 - 3,16 = -1,45 * Hệ số từ dẫn tạp rãnh Rôto xét đến bão hoà mạch từ tản t2bh = t2 - = 5,7 - 0,4 = 5,3 * Hệ số từ tản rãnh nghiêng Rôto xét đến bão hoà mạch từ tản rnbh = rn - = 3,29 - 0,4 = 2,89 * Tổng hệ số từ tản Rôto xét đến bão hoà từ tản hiệu ứng mặt 2bh = r2bh + t2bh + d2 + rnbh = -14,5 + 5,3 + 0,92 + 2,89 = 7,66 * Điện kháng Rôto xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản 36 X' 2bh = X'2 2bh 7,66 = 0,022 = 0,01() 12,9 Trong đó: + X'2: Điện kháng Rôto quy đổi + 2: Hệ số từ tản Rôto 5.3.3 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hoà mạch từ tản rn = r1 + r'2 = 0,498 + 0,410 = 0,980 Xnbh = X1bh + x'2bh = 14,7 + 0,01 = 14,71 => Znbh = rn + Xnbh = 0,980 + 14,712 = 14,74 * Dũng điện khởi động IK= U1 300 = = 20,35 Znbh 14,74 Bội số dũng điện khởi động I 20,35 K ik = I = 19,20 = 1,06 dm *in khỏng h cm xột n s bóo hũa X12n = X12 Kà = 5190.1,69 = 8771,1 + Kà: Hệ số bão hoà toàn mạch X 2' bh 0,01 = 1+ =1 C2bh = + X 8771,4 12 n IK 20,35 I2K= C bh = = 20,35 *bi s mụ men ng I' mK = K ' I dm 2 r2 20,35 0,410 S dm = 1,8.10 = 3,01.10 16 37,61 7,1.10 r '2 Trong đó: + Sdm: Tính toán bảng đặc tính làm việc + R'2: Điện trở quy đổi xét đến hiệu ứng mặt 37 Tính toán nhiệt + Khi làm việc máy điện sinh tổn hao, nng lợng tiêu tốn biến thành nhiệt làm nóng phận máy Khi trạng thái nhiệt máy ổn định toàn nhiệt lợng phát từ máy tản môi trờng xung quanh nhờ chênh lệch nhiệt độ phận máy bị đốt nóng với môi trờng + Nguồn nhiệt chủ yếu máy điện tổn hao dây quấn lõi sắt Sơ đồ thay nhiệt động nh sau: Cu Rcd PCu PFe ĐFe Qcd R QCu Rd' Q"d' QFe RFe Pr P R Hỡnh 1-6: S thay th nhit ca ng c * Tính toán thông số sơ đồ 6.1 Các nguồn nhiệt sơ đồ thay 6.1.1 Tổn hao đồng Stato QCu1 = PCu1 + Q,5 Pf = 1267+0,5.121 = 1327,5 (X) Trong PCu1: Tổn hao đồng dây quấn Stato + Pf: Tổn hao phụ 6.1.2 Tổn hao sắt Stato QFe = PFe = 0,019 W 6.1.3 Tổn hao Rôto QK = PCu2 + 0,5 Pf + Pcơ + Pbm + Pdm = 962+0,5.121+0,49+0,57+0,14 = 1023,7W 38 6.1.4 Nhiệt trở mặt lõi sắt Stato 1 RFe = RFe + Rg = S + d g1 g Trong đó: Sd1 = .Dn L1 = .18,5.28,3 = 1644,7 cm2 Fe 23.10 W g1 = h = 3,07 = 0,07 cm C g1 + F: Là hệ số dẫn nhiệt lõi thép tra 8-2 Sách TKMĐ + chn loi thộp k thut cú mt Silic cao * g = 0,009 RFe = W hệ số truyền nhiệt kinh nghiệm cm C 1 C0 + = 0,076 1644,7 0,07 0,009 W 6.1.5 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn Stato C Rd = S + S C d d d C = 0,02cm cách điện đầu nối vải với cách điện cấp B tra bảng 8-2 sách TKMĐ C = 0,14.10-2 W o C b = (1 + 0,5VR2) 10-3 Trong đó: VR tốc độ đờng phần ứng VR = .Dn .( Dl + Sdm)ndm .18,5(1 1,8.10 )1500 m = = = 14,52 6000 6000 6000 s => d = (1 + 0,54 14,522) 10-3 = 0,13 W cm C Sd = 2Z1 Cb Id + Trong đó: Cb: Chu vi bối dây Cb = C1 + C2 C2 = d2 0,64 = = 1,005 cm 2 39 d2 = 1,1cm đờng kính lớn rãnh Stato Đặt b' = h12 C' = d1 0,44 = 2,09 = 2,31cm 2 d1 + d 0,64 + 0,44 = = 0,54 cm 2 a' = b'+c' = 0,78 + 0,5 = 10,5m = 1,5cm => C1 = d1 + 2a' = 0,44 + 3,5 = 7,44mm => Cb = C1 + C2 = 0,744 + 1,005 = 1,749cm Id = 24,3cm (chiều dài phn u nối dây quấn) => Sd = 2.48.4,821.37,318 = 1752,2cm2 Vậy ta có: Rd = 0,02 C = = 242 , 55 W 1,4.10 17352,4 0,117.352,4 6.1.6 Nhiệt trở độc trng cho độ chênh nhiệt độ không khí nóng bên máy vỏ máy R'= S ' Trong đó: = (1 + Ko VR) 10-3 + Ko: Hệ số tính đến dịch chuyển dãy không khí thờng lấy Ko = 0,05 - 0,07 ta lấy K0 = 0,06 + 0: Hệ số bề mặt môi trờng tĩnh theo bảng 8- ta tra đợc = 1,2,2.10-3 W Ccm (Mặt ngăn có trát phủ gỗ gồ ghề sơn ph) VR = 14,52 m s => = 4,2,2 (1 + 0,06 14,52) 10-3 = 2,657.10-3 Và S' bề mặt bên máy bao gồm phần kho tiếp xúc với bề mặt lõi sắt Stato bề mặt bên hai nắp máy 40 S' = L2F .Dn) + (2..Dn.2+ + Dn2 Với f = Kf y+ B y = 29,05 B = 1; Kf = 0,2 theo bảng 3-4 sáng TKMĐ => f = 0,2 29,05 + = 4,21cm 27,2 2.2 = 2667,77 cm2 S' = - 6,81. 27,2) + (2..27,2.2 + W Vậy R' = 2,657.10 3.2667,77 = 0,14 cm C 6.1.7 Nhiệt trở bề mặt vỏ máy R = S + ' S ' + a " S " V V n n n n dây: av = K9 'V (hệ số tản nhiệt) C b Kg = b + c = ' b + c v Trong c = 1,5 - 2cm (khoảng cách TB gian) chọn c = 1,5cm b > 3mm nhôm đúc + Chọn b = 3mm = 0,3cm; v' = 3,6 d - 0,2 V0,8 10-4 Với đờng kính tơng đơng D = 2,4cm = 0,024mm + Vv tốc độ gió thổi máy tính đến suy giảm 50% theo chiều dài gần tản nhiệt Đờng kính cánh quạt lấy bằng: Dn + 2cm => Vv = 0,5. ( Dn + 2)n 0,5. (27,2 + 2)1470 m = = 10,95 6000 6000 s => 'v = 3,6 0,024 -0,2 11,80,8 10-4 = 5,46 10-3 + y = + h (Bh) Trong đó: + = 4.10-2 W (hệ số dẫn nhiệt) C 41 W cm C + b = 0,3cm + h = 2,5cm (chiều cao gân) = v' 2.5,6.10 = = 0,03 b 0,3.4.10 Vậy: g = 0,03 4.10-2 0,968 = 1,16.10-3 => K9 = 0,4 1,6.10 110,78 + = 0,999 110,78 + 0,4 5,46.10 110,78 + 0,4 V = K9 'v = 0,999 5,46.10-3 = 5,45.10-3 W cm C + nắp sau tốc độ gió cánh quạt không bị suy giảm nên hệ số tản nhiệt nắp gió thổi 'n = 3,6.d-0,2 V0,8 10-4 = 3,6.0,024-0,2 26,908.10-4 = 10,5.10-3 * Hệ số tản nhiệt nắp gió thổi "n = 3,6.d-0,2.10-4 = 3,6.0,024.10-2.10-4 = 1,42.10-3 W cm 20 C * Diện tích tản nhiệt nắp S"n = S"n = = ( Dn + 2a ) + zn (Dn + 2) (27,2 + 2.3,5) + Ln (27,2+2.) = 74,08cm chọn chiều dày vỏ a = * Diện tích tản nhiệt vỏ máy SV = vỏ (b + c + h Ngầu) 2S'n + Trong đó: + lvỏ = 30,5cm tra bảng phụ lục I + Ngầu = ( Dn + 2a ) (27,2 + 2.3,5) 85% = 85% = 115 gầu b+c 110,78 + 04 => Sv = 30,5(110,72+0,4+2,5.115)+2.74,08 = 6953,8 cm2 Vậy Ra = S + a ' S ' " a '' S '' v v n n n n 42 W cm 20 C = C = 40 , 06 3 W 5,5.10 6953,8 + 10,5.10 74,08 + 1,42.10 74.08 6.1.8.nhit tr trờn lp cỏch in rónh C RC = S C C Trong đó: C = 0,03cm C = 0,85.10-2 W (theo bảng 8.1 sách TKMĐ) C SC = Z1 Cb L1 = 96.4,82.28,3 = 10867,2 cm Cb: Chu vi đối dây => RC = 0,03 = 3,24.10-4 0,8.5.10 2.10867,2 Độ tăng nhiệt dây quấn Stato Qcu1 ( PFe + RC ) + QFe RFe + QR R' = R + RC + Fe Rd + R RFe + RC Rd + R + Trong đó: RFe + RC = 0,076 | 3,24.10-4 = 2,46.10-5 Qcu1 (PFe+ RC ) = 1327,5 (0,067 + 3,24.10-4 = 89,37 QFe + RFe = 0,019+0,067 = 0,086 3,24.10 RFe + RC 0,019 + 0,09.10 RQR R' R + R = 1243.0,124 = 9599,9 d 242,55 + 40,06 Vậy = 1389,34(89,37) + 0,086 + 9599,9 = 89 o C + 9599,9 6.1.9 Độ tăng nhiệt lõi thép Stato PFe' + RFe + C + Re Fe = 1+ RFe 43 Trong đó: + P'Fe = 0,15W tổn hao sắt Stato + RC = 3,24.10-4 nhiệt trở lớp cách điện rãnh + RFe = 0,019 nhiệt trở lõi sắt Stato 0,15 + 0,019(89 + 43,4) = 0,37 3,24.10 => Fe = 1+ 0,019 Kết luận Sau thời gian tìm hiểu làm với hớng dẫn thầy giáo Th.S Nguyễn Quốc Toản chúng em hoàn thành đồ án với nhiệm vụ đặt cho việc tính toán thiết kế máy điện đồng ba pha với công suất 100KW; 2P=4 44 Trong trình nghiên cứu học tập thực đề tài chúng em gặp khó khăn song với giúp đỡ thầy giáo, cô giáo khoa CNKT Điện Điện tử đặc biệt thầy giáo Th.S Nguyễn Quốc Toản hớng dẫn Đến đồ án đợc hoàn thành với trình độ kiến thức hiểu biết chúng em cũn cha sõu rng, mong đợc giúp đỡ góp ý thầy cô giáo bạn sinh viên để nội dung đề tài đợc hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Mục lục 1.8 Dũng in pha nh mc .11 5.1.4 Tn hao b mt trờn rng Roto .30 45 46 [...]... không khí và móc vòng vào cả hai cuộn dây Stato và Rôto động cơ, sinh ra điện kháng cơ bản, đó là điện kháng hỗ cảm Từ thông móc vòng tn chỉ móc vòng mi bn thân cuộn dây, sinh ra điện kháng tản X 1 nối với Stato và X2 đối với Rôto X1 + X2 là điện kháng tổng cu dây quấn động cơ + Điện trở động cơ giúp xác định những tổn hao của dây quấn động cơ ở chế độ xác lập và quá trình quá độ 4.1 Chiều dài phần... = = 7,69 F 1925 Trong đó: + F : Tổng sức từ động của mạch từ + F: Sức từ động khe hở không khí 3.21 Dòng điện từ hoá PF 1.3261,34 Ià = 2,7.K = 2,7.97.0,069 = 108,4 A d1 3.22 Dòng điện từ hoá phần tràm(%) Ià% = Ià 108,4 100 = 100 = 564,3% I dm 19,20 4 Tham số động cơ ở chế độ định mức 23 + Điện trở kháng của dây quấn là những tham số chủ yếu của máy điện + Điện không xác định bởi từ thông múc vòng của... (5,5 5,15) = = 16,7 cm 2P 2 3.18 Sức từ động trên gông Stato Fg2 = Lg2 Hg2 = 16,7.2,34 = 39 A 3.19 Tổng sức từ động của mạch từ F = F = Fz1 + Fz2 + Fg1 + Fg2 = 1925 + 1188,3 + 135,5 + 10,2 + 2,34 = 3261,34 A Trong đó + F: Sức từ động khe hở không khí + Fg1: Sức từ động ở gông Stato + Fg2: Sức từ động ở gông Rôto + Fz1: Sức từ động ở răng Stato + Fz2: Sức từ động ở răng Rôto 3.20 Hệ số bão toàn mạch... 0,15.0,57.0,14 = 0,019 KW 5.1.6 Tổn hao cơ Tổn hao cơ phụ thuộc vào áp suất trên bề mặt ma sát hệ số ma sát và tốc độ chuyển động tơng đối của bề mặt 4 2 n D Pcơ = 1 n 10 3 1000 10 2 3000 27,2 3 = 1 4.10 = 0,49KW 1000 10 Trong đó: + K: Đợc xác định theo phần ứng Dn tính ở IV - 15 + n1: Tốc độ đồng bộ + Dn: Đờng kính ngoài Stato 5.1.7 Tổn hao không tải P0 = PFe + Pcơ = 0,019 + 0,49 = 0,509 KW... tính 5.2.1 Đặc điểm làm việc + Sau khi đã chọn các kích thớc và dây quấn động cơ điện tính toán các tham số, dòng điện từ hoá và các tổn hao, có thể tìm đợc đặc tính của máy ở chế độ làm việc bình thờng r1 = 0,798 X1 = 17,3 r2' = 7.1.10-5 X12= 5790 X2' = 0,022 () 5.2.2 Thành phần phản kháng và tác dụng của dòng điện ở tốc độ đồng bộ Các hệ số X 17,3 1 C1 = 1 + X = 1 + 5190 = 1 12 Idbx = Ià = 108,4 A... tích vành ngắn mạch 4.6 Điện trở Rôto Trong ú = 2sin P 2.180 = 2 sin = 0,369 z2 34 1,5.10 6 ).10 4 = 4,5.10 6 () = r2 = (0,045 + 2 2 0,369 Với: + rv điện trở vành ngắn mạch + rtd: Điện trở dây quấn Rôto 4.7 Hệ số quy đổi = 4.m1 ( w1 k d 1 ) 2 4.3.(97.0,096) 2 = = 15,8 z 34 Trong đó: + m1: Số pha + w1: Số vòng dây nối tiếp của một pha + Kd1: Hệ số dây quấn Stato + Z2: Rãnh Rôto 4.8 Điện trở đã quy đổi... TKMĐ + Chiều dày cách điện rãnh là C = 0,4mm + Chiều dày cách điện nhánh là C' = 0,5mm 15 hrl + Dùng tấm cách điện để cách điện cho rãnh và nêm Diện tích rãnh trừ nêm (d12 + d 22 ) d1 + d 2 d S = + (h12 1 ) 8 2 2 ' r = (4,4 2 + 6,4 2 ) 4,4 + 6,4 4,4 + (20,9 ) = 124,7 mm 8 2 2 + Chiều rộng miếng cac tông nêm là: ( d1 ) 2 + Của tấm cách điện giữa hai lớp = (d1 + d2) * Diện tích cách điện rãnh d d Scd... dây nối tiếp của một pha U 97 rl W1 = P.q1 a = 1.8 8 = 97 vòng 1 Trong đó: + q1: Số rãnh của một pha dới một cực + a1: Số mạch nhánh song song 2.1.5 Tiết diện đờng kính dây dẫn Chọn mật độ dòng điện J: Chọn ra một dòng điện ảnh hởng đến hiệu suất và sự phát nóng của máy này chủ yếu phụ thuộc vào tích số AJ tích số này tỉ lệ với suất tải nhiệt của máy Do đó theo kinh nghiệm thiết kế chế tạo, ngời ta... 100 1.8 Tính theo đơn vị tơng đối: X 1* = X 1 I pdm I1 19,20 = X 1 = 17,3 = 1,107 U1 U1 300 Trong đó: +f : Tần số lới điện đa vào + W1: Số vòng dây nối tiếp của một pha + L: Chiều dài tính toán của lõi sắt Stato + P: Số đôi cực + q: Số rãnh của một pha dới một cực + I1: Dòng điện pha định mức 4.14 Hệ số từ dẫn tản rãnh Rôto h b 2 b h + 0,66 42 .K + 42 r 2 = 1 1 8hv 2b b42 3b Với h1 = hr2... Rôto của máy lần lợt sự xuất hiện của mật độ giao động từ thông, biên độ giao động của từ thông càng lớn khe hở 30 không khí càng nhỏ và miệng rãnh càng to Tần số dao động phụ thuộc vào số răng và tốc độ quay + Vì tốc độ cao nên các dòng điện xoáy cảm ứng trong thép đều tập trung lên lớp mỏng trên bề mặt lõi thép Vì vậy tổn hao xoáy gây nên bởi các dòng điện xoáy này đợc gọi là tổn hao bề mặt Pbm = 2P. ... kộo Roto quay vi tc n=n1 Chơng II: Tính toán thiết kế động điện đồng ba pha Yêu cầu thiết kế + Biết động điện đồng ba pha - Động điện đồng bộ, kiểu kín IP11, cách điệp cốp B, dây 3K theo TCVN... Stato cách điện tốt với lõi thép Dây Stato gồm quận dây đặt lệch góc 90 độ điện, dòng điện xoay chiều ba pha chạy pha dây quấn Stato tạo từ trờng quay -> Rôto (Phần quay) Rôto máy điện đồng có lực... sơn cách điện, mặt lõi thép có sẻ rãnh để đặt dây quấn lõi thép đợc ép vào vỏ máy Hình 1.1 Cấu tạo Stato + Dây quấn: Dây quấn Stato làm dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) Thờng làm dây đồng đợc