Đồ án Thiết kế động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc

hr2 ( )26,524 4,2 1259 mm J IS V 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: h42=0,5mm b42=1mm d1=7,2mm d2 =5,1mm hr2=20mm Chiều cao vành ngắn mạch a=24mm Chiều rộng vành ngắn mạch b=18mm Đường kính vành ngắn mạch: Dv=D-(a+1)=179-(24+1)=158 mm ∗ Khoảng cách giữa hai tâm đường tròn 2 đáy rãnh Rôto: mmh 3,1312 = Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 21 bV aV D’ DV Rôto 34. Diện tích rãnh Rôto 2 22 12 21 2 2 2 1' 1125,17 2 2,71,5 8 )2,71,5( 28 )( mmhddddS r =+++=+++= ππ Trong đó: d1=7,2mm tính ở trên d2 =5,1mm tính ở trên h12 =17,5 (mm2) tính ở trên 35. Diện tích vành ngắn mạch )(43218.24. 2mmbaSv === 36. Tính các kích thước thực tế: 2Zh = hr2- d2 /3=20-5,1/3=18,3(mm)=1,83(cm) ∗ Bề rộng răng Rôto: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 22 - Bề rộng răng Rôto chỗ hẹp nhất: ( ) ( ) ( )mmd Z hdDb ZZrZ 62,051,040 83,1.272,09,17..2'. min2 2 2min2'' 2 =−−+=−−+= ππ - Bề rộng răng Rôto chỗ rộng nhất: ( ) ( ) ( )mmd Z hdDb rmixrZ 621,072,040 5,0.272,09,17..2'. max2 2 422' 2 =−−−=−−−= ππ Trong đó: Z2 =40 (rãnh) xác định ở mục 24 D’=17,9 (cm) xác định ở mục 25 dr2max = 7,2 (mm) xác định ở mục 34 dr2min =5,1 (mm) xác định ở mục 34 h42 =0,5 (mm) chọn ở mục 34 - Bề rộng trung bình của răng Rôto: )(625,0 2 621,062,0 2 '' 2 ' 2 2 cm bbb ZZtbZ =+=+= 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: ( ) )(433,451,0 6 12 2 4,59,17 6 1 2 ' 22 mmcm dh dD h r t g ==+−−= +−−= Trong đó: d1=5,1mm : đường kính đáy tròn Rôto chỗ nhỏ nhất, xác định ở trên hr2 =20 (mm): chiều cao của rãnh Rôto, xác định ở trên 38. Độ nghiêng rãnh Stato Để giảm bớt biên độ của các sóng bậc cao, ta có thể làm rãnh Stato, Rôto nghiêng, với cách dùng rãnh nghiêng ta sẽ có nghiều kiểu phối hợp rãnh Stato và Rôto, lấy độ nghiêng băndf một bước rãnh stato Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 23 ( )cmtbn 178,11 == , Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 24 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 39. Hệ số khe hở không khí - Phía Stato: δνδ .11 1 1 −= t tk , Trong đó: b41 =3,2 (mm) là miệng rãnh Stato t1 = 11,78 (mm) bước rãnh Stato,mục 10 δ =0,5 (mm) khe hở không khí, mục 23 Theo công thức 6- 11 Tr 67 Giáo trình TKMĐ: 6,3 5,0 2,35 7,0 2,3 5 2 41 2 41 1 = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = δ δν b b Thay số vào ta được: 18,1 05,0.6,3178,1 178,1 .1 1 1 =−=−= δνδ t tk - Phía Rôto: δνδ .22 2 2 −= t tk , Trong đó: 57,0 5,0 15 5,0 1 5 2 42 2 42 2 = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = δ δν b b t2 = 14 (mm) tính ở mục 27 02,1 5,0.57,014 14 .22 2 2 =−=−=⇒ δνδ t tk ⇒ 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.10 4 =1,6.0,73.1,2.0,05104 = 729,6 (A) Trong đó: Bδ =0,73 (T) mật độ từ thông khe hở không khí, tính ở mục 17 δ =0,05 (cm) bề rộng khe hở không khí, chọn ở mục 23 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 25 • • • B H 1 2 3 B1 B2 B3 H1 H2 H3 Ta đã biết trước toạ độ của 2 điiểm: Điểm 1(B1,H1) Điểm 3(B3,H3) Điểm 2(B2,H2=?) Ta cần tìm trị số H2 của điểm 2, khi ta đã có các giá trị: B1, B3, H1, H3. Tuyến tính hoá đoạn 1, 2, 3 và sử dụng công thức sau: 41. Mật độ từ thông ở răng Stato (tính lại việc chọn BZ1 =1,85 T( ở mục 18), Theo công thức 4- 22 Tr 62 Giáo trình TKMĐ: ( )T klb tlBB CZ Z 1,8595,0.11.5,0 178,1.11.73,0 .. .. 111 1 1 === δδ Trong đó: Bδ = 0,73 (T) tính ở mục 17 t1 = 1,178 (cm) tính ở mục 10 bZ1 =0,5 (cm) tính ở mục 21 kC1 =0,95 chọn ở mục 18 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 Với BZ1 =1,85 (T), ta dùng phương pháp nội suy từ 2 giá trị lân cận, tra bảng V-6 cho loại tôn Silic ∋12 ∗ 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: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 26 B B1 B2 B3 H H1 H2 =? H3 ( ) 13 12 1312 . BB BBHHHH − −−+= Áp dụng phương pháp nội suy trên để tìm HZ1 tại gí trị BZ1 =1,85 (T) B 1,8 1,85 1,9 H 17,7 21,45 25,2 ( ) ( )cmA21,458,19,1 8,185,1.7,172,257,171 =−−−+=ZH 43. Sức từ động trên răng Stato FZ1 =2.h’Z1.HZ1 =2.2,267.21,45 = 97,25 (A) Trong đó: h’Z1 =22,67 (mm) =2,267 (cm), tính ở mục 20 44. Mật độ từ thông trên răng Rôto Tương tự cách tính mật độ từ thông trên răng Stato ở công thức 42 ∗ Xét phía răng Rôto rộng nhất (bZ2max): (T) 1,73 0,95 . 11 . 0,62 1,4 . 11 . 0,73 === 222 2 min2 .. .. CZ Z klb tlBB δδ 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: ( ) ( )cmA6,147,18,1 7,173,1.3,137,173,13min2 =−−−+=ZH 46. Sức từ động trên răng Rôto FZ2 = 2h’Z2.HZ2 = 2.1,83.14,6 = 53,43 (A) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 27 Trong đó: h’Z2 =hr2-d/3=3-5,1/3=1,83 (cm), là chiều cao rãnh Rôto tính ở mục 37 47. Hệ số bão hoà răng Tính lại hệ số bão hoà răng đã chọn sơ bộ ở mục 6, theo công thức 4- 81 Tr72 Giáo trình TKMĐ: 2,1 6,729 43,5325,97729,621 =++=++= δ δ F FFFk ZZZ Trong đó: Fδ = 729,6 (A) tính ở mục 41 FZ1 = 97,25 (A) tính ở mục 44 FZ2 = 53,43 (A) tính ở mục 4 48. Mật độ từ thông trên gông Stato (tính lại việc chọn sơ bộ ở mục 19) ( )T1,5 95,0.11.3,2.2 10.00725,0 ...2 10. 4 111 4 1 ==Φ= Cg g klh B Trong đó: Φ = 0,00725 (W) tính ở mục 16 l1 =11 (cm) tính ở mục 7 kC1 =0,95 chọn ở mục 18 hg1 =2,3(cm) tính ở mục 22 49. Cường độ từ trường trên gông Stato Tra bảng từ hóa ở phụ lục V-9 ta được:Hg1=6,3 A/cm 50. Chiều dài mạch từ gông từ Stato Theo công thức 4- 48 Tr 67 Giáo trình TKMĐ: ( ) ( ) ( )cm54,19 2.2 3,22,27. 2 . 1 1 = −=−= ππ p hD L gng 51. Sức từ động trên gông Stato Fg1 =Lg1.Hg1 =19,54.6,3=123,1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 28 52. Mật độ từ thông trên gông Rôto ( )T1,5 95,0.11.2,3.2 10.00725,0 ...2 10. 4 222 4 2 ==Φ= Cg g klh B Trong đó: Φ = 0,00725 (W) tính ở mục 16 l2 =11(cm) tính ở mục 28 kC2 =0,95 chọn ở mục 28 hg2 =23 (mm) = 2,3 (cm) tính ở mục 38 53. Cường độ từ trường trên gông Rôto Tra đường cong và bảng từ hóa ở phụ lục V-9, dùng phương pháp nội suy ta được: Với Bg2=1,5 (T) ta tính được: A/cm)(3,62 =gH 54. Chiều dài mạch từ gông từ Stato Theo công thức 4- 53 Tr 68 Giáo trình TKMĐ: ( ) ( ) ( )cm04,6 2.2 3,24,5. 2 . 2 2 =+= += ππ p hd L gtg Trong đó: dt =5,4 (cm) đường kính trục Rôto, tính ở mục 26 hg2 = 2,3 (cm) tính ở mục 38 55. Sức từ động trên gông Stato Fg2 =Lg2.Hg2=6,04.6,3=38 (A) 56. Sức từ động tổng của toàn mạch Theo công thức 4- 82 Tr 73 Giáo trình TKMĐ F∑ = Fδ + FZ1 + FZ2 + Fg1 + Fg2 Trong đó: Fδ = 729,6 (A) Sức từ động khe hở không khí, tính ở mục 41 FZ1 = 97,25 (A) Sức từ động trên răng Stato, tính ở nục 44 FZ2 = 53,43 (A) Sức từ động trên răng Rôto, tính ở nục 47 Fg1 =123,1 (A) Sức từ động trên gông Stato, tính ở nục 52 Fg2 = 38 (A) Sức từ động trên gông Rôto, tính ở nục 56 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 29 Thay số vào ta được: F∑ = 729,6+ 97,25 + 53,43 + 123,1+ 38 = 1041,38 (A) 57. Hệ số bão hoà toàn mạch 43,1 6,729 38,1041 === Σ δ μ F Fk 58. Dòng điện từ hoá ∗ Theo công thức 4- 83 Tr 73 Giáo trình TKMĐ: ( )A kWm FpI dq 79,5 925,0.144.3.9,0 38,1041.2 ...9,0 . 111 === Σμ Trong đó: F∑ =1041,38 (A) tính ở mục 57 W1=144(vòng) số vòng dây của dây quấn Stato, tính ở mục 12 kdq1 =0,925 hệ số dây quấn Stato, tính ở mục 15 ∗ Dòng điện từ hoá tính theo đơn vị phần trăm: %4,26%100. 9,21 79,5%100.% 1 === dmI II μμ Trong đó: Iđm =21,9 (A) dòng điện đực mức, tính ở mục 2 Nhận xét: Với động cơ không đồng bộ có 2p=4 thì %μI =(30%-35%) .Do vậy giá trị %μI 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: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 30 lđ1 =Kđ1.τy1 + 2B1 Trong đó: Kđ1, B1 được tra trong bảng3- 4 Tr 49 Giáo trình TKMĐ, đối với loại động cơ 2p=4, phần đầu nối không băng cách điện ta có: Kđ1 =1,3 và B1 = 1,0 (cm) ( ) 1 1 .. 1 Z yhD r y += πτ là bề rộng trung bình của phần tử (theo công thức 3- 30) Trong đó: D = 18 (cm) đường kính trong Stato, tính ở mục 4 hr1 =2,3 (cm) chiều cao rãnh Stato, tính ở mục 20 Z1 =7,2 số rãnh Stato, tính ở mục 9 Thay số vào ta được: ( ) ( ) ( )cmyhD ry 28,1348 10.3,218. 72 . 1 1 =+=+= ππτ 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 Chiều dài trung bình 21 vòng dây của dây quán Stato l1/2 tb = l1 + lđ1 = 11 +19,264= 30,264 (cm) 61. Chiều dài dây quấn của 1 pha Stato l1 = 2.W1.l1/2 tb.10-2 =2.144.30,264.10-2 = 87,16 (m) 62. Điện trở tác dụng của dây quấn Stato ( ) 111 1 01 .. .75 San lR ρ= Trong đó: l1 =87,16 (m) chiều dài dây quấn của 1 pha Stato, tính ở mục 63 n1 =2 số sợi dây ghép song song, chọn ở mục 13 a1 =1 số nhánh song song, chọn ở mục 13 S1 = 1,99 (mm2) tiết diện dây dẫn, tính ở mục 13 ( ) ( )mmmCu 20 .0217,046175 Ω≈=ρ :là điện trở dây dẫn đồng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 31 ( ) ( )Ω===⇒ 476,099,1.1.2 16,87. 46 1 .. . 111 1 01 75 rSan lR ρ Tính theo đơn vị tương đối: 0,0474 220 9,21.476,0. 1 11 1 * === U IRR dm 63. Điện trở tác dụng của dây quấn Rôto ∗ Điện trở thanh dẫn: ( )Ω=== −− 5-2 2 2 2 4,27.10 112 10.11. 23 110.. r Altd S lR ρ Trong đó: ( ) ( )mmmAl 20 .0435,023175 Ω≈=ρ l2 = 11 (cm) chiều dài lõi sắt Rôto, tính ở mục 28 Sr2 =112 (mm2) diện tích rãnh Rôto, tính ở mục 36 ∗ Điện trở vành ngắn mạch: V V AlV SZ DR . 10... 2 2− = πρ Trong đó: DV = 15,8 (cm) đường kính trung bình của vành ngắn mạch D’ = 17,9 (cm) đường kính ngoài Rôto, tính ở mục 25 SV = 432 (mm2) diện tích vành ngắn mạch, tính ở mục 35 ( )Ω=== −−− 62 2 2 10.25,1 432.40 10.8,15.. 23 1 . 10.. . ππρ V V AlV SZ DR ∗ Điện trở Rôto: Theo công thức 5- 14 Tr 77 Giáo trình TKMĐ ta có ( )Ω= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +=Δ+= − − 4- 2 6 5 22 10486,0 72 sin.2 10.09,1.210.84,4 .2 π V td RRR Trong đó: Rtd =4,84.10-5 (Ω) điện trở thanh dẫn, tính trên RV =1,09.10-6 (Ω) Điện trở vành ngắn mạch, tính ở trên 3292,0 57 180.sin.2.sin.2 2 ===Δ ππ Z p Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 32 64. Hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato Theo công thức 5- 16 Tr77 Giáo trình TKMĐ ta có: ( ) ( ) 65,784 72 925,0.66.3.4...4 2 2 2 111 = == Z kWm dqγ 65. Điện trở Rôto sau khi quy đổi về Stato R’2 =γ.R2 = 784,65.0,486.10-4 =0,0381 (Ω) Tính theo đơn vị tương đối: 0145,0 220 73,83.0381,0. 1 1 ' 2 2 * === dm dm U IRR 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 1 241 1 1 1 ..2 785,0. .3 ββ λ k b h b h b bk b h rr r ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++−+= Trong đó: Các kích thước như hình vẽ br1 = brr1min =d1=6 (mm) bề rộng rãnh Stato phía miệng rãnh (mục 20) h2 =-(d1/2-2.c-c’) = -(7/2-2.0,4-0,5) = -2,2 (mm) chiều cao nêm h41 =0,5 (mm) h1 =hr1- 0,1.d2 - 2.c - c’ =36 - 0,1.9,4 - 2.0,4 - 0,5=33,76 (mm) b41= 3 (mm) kβ =f(β),k’β =f(β), được tính theo công thức 5-24,25 Giáo trình TKMĐ Với 90625,0 4 875,0.31 4 .31 875,0 4 833,0.31 4 .31 833,0 12 10 ' ' =+=+=⇒ =+=+=⇒ === β β β β τβ k k k y Thay số vào ta được: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 33 983,1 875,0. 3 5,0 7 2,2 7.2 5,0785,090625,0. 7.3 76,33 1 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +−−+=rλ 67. Hệ số từ dẫn tản tạp Stato Theo công thức 5- 39 Tr 82 Giáo trình TKMĐ ta có ( ) 1 411 2 111 1 .. .... .9,0 t tdq t k kkqt σδ ρλ δ = Trong đó: + t1 =13,3 (mm) bước rãnh Stato, tính ở mục 10 + q1 =4 tính ở mục 9 + kdq1 =0,925 tính ở mục 15 + σt1: Tra trong bảng 5- 2a Tr 86 với q1 =4; bước rút ngắn của dây quấn theo bước rãnh bằng 12-10=2 ta tra được giá trị 100σt1 =0,62 ⇒ σt1 =0,0062 + ρt1: Tra theo bảng 5- 3 Tr 86 Giáo trình TKMĐ, với loại rãnh làm nghiêng: q1 =4; tỉ số 193 572 == p Z ta tra được với q=4 và Z2/p=15 : ρt1= 0,9 với q=4 và Z2/p=20 : ρt1= 0,84 Ngoại suy ra ta có:với q=4 và Z2/p=19 : ρt1= 88,0)1920(1520 8,09,09,0 =−− −− ρt1 = 0,88 -Theo công thức 5- 41 Tr 83 999,0 7,0.3,13 3.033,01 . .033,01 2 1 2 41 41 =−= −= δt bk với: b41 =3 (cm) Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 34 t1 = 13,3 (cm) δ = 0,7 (cm) + kδ =1,15 tính ở mục 40 Thay số vào ta được: ( ) 233,10062,0. 15,1.7,0 999,0.88,0.925,0.4.3,13.9,0 2 1 ==tλ 68. Hệ số từ tản đầu nối Theo công thức 5- 44 Tr83 đối với dây quấn 2 lớp λđ1 =0,34. δl q1 .(lđ1 - 0,64.β.τ) = 0,34. 5,18 4 .(25,81 - 0,64.0,833.16) =1,27 Trong đó: lđ1 =25,81 (cm) chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato (mục 40) β = 0,833 tính ở mục 15 τ = 16 (cm) tính ở mục 5 69. Tổng hệ số từ dẫn tản Σλ1 =λr1 + λt1 + λđ1 = 1,983+1,233+1,27 = 4,486 70. Điện kháng tản dây quấn Stato Theo công thức 5- 20 Tr79 Giáo trình TKMĐ ta có: ( )Ω= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= Σ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= 253,0 486,4. 4.3 5,18. 100 66. 100 50.158,0 . . . 100 . 100 .158,0 2 1 1 2 11 1 λδqp lWfX Tính theo đơn vị tương đối: 0963,0 220 73,83.253,0. 1 11 1 * === U IX X dm Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 35 71. Hệ số từ dẫn tản rãnh Rôto ∗ Hệ số từ dẫn tản ở rãnh Rôto: loại rãnh hình quả lê0 Theo công thức 5- 30 Tr80 ta có: 42 4242 2 2 2 1 2 ..2 66,0 .8 . 1. .3 b hk b b S b b h r r +⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ −+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= πλ Trong đó: k=1 Sr2 =166,3 (mm2) diện túch rãnh Rôto (mục 36) b = dr2max =6 (mm) bề rộng rãnh Rôto phía miệng rãnh (mục 34) h1= hr2 - 0,1.d = 30 -0,1.6 =29,4 (mm) chiều cao rãnh Rôto (mục 34) h42=1mm,b42 =1,5 (mm) Thay số: 569,2 5,1 11. 6.2 5,166,0 3,166.8 6.1. 6.3 4,29 22 2 = +⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ −+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= πλr 72. Hệ số từ tản tạp Rôto Theo công thức 5- 40 Tr 83 ( ) 2 422 2 222 2 .. .... .9,0 σ δδ ρλ k kkqt tdq t = Trong đó: t2 =16,73 (mm) tính ở mục 27 Đối với dây quấn Rôto lồng sóc thì: 167,3 6.3 57 2.3 2 2 === p Zq và kdq2 = 1; ρt2 =1 với Rôto to lồng sóc rãnh nửa kín thì kt2 ≈ 1 σ2: được tra trong bảng 5- 2c Tr87 với 6 19 6.3 57 2.3 2 2 === p Zq ta ngoại suy giữa q2=3 và q2=20/9 q2=3 thì 100σ2=1,02 q2=19/6 thì 100σ2=0,82 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 36 92,0 )3 6 19( 3 6 20 82,002,102,1100 2 = − − −−=σ Thay số ta được: ( ) 726,10092,0. 15,1.07,0 1.167,3.673,1.9,0 2 2 ==tλ 73. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối: Theo công thức 5- 45 Tr84, với Rôto lồng sóc đúc nhôm, vòng ngắn mạch coi ở liền, sát với đầu lõi sắt Rôto: ba D lZ D VV d .2 .7,4log. .. .3,2 2'' 2 2 +Δ= δ λ Trong đó: DV = 27,4 (cm) đường kính trung bình của vành ngắn mạch (mục65) lδ’’ ≈ l2 =18,5 (cm) đối với Rôto lồng sóc không có rãnh thông gió 57 3sin.2.sin.2 2 ππ ==Δ Z p aV =3 (cm) và bV =2 (cm) kích thước vành ngắn mạch, tính ở mục 35 Thay số: 717,0 2.23 4,27.7,4lg. 57 3.sin.2.5,18.57 4,27.3,2 .2 .7,4 log. .. .3,2 22'' 2 2 =+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ =+Δ= πλ δ ba D lZ D VV d 74. Hệ số từ tản do rãnh nghiêng 518,0 673,1 33,1.64,1.5,0..5,0 22 2 2 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛= t bn trn λλ 75. Hệ số từ dẫn Rôto Σλ2 =λr2 + λt2 + λđ2 +λrn =2,569 + 1,726 + 0,717 +0,518 = 5,444 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 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 37 = 4.10-4 (Ω) 77. Điện kháng tản Rôto đã quy đổi về Stato X’2 =γ.X2 =784,65.4.10-4 =0,314 (Ω) Trong đó: ( ) 65,784 ...4 2 2 111 == Z kWm dqγ là hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato tính ở mục 66 78. Tính theo đơn vị tương đối 12,0 220 73,83.314,0. 1 1 ' 2' 2 * === U IXX dm 79. Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng) ( )Ω= −=−= 407,7 72,28 253,0.72,28220. 11 12 μ μ I XIU X Trong đó: U1 =220 (V) điện áp pha đặt vào dây quấn Stato Iμ =28,72 (A) dòng điện từ hoá, tính ở mục 59 X1 =0,253 (Ω) Điện kháng tản dây quấn Stato, tính ở mục 69 Tính theo đơn vị tương đối: 82,2 220 73,83.407,7. 1 112 12 * === U IX X dm 80. Điện kháng tản khí xét đến rãnh nghiêng - Xét góc rãnh nghiêng: Theo công thức Tr 88 Giáo trình TKMĐ: n pbc c .2. ππτγ == Trong đó: bc =1,33 (cm): độ nghiêng của rãnh, tính toán ở mục 39 0 0 5 72 1.360 72 1 5,30. 33,1 . 1 ==⇒=== cD b n C γππ (điện) 3,30 253,0.72,28 220 . 1 1 === XI U μ ε Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 38 Tra bảng 5- 3 Tr91, Giáo trình TKMĐ ta xác định được trị số của σn =1,05 (σn: là hệ số rãnh nghiêng) X’1n = σn,X1 =1,05,0,9307 = 0,9772 (Ω) X’2n =σn,X’2 = 1,05,0,5737 = 0,6024 (Ω) 83. Tính lại trị số kE 97,0 220 253,0.72,28220. 1 11 ' =−=−= U XIU kE μ Trị số này không sai khác nhiều so với trị số kE =0,975 đã chọn sơ bộ ở mục 3, ta tính độ sai lệch tương đối: ( ) ( ) ( ) %1%513,0%100. 975,0 975,097,0 %100.% <=−= −=Δ chän chänto¸n rÝnh E EE E k kk k nên không cần tính lại. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 39 CHƯƠNG VI: TỔN HAO TRONG THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 81. Trọng lượng răng Stato GZ1 = Fe.Z1.hr1.bZ1.l1.kC1.10-3 Trong đó: Fe = 7,8 (kg/m3) trọng lượng riêng của thép làm răng Stato hZ1 = 3,13 (cm) chiều cao răng Stato, tính ở mục 20 bZ1 = 0,65 (cm) bề rộng răng Stato, tính ở mục 21 l1 =18,5 (cm) chiều dài lõi sắt Stato, tính ở mục 6 kC1 =0,95 hệ số ép chặt lõi sắt Stato, chọn ở mục 18 ⇒ GZ1 =7,8.72.0,65.3,13.18,5.0,95.10-3 = 20,08 (kg) 82. Trọng lượng gông từ Stato Gg1 = Fe.l1.lg1.hg1.2p.kC1.10-3 Trong đó: lg1 = 21,06 (cm) chiều dài mạch từ gông từ Stato, tính ở mục 55 hg1 = 3,47 (cm) chiều cao gông từ Stato, tính ở mục 22 ⇒ Gg1 =7,8.18,5.21,06.3,47.6.0.95.10-3 = 60,1 (kg) TỔN HAO CHÍNH TRONG THÉP 83. Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato ∗ Tổn hao trong răng: Theo công thức 6- 2 Trang 94 TKMĐ ta có: PFeZ1 =kgiacông Z1.pFeZ1.GZ1. 12 ZB . 10-3 Trong đó: pFeZ1=2,5 • kgiacông Z1 =1,8 hệ số gia công răng Stato, đối với động cơ có P ≤ 250 (KW) • GZ1 = 20,08 (kg) trọng lượng răng Stato, tính ở mục 75 Thay số vào ta được: PFeZ1 =1,8.2,5.1,7882 .20,08.10-3 = 0,289 (KW) ∗ Tổn hao trong gông Stato Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 40 PFeg1 =kgiacông g1.pFeg1.Gg1.10-3 (Theo công thức 6-3 Trang 94 TKMĐ) Trong đó: Gg1 = 60,1 (kg) trọng lượng gông từ Stato, tính ở mục 76 kgiacông g1 =1,6 hệ số gia công gông Stato, với Pđộng cơ ≤ 250 (KW) Thay số vào ta được: PFeg1 = 1,6.2,5.1,32 .60,1.10-3 = 0,4063 (KW) ∗ Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato: PFe1 =PFeZ1 + PFeg1 = 0,289 + 0,4063 = 0,6953 (KW) TỔN HAO PHỤ TRONG THÉP STATO VÀ RÔTO 84. Tổn hao bề mặt trên răng Stato Theo công thức 6-7 trang 142 [ ] 71141111 10.... −−= lZbtpP bmbm Trong đó : ( ) ( ) 876,218 673,1.2768,0.10. 10000 1000.57.5,1.5,0 ..10. 10000 ...5,0 2 5,1 2 20 5,1 12 0 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= tBnZkpbm Với : β0 = 0,29 b41/δ = 3/0,7 = 4,285 B0 = β0.kδ.Bδ = 0,29.1,15.0,83 = 0,2768 Thay số vào ta có : )(0379,0 10.876,218.5,18).03,033,1.(72 7 Kw Pbm = −= − 85. Tổn hao bề mặt trên răng rôto Theo công thức Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 41 7224222 10..)..( −−= bmbm plbtZP Trong đó : ( ) ( ) 08,70 33,1.1432,0.10. 10000 1000.72.2.5,0 ..10. 10000 ...5,0 2 5,1 2 10 5,1 11 0 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= tBnZkpbm Với : β0 = 0,15 b42/δ = 1,5/0,7 = 2,143 B0 = β0.kδ.Bδ = 0,15.1,15.0,83 = 0,1432 Thay số vào ta có : )(011255,0 0810,70.5,18).015,0673,1.(57 7 Kw Pbm = −= − 86. Tổn hao đập mạch trên răng Stato Theo công thức 6-13 Trang 97 TKMĐ, với loại thép ∋12 ta có: 31 2 13 12 10.... 10 ..11,0 −⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= Zdm GBnZm¹ch1dËpP Trong đó: _ Z2 =57 số rãnh Rôto _ n ≈ n1 = 1000 (Vòng/phút) tốc độ đồng bộ _ GZ1=20,08 (Kg) _ Bđm1: biên độ dao động của từ trường trong vùng liên thông răng (rãnh) Rôto và Stato theo vị trí tương đối của rãnh Rôto và Stato, Theo công thức 6-10 Trang 97 TKMĐ ta có: 1 2 2 1 ..2 . Zdm Bt B δγ= Trong đó: 643,02 =ν tính ở mục 39  = 0,7 (mm) khe hở không khí, tính ở mục 23 t2 = 16,73 (mm) tính ở mục 27 ( )TBZ 1,731 = tính ở mục 42 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 42 ( )TB t B Zdm 0,0232773,1.73,16.2 7,0.643,0. .2 . 1 2 2 1 ===⇒ δγ Thay số vào ta được tổn hao đập mạch trong răng Rôto là: ( )KW0,003886 10.08,20.02327,0. 10 1000.57.11,0 3 2 3 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= −m¹ch1dËpP 87. Tổn hao đập mạch trong răng Rôto Theo công thức 6-13 Trang 97 TKMĐ, với loại thép ∋12 ta có: 32 2 24 1 10...10. 10 ..11,0 −⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= Zdm GBnZm¹ch2dËpP Trong đó: Z1 =72 số rãnh Stato, tính ở mục 9 n = n1 = 1000 (Vòng/phút) tốc độ đồng bộ GZ2 Trọng lượng sắt răng Rôto, được tính theo công thức: GZ2 = Fe.Z2.hZ2.bZ2.l2.kC2.10-3 Trong đó: Fe = 7,8 (kg/m3) trọng lượng riêng của thép làm răng Stato hZ2 =2,8 (cm) chiều cao răng Rôto, tính ở mục 37 bZ2 = 0,849 (cm) bề rộng răng Rôto, tính ở mục 37 l2 =18,5 (cm) chiều dài lõi sắt Rôto, tính ở mục 28 kC2 =0,95 hệ số ép chặt lõi sắt Rôto, chọn ở mục 28 Z2 = 57 số rãnh Stato, tính ở mục 24 ⇒ GZ2 =7,8.57.2,8.0,849.18,5.0,95.10-3 = 18,575 (kg) Tính Bđm2: biên độ dao động của từ trường trong vùng liên thông răng (rãnh) Stato và Rôto theo vị trí tương đối của rãnh Stato và Rôto, Theo công thức 6-10 Trang 97 TKMĐ ta có: tbZdm Bt B 2 1 1 2 ..2 .δγ= Trong đó:  = 1,978 tính ở mục 40  = 0,7 (mm) khe hở không khí, tính ở mục 23 t1 =1,33(cm) bước rãnh Stato, mục 10 BZ2tb = 1,73 (T) tính ở mục 45 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 43 ( )TB t B tbZdm 0,0973,1.3,13.2 7,0.978,1. .2 . 2 1 1 2 ===⇒ δγ Thay số vào ta được tổn hao đập mạch trong răng Rôto là: ( )KW 0,085810.575,18.09,0.10. 10 1000.72.11,0 3 2 4 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= −m¹ch2dËpP 88. Tổng tổn hao trong thép lúc không tải Theo công thức 6-15 Trang 97 TKMĐ ta có PΣFe = PFe1 + PbmZ1 + PđmZ1 + PbmZ2 + PđmZ2 = = 0,6053 + 0,0379 + 0, 003886+ 0,011255 + 0,0858 = 0,744141 (KW) Trong đó: PFe1: tổn hao cơ bản (chính) trong lõi sắt, tính ở mục 77 PbmZ1: tổn hao bề mặt răng Stato (tổn hao phụ), tính ở mục 78 PđmZ1: tổn hao đập mạch răng Stato, tính ở mục 79 PbmZ2: tổn hao bề mặt răng Rôto, tính ở mục 80 PđmZ2: tổn hao đập mạch răng Rôto, tính ở mục 81 89. Tổn hao đồng trong dây quấn Stato Theo công thức 6-17 Trang 98 TKMĐ ta có: 312111 10... −= RImPCu Trong đó: m1 =3 số pha dây quấn Stato I1 = 83,73 (A) dòng điện trong dây quấn Stato R1 = 0,062 (Ω) điện trở tác dụng dây quấn Stato tính ở mục 64 Thay số vào ta được: ( )KW1,30410.062,0.73,83.310... 3231211 === −−RImPCu 90. Tổn hao đồng trong dây quấn Stato Theo công thức 6-17 Trang 98 TKMĐ ta có: 322222 10.'.'. −= RImPCu Trong đó: m2 =3 số pha dây quấn Stato Đồ án tốt nghiệp Thiết kế động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc 44 I’2 (A) dòng điện trong dây quấn rôto R1 = 0,062 (Ω) điện trở tác dụng dây quấn Stato tính ở mục 64 Hệ số dòng điện: 43,6 57 925,0.66.6..6 2 11 === Z kw K dqI Dòng điện rôto qui đổi về stato: )(983,76 43,6 495' 22 AK II I === Thay số vào ta được: ( )KW0,677410.0381,0.983,76.310.'.'. 32322222 === −−RImPCu 91. Tổn hao cơ Tổn hao cơ hay tônả hao vì ma sát phụ thuộc vào áp suất trên bề mặt ma sát, hệ số ma sát và tốc độ chuyển động tương đối của bề mặt ma sát, Theo công thức 6-28 Trang 100 TKMĐ đối với loại động cơ không có rãnh thông gió hướng kính và có quạt thổi ngoài vỏ,theo công thức 6-19 ta có: