Một số phương pháp phân tích Máy điện:
Quá độ và xác lập
Chế độ xác lập là chế độ mà ở đó sự biến thiên của dòng và áp đã xác
lập và giống biến thiên của nguồn. Khi có sự biến động nào đó
(R,L,G,E,M) thì các đại lượng khác (i , u)cũng thay đổi theo nhưng ở hệ
chúng ta nc có quán tính, .có những ptử điện cảm và điện dung nên các
TS dòng áp thường không đột biến được, phải cần khoảng (t) nhất định
để chuyển từ chế độ xác lập cũ sang xác lập mới.Ở chế độ quá độ thì biến đổi dòng áp không còn giống nguồn với
MĐTQ, người ta tìm cách để xây dựng hệ phương trình liên thông thoả
mãn cả quá trình xác lập và quá trình quá độ.
Các phương trình cân bằng:
Bao gồm các phương trình viết theo định luật k1 và k2 cũng như các
phương trình cân bằng momen.
Ở Máy điện tổng quát, người ta thường phân tích một mạch điện phức tạp
thành nhiều mạch điện mà ở đó chỉ có 1 vòng, chỉ có phương trình cân bằng,
áp viết theo k2. Trong phương trình đó các tp u và e sẽ bao gồm:
a) Nguồn (u/e)
b) Điện áp trên điện trở
c) Số điện động tự cảm
d) Số điện động hỗ cảm biến áp ( hằng số hỗ cảm)
e) Số điện động hỗ cảm quay ( , hệ số hỗ cảm quay)
Momen:
a. Các loại momen cơ; nguồn , tải
b. Momen động J
d1
d
c. Các loại khác
Sau khi đã tìm được momen, tốc độ, dòng điện, điện áp thì ta tìm được c.s
cơ, NL cơ, CS điện, NL điện và cũng suy ra CS dự trữ khác.
48 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 423 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình môn học Chuyên đề máy điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
csc 2sin
2
1
)(2sin
2
1
Nhận xét : Mdt = f(t)
Biến đổi theo quy luật hình sin
Trong những trường hợp chung, momen điện từ có giá trị TB = 0
Khi ωc = ωs
2sin
4
2
2 LI
M dtb
ứng với máy điện đồng bộ phản kháng
2.Chuyển động quay có 2 kích từ
ir
Biểu diễn năng lượng từ trường thông qua :
Xác định s và r \
iLiL srsss ..
iLiL srisrr .. .
r
s
srsr
ss
r
s
i
i
LL
LsrL
dωtt = usisdt + usis .dt
= isdψs + is.dψr
si
sdiitt
0
x = x2
4
1
x = x1
3 2
dwe = idψ = 1 + 4
dwt t = (4 +3 ) –( 2+3 )
=4 -2
dwco = (1 + 4 ) – (4 – 2)
= 1+ 2
iL .
Năng lượng
dtiudtiudw rrss
= dti
dt
d
dti
dt
d
r
rs
rrsstt ididdw
= rrrsrssrssss diiLiidLdiiL ).(
22
2
1
2
1
rrsrsrssss iLiiLiLwdt
wdtMdt
với i = hằng số
Nếu hệ là tuyến tính thì đối năng lượng bằng năng lượng
d
dLi
d
dL
ii
d
dLi
Mdt rsssss
ssss .
2
.
2
22
Trường hợp nếu kể đến điện trở rôto ta chỉ việc thay thế
dt
d
riu ssss
.
dt
d
riu rrrr
.
Nếu các điện cảm toàn phần biến thiên theo θ theo quan hệ đã biết ta sẽ có
biểu thức
)().()().( tiLtii
dt
d
dt
d
rsrsss
s
=
dt
d
dt
dL
i
dt
di
L
dt
d
d
dL
i
dt
di
L ssr
r
sr
ss
s
s
ss
....
dt
d
dt
dL
i
dt
di
L
dt
d
d
dL
i
dt
di
L
dt
d ss
r
r
sr
sr
s
r
sr
r
....
dt
di
i
dt
d
dt
dL
i
dt
di
i
dt
di
LiRiu rrs
sr
r
s
s
s
ssss ......
Sau khi biến đổi ta cũng nhận được biểu thức năng lượng từ trường có dạng
iLidw ttt ..
2
1
Trong đó : it là ma trận chuyển vị của i
Trường hợp khe hở đều – máy cực ẩn
Momen điện từ -> công thức 2.117
t
MII
M rsco
rs
dt sin
4
..
Trang 51 (sgk)
Nhìn chung biểu thức này là tổng của các hàm điều hoà :
Mtb = 0 ; Trừ các trường hợp riêng sau :
ωcơ = ± (cos(±ωr))
Tự đánh giá xem 4 TH trên : ứng với TH nào của máy điện đã nghiên cứu
Ứng dụng cho điên một pha
Thì giá trị của momen trung bình:
sin2sin
4
..
st
rs
dt
MII
M
sin
4
.. MII
M rstb
Người ta cũng thấy nếu mạch điện không đồng bộ một pha ở trạng
thái roto đứng yên
Mdt = 0
Chương 6: Khởi động và hãm máy
Một moden quay khi làm việc với tốc độ thì quan hệ giữa momen và M và
công suất
M =
p
=
n
P
.2
60
= 9,55.
phutvongn
P
/
M =9,55.
phutvongn
kP
/
Đối với chuyển động quay còn có momen quán tính:
J = m.r 2 2.mkg
m : khối lượng của chuyển động
r : bán kính quán tính, thường được tra trong bảng số kỹ thuật, thuộc kích
thước và hình dáng của chuyển động quay.
Trường hợp đặc biệt vật chuyển động là tròn xoay và đồng đều thì r được
tính theo đường kính quay (d)
r 2 =
8
2d
Khi vật chuyển động phải thoả mãn pt cân bằng momen nghĩa là;
Mdt = Mc + M quántính (momen động)
Mqtính = J
td
d
Mj = Mdt – Mc = J
td
d
Nếu Mj là hằng số thì
J
M tj.
tk =
JM
J .
=
JM
nJ
.55,9
.
Trong nhiều trường hợp ta có khái niệm: hằng số quán tính là tỷ số giữa
động năng lúc roto ở tốc độ định mức ωdm chia cho công suất biểu kiến định
mức .
Trong một số thiết bị MF và Đ có cơ số khác nhau, có các hằng số quán tính
khác nhau như cho trong tài liệu.
Phần 2: Máy điện tổng quát
Khái niệm chung:
Việc nghiên cứu máy điện tổng quát nhằm xây dựng được các mô hình toán
tổng quát cho các loại moden khác nhau và ở các chế độ h khác nhau.
Có rất nhiều cách đi đến dạng tổng quát, nhưng để đơn giản khi xét
đến các máy điện quay, người ta thường mô tả chúng dưới dạng mặt cắt dọc
ngang.
Ban đầu thường giả thiết phần cực lồi đặt ở phía stato. Mặt khác các qt điện
từ nói chung ở MĐ đx được lặp lại ở các đối cực từ khác nhau. Vì vậy khi
nghiên cứu máy điện người ta chỉ nghiên cứu ở một đôi cực từ.
Các dq ở cả hai phía thường được đặt ở các rãnh lõi thép hoặc tập trung ở
cực từ và được phân chia thành 3 loại sau:
a) Dq tập trung, quận dây, bối dây
b) Dây quấn nhiều pha
c) Dây quấn được nối với nhau qua các phiến góp
Thí dụ: Khi xem xet dây quấn lồng sóc, có nhiều trường hợp coi là dây quấn
nhiều pha, cũng có nhiều trường hợp coi là dây quấn tập trung.
Khi nghiên cứu quá trình biến đổi điện cơ và thành lập mô hình toán học cho
máy điện, người ta quan tâm nhất đến vùng khe hở không khí stato và roto.
2.2 Mô tả chung moden quay:
Môden một chiều có dây quấn phần cảm đặt ở stato
Q
D
Uq
Ud
Φ
i
Ứng dụng chỉ xuất hiện khi chổi than không nằm ở trung tính hình học.Mô
tả trên chỉ khác với thực tế là: giữa dây quấn ngang trục phần ứng và dọc
trục phẩn cảm ở mô tả không có hỗ cảm; chúng không có hỗ cảm với nhau,
nhưng chúng lại có hỗ cảm quay với nhau.Vì vậy ở các moden quay thường
có kn về sdd BA và
Máy điện xoay chiều – máy điện đồng bộ thì các day quấn thường được mô
tả bằng dây quấn dọc trục và ngang trục ở phần tĩnh còn ở phần quay ban
đầu thường được mô tả bằng dây quấn 3 pha
2.3 Xét trường hợp các dây quấn của máy biến áp:
Mặc dù Máy biến áp không có phần chuyển động và biến đổi năng
lượng không giống với Máy điện quay nhưng các pt cân bằng điện ở Máy
biến áp có thể dùng để nghiên cứu cho Máy điện quay.
Xét trường hợp: 2 dây quấn có hỗ cảm nhau (A và B)
A B
Φa Φb Φ
ua
2.4 Sức điện động biến áp và sức điện động quay:
Ta đã biết theo luật cảm ứng điện từ thì sức điện động cảm ứng xuất
hiện trong vật dẫn khi xảy ra một trong 2 điều kiện sau:
- Khi có từ thông móc vòng biến thiên
e = -
td
d 4
- Có chuyển động tương đối giữa từ trường và vật dẫn ở MĐ nếu
môtả dây quấn gồm 2 loại: dọc trục và ngang trục thì chỉ có dây
quấn cùng trục mới có sức điện động biến áp. Còn sức điện
động cảm ứng ở phần quay chỉ xuất hiện khi cảm ứng của từ
trường khác trục
- Sức điện động biến áp sẽ xuất hiện ở các dây cuốn cùng trục
- Sđđ quay chỉ cảm ứng giữa dq phần ứng của một trục với dq
trục khác
Bài Tập 1
Tính thời gian kđộng ĐKĐB
Biết MJ = (740 – 2n) ; n là vòng/phút
J = 100 kg/m2
Ta có tk =
JM
J =
JM
nJ
.55,9
.
tk =
n
nJ
2740.55,9
.
Giả thiết tại n = 370 là điểm làm việc ổn định
n 0 37 2x37 .. 10x37
MJ 740 0
Bài tập 2: Viết công thức tính momen trung bình của Máy điện có 2 kích từ.
Hãy xác định giá trị momen trung bình cực đại khi biết biên độ hỗ cảm M =
1 Henry, Is = 0,75Ir. Hỏi đó là trường hợp nào.
2.5 Một số phương pháp phân tích Máy điện:
Quá độ và xác lập
Chế độ xác lập là chế độ mà ở đó sự biến thiên của dòng và áp đã xác
lập và giống biến thiên của nguồn. Khi có sự biến động nào đó
(R,L,G,E,M) thì các đại lượng khác (i , u)cũng thay đổi theo nhưng ở hệ
chúng ta nc có quán tính, ..có những ptử điện cảm và điện dung nên các
TS dòng áp thường không đột biến được, phải cần khoảng (t) nhất định
để chuyển từ chế độ xác lập cũ sang xác lập mới.
Ở chế độ quá độ thì biến đổi dòng áp không còn giống nguồn với
MĐTQ, người ta tìm cách để xây dựng hệ phương trình liên thông thoả
mãn cả quá trình xác lập và quá trình quá độ.
Các phương trình cân bằng:
Bao gồm các phương trình viết theo định luật k1 và k2 cũng như các
phương trình cân bằng momen.
Ở Máy điện tổng quát, người ta thường phân tích một mạch điện phức tạp
thành nhiều mạch điện mà ở đó chỉ có 1 vòng, chỉ có phương trình cân bằng,
áp viết theo k2. Trong phương trình đó các tp u và e sẽ bao gồm:
a) Nguồn (u/e)
b) Điện áp trên điện trở
c) Số điện động tự cảm
d) Số điện động hỗ cảm biến áp ( hằng số hỗ cảm)
e) Số điện động hỗ cảm quay ( , hệ số hỗ cảm quay)
Momen:
a. Các loại momen cơ; nguồn , tải
b. Momen động J
1d
d
c. Các loại khác
Sau khi đã tìm được momen, tốc độ, dòng điện, điện áp thì ta tìm được c.s
cơ, NL cơ, CS điện, NL điện và cũng suy ra CS dự trữ khác.
Các dạng bài toán và phương pháp giải:
- Như đã biết muốn giải 1 bài toán MĐ, thực chất là phải tìm được các đại
lượng về momen, tốc độ, dòng điện và điện áp.Thông thường dòng và áp có
quan hệ riêng với nhau, nghĩa là biết đại lượng này đại lượng khác cho
nên nếu có n dây quấn thì bài toán chỉ cần tìm n ẩn (hoặc i ; hoặc u)
n dây quấn n ẩn (i/u)
tốc độ n: (M hoặc đã biết, hoặc n)
(n +1) ẩn số : n pt theo k2
1 pt cân bằng momen
Bảng 5.1. Phân loại các bài toán Máy điện thường gặp (75)
Với n chưa biết: Dạng bài toán phức tạp khi giải thường tính đến khả
năng dao động ổn định hay không. Hệ pt là vi phân phi tuyến phải giải bằng
phương pháp gần đúng, nhưng là hàm của (t).
Tốc độ biến đổi hay gặp nhất là biến động nhỏ và dao động nhỏ.
2.6 Mô hình tổng quát của MĐ 1 chiều
Thông thường 1 Máy điện 1 chiều tối đa được mô tả bằng các dây quấn như
trên hình vẽ.
dọc trục
Wt
U Wud Wb Wcp
Wuq
Nó gồm các dây quấn ;kích từ; dây quấn cực phụ; dây quấn bù; ở phần
tĩnh và dây quấn phần ứng ở phần động. Các dây quấn này theo cấu tạo của
máy đã hình thành dạng đặt ở 2 trục vuông góc. Vì vậy để đơn giản người ta
thường dùng 1 mô hình tổng quát gồm các dây quấn đặt trên 2 trục vuông
góc thường được kẻ lại ở trục dọc có : dây quấn kích từ nt
song song
dây quấn phần ứng Wưd
- Ngang trục cũng gồm: Dây quấn kích từ Wg
Dây quấn cực phụ Wcp
Dây quấn bù Wb
Dây quấn phần ứng ngang trục Wưq
- Máy cs nhỏ : không làm Wcp ; Wb chỉ cần dịch chổi than
khỏi trung tính hình học để khử phản ứng phụ
- M cs lớn : Wcp để cải thiện đổi chiều.
Wb để bù hình sin
Vì vậy, khi viết các pt cb điện áp cho Máy điện, người ta thấy ở
dây quấn kích từ sẽ có các thành phần điện áp là tự cảm và hỗ cảm
biến áp; R; nguồn.
Tượng tự với dây quấn bù và dây quấn cực phụ
Dây quấn phần ứng gồm dq dọc trục và ngang trục, ngoài ra trên
các thành phần còn có thêm thành phần STđ quay .
Viết phương trình cho TH : 2 dây quấn phần tĩnh đặt vuông góc nhau là f và
g ;2 dây quấn phần động là d và q .
g
q
d
f
ggqg
qgqqddf
qgqdddp
dffpf
g
q
d
i
i
i
i
pLrpM
pMpLrvLvM
vMvLpLrpM
pMLr
u
u
u
u
.
..00
....
....
00.)(
ddfffff ipMipLru ..)..(
gqgqqfdfdfdd ivMivLipMipLru ......)..(
gqgdqfdfqfdq ivMivLivMipLru ......)..(
qdfggfg ipMipLru ..)..(
2.7. Máy điện đồng bộ cực ẩn
Giả sử ta nghiên cứu trường hợp phần cảm đặt ở staro, nghĩa là từ
trường ở trong máy là từ trường không cđ so với phần tĩnh.
Xét (to) dòng điện trong dây quấn pha A đang đạt cực đại roto quay
với tốc độ không đổi ; Trục của dây quấn pha A lệch với trục của từ
trường 1 góc
C
ω
A β
B
it
Do những nhận xét ở trên mà ta có đồ thị vectơ biểu diễn sức từ động hoặc
từ thông của Máy điện đồng bộ:
E0 Eư
IX
Eδ
U IR
Ft
F FA
Theo định luật cảm ứng điện từ thì từ trường này lần lượt cảm ứng các stđ
e0 ,eu và vuông góc với từ thông .
2.8. Máy điện đồng bộ cực lồi:
Do đặc điểm từ thông ngang trục và dọc trục tỷ lệ với các s.t. đ tương
ứng theo các hsố khác nhau. Vì vậy người ta thường phân stđ phần ứng
thành 2tp: dọc trục và ngang trục; tương tự ta có:
Euq
Eud
Fu Fuq E0
Fud
I
Trong thực tế người ta thường phải xây dựng đồ thị vectơ khi biết điện áp;
dòng điện, hệ số cos của tải đồng thời biết các thông số điện trở; điện kháng
tân, dọc trục và ngang trục của máy.
Fđ
E bi ết u,I,φ,R,xt ,xuq,xud
IR xt + xuq = xd
U xt + xuq = xq
I E IdXq
IqXq
IR
Iq θ I
Id
2.9. Biến đổi hệ thống 3 pha 2 pha:
Trên cơ sở toán học, người ta có thể biến hệ thống m pha bất kỳ thành
hệ thống trên 2 toạ độ vuông góc cũng gọi là hệ thống 2 pha.
Khi biến đổi hệ thống dòng điện (stđ, từ thông 3 pha thành hệ thống 2
pha trên trụ), dây quấn thường biến đổi dựa vào các giả thiết:
- Bảo toàn công suất
- Ở nhiệt độ bất kỳ thì góc lệch của trục d so với trục của pha A
được gọi là góc . Dựa vào 2 giả thiết trên ta thấy để bảo toàn
cs thì thành phần stđ tổng của 2 pha sẽ khác stđ của 3 pha 1 hệ
số bằng 2/3 lần. Nói cách khác:
)240cos(.)120cos(.cos
3
2
cbad iiii
)240sin(.)120sin(.sin.
3
2
cbad iiii
Ngoài ra : 3io = ia+ib+ic
Giống như thành phần thứ tự 0 của phương pháp đối xứng, nếu dòng điện là
đối xứng thì dòng thứ tự o 0
Trong nhiều trường hợp người ta thường chọn góc 0 . Khi đó ta có
phương trình biểu diễn biến đổi các đại lượng ở 3 pha sang ht các đại lượng
ở toạ độ vuông góc.
c
b
a
q
d
u
u
u
u
u
u
.
2
1
2
1
2
1
2
3
2
30
2
1
2
11
.
3
2
0
c
b
a
q
d
i
i
i
i
i
i
.
2
1
2
1
2
1
2
3
2
30
2
1
2
11
.
3
2
0
ud, uq , u0 , i0 ,iq , id -> ua , ub ,uc
ia , ib ,ic
0
.
1
2
3
2
1
1
2
3
2
1
101
u
uq
u
uc
ub
u da
0
.
1
2
3
2
1
1
2
3
2
1
101
i
iq
i
ic
ib
i da
2.9. Phân tích mô hình tổng quát ở Máy điện không đồng bộ .
Khi nghiên cứu máy điện không đồng bộ, nếu điện áp sơ cấp đưa vào
roto u1 roto thì trạng thái của máy cũng gần giống Máy điện đồng bộ. Vì
vậy có thể biến đổi các dây quấn sang toạ độ vuông góc giống như Máy điện
đồng bộ để nghiên cứu.
Trường hợp tổng quát, người ta có thể sử dụng 2 toạ độ vuông góc bất
kỳ.
Giả sử có Máy điện không đồng bộ đã được quy đổi về dạng Máy
điện 2 pha có toạ độ vuông góc.
ar as
bs
br
Giả sử ở thời điểm xét trục dây quấn trùng với toạ độ tương ứng.
Khi Máy điện làm việc, góc thay đổi với tốc độ góc
Wr =
dt
d
Lần lượt các dòng điện stato, roto tạo nên các từ thông ở 4 dây quấn trên là:
Ở stato : ids , iqs , ψds , ψqs
Ở Roto : idr , iqr , ψdr , ψqr
r
b
r
a
s
a
s
d iMiMiL .sin..cos..
r
b
r
b
s
b
s
b iMiMiL .sin..cos..
stato , roto không chuyển động tương đối nhau, người ta thường quan niệm
từ thông móc vòng với các cuộn dây cùng biến đổi theo hình sin thường biểu
diễn bằng vectơ phức.
s
b
s
a
s j .
r
b
r
a
r j .
Các phương trình điện áp thường được viết dưới dạng
dt
d
riU
s
as
a
s
a
s
a
.
dt
d
riU
s
bs
b
s
b
s
b
.
s
b
s
a
s UjUU .
rb
r
a
r UjUU .
dt
d
IRU
s
sss
.
dt
d
RIU rrrr
.
Bài kiểm tra
s
s
s
sM
M
th
th
2
max
Mdm ,sdm : th
th
th
s
s
s
s
sM
M
2
max
sth = 0,15
giả thiết Mc = ??? Mdm
Mạch hệ Kirf 1 và 2 nên
Dòng nhánh : số ẩn bằng số nhánh
Dòng vòng : số ẩn bằng số vòng độc lập
Thế đỉnh : số ẩn bằng số đỉnh -1
Hướng dẫn ôn tập
Phần 1 : biến đổi điện cơ
Phần 2 : Máy điện tổng quát
mục 2.3 , 2.4 , 2.5
2.5 Ứng dụng cho MĐQ 1 kích từ và 2 kích từ
- tính thời gian mở máy
- Hiểu và phân tích H,J
Phần MĐTQ
Giới thiệu và viết phương trình ,hiểu pt của các MĐ
- 1 chiều
- không đồng bộ
- đồng bộ
Chương 7 : không đọc MĐ 1 chiều trong HT ĐK
Cách thi : không dùng tài liệu .
2.10. Khái quát về Máy điện xoay chiều
1. Các Máy điện xoay chiều, biến đổi toạ độ (dây quấn, dòng, áp, thông
số)
Dựa vào mục dây quấn nào đó.
Dựa vào mục kích từ hoặc tương đương dây quấn
2. Sau biến đổi dây quấn nằm trên mục vuông góc dây quấn phần tĩnh và
phần động.
Dây quấn phần tĩnh và phần động thường nằm trên 2 trục vuông góc.
Ngang(q)
kq
Q Uq F kd dọc(d)
Ud uf
3. Phương trình .
Chú ý: Do các dây quấn đặt vuông góc nhau nên các dây quấn cùng
trục chỉ có hỗ cảm biến áp. Dây quấn khác trục có thể có hỗ cảm quay.
Hỗ cảm quay chỉ có ở dây quấn cđ tương đối với từ trường
4. Biến đổi biến dòng và áp:
Thông tin từ trường biến dạng và áp 3 pha hệ toạ độ d; q thì dòng điện
và điện áp bao gồm id; iq; io; ud; uq; uo. Trong đó chỉ có tp dọc và
ngang trục tham gia biến đổi năng lượng, còn io, uo không tham gia
biến đổi năng lượng từ trường khe hở thứ tự 0 = 0.
Nếu i0 , u0 nằm cả trên trục d,q -> từ trường đập mạch : từ trường
không bị triệt tiêu -> i0 , u0 không quay về 2 trục dọc va ngang
c
b
a
q
d
i
i
i
i
i
i
.
2
1
2
1
2
1
3
4sin(
3
2sin(sin
3
4cos()
3
2
cos(cos
3
2
0
c
b
a
q
d
u
u
u
u
u
u
.
2
1
2
1
2
1
3
4sin(
3
2sin(sin
3
4cos()
3
2
cos(cos
3
2
0
Dùng các phép biến đổi ngược ta có
c
b
a
q
d
i
i
i
i
i
i
.
1)
3
4sin()
3
4cos(
1)
3
2sin()
3
2cos(
1sincos
3
2
0
Q
c
b
a
q
d
u
u
u
u
u
u
.
1)
3
4sin()
3
4cos(
1)
3
2sin()
3
2cos(
1sincos
3
2
0
Sau khi phân tích như trên thì ta xây dựng được các phườg trình trên
toạ độ giả tưởng
Cho biết : Mỗi dây quấn có : r , l , Lmd , Lmq
Viết hệ phương trình cho 4 dq trên
Viết hệ phương trình cho
Ngang (q)
kq
D F kd Dọc (d)
Ud uf
Uf = if .(rf + Lf . p) + Lmd.p.i.f
Bài tập lớn :- kỹ thuật chiếu sáng
1.Thiết kế chiếu sáng cho giảng đường D9- 306
Kích thước 9x13x4 m3
2. Thiết kế chiếu sáng đường cấp C l = 21m lớp phủ mặt đường TB 2
vỉa hè rộng 3m / bên , là đường 2 chiều trong nội thành đã qua sử dụng
Bài làm
(9x13x4)m Dầm 75 cm
Trần
Tường
Có ρ = 753
Theo tiêu chuẩn về độ rọi E đối với phòng học
Etc = 300 lx ÷ 500lx , ta chọn Etk = 400 lx
Do dầm cao 75 cm nên ta bố trí treo đèn ngang với dầm
h’ = 0,75 m
H = 4m
h = H – (h’ + 0,85)
= 4 - (0,75 + 0,85)
= 2,4 m
Do 238,0
)75,04,2(
75,0
'
hh
h
J
Do ( J ≠ 0 ) và ( J ≠ 1/3 )
Nên ta tra bảng với J = 0 sau đó nhân kết quả với
231,1
)75,04(
4
)( '
hH
H
* * * *
* * * *
* * * *
Ta sử dụng kiểu chiếu sáng rộng và bán trực tiếp cho chiếu sáng lớp học .
Theo phụ lục M,tư liệu Claude ; chọn bộ đèn ống huỳnh quang , có cấp
0,42G + 0,07T
Bóng đèn chọn loại 1,2 m có các thông số là
36W ,Φd = 3350 lm
Tính số bộ đèn tối thiếu Nmin để đảm bảo đọ đòng đều chiếu sáng
Ta dùng đèn cấp G : nên
5,1
max
h
n
Với n : khoảng cách giữa các bộ đèn
m p
b=9 m
n=2,3 m
q =1,05m
13m = a
nmax = 1,5.2,4 = 3,6 m
theo chiều ngang b ; ta có điều kiện
nqm
2
1
3
1
Lấy q = 0,5 n
Từ đó b= (x-1).nmax +2q ;
X : số bộ đèn theo chiều b
5,2
6,3
9
.
2
2).1(
max
max
max
x
n
b
xnxb
n
nxb ma
Vậy Xmin = 3
m
b
n 25,2
4
9
4
chọn q = 1,05 m
mn 3,2
3
05,1.29
Theo chiều dọc a ; ta có điều kiện
mpm
2
1
3
1
lấy mp
2
1
gọi X là số bộ đèn theo chiều dọc
mmax = nmax = 3,6 m
m
x
m
mpmm
X
m
a
X
3,3
3
255,113
55,125,3
4
13
4
61,3
6,3
13
'
max
'
=>số bộ đèn tối thiểu :
Nmin = 3x4 = 12 bộ đèn
Tính quang thông tổng
sd
cy
k
Eba ... /
+ Do điều kiện lớp học ta chon hệ số bù quang thông δ = 1,2
với cấp đèn 0,42G 10,07 T
ηd = 0,42 Hiệu suất trực tiếp
ηi = 0,07 Hiệu suất gián tiếp
Hệ số địa điểm
216,2
)913(2
9.13
)(
Abah
ab
K
Ksd hệ số sử dụng của bộ đèn
iiddsd uuk ..
Tra bảng trang 101
- với cấp G, K= 2,216; j = 0 (β = 1,231 , ρ = 753 )
-
K 2,0 2,216 2,5
Ud 0,85 0,876 0,91
Với cấp T : k = 2,213
k 2,0 2,216 2,5
Ui 6,6 0,6216 0,65
765,06216,0.231,1.
6216,0
)0,2216,2.(
0,25,2
6,065,0
6,0
ii
i
UU
U
Vậy hệ số sử dụng
Ksd = 0,42.1,078 + 0,07.0,765
= 0,5036
=> )(38,110922
5036,0
2,1.400.9.13
lmt
Là quang thông cần cấp cho phòng học để sau 1 năm sử dụng có E = 400lx
Tính hệ số bộ đèn
N 55,16
3350.2
38,110922
N
chọn N= 16 bộ = 4x4
-theo chiều a m= 3,3 m
p = 1,55 m
- theo chiều b q = 0,4 m
chọn q = 1,05 m
)(05,1
)(3,2
)(3,2
3
05,1.29
mq
mn
mn
37,2
)4,0.23(
9
n
m p q
* * * *
n
* * * *
* * * *
* * * *
Nhận xét :
Với N = 16 bộ > Nmin = 12 bộ
Vậy thiết kế sơ bộ đạt yêu cầu
kiểm tra Eyc
Ta có : Eyc = 400lx
)(1072503350.2.16
)(38,110922
2
1
lm
lm
)(6,386400.
38,110922
107200
.
2
1
2
1
lmE
EE
E
E
yc
yc
yc
Kiểm tra thiết kế
- Hệ số địa điểm : k = 2,216
- chỉ số lưới :
13,1
)3,23,3(4,2
3,2.3,3.2
)(
..2
nmh
nm
Km
- chỉ số gần
56,0
)913(4,2
05,1.955,1.13
)(
..
bah
qbpa
K p
)(4956,0
4956,0
13,1
56,0
kmK
K
K
p
m
p
Ta có công thức tính đọ rọi Ei
iuii SFR
ba
FN
E ''.
...1000
..
(*)
Ta có
5,2
0,2
16,2
K
K
K
Với K= 2,0 ;
5,1
1
13,1
m
m
m
K
K
K
)2(
61575,0
4230
7434,04956,0;5,1
)4(
5935,0
4710
4956,0.4956,0;1
13,1
''
''
''
''
up
up
mpm
up
up
mpm
m
FK
FK
KKK
FK
FK
KKK
K
Với K= 2,5 :
)4(
66875,0
4890
7434,04956,0;5,1
)3(
6535,0
5370
4956,0.4956,0;1
13,1
''
''
''
''
up
up
mpm
up
up
mpm
m
FK
FK
KKK
FK
FK
KKK
K
Nội suy theo (1) và (2)
592)04956,0(
05,0
471593
471:1 ''
um FK
3,613)07434,0(
075,0
423615
423:5,1 ''
um FK
512,597
)113,1(
15,1
5922,613
592:13,1 ''
um FK
Nội suy theo (3) và (4)
652)04956,0(
05,0
537653
537:1 ''
um FK
425,666)07434,0(
075,0
489668
489:5,1 ''
um FK
75,655
)113,1(
15,1
652425,666
652:13,1 ''
um FK
Nội suy cấp K
+K =2,0:Fu
’’ = 597,512
+K =2,5:Fu
’’ = 655,75
67,622
)0,2216,2(
0,25,2
512,59775,655
512,597:216,2 ''
uFK
*tra bảng các giá trị hệ số R và S
S1 S3 S4
K R1 Direct Indirect R3 Direct Indirect R4 Direct Indirect
2,5 -0,044 324 1025 -
1.321
1560 454 0,774 398 653
3 -0,042 335 1213 -
1,575
1825 470 0,768 416 685
2,216 -
0,0451
317,752 1200,46 -
1,177
1409,48 444,91 0,777 387,78 634,82
KQ.β -
0,0556
391,153 1477,76 -
1,448
1735,07 547,688 0,957 477,35 781,47
β = 1,231
231,1
)5,2216,2.(
5,23
)044,0042,0(
044,0
*Tính các Ei
1. E4 = E4.d + E4.i
)(17,344
35,47767,622.957,042,0.7636,0
10.
..
4
''
.434
lx
dSFR
ab
FN
E u
d
d
76,4147,781007,0.7635,0
7635,0 4
''
44
iuii SFRE
)(38676,4117,344444 lxEEE id
2. Tính độ rọi trên tường E3
)(26,267
07,173567,622.448,142,0.7635,0
7635,0 3
''
.33
lx
SFRE dudd
)(53,29627,2926,267
)(27,29688,547007,0.7635,0
..7635,0
333
3
''
33
lxEEE
lx
SFRE
id
iuii
3. Tính độ rọi trên trần E1
)(3,103
)(80
76,1477007,0.7635,0
)(31,124
153,39167,622.0056,042,0.7635,0
111
1
1
lx
EEE
lx
E
lx
E
id
i
d
kiểm tra :
Độ rọi trên mặt phẳng làm việc :
Sai số :
%5,3%100.
400
386400
%100.
4
yc
yc
E
EE
E
ΔE = 3,5% - đạt yêu cầu
-Độ chói khi nhìn đèn :
yêu cầu : 50)75(
tran
d
L
L
r
)/(3,45
3,203.7,0. 211 mCd
E
Ltran
-Kích thước bộ đèn :1,24.0,18.0,1
Diện tích biểu kiến theo 2 hướng
c
b
a
a= 1,24 m
b = 0,18 m
c = 0,1 m
Diện tích biểu kiến theo hướng nhìn
)(1775,0
75sin.1,0.24,175cos.18,0.24,1
sin..cos.
2m
cabaSbkngang
)(075,0
75sin.1,0.18,075cos.18.0.24,1
sin.cos.
2m
cbbaSbkdoc
Độ chói theo 2 hướng :
bk
d
d
S
I
L
Theo đường cong trắc quang của đèn Claude trang 151
)(201
1000
3350.2
.30)75(
)(5,301.
1000
3350.2
.45)75(
CdI
CdI
dd
dng
Vậy :
)/(43,2676
075,0
201
)/(6,1698
1775,0
5,301
2
2
mCdL
mCdL
ddoc
dngang
các tỷ số :
501,59
3,45
43,2676
505,37
3,46
6,1698
doc
ng
r
r
-Do rdoc > 50 : nên ta có thể chọn lại bộ đèn có diện tích
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- giao_trinh_mon_hoc_chuyen_de_may_dien.pdf