MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu
Chương I : Giới thiệu chung . 1
Chương II : Kích thước chủ yếu . 5
Chương III: Thiết kế dây quấn, rãnh stator và khe hở không khí . 8
Chương IV: Dây quấn rãnh và gông rôtor 16
Chương V: Tính toán mạch từ: . 19
Chương VI: Tham số của động cơđiện ở chếđộđịnh mức . 24
Chương VII: Tổn hao thép và tổn hao cơ . 32
Chương VIII : Đặc tính làm việc : 35
Chương IX: Tính toán đặc tính khởi động : 39
Chương X: Tính toán nhiệt . 46
Chương XI: Trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng . 49
Chương XII. Tính toán trục . 52
Chương XIII: Chuyên đề: Thiết bị vàcông nghệ lõi sắt máy điện quay . 59
Tài liệu tham khảo . 64
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG
A. Phân loại và kết cấu và nguyên lý hoạt động của động cơ:
I. Phân loại:
Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu
chính: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phong nổ .
Theo kết cấu của Rotor, máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: loại
Rotor kiểu dây quấn và loại Rotor kiểu lồng sóc.
Theo số pha trên dây quấn Stator có thể chia làm các loại: Một pha, hai
pha và 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 Stator có vỏ, lõi sắt và dây quấn.
a. Vỏ máy:
Vỏ máy có tác dụng cốđịnh lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm
mạch dẫn từ . thường vỏ máy làm bằng gang. Đối với máy có công suất lớn
(1000 Kw) thường dùng thép tấm hàn lại làm thành vỏ. Tuỳ theo cách làm
nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau.
b. Lõi sắt:
Lõi sắt là phần dẫn từ . Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nên
để giảm tổn hao, lõi sắt được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dày
0,5mm ghép lại. Khi đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 990mm thì dùng cả
tấm tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải dùng những
tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn.
Mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm
tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Nếu lõi sắt ngắn thì có thể ghép thành
một khối. Nếu lõi sắt dài quá thì thường ghép thành từng thếp ngắn, mỗi thếp
dài 6 đến 8 cm,đặt cách nhau 1cm để thông gió cho tốt. Mặt trong của lá thép
có xẻ rãnh đểđặt dây quấn.
c. dây quấn:
Dây quấn Stator được đặt vào các rãnh 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 lớn, hay cũng
có thể: bối dây gồm nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ gọi là dây quấn kiểu
vòng dây)
65 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 3253 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nguyên lý hoạt động của động cơ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
0 mm.
Treo bảng 10.5b trang 241 sách TKMĐ
Ta chọn Bz1 = 1,85 T
19.Sơ bộ định chiều cao gông Stator:
4 4
'
g1
1 1
.10 0, 02625.10h 4, 05
2. . . 2.1, 6.21, 8.0, 93
φ= = =
g c
cm
B l k
Trong đó:
0,02625Wbφ =
l1 = 21,8 cm
kc = 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt
Bg1 = 1,6T là mật độ từ thông trong gông Stator (Tra theo
bảng 10.5a trang 240 sách TKMĐ).
20.Kích thước rãnh và cách điện :
hr1 = 29,5 mm
h12 = 22,5 mm
d1 = 11 mm
d2 = 13 mm
b41 = 3,4 mm
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 12
h41 = 0,5 mm
'nr1 g1
D -D
h = -h
2
43, 7 29, 7 4, 05 2, 95
2
cm−= − =
Trong đó:
Dn = 43,7 cm
D = 29,7 cm
'g1h =4,05cm
+ Đường kính trong rãnh:
( ) ( )'41 1 z1
1
1
. D+2.h -Z .b 29,7+2.0,05 -48.0,911
d = = =1,112cm
Z - 48-
π π
π π
lấy d1 = 1,1 cm =11 mm
( )
( ) ( )
' r1 2
z1 2
1
'
r1 z1 1
2
1
D+2.h -d
b = -d ]
Z
D+2.h -b .Z 29,7+2.2,97 -48.0,911
d = = =1,33cm
+Z +48
π
π π
π π
+ Chiều rộng miệng rãnh:
+ Chiều cao:
1 212 r1 41
d +d 1,3+1,1h =h - -h =2,95- -0,05=2,25cm
2 2
Trong đó:
hr1 = 2,95 cm là chiều cao răng Stator
d1 = 1,1 cm đường kính đáy nhỏ rãnh Stator
d2 = 1,3 cm đường kính đáy lớn rãnh Stator
+ Chiều dài miệng rãnh:
Trong thực tế chiều dài miệng rãnh h41 = 0,5 mm chứ không thể nhỏ
hơn vì công nghệ cắt dập không thể cắt dập được.
+ Theo bảng VIII – 1 ở phụ lục VIII trang 629 sách TKMĐ
Chọn chiều dài cách điện rãnh là c = 0,4 mm
Chọn chiều dài của nêm là c’ = 0,5 mm
+ Diện tích rãnh trừ nêm:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 13
12
21
2
2
2
1' ).
2
(
8
).( hddddSr
+++= π
2 2
2.(11 13 ) 11 13 11( ).(22,5 ) 317
8 2 2
mmπ + += + − =
+ Chiều rộng của miếng các tông nêm là (
2
. 1dπ ), của tấm cách điện
giữa 2 lớp là (d1 + d2).
+ Scđ = ( ) '121122 2
...2
2
. cdcddhd ππ +⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ +++
= 2
.13 .112.22,5 (11 13) .0,4 .0,5 44
2 2
mmπ π⎡ ⎤+ + + + =⎢ ⎥⎣ ⎦
+ Diện tích có ích của rãnh:
Scđ = −'rS Scđ = 317 – 44 = 273
+ Hệ số lấp đầy rãnh:
kđ =
2
r 1 cd
r
u .n .d 20.3.1,825= =0,732
S 273
Trong đó :
ur1 = 20 thanh
n = 3
sr = 273 cm
21.Bề rộng rãnh Stator:
( )41 1'
z1 1
1
. D+2h +d
b = -d
Z
π
( )29,7 2.0, 05 1,1
1,1 0,922
48
cm
π + += − =
[ ]1 2''
1 2
1
. 2. )r
z
D h d
b d
Z
π + −= −
[ ]. 29,7 2.2,95 1,3
1,3 0,945
48
cm
π + −= − =
' ''
z1 z1
z1
b +b 0,922+0,945b = = =0,933cm
2 2
22. Chiều cao gông Stator:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 14
ng1 r1 2
D -D 1 43,7-29,7 1h = -h + d = -2,95+ .1,3=4,27cm
2 6 2 6
23. Khe hở không khí:
9 297 9(1 ) (1 ) 0,8044
1200 2. 1200 4
δ = + = + =D mm
p
Việc chọn khe hở không khí δ sao cho nhỏ nhất để có thể công nghệ
chế tao được và làm giảm dòng không tải, cosϕ … nhưng không quá nhỏ vì
nếu quá nhỏ dễ bị chạm giữa rôtor và Stator trong quá trình làm việc. Do đó
theo những máy đã chế tạo bảng 10.8 trang 253 sáchTKMĐ
ta lấy 0,8 0, 08mm cmδ = =
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 15
SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATOR
Z = 48 ; Y = 10; τ =12; q = 4; a = 4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 16
CHƯƠNG IV :
DÂY QUẤN RÃNH VÀ GÔNG RÔTOR
24. Số rãnh Rôtor được chọn theo bảng 10.6 trang 246.
Với số đôi cực 2p = 4, số rãnh Stator Z1 =48 ta có thể chọn :
Z2 = 40 rãnh
25. Đường kính ngoài Rôtor:
' 2 29,7 2.0,08 29,54D D cm= − δ = − =
26.Bươc răng Rôtor:
'
2
2
. .29,54 2,32
40
Dt cm
Z
π π= = =
27.Sơ bộ định chiều rộng ranh Rôtor:
' 2 2z2
z2 2 c
B .l .t 0 ,806.2,32b = = =1,087cm
B .l .k 1,85.0,93
δ
Theo bảng 10.5b trang 241. Ta chọn Bz2 = 1,85 T và hệ số ép chặt lõi
sắt kc = 0,93.
28. Đường kính trục Rôtor:
Dt = 0,3.D = 0,3.29,7 = 8,94 cm.
Lấy Dt = 9 cm
29. Dòng điện trong thanh dẫn Rôtor:
Itd = I2 =
1 d1
I 1
2
6.W .k 6.40.0.925k .I =0,94.161,13. =840A
Z 40
Trong đó:
I1 = 161,13 A
W1 = 40 vòng
kd = 0,925
Z2 = 40 rãnh
KI = 0,94 được chọn theo cosϕ trong hình 10.5.
30. Dòng điện trong vành ngắn mạch:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 17
v td 0
2
1 1I =I . =840 =2685A
.p 180 .22.sin 2sin
Z 40
π
31. Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm:
' 2cd
td
2
I 840S = = =280mm
J 3
Đối với máy không đồng bộ rôtor lòng sóc, tiết diện rãnh rôtor đồng
thời là tiết diện thanh dẫn rôtor. Vì vậy cần phải chọn mật độ dòng điện cho
thích hợp. Jcd = (2,5÷ 3,5) 2mmA . Chọn Jtd =3 2mmA .
32.Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch:
Mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch Jv chọn thấp hơn Jtd trong
khoảng từ (20 ÷25)%. Ta chọn Jv = 2,5 2mmA .
Tiết diện vòng ngắn mạch:
2v
v
v
I 2685S = = =1074mm
J 2,5
33. Kích thước rãnh Rôtor và vành ngắn mạch:
Chọn dạng rãnh như hình vẽ, diện tích rãnh cũng chính là diện tích
thanh dẫn của lồng sóc. Lồng sóc được đúc bằng nhôm theo phương pháp áp
lực
h42 = 0,5 mm
b42 = 1,5 mm
h12 = 29 mm
hr2 = 37,3 mm
d1 = d2 = 7,8 mm
a = 1,2. hr2 = 1,2.37,3 = 44,76 lấy a = 45 mm
b =
1074 23,86
45
vS mm
a
= = lấy b= 23,9 mm
lấy Sv = a.b = 1075,5 mm2
Dv = D – (a+1) = 297 – (45+1) = 251 mm =25,1 cm
34. Diện tích rãnh Rôtor:
Sr2 =
2 2 2
12.d +h .d= .7,8 +29.7,8=274mm4 4
π π
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 18
35. Diện tích vòng ngắn mạch:
Sv = a . b = 45 . 23,9 =1075,5 mm2
36. Bề rộng răng Rôtor:
'
42 12
'
z2
2
4D -2.h - (h +d)
3b = -d
Z
⎛ ⎞π⎜ ⎟⎝ ⎠
429,5 2.0, 05 (2,9 0,78)
3 0,78 1,147
40
mm
⎛ ⎞π − − +⎜ ⎟⎝ ⎠= − =
37. Làm rãnh nghiêng ở Rôtor với độ nghiêng bằng một bước rãnh
Stator.
Để giảm lực ký sinh tiếp tuyến và hướng tâm người ta thường làm
nghiêng rãnh Stator hay rôtor. Vì như vậy có thể triệt tiêu sóng điều hoà răng.
Ơû đây ta làm nghiêng rãnh ở rôtor và làm nghiêng bằng 1 bước răng Stator
bn = t1 = 1,944 cm
38. Chiều cao gông rôtor:
hg2 =
'
t
r2 2
D -D 1 29,54-9 1-h + d = -3.73+ 0,78=6,67cm
2 6 2 6
a=45
b=23,9
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 19
CHƯƠNGV :TÍNH TOÁN MẠCH TỪ:
39.Hệ số khe hở không khí:
21. δδδ kkk =
Trong đó: 11
1 1
1,944 1,088
. 1,944 1,953.0,08
tk
tδ
= = =− υ δ −
Với
2241
1
41
3,4b ( )( ) 0,8d= = =1,953
b 3,45+5+ 0,8d
γ
2
d2
2 2
2 2
42
2
42
t 2.32k = = =1,018
t - .d 2.32-0,511.0,08
(b d) (1.5 0,8)= = =0,511
b 1,55+5+
0,8d
γ
γ
1 2. 1,088.1,018 1,108k k kδ δ δ⇒ = = =
40. Dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5mm, cán nguôïi loại 2211
41. Sức từ động khe hở không khí:
4 41, 6. . . .10 1, 6.0, 806.1,108.0, 08.10 1143F B k Aδ δ δ= δ = =
Trong đó:
0 , 8 0 6B Tδ =
1,1 0 8k δ =
0 , 0 8cmδ =
42.Mật độ từ thông răng Stator:
1 1
z1
z1 c 1
B .t .l 0,806.1,944B = = =1,806T
b .k .l 0,933.0,93
δ
Trong đó: 0,806B Tδ =
t1 = 1,944 cm
bz1 = 0,933 cm
kc = 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt lấy theo bảng 2.2
43. Cường độ từ trường trên răng Rôtor:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 20
Theo bảng V – 6 ở phụ lục V trang 608 sách TKMĐ
Ta có:
Bz1 = 1,806 T ⇒ Hz1 = 27,6 A/cm
44. Sức từ động trên răng Stator:
'1 1 12. . 2.2, 516.27, 6 139z z zF h H A= = =
Trong đó:
' 1
1 1
1329,5 25,16
3 3z r
dh h mm= − = − =
45.Mật độ từ thông ở răng Rôtor:
2 2z2
z2 2 c
B .l .t 0,806.2,32B = = =1,753T
b .l .k 1,147.0,93
δ
Trong đó:
0, 806B Tδ =
t2 = 2,32 cm
bz2 = 1,147 cm
kc = 0,93 Là hệ số ép chặt lõi sắt lấy theo bảng 2.2
46. Cường độ từ trường trên răng rôtor:
Theo bảng V – 6 ơ û phụ lục V trang 608 sách TKMĐ có:
Bz2 = 1,753 T ⇒ Hz1 = 22,5 A/cm
47. Sức từ động trên răng rôtor:
'2 2 22. . 2.22, 5.3, 47 156z z zF h H A= = =
Trong đó:
' 2
2
0 , 783, 73 3, 47
3 3z r
dh h cm= − = − =
48. Hệ số bão hoà răng:
1 2 1143 139 156 1,26
1143
z z
z
F F F
k
F
δ
δ
+ + + += = =
Trong đó:
1143F Aδ =
Fz1 = 139 A
Fz2 = 156 A
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 21
49. Mật độ từ thông trên gông Stator:
4 4
g1
g1 1 c
.10 0,02625.10B = = =1,516T
2.h .l .k 2.4,27.21,8.0,93
φ
Trong đó:
0, 02625cmφ =
hg1 = 4,27 cm
l1 =21,8 cm
kc = 0,93 Hệ số ép chặc lõi sắt lấy theo bảng 2.2
50. Cường độ từ trường ở gông Stator:
Theo bảng V – 9 ở phụ lục V trang 611 sách TKMĐ
Ta tra được Hg1 = 10,9 A/cm
51.Chiều dài mạch từ ở gông Stator:
( ) ( )n g1
g1
. D -h p. 43,7-4,27
L = = =30,97cm
2.p 4
π
Trong đó:
Dn = 43,7 cm
hg1 = 4,27 cm
2p = 4 Số đôi cực từ
52. Sức từ động ở gông Stator:
Fg1 = Lg1.Hg1 = 30,97 . 10,9 = 338 cm
Trong đó :
Lg1 = 30,97 cm
Hg1 = 10,9 A/cm
53. Mật độ từ thông trên gông rôtor :
4 4
2
2 2
.10 0,02625.10 0,97
2. . . 2.6,67.21,8.0,93g g c
B T
h l k
φ= = =
Trong đó :
g2
2
=0,02625W b
h =6,67cm
l =21,8cm
φ
54. Cường độ từ trường ở gông rôtor :
Theobảng V-9 của phụ lục V trang 611 sách TKMĐ.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 22
Ứng với Bg2 = 0,97 ta tra được Hg2 = 2,6 A/cm
55. Chiều dài mạch từ gông rôtor :
( ) ( )t g2
g2
D +h p 9+6,67
L = = =12,3cm
2P 4
π
56. Sức từ động trên gông rôtor :
2 2 2 12,3.2,6 32g g gF L H A= × = =
Trong đó : Lg2 = 12,3 cm
Hg2 = 2,6 A
57. Tổng sức từ động của mạch từ :
F = Fδ + Fz1 + Fz2 + Fg1 + Fg2
= 1143 + 139 + 156 + 338 + 32 = 1808 A
Trong đó : Fδ = 1143 A
Fz1 = 139 A
Fz2 = 156 A
Fg1 = 338 A
Fg2 = 32 A
58 . Hệ số bão hòa toàn mạch :
F 1808K = = =1,58
F 1143μ δ
Trong đó : F = 1808 A
Fδ = 1143 A
59 . Dòng điện từ hóa :
1 d1
p.F 2×1808I = = =36,2A
2,7.W .K 2,7.40.0,925μ
Trong đó :
P = 2 số đôi cực
F = 1808 A
W1 = 40 vòng
Kd1 = 0,925 : Hệ số dây quấn
+Dòng điện từ hóa phần trăm :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 23
ñm
I 36,2I % = .100% = .100% =22,5%
I 161,13
μ
μ
Trong đó :
Iμ = 36,2 A
Iđm = 161,13 A (dòng điện định mức)
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 24
CHƯƠNG VI :
THAM SỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC
60. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stator :
lđ1 = Kđ1 . Ty +2B = 1,3 . 21,4 + 2.1 = 29,82 cm
Trong đó :
( ) ( )1
1
29,7 2,95 .10
21,4
48
r
y
D h y
T cm
Z
π + π += = =
Với :
Kd1 = 1,3 (lấy từ 3.4 trang 69 sách TKMĐ)
B = 1 (chọn Kd1, B theo số cực 2P =4)
y =10
hr1 = 2,95 cm chiều cao răng Stator
61. Chiều dài trung bình nữa vòng dây quấn Stator :
ltb = l1 + ld1 = 21,8 + 29,82 = 51,62 cm
Trong đó :
l1 =21,8 cm
Lđ1= 29,82 cm
62 . Chiều dài dây quấn 1 pha của Stator :
L1 = 2 . ltb .W .10-2 = 2 . 51,62 . 40 . 10-2 = 41,3 m
63 . Điện trở tác dụng của dây quấn Stator :
11 75
1 1 1
1 41,3. 0,0314
. . 46 3.4.2,38
Lr
n a S
= ρ = = Ω
Trong đó :
275
1 . /
46
mm mρ = Ω
Là điện trở suất ở nhiệt độ tính toán là 75oC
n1 = 3 làsố sợi chập song
a1 = 4 là số mạch nhánh song song của dây quấn
S1 = 2,38 mm2 tiết diện dây quấn
Tính theo đơn vị tương đối :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 25
* 1
1 1
1
161,130,0314. 0,023
220
Ir r
U
= = =
Trong đó :
I1 = 161,13 A là dòng điện pha định mức
U1 = 220 v là điện áp pha định mức
64. Điện trở tác dụng của dây quấn rôtor :
-2 -2
-42
td Al
r2
l .10 1 21,8.10r =r = . =0,3459.10 W
S 23 274
Trong đó :
l2 = 21,8 cm
Sr2 = 274 mm2
mmmAl /.23
1 2Ω=ρ là điện trở của nhôm ở nhiệt đo tính
toán là 75oC
65. Điện trở vành ngắn mạch :
3 2
4
v
2
. .10 1 .25,1.10r . 0,00797.10
. 23 40.1075,5
− −
−π π=ρ = = ΩvAl
v
D
Z S
Trong đó :
Dv = 25,1 cm
Z2 = 40 rãnh
Sv = 1075,5 mm2
66. Điện trở rôtor :
-4 -4v2 td 2 2
2.r 2.0,00797r =r + = 0,3459+ .10 =0,509.10 W
D 0,313
⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦
Trong đó :
2
. .22.sin 2.sin 0,313
40
p
Z
π πΔ = = =
với : p = 2 số đôi cực
Z2 = 40 rãnh
67. Hệ số qui đổi :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 26
2 2
1 1 d1
2
4.m (W .k ) 4.3.(40.0,925)= = =411
Z 40
γ
Trong đó :
m1 = 3 số pha
W1 =40 vòng
kd1 = 0,925
Z2 = 40 rãnh
68. Điện trở rôtor đã qui đổi :
' - 42 2r = .r = 4 1 1 .0 ,5 0 9 .1 0 = 0 ,0 2 0 9 Wγ
+ tính theo đơn vị tương đối :
* ' 12 2
1
I 1 6 1 ,1 3r = r . = 0 ,0 2 0 9 = 0 ,0 1 5 2
U 2 2 0
Trong đó :
r’2 = 0,0209.10-4 Ω
I1 = 161,13 A dòng điện pha định mức
U1 = 220 v Điện áp pha định mức
69. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôtor :
'1 4 1 2 4 1r1
4 1
h b h h= .k + ( 0 ,7 8 5 - + + ) .k
3 .b 2 .b b bβ β
λ
26,9 3, 4 4,2 0,5.0,9063 (0,785 ).0,875 1, 085
3.11 2.11 11 3, 4
−= + − + + =
Trong đó :
'
1 3.0,8330,833; 0,875
4
kβ
+β = → = =
1 3.0,875 0,9063
4
kβ
+→ = =
h1 = hr1 - 2c’ - 2.c – 0,1. d
=29,5 - 0,1 . 13 - 2. 0,4 - 0,5 = 26,9 mm
'12
11( 2. ) ( 2.0,4 0,5) 4,2
2 2
dh c c mm= − − − = − − − = −
Vì phần trên của dây đồng vượt quá tâm của vòng tròn nên trị số h2 phải
lấy trị số âm.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 27
b41 = 3,4 mm
h41 = 0,5 mm
d1 = b =11 mm
70. Hệ số từ dẫn nạp Stator:
1411
2
111
1 ..
..).(9,0 σδ
ρλ
δK
KKqt td
t =
21,944(4.0,925) .0,82.0,9750,9 .0, 0062 1,306
1,108.0, 08
= =
Trong đó :
t1 =1,944 cm
q1 = 4 sốrãnh một pha dưới một cực từ
kd1 = 0,925 hệ số dây quấn
kδ = 1,108 hệ sốkhe hở không khí
δ = 0,08 cm
+
2 2
41
41
1
0,341 0,0033. 1 0,0033 0,975
. 1,944.0,08
bk
t
= − = − =δ
+ Tra bảng 5.3 trang 137 sách TKMĐ.
Ta tra ra được ρt1 = 0,82.
+ Tra bảng 5.2a trang 134 sách TKMĐ.Ứng với q = 4
2=− yτ
Ta tra ra được σ1 = 0,0062.
71. Hệ số từ tản phần đầu nối :
11 10 , 3 4 . ( 0 , 6 4 . . )d d
q l
lδ
λ β τ= −
40, 34 (29, 82 0, 64.0, 833.23, 33) 1, 084
21, 8
= − =
Trong đó :
q1 = 4
lδ = 21,8 cm
lđ1 = 29,82 cm
β = 0,833
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 28
τ = 23,33 cm
72. Hệ số từ dẫn tản Stator :
1 1 1 1 1,085 1,306 1,084 3,475r t dλ = λ +λ +λ = + + =∑
Trong đó :
λr1 = 1,085
λt1 = 1,306
λđ1 = 1,084
73. Điện kháng dây quấn Stator :
21 1 d1 1
1
f w lx = 0 ,1 5 8 . ( ) . .
1 0 0 1 0 0 p .q
λ∑
250 40 21,80,158. ( ) . .3, 475 0,119
100 100 2.4
= = Ω
Trong đó :
f1 = 50 hz là tần số
w1 = 40 vòng
lδ = 21,8 cm
Σλ1 = 3,475
+ Tính theo đơn vị tương đối :
* 1
1 1
1
I 161,13x =x . =0,119. =0,0871
U 220
74. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôtor :
42
42422
2
1
2 ..2
66,0)
.8
.1(
.3 b
hk
b
b
S
b
b
h
r
r +⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −+−= πλ
2
232,1 .7,8 1, 5 0, 5(1 ) 0, 66 2, 04
3.7,8 8.274 2.7,8 1, 5
⎡ ⎤π= − + − + =⎢ ⎥⎣ ⎦
Trong đó :
b = d1 = 7,8 mm
Sr = 274 mm2
h42 = 0,5 mm
b42 = 1,5 mm
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 29
h1 = hr2 – (h42 + 2
d
+ 0,1.d)
= 37,3 - (0,1+
2
8,7 +0,1.7,8) = 32,1 mm
75. Hệ số từ dẫn nạp rôtor:
2
22
2
222 .
.
..).(9,0 σδ
ρλ
δK
KKqt ttS=
2402,32( ) .1.1
4.30, 9. 0, 0082 2,146
1,108.0, 08
= =
Trong đó :
t2 =2,32 cm
q2 = 40/ 4.3
Với : máy rôtor lồng sốc
1
1
1
2 ≈
≈
≈
t
d
K
K
ρ
0, 08cmδ =
0,0082σ= tra bảng 52.c trang136 với q2 = 2,83
1,108Kσ =
76. Hệ số từ tản phần đầu nối:
v vñ2 2 2
2 2
2,3.D D .4,7 2,3.25,1 25,1.4,7= lg = lg =0,746
Z .l a+2b 40.21,8.0,313 4,5+2.2,39
λ Δ
Trong đó:
Z2 = 40 rãnh
l2 = 21,8 cm
Dv=251 mm = 25,1cm
a = 4,5 cm
b = 2,39 cm
0,313Δ =
77. Hệ số từ tản do rãnh nghiên :
2 2
2
2
1,9440,5 0,5.2,146. 0,753
2,32
n
rn t
b
t
⎛ ⎞ ⎛ ⎞λ = λ = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 30
Trong đó :
2 2,146tλ =
bn = t1 = 1,944 (bn là độ nghiên bằng một bước rãnh Stator)
t2 = 2,32 cm
78. Hệ số từ tản rotor :
2 2 22 2,04 2,146 0,746 0,758 5,685r t ñ rnλ = λ + λ + λ + λ = + + + =∑
Trong đó :
2 2,04rλ =
2 2,146tλ =
2 0,746ñλ =
0,753rnλ =
79. Điện kháng tản dây quấn rotor :
X2 = 7,9.f1.l2. 8 8 42 .10 7,9.50.21,8.5, 685.10 4,895.10
− − −λ = = Ω∑
80. Điện kháng rôtor đã qui đổi:
' -42 2x = .x =411.4,895.10 =0,2012γ Ω
Trong đó :
x2 = 4,895.10-4 Ω
411γ =
+ Tính theo đơn vị tương đối:
'* ' 1
2 2
1
I 161,13x =x . =0,2012. =0,147
U 220
81. Điện kháng hổ cảm :
1 1
12
U -I x . 220-36,2.0,119x = = =5,96
I 36,2
μ
μ
Ω
Trong đó :
U1 = 220 điện áp pha định mức
I =36,2Aμ
x1 = 0,119Ω
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 31
82. Tính lại KE :
1 1
E
1
U -I .x 220-36,2 .0 ,119K = = =0,9804
U 220
μ
Trị số này không sai khác nhiều so với giả thuyêtù ban đầu nên không
cần tính lại.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 32
CHƯƠNG VII :
TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ
83. Trọng lượng răng Stator:
Gz1= YFe.z1.hr1.bz1.l1.kc.10-3
= 7,8.48.0,933.2,516.21,8.0,93.10-3=17,8 Kg
Trong đó:
YFe =7,8kg/cm2 trọng lượng riêng của Fe phần Stator.
hr1 =2,516 cm
Z1=48rãnh
bz1 = 0,933
l1 = 21,8 cm
kc = 0,93 hệ số ép chặt lõi sắt
84. Trọng lượng gông từ Stator:
3
1 1 1 1
3
. . . .2 . .10
7,8.21,8.30,97.4,27.4.0,93.10 83,6
g Fe g g cG l L h p k
Kg
−
−
= γ
= =
Trong đó:
Lg1 = 30,97 cm
hg1 = 4,27 cm
2p = 4 số đôi cực
85. Tổn hao sắt trong lõi sắt Stator:
* Tổn hao trong răng :
pFez1 = Kgz1.pFez1.B2z1.Gz1.10-3
= 1,8.2,5.(1,806)2 .17,8.10-3
= 0,261 kw
Trong đó :
Kgz1 = 1,8 hệ số gia công .
Bz1 = 1806 T
PFez1 = 2,5kg/w tra ở phụ lục văn bản V/14 trang 618
sách TKMĐ
GGz = 17,8kg
* Tổn hao trong gông :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 33
PFeg1= kgc. pFeg1. B2g1.Gg1.10-3
= 1,6.2,5.1,5162.83,6.10-3
=0,768kw
Trong đó:
kgc=1,6 là hệ số gia công gông
Bg1 = 1,5196T
PFeg1 = 2,5 kg/w tra ở phụ lục văn bản V-14 trang 618
sách TKMĐ
Gg1 = 83,6 kg
* Tổn hao trong cả lõi sắt Stator:
P’Fe = pFez1 + pFeg1 = 0,261 + 0,768 = 1,029 kw
86. Tổn hao bề mặt trên răng rôtor:
-72 4 2b m 2 b m
2
t -bP = 2 P . .l .P .1 0
t
τ
72,32 0,154.23,33. .21,8.369.10 0, 0702
2,32
kw−−= =
Trong đó :
τ = 23,33 cm
t2 = 2,32 cm
b42 = 0,15 cm
l2 = 21,8 cm
( )1,5 21 1bm 0 0 1z .nP = 0 ,5k . 10B .t10000⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
( )
1,5
248.15000.5.2. 10.0,225.1,944 369
10000
⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠
0 0 . . 0,252.1,108.0,806 0, 0,225B k Bδ δ= β = =
k0 = 2 là hệ số kinh nghiệm trang 141 sách TKMĐ
0,252β = ứng với 41 3,4 4,250,8
b = =δ tra ở hình 6.1 trang 141
1 , 1 0 8k δ =
0,806B Tδ =
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 34
87. Tổn hao đập mạch trên răng rôtor:
2
-31 1
ñm ñm z2
z .nP =0,11 .10.B .G .10
10000
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
2
-348.1500=0,11 10.0,059 .25,2.10 =0,0506kW
10000
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠
2
2
. 1,953.0,08. .1,753 0,059
2 2.2,32ñm z
B B T
t
γ δ= = =
Với : Bz2 = 1,753 T
0,8mmδ =
1, 953γ =
t2 = 2,32 cm
3..2
'
22
'
22 10....
−= cZZFeZ klbhZG γ
37,8.40.3,47.1,147.21,8.0,93.10 25,2kg−= =
Trong đó :
27,8 /Fe kg cmγ = trọng lượng riêng của Fe
Z2 = 40 rãnh
h’Z2 = 3,47
b’z2 = 1,147 cm
l2 = 21,8 cm
Kc =0,93 hệ số ép chặt lõi sắt .
88. Tổng tổn hao thép :
PFe = P’Fe + Pbm + Pđm = 1,029 + 0,0702 + 0,0506 = 1,1498 kw
89. Tổn hao cơ :
Pcơ = 21( ) .( )1000 10
nDn ) .10-3 =7. 2 3 -3
1500 437( ) ( ) .10 =1,314Kw
1000 100
Trong đó:
n1 =1500 vòng/phút
Dn =437 mm
K = 1
90. Tổn hao không tải:
P0 = PFe + Pcơ = 1,314 + 1,1498 = 2,463 Kw .
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 35
CHƯƠNG VIII : ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC :
Ta có :
r1 =0,0314Ω
x1 = 0,119 Ω
x12 = 5,96 Ω
021
965
11901
X
X1C
12
1
1 ,=,
,+=+=
( ) 041021C
22
1 ,=,=
Ω02090r2 ,=
'
Ω20120x 2 ,=
'
( )μñbxI I 36,2 A= =
3 2 3 2
Fe `m 1
ñbr
1
P .10 +3.I .r 1,1498.10 +3.36,2 .0,0314I = = =1,929A
3U 3.220
Trong đó :
PFe = 1,1498 kw
μI 36,2A= dòng điện từ hoá
r1 = 0,0314 Ω điện trở tác dụng của dây quấn Stator
U1 =220 V điện áp pha định mức
μ 1. 22036, 2 .0 ,119 215, 7E U I x V= − = =
555
40
9250406
Z
kW6k
2
1d1
I ,=
...=..=
Trong đó:
W1 =40 vòng/phút
kd1 = 0,925
Z2 = 40 rãnh
' 22
I
I 840I = = =151,4
k 5,55
Trong đó:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 36
I2 =840 A
Ki =5,55
Sdm =
' '
2 2
1
I .r 151,4.0,0209= =0,0151
E 215,7
'
2
m
'1
2
1
r 0,0209S = = =0,066x 0,119 +0,2012+x
1,02C
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 37
Bảng: Đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ rôtor lồng sóc
s Đơnvị 0,005 0,01 0,0151 0,025 0,066
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ +=
s
r
C
rCrns
'
2
1
12
1
Ω 4,379 2,205 1,481 0,901 0,361
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ += '2
1
12
1 xC
xCxns
Ω 0,330 0,330 0,330 0,330 0,330
22
nsnsns xrZ += Ω 4,391 2,229 1,517 0,959 0,487
nsZ
UCI 11
'
2 .=
A 51,1 100,67 147,9 233,99 460,8
ns
ns
Z
r='2cosϕ
0,9972 0,9892 0,9763 0,9395
ns
ns
Z
x='2sinϕ
0,075 0,148 0,218 0,344
'
2
1
'
2
1 cos. ϕC
III dbrr +=
A 51,88 99,56 143,5 219,45
'
2
1
'
2
1 sin. ϕC
III dbxx +=
A 39,96 50,8 67,81 102,11
2
1
2
11 xr III += A 65,48 111,77 157,6 240,04
1
1cos
I
I r=ϕ
0,788 0,891 0,911 0,914
P1=3.U1.I1r.10-3
Kw 34,241 65,709 94,771 144,837
Pcu1=3.I 12.r1.10-3
Kw 0,403 1,176 2,339 5,427
Pcu2=3.
'
2
2'
2 .rI .10-3
Kw 0,163 0,635 1,371 3,432
Pf =0,005P1
Kw 0,171 0,328 0,473 0,724
Po
Kw 2,463 2,463 2,463 2,463
ofcucu PPPPP +++=∑ 21
Kw 3,2 4,602 6,646 12,046
∑−= PPP 12 kw 31,041 61,107 88,1 132,791
100.
1
2
P
P=η
% 90,654 92,996 93,021 91,683
Từ bảng đặc tính trên ứng với P2 =90 kw theođương đặc tính(hình)được :
Iđm = 165,6 A
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 38
cos 0,91ϕ=
%.= 593η
sđm = 0,0151
91. Bội số mômen cực đại :
2 2'
max 2m ñm
max '
ñm 2ñm m
M I s 460,8 0,0151m = = . = . =2,22
M I s 147,9 0,066
⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
trong đó :
'2mI và I
’
2đm tính được từ bảng đặc tính làm việc.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 39
CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG :
92.Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1.
47218360670sa0670 ,=.,.,=..,=ξ
Trong đó :
a = hr2 – h42 =37,3 – 0,5 =36,8 mm
Theo hình 10.13 khi 472,=ξ tra ra ψ = 0,62; ϕ = 1,6
KR = 1 + ϕ = 1 + 1,6 =2,6
Ω
--
ξ
44
tdRtd 108990103459062rkr .,=.,.,=.=
trong đó :
rtd = 0,3459.10-4 Ω
Điện trở của rôtor khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1.
ξ ξ
-4 -4v
2 td 2 2
2.r 2.0,00797r r = 0,899+ .10 =1,062.10
D 0,313
⎛ ⎞= + ⎜ ⎟⎝ ⎠
Trong đó :
rv = 0,00797.10-4 Ω
Δ = 0,313
Điện trở rôtor đã qui đổi :
-ξ ξγ Ω
' 4
2 2r .r 411.1,062.10 0,0436= = =
+ hệ số từ dẫn rãnh rôtor khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1.
ξλ
2
21 42 42
r2
r2 42
h b h.b[ (1 ) +0,66 ]. +
3.b 8.S 2.b b
⎡ ⎤π= ψ⎢ ⎥⎣ ⎦
2
232,1 .7,8 1,5 0,5= [ (1 ) +0,66 ].0,62+ =1,391
3.7,8 8.274 2.7,8 1,5
⎡ ⎤π⎢ ⎥⎣ ⎦
Trong đó ;
h1 = 31,1 mm
b = d1= 7,8 mm
Sr2 = 274 mm2
b42 = 1,5 mm
+ Tổng hệ số từ dẫn rôtor khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 40
Σλ2ξ = λr2ξ + λt2 + λđ2 +λrn
= 1,391 +2,146 + 0,746 + 0,753 = 5,036
Trong đó :
14622t ,=λ
ñ2 =0,746λ
7530rn ,=λ
+ Điện kháng rôtor khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài :
Ω178,0
685,5
036,5.2012,0
Σλ
Σλ
.
2
2ξ'
2
'
ξ2 === XX
Trong đó :
'2X =0,2012Ω
2Σ 5,685λ =
+ Tổng trở ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1.
Ω
Ω
Ω
ξξξ
ξξ
ξξ
3068,0=207,0+077,0=X+r=Z
297,0=178,0+119,0=X+X=X
077,0=0456,0+0314,0=r+r=r
222
2
2
nn
'
21n
'
21n
Trong đó :
r1 = 0,0314 Ω
X1 = 0,119 Ω
+ Dòng điện ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài .
A08,717=
3068,0
220=
Z
U=I
n
1
n
ξ
ξ
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 41
93. Tham số của động cơ điện khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão
hòa của mạch từ tản khi s = 1.
Sơ bộ chọn hệ số bão hòa : Kbh = 1,40
+ Dòng điện ngắn mạch khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản :
A9,1003=08,717.40,1=Inbhξ
+ Sức từ động trung bình của một rãnh Stator :
nbh r1 1zbh y d
1 2
I .u ZF =0,7 (k +k .k )
a Z
ξ
β
6856=)
40
48925,0.965,0+88,0(
4
20.9,1003.7,0=
Trong đó :
ur1 = 20 thanh
a1 = 4 số mạch nhánh song song
ky = 0,965
kd = 0,925
Z2 =34 rãnh
Z1 = 48 rãnh
kβ= 0,88 là hệ số tính đến sức từ động nhỏ do bước ngắn lấy theo đường cong
trong hình 10.14 sách TKMĐ.
bh
1 2
0.08C =0,64+2,5 =0,64+2,5. =0,982
t +t 1,944+2,32
δ
Trong đó :
δ =0,08cm
t1 = 1,944 cm
t2 = 2,32 cm
T54,5=
08,0.982,0.6,1
10.6856=
.C.6,1
10.F=B
4
bh
4
zbh
φ
--
δ δ
Theo hình 10-15 trang 260 sách TKMĐ ta tra được 46,0=δΧ
C1 = (t1 – b41)(1 - Xδ ) = (1,944 – 0,34)(1 – 0,46) = 0,86
Với rãnh 1/2 kín nên:
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 42
411
1
41
341
bh1 b.5,1+.C
C.
b
h.58,0+h=Δλ
681,0=
34,0.5,1+86,0
86,0.
34,0
55,0.58,0+05,0=
Trong đó :
h3 = cm55,0=2
1,1=
2
d1
b41 = 0,34 cm
h41 = 0,05 cm
+ Hệ số từ dẫn tản rãnh Stator khi xét đến bão hòa mạch từ tản :
λ λ - Δλr1bh r1 1bh 1,085 0,681 0,404= = − =
trong đó: λ1=1,085
1bhΔλ =0,681
+ Hệ số từ tản nạp rãnh Stator khi xét đến bão hòa mạch từ tản :
δλ λt1bh t1.X 1,306..0,86 1,123= = =
Trong đó :
306,1=1rλ
86,0=1tλ
+ Tổng hệ số từ tản Stator khi xét đến bão hòa mạch từ tản :
Σλ1bh= λr1bh + λt1bh + λđ =0,404 + 1,123 + 1,084 =2,611
Trong đó :
084,1=1ñλ
+ Điện kháng Stator khi xét đến bão hòa mạch từ tản :
X1bh= X1 1bh
1
λ
λ
∑
∑ = 0,119.
2,611
3,475
=0,0894
Trong đó :
X1 = 0,119 Ω
∑λ1=3,475
C2 = (t2 – b42)(1 - Xδ ) = (2,32 -0,15)(1 – 0,46) = 1,171
Trong đó :
t2 = 2,32 cm
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 43
b42 = 0,15 cm
295,0=
15,0+171,1
171,1.
15,0
05,0=
b+C
C.
b
h=
422
2
42
42
bh2Δλ
Trong đó :
h42 = 0,5 mm = 0,05 cm
b42 = 0,15cm
+ Hệ số từ tản rãnh rôtor khi xét và sự bão hòa của mạch từ tản và hiệu
ứng mặt ngoài :
ξ ξλ λ - Δλr2 bh r2 2bh 1,478-0,443=1,096= =
+ Hệ số từ tản rãnh rôtor khi xét và sự bão hòa của mạch từ tản :
δλ λt2bh t2.X 2,146.0,46=0,987= =
Trong đó :
λ t2 2,146=
+ Hệ số từ tản do rãnh nghiêng rôtor khi xét và sự bão hòa của mạch từ
tản :
346,0=46,0.753,0=.= rnrnbh δχλλ
Trong đó :
λ rn 0,753=
+ Tổng hệ số từ tản rôtor khi xét và sự bão hòa của mạch từ tản và hiệu
ứng mặt ngoài :
Σλ2ξbh = λ2ξbh + λt2bh + λđ2 +λrnbh
= 1,096 + 0,987 + 0,746 +0,346 = 3,175
Trong đó :
λ2ξbh = 1,096
λt2bh = 0,987
764,0=2ñλ
+ Điện kháng rôtor khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản :
X’2ξbh =X2’. 2 bh
2
ξλ
λ
∑
∑ = 0.2012.
3,175
5,685
= 0,112
Trong đó :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 44
Ω2012,0=X'2
∑λ2 = 5,685
2 bhξλ∑ =3,175
94. Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão
hòa của mạch từ tản :
Ω
Ω
Ω
ξξξ
ξξ
ξξ
2149.0=2014,0+075,0=X+r=Z
2014,0=112,0+0894,0=X+X=X
075,0=0436,0+0314,0=r+r=r
222
bhn
2
nbhn
'
bh2bh1bhn
'
21n
95. Dòng điện khởi động
2149,0
220=
Z
U=I
bhn
1
k
ξ
=1023,75
96. Bội số dòng điện khởi động :
kk
ñm
I 1023,73i 6,18
I 165,5
= = =
Với : Iđm = 165,5 A lấy từ dường đặc tính khi P2 =90 kw.
ik = 6,18 nhỏ hơn 7 nên thỏa với tiêu chuẩn trong bảng 10-12 sách
TKMĐ trang 271.
+ Điện kháng hỗ cảm khi xét đến bão hòa :
42,9=58,1.96,5=k.X=X 12n12 μ
Trong đó :
58,1=kμ
X12 = 5,96 Ω
012,1=
42,9
112,0+1=
X
X
+1=C
n12
'
bh2
bh2
ξ
ξ
A6,1011=
012.1
73,1023=
C
I=I
bh2
k'
k2
ξ
97. Bội số mômen khởi động :
2 ''
22k
k ñm' '
2ñm 2
rI
m . .s
I r
ξ⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 45
2
1011,6 0,0436
. .0,0151 1,5
147,9 0,0209
⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠
Trong đó :
A6,,1011=I' k2
AI m 9,147' ñ2 = lấy từ bảng đặc tính làm việc
Ω0209,0=r '2
sđm = 0,0151 lấy từ đường đặc tính khi P2 =90 kw.
ξ
'
2r 0,0436=
mk = 1,5 >1, 2 nên thỏa với tiêu chuẩn trong bảng 10-11 sách TKMĐ
trang 271.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 46
CHƯƠNG X: TÍNH TOÁN NHIỆT
Trong khi làm việc, máy điện nói chung và động cơ điện nói riêng sinh
ra các tổn hao năng lượng, tiêu tốn đó biến thành nhiệt năng làm nóng các bộ
phận của máy. Vì thế tính toán nhiệt và giải quyết vấn đề tản nhiệt cho máy là
hết sức quan trong và tùy vào từng loại máyvà chế độ làm việc mà ta có
phương pháp tính toán nhiệt hợp lý để cho nmáy làm việc đảm bảo không gây
nóng quá mức cho phép, nếu nóng quá sẽ làm hư hỏng dây quấn và các bộ
phận khác trong máy.
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu bảo vệ IP23 này được tính toán
nhiệt theo sơ đồ thay thế sau :
Máy có quạt gắn trên vành ngắn mạch, máy làm mát bằng không khí tự
nhiên. Chiều cao tâm trục của máy h = 250 mm và chiều dài lắp đặt của vỏ
là S. cụ thể máy có ký hiệu 3K 250S – 4.
98. Các nguồn nhiệt trong sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm :
+ Tổn hao đồng trên Stator :
Qcu1 = Pcu1 =2,339 KW =2339W
+Tổn hao sắt trên Stator :
QFe1 = PFe1= 1,029KW = 1029W
+ Tổn hao trên rôtor :
QR = Pcu2 + 0,5. Pf + Pcơ + Pbm + Pđm
= 1,371 + 0,5. 0,473 + 1,314 + 0,0702+ 0,0506 = 3,042 W
Rc
φFe
RFe
Rc
u
Rd
Pcu
PR
PFe
Qcu
Qc
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 47
Trong đó :
Pcu2 = 1,371 kw
Pf = 0,473 kw lấy trong bảng đặc tính
Pcơ = 0,1,314 kw
Pbm = 0,0702 kw
Pđm = 0,0506kw
99.Độ tăng nhiệt của dây quấn Stator:
1 cc 2
c 2
.J.t . 415.5,7.1,944.0,04
.C 4020.10,67.0,19.10
θ
−
ρ δθ = =λ =2,02
0C
Trong đó :
θδ - điển trở suất của dây dẫn ởnhiệt độ cho phép, với cách điện
cấp B : θδ =1/4020
cλ -hệ số dẫn nhiệt của cách điện,tra trong bảng 8-2trang170
sách TKMĐ.Chọn tấm bìa cách điện Amiăng có cλ =0,19.10-2
cδ -chiều dày cách điện rãnh của 1 phía cδ =0,04 cm
A-Tải đường ; A=415 (A/cm)
J- Mật độ dòng điện J =5,7 (A/mm2)
t1 –Bước răng Stator ; t1 =1,944 cm
C2 –chu vi rãnh Stator ;C2 = 10,67 cm
b. Độ tăng nhiệt của mặt ngoài lõi sắt θ với môi trường :
1αθ = 3
v
q 0,744 68
10,89.10
α
−= =α
0C
Trong đó:
Fe1 f
n 1
P 0,5PDq .A.J.
D .D.lα θ
+= ρ + π
Ở đây ta chon hệ thống thông gió dọc trục.
29,7 1029q 415.5,7. 0,744
43,7.4020 .43,7.21,8α
= + =π (W/cm
2)
vα -là hế số tản nhiệt trên bề mặt đưỡcác định theo công thức
( )v 0 1 0,1vα = α + = ( )3 33,3.10 1 0,1.23 10,89.10− −+ =
Với : 0α =3,3.10-3
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 48
Ở đây tốc độ quay của bề mặt rôtor (quạt):
q
.D .n .29,7.1477,5V 23m / s
6000 6000
π π= = =
c,Độ tăng nhiệt dθ của mặt ngoài phần đầu nối dây quân Stator so với nhiệt độ
môi trường :
( ) ( )dd 3 3
q 0,107 38
1,33.10 . 1 0,05.v 1,33.10 1 0,05.23− −
θ = = =+ +
0C
Trong đó :
1d
1
t 415.5,7.1.944q .A.J. 0,107
C 10,67.4020θ
= ρ = = (W/cm2)
Với:
C1 = 10,67 cm là chu vi rãnh
t1 =1,944 cm
A = 415 A/ cm
J =5,7 A/mm2
d. Độ tăng nhiệt của dây quấn Stator:
( ) ( )
( ) ( )
c 1 1 c d d
cu1
1 d
0
l l
l l
2,02 68 21,8 2,02 38 29,82
53 C
21,8 29,82
αθ + θ + θ + θθ = +
+ + += =+
102.Độ tăng nhiệt của dây quấn rotor:
+ Độ tăng nhiệt mặt ngoài lõi sắt rotor so với nhiệtđộmôi trường .
022 3
v
q 0,6032 15 C
41,25.10
αα −θ = = =α
Với :
PFe2 –tổn hao rotor lúc không tải (w)
PFe2 = Pbm + Pdm =0,1208(Kw)
Pf –Tổn hao phụ.Pf =0,473 Kw =473 W
A2 –Tải đường củadây quấn rotor A2= 415 A/cm
J2 –Mật độ dòng điện của thanh dẫn rotor .J2 =3 A/mm2
D- Đường kính ngoài rotor.D =29,54 cm
l2 – Chiều dài lõi rotor.l2 = 21,8cm
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 49
vα - hệ số tản nhiệt bề mặt .
( ) ( )3 3v 0 1 0,5.v 3,3.10 . 1 0,5.23 41,25.10− −α = α + = + =
30 3,3.10
−α =
v- tốc độ bề mặt rotor. V=23 (m/s)
Độtăng nhiệt của rotor:
02 2cu2 2
2
l 15 C
l
α α
θθ = = θ =
CHƯƠNG XI:
TRỌNG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG
VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG
106.Trọng lượng thép silic cần chuẩn bị :
3
1
2 10....)( −Δ+= FecnFe klDG γ
= (43,7 + 0,7)2. 21,8. 0,93. 7,8. 10-3 = 312 kg
Trong đó :
Dn = 43,7 cm
Δ = 0,7
l1 =21,8 cm
kc = 0,93 là hệ số ép chặt lõi sắt bảng 2.2
γFe = 7,8 kg/cm2 trong lượng riêng của săt
107. Trọng lượng đồng của dây quấn Stator :
- Khi không tính cách điện :
G’cu = Z1. ur1. n. S1. ltb. γcu. 10-5
= 48. 20 . 3. 2,38 . 51,62 . 8,9 . 10-5 = 31,5 kg
Trong đó : Z1 = 48 rãnh
Ur1 = 20thanh
n = 3 Số sợi chập song song
S1 = 2,38 mm2
ltb = 51,62 cm
γcu = 8,9 kg/ cm2 trọng lượng riêng của đồng
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 50
- Khi có cách điện :
'2 .)(124,0876,0 cu
cd
cu Gd
d
G ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ +=
2
1,825[0 ,876 0 ,124 .( ) ].31, 5 31, 9 kg
1, 740
= + =
Trongđó :
dcđ = 1,24 mm
d = 1,16 mm
108. Trọng lượng nhôm rôtor: (không kể canh quạt ở vành ngắn mạch)
- Trọng lượng nhôm ở thanh dẫn :
Gtd = Z2. Std . l2 . γAl.10-5
= 40 . 274 .21,8 .2,6 .10-5 = 6,2 kg
Trong đó :
Z2 = 40 rãnh
Std = 274 mm2
l2 = 21,8 cm
γAl = 2,6 kg/ cm2 trong lượng riêng của nhôm.
- Trọng lượng riêng của nhôm ở vành ngắn mạch :
Gv = 2 . π . Dv . Sv . γAl . 10-5
= 2.π .25,1 .1075,5 .2,6 .10-5 = 4,41 kg
Trong đó :
Dv = 25,1 cm
Sv = 1075,5 mm2
- Trọng lượng nhôm ở rôtor :
GAl = Gtd + Gv = 6,2 + 4,41 = 10,61 kg
109. Chỉ tiêu kinh tế về vật liệu tác dụng :
- Thép kỹ thuật điện :
FeFe
G 312g 3,47kg / kw
P 90
= = =
- Đồng :
cucu
G 31,9g 0,354kg/ kw
P 90
= = =
- Nhôm :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 51
AlAl
G 10,61g 0,118kg / kw
P 90
= = =
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 52
CHƯƠNG XII. TÍNH TOÁN TRỤC
110.Tính độ võng trục :
Ngoài việc phải chịu toàn bộtrong lượng của rotor ra trục còn chịu
mômen xoắn và mômen uốn trong quá trình truyền dộng tải (bánh răng của).
Trục còn chịu lực hướng trục thường là lực kéo như ở các máy kiểu trục đứng.
Ngoài những tải tren còn phải chú ý đến lực từ một phía do khe hở
không khí không đềugây ra.Cuối cùng trục còn phải chịu lực do cân bằng
động không tốt gây nên,nhất là khi quá tốc độ giới hạn.
Thực tế là trọng lượng của rotor tác dụng lên trục ở những chỗ khác
nhau,nhưng để đơn giản hoá tính toán ta coi tác dụng lên cùng một chỗ ở
chính giữalõi sắt rotor. Thường thì tính độ võng trục chỉ tính đến các điểm
giữa chiều dài lõi sắt rotor,vì thực tế độ võng ở đấy thường lớn nhất và có
thểgây nguy hại cho rotor chạm vàStator.
Chon thép cacbon (C45) làm trục máy.
110.Trọng lượng phàn ứng:
G = 6,3. D2 .l .10-3 = 6,3 .29,542.21,8 = 119,8 Kg
Trong đó:
D = 29,54 cm .đường kính ngoài rotor
1’ 1 64,7cm
a = 32,3
φ 70 φ 60
φ 80 φ90 φ80
b = 32,4
Y3 =21,5X3=21,4
15cm
1c 1a
10cm
2a 3a 3b 2b
11,4cm
1b
10,5cm 21,8cm 11cm
X1 =1,2 Y1 =1,2
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 53
L = 21,8 cm .chiều dài lõi sắt Stator và rotor
111.Mômen xoắn đầøu trục định mức :
1x
PM 97500 5850Kgcm
n
= =
Trong đó :P2 =90 Kw
n = 15009(vòng/phút)
112.Lực kéo đầu trục:
x2
0
M 5850P K . 0,3. 351Kg
R 5
= = =
Trong đó:
K2 = 0,3 là hệ số truyền động khi truyền động bằng trục nối
R0 =5 cm là bán kính trục của trục nối
Mx =5850 Kgcm
113. Tính Sa, Sb,S0:
4i 1J .d64
π=
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 54
Tiết
diện
di
cm
Ji
cm4
Yi
cm
Yi3
cm3
3 3
i 1Y Y −−
cm3
3 3
i i 1
i
Y Y
j
−−
cm-1
Yi2
Cm2
2 2
i i 1Y Y −−
cm3
2 2
i i 1
i
Y Y
j
−−
cm-2
Phần bên phải trục
1b 7 117,8 1,2 1,728 1,728 0,056 1,44 1,44 0,012
2b 8 201,1 11 1331 1329,3 6,61 121 199,56 0,992
3b 9 321,9 21,5 9938,4 8609,1 26,7 462,25 262,7 0,816
Sb= 33,37 So=1,82
Phầnbên trái trục
Tiết diện di cm Ji cm4 Xi
chuyển mạch
Xi3 cm3 Xi3 -Xi-13
cm3
3 3
i i-1
i
X -X
J
cm-1
1a 7 117,8 1,2 1,728 1,78 0,056
2a 8 201,1 10 1000 998,3 4,96
3a 9 321,9 21,4 9800,3 8802 27,34
Sa=32,36
114. Độ võng trục đo trong lượng rôtor gây nên ở tiết diện 1-1’
= +
= + =
2 2
G b a2
2
6 2
Gf .(S .a S .b )
3E.l
119,8 (33,37.32,3 32,36.32,4) 0,000965cm
3.2,1.10 .64,7
Trong đó : E = 21.106 kg/cm2 là môđun đàn tính của thép
G = 94,6 kg.
115. Độ võng trục fp do lực đầu trục P gây nên ở tiết diện 1-1’
[ ]= − +p o b a2p.cf . (1,5.l.S S ).a b.S3.E.l
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 55
[ ]= − +
=
6 2
351.15 . (1,5.64,7.1,82 33,37).32,3 32,4.32,36
3.2,1.10 .64,7
0,00012cm
116. Độ lệch tâm ban đầu :
eo = 0,1δ + fG + fp = 0,1.0,08 + 0,000120 + 0,000965
= 0,009085 cm
117. Lực từ một phía ban đầu :
= = =δ
0
o
3.D.l.e 3.29,54.47,4.0,009085Q 477kg
0,08
Trong đó :
D = 29,54 đường kíng ngoài rôtor
l = 47,4
δ = 0,08 cm khe hơ ûkhông khí giữa Stator và rôtor
e0 = 0,009085 cm độ lệch tâm ban đầu
118. Độ võng fM do lực từ một phía gây ra ở tiết diện 1-1’
= = =− −
0
M
f 0,00384f 0,00624cm
1 m 1 0,42
Trong đó :
= = =
= = =
0 G
0
0
Q 447f f 0,000965. 0,003842cm
R 119,8
f 0,003842m 0,42
e 0,009085
119. Độ võng tổng tiết diện 1-1’
f = fG + fp + fM = 0,00965 + 0,00012 + 0,00624 = 0,007325 cm
Độ võng này bằng 9,15% δ nên cho phép
Trong đó :
fG = 0,00965 cm
fp = 0,00012 cm
120. Tốc độ giới hạn :
− −= = =gh
G
1 m 1 0,42n 300 300. 7354,8
f 0,00965
vòng /phút
Trong đó : m = 0,42
fG = 0,00965 cm
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 56
Tốc độ nàycao hơn hẳn tốc độ định mức nên độ cứng của trục coi như đạt
yêu cầu.
121. Tính độ bền của trục :
a. kiểm nghiệm đoạn 1c
M = k.p.l = 2.351.26 = 10530 kg.cm
Ơû đây p = 351 kg
k = 2 hệ số quá tải làmviệc trong điều kiện bình thường.
l = 26 cm khoảng cách từ khớp nối tới đoạn 1c
+Mômen kháng uốn :
W = 0,1.d03 = 0,1.4,53 = 9,11 cm3
Trong đó : d0 = 3,5 cm đường kính trục trừ đi lỗ then.
+Ứng suất kéo của trục ở tiết diện 1c
+ α +σ = = =
2 2 2 2
x 2M ( .k.M ) 10530 (0,6.2.5850) 439,3kg/ cm
W 9,11
b. Kiểm nghiệm đoạn b của trục :
+Phản lực B trên trục b đượctính theo công thức
= + +
= + + =
a P.cB (G Q).
l l
32,3 351.79,7(119,8 822). 902,5kg
64,7 64,7
Trong đó :
a = 32,3cm
c1 = 79,7 cm
δ = 0,08 cm
e0 = 0,009085 cm độ lệch tâm ban đầu.
+ Mômen uốn ở tiết diện 1-b :
M = K .P . lp + B.lb = 2.351.11,5 + 902,5 . 1,2 = 8805 kg.cm
Trong đó :
lp = 11,5 cm, lb = 1,2 cm là chiêù dài từ điềm trác dụng của lực P
và B đến tiết diện 1-b.
+ Mômen kháng uốn :
W = 0,1. d3 = 0,1.73 = 34,3 cm3
+ Ưùng suất ở tiết diện 1-b :
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 57
+ α +σ= = =
2 2 2 2
x 2M ( .K.M ) 8805 (0,6.2.5850) 328,3kg/ cm
W 34,3
+ Mômen uốn ở tiết diện 2-b :
M= K .P .lp + B.lb = 2.315 . 32,4 + 902,5 .11 = 30339,5 kg.cm
+ Mômen kháng uốn :
W = 0,1 .d3 =0,1.83 = 51,2 cm3
Trong đó :
d = 8 cm
+ Ứng suất ở tiết diện 2-b :
+ α +σ = = =
2 2 2 2
x 2M ( .K.M ) 30339,5 (0,6.2.5850) 608,2kg / cm
W 51,2
c. Kiểm nghiệm các tiết diện trong đoạn a của trục
+Phản lực A trên mỗi trục. A được tính theo công thức :
= + +
= + + =
b P.cA (G Q).
l l
32,4 351.15(119,8 8822). 553kg
64,7 64,7
Trong đó :
b = 32,4 cm
l = 64,7 cm
P = 351 kg
+Mômen uốùn ở tiết diện 1-a :
M= A. la = 553.1,2 = 663,6 kg.cm
Trong đó :
la = 1,2cm là khoảng cách từ điểm tác dụng của lực A đến
tiết diện 1-a
+Mômen kháng uốn ở tiết diện 1-a
W = 0,1 .d3 = 0,1 . 73 = 34,3 cm3
+Ưùng suất ở tiết diện 1-a :
σ = = = 2M 663,6 19,4kg/ cm
W 34,7
+ Mômen uốn ở tiết diện 2-a
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 58
M = A . la = 553 . 10 = 5530 kg.cm
+ Mômen kháng uốn ở tiết diện 2-a
W = 0,1 .d3 = 0,1 . 83 = 51,2 cm3
+ Ứng suất ở tiết diện 2-a :
σ = = = 2M 5530 108kg/ cm
W 51,2
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 59
CHƯƠNG XIII: CHUYÊN ĐỀ
THIẾT BỊ VÀCÔNG NGHỆ LÕI SẮT MÁY ĐIỆN QUAY
Trình tự vàcông nghệ lõi sắt phần ứng của máy điện quay gồm các bước
sau :
Chọn kích thước tấm tôn và thiết kế quy trình cắt dập .
Dập các la ùtôn theo bảng vẻ thiết kế .
Cán,tẩy bavia và sơn tẩm cách cách điện các látôn .
Ghép các lá tôn thành lõi sắt theo kích thước thiết kế .
Gia công lại (tiện) để đạt được khe hở không khí cần thiết nếu có yêu cầu
Đối với một số máy điện công suất không lớn,kích thước răng nhỏ còn
phải thêm bước công nghệ ủ lá tôn để phục hồi khả năng dẫn từ do khâu dập
biến tĩnh .
1.Chọn kích thước tấm tôn và thiết kế quy trình cắt dập:
Vấn đề đặt ra ở đây là thiết kế tận dung nguyên liệu ở mức độ tối đa.Ta
gọi phần diện tích sử dụng là Q1,phần diện tích tấm tôn là Q2 thì hệ số sử dụng
k được định nghiã là tỉ số k = 1
2
Q
Q
. Tôn kỷ thuật điện được sản xuất với nhiều
kích thước khác nhau căn cư vào kích thước lá tôn thiết kế và kích thước tấm
tôn có,ta phải chọn được phương án dập thế nào để cho phần tôn thừa là ít
nhất .
Việc thiết kế quy trình dập còn căn cứ vào thiết bị sẳn có và sản lượng sản
phẩm.
-Sốlượng máy dập .
-Công suất máy dập
- Kích thước máy dập .
- Sản lượng đon chiết hay hàng loạt .
-Dập bình thường hay tự động.
Đối với máy điện công xuất lớn (có đường kính lớn hơn 1m) người ta
chia lá tôn thanh nhiều mảnh gọi la sécmăng để dập,sau đó ghép lại.Các
sécmăng của lõi sắc Stator gồm nhiều loại .
-Sécmăng chính(để tạo thành lõi sắt dẫn từ).
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 60
- Sécmăng thông gió (để tạo thành rãnh thông gió hướng kính).
-Sécmăng ép ở hai đầu.
-Sécmăng cách điện.
Các máy phát điện lớn thường ghép từ 15 đến 21 sécmăng để tạo thành
mọt lá thép, kích thước, sốlượng, chiều dày và loại thép được xác định khi
thiết kế.
Thông thường chúng được làm bằng tôn cán nguội dày từ 0,35 đến 0,5
mm mã hiệu 3413(w330) đối với sécmăng thông gió dùng tôn 1211(w11).
Tôn kỹ thuật điện dùng trong các máy lớn co ùthể lá tôn tấm hoặc tôn
cuộn (rulô).Trong sản xuất tự động hoá người ta sử dụng tôn cuộn để dễ dàng
trong việc cấp liệu trường hợp này có thể dập đơn hoặc dập kép…
2.Dập các lá tôn theo bảnh vẻ thiết kế :
a. Khái niệm về khuôn dập và máy dập : Thông thường trong các nhà
máy chế tạo máy điện,tuỳ phạm vi công suất,người ta đặc các máy dập
16,35,63,100 hoặc 120 tấn. Lực dập và công suất của máy dập được tính toán
theo chiều dài vết cắt, chiều dày lá tôn, loại tôn và quy trình dập tôn.
Nếu máy dập không đủ công suất, có thể chia radập nhiều lần tất nhiên ở
trường hợp này độ chính xác sẽ kém đi.
Tuỳ theo quy mô sản xuất sẽ sử dụng máy dập thông thường,máy dập tự
động,hoặc máy tự động hoá hoàn toàn.
Khuôn để dập các lá tôn gồm hai phần là chày và cối. Chày là phần lồi có
kích thước tương ứng với các lỗ trên látôn.Thông thương chày được bắt chặt
với phần động của máy dập.Cối là phần lỗ, thông thường được bắt chặt với
bàn máy dập. (tĩnh).
Trong thực tế việc bố trí chày và cối ở phần nào là do tính chất của dây
chuyền công nghệ quyết định (phương pháp lấy sản phẩm,thải phoi và xử lý
đề xê).
b. Các bước công nghe: để không phải trang bịmáy dập quá lớn, thường
người ta chia ra nhiều bước để dập. Đối với nhũng lá tôn nguyên (kích thước
nhỏ) thường dập theo 4 bước :
- Bước 1: dập để cắt đường kính ngoài và trục
- Bước 2: dập cắt tách hai lá tôn Stator và rotor (theo đường kính ngoài
của Stator)
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 61
- Bước 3 và 4 : dập các rãnh đặc dây, lỗ thông gió dọc trục (nếu co)ù,lỗ
công nghệ lỗ để đặc các đai ép cho riêng từng lá tôn Stator và rotor.
Theo phương án này ta cần phải có 4 khuôn dập một lá tôn :2 bộ khuôn cắt và
2 bộ để đột các lỗ trên các lá tôn sta tor và rotor (trong trường hợp co lá tôn là
rotor).
Hoặc ta cũng có thể dập theo phương án:
Bước 1:dập cắt 3 đường tròn lỗ trục, đường kính ngoài và cắt tách hai lá
tôn Stator và rotor.
Bước 2 và 3: dập các lỗ trên các lá tôn Stator và rotor.
Trong trường hợp dập các sécmăng mỗi lần dập phải hoàn chỉnh 1 hoặc 2
sécmăng.Như vậy nếu nhà máy công suất lớn thì buộc phải trang bị máy dập
công suất lớn .
c. Dập các lá tôn trên dây chuyền tự động: Việc tự động hoá hkâu dập
cáclá tôn khá phức tạp và thường được áp dụng khi sản xuất loạt lớn hay dập
sécmăng các máy điện lớn khi dùng tôn cuộn.các dây chuyền dập tự động
được tụ động hoá từ khâu cấp liệu, dập, lấy sản phẩm đến việc thải đề xê và
sắp xếp sản phẩm dập.
*Dập bằng khuôn dập phức hợp đảo ngược (cối ở phía trên). Trong
trường hợp này sản phẩm được lấy về phía sau, ngược với chiều đưa tôn vào
máy,còn đề xê được thải ra phía trước.
*Dập trên máy đột dập thường (khuôn đột lỗ) có cửa sổ bên cạnh
đểchuyển phoi ra ngoài,sản phẩm lấy ra theo một băng chuyền về phía trước
cũng được cắt nhỏ để rơi vào thùng đựng.
Theo hướng thứ nhất ta có được thiết bị nhỏ gọn, tính vạn năng hầu như
không bị hạn chế nhưng năng suất thấp (trong 1phút chỉ thục hiện được 12÷18
nhát). Theo hướng thứ hai năng suất cao hơn (30÷ 45 nhát /phút)nhưng tính
vặnnng và độ chính xác của sản phẩm bị hạn chế.
d. Tẩy bavia :Khi chế tạo khuôn dập người ta không thể làm cho khe hở
giũa chày và cối đủ nhỏ và đều để khi dập không có bavia.Mặc khác,sau một
thời gian với một số nhát dập nào đó chày và cối sẽ bị cùn và sứt mẻ.Vì vây
người ta chấp nhận dập có bavia và thêm vào quy trình công nghệ một thiết bị
mài bavia. Các lá tôn sau khi dập nhờ một băng chuyền bằng con lăn đưa tới
may mài bavia.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 62
2
3
Máy mài bavia (hình)gồm hai trục quay trong đó một trục là đá mài, lá
tôn được cán qua hai trục đó và bavia sẽ được mài nhẵn. Khi dưa lá tôn vào
máy,ta dể mạtbavia về phía đá mài.Trục phía trên được ép xuống nhờ hệ
thống lò xo.
Hỡnh : Maứi bavia baống ủaự maứi
1. Truùc maứi (ủaự)
2. Truùc ủụừ
3. laự toõ
Lực ép phải vừa đủ đểtẩy hết bavia đồng thời không làm biến dạng lá
tôn.Cũng có thể làm máy mai bavia theokiểu khác để hiệu quả mai bavia được
cao hơn.
Để kiểm tra mức độ mài ba via người ta có thể dùng tay để sờ,hoặc dùng
dụng cụ đo.Dụng cụ đo bavia có thể dùng panme hoặc chính xác hơn dùng
thiết bị đo quang học kiểu K3 2∏ − .
e.Ủ các lá tôn để phục hồi tính dẫn từ :
Khi dập do tác dụng cơ khí mạnh, kết cấu các phần tử thép bị thay
đổi,do đó làm giảm khả năng dẫn từ của thép ở gần các gờ mép.Aûnh hưởng
này có thể sâu tới 0,5÷ 1mm tính từ mép.Đối với những lá tôn của động cơ
nhỏ hoặc quá nhiều rãnh, kích thước còn lại quá bé,hiện tượng này ảnh hưởng
khá rõ .Để phục hồi lai tính dẫn từ người ta tiến hành ủ lá tôn.
h.Sơn cách điện các lá tôn :
Các lá tôn cần được sơn cách điện để tăng điện trở đối với dòng điện
Fucô tronglõi sắt.lớp sơn này phải có khả năng chịu nhiệt tương đối
cao.Thông thường người ta kết hợp các nguyên công mài bavia sơn và sấy lá
tôn trên một dây chuyền công nghệ thống nhất.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 63
Chất lượng của nguyên công sơn cần phải được kiểm tra,giám sát tỉ
mỉ.Việc kiểm tra có thể thục hiện bằng mắt thường, đo chiều dày lớp sơn cách
điện,hoặc đo điện trở tác dụng. Nhìn bằng mắt thường nếu thấy lớp sơn
đều,không bị xây xát, không bị đổi màu hoặc dính ướt là được. Bằng đo
đạc(dùng thước panme) ta kiểm tra được chiều dài lớp sơn và độ đồng đều
của nó.
Đối với tôn cán nguội (trong sản xuất máylớn) không được xếp các lá tôn
thành chồng cao qua ù500 ÷ 600 mm.
Những năm gần đây một số nước đã áp dụng phương pháp cho kết tủa
sơn bằng điện phân để phủ sơn cách điện lên lá tôn.Hệ thống các điện cực cần
phải đảm bảo việc kết tủa sơn đều đặn trên bề mặt lá tôn.Trong trường hợp
này lá tôn là anốt .Dòng điện được dưa vào các katốt và anốt theo kiểu tiếp
xúc nhọn và đảm bảo ổn định trong quá trình sơn kết tủa,điện trở của các lá
tôn tăng lên .Việc sấy lá tôn tiến hành trong lò điện tuynen,với băng chuyền tư
ïđộng liên tục .Khó khăn trong công nghệ này là cơ khí hoá và tự động hoá
quá trình cấp liệu chuyền tải cũng như thu các lá tôn đã cách điện.
3.Ghép các lá tôn thành lõi theo kích thước thiết kế :
Yêu cầu của công đoạn này là tạo mạch từ chắc chắn về mặt cơ
khí,không bị ngắn mạch với dòng Fucô, đạt được hệ số ép chặc thiết kế, tạo
độ chéo rãnh cho trước, đảm bảo các kích thước và yêu cầu kỹ thuật khác quy
định.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thiết kế máy điện - Trần Khánh Hà -Nguyễn Hồng Thanh -2001
2. Máy điện 1 - Trần Khánh Hà - Vũ Gia Hanh-Nguyễn Văn Sáu - Phan
Tử Thụ. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội -2001.
3. Công nghệ Chế tạo máy điện - Nguyễn Đức Sỹ.
Đồ án tốt ngiệp
Trường ĐHBK Hà Nội Trang: 65
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu ...................................................... Error! Bookmark not defined.
Chương I : Giới thiệu chung ............................................................................. 1
Chương II : Kích thước chủ yếu ....................................................................... 5
Chương III: Thiết kế dây quấn, rãnh stator và khe hở không khí ..................... 8
Chương IV: Dây quấn rãnh và gông rôtor ...................................................... 16
Chương V: Tính toán mạch từ: ....................................................................... 19
Chương VI: Tham số của động cơ điện ở chế độ định mức ........................... 24
Chương VII: Tổn hao thép và tổn hao cơ ....................................................... 32
Chương VIII : Đặc tính làm việc : .................................................................. 35
Chương IX: Tính toán đặc tính khởi động : .................................................. 39
Chương X: Tính toán nhiệt ............................................................................. 46
Chương XI: Trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng ..................... 49
Chương XII. Tính toán trục ............................................................................. 52
Chương XIII: Chuyên đề: Thiết bị vàcông nghệ lõi sắt máy điện quay ......... 59
Tài liệu tham khảo ........................................................................................... 64
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- do_an_tot_nghiep_nguyen_ly_hoat_dong_cua_dong_co_01.pdf