Máy điện được ra đời và phát triển từ đó, nó là một thiết bị không thể thiếu được trong mọi lĩnh vực của cuộc sống và trong nền công nghiệp.Máy điện là một hệ điện từ gồm có mạch từ và m
Trang 1MỤC LỤC
Lời mở đầu
Chương I Giới thiệu chung về dây quấn máy điện xoay chiều
I Đại cương về dây quấn máy điện không đồng bộ Roto lồng sóc
II Dây quấn một lớp
1.Dây quấn kiểu đồng tâm
2 Dây quấn kiểu đồng khuôn
III Dây quấn hai lớp
II.Xác định thông số kết cấu
Chương III Xác định thông số dây quấn Stato
Trang 2IV Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa mạch từ tản
V Kết luận
Chương VI:Tính toán nhiệt
I.Đại cương
II.Tính toán nhiệt trên sơ đồ thay thế
III.Các nhiệt trở trên sơ đồ thay thế
IV Kết luận
Chưong VII Kết luận chung
Tài liệu tham khảo
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Kể từ khi năng lượng điện được phát hiện và đi đôi với nó là các thiết bị điện mới được ra đời Máy điện được ra đời và phát triển từ đó, nó là một thiết bị không thể thiếu được trong mọi lĩnh vực của cuộc sống và trong nền công nghiệp.Máy điện là một hệ điện từ gồm có mạch từ và mạch điện liên quan với nhau.Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí.Các mạch điện gồm hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng Ngày nay động cơ được sử dụng rộng rãi nhất là động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc ,có thể nói nó đã thay thế gần hết các loại động cơ khác Nguyên nhân là do động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc kết cấu đơn giản, vận hành chắc chắn, sử dụng bảo dưỡng thuận tiện và đặc biệt là giá thành hạ.Do vậy việc thiết kế dây là một phần rất quan trọng và không thể thiếu được trong mỗi động cơ.Đặc biệt dây quấn máy điện không đồng bộ Roto lồng sóc có rất nhiều kiểu như : dây quấn một lớp và dây quấn hai lớp Trong đó dây quấn một lớp chia ra có kiểu dây quấn xép, kiểu dây quấn đồng tấm, kiểu dây quấn đồng khuôn.Còn dây quấn hai lớp có kiểu dây quấn xếp và dây quấn sóng
Tuy nhiên việc thiết kế dây quấn phải đảm bảo nhiều điều kiện khác nhau như :
● Bền về các mặt điện, cơ, nhiệt
● Tiết kiệm được kim loại màu
● Chế tạo, lắp ráp, sửa chữa dễ dàng…
Với tầm quan trọng như vậy,việc thiết kế này giúp cho sinh viên nắm được phương pháp thiết kế dây quấn cho động cơ, đồng thời cũng chính
Trang 4là làm quen với công việc sau này sau khi ra trường là hoàn toàn bổ ích
và quan trọng
Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc,em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn TBĐ- ĐT đã giúp đỡ em trong suốt quá trình
học tập tại trường và đặc biệt là cô giáo TS Nguyễn Hồng Thanh-
người đã trực tiếp hướng dẫn,giúp đỡ để em hoàn thành nhiệm vụ thiết
kế tốt nghiệp với đề tài :”Thiết kế dây quấn động cơ không đồng bộ ba pha Roto lồng sóc”.
Trang 5
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY QUẤN
MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU MÁY ĐIỆN
Yêu cầu chính đối với dây quấn động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc như sau :
1) Điện áp của ba pha bằng nhau Trong dây quấn ba pha, điện áp ba pha lệch nhau 120° góc độ điện
2) Điện trở và điện kháng của các mạch song song và của ba pha bằng nhau
3) Có thể đấu thành các mạch song song một cách dễ dàng khi cần thiết.4) Dùng vật liệu dây dẫn điện ít nhất, phần đầu nối càng ngắn càng tốt để thu gắn chiều dài của máy và đỡ tốn vật liệu
5) Dễ chế tạo và sửa chữa
6) Cách điện gữa các vòng dây, các pha và với đất ít tốn kém và chắc chắn
Trang 67) Kết cấu chắc chắn, có thể chịu được ứng lực cơ khi máy bị ngắn mạch đột ngột hay khi khởi động.
Dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều được đặc trưng bằng những
6) Cách nối dây ( ∆ hay Y )
7) Số rãnh của một pha dưới một bước cực : q Z pm
2
=
8) Bước dây y……
Trong thực tế có nhiều kiểu dây quấn cho máy điện không đồng bộ Roto lồng sóc, tuy nhiên theo phương pháp bố trí của các cạnh của dây quấn trong rãnh thì dây quấn phân làm hai loại : một lớp và hai lớp
Trong khuôn khổ của cuốn đồ án này ta chỉ đề cập tới một số kiểu dây quấn hay dùng chủ yếu nhất
II DÂY QUẤN MỘT LỚP
Dây quấn một lớp thường được dùng trong các động cơ điện công suất dưới 10kw và trong các máy phát điện tuabin nước.Trong dây quấn một lớp, số rãnh của một pha dưới một bước cực q thường là số nguyên, cạnh của bối dây chiếm cả rãnh nên số cạnh của bối dây của một pha dưới một bước cực đúng bằng q và dưới mỗi đôi cực mỗi pha có một tổ bối dây gồm q bối dây.Trước khi đi vào cụ thể từng kiểu, ta nghiên cứu sự sắp xếp các đầu nối của bối dây trong một pha để phân loại các kiểu dây quấn một lớp
Trang 7a) a’)
b) b’)
c) c’)
Hình 1.1 Cách sắp xếp đầu nối của dây quấn 1 lớp
Hình 1.1 chỉ q là số lẻ (q=3) và số chẵn (q=4) Dây quấn sắp xếp theo hình 1.1a và 1.1a’ có khó khăn vì các bối dây kích thước khác nhau mà lại đè chồng lên nhau Vì vậy trên thực tế người ta sắp xếp dây quấn theo hai kiểu chính
Kiểu thứ nhất có đặc điểm là kích thước các bối dây không giống nhau và xếp đồng tâm với nhau nên không đè chồng lên nhau( hình 1.1b và 1.1b’).Kiểu thứ hai có đặc điểm là kích thước các bối dây giống nhau (hình 1.1c và 1.1c’) nhưng phần đầu nối đè chồng lên nhau nên gọi là dây quấn đối xứng hay đồng khuôn Mỗi kiểu dây quấn lại chia làm nhiều loại Sau đây sẽ phân tích từng loại một
1.DÂY QUẤN KIỂU ĐỒNG TÂM :
Trong dây quấn một lớp, vì dưới mỗi đôi cực, một pha có một tổ bối dây quấn có 3p tổ bối dây.Nếu p là số chẵn thì dây quấn có số tổ bối dây là số
Trang 8Hình 1.5 dây quấn đồng tâm phân tán
p= 1 q= 2
Hình 1.4 dây quấn đồng tâm 2 mặt phẳng
với p là số nguyên lẻ
chẵn Trong trường hợp đú cú thể chia 1/2 số tổ bối dõy đặt trong một mặt phẳng cũn lại đặt lờn một mặt phẳng khỏc (hỡnh 1-2) và được gọi là dõy quấn đồng tõm hai mặt phẳng
Trang 9nói của dây quấn mỗi pha phân bố trên một mặt phẳng và ta có loại dây quấn ba pha đồng tâm ba mặt phẳng (hinh 1-5), loại này còn gọi là dây quấn đồng tâm phân tán.
Đặc điểm của dây quấn đồng tâm là các bối dây có hình dáng và chiều dài khác nhau Khi có mạch nhánh song song thì đặc điểm này có ảnh hưởng rất lớn Để cho điện trở và điện kháng trong các mạch nhánh của dây quấn hai mặt phẳng bằng nhau thì trong mỗi mạch nhánh số bối dây trong hai mặt phẳng phải như nhau Gọi a là số mạch nhánh song song trong một pha thì số bối dây trong mỗi mạch nhánh của một mặt phẳng phải là (p/2a).Vì chỉ trong trường hợp (p/2a) là số nguyên chúng ta mới có thể thực hiện được dây quấn có trở kháng đối xứng Khi a = 2 chỉ có p = 4, 8, 12….mới thực hiện được điều đó
Đối với dây quấn ba mặt phẳng, vì dây quấn mỗi pha đặt trong một mặt phẳng nên tổng trở của các mạch song song của một pha có thể bằng nhau nhưng tổng trở của các pha lại không thể bằng nhau được.Để tránh được điều đó, trong thực tế người ta cứ quấn các tổ bối dây hoàn toàn như nhau
và lúc đặt dây vào các mặt phẳng thì cố ép dây sao cho vừa vào các chỗ trống
Tóm lại dây quấn đồng tâm hai mặt phẳng và ba mặt phẳng thực chất là dây quấn không đối xứng
2 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN :
Ngược lại với dây quấn đồng tâm, dây quấn đồng khuôn là loại dây quấn đối xứng vì nó do những bối dây giống nhau hợp lại Dây quấn đồng khuôn có thể chia làm ba loại : đơn giản, phân tán và móc xích
Sơ đồ của một pha dây quấn đồng khuôn đơn giản như ỏ hình1-1,của loại đồng khuôn phân tán như hình 2-1 So với loại dây quấn đồng tâm phân tán chỉ khác nhau ở hình dáng của đầu dây nối
Trang 10Hình 1.6 Dây quấn đồng khuôn phân tán
q= 4 p= 2
Hình 1.7 Dây quấn móc xích
p = 2
p = 2Hình 1.6 Dây quấn đồng khuôn phân tán
q= 4 p= 2
Dõy quấn múc xớch cú thể gọi là dõy quấn kiểu phõn tỏn, chỉ khỏc nhau là cạnh dài và cạnh ngắn của bối dõy trong tổ bối dõy trong tổ bối dõy xen vào nhau như ở hỡnh 2-3
Trang 11Vì mỗi bối dây do hai cạnh ngắn và dài hợp lại nên bước dây phải là số
lẻ Dây quấn đồng tâm và đồng khuôn đơn giản, phân tán đều thuộc loại dây quấn bước đủ còn dây quấn móc xích có thể là bước đủ hay bước ngắn Về quan hệ điện và từ, dây quấn móc xích có thể là bước ngắn nhưng nhìn toàn bộ dây quấn thì giống như một dây quấn bước đủ, vì vậy ưu điểm của dây quấn này là tiết kiệm đồng ở phần đầu nối
II DÂY QUẤN HAI LỚP
Cũng như ở máy điện một chiều,dây quấn hai lớp của máy điện xoay chiều gồm nhiều bối dây độc lập hợp lại, có bao nhiêu rãnh thì có bấy nhiêu bối dây.Dây quấn hai lớp là loại dây quấn mà trong mỗi rãnh có đặt hai cạnh tác dụng, như vậy số bối dây bằng số rãnh S = Z, số tổ bối dây trong một pha bằng Z/mq=2mpq/mq=2p, nghĩa là bằng số cực của máy Khi quấn dây, cạnh thứ nhất của mỗi bối dây được đặt ở lớp trên của một rãnh, còn cạnh thứ hai được đặt ở lớp dưới của một rãnh khác với khoảng cách y giữa hai cạnh bối dây hay bước dây quấn bằng hoặc gần bằng bước cực τ Thường thì dây quấn hai lớp có bước ngắn ( y <τ ) để làm yếu sức điện động bậc cao do đó cải thiện được dạng sóng sức điện động,
đó là ưu điểm của nó so với dây quấn một lớp Ngoài ra dùng dây quấn hai lớp còn giảm nhỏ lượng tiêu hao đồng ở phần đầu nối khi máy lớn và khi chế tạo có thể cơ giới hóa do đó giảm giá thành và có thể chọn số
Trang 121 2
3 4
5 6
A
Z
B
X C
Y N
vòng dây của mỗi pha tương đối dễ dàng khi muốn duy trì tỷ lệ giữa Avà
Bδ
Ngoài ra có khả năng chọn q là phân số để cải thiện dạng sóng sức điện động.Điều này có một giá trị đặc biệt đối với máy điện đồng bộ nhỉều cực công suất lớn
Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là việc lồng dây quấn vào rãnh cũng như việc sửa chữa gặp khó khăn hơn
Dây quấn hai lớp của máy điện xoay chiều có thẻ chế tạo thành dây quấn xếp hoặc dây quấn sóng.Trong đó dây quấn xếp là chủ yếu còn dây quấn sóng chỉ dùng đối với Roto dây quấn của động cơ điện không đồng bộ và đối với máy phát điện tuabin nước công suất lớn
Bây giờ ta sẽ nghiên cứu việc thực hiện triển khai một sơ đồ quấn dây cụ thể :
Hình trình bày sơ đồ triển khai của dây quấn xếp,dưới mỗi cực một phacó hai bối dây nối tiếp nhau thành một nhóm.Vì các nhóm bối dây được đặt liên tiếp dưới các cực S và N nên sức điện động cảm ứng của chúng có chiều ngược nhau,đầu của các nhóm bối dây,chẳng hạn như pha
A có kí hiệu là “*”.Để các sức điện động đó cùng chiều và cộng lại với nhau phải nối cuối của nhóm bối dây trước với đầu của nhóm bối dây tiếp theo.Nếu muốn mỗi pha có nhiều mạch nhánh song song phải nối đầu của các nhóm bối dây của pha đó với nhau và cuối của các nhóm bối dây đó
Trang 13với nhau.Nói chung số nhánh song song của mỗi pha là k với điều kiện k chia đúng 2p.
Hình trình bày sơ đồ quấn dây kiểu quấn sóng.Để đơn giản trên hình chỉ trình bày cách nối dây của một pha.Vì mỗi pha vẫn gồm những phần tử giống như của dây quấn xếp nên s.đ.đ cảm ứng của hai loại dây quấn đó hoàn toàn bằng nhau mặc dù cách quấn dây của chúng khác nhau.Đối với dây quấn sóng ở mỗi pha hình thành hai nhóm bối dây: các bối dây dưới các cực N nối nồi tiếp nhau thành nhóm thứ nhất và các bối dây dưới các cực S nối nối tiếp nhau thành nhóm thứ hai.Thí dụ như nếu bắt đầu từ A1
đến X1 thì sau khi đi quanh phần ứng q vòng (ở đây q =2) ta đặt nhóm các bối dây 2 ,14,1,13 nằm dưới các cực N.Cũng như vậy nếu bắt đầu từ X2
đến A2 thì sau khi đi vòng quanh phần ứng hai vòng ta có nhóm các bối dây 8, 20 ,7 ,19 nằm dưới các cực S.Sức điện động của hai nhóm bối dây nằm dưới các cực khác tên sẽ có chiều ngược nhau, đầu của hai nhóm bối dây đó có kí hiệu là “*”.Vì vậy nếu muốn mỗi pha có một nhánh thì phải nối X1với A2 để s.đ.đ của hai nhóm cùng chiều nhau
IV KẾT LUẬN :
Do vậy với nhiều kiểu loại dây quấn như trên nhiệm vụ thiết kế dây quấn cho động không đồng bộ ba pha lồng sóc của ta là phải làm sao chọn được kiểu dây quấn nào phù hợp nhất với công suất của động cơ và còn phải làm sao đảm bảo được các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật cũng như kinh tế được tốt nhất
Tóm lại qua phần lý thuyết về dây quấn vừa nêu với các thông số đã cho
ở đề bài ta hoàn toàn có thể chọn kiểu dây quấn xếp hai lớp đặt vào rãnh nửa kín và sử dụng bước dây quấn là bước ngắn.Vì nó có nhiều ưu điểm như : có thể chọn bước dây quấn tốt nhất để cải thiện dạng sóng sức điện động,giảm nhỏ lượng tiêu hao đồng ở phần đầu nối khi máy lớn…
Trang 14
CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KÊT CẤU
I ĐẠI CƯƠNG
Việc xác định thông số kết cấu nhằm chế tạo ra máy kinh tế hợp lý nhất
mà tính năng phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước.Tính kinh tế của máy không phải chỉ là vật liệu sử dụng để chế tạo ra máy mà còn xét đến quá trình chế tạo trong nhà máy,như tính thông dụng của các khuôn dập, vật đúc,các kích thước và chi tiết tiêu chuẩn hóa …
II.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU
2.1Chọn loại lõi sắt stato máy làm bằng thép kĩ thuật điện cán nguội dầy 0,5(mm) (do nó có ưu điểm như là suất tổn hao nhỏ ,cường độ từ cảm cao,chất lượng bề mặt tốt,độ bằng phẳng tốt nên hệ số ép chặt lá thép cao…)và có kí hiệu là 2212
+Đồng thời chọn kết cấu cách điện rãnh là cấp B
2.2 Bước cực :
12,0166cm
4
15.3π
p2
Dπ
2.3 Dòng điện pha định mức :
0,87 0,87
3
11.10 cos
η 3.
.10 P I
I
3 3
1 =π× =π× =
Trang 15
2.6 Bước răng Roto :
34
15,21π
Z
Dπt
215,3π
bZ
h2bD
π
1
41 2
15,3π
bZ
h2D
π
1
1 r
2
b b b
"
Z
' Z
0,3234
0,0752
0,3215,21
π
dZ
h2
dDπ
2
41 1
' '
0,234
0,21,9782
15,21π
dZ
dh2Dπ
2
2 1 r
'
"
2 Z
'
=
−+
00413,12
"
2
' 2
⇒
2.9 Kích thước rãnh cách điện stato :
-Tiết diện thực của rãnh
n 12 2
hh2
b
b
Trang 16Trong đó : do chọn cấp cách điện rãnh là cấp B nên tra bảng phụ lục
VIII-1 phụ lụcVIIItrang 629 sách thiết kế máy điện (TKMĐ) của tác giả Trần khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta được :
- c =0,4mm :chiều dầy cách điện rãnh
- c’=0,5mm :chiều dầy cách điện giữa hai lớp cách điện
Vậy diện tích có ích của rãnh là :
4,521,156
12
'
2 2
2 1 42 2 r 2 1
2 2
2 1 2
r
mm48,3072
2
2,03,2
0,7519,78
2
2,03,22
2,03,2
π
2
ddhh2
dd2
ddπ
=
Trang 17
II XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU
3.1 Xác định kiểu dây quấn:
-Như ở phần kết luận chương I ta đã chọn dây quấn xếp hai lớp sử dụng bước ngắn với y =7
Với : 9
4
362
Trang 18-Hệ số bước ngắn : 0,9397
29
7sin2
y k
2
20 sin 3
2
20 3 sin
2 sin 2
k
☻ Trong đó : = = × = 20°
36
3602360
1
Z p
α
Vậy ta có : kdq = ky×kr = 0,9397×0,9598 = 0,9019
Trang 19SƠ ĐỒ DÂY QUẤN XẾP 3 PHA HAI LỚP VỚI Z =36; 2p= 4 ; q =3; β =7/9 ; m =3
Trang 203.3Số vòng dây nối tiếp một pha :
W 4kk.k Uf.. 4 1,11 00,9019,962 22050 0,01046 101vòng
dq s
1 E '
1011
qp
Wa
uqpW
1
1 r
220 962 , 0 f
W k k 4
U k
1 dq s
10 01036 , 0 l
10 B
4 4
=
×
×
= τ
×
× α
Φ
=
δ δ δ
Ta có :
85 , 0
84 , 0 85 , 0 100 B
B B B
Vậy việc chọn Bδ là hoàn toàn thỏa mãn
3.6 Tiết diện và đường kính dây dẫn :
Để chon kích thước dây trước hết ta phải xác định được mật độ dòng điện
j của dây dẫn.Việc chọn mật độ dòng điện ảnh hưởng đến hiệu suất và sự
Trang 21phát nóng n của máy mà sự phát nóng của máy phụ thuộc vào tích số AJ.Tích số này tỷ lệ với suất tải nhiệt của máy.Do đó trong máy điện không đồng bộ thì AJ phụ thuộc vào đường kính ngoài lõi sắt Stato Dn.
Do vậy theo hình 10-4 trang 237sách TKMĐ của tac giả Trần Khánh Hà
và Nguyễn Hồng Thanh với Dn=23,3cm ta chọn được tích số AJ=
-1900A2/cm.mm2
Vậy ta có mật độ dòng điện là :
1 6 , 7735 / 2
504 , 280
1900
mm A A
102 22,0196
3 2 D
π
W I m 2
đm '
6,77351
1
22,0196J
na
-Iđm=22,0196A : dòng điện định mức (theo 1.3)
Vậy theo tiêu chuẩn bảng VI-1 phụ lục VI ta chọn dây đồng tráng men PETV có đường kính dây không kể cách điện là d =1.45mm ,đường kích
kể cả cách điện là dcđ =1,535mm va tiết diện dây là s=1,651mm2
3.7 Hệ số lấp đầy rãnh :
430 , 110
535 , 1 2 17 S
d n u k
2
1 r
2 cđ 1 1 r
☻Trong đó : + Sr=110,43mm2 :diện tích có ích của rãnh(theo 1.9)
Nhưvậy hệ số klđ =0,725 là hoàn toàn thõa mãn công nghệ cho phép (klđ =0,70 – 0,75)
Trang 22
Hệ số này thể hiện sự phân bố từ trường không đều ở khe hở không khí
do có răng rãnh của Stato và Roto.Hệ số này được tính như sau: kδ=kδ1×
kδ2
Với : -kδ1 hệ số khe hở không khí do răng rãnh của Stato
-kδ2 hệ số khe hở không khí do răng rãnh của Roto
Trong đó :
045 , 0 7343 ,
4 3352 ,
1
3352 ,
1 1
δ t
t k
Trang 23Với : 4,7343
45,0
5,35
45,0
5,35
2
41
2 41
5 , 1 5 045
5 , 1
5
2
42
2 42
b b
160,681
1,335216
0,84k
l
b
tl
B
B
c 1 1
Z
1 δ δ
Theo bảng V-6 phụ lục V trang 608 sách TKMĐ của tác giả Trần Khánh
Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta tra được cường độ từ trường trên răng Stato là HZ1 =20,7 A/cm
Như vậy sức từ động trên răng Stato là :
FZ1 =2.hz1.HZ1 =2×1,790×20,7 =74,106 A
Trong đó : hZ1 =hr1 =1,790 cm
4.3 Sức từ động trên răng Roto là : FZ2
-Ta có mật độ từ thông ở răng Roto :
B bB ll kt 0,94960,84 16,016,01,40540,95 1,31T
c 2 2 z
2 2 δ 2
Trang 24▪ t2 =1,4054cm bước răng Roto (theo 2.5).
-Từ BZ2 =1,31T tra bảng phụ lục V-6 phụ lục V trang 608 sách TKMĐ của tác giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta được cường độ từ trường trên răng Roto là : HZ2 = 7,38A/cm
-Vậy sức từ động trên răng Roto :
3
dh
1 r
2,21 2
10 0,01036 k
l h 2
10 Φ B
4
c 1 1
-Chiều dài mạch từ ở gông Stato :
4
2,21 23,3
π p
2
h D π
☻trong đó : - Dn =23,3 cm đường kính ngoài của Stato
- hg1 =2,21 cm chiều cao gông Stato (theo 2.10)
-Vậy sức từ động ở gông Stato bằng :
100,01036k
lh2
.10ΦB
4
c 2 2
Trang 25-Từ Bg1 =1,18T theo bảng V-9 phụ lục V trang 611sách TKMĐ của tác giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta tra được cường độ từ trường trên gông Stato là Hg1 =3,90A/cm
-Chiều dài mạch từ ở gông Roto:
4
2,8945,4
πp
2
hdπ
I
I
%I
Trang 26Các tham số chủ yếu của động cơ không đồng bộ là điện trở và điện kháng của dây quấn.Những điện kháng được xác định bởi trị số từ thông móc vòng trên đơn vị dòng điện và tần số.Từ thông móc vòng của tất cả các máy điện có thể chia làm hai loại :
● Từ thông móc vòng cảm tương hỗ
● Từ thông móc vòng từ tản
Mỗi loại có một tính chất riêng của mình trong việc xác định đặc tính làm việc và các đặc tính khác của máy điện Dựa vào các điện trở ,ta có thể xác định được những trị số tổn hao của dây quấn máy điện ở chế độ làm việc ổn định cũng như trong quá trình quá độ.Trong thiết kế máy điện ,tính toán điện trở và điện kháng của dây quấn là một vấn đề hết sức quan trọng.Ở đây để tính toán ta chỉ đưa ra các công thức cuối cùng được áp dụng
1
1 r
☻Trong đó :
- L1 : chiều dài dây quấn một pha của Stato
- a1 : số mạch nhánh song song
- s : tiết diện tác dụng của dây dẫn
- Khi tính toán máy điện không đồng bộ thường lấy kr =1
- ρ : điện trở suất của vật dẫn
Trang 27☻Trong đó :
36
.71,79015,3
πZ
yhD
π
τ
1
1 r
1 75
☻trong đó : -a1 =1 số mạch nhánh song song
-n1 = 2 số sợi chập song song
-s1 =1,615mm2 tiết diện dây dẫn
Tính theo đơn vị tưong đối :
r r UI 0,4591 22,0196220 0,0459Ω
1
1 1
4.14 Điện trở tác dụng của dây quấn Roto ;
48,3072
1016,023
1S
10lρ
2 r
2 2 Al
☻Trong đó : -do Roto lồng sóc đúc bằng vật liệu nhôm nên điện trở suất của đồng ở 75ºC là ρCu =1/23(Ωmm2/m) theo bảng 5.1trang 117 sách TKMĐ của tác giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh
-Sr2 =48,3072mm2 diện tích rãnh Roto (theo2.13)
Trang 284.15 Điện trở vành ngắn mạch :
( ) 34 (23,20 13,80) 0,0162.10 Ω
1090812,π23
1b
.a.Z
.10D.πρ
2
2 v Al
1,44Δ
r2r
2 2
v td
34
2sin2sin
4.17 Hệ số qui đổi
34
9019,010234
U
I r r
1
1 ' 2
x11 =x1c +x1
Trang 29trong đó : - x11 và x1c :điện kháng toàn phần và điện kháng chính.
-x1 :điện kháng tản
Để xác định chính xác từ thông móc vòng của từ tản và từ đó tính các điện kháng là một vấn đề rất khó nên trong tính toán thực tế người ta dùng phương pháp tính gần đúng.Nếu cần phải tính thật chính xác thì người ta dùng phương pháp thực nghiệm.Chúng ta chia từ trường tản làm
158,0
2 2
2b
h3b
hk
b3
hλ
Trang 30- 0,833
4 9
7314
14
34
b 3
1 h b
3
1 h
1,8737,10
0,070,875
7,103
×++
Từ đó ta có công thức tính hệ số từ dẫn tản tạp λt :
( )
1 t δ
1 t 1 t
2 dq 1 1
k.δ
k.ρ.kq.t0,9
Trang 31Để tính được λt người ta đưa ra hệ số σt ,đó là tỷ số tổng các sức điện động của sóng bậc cao với sức điện động của sóng bậc nhất trong cùng một từ trường ấy.
Ta có kt1 hệ số dây quấn Stato phụ thuộc vào b41 và δ
0,0451,3352
0,350,033
1δ.t
b0,0331
k
2
1
2 41 1
36 2
- kδ =1,2429 hệ số khe hở không khí (theo 4.1)
- kdq =0,9019 hệ số dây quấn (theo 3.2)
- ρt1: xác định theo bảng 5.3 trang 137 sách TKMĐ của tác
giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh
12
34mp2
3q
0,94ρ
2q15
p
Z
15 t 2
15 t 2
212
342
3
0,940,93
0,94ρ
3q
0,87ρ
2q20
p
Z
20 t 3
20 t 2
0,9320,878
0,932
−
−+
=