VI. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế
1.8 Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh
Rc = c c.Sc Trong đó : c = 0,03 cm c = 0,85 .10-2oW C ( Theo bảng 8.1 sách “TKMĐ” ) Sc = Z1.Cb.L1 = 48.6,478.17,6 = 5701 cm2
Cb chu vi bối dây
Rc = 0,03 0,85.10-2.5701 = 0,62.10 -2 o C W 1.9 Độ chênh nhiệt độ giữa vỏ máy và môi trường
= (Qcu1+QFe+QR)R = (1303,5+536+1265,5)1,1.10-2 = 34,15oC
1.10 Độ tăng nhiệt độ của dây quấn stato
1 =
Qcu1(RFe+Rc)+QFe.RFe+QR.R’
RFe+Rc Rđ+R’ 1+RFe+Rc Rđ+R’ + Trong đó : RFe + RC = 1,2.10-2 + 0,62.10-2 = 0,744.10-2 o C W Qcu1(RFe+Rc) = 1303,5.0,744.10-2 = 9,70 oC QFe.RFe = 536.1,2.10-2 = 6,432 oC
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN QR.R’ RFe+Rc Rđ+R’ = 1265,5.0,81.1,2.10 -2 +0,62.10-2 4,51.10-4+0,81 = 23,02 1 + RFe+Rc Rđ+R’ = 1 + 1,2.10 -2 +0,62.10-2 4,51.10-4+0,81 = 1,0225 Vậy : 1 = 9,7+6,432+23,02 1,0225 + 34,37 = 73 o C
1.11 Độ tăng nhiệt độ của lõi thép stato
Fe = P’Fe.RFe+(1-) 1+Rc
RFe
+
Trong đó : P’Fe = 536 W Là tổn hao sắt trên stato
+ RFe= 1,2.10-2 o
C
W Là nhiệt trở trên lõi sắt stato
+ Rc = 0,62.10-2 o
C
W Là nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh
Fe = 536.1,2.10 -2 +(73-34,15) 1+0,62 1,2 + 34,15 = 64oC
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN
KẾT LUẬN
Bản đồ án đã hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra cho việc tính toán thiết kế
động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc công suất 37kW; 2p = 4. Kết quả đạt được của bản đồ án thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật như:
- cos = 0,889 yêu cầu là Cos = 0,9
- = 92,1 % yêu cầu là 91 %
- Bội số mômen khởi động mk = 1,85 ; yêu cầu là 1,4
- Bội số mômen max mmax = 2,26 ; yêu cầu là 2,2
- Bội số dòng điện khởi động ik = 6,74 ; yêu cầu là ik = 7
Các chỉ tiêu về vật liệu tác dụng đạt được cũng nằm trong phạm vi cho phép so với các máy đã chế tạo ở Việt Nam.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN
MỤC LỤC
I. TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
1. Xác định tốc độ quay đồng bộ………. 4
2. Đường kính ngoài stato………. 4
3. Đường kính trong stato………. 4
4. Công suất tính toán……… 5
5. Chiều dài tính toán………. 5
6. Bước cực ………. 6
7. Lập phương án so sánh ………. 6
8. Dòng điện pha định mức………... 6
II. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ STATO-RÔTO A. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ STATO 1. Số rãnh stato……… 7
2. Bước rãnh stato……… 7
3. Số cạnh tác dụng của một rãnh……….. 7
4. Số vòng dây nối tiếp của một pha………. 8
5. Tiết diện và đường kính dây dẫn……… 8
6. Kiểu dây quấn………. 9
7. Hệ số dây quấn……… 9
8. Từ thông khe hở không khí……… 10
9. Mật độ từ thông khe hở không khí………... 10
10. sơ bộ định chiều rộng của răng………. 10
11. sơ bộ định chiều cao gông stato………. 11
12. Kích thước rãnh và cách điện……… 11
13. Bề rộng răng stato………. 13
14. Chiều cao gông stato………. 13
15. Khe hỏ không khí………13
B. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ RÔTO 1. Số rãnh rôto ………... 14
2. Đường kính ngoài rôto ……… 14
3. Bước răng rôto ……… 14
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto ……….. 14
5. Đường kính trục rôto ………. 15
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto ………...15
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch ………... 15
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN 9. Tiết diện vành ngắn mạch ... ………...16 10. Kích thước rãnh rôto và vành ngắn mạch ……… 16 11. Diện tích rãnh rôto ……… 17 12. Diện tích vành ngắn mạch……….. 17 13. Cánh quạt trên vành ngắn mạch……….. 17
14. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng ……… 17
15. Chiều cao gông rôto……… 17
16. Làm nghiêng rãnh rôto……… 17
III. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 1. Hệ số khe hở không khí……… 18
2. Chọ loại thép……… 18
3. Sức từ động khe hở không khí……… 18
4. Mật độ từ thông ở răng stato……… 18
5. Cường độ từ trường trên răng stato……… 19
6. Sức từ động ở răng stato……… 19
7. Mật độ từ thông ở răng rôto……… 19
8. Cường độ từ trường trên răng rôto……… 19
9. Sức từ động ở răng rôto……… 19
10. Hệ số bão hoà răng……… 20
11. Mật độ từ thông ở gông stato……… 20
12. Cường độ từ trường ở gông stato……… 20
13. Chiều dài mạch từ ở gông stato……… 20
14. Sức từ động ở gông stato……… 20
15. Mật độ từ thông ở gông rôto……… 21
16. Cường độ từ trường ở gông rôto……….. 21
17. Chiều dài mạch từ gông rôto……… 21
18. Sức từ động ở gông rôto……… 21
19. Tổng sức từ động của mạch từ……… 21
20. Hệ số bão hoà toàn mạch……… 22
21. Dòng điện từ hoá ……… 22
22. Dòng điện từ hoá phần trăm……… 22
III. THAM SỐ ĐỘNG CƠ Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 1. Chiều dài phần đầu nối dây quấn stato……… 23
2. Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato……… 23
3. Chiều dài dây quấn một pha stato……… 23
4. Điện trở tác dụng dây quấn stato……… 24
5. Điện trở tác dụng dây quấn rôto……….. 24
6. Điện trử vành ngắn mạch……… 24
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN
8. Hệ số quy đổi………... 25
9. Điện trơ rôto đã quy đổi……….. …………. 25
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stato………... 25
11. Hệ số từ dẫn tạp stato………..………… 26
12. Hệ số từ tản phần đầu nối……… 26
13. Hệ số từ dẫn tản stato……….. 26
14. Điện kháng dây quấn stato……….………... 26
15. Hệ số từ dẫn tản rôto……….……….. 27
16. Hệ số từ dẫn tạp rôto………... 27
17. Hệ số từ tản phần đầu nối……… 28
18. Hệ số từ tản do rãnhn ghiêng………... 28
19. Hệ số từ tản rôto……….. 28
20. Điện kháng tản dây quấn rôto……….. 28
21. Điện kháng rôto đã quy đổi……….. 28
22. Điện kháng hỗ cảm……… 28
30. Tính lại kE ……… 28
V. TÍNH TOÁN TỔN HAO 1. Khối lượng răng stato……….………… 29
2. Khhối lượng gông từ stato………..30
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato……….30
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto……….31
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto………31
6. Tổng tổn hao thép……… 32
7. Tổn hao cơ………..32
8. Tổn hao không tải……… 32
VI. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH A. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 1. Thành phần phản kháng và tác dụng của dòng điện ở tốc độ đồng bộ………. 33 2. Bảng dặc tính làm việc………. 34 3. Đồ thị đặc tính làm việc………... 35 B. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞ ĐỘNG 1. Tham số động cơ khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s =1……… 36
2.. Tham số động cơ khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản………. 37
3. Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản……… ……… … 40
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN
VII. TÍNH TOÁN NHIỆT
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế………………..….. 42
1.1 Tổng tổn hao đồng trên stato………... 43
1.2 Tổn hao sắt trên stato………...… 43
1.3 Tổn hao trên rôto……… 43
1.4 Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stato……… 43
1.5 Nhiệt trở phần đầu nối dâyquấn stato……… 43
1.6 Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh nhiệt độ giữa không khí nóng Bên trong máy và vỏ máy ……….……….…………... 44
1.7 Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy …………..……… 45
1.8 Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh ……….. 48
1.9 Độ chênh nhiệt độ giữa vỏ máy và môi trường ……… 48
1.10 Độ tăng nhiệt độ của dây quấn stato……… 48
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh; Thiết kế máy điện; Nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2006.
2. Trần Khánh Hà; Động cơ không đồng bộ một pha và ba pha công suất nhỏ; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1993.
3. Nguyễn Đức Sỹ; Công nghệ chế tạo máy điện và máy biến áp; Nhà xuất
bản khoa học kỹ thuật, Hà nội, 1995.
4. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan tử thụ, Nguyễn Văn Sáu; Máy điện 1; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2003.
5. Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh; Kỹ Thuật Điện; Nhà xuất bản khoa học kỹ