Theo yêu cầu sản xuất ,động cơ điên không đồng bộ lúc làm việc thường phải mở máy và ngừng máy nhiều lần . Tùy theo tính chất của tải và tình hình của lưới điện mà yêu cầu về mở máy đối với động cơ điện cũng khác nhau . Có khi cần hạn chế dòng mở máy và có khi cần cả hai . Những yêu cầu trên đòi hỏi động cơ phải co tính năng mở máy thích ứng .
Nói chung hi mở máy một động cơ cần xét đên những yêu cầu sau :
1 . phải có mômen mở máy thích ứng vơi đặc tính cơ của tải ;
2.Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt ;
3.Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng thấp càng tốt:
51 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 6707 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ngày càng cao trong sản suất, đời sống và trong một số lĩnh vực khác.Cho nên phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nói riêng ngày càng rộng rãi và thông dụng nhiều nhất là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc có công suất vừa và nhỏ vì so với các loại động cơ khác nó có ưu điểm nổi bật hơn hẳn, ngoài ra khi làm việc ít gây tiếng ồn và không gây ra cản nhiễu vô tuyến. Nhưng nó có một số nhược điểm là mômen mở máy nhỏ, dòng điện mở máy lớn điều chỉnh tốc độ khó khăn. Do đó không thể khởi động trược tiếp hay một số trường hợp tải cân mômen lớn . Để khắc phục nhược điểm này thì người ta chế tạo loại động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ, dùng rôto rãnh sâu , lồng sóc kép …nhằm để hạ dòng khởi động và tăng được mômen mở máy và điều chỉnh .
Đề tài của em gồm các chương nhỏ sau:
Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động, các phương pháp mở máy, điều chỉnh tốc độ
Chương II. Tính toán và xác định các kích thước chủ yếu của máy
Chương III. Tính toán dây quấn , rãnh stator và khe hở không khí
Chương IV. Tính toán dây quân, rãnh và gông rôto
Chương V. Tính toán mạch từ
Chương VI. Tính toán tham số của đông cơ điện ở chế độ định mức
Chương VII. Tính toán tổn hao thép và tổn hao cơ
Chương VIII. Tính toán đặc tính làm việc của động cơ
Chương IX. Tính toán đặc tính khởi động
Chương X. Tính toán đạc tính mở máy
Chương XI. Tính toán trục và độ bên cơ.
Chương I. Giới thiệu máy và nguyên lý hoạt động, các phương pháp mở máy và điều chỉnh tốc độ.
Giới thiệu chung
I. Phân loại
Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu chính sau: kiểu hở , kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phóng nổ …
Theo kết cấu của của rôto ,máy điện không đồng bộ chia làm hai loại :loại rôto kiểu dây quấn và kiểu rôto kiểu lông sóc.
Theo số pha trên dây quấn stato có thể chia làm cá loại: một pha, hai pha, ba pha .
II. Kết cấu
Giống như các máy điện quay khác ,máy điện không đồng bộ gồm các bộ phận chính sau:
1.phần tĩnh hay stator :
Trên stato co vỏ, lõi sắt stato và dây quấn.
a)Vỏ máy:
Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn từ .thường vỏ máy làm băng gang. đối với máy có công suất lớn (1000K )thường ding thép tấm hàn lại làm thành vỏ .tùy theo cách lam nguội máy mà dang vỏ cũng khác.
b.lõi săt:
lõi sắt là phần dẫn từ . vì tư trường đI qua lõi sắt là từ trường quay nên để giảm tôn hao ,lõi sắt được làm bằng nhưng lá thép kĩ thuật điênjdày 0,5mm ghép lại .khi đường kính ngoai lõi săt nhỏ hơn 990mm thì dùng cả tấm tròn ep lại . khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phảI dùng nhưng tấm hình rẻ quạt ghep lại thành khối tròn.
Mỗi lá thép kĩ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm tôn hao do dòng điện xoay gây ra . nếu lõi sắt ngăn thì có thể ghép thành một khối . nếu lõi săt dài thì thường ghep thành từng thếp ngắn ,mỗi thếp dài 6 đến 8 cm ,đặt cách nhau 1cm để thông gió cho tôt .mặt trong của lá thép có thể sẻ rãnh để đặt dây quân.
c.dây quấn:
dây quấn stato được đặt vào ác ránh của lõi sắt và được cách điện tốt với lõi sắt. bối dây có thể là một vòng (gọi là dây quấn kiểu thanh dẫn) bối dây thường được chế tạo dạng phần tử và tiết diện dây thường lơn ,hay cũng có thể : bối dây gồm nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ gọi là dây quấn kiểu vong dây). số vòng dây của mối bối, số bối dây của mỗi pha và cách nối dây là tùy thuộc vào công suất ,điện áp ,tốc độ , điều kiện làm việc của máy và quá trình tính. toán mạch từ .
2phần quay hay rotor:
Phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn .
a.lõi sắt:
lõi thép là các lá thép kĩ thuật điện ghép lai với nhau .lõi thép được hép trược tiếp lên trục máy hoăc lên một giá Roto của máy . phía ngoài của lá thép có sẻ rãnh để đặt dây quân.
b. Roto và dây quấn ro to:
Roto co hai loại chính : Roto kiểu dây quấn và Roto kiểu lồng sóc.
_loại Roto kiẻu dây quấn : Roto có dây quấn giống như dây quấn stato .trong may điện cơ trung bình trở lên thường dùng dây quấn sóng hai lớp vì bóp được những đầu dây nối ,kết cấu dây quân trên Roto chặt chẽ . trong máy điên cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp .dây uấn ba pha của rôto thường nối hình sao ,còn ba dầu kia được nối vào ba vành trượt thường làm bằng đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài .Đặc điểm của loại động cơ roto dây quuấn là có thể thông qua chổi than đưa điên trở phụ hay suet điện động phụ vào mạch điện roto để cảI thiện tính năng mở máy ,điều chỉnh tốc độ hoặc cảI thiện hệ số công suet của máy .khi may làmm viêc bình thường dây quấn roto được nối ngắn mạch .
_loại Roto kiểu lồng sóc : kết cấu của loại dây quấn này rất khac với dây quấn stato . trong mỗi rãnh của lõi roto đặt vào thanh ẫn bằng đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi sắt vàđược nối tắt lại ở hai đầu bằng vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cai lồng mà người ta quen gọi là lồng sóc.
Dây quấn lồng sóc không cân cách điện với lõi sắt . để cảI thiện tính năng mở máy ,trong máy công suet tương đối lơn,rãnh Roto có thể làm thành rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi la lồng sóc kép . trong máy điện cỡ nho ,rãnh Roto thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục.
3. khe hở không khí
Vì Roto là một khối tròn nên khe hở đều . khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ (từ 0,2 đến 1mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa ) để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào và như vậy mới có thể làm cho hệ số công suet của máy cao hơn.
Nguyên lý hoạt động của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc nói riêng là làm việc dựa theo nguyên lý cảm uúng điện từ .
Khi cho dòng điện 3 pha đi vào dây quấn 3 pha đặt trong lõi sắt stato , trong lõi sắt của stato của máy tạo ra một từ trường quay với tốc độ đồng bộ n=60.f/p với p là số đôi cực , f là tần số lưới .tư trường quay cắt các thanh dẫn của dây quân stato , cảm ứng các sức điện động . vì vậy dây quân rôto nối ngắn mạch , mô men sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra các dòng điện trong thanh dẫn của rôto . lực tác dụng giữa hai từ trương quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto , kéo rôto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n.
Để minh họa vẽ từ trường quay tốc độ n1 , chiều ước điện động và dong điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto , chiều lực từ Fđt .
Khi xác định chiều sức từ động theo quy tắc bàn tay phảI ta căn cứ vào chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn rôto với từ trường .nếu coi từ trường đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh ngược với chiều chuyển động của n1 . từ đó áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều chuyển động của sức điện động như hình vẽ.
Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái trùng với chiều quay n1 .
Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối , trong dây quán không có sức điện động và dòng điện cảm ứng , lực điện từ bằng không .
Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2 .
n2= n1 –n
hệ số trượt của tốc độ là:
s==
khi rôto đứng yên (n=0) hệ số trượt s=1 . khi rôto quay định mức s=0,020,06
tốc độ động cơ :
n=n1(1-s)=(1-s)vòng/phút
*các phương pháp mở máy.
Theo yêu cầu sản xuất ,động cơ điên không đồng bộ lúc làm việc thường phải mở máy và ngừng máy nhiều lần . Tùy theo tính chất của tải và tình hình của lưới điện mà yêu cầu về mở máy đối với động cơ điện cũng khác nhau . Có khi cần hạn chế dòng mở máy và có khi cần cả hai . Những yêu cầu trên đòi hỏi động cơ phải co tính năng mở máy thích ứng .
Nói chung hi mở máy một động cơ cần xét đên những yêu cầu sau :
1 . phải có mômen mở máy thích ứng vơi đặc tính cơ của tải ;
2.Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt ;
3.Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng thấp càng tốt:
Có 4 phương pháp mở máy đối với động cơ kông đồng bộ
Mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc
Hạ điện áp mở máy
+Nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stao
+ Dùng biến áp tự ngẫu hạ điện áp mở máy
-Mở máy bằng phương pháp nối Y-
-Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rô to
Phương pháp mở máy trực tiếp chỉ dùng cho động cơ roto lồng sóc, là phương pháp đơn giản nhất chỉ đóng trực tiếp động cơ điện vào lưới .Nhưng lúc mở máy trực tiếp, dòng điện mở máy tương đối lớn .Nếu quán tính của tải tương đối lớn , thời gian mở máy quá dài thì có thể làm cho máy nóng và ảnh hưởng đến điện áp của luới điện .nhưng nếu nguồn điện tương đối lớn thì nên dùng phương pháp này vì mở máy nhanh đơn giản .
phương pháp mở máy bằng cách thêm điện trở phụ chỉ dùng được cho động cơ roto dây quấn vì đặc điêm của động cơ này là có thể thêm điện trở phụ vào cuộn dây roto
Dùng động cơ điện roto dây quấn có thể đạt được mômen mở máy lớn, đồng thời có dòng điện mở máy nhỏ nên những nơi nào mở máy khó khăn thì dung động cơ loại này
Còn phưong pháp hạ điện áp mở máy thì làm giảm dòng điện mở máy nhưng đồng thời mômen mở máy giảm xuống ,do đó đối với những tải có yêu cầu mômen mở lớn thì phương pháo này không dùng được .tuy vậy đối với những tải yêu cẩu mômen mở máy nhỏ thì phương pháp này rất thích hợp .
*Điều chỉnh tôc độ động cơ roto dây quấn
Các phương pháp điều chỉnh chủ yếu có thể thực hiện :
Trên stato : thay đổi điện áp đua vào dây quấn stao , thay đổi số đôi cực của dây quấn stato hay thay đổi tần số nguồn điện ;
Trên roto : thay đổi điện trở roto hoặc nối tiêp trên mặch điện roto một hay nhiều máy điên phụ gọi là nối cấp .
Sau đây có 5 phương pháp điều chỉnh tốc độ
Điều chỉnh tôc độ bằng cách thay đổi số đôi cực .
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số.
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp.
Điều chỉnh tôc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mặch rôto
Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp
Điều chỉnh tốc độ bằng cách nối cấp trả năng lượng về nguuồn.
Phương pháp thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực không dùng cho ro to dây quấn vì dây quân stato và roto có số đôi cực bằng nhau do đó khi đấu lại dây quấn stao thì cung phải đấu lại dây quấn roto, vậy không tiện lợi .Ngươc lại stao lồng sóc có thể thích ứng với bất kỳ số đôi cực nào của dây quấn stato , do đó thích hợp cho động cơ điện thay đỏi số đôi cực để điều chỉnh tốc độ
Phương thay đổi tốc độ băng cách thay đổi tần số là một phương pháp điều chỉnh bằng phẳng , động cơ điện có thể quay với bất cứ tốc độ nào . Muốn vậy phải sử dụng một nguồn điện đặc biệt , do đó chỉ khi nào có nhiều động cơ điện cùng thay đổi tốc độ theo môt quy luật chung thì cách điều chỉnh này mới có một ý nghĩa thực tế , vì có thể dùng một nguồn điện biến tần chung
Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch roto chỉ dùng cho roto dây quấn bằng cách thong qua vanh trượt ta nối một biến trở 3 pha có thể điều chỉnh dược vào dây quấn roto , khuyết điểm ủa phương pháp này la hiệu suất giảm và khi không tải không thể dùng phương pháp này .
Phương pháp đièu chỉnh tốc độ bằng cách nối cấp có thể đem năng lượng tiêu hao trên điện trở phụ truyền cho một động cơ điẹn nối cấp để đổi thành cơ năng . như vây có thể lọi dụng triệt để năng lượng lấy thư lưới điện.
CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
A-TÍNH TOÁN
1.1 - Từ công thức f = => số đổi cực từ P = = = 3
-P = 3 => 2P = 6
- Tra bang IV.1 trang 601 => h = 280 mm
-Theo bảng 10.3 => Dn = 52cm
1.2 Đường kính trong Stato
-Theo bảng 10.2 có Kđ = (0.7 ÷ 0.72)
D = KnDn = (0.7 ÷ 0.72)52 = 36.4 ÷ 37.44 (cm)
Lấy D = 37.4 cm
1.3 Với P=75 KW, n = 1000 theo điều kiện ≥0.9, cosφ ≥ 0.88
Chọn η = 0.92 , cosφ = 0.89
Công suất tính toán Ptt là:
Ptt = mIE10-3 =
Trong đó Ke = 0.978 theo hình 10-2 trang 231
Thay số Ptt = = 89.58 KVA
Chiều dài phần ứng l được tính theo công thức
L=
Trong đó:,
Hệ số dây quấn (máy nhiều cực),lấy
Dựa vào hình 10.3c trang 233.Có B=0.8 (T), A=410 (A/cm)
Vậy chiều dài lõi sắt là:
do đó chiều dài lõi sắt stato l1 và rô to l2 là l1=l2=l=19.13cm
Ta có bước cực từ là
lập phương án so sánh :
Trong dãy động cơ kdb ro to lồng sóc công suất 75 kw . 2p=6 co cùng đường kính ngoài . với máy có công suất 55kw . 2p=6
Hệ số tăng công suất y= của máy 55kw là :
55 =
Theo hình 10-3b,hệ số đều nằm trong phạm vi kinh tế cho phép .Do đó việc chọn phương án trên là hợp lý.
Dòng điện pha định mức:
Ipđm=
Với P= 75kw
U1=220v
Cos =0.88
Thay số Ipdm=
Chương III. Tính toán dây quấn , rãnh stato và khe hở không khí
stato:
3.1)lấy q1=4 => số rãnh của stato là
Z1=6pq1=634 =72 rãnh
3.2) bước rãnh stato
T1 =
tính toán dây quấn :
3.3) số thanh dẫn tác dụng của một rãnh :
ur1==
Lấy ur1=14 vòng
Trong đó : chọn số mạch nhánh song song a1=3
3.4) số vòng dây của một pha
W1p=Pq1*vòng
3.5) mật độ dòng điện J
Dựa vào hình 10-4c ta có AJ=1680 A/cm mm2
J1=AJ/A= A/mm2
3.6)tiết diện dây dẫn mm2
Theo bảng VI.2 chọn dây có tiết diện 5.667 mm2, chọn loại dây PETP-155 Tra phụ lục VII b.
Cách điện theo chiều rộng b = 3.35 là 0.12 mm
Cách điện theo chiều hẹp a=1.8mm có cách điện là 0.12mm
Vậy cỡ dây PETP 155 ta chọn là
3.7) Mật độ dòng điện dây quấn Stato
J1===4.1mm
3.8) Kiểu dây quấn
Ta có bước cực là
= Z1/2P = 72/6 = 12
Ta có công suất P = 75 Kw ta chọn dây quấn bước ngắn với
=> y0.833 = 0.83312
y
Ta chọn y = 10 =>
3.9) Hệ số dây quấn (Kd1)
a) Hệ số bước ngắn Ky
Ky = sin(= sin(=0.966
b) Hệ số bước rải (Kr)
Kr=
Trong đó: =3360/72=15
Thay số KR==0.96
c) Hệ số dây quấn
Kd1=Ky.Kr= 0.966*0.96=0.927
3.10) Từ thông khe hở không khí
Trong đó KE=0.978
Kdq=0.927
KS=1.11
W1=56 vòng
Thay số (Wb)
3.11) Mật độ từ thông ở khe hở không khí
Trong đó : chọn ổ trên
TCT = 19.102 (cm)
(cm)
Thay số B= (T)
3.12) Tải đường (A)
A=
Trong đó: m=3, W1=56 vòng, Ipdm=138.78 (A) , D=36.5 cm
Thay số A= =407 (A/cm)
3.13)Vái điện áp ,h, ta dùng dây quấn 2 lớp phần tử cứng đặt vào rãnh nửa hở
3.14) Chiều rộng răng noi nhỏ nhất
BZ1min=. (cm)
Trong đó theo bảng 10-5c lấy BZ1max =1.84(T)
Chọn tôn silic 2211, hệ số ép chặt Kc=0.95
3.15) Sơ bộ chiều rộng rãnh hình chữ nhật
(cm)
3.16) Kích thước rãnh và sự điền đầy của rãnh hình chữ nhật
Rãnh stato
Các mục
Kich thước rãnh
Chiều rộng
Chiều cao
Dây dẫn PETP cỡ 155
-Tổng cách điện rãnh không kể dung sai.
-Tổng kích thước rãnh không kể dung sai.
3.47
1.9
8.84
3.9
30.78
Chọn chiều cao hn=3mm, chiều rộng miệng rãnh b41=5.3mm , chiều cao h41=1mm
hr1=30.78 + dung sai + hn + h41
=30.78 + 0.6 + 3 + 1=35.38 (mm)
Br1=8.84 + dung sai =8.9 (mm)
Chương IV. Tính toán dây quân, rãnh và gông rôto
4.1) Số rãnh roto chọn theo bảng 10.6 , với Z1=72 rãnh, chọn Z2=83 rãnh
4.2) Đường kính ngoài roto
(cm)
Với mm
4.3) Bước rãnh Stato
t1=(cm)
4.4) Sơ bộ xác định chiều rộng răng
B=
Với B=0.798(T)
Lấy BZ2=1.80(T)
(cm)
4.5) Đương kính trục roto
Dt=0.3=0.337.24=11.172 (cm)
4.6) Dòng điện trong thanh dẫn roto
Itd=I2=KI.I1.
KI=0.94 lấy theo hình 10-5 sách (TKMĐ)
I2=(A)
4.7)Dòng điên trong vòng ngắn mach
IV=Itd*=2160(A)
4.8) Tiết diện thanh dấn bằng nhôm
Std=(A)
4.9) Sơ bộ chọn mật độ dong điện trong vòng ngắn mạch do
JV thấp hơn Jtd khoảng 20% =>JV=2.5 (A/mm2)
tiết diện vành ngắn mạch
JV=
4.10) Chọn loại rãnh sâu hình ovan có kích thước
Chọn d1=d2=6 mm
Ta có: Std2
Chọn h22=23mm
H42=0.5mm
hr2=h22+d1+h42=23+0.5+6=29.5mm
4.11)Diện tích rãnh roto
Sr2=
4.12)Diện tích vành ngắn mạch
Chọn a=34mm, b=25.5mm ,
Dv=D-(a+1)=374-(34+1)=339mm
4.13) Bề rộng răng roto ở 1/3 chiều cao
=3.14
=6.64cm
4.14) Chiều cao gông roto
Làm nghiêng rãnh rô to vói độ nghiêng bằng một bước rãnh stato
Bnt1=1.63 cm
CHƯƠNG V:TÍNH TOÁN MẠCH TỪ
5.1) Hệ số khe hở không khí
V1=
Thay số
V2=
=>
=>
5.2) Sức từ động khe hở không khí
5.3) Mật độ từ thông ở răng stato
bZ1min=t1-br1=1.63-0.89=0.74(cm)
bz1max=t1 ( 1+ ) – br1 = 1.63(1+ - 0.89
= 1.048 cm
5.4) Cường độ từ trường trên răng Stato, theo bảng V-6 phụ lục 5 với loại thép 2211 với
Với, ,
Tra bảng =>
=>
5.5) Sức tự động trên răng Stato
Với rãnh có thành song song có
5.6) Mật độ từ thông ở răng roto.
5.7) Cường độ từ trường trên răng roto
Theo bảng phụ lục V-6 ở phụ lục V-5: với
5.8) Sức tự động trên răng roto
Trong đó
5.9) Hệ số bão hòa răng
5.10) Mật độ từ thông trên gông Stato
Trong đó
5.11) Cường độ từ trường ở gông Stato
Theo bảng V-9 phụ lục V
5.12) Chiều dài mạch từ ở gông Stato
5.13) Sức từ động trên gông Stato
5.14) Mật độ từ thông trên gông roto
Bg==
5.15) Cường độ từ trường ở gông roto
Theo bảng V-9 phụ lục V
5.16)) Chiều dài mạch từ ở gông Roto
5.17) Sức tự động trên gông roto
5.18) Tổng sức từ động của mạch từ
5.19) Hệ số bão hòa toàn mạch
5.20) dòng điện từ hóa phần trăm
I% = I=35.86
Chương VI. Tính toán tham số của đông cơ điện ở chế độ định mức
6.1)CHIỀU RỘNG TRUNG BÌNH CỦA PHẦN TỬ Ở STATO
Trong đó: D=37.4cm đường kính trong stao
H =1.92*u/2 =1.92*14/2 =1.34cm
Aa3=1.2 trang 70 sách TKMĐ
fc1 = Bc1 + Cc1 = Bc1 + x1+x2 = 0.694+0.3 =0.994cm , ở đây x1=0 ,x2=0.3 cm
tc1= =
a 2 = a3 -2h2=1.2-2.0.2 =0.8 cm
=> A=
Chiều dài phần đầu nối
ld1=A+1.57H +2M+N
theo bảng 3.8 ta có
M=2.5
R=1.2
N =6 lấy N =6 cm
6.2 ) chiều dài trung bình nửa vòng dây
Ltb1=l1 +ld1=19.13+33.086=52.216cm
6.3) chiều dài dây quấn 1 pha của stao
L1 =2 Ltb1W1 10 =252.2165610= 58.48cm
6.4) điện trở stao
r1=
tính theo tương đôi
/220 = 0.0236 h
6..5) điện trở tác dungj của dây quấn roto
rtd ==0,5.10-4 (
6.6) Điện trở vành ngắn
rv=
6.7) Điện trở roto
r2=rtd+
Với
6.8) Hệ số quy đổi
6.9) Điện trở roto đã quy đổi
Tính theo đơn vị tương đối
r2=
6.10) Hệ số từ dẫn tản Stato
Theo phụ lục VIII về cách điện rãnh
h5=1+
h3=hn=3mm
h2=0.5+
h1=31.38-20.4=30.58
h41=1mm , b41=5mm
Ta có
6.11) từ tản phần đàu nối stato
6.12)hệ số từ tản tạp tato
Với tra bảng 5.3
tra bảng 5.2a
K41=1-0.03=1-
=0.99
6.13) Hệ số từ dẫn tản Stato
6.14) Điện kháng dây quấn Stato
X1=0.15
=0.15
Tính theo đơn vị tương đối
X1=
6.15) Hệ số từ dẫn tản rãnh roto
=
Với h1=hr2 -d - h4 2- 0.1br
=29.5- 6- 0.5- 0.16=22.2cm
6.16) Hệ số từ dẫn tạp roto
VỚI kd2=1 , q2=
K42 =1, theo bảng 5.2c
Thay số
6.17) Hệ số từ tản phần đầu nối
6.18) Hệ số từ tản do rãnh nghiêng
6.19) Hệ số từ tản roto
6.2) Điện kháng tản dây quấn roto
X2=7.9f1l2
6.21) Điện kháng roto đã quy đổi
6.22) Điện kháng hỗ cảm
X12=
Tính theo thuyết tương đối
6.23) Tính lại KE
KE=
Do ban đầu chọn sơ bộ KE=0.978 nên giá trị KE =0.974 chấp nhận được
CHƯƠNG VII: TỔN HAO THÉP VÀ CƠ
7.1) Trọng lượng răng và gông Stato
=7.8720.08943.53819.130.9510
=32.282(kg)
Với bZ1tb=cm
Gg1=
=7.819.1325.243.76260.95=80.76(kg)
Vói máy không đồng bộ kgcz=1.8
7.2) Tổn hao sắt trong tổn hao sắt Stato
a) Trong răng
pFeZ1=Kgczp1/50Bz1tbGz110-3
=1.82.51.575232.28210-3=0.36(kw)
Với máy không đồng bộ Kgcz=1.8
Pp(1/50)=2.5 w/kg tra bảng V.15
b) Trong gông
pFeg1=Kgcg1p(1/50)Bg1Gg110-32.5
=1.6
Với Kgcg1 =1.6, p(1/50)=2.5 w/kg
c) Trong cả lõi sắt
7.3) Tổn hao bề mặt trên răng roto
Tổn hao trung bình tren một đơn vị bề măt rôt
Pbm=0.5K0
ở đây K0 là hệ số kinh nghiệm K0=1.7 =>k0=2
B0 :biên độ dao động của mật độ từ thông tại khe hở không khí
B0==0.35
Với B0=0.35 tra theo hình 6-1
t1: bước răng stato : t1=1.63cm
pbm2==643
_ Toàn bộ tổn hao của bề mặt roto
pbm2=
=
=0.0216(kw)
7.4) Tổn hao đâp mạch trên răng roto
pđm=
Với Bđm2=
Với GZ2=
=
pđm=
7.5)Tổng tổn hao thép
pFe=
7.6) Tổn hao cơ
Pcơ=K
7.7) Tổn hao không tải
p0=pFe+ pcơ =0.9918+0.731=1.7228(kw)
CHƯƠNG VIII: ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC
r1=0.0374( , x1=0.159(Ώ)
,
C1=1+x1/x12=1+
Iđbx=I=35.86(A)
Iđbn=
KI=
I
Sđm=
Với E1=U1-I=220-35.860.159=2.4(v)
Sm=
Đơn vị
0.005
0.01
0.0177
0.025
0.03
0.095
rns=C
Ώ
6.138
3.10
1.76
1.258
1.055
0.36
xns=C
Ώ
0.32
0.32
0.32
0.32
0.32
0.32
Zns=
Ώ
6.146
3.116
1.79
1.30
1.102
0.48
I
Α
36.74
72.48
126.1
173.8
204.9
470.5
cos
0.998
0.995
0.983
0.968
0.957
sin
0.052
0.1
0.178
0.246
0.29
I1r=Iđbn+
Α
37.43
71.97
122.4
165.6
192.7
I1x=Iđbn+
Α
37.72
42.9
57.72
77.5
93.74
I1=
A
53
83.78
135.3
128.8
214.3
0.7
0.859
0.904
0.906
0.899
Kw
24.7
47.50
50.784
109.29
127.18
Kw
0.315
0.787
2.054
3.749
5.153
Kw
0.1173
0.456
1.38
2.5
3.648
Kw
0.1225
0.2375
0.404
0.546
0.636
Kw
1.723
1.723
1.723
1.723
1.723
Kw
2.277
3.2
5.56
8.618
11.16
Kw
22.42
44.3
75.2
100
116.02
%
90.76
93.26
93
91.5
91.12
*) Bội số mômen cực đại
mmax= Mmax / Mdm=(
Với I , tính trên
Sm=0.095
Sdm=0.0177 Theo đồ thị
Theo đồ thị
Thay số : mmax=CHƯƠNG IX : ĐĂC TÍNH KHỞI ĐỘNG
9.1) Tham số của đọng cơ khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài
với S=1
Với thanh dẫn bằng nhôm , ta có:
Với a = hr2-h42 =29.5-0.5=29 mm
=>
- Theo hình 10-13 , khi
tra ra ,
KR=1+ = 1+1=2
rtd=KR rtd=2
9.2) Điện trở roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với S=1
r2
Điện trở roto đã quy đổi
r
với y =390: hệ số quy đổi
Hệ số từ dẫn rãnh rô to khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài s= 1
=ξ
=1.515
Tổng hệ số từ dẫn rãnh rô to khi xét đến hiệu ứng với s =1:
2ξ +
= 1.515+1.152+1.22+0.764=4.651
đien kháng rôt khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài
X=
Tổng trở ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng măt goài
rnξ =r1+r= 0.0374+0.04847=0.08587(
xnξ =x1 +=0.159+0.137=0.296(
z
dòng điện ngắn mạch khi chỉ xét đế hiệu ứng mặt ngoài
I
9.3) Tham số của động cơ khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hoà của mạch từ tản khi S=1
Sơ bộ chọn hệ số bão hoà Kbh= 1.25
Inbhξ
Sức từ động trung bình của một rãnh stato
Frtb=0.7Inbhξ U1r(
lấy theo đường cong trong hình 10-14;
Frtb=
= 4830
Cbh=0.64+2.5
Mật độ từ thông quy đổi theo khe hở không khí
Theo hình 10-15 tra =0.62
C1=(t1-b41)(1-)= (1.63-0.53)(1-0.62)=0.418
=>
=0.418
= 0.15
Hệ số từ dẫn tản rãnh stato khi xét đến bão hoà mặt từ tản
Hệ số từ tản tạp stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản
Tổng hệ số từ tản stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản
Điện kháng stato khi xét đến bão hoà mạch từ tản
X1bh=X1
Hệ số : C2=( t2- b42) (1- 1.415-0.62=0.4807
=>
- Hệ số từ tản rãnh roto khi xét đến bão hoà mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài
Hệ số từ tản do rãnh nghiêng roto khi xét đến bão hoà mạch từ tản
Và
Tổng hệ số từ tản roto khi xét đến bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài
Điện kháng roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa mạch từ tản
9.4) Các tham số ngắn mạch khi xét hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản
=>
9.5) Dòng điện khởi động
9.6) Bội số dòng khởi động
Điện kháng hệ cảm khi xét đến bão hòa
9.7) Bội số momen khởi động
Thỏa mãn
CHƯƠNG X :TÍNH VÀ KIỂM TRA ĐỘ BÊN CƠ
Mô men quay đầu trục
M=
Tra phục lục =>kích thước đầu trục
d
Đường kính trục
Dt=0.3D=
Với D=37.24cm , đường kính ngoài roto
lấy Dt=11cm
Chiều dài thò ra ngoài lõi sắt của phần đầu nối f của phần tử cứng dây quấn stato
f1=0.5A
f1=
Từ đầu nối đến vỏ nắp phải có một khoảng cách không nhỏ hơn 0.8 cm
Khoảng cách tối thiểu từ lõi sắt đến vỏ là 17 cm
Tính độ võng
Trọng lượng phần cứng
G = 6.3(D2l)10-3=6.3
D:đường kính trong roto: D=37.4cm
Mômen xoắn đầu trục định mức
Mx=97500
Tra bảng VI.2 dùng loại khớp nối MYBII 9
Có đường kính lỗ d=6cm và đường kính ở tâm các vấu D= 29.cm
Lực kéo đầu trục
p =
tính Sa , Sb theo bảng : Ji=
Tiêt
Diện Tiết diện
di
cm
Ji
cm4
Yi
cm
Y3
cm3
Y
cm-1
cm2
Y
cm2
Y
cm
Phần bên phải trục
1b
7
118
2
8
8
0.068
4
4
0.034
2b
8
201
12
1728
1720
8.26
144
140
0.696
3b
12
1017
17
4913
3185
3.13
289
145
0.142
4b
11
719
27
19683
14770
20.5
729
440
0.612
Sb=32.26
S0=1.484
Tiết diện
di
cm
ji
cm4
Xi
cm
X3i
cm3
X3i-X3i-1
cm-1
cm2
phần bên trái trục
1a
7
118
2
8
8
0.067
2a
8
201
10
1000
992
4.94
3a
9
322
20
8000
7000
21.74
4a
11
718
30
27000
19000
26.46
Sa=53.2
Độ võng trục fG do trọng lượng roto gây nên ở tiết diện 1-
fG=
=
=0.00025cm
Trong đó:
E – môđun đàn tính của thép E=2.1 kg/cm2
- Độ võng trục fp do lực đầu trục p gây nên ở tiết diện 1-
fp=
=
=0.000931cm
Độ lệch tâm ban đầu e0
e0=0.1
: khe hở không khí
lực từ một phía ban đầu
Q0= 3Dl
D: đường kính ngoài roto
Độ võng fM do lực từ một phía gây ra ở tiết diện 1-
fM=
Trong đó:
f0=fGcm
m=
Độ võng tổng ở tiết diện 1-
f=fG+fp+fM=0.00025+0.000931+0.00037=0.00155cm
phần trăm của f theo là:
Tốc độ giới hạn
ngh=300vòng/phút
Tính độ bền trục
Kiểm nghiệm ở tiết diện 1-c
Mômen uốn : M=Kpl=2.5
Ở đây lấy hệ số quá tải K=2.5
Mômen kháng uốn
W=0.
Trong đó d0=6-0.8=5.2cm
Ưngs suất kéo ở tiết diện 1-c
ở đây lấy máy quay không thuận nghịch
Chọn loại thép C45 với cho phép là 1850kg/cm2 : tra ở sách sổ tay chế tạo cơ khí
*) Kiểm nghiệm ở tiết diện 2-c
Mômen uốn
W =0.1=0.1=27.4625 cm3
Ứng suất kéo của trục và tiết diện 2-c
*) Kiểm nghiệm các tiết diện trong đoạn b của trục
Phản lực B trên ổ trục B được tính theo công thức
B= ( G+Q) a/l + p . c/l
Với Q =
Thay số: B = (168.6+2
Mômen uốn ở tiết diện 1-b
M = Kplp+Blb=2.5
Trong đó: lp là chiều dài
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- thuyet minh.doc
- Drawing3.dwg