Đề tài Thiết kế động cơ không đồng bộ một pha công suất nhỏ điện dung làm việc

ụựi tuù laứm vieọc CL luoõn noỏi vụựi maùch coứn cuoọn khụỷi ủoọng CK chổ noỏi vaứo maùch trong thụứi gian khụỷi ủoọng . U M A I a IA K Cl CK Cl CL+Ck IB Mủm Mmax MK B Sủm Sk 0,5 1 S Sụ ủoà maộc maùch ủieọn a, vaứ ủaởt tớnh cụ b cuỷa ủoọng cụ khoõng ủoàng boọ vụựi tuù khụỷi ủoọng  vaứ tuù laứm vieọc Khi khụỷi ủoọng cuừng nhử khi laứm vieọc ủoọng cụ luoõn laứm vieọc vụựi hai pha do ủoự caực cuoọn daõy A vaứ B chieỏm soỏ raừnh nhử nhau treõn stato . NZA=NZB=NZS/2 vụựi NZS soỏ raừnh stato Nhaốm muùc ủớch nhaọn ủửụùc chổ soỏ naờng lửụùng cao caực thoõng soỏ cuỷa ủoọng cụ vaứ ủieọn dung cuỷa tuù ủieọn laứm vieọc caàn tớnh choùn sao cho ủaỷm baỷo tửứ trửụứng ụỷ cheỏ ủoọ ủũnh mửực laứ tửứ trửụứng troứn K=WB/WA = tgAủm Xc=XAủm+XBủm= XAủm /cosAủm Trong ủoự : Aủm , XAủm , XBủm caực thoõng soỏ cuỷa ủoọng cụ ụỷ taàn soỏ quay ủũnh mửực . ẹieọn dung cuỷa tuù khụỷi ủoọng choùn sao cho toồng ủieọn dung (CK+CL) ủaỷm baỷo ủửụùc giaự trũ caàn thieỏt cuỷa moõmen khụỷi ủoọng MK=(2,0__2,2)Md = (0,5__0,9)            cos= (0,8__0,95) Mmax=(1,8__2,5) ẹOÄNG Cễ KHOÂNG ẹOÀNG BOÄ MOÄT PHA VOỉNG CHAÄP ẹoọng cụ khoõng ủoàng boọ moọt pha coự keỏt caỏu ủụn giaỷn nhaỏt , neõn reỷ nhaỏt laứ ủoọng cụ voứng chaọp . ủoọng cụ naứy coự moõmen khụỷi ủoọng nhoỷ vaứ thửụứng ủửụùc sửỷ duùng trong trửụứng hụùp moõmen khụỷi ủoọng chieỏm tửứ 10 - 40% moõmen ủũnh mửực. Doứng tửứ hoaự chaùy trong cuoọn kớch thớch O taùo ra luoàng tửứ thoõng ủaọp maùch moọt phaàn luoàng tửứ thoõng ủi qua cửùc tửứ khoõng bao boùc bụỷi voứng ngaộn maùch ’ vaứ phaàn coứn laùi ” moực voứng vụựi voứng ngaộn maùch K , dửụựi taực duùng cuỷa caực luoàng tửứ thoõng trong voứng ngaộn maùch xuaỏt hieọn Sẹ ẹ cuoọn ửựng EK chaọm sau V goực 900 theo thụứi gian . doứng ủieọn IK chaùy trong voứng ngaộn maùch do ủieọn caỷm cuỷa voứng chaọm sau EK moọt goực K vaứ taùo ra luoàng tửứ thoõng K truứng pha vụựi Ik ta coự V=”+K nhử vaọy Vvaứ ’ leọch pha nhau goực theo thụứi gian vaứ theo khoõng gian taùo ra tửứ trửụứng elip vỡ : ’ ; + 1800 moõmen khụỷi ủoọng Mkủ =(0,2__0,5) Mủm toỏc ủoọ quay : n=nủb. =25__40% cos= o,4__0,6 moõmen cửùc ủaùi : Mmax =( 1,1__1,25)Mủm Phần hai Thiết kế động cơ không đồng bộ một pha công suất nhỏ điện dung làm việc Chương I: Xác định kích thước chủ yếu công suất định mức của động cơ không đồng bộ pha đẳng trị : PdmIII = b1.Pđm = 1,3. 370 = 481 ( W) Trong đó : PdmIII = 1.3 là hệ số tra từ TL-1 trang 19. Công suất tính toán của động cơ ba pha đẳng trị : hIIIcosjIII = 0,75: Hiệu suất điện năng (tra hình 1-1 trang 20TL-1) 3.> Chọn tải đường như sau : - : hệ số tỷ lệ giữa hai đường kính trong và đường kính ngoài - 2p = 4: Số cực - : Hệ số tỷ lệ giữa chiều dài lõi thép với đường kính trong. Nếu ta chọn l nhỏ sẽ làm cho máy ta thiết kế dài ra và ngược lại - Chọn tải đường: A = 220 (A/cm2) - xét đến yêu cầu tiếng ồn ta chọn:Bd = 0,7:Mật độ từ thông khe hở không khí 4.> Đường kính ngoài Stato: Căn cứ vào bảng đường kính ngoài tiêu chuẩn theo chiều cao tâm trục trang 20 (TL-1) Ta chọn: Dn = 11,6 (cm) = 116 (mm) 5>. Đường kính trong Stato: D = KD. Dn = 0,65 . 11,6 = 7,5 (cm) Lấy D = 7,5 (cm) =75(mm) 6>. Bước cực: chọn 1 = 5,9(mm) 7.> Chiều dài lõi sắt Stato và rôto: Chiều dài lõi sắt stato tính toán được xác định theo hệ số kết cấu l với l =1 Ta có: ls = lR = l.D = 1. 7,5 = 7,5 (cm) = 75(mm) - Chọn khe hở không khí :chọn khe hở không khí càng nhỏ thì tổn hao không tải và hệ số cosj nhỏ nhưng nếu chọn khe hở không khí nhỏ quá thì vấn đề công nghệ không đáp ứng được và làm sóng bậc cao tăng lên . thường chọn khe hở không khí d=0,2á0,3 trang 26 TL-1 chọn :d = 0,03 (cm) = 0,3 (mm) chiều dài l=ls=lR=7.5(cm) chương ii: dây quấn ,rãnh và gông stato Số rãnh stato và rôto: - Việc chọn số rãnh stato và rôto (ZS vàZR) của động cơ điện công suất nhỏ quan hệ mật thiết với nhau và khi xét đến quan hệ đó phải chú ý những yếu tố sau : - Trên đặc tính mômen M=f(n) không có chỗ lõm nhiều do mômen ký sinh đồng bộ và không đồng bộ sinh ra . - Tổn hao do phần răng sinh ra nhỏ nhất . - Động cơ khi làm việc , tiếng ồn do lực hướng tâm sinh ra nhỏ nhất Để giảm tới mức tối thiểu ảnh hưởng của mômen ký sinh đồng bộ, không đồng bộ và tiếng ồn, ta chọn số rãnh Stato và rôto với tỷ lệ ZS = 24 và ZR =17 - Ngoài ra khi đã chọn đường kính ngoài stato việc chọn số rãnh stato ZS còn phụ thuộc vào chiều rộng răng nhỏ nhất mà công nghệ cho phép - Tỷ số ZS/ZR chọn được phù hợp với quy định trong bảng 2-1 và phù hợp rãnh stato, rôto này được dùng trong bảng thống nhất. Tỷ số rãnh stato của dây quấn chính và phụ trong động cơ điện dung chọn ZA =ZB =12. 8.> Số rãnh dây quấn chính và phụ dưới mỗi cực : Trong động cơ điện dung thường lấy số rãnh của 2 pha dưới mỗi cực bằng nhau, do đó: q=QA =QB =3 (rãnh). 9.>Dùng dây quấn đồng khuôn phân tán 2 mặt phẳng. Như vậy đây là dây quấn bước đủ. 10>. Hệ số dây quấn Stato: Hệ số dây quấn Stato được tính như sau: 11>. Từ thông trong khe hở không khí: f = ad. t. l. Bd. 10-4 = 0,64. 5,9. 7,5. 0,7.10-4 = 19,8.10-4(Wb) Trong đó : chọn sơ bộ Ks = 1,11: Hệ số sóng tra đường cong hình 2.16 trang 46 TL-1 ad = 0,64: hệ số cung cực từ =5,9 (cm) (mục 6) lS= 7,5 (cm) (mục 7) Bd= 0,7 T 12.> Số vòng dây của dây quấn chính: (vòng) Lấy 456 (vòng) Trong đó : KE= 0,83 theo TL1 trang 44 f =19,8 .10-4 (wb) (mục 11) f= 50 Hf KdqA= 0.91 (mục10) 13.> . Số thanh dẫn trong một rãnh lấy UrA = 76 (thanh) Trong đó : a =1 là số mạch nhánh song song . Vì số vòng dây không thay đổi nên ta không điều chỉnh lại 14.> . Dòng điện định mức của dây quấn chính (xác định sơ bộ): Số liệu ban đầu: Pđm =370W Uđm =220V Trong đó:hIIIcosjIII= 0.66 tra từ đường biểu diễn 1-3 theoTL 1 trang 21 15.> Tiết diện dây quấn chính Stato: Trong đó: n = 1: Số mạch nhánh song song JSA = 8 (A/mm2): Mật độ dòng điện (sơ bộ) trong dây quấn chính theo TL-1 trang 48 Theo TL- 1 trang 281 chọn tiết diện dây dẫn chuẩn SSA=0.221 (mm2) Như vậy đường kính của dây d/ dcđ= 0.53/0.585(mm) - Chọn dây dẫn Men ký hiệu p ẫB -2 16.> Tổng tiết diện dây dẫn đồng trong rãnh : SSAD = SSA . URA =0,221.76 =16,8 (mm2) Rãnh và gông stato - Việc chọn rãnh và kích thước rãnh ta dựa vào tiết diện dây dẫn trong rãnh để chọn rãnh stato thích hợp có ba dạng rãnh - Rãnh quả lê có khuôn dập đơn giản nhất ,từ trở ở đáy rãnh tương đối thấp vì vậygiảm được sức từ động không cần thiết trên răng . - Dạng rãnh hình nửa quả lê có diện tích lớn hơn quả lê. - Diện tích rãnh hình thang có diện tích lớn nhất nhưng tính công nghệ kém hơn dạng rãnh nửa quả lê . - Từ đó theo tổng diện tích rãnh ta tính được chọn rãnh hình nửa quả lê 17.> . Sơ bộ định chiều dày của răng. - Lõi sắt động cơ điện này dùng thép kỹ thuật điện cán nguội ký hiệu 2211. Hệ số ép chặt kC =0,97. Bề mặt lá tôn không phủ sơn cách điện. + Sơ bộ chọn chiều rộng răng Stato bZS như sau: Trong đó: - Bd = 0,7 (T) mật độ từ thông khe hở không khí - BZS = 1,5 (T): Mật độ từ thông răng Stato (Sơ bộ chọn) - tS : bước răng stato 18.> Bước răng Stato: Trong đó : D=75 (mm) (mục 5) 19.> Sơ bộ định chiều cao gông: Trong đó : bZS= 4,7 (mm) (mục 17) 2p=4 nên p =2 20.> chọn kích thước rãnh : - Theo TL- 1 trang 57 ta chọn - Chiều rộng miệng rãnh .b4S= dcđ+ (1.1 á1,5) = 0.585+1,21 =1.8 *(mm) - Chiều cao miệng rãnh h4S = 0,6(mm) 21.> Các kích thước rãnh khác: Trong đó : D = 75 (mm) (mục5) Dn = 116 (mm) (mục 4) bZS = 4,7 (mm) (mục17) hgS = 11,3 (mm) (mục19) 22. >Chiều cao rãnh Stato: Trong đó : Dn= 116 (mm) (mục 4) D =75 (mm) (mục5) hgS= 11,3 (mm) (mục19) 23.> Chiều cao phần thẳng của rãnh: Trong đó : hrS = 9,2 (mm) (mục21) b2S =7,5 (mm) (mục 21) hn= 2 (mm) (mục 20) 24.> Diện tích rãnh trừ nêm: Trong đó: hn = 2(mm): chiều cao nêm d1S= 6(mm) (mục 21) b2S =7,5 (mm) (mục 21) h4S 0,6 (mm) (mục20) 25.> Diện tích cánh điện rãnh: - Cách điện rãnh của động cơ công suất nhỏ 4A là một lớp bìa dán mỏng tổng hốp chiều dày cách điện là 0,3 (mm) Tên Vật liệu Kích thước (mm) Chú thích Dây dẫn Cách điện rãnh Nêm p ẫB –2 tấm cách điện cách địên 0,3 0,2 Một mặt của rãnh 26.> Diện tích cách điện : Scđ = C.(b2S + 2.hrs) = 0,3 (7,5+2.9,2) = 7,77 (mm2) Với : C = 0,3 (mm) chiều dày cách điện hrS= 9,2 (mm) (mục 23) b2S= 7,5 (mm) (mục 21) 27.> Diện tích rãnh có ích: Sr = S’rs - Scđ = 44,55 -7,77 = 36,78 (mm2) 28.> Hệ số lấp đầy rãnh: Klđ = Trong đó: UrA = 76 (thanh): số thanh dẫn trong một rãnh. dcđ = 0,585(mm): đường kính dây kể cả cách điện. 29.>Chiều cao gông stato thực sự: Trong đó :Dn= 116 (mm) (mục 4) D =75 (mm) (mục5) hrS =9,2 (mm) (mục 22) 30.>.Bề rộng răng stato: *Kích thước rãnh Stato bZS = 4,74 (mm) ; hgS = 11,3 (mm) ; b4S = 1,8 (mm)            h4S = 0,6 (mm) ; hrS = 9,2(mm) ; b2S = 7,(mm); h12S = 5, 6 (mm) kích thước rãnh stato chương III: DÂY QUấN - Rãnh Và gông rô to - rãnh rôto có dạng hình tròn , quả lê thường là rãnh miệng kín để đảm bảo độ bền của khuôn dập và tiện cho việc đúc nhôm . - chọn rãnh rôto dựa vào tiết diện thanh dẫn vì vậy để đảm bảo thanh dẫn của lồng sóc rôto ta chọn rãnh hình quả lê . - kích thước rãnh rôto (gông, rãnh ,thanh dẫn , lồng sóc và vành ngắn mạch) một mặt phụ thuộc vào mật độ từ thông cho phép của răng và gông rôto trong điều kiện ít tiếng ồn mặt khác phụ thuộc vào năng lực quá tảicủa máy điện mmax= Mmax/Mđm . - Để cho nhôm có thể lấp đầy đáy rãnh khi đúc đường kính đáy d2R không được nhỏ hơn 2,5mm. Ta chọn d2R = 3mm 31.> Đường kính ngoài rôto: D’= D - 2.d = 75 – 2. 0,3 = 74,4 (mm) Với : d =0,3 ( mm ) ( mục 7) D=75 (mm) (mục5) 32.> Đường kính trong rôto : Dt = 0,30. D =0,3 . 75 = 22,5(mm) 33.> Bước răng rôto : tR= Với : D’= 74,4 (mm) (mục31) 34.> Bề rộng răng rôto: Trong đó: BZR = 1,5(T) : mật độ từ thông răng rôto (Sơ bộ chọn) Bd =0,7 T (mục 4) KC =0,97 (mục 17) 35.> Đường kính rãnh rôto: Trong đó : D= 75 (mm) (mục 5) d= 0,3 (mm) (mục 7) bZR =5,6 (mm) (mục 34) - Theo TL1 trang 67 chọn: - Lấy chiều cao miệng rãnh h4R = 0,6 (mm) - Chiều rộng miệng rãnh b4R = 1,2 (mm) - Đường kính đáy d2R= 3 (mm) 36. Chiều cao phần thẳng của rãnh rôto: Trong đó : D = 75 (mm) (mục 5) D1R = 5,9 (mm) (mục 35) h4R = 0,4 ( mm) (mục 35) bZR= 6,6 (mm) (mục 34) = 0,3 (mm) (mục 7) d2R = 3 (mm) (muc 35) 37.> Chiều cao rãnh rôto: hrR = 0,5 (d1R + d2R) + h12R + h4R = 0,5(5,9 +3) + 7,9 + 0,5 = 12,75( mm) Trong đó : d1R =5,9 (mm) (mục 35) d2R = 3 (mm) (mục 35) h4R = 0,4( mm) (mục 35) h12R= 7,9 (mm) (mục 36) 38.> Chiều cao gông: Trong đó : D’ = 74,4 (mm) (mục 31) Dt = 22,5 (mm) (mục 32) hrR = 12,75 (mm) (mục 37) 39.> Diện tích rãnh rô to: Trong đó : d1R = 5,9 (mm) (mục 35) d2R = 3 (mm) (mục 35) h12R= 7,9 (mm) (mục 36) 40.>Bề rộng răng rôto: Kích thước rãnh rôto h4R= 0,4 (mm) d1R= 5,9(mm) d2R=3(mm) b4R=1,2(mm) h12R =7,9(mm) hrR=12,75(mm) Chương IV: Tính toán mạch từ - Tính toán mạch từ bao gồm tính toán đòng điện từ hóa Im. Thành phần phản kháng của dòng điện không tải và điện kháng tưong ứng với khe hở không khí làXm. - Lõi sắt động cơ điện này dùng thép kỹ thuật điện cán nguội ký hiệu 2211. Hệ số ép chặt lấy KC = 0,97, bề mặt lá tôn không phủ sơn cách điện. 41.> Hệ số khe hở không khí: ị kd = kdS. kdR = 1,11.1,04 =1,154 Trong đó: b4S = 1,8(mm): (mục 20) tS = 9,8(mm): (mục 18) tR= 13,75 (mm) (mục 33) b4R= 1,2 (mm) (mục 35) d = 0,3 (mm) (mục7) 42.> Sức từ động khe hở không khí: Fd = 1,6 Kd . Bd . d .104 = 1,6.1,154.0,7.0,03.104 = 387,74 (A) Trong đó: Bd= 0,7 T (mục 4) Kd = 1,154 (A) (mục 41) d =0,03 (mm) (mục 7). 43.>Mật độ từ thông răng ở Stato: Trong đó : bZS= 4,7 (mm) (mục 17) tS= 9,8 (mm) (mục 18) Bd = 0,7 T (mục 4) 44.> Cường độ từ trường trên răng stato: Theo phụ lục 1-1 trang 280. Ta có BZS = 1,5(T) ị HZS = 11.2 (A/cm) 45.> Sức từ động trên răng Stato: FZS = 2.HZS.hrS = 2.11,2.0,92 = 20,6 (A) Trong đó: hZS = hrS = 0,89 (cm) (vì rãnh stato chọn hình nửa quả lê nên chiều cao tính toán băng chiều cao rãnh) 46.> Mật độ từ thông ở răng rôto: Trong đó: tR = 13,75(mm): bước răng rôto.(mục33) bZR = 6,6(mm): chiều rộng răng rôto. (mục34) 47.> Cường độ từ trường trên răng rôto: Theo phụ lục 1-3 TL- 1 trang 280 : Ta có: BZR = 1,5 (T) ị HZR = 11,2(A/cm) 48.> Sức từ động trên răng rôto: FZR = 2.hZR.HZR = 2.1,23.11,2 = 27,55 (A) Trong đó: hZR = hrR – 0,1.dR = 13,75 - 01.4,45 =12,3(mm) dR = hrR= 12,75 (mm) (mục 37) d1R= 5,9 (mm) (mục35) d2R = 3 (mm) (mục35) 49.> Hệ số bão hòa răng: Trong đó : Fd = 387,74 (A) (mục42) FZS= 20,6 (A) (mục 45) FZR =27,55 (A) (mục 48) 50.> Kiểm tra lại hệ số kZ: Trị số này gần đúng với giả thiết ban đầu nên không cần tính lại. Chọn : kZbđ = 1,11 (mục 12) 51.> Mật độ từ thông ở gông Stato: Trong đó : f = 19,8.10-4 (wb) (mục 11) hgS= 11,3 (mm) (mục 19) lS = 7,5 (mm) (mục 7) 52.> Cường độ từ trường trên gông stato: Theo bảng 1-2: TL-1 trang 279 với : BgS = 1,2(T) ịHgS = 4,1(A/cm) 53.> Sức từ động ở gông Stato: Trong đó : HgS = 4,1 (A) ( mục 51) Dn = 116 (mm) (mục 4) hgS = 13,2 (mm) (mục 29) 54. Mật độ từ thông trên gông rôto: Trong đó :hgS = 13,2 (mm) (mục 29) lR = 75 (mm) (mục 7) KC = 0,97 55.> Cường độ từ trường trên gông rôto: Theo phụ lục 1-3:trang 279 BgR = 1,02(T) ị HgR = 2,84(A/cm) 56.> Sức từ động trên gông rôto: Trong đó : Dt = 22,5 (mm) (mục 32) hgR = 13,2 (mm) (mục 38) HgR= 2,84 (A/cm) (mục53) 57.> Sức từ động của mạch từ: F = Fd + FZS + FZR + FgS + FgR= 387,74 +20,6+ 27,55 + 33,7 + 8 = 477,6(A) Trong đó : F d = 387,74 (A ) (mục 42) FZS = 20,6 (A) (mục 45) FZR=27,55 (A) ( mục 48) FgS = 33,7 (A) (mục 53) FgR = 8 (A) (mục 56) 58.> Hệ số bão hòa toàn mạch: Trong đó : K =477,6 (A) (mục 57) kd = 387,74 (A) (mục 42) 59.> Dòng điện từ hóa: Trong đó : F = 447,6 (A ) (mục 57) WSA = 456 (vòng ) (mục 12) Kdq = 0,91 (mục 10) m=2 60.> Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí: Trong đó : KE= 0,,83 (mục 12) Uđm =220 (v) Im = 1,278 (A) (mục 59) 61.> Tính theo đơn vị tương đối: Chương V: trở kháng của dây quấn stato và rôto Xác định thành phần trở kháng stato - Độ chính xác của tính toán động cơ điện dung phụ thuộc vàp độ chính xác của tính toán tham số. Vì vậy việc xác định điện trở và điện kháng dây quấn stato và rôto là rất quan trọng 62.> Chiều dài bình quân phần đầu nối dây quấn chính: lđ = K1.t1 .b + 2.B = = 1,3. = 10,5 (cm) - Trong đó: D = 75 (mm) (mục 5) -Theo TL-1 trang 71 ta chọn : k1 = 1,3: Hệ số kinh nghiệm B = 0,5á1,5: Hệ số kinh nghiệm :Chọn B = 1 63.> Chiều dài bình quân nửa vòng dây ltb = l1 + lđ = 7,5 + 10,5 = 18 (cm) 64.> Tổng chiều dài dây dẫn của đường dây quấn chính: LSA = 2.ltb.wSA.10-2 = 2.18.456.10-2 = 164,16 (m) Trong đó : WSA = 4566(vòng) (mục 12) Ltb =18 (cm)(mục 63) 65. >Điện trở tác dụng của dây quấn chính stato: Trong đó: Theo TL-1 trang72 : r75 = 1/46 (Wmm2/m) điện trở suất của dây đồng ở nhiệt độ 750C đối với cách điện cấp B SSA = 0,221 (mm2) tiết diện dây dẫn đồng. (mục 15) 66.> Tính theo đơn vị tương đối: 67.>Hệ số từ tản rãnh Stato(dây quấn một lớp hình sin nửa quả lê): .kb1 Trong đó: Kb = Kb1 = 1 hệ số theo bước ngắn của dây quấn (Tra bảng 4.2- Trang 74 – TL_1) h1 = hrS - h4S- hn- 2.C = 9,2 - 0,6 - 2- 2.0,3 = 6 (mm) h2 = hrS - h4S - h1 - = 9,2 - 0,6 - 6 - Trong đó : hrS = 9,2 (mm) (mục 22) h4S = 0,6 (mm) (mục 20) hn = 2 (mm) chiều cao nêm C= 0,3 (mm) chiều dày cáhc điện d1S = 6 (mm) (mục 21) b4S =1,8 (mm) (mục 20) 68.> Hệ số từ tản tạp Stato: Trong đó: với ZS/ZR =24/17=1,41 và ZS /2p =6 theo hình 4-8 trang 79 xS = 1,1 TL-1 kd =1,154 (mục 41) d= 0,03 (mm) (mục 7) tS =9,8 (mm ) (mục 18) 69.>Hệ số từ tản phần đầu nối dây quấn Stato phân tán 2 mặt phẳng: Với : lS = 7,5(cm): chiều dài stato. t = 5,9(cm): bước cực. (mục6) lđ = 10,5 (cm): chiều dài đầu nối. (mục7) q = 3 70.> Tổng hệ số từ dẫn Stato: Sls = lrs + lts + lđs = 1,2 + 2,38+ 0,72 = 4,3 Trong đó : lrs = 1,2 (mục 67) lts =2,38 (mục68) lđs =0,72 (mục 69) 71. >Điện kháng tản dây quấn chính Stato. Trong đó : f=50 Hf WSA =456 (vòng) (muc 12) LS =7,5 (cm) (mục 7) Sls =4,3 (mục 70) 72.> Tính theo đơn vị tương đối: 73.> Hệ số quy đổi điện trở sang stato: Trong đó : WSA = 456(vòng) (mục12) ZR = 17(rãnh) kdS = 0,91: hệ số dây quấn stato. (mục10) kdR = kn : hệ số dây quấn rôto. - Để giảm tiếng ồn và mômen ký sinh làm rãnh nghiêng rôto và nghiêng 1/24 vòng tròn nghĩa là một bước rãnh stato. Như vậy bn = tS = 9,8(mm)=9,8(cm). Độ nghiêng rãnh Góc nghiêng rãnh Hệ số rãnh nghiêng đồng thời là hệ số dây quấn rôto: bn bn rãnh nghiêng ở rôto lồng sóc 74.> Điện trở tác dụng của thanh dẫn roto đúc bằng nhôm: Trong đó r75 = 1/23.W Điện trở suất của nhôm đúc rôto độ 750C St = 52,3 mm2; tiết diện thanh dẫn (cũng chính là diện tích rãnh rôto) (mục 39). 75.> Dòng điện trong thanh dẫn roto: Trong đó: KI = 0,96: hệ số dòng điện lấy theo cosj > 0,96. IđmA = 1,8 (A): dòng điện định mức dây quấn chính(mục14) WSA= 456 (vòng) (mục12 ) Kdq =0,91 (mục10) ZR =17 rãnh rôto Kdq= 0,998 (mục73) 76.> Dòng điện trong vòng ngắn mạch: 77.> Sơ bộ mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch: Chọn Jv = 3(A/mm2) theo TL-1 trang 66. 78.> Diện tích vành ngắn mạch: Chọn : bv =1,2.hrR = 1,2.12,75 = 15,3 (mm) Trong đó ; hrR =12,75(mục 37) Iv =238,76 (A) (mục77) 79.>Đường kính trung bình vành ngắn mạch: DV = Trong đó: D’V = D = 7,44 (cm): đường kính ngoài rôto. Dv" = DV' - bV = 7,44 - 1,53 = 5,91 (cm) D’ =7,44 (cm) (mục 31) bv Hình kích thước vành ngắn mạch Dv av 80. > Điện trở vành ngắn mạch của roto: Trong đó :b75 = (mục 36) Dv = 6,678 (cm) (mục 79) 81.> Điện trở của phần tử lồng sóc rôto. Trong đó : rt = 0,62 .10-4 (W) (mục 74) rv =0,0673.10-4 (W) (mục 80) ZR =17 rãnh 82.> Điện trở Roto đã quy đổi sang Stato: Trong đó : k12 = 8,3 .104 (mục 73) rpt = 0,877.10-4 (mục81) 83 . >Tính theo đơn vị tương đối: Trong đó : Iđm = 1,8 (A) (mục 14) Uđm = 220 (v) 84.> Hệ số từ tản rãnh Roto; Trong đó: h1R = hrR - h4R - d1R - 0,1 d2R = 12,75 - 0,4 - .5,9 - 0,1 . 3 = 9,1( mm) Km = 1 hệ số tản St = 52,3 (mm2): diện tích rãnh rôto. (mục39) h4R = 0,4 (mm) (mục 35) b4R = 1,2 (mm) (mục 35) d2R= 3 (mm) (mục 35) d1R =5,9 (mm) (mục 35) hrR =12,75 (mm ) (mục 37) Với và thei TL-1 hình4-7 tra được Ta có hệ số DZ = 0,03 vì ZR /2p =17/4< 5 nên : xR =1+ 85.> Hệ số từ tản tạp rôto. Trong đó: tR = 13,7 (mm) (mục 33) kd= 1,154 (mục 41) d = 0,03 ( mm) (mục 7) xR = 1,043 (mục 84) 86.> Hệ số từ tản phần đầu nối: Trong đó : Dv = 6,675(cm) (mục79) l=75 (mm) (mục 7) av = 5,2 (mm) (mục78) bv= 15,3 (mục78) 87. >Tổng hệ số từ tản Roto: SlR = lrR + ltR + lđR = 1,17 + 3,48 + 0,273 = 4,92 88. >Tổng từ tản của rôto: Trong đó : ồlR =4,92 (mục 87) ls =lR =7,5 ( mục7) kdq = 0,91 (mục 10 ) kdR = 0,998 (mục 73) 89.> Điện kháng rôto quy đổi sang Stato: trong đó : xSA = 8,83 (W) (mục71 ) ồls = 4,3 (mục 66) ồ’lR =5,9 (mục88) 90. >Tính theo đơn vị tương đối: Trong đó : xSA= 12,1 ( W) chương VI: tính toán chế độ định mức . * Tham số tính toán đầu của mạch điện thay thế pha chính: rSA = 16( W) ; xSA = 8,83 ( W) rRA = 7,3 (W) ; xRA = 12,1 (W) xmA = 142,8 ( W) - Lấy hệ số trượt định mức sđm = 0,042 ứng với tóc độ quay định mức là nđm = nđb (1 - sđm) = 1500 (1 - 0,042) = 1437 (vòng/phút) XSA rSA xrA IA1 Im XmA rRA/2 A, dùng dòng diện thứ tự thuận rSA XmA XSA RRA/2-s IA2 xrA Im B,dùng dòng điện thứ tự nghịch - Sơ đồ thay thế pha chính dộng cơ điện một pha Pđm= 370(w),U=220(v) nđb = 1500 (vòng/phút ) 91.> Hệ số trở kháng của mạch điện: 92.> Điện trở thứ tự thuận tương ứng nhánh từ hóa và nhánh thứ cấp của mạch điện: 93. >Điện kháng thứ tự thuận của mạch điện: 94. >Tổng trở thứ tự thuận pha chính: ZA1 = rA1 + jxA1 = (rSA + r'RA1) + j(xSA + r'RA1) = (16 + 65,3)+ j(8,83 + 84,39) = 81,3 + j93,22(W) Chương VII: Tính toán dây quấn phụ - tính toán dây quấn phụ theo điều kiện đati được từ trườngquay tròn ở chế độ định mức . - tham số của pha phụ đối với động điện dung nó quyết định tính năng làm việc và đặc tính khởi động. Vậy nội dung của phần này là tính toán xác định các tham số pha phụ 95.> Tỷ số biến áp 96. >Dung kháng trong dây quấn phụ: xC = K2 .XA1 + K.rA1 = 1,142.93,22 + 1,14 . 81,3= 213,8 (W) 97.> Điện dung cần thiết: chọn tụ: CV = 16 (mF) 98.> Điện kháng thực sự : 99.> Để đảm bảo điều kiện thứ hai của từ trường quay tròn ( tức là chọn tỷ số biến áp phải của cuộn dây a= UA /UB ): 100.> Số thanh dẫn trong một rãnh của dây quấn phụ: U'rB = K.UrA = 1,088 . 76 = 82,71 (thanh dẫn) Lấy UrB là số nguyên :UrB = 82 (thanh dẫn) Trong đó : U RA = 76 (thanh ) (mục 12) 101. Số vòng dây của dây quấn phụ: WSB = UrB .p.q = 82.2.3 = 492 (vòng) 102.> Tỷ số biến áp: Trong đó ; WSA = 456 (vòng ) WSB = 492 (vòng) 103. Tiết diện dây dẫn pha phụ: - Sơ bộ tính tiết diện dây dẫn phụ theo tỷ số , ở đây ta chọn t = k =1,078 - Dựa theo bảng tiết diện tiêu chuẩn phụ lục 2 trang 281 ta chọn S=0,221( mm)2 như vậy : d/dcd = 0,53/0,585 ( mm 104.> Điện trở tác dụng pha phụ B: rSB = K.t.rSA = 1,078.1 .16 = 17,25 ( W) 105.> Tổng trở thứ tự thuận pha phụ: ZB1 = (rSB + K2 . r'RA1)+ j(K2.xA1 - xC) = (17,25 + 1,0782 . 65,3) + j(1,0782.93,22 – 198,8) = 93,3 - j 90,57 ( W) Do điện dung là số nguyên nên điều kiện để đạt được từ trường tròn không được thỏa mãn , vì vậy ta phải dùng công thức chung cho từ trường elíp để tính các tham số ở chế độ định mức . 106. >Điện trở tác dụng thứ tự nghịch của pha chính: 107.> Điện kháng tác dụng thứ tự nghịch của pha chính: 108.> Tổng trở thứ tự nghịch pha chính: ZA2 = (rA2 + jxA2) = (rSA + r'RA2) + j(xSA + x'RA2) = (16 + 3,15) + j(8,83 + 11,2 = 19,15 + j20 (W) 109.> Tổng trở thứ tự nghịch pha phụ: ZB2 = (rSB + K2.r'RA2) + j(K2.xA2 - xC) = (17,25 + 1,0782 .3,15) + j(1,0782 .20 -198,9) = 20,91 - j 175,66 (W) 110.> Thành phần thứ tự thuận và nghịch của dòng điện Stato pha chính 111.> Thành phần thứ tự nghịch của dòng stato pha chính 112.> Sức điện động thứ tự thuận: E1 = IA1 - ZRA1 = IA1.(r'RA1 + jx'RA1) = (1,684 - j0,563). (65,3 + j 84,39) = 189 + j 12,45 = 189,5 é3,760 (V) 113. Sức điện động thứ tự nghịch: E2 = IA2 - ZRA2 = IA2.(r'RA2 + jx'RA2) = (-0,04437 - j 0,0563) (3,15 +j 11,2) = 0,491- j 0,674 = 0,834 /-53,91 0(V) 114.> Tổng sức điện động: E = E1 + E2 = (189 + j 12,45) + (0,491 - j 0,674) = 189,491 + j 11,774 = 189,85 é2,550 (V) 115.> tính lại KE: 116.>kiểm tra lại KE DKE= Trong đó KE : hệ số điện áp ( mục 12) Sai số tính toán nhỏ hơn 5% do đó có thể chấp nhận được Chương VIII: Tính toán tổn hao sắt và dòng đIện phụ 117.> Trọng lượng răng Stato: GZS = 7,8 . ZS . bZS . hZS . lS . KC . 10-3 = 7,8 . 24 . 0,47 . 0,92 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,588 ( Kg) 118.> Trọng lượng răng Roto: GZR = 7,8 . ZR . bZR . hZR . lR . KC . 10-3 = 7,8 . 17 . 0,66 . 1,23 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,783 (Kg) 119.> Trọng lượng gông Stato: GgS = 7,8 . p . (Dn + hgS).hgS .lS . KC . 10-3 = 7,8 . p. (11,6 + 1,13). 1,13 . 7,5 . 0,9 . 10-3= 2,1 ( Kg) 120.> Trọng lượng gông Roto: GgR = 7,8 . p . (Dt - hgR).hgR .lR . KC . 10-3 = 7,8 . p. (2,25 - 1,32). 1,32 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,22 (Kg) 121.> Tổn hao sắt trên răng Stato: = 1,8 .2,6 (1,5)2.0,588..0,8 = 4,95 (W) Trong đó: KgC = 1,1 Hệ số gia công P1,0/50 = 2,6 (W/Kg) suất tổn hao của thép theoTL-1 Tra bảng 6 -2 trang 98 122.> Tổn hao sắt trên răng Rôto: = 1,8.2,6.(1,5)2 .0,783 . .0,8 = 6,6 (W) 123. Tổn hao sắt trên gông Stato: = 1,6 . 2,6 .(1,2)2. 2,1 . = 12,57 (W) 124.> Tổn hao sắt trên gông roto: P’TgR = 1,6.P1,0/50..GgR ()1,3 = 1,6 .2,6.(1,03)2 . 0,22 .1 = 0,97 (W) 125.> Tổn hao sắt tính toán của Stato: P'TS = P'TZS + P'TgS = 4,95 + 12,57 = 17,5 (W) 126.> Tổn hao sắt tính toán của Roto: P'TR = P'TZR + P'TgR = 6,6 + 0,97 = 7,57 (W) 127.> Khi E1 = 192,98V thì tổn hao sắt do từ trường thuận gây nên bằng: PT1 = PTS1 + PTR1 = 18,84 + 0,13 =18,97 (W) 127.> Dòng điện phụ thứ tự thuận do tổn hao sắt gây nên. 128.> Khi E2 = 0,834 (V) thì tổn hao sắt do từ trường nghịch gây nên bằng: PT2 = PTS2 + PTR2 = 0,000365 + 0,000378 = 0,00074( W) 129.> Dòng điện phụ thứ tự nghịch do tổn hao sắt gây nên: 130.> Dòng điện Stato có xét đến tổn hao sắt ở cuộn dây chính: ISA1 = (I'A1 + IT1) + j I"A1 = (1,153 + 0,05) - j 1,35 = 1,203 - j 1,35(A) ISA2 = (I'A2 + IT2) + j I"A2 = (-0,0443 + 0,000445) - j 0,00563 =- 0,0438 - j 0,0563 (A) Trong đó:I'A1, I'A2 là phần thực, I"