MỤC LỤC:
- Mở đầu 1
Phần I: Cơ sở lý tuyết và đặc điểm cấu tạo của động cơ không đồng bộ một
pha 3
Phần II: Thiết kếđộng cơ không đồng bộ một pha công suất nhỏđiện dung
làm việc 18
- Chương I: Xác định kích thước chủ yếu . 18
- Chương II : Dây quấn, rãnh và gông stato 20
- Chương III: Dây quấn, rãnh và gông rôto 29
- Chương IV: Tính toán mạch từ . 33
- Chương V: Trở kháng của dây quấn stato và rôto 39
- Chương VI: Tính toán chếđộđịnh mức 49
- Chương VII: Tính toán dây quấn phụ . 51
- Chương VIII: Tổn hao sắt và dòng điện phụ . 56
- Chương IV: Tính toán chếđộ khởi động 63
- Chuyên đề: Công nghệ chế tạo rôto lồng sóc 72
Mở đầu
Hiện nay động cơđiện được sử dụng ngày càng nhiều trong các ngành công
nghiệp, giao thông vận tải trong các thiết bị tựđộng có các loại truyền
động và trong các thiết bị gia dụng sinh hoạt hàng ngày.
Trong tất cả các loại động cơ hiện nay thì động cơ không đồng bộ công suất
nhỏ là một sản phẩm công nghiệp được sử dụng mạnh mẽ trong gần nửa thế kỷ nay.
Người ta giới hạn động cơ công suất nhỏ trong khoảng vài phần oát đến 750W.
Nhưng cũng có khi chế tạo đến 1,5 kW. Căn cứ vào cách sử dụng và làm việc hoặc
khởi động có thể chia động cơ này thành nhiều loại.
Động cơ công suất nhỏ loại thông dụng chủ yếu được dùng trong công
nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, xí nghiệp y tế, nông nghiệp các ngành tiểu thủ
công nghiệp và đặc biệt là sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt hằng ngày của người
dân.
Loại sau dùng trang bị tự động, hàng không tàu thuỷ và các cơ cấu khống
chế khác.
Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc ba pha và một pha là loại phổ biến Động cơ
không đồng bộ một pha dùng nguồn điện một pha của lưới điện
sinh hoạt nên được sử dụng ngày càng rộng rãi vì có những ưu điểm sau:
- Kết cấu đơn giản giá thành hạ
- Không sinh can nhiễu vô tuyến
- Ít tiếng ồn
- Sử dụng đơn giản chắc chắn
Hiện nay phương pháp tính toán thiết kế tối ưu cho các loại động cơ không
đồng bộ ro to lồng sóc đều thực hiện bằng máy tính. Nhưng để thực hiện được việc
thiết kế tự động cũng cần phải nắm vững cách thiết kế bằng phương pháp thông
thường.
Trong đồ án thiết kế này tính toán động cơ một pha điện dung làm việc được
thiết kế các bước sau:
1. Tìm hiểu các loại động cơ một pha
2. Tính toán mạch từ
3. Tính toán dây quấn
4. Tính và vẽ các đặc tính làm việc và đặc tính cơ
Trong thời gian làm đồ án thiết kế này tôi được sự chỉ bảo tận tình của cô
giáo Phan Thị Huệ nên tôi đã hoàn thành được nội dung các phần tính toán thiết
kế. Nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên trong quá trình tính toán thiết kế
không tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến để tập đồ án
thiết kế này được hoàn thiện hơn.
nhất trong các động cơ xoay chiều công suất nhỏ. Có thể dùng động cơ này để
truyền động các máy công cụ dân dụng như: máy tiện nhỏ, máy ly tâm, máy nén,
bơm nước, máy giặt.
76 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2141 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế động cơ không đồng bộ điện dung có tụ mở máy và tụ làm việc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
45 45qsin 3.sin
q 3
= = =
11>. Từ thông trong khe hở không khí:
φ = αδ. τ. l. Bδ. 10-4
= 0,64. 5,9. 7,5. 0,7.10-4 = 19,8.10-4(Wb)
Trong đó : chọn sơ bộ Ks = 1,11: Hệ số sóng tra đường cong hình 2.16 trang
46 TL-1
αδ = 0,64: hệ số cung cực từ
τ=5,9 (cm) (mục 6)
lS= 7,5 (cm) (mục 7)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 21
Bδ= 0,7 T
12.> Số vòng dây của dây quấn chính:
−= = =φ
E dm
SA 4
S dA
K .U 0,83.220
W 465,5
4.K .f. .K 4.1,11.50.19,8.10 .0,91
(vòng)
Lấy 456 (vòng)
Trong đó : KE= 0,83 theo TL1 trang 44
φ =19,8 .10-4 (wb) (mục 11)
f= 50 Hf
KdqA= 0.91 (mục10)
13.> . Số thanh dẫn trong một rãnh
= = =SArA W .a 456.1U 76(thanh)p.q 2.3 lấy UrA = 76 (thanh)
Trong đó : a =1 là số mạch nhánh song song .
Vì số vòng dây không thay đổi nên ta không điều chỉnh lại
14.> . Dòng điện định mức của dây quấn chính (xác định sơ bộ):
= = =η ϕ
dm
dmA
II II dm
P 370
I 1,8(A)
cos . 2.U 0.66 2.220
Số liệu ban đầu:
Pđm =370W
Uđm =220V
Trong đó:ηIIIcosϕIII= 0.66 tra từ đường biểu diễn 1-3 theoTL 1 trang 21
15.> Tiết diện dây quấn chính Stato:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 22
= = = 2dmSA
SA
I 1,8
S ' 0,225(mm )
n.J 1.8
Trong đó: n = 1: Số mạch nhánh song song
JSA = 8 (A/mm2): Mật độ dòng điện (sơ bộ) trong dây quấn chính theo TL-1
trang 48
Theo TL- 1 trang 281 chọn tiết diện dây dẫn chuẩn SSA=0.221 (mm2)
Như vậy đường kính của dây d/ dcđ= 0.53/0.585(mm)
- Chọn dây dẫn Men ký hiệu π ⊃B -2
16.> Tổng tiết diện dây dẫn đồng trong rãnh :
SSAD = SSA . URA =0,221.76 =16,8 (mm2)
Rãnh và gông stato
- Việc chọn rãnh và kích thước rãnh ta dựa vào tiết diện dây dẫn trong rãnh
để chọn rãnh stato thích hợp có ba dạng rãnh
- Rãnh quả lê có khuôn dập đơn giản nhất ,từ trở ở đáy rãnh tương đối thấp
vì vậygiảm được sức từ động không cần thiết trên răng .
- Dạng rãnh hình nửa quả lê có diện tích lớn hơn quả lê.
- Diện tích rãnh hình thang có diện tích lớn nhất nhưng tính công nghệ kém
hơn dạng rãnh nửa quả lê .
- Từ đó theo tổng diện tích rãnh ta tính được chọn rãnh hình nửa quả lê
17.> . Sơ bộ định chiều dày của răng.
- Lõi sắt động cơ điện này dùng thép kỹ thuật điện cán nguội ký hiệu 2211.
Hệ số ép chặt kC =0,97. Bề mặt lá tôn không phủ sơn cách điện.
+ Sơ bộ chọn chiều rộng răng Stato bZS như sau:
S
ZS
ZS C
B .t 0,7.9,8b 4,7(mm)
B .K 1,5.0,97
δ= = =
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 23
Trong đó:
- Bδ = 0,7 (T) mật độ từ thông khe hở không khí
- BZS = 1,5 (T): Mật độ từ thông răng Stato (Sơ bộ chọn)
- tS : bước răng stato
18.> Bước răng Stato:
S
S
.D .75t 9,8(mm)
Z 24
π π= = =
Trong đó :
D=75 (mm) (mục 5)
19.> Sơ bộ định chiều cao gông:
= = =SgS ZS Z 24h 0,2b . 0,2.4,7. 11,3(mm) p 2
Trong đó : bZS= 4,7 (mm) (mục 17)
2p=4 nên p =2
20.> chọn kích thước rãnh :
- Theo TL- 1 trang 57 ta chọn
- Chiều rộng miệng rãnh .b4S= dcđ+ (1.1 ÷1,5) = 0.585+1,21 =1.8 *(mm)
- Chiều cao miệng rãnh h4S = 0,6(mm)
21.> Các kích thước rãnh khác:
π + − π + −= = =− π − π
4S S ZS
1S
S
(D 2.h ) Z .b (65 2.0,6) 24.4,7
d 6 (mm )
Z 24
- - 4,7
π − π −= = =n gs2S ZS
S
(D 2h ) (116 2.11,3)
b b 7,5 (mm)
Z 24
Trong đó : D = 75 (mm) (mục5)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 24
Dn = 116 (mm) (mục 4)
bZS = 4,7 (mm) (mục17)
hgS = 11,3 (mm) (mục19)
22. >Chiều cao rãnh Stato:
− − − −= = =n gSrS
D D 2.h 116 75 2.11,3
h 9,2(mm)
2 2
Trong đó : Dn= 116 (mm) (mục 4)
D =75 (mm) (mục5)
hgS= 11,3 (mm) (mục19)
23.> Chiều cao phần thẳng của rãnh:
( )
( )
= − +
= − + =
12S rS 1S 4Sh h 0,5 d 2.h
9,2 0,5 6 2.0,6 5,6(mm)
Trong đó : hrS = 9,2 (mm) (mục21)
b2S =7,5 (mm) (mục 21)
hn= 2 (mm) (mục 20)
24.> Diện tích rãnh trừ nêm:
( )+ += − − = − − =' 22S 1Srs rs 4S nb d 7,5 6S .(h h h ) 9,2 0,6 2 44,55(mm )2 2
Trong đó: hn = 2(mm): chiều cao nêm
d1S= 6(mm) (mục 21)
b2S =7,5 (mm) (mục 21)
h4S 0,6 (mm) (mục20)
25.> Diện tích cánh điện rãnh:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 25
- Cách điện rãnh của động cơ công suất nhỏ 4A là một lớp bìa dán mỏng
tổng hốp chiều dày cách điện là 0,3 (mm)
Tên Vật liệu Kích thước (mm) Chú thích
Dây dẫn
Cách điện rãnh
Nêm
π ⊃B –2
tấm cách điện
cách địên
cd
d 0,53 (mm)
d 0,585
=
0,3
0,2
Một mặt của rãnh
26.> Diện tích cách điện :
Scđ = C.(b2S + 2.hrs) = 0,3 (7,5+2.9,2) = 7,77 (mm2)
Với : C = 0,3 (mm) chiều dày cách điện
hrS= 9,2 (mm) (mục 23)
b2S= 7,5 (mm) (mục 21)
27.> Diện tích rãnh có ích:
Sr = S’rs - Scđ = 44,55 -7,77 = 36,78 (mm2)
28.> Hệ số lấp đầy rãnh:
Klđ = = =
2 2
rA cd
rS
U .d 76.0,585
0,707
S 36,78
Trong đó: UrA = 76 (thanh): số thanh dẫn trong một rãnh.
dcđ = 0,585(mm): đường kính dây kể cả cách điện.
29.>Chiều cao gông stato thực sự:
− − −= − = =ngS rSD D 116 75 2.9,2h h 11,3(mm )2 2
Trong đó :Dn= 116 (mm) (mục 4)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 26
D =75 (mm) (mục5)
hrS =9,2 (mm) (mục 22)
30.>.Bề rộng răng stato:
( )π + +π + += − = − =' 12 1SZS 1S
S
. 75 2.0,6 6(D 2.h d )
b d 6 4,76(mm)
Z 24
( )π − π −= − = − =n gS''ZS 2S
S
(D 2.h ) . 116 2.11,3
b b 7,5 4,72(mm)
Z 24
+ += = =ZS ZSZS b ' b" 4,76 4,72b 4,74(mm)2 2
*Kích thước rãnh Stato
bZS = 4,74 (mm) ; hgS = 11,3 (mm) ; b4S = 1,8 (mm)
h4S = 0,6 (mm) ; hrS = 9,2(mm) ; b2S = 7,(mm); h12S = 5, 6 (mm)
kích thước rãnh stato
r·nh stato
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 27
gi¶n ®å khai triÓn d©y quÊn stato.
Z
s =
24, Q
a=
Q
b=
3, y=
6 ,τ=6.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 28
CHƯƠNG III: DÂY QUẤN - RÃNH VÀ GÔNG RÔ TO
- Rãnh rôto có dạng hình tròn , quả lê thường là rãnh miệng kín để đảm bảo
độ bền của khuôn dập và tiện cho việc đúc nhôm .
- Chọn rãnh rôto dựa vào tiết diện thanh dẫn vì vậy để đảm bảo thanh dẫn
của lồng sóc rôto ta chọn rãnh hình quả lê .
- Kích thước rãnh rôto (gông, rãnh ,thanh dẫn , lồng sóc và vành ngắn mạch)
một mặt phụ thuộc vào mật độ từ thông cho phép của răng và gông rôto trong điều
kiện ít tiếng ồn mặt khác phụ thuộc vào năng lực quá tảicủa máy điện
mmax= Mmax/Mđm .
- Để cho nhôm có thể lấp đầy đáy rãnh khi đúc đường kính đáy d2R không
được nhỏ hơn 2,5mm. Ta chọn d2R = 3mm
31.> Đường kính ngoài rôto:
D’= D - 2.δ = 75 – 2. 0,3 = 74,4 (mm)
Với : δ =0,3 ( mm ) ( mục 7)
D=75 (mm) (mục5)
32.> Đường kính trong rôto :
Dt = 0,30. D =0,3 . 75 = 22,5(mm)
33.> Bước răng rôto :
tR=
R
.D' .74,4 13,75(mm)
Z 17
π π= =
Với : D’= 74,4 (mm) (mục31)
34.> Bề rộng răng rôto:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 29
δ= = =RZR
ZR c
B .t 0,7.13,75
b 6,6(mm)
B .K 1,5.0,97
Trong đó: BZR = 1,5(T) : mật độ từ thông răng rôto (Sơ bộ chọn)
Bδ =0,7 T (mục 4)
KC =0,97 (mục 17)
35.> Đường kính rãnh rôto:
( ) ( )⎡ ⎤ ⎡ ⎤− δ + π − − + π −⎣ ⎦ ⎣ ⎦=+ π + π
=
4R ZR R
1R
R
D 2 h . b .Z 75 2 0,3 0,6 . 6,6.17
d =
Z 17
5,9(mm)
Trong đó : D= 75 (mm) (mục 5)
δ= 0,3 (mm) (mục 7)
bZR =5,6 (mm) (mục 34)
- Theo TL1 trang 67 chọn:
- Lấy chiều cao miệng rãnh h4R = 0,6 (mm)
- Chiều rộng miệng rãnh b4R = 1,2 (mm)
- Đường kính đáy d2R= 3 (mm)
36. Chiều cao phần thẳng của rãnh rôto:
( )
+⎡ ⎤− − −⎢ ⎥π⎣ ⎦
⎡ ⎤+= − − + − =⎢ ⎥π⎣ ⎦
R ZR ZR
12R 1R 4R
Z (b d )
h = 0,5. D d 2.h
17 6,6 3
0,5 75 5,9 2(0,3 0,4) 7,9(mm)
Trong đó : D = 75 (mm) (mục 5)
D1R = 5,9 (mm) (mục 35)
h4R = 0,4 ( mm) (mục 35)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 30
bZR= 6,6 (mm) (mục 34)
δ = 0,3 (mm) (mục 7)
d2R = 3 (mm) (muc 35)
37.> Chiều cao rãnh rôto:
hrR = 0,5 (d1R + d2R) + h12R + h4R
= 0,5(5,9 +3) + 7,9 + 0,5 = 12,75( mm)
Trong đó : d1R =5,9 (mm) (mục 35)
d2R = 3 (mm) (mục 35)
h4R = 0,4( mm) (mục 35)
h12R= 7,9 (mm) (mục 36)
38.> Chiều cao gông:
− −= − = − =tgR rRD ' D 74,4 22,5h h 12,57 13,2(mm)2 2
Trong đó : D’ = 74,4 (mm) (mục 31)
Dt = 22,5 (mm) (mục 32)
hrR = 12,75 (mm) (mục 37)
39.> Diện tích rãnh rô to:
( )
( ) ( )
π + + +
π= + + + =
2 2
rR 1R 2R 12R 1R 2R
2 2 2
S = (d d ) 0,5h . d d
8
5,9 3 0,5.7,9. 5,9 3 52,3(mm )
8
Trong đó : d1R = 5,9 (mm) (mục 35)
d2R = 3 (mm) (mục 35)
h12R= 7,9 (mm) (mục 36)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 31
40.>Bề rộng răng rôto:
( ) ( )
( ) ( )
π − − π − −= − = − =
π − − − π − − −= − = −
=
+ += = =
' 4R 1R
ZR 1R
R
'' 4R 1R 12R
ZR 2R
R
' ''
ZR ZR
ZR
. D' 2.h d . 74,4 2.0,4 5,9
b d 5,9 6,61(mm)
Z 17
D' 2.h d 2.h . 74,4 2.0,4 5,9 2.7,9
b d 3
Z 17
6,59(mm)
b b 6,61 6,59
b 6,6(mm)
2 2
Kích thước rãnh rôto
h4R= 0,4 (mm)
d1R= 5,9(mm)
d2R=3(mm)
b4R=1,2(mm)
h12R =7,9(mm)
hrR=12,75(mm)
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ
- Tính toán mạch từ bao gồm tính toán đòng điện từ hóa Iμ. Thành phần phản
kháng của dòng điện không tải và điện kháng tưong ứng với khe hở không khí
làXm.
r·nh r«to
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 32
- Lõi sắt động cơ điện này dùng thép kỹ thuật điện cán nguội ký hiệu 2211.
Hệ số ép chặt lấy KC = 0,97, bề mặt lá tôn không phủ sơn cách điện.
41.> Hệ số khe hở không khí:
δ
+ δ += = =− −+ +δ
4S
S
4S S 4S
S
5 b / 5 1,8 / 0,3
k 1,11
b t b 1,8 9,8 1,8
5 . 5 .
t 0,3 9,8
δ
+ δ += = =− −+ +δ
4R
R
4R R 4R
R
5 b / 5 1,2 / 0,3
k 1,04
b t b 1,2 13,75 1,2
5 . 5 .
t 0,3 13,75
⇒ kδ = kδS. kδR = 1,11.1,04 =1,154
Trong đó: b4S = 1,8(mm): (mục 20)
tS = 9,8(mm): (mục 18)
tR= 13,75 (mm) (mục 33)
b4R= 1,2 (mm) (mục 35)
δ = 0,3 (mm) (mục7)
42.> Sức từ động khe hở không khí:
Fδ = 1,6 Kδ . Bδ . δ .104
= 1,6.1,154.0,7.0,03.104 = 387,74 (A)
Trong đó: Bδ= 0,7 T (mục 4)
Kδ = 1,154 (A) (mục 41)
δ =0,03 (mm) (mục 7).
43.>Mật độ từ thông răng ở Stato:
δ= = =SZS
ZS C
t 9,8
B B . 0,7. 1,5(T)
b .K 4,7.0,97
Trong đó : bZS= 4,7 (mm) (mục 17)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 33
tS= 9,8 (mm) (mục 18)
Bδ = 0,7 T (mục 4)
44.> Cường độ từ trường trên răng stato:
Theo phụ lục 1-1 trang 280. Ta có BZS = 1,5(T) ⇒ HZS = 11.2 (A/cm)
45.> Sức từ động trên răng Stato:
FZS = 2.HZS.hrS = 2.11,2.0,92 = 20,6 (A)
Trong đó: hZS = hrS = 0,89 (cm) (vì rãnh stato chọn hình nửa quả lê nên
chiều cao tính toán băng chiều cao rãnh)
46.> Mật độ từ thông ở răng rôto:
δ= = =RZR
ZR C
t 13,75
B B 0,7. 1,5(T)
b .K 6,6.0,97
Trong đó: tR = 13,75(mm): bước răng rôto.(mục33)
bZR = 6,6(mm): chiều rộng răng rôto. (mục34)
47.> Cường độ từ trường trên răng rôto:
Theo phụ lục 1-3 TL- 1 trang 280 :
Ta có: BZR = 1,5 (T) ⇒ HZR = 11,2(A/cm)
48.> Sức từ động trên răng rôto:
FZR = 2.hZR.HZR = 2.1,23.11,2 = 27,55 (A)
Trong đó: hZR = hrR – 0,1.dR = 13,75 - 01.4,45 =12,3(mm)
dR = 1R 2R
d d 5,9 3 4,45(mm)
2 2
+ += =
hrR= 12,75 (mm) (mục 37)
d1R= 5,9 (mm) (mục35)
d2R = 3 (mm) (mục35)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 34
49.> Hệ số bão hòa răng:
δ
δ
+ + + += = =ZS ZRZ F F F 387,74 20,6 27,55k 1,124F 387,74
Trong đó : Fδ = 387,74 (A) (mục42)
FZS= 20,6 (A) (mục 45)
FZR =27,55 (A) (mục 48)
50.> Kiểm tra lại hệ số kZ:
− −Δ = = =Z ZbdZ
Z
k k 1,124 1,11
k .100 .100 1,24%
k 1,124
Trị số này gần đúng với giả thiết ban đầu nên không cần tính lại.
Chọn : kZbđ = 1,11 (mục 12)
51.> Mật độ từ thông ở gông Stato:
−φ= = =
4 4 4
gS
gS S C
.10 19,8.10 .10
B 1,2(T)
2h .l .K 2.1,137.7,5.0,97
Trong đó : φ = 19,8.10-4 (wb) (mục 11)
hgS= 11,3 (mm) (mục 19)
lS = 7,5 (mm) (mục 7)
52.> Cường độ từ trường trên gông stato:
Theo bảng 1-2: TL-1 trang 279 với : BgS = 1,2(T) ⇒HgS = 4,1(A/cm)
53.> Sức từ động ở gông Stato:
π − π −= = =n gSgS gS
(D h ) (11,6 1,13)
F H . 4,1. 33,7(A)
2P 2.2
Trong đó : HgS = 4,1 (A) ( mục 51)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 35
Dn = 116 (mm) (mục 4)
hgS = 13,2 (mm) (mục 29)
54. Mật độ từ thông trên gông rôto:
−φ= = =
4 4 4
gR
gR R C
.10 19,8.10 .10
B 1,03(T)
2h .l .K 2.1,32.7,5.0,97
Trong đó :hgS = 13,2 (mm) (mục 29)
lR = 75 (mm) (mục 7)
KC = 0,97
55.> Cường độ từ trường trên gông rôto:
Theo phụ lục 1-3:trang 279 BgR = 1,02(T) ⇒ HgR = 2,84(A/cm)
56.> Sức từ động trên gông rôto:
( ) ( )π + π += = =t gRgR gR D h . 2,25 1,32F H . 2,84. 8(A)2p 2.2
Trong đó : Dt = 22,5 (mm) (mục 32)
hgR = 13,2 (mm) (mục 38)
HgR= 2,84 (A/cm) (mục53)
57.> Sức từ động của mạch từ:
F = Fδ + FZS + FZR + FgS + FgR= 387,74 +20,6+ 27,55 + 33,7 + 8 =
477,6(A)
Trong đó : F δ = 387,74 (A ) (mục 42)
FZS = 20,6 (A) (mục 45)
FZR=27,55 (A) ( mục 48)
FgS = 33,7 (A) (mục 53)
FgR = 8 (A) (mục 56)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 36
58.> Hệ số bão hòa toàn mạch:
μ
δ
= = =F 447,6k 1,23
F 387,74
Trong đó : K =477,6 (A) (mục 57)
kδ = 387,74 (A) (mục 42)
59.> Dòng điện từ hóa:
μ = = =
SA dq
p.F 2.477,6
I 1,278(A)
0,9.m.W .k 0,9.2.456.0,91
Trong đó : F = 447,6 (A ) (mục 57)
WSA = 456 (vòng ) (mục 12)
Kdq = 0,91 (mục 10)
m=2
60.> Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí:
μ
= = = ΩE dmmA K .U 0,83.220X 142,8( )I 1,278
Trong đó : KE= 0,,83 (mục 12)
Uđm =220 (v)
Iμ = 1,278 (A) (mục 59)
61.> Tính theo đơn vị tương đối:
= = =* dmmA mA
dm
I 1,8
X X . 142. 1,168
U 220
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 37
CHƯƠNG V: TRỞ KHÁNG CỦA DÂY QUẤN STATO VÀ RÔTO
Xác định thành phần trở kháng stato
- Độ chính xác của tính toán động cơ điện dung phụ thuộc vàp độ chính
xác của tính toán tham số. Vì vậy việc xác định điện trở và điện kháng dây
quấn stato và rôto là rất quan trọng
62.> Chiều dài bình quân phần đầu nối dây quấn chính:
lđ = K1.τ1 .β + 2.B = BY.P
)hD(
K rS 2+
τ2
+π
1
= 1,3. + +3,14(7,5 0,92) 6. 2.1
4 6
= 10,5 (cm)
- Trong đó: D = 75 (mm) (mục 5)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 38
-Theo TL-1 trang 71 ta chọn : k1 = 1,3: Hệ số kinh nghiệm
B = 0,5÷1,5: Hệ số kinh nghiệm :Chọn B = 1
63.> Chiều dài bình quân nửa vòng dây
ltb = l1 + lđ = 7,5 + 10,5 = 18 (cm)
64.> Tổng chiều dài dây dẫn của đường dây quấn chính:
LSA = 2.ltb.wSA.10-2 = 2.18.456.10-2 = 164,16 (m)
Trong đó : WSA = 4566(vòng) (mục 12)
Ltb =18 (cm)(mục 63)
65. >Điện trở tác dụng của dây quấn chính stato:
= ρ = = = ΩSASA 75
SA
L 1 164,16
r . 16( )
S .a 46 0,221.1
Trong đó: Theo TL-1 trang72 : ρ75 = 1/46 (Ωmm2/m) điện trở suất của dây
đồng ở nhiệt độ 750C đối với cách điện cấp B
SSA = 0,221 (mm2) tiết diện dây dẫn đồng. (mục 15)
66.> Tính theo đơn vị tương đối:
= = =* dmASA SA
dmA
I 1,8
r r . 16. 0,13
U 220
67.>Hệ số từ tản rãnh Stato(dây quấn một lớp hình sin nửa quả lê):
β
⎡ ⎤λ = + − + +⎢ ⎥⎣ ⎦
1 4 S 2 4 S
r S
1 S 1 S 1 S
h b h h
. k ( 0 , 7 8 5
3 .d 2 .d d b
.kβ1
−⎛ ⎞= + − + + =⎜ ⎟⎝ ⎠
6.1 1,8 0,4 0,6
(0,785 ).1 1,2
3.6 2.6 6 1,8
Trong đó: Kβ = Kβ1 = 1 hệ số theo bước ngắn của dây quấn
(Tra bảng 4.2- Trang 74 – TL_1)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 39
h1 = hrS - h4S- hn- 2.C = 9,2 - 0,6 - 2- 2.0,3 = 6 (mm)
h2 = hrS - h4S - h1 - 1S
d
2
= 9,2 - 0,6 - 6 - = −6 0,4 (mm)
2
Trong đó : hrS = 9,2 (mm) (mục 22)
h4S = 0,6 (mm) (mục 20)
hn = 2 (mm) chiều cao nêm
C= 0,3 (mm) chiều dày cáhc điện
d1S = 6 (mm) (mục 21)
b4S =1,8 (mm) (mục 20)
68.> Hệ số từ tản tạp Stato:
δ
ξλ = = =δ
S S
ts
t 0,98.1,1
. 2,38
11,9. K 11,9.0,03.1,154
Trong đó: với ZS/ZR =24/17=1,41 và ZS /2p =6 theo hình 4-8 trang 79
ξS = 1,1 TL-1
kδ =1,154 (mục 41)
δ= 0,03 (mm) (mục 7)
tS =9,8 (mm ) (mục 18)
69.>Hệ số từ tản phần đầu nối dây quấn Stato phân tán 2 mặt phẳng:
λ = − τ
= − =
dS d
S
q
0,27. (l 0,64. )
l
3
0,27 (10,5 0,64.5,9) 0,72
7,5
Với : lS = 7,5(cm): chiều dài stato.
τ = 5,9(cm): bước cực. (mục6)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 40
lđ = 10,5 (cm): chiều dài đầu nối. (mục7)
q = 3
70.> Tổng hệ số từ dẫn Stato:
Σλs = λrs + λts + λđs = 1,2 + 2,38+ 0,72 = 4,3
Trong đó : λrs = 1,2 (mục 67)
λts =2,38 (mục68)
λđs =0,72 (mục 69)
71. >Điện kháng tản dây quấn chính Stato.
⎛ ⎞= λ⎜ ⎟⎝ ⎠ ∑
2
SA s
SA S
f W l
x 0,158. .
100 100 p.q
⎛ ⎞= = Ω⎜ ⎟⎝ ⎠
2
SA
50 456 7,5
x 0,158. . .4,3 8,83( )
100 100 2.3
Trong đó : f=50 Hf
WSA =456 (vòng) (muc 12)
LS =7,5 (cm) (mục 7)
Σλs =4,3 (mục 70)
72.> Tính theo đơn vị tương đối:
= = =* dmSA SA
dm
I 7,5
X X . 8,83,. 0,072
U 220
73.> Hệ số quy đổi điện trở sang stato:
( )= 2SA dS12 2
R dR
W .k
K 4.m.
Z .k
Trong đó : WSA = 456(vòng) (mục12)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 41
ZR = 17(rãnh)
kdS = 0,91: hệ số dây quấn stato. (mục10)
kdR = kn : hệ số dây quấn rôto.
- Để giảm tiếng ồn và mômen ký sinh làm rãnh nghiêng rôto và nghiêng 1/24
vòng tròn nghĩa là một bước rãnh stato.
Như vậy bn = tS = 9,8(mm)=9,8(cm).
Độ nghiêng rãnh β = = =nn
R
b 0,98
0,71
t 1,375
Góc nghiêng rãnh π πα = β = =n n
R
2. .p 2. .2
. .0,71 0,525(rad)
Z 17
Hệ số rãnh nghiêng đồng thời là hệ số dây quấn rôto:
( ) ( )α= = = =α nn dq n
2.sin / 2 2.sin 0,525/ 2
k k 0,988
0,525
( ) −⇒ = =2 412 24.2 456.0,91k 8,3.1017.0,988
bn
bn
rãnh nghiêng ở rôto lồng sóc
74.> Điện trở tác dụng của thanh dẫn roto đúc bằng nhôm:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 42
− −
−= ρ = = Ω
2 2
4R
t 75
t
l .10 1 7,5.10
R . . 0,62.10
S 23 52,3
Trong đó ρ75 = 1/23.Ω Điện trở suất của nhôm đúc rôto độ 750C
St = 52,3 mm2; tiết diện thanh dẫn (cũng chính là diện tích rãnh rôto)
(mục 39).
75.> Dòng điện trong thanh dẫn roto:
= =
= =
SA dq1
td 2 I dmA
R dR
4.W .K
I I K .I .
Z .K
4.456.0,91
0,97.1,8 172,5 (A)
17.0,988
Trong đó: KI = 0,96: hệ số dòng điện lấy theo cosϕ > 0,96.
IđmA = 1,8 (A): dòng điện định mức dây quấn chính(mục14)
WSA= 456 (vòng) (mục12 )
Kdq =0,91 (mục10)
ZR =17 rãnh rôto
Kdq= 0,998 (mục73)
76.> Dòng điện trong vòng ngắn mạch:
= = =πV td
R
1 172,5
I I 238,76(A)
p 180.2
2sin 2.sin
Z 17
77.> Sơ bộ mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch:
Chọn Jv = 3(A/mm2) theo TL-1 trang 66.
78.> Diện tích vành ngắn mạch:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 43
= = = 2vv
v
I 238
S 79.5(mm )
J 3
Chọn : bv =1,2.hrR = 1,2.12,75 = 15,3 (mm)
= = =vv
v
S 79,5
a 5,2(mm)
b 15,3
Trong đó ; hrR =12,75(mục 37)
Iv =238,76 (A) (mục77)
79.>Đường kính trung bình vành ngắn mạch:
DV =
+ += =
''
V VD' D 7,44 5,91 6,675(cm)
2 2
Trong đó: D’V = D = 7,44 (cm): đường kính ngoài rôto.
Dv" = DV' - bV = 7,44 - 1,53 = 5,91 (cm)
D’ =7,44 (cm) (mục 31)
bv
Dv av
80. > Điện trở vành ngắn mạch của roto:
− −
−
π π= ρ =
= Ω
2 2
V
V 75
R V V
4
.D .10 1 .6,675.10
r . .
Z (a .b ) 23 17.15,3.5,2
0,0673.10
Trong đó :β75 = 1
23
(mục 36)
Dv = 6,678 (cm) (mục 79)
81.> Điện trở của phần tử lồng sóc rôto.
Hình kích thước vành ngắn mạch
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 44
( )44 4
2 2
0,0673.100,62.10 0,877.10. 180.22.sin 2.sin
17
−
− −= + = + = ΩVpt t
R
rr r p
Z
π
Trong đó : rt = 0,62 .10-4 (Ω) (mục 74)
rv =0,0673.10-4 (Ω) (mục 80)
ZR =17 rãnh
82.> Điện trở Roto đã quy đổi sang Stato:
−= = = Ω4 4RA 12 ptr k .r 8,3.10 0,877.10 7,3( )
Trong đó : k12 = 8,3 .104 (mục 73)
rpt = 0,877.10-4 (mục81)
83 . >Tính theo đơn vị tương đối:
= = =* dmRA RA
dm
I 1,8
r r 7,3. 0,059
U 220
Trong đó : Iđm = 1,8 (A) (mục 14)
Uđm = 220 (v)
84.> Hệ số từ tản rãnh Roto;
μ
⎡ ⎤⎛ ⎞π⎢ ⎥λ = − + − +⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
⎡ ⎤⎛ ⎞π⎢ ⎥= − + − + =⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
22
1R 1R 4R 4R
rR
1R t 1R 4R
22
h .d b h
1 0,66 K
3.d 8.S 2.d b
9,1 .5,9 1,2 0,4
1 0,66 .1 1,17
3.5,9 8.52,3 2.5,9 1
Trong đó: h1R = hrR - h4R - 2
1 d1R - 0,1 d2R
= 12,75 - 0,4 -
2
1 .5,9 - 0,1 . 3 = 9,1( mm)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 45
Kμ = 1 hệ số tản
St = 52,3 (mm2): diện tích rãnh rôto. (mục39)
h4R = 0,4 (mm) (mục 35)
b4R = 1,2 (mm) (mục 35)
d2R= 3 (mm) (mục 35)
d1R =5,9 (mm) (mục 35)
hrR =12,75 (mm ) (mục 37)
Với 4 1,2 0,087
13,75
= =R
R
b
t
và 4 1,2 4
0,3
= =Rbδ thei TL-1 hình4-7 tra được
Ta có hệ số ΔZ = 0,03 vì ZR /2p =17/4< 5 nên :
ξR =1+ 2 2
R R
1 .p Z 1 .2 0,03( ) 1 ( ) 1,043
5 Z 1 (p / Z ) 5 17 1 (2/17)
Δ− = + − =− −
π π
85.> Hệ số từ tản tạp rôto.
δ
ξλ = = =δ
R R
tR
t . 1,375.1,043
3,48
11,9. .K 11,9.0,03.1,154
Trong đó: tR = 13,7 (mm) (mục 33)
kδ= 1,154 (mục 41)
δ = 0,03 ( mm) (mục 7)
ξR = 1,043 (mục 84)
86.> Hệ số từ tản phần đầu nối:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 46
λ = ⎛ ⎞⎛ ⎞π +⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠
= = =⎛ ⎞⎛ ⎞ +⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠
V V
dR 2
V
V
R
R
2
2,9.D 4,7.D
.lg
bP 2 aZ .l 2sin 2Z
2,9.66,75 4,7.66,75
.lg. 0,29.0942 0,273
5,2180.2 2 15,317.75. 2sin
217
Trong đó : Dv = 6,675(cm) (mục79)
l=75 (mm) (mục 7)
av = 5,2 (mm) (mục78)
bv= 15,3 (mục78)
87. >Tổng hệ số từ tản Roto:
ΣλR = λrR + λtR + λđR = 1,17 + 3,48 + 0,273 = 4,92
88. >Tổng từ tản của rôto:
⎛ ⎞ ⎛ ⎞∑λ = ∑λ = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
2 2
R S dS
R R
S R dR
l .Z K 7,5.24 0,91
' 4,085. 5,9
l .Z K 7,5.17 0,988
Trong đó : ∑λR =4,92 (mục 87)
ls =lR =7,5 ( mục7)
kdq = 0,91 (mục 10 )
kdR = 0,998 (mục 73)
89.> Điện kháng rôto quy đổi sang Stato:
∑λ= = = Ω∑λ
'
R
R S
S
5,9
x x . 8,83. 12,1( )
4,3
trong đó : xSA = 8,83 (Ω) (mục71 )
∑λs = 4,3 (mục 66)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 47
∑’λR =5,9 (mục88)
90. >Tính theo đơn vị tương đối:
= = =∑∑ dm*RA RA dm
I 1,8
X X . 12,1. 0,099
U 220
Trong đó : xSA= 12,1 ( Ω)
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC .
* Tham số tính toán đầu của mạch điện thay thế pha chính:
rSA = 16( Ω) ; xSA = 8,83 ( Ω)
rRA = 7,3 (Ω) ; xRA = 12,1 (Ω) xmA = 142,8 ( Ω)
- Lấy hệ số trượt định mức sđm = 0,042 ứng với tóc độ quay định mức là
nđm = nđb (1 - sđm) = 1500 (1 - 0,042) = 1437 (vòng/phút)
XSA rSA xrA
IA1
Iμ XmA rRA/2
A, dùng dòng diện thứ tự thuận
IA2 xrA
Iμ
B,dùng dòng điện thứ tự nghịch
rSA
XmA
XSA RRA/2-s
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 48
- Sơ đồ thay thế pha chính dộng cơ điện một pha Pđm= 370(w),U=220(v)
nđb = 1500 (vòng/phút )
91.> Hệ số trở kháng của mạch điện:
α = = =+ +
RA
mA RA
r 7,3
0,047
x x 142,8 12,1
β = = =+ +
mA
mA RA
x 142,8
0,92
x x 142,8 12,1
92.> Điện trở thứ tự thuận tương ứng nhánh từ hóa và nhánh thứ cấp
của mạch điện:
α β= α +
= = Ω+
' mA dm
RA1 2 2
dm
2 2
. .x .s
r
s
0,047.0,92.142,8.0,02
65,3 ( )
0,047 0,042
93. >Điện kháng thứ tự thuận của mạch điện:
α += β α +
+= = Ω+
2
' RA RA dm
RA1 RA 2 2
dm
2
2 2
(r / x ). s
x .x
s
(7,3/12,1).0,047 0,042
0,92.12,1 84,39 ( )
0,047 0,042
94. >Tổng trở thứ tự thuận pha chính:
ZA1 = rA1 + jxA1 = (rSA + r'RA1) + j(xSA + r'RA1)
= (16 + 65,3)+ j(8,83 + 84,39) = 81,3 + j93,22(Ω)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 49
CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN PHỤ
- Tính toán dây quấn phụ theo điều kiện đati được từ trườngquay tròn ở chế
độ định mức .
- Tham số của pha phụ đối với động điện dung nó quyết định tính năng làm
việc và đặc tính khởi động. Vậy nội dung của phần này là tính toán xác định các
tham số pha phụ
95.> Tỷ số biến áp
= = =A1
A1
x 93,22
K 1,14
r 81,3
96. >Dung kháng trong dây quấn phụ:
xC = K2 .XA1 + K.rA1 = 1,142.93,22 + 1,14 . 81,3= 213,8 (Ω)
97.> Điện dung cần thiết:
= = = μπ π
6 6
V
c
10 10
C ' 14,9 F
2 .f.x 2. .50.213,8
chọn tụ: CV = 16 (μF)
98.> Điện kháng thực sự :
= = = Ωπ π
6 6
c
V
10 10
x 198,9 ( )
2 .f.C 2 .50.16
99.> Để đảm bảo điều kiện thứ hai của từ trường quay tròn ( tức là chọn
tỷ số biến áp phải của cuộn dây α= UA /UB ):
1
1
2
11
2
4
A
cAAA
x
x.xrr
K
++−=
− + += =
281,3 81,3 4.93,22.198,9
K 1,088
2.93,22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 50
100.> Số thanh dẫn trong một rãnh của dây quấn phụ:
U'rB = K.UrA = 1,088 . 76 = 82,71 (thanh dẫn)
Lấy UrB là số nguyên :UrB = 82 (thanh dẫn)
Trong đó : U RA = 76 (thanh ) (mục 12)
101. Số vòng dây của dây quấn phụ:
WSB = UrB .p.q = 82.2.3 = 492 (vòng)
102.> Tỷ số biến áp:
= = =SB
SA
W 492
K 1,078
W 456
Trong đó ; WSA = 456 (vòng )
WSB = 492 (vòng)
103. Tiết diện dây dẫn pha phụ:
- Sơ bộ tính tiết diện dây dẫn phụ theo tỷ số t
S
S
SB
SA = , ở đây ta chọn
t = k =1,078
= = = 2SAB S 0,221S ' 0,205(mm)t 1,078
- Dựa theo bảng tiết diện tiêu chuẩn phụ lục 2 trang 281 ta chọn S=0,221(
mm)2 như vậy : d/dcd = 0,53/0,585 ( mm
= = =SA
SB
S 0,221
t 1
S 0,221
104.> Điện trở tác dụng pha phụ B:
rSB = K.t.rSA = 1,078.1 .16 = 17,25 ( Ω)
105.> Tổng trở thứ tự thuận pha phụ:
ZB1 = (rSB + K2 . r'RA1)+ j(K2.xA1 - xC)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 51
= (17,25 + 1,0782 . 65,3) + j(1,0782.93,22 – 198,8)
= 93,3 - j 90,57 ( Ω)
Do điện dung là số nguyên nên điều kiện để đạt được từ trường tròn không
được thỏa mãn , vì vậy ta phải dùng công thức chung cho từ trường elíp để tính các
tham số ở chế độ định mức .
106. >Điện trở tác dụng thứ tự nghịch của pha chính:
α β −= α + −
mA dm
RA2 2 2
dm
. .x .(2 s )
r '
(2 s )
−= = Ω+ −RA2 2 2
0,047.0,92.142(2 0,042)
r ' 3,15 ( )
0,047 (2 0,042)
107.> Điện kháng tác dụng thứ tự nghịch của pha chính:
α + −= β α + −
+ −= = Ω+ −
2
2
RA RA dm
RA RA 2 2
dm
2
2 2
(r / x ). (2 s )
x' .x
(2 s )
(7,3/12,1).0,047 (2 0,02)
0,92.12,1 11,2 ( )
0,047 (2 0,042)
108.> Tổng trở thứ tự nghịch pha chính:
ZA2 = (rA2 + jxA2) = (rSA + r'RA2) + j(xSA + x'RA2)
= (16 + 3,15) + j(8,83 + 11,2
= 19,15 + j20 (Ω)
109.> Tổng trở thứ tự nghịch pha phụ:
ZB2 = (rSB + K2.r'RA2) + j(K2.xA2 - xC)
= (17,25 + 1,0782 .3,15) + j(1,0782 .20 -198,9)
= 20,91 - j 175,66 (Ω)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 52
110.> Thành phần thứ tự thuận và nghịch của dòng điện Stato pha
chính
( )
−= = ++
− − += + − + + −
− −= =− −
B2 A 2
A1 dm A1 A1
A1 B 2 A 2 B1
Z j.K.Z
I U I ' jI '
Z .Z Z .Z
(20,91 j.175,66) j1,078(19,15 j20)
220.
(81,3 j.93,22)(20,91 j175,66) (19,15 j20)(93,13 j90,57)
42,498 j196,3 44187,585 77,78
220.
21693,3 j12167,47 24872,59 29
= −
= −
1,776 48,5(A)
,3
1,153 j1,35(A)
111.> Thành phần thứ tự nghịch của dòng stato pha chính
B1 A1
A2 dm A2 A2
A1 B2 A2 B1
Z j.K.ZI U I ' jI"
Z .Z Z .Z
(93,13 j90,57 j1,078(81,3 j93,22)220
(81,3 93,22)(20,91 j175,66) (19,15 j20)(93,13 j90,57)
1785,39 157,547,5 j3,1220 0,0717
21693,3 j12167,47 24872,59 29,3
−= = ++
− + += + − + + −
−− −= = = −− − 128,2 (A)
0,04437 j0,0563(A)= − −
112.> Sức điện động thứ tự thuận:
E1 = IA1 - ZRA1 = IA1.(r'RA1 + jx'RA1)
= (1,684 - j0,563). (65,3 + j 84,39)
= 189 + j 12,45 = 189,5 ∠3,760 (V)
113. Sức điện động thứ tự nghịch:
E2 = IA2 - ZRA2 = IA2.(r'RA2 + jx'RA2)
= (-0,04437 - j 0,0563) (3,15 +j 11,2)
= 0,491- j 0,674 = 0,834 /-53,91 0(V)
114.> Tổng sức điện động:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 53
E = E1 + E2 = (189 + j 12,45) + (0,491 - j 0,674)
= 189,491 + j 11,774 = 189,85 ∠2,550 (V)
115.> tính lại KE:
E1
dm
E 189,85K 0,863
U 220
= = =
116.>kiểm tra lại KE
ΔKE= E Ebd
E
K K 0,863 0,83
.100 .100 3,8%
K 0,863
− −= =
Trong đó KE : hệ số điện áp ( mục 12)
Sai số tính toán nhỏ hơn 5% do đó có thể chấp nhận được
CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN TỔN HAO SẮT VÀ DÒNG ĐIỆN PHỤ
117.> Trọng lượng răng Stato:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 54
GZS = 7,8 . ZS . bZS . hZS . lS . KC . 10-3
= 7,8 . 24 . 0,47 . 0,92 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,588 ( Kg)
118.> Trọng lượng răng Roto:
GZR = 7,8 . ZR . bZR . hZR . lR . KC . 10-3
= 7,8 . 17 . 0,66 . 1,23 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,783 (Kg)
119.> Trọng lượng gông Stato:
GgS = 7,8 . π . (Dn + hgS).hgS .lS . KC . 10-3
= 7,8 . π. (11,6 + 1,13). 1,13 . 7,5 . 0,9 . 10-3= 2,1 ( Kg)
120.> Trọng lượng gông Roto:
GgR = 7,8 . π . (Dt - hgR).hgR .lR . KC . 10-3
= 7,8 . π. (2,25 - 1,32). 1,32 . 7,5 . 0,97 . 10-3= 0,22 (Kg)
121.> Tổn hao sắt trên răng Stato:
gC
,
ZSZS/,TZS K.
f
.G.B.P.,'P
31
2
5001 50
81 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
= 1,8 .2,6 (1,5)2.0,588.
31
50
50 ,
.0,8 = 4,95 (W)
Trong đó: KgC = 1,1 Hệ số gia công
P1,0/50 = 2,6 (W/Kg) suất tổn hao của thép theoTL-1 Tra bảng 6 -2 trang 98
122.> Tổn hao sắt trên răng Rôto:
gC
,
ZRZR/,TZR K.
f
.G.B.P.,'P
31
2
5001 50
81 ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
= 1,8.2,6.(1,5)2 .0,783 .
31
50
50 ,
.0,8 = 6,6 (W)
123. Tổn hao sắt trên gông Stato:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 55
31
2
5001 50
61
,
gSgS/,TgS
f
.G.B.P.,'P ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛=
= 1,6 . 2,6 .(1,2)2. 2,1 .
1,350
50
⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠ = 12,57 (W)
124.> Tổn hao sắt trên gông roto:
P’TgR = 1,6.P1,0/50. 2gRB .GgR ( 50
f
)1,3
= 1,6 .2,6.(1,03)2 . 0,22 .1 = 0,97 (W)
125.> Tổn hao sắt tính toán của Stato:
P'TS = P'TZS + P'TgS = 4,95 + 12,57 = 17,5 (W)
126.> Tổn hao sắt tính toán của Roto:
P'TR = P'TZR + P'TgR = 6,6 + 0,97 = 7,57 (W)
127.> Khi E1 = 192,98V thì tổn hao sắt do từ trường thuận gây nên
bằng:
2 2
1
TS1 TS
E1 dm
E 189,5P P ' 17,5 18,84(W)
K .U 0,83.220
⎛ ⎞ ⎛ ⎞= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
2
1,31
TR1 TR dm
E1 dm
2
1,3
EP P ' .S
K .U
189,57,57 .0,04 0,13(W)
0,83.220
⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠
PT1 = PTS1 + PTR1 = 18,84 + 0,13 =18,97 (W)
127.> Dòng điện phụ thứ tự thuận do tổn hao sắt gây nên.
1
1
T
T
1
P 18,97I 0,05(A)
2.E 2.189,5
= = =
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 56
128.> Khi E2 = 0,834 (V) thì tổn hao sắt do từ trường nghịch gây nên
bằng:
2
2
TS2 TS
E2 dm
2
EP P '
K .U
0,83417,5 0,000365(W)
0,83.220
⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞= =⎜ ⎟⎝ ⎠
2
1,32
TR 2 TR dm
E2 dm
2
1,3
EP P ' (2 S )
K .U
0,8347,57 .(2 0,042) 0,000378(W)
0,83.220
⎛ ⎞= = −⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞= − =⎜ ⎟⎝ ⎠
PT2 = PTS2 + PTR2 = 0,000365 + 0,000378 = 0,00074( W)
129.> Dòng điện phụ thứ tự nghịch do tổn hao sắt gây nên:
2T
T2
2
P 0,00074I 0,000445(A)
2.E 2.0,834
= = =
130.> Dòng điện Stato có xét đến tổn hao sắt ở cuộn dây chính:
ISA1 = (I'A1 + IT1) + j I"A1
= (1,153 + 0,05) - j 1,35 = 1,203 - j 1,35(A)
ISA2 = (I'A2 + IT2) + j I"A2
= (-0,0443 + 0,000445) - j 0,00563 =- 0,0438 - j 0,0563 (A)
Trong đó:I'A1, I'A2 là phần thực, I"A2, I"A2 là phần ảo của dòng điện IA1, IA2
ISA = ISA1 + ISA2 = (1,203 - j 1,35) +(- 0,0438 - j 0,0563)
= 1,16 - j 1,406 = 1,82 /- 50,50 (A)
131.> Dòng điện trong cuộn dây phụ :
1 1A T
SB1
I I (1,153 j1,35) 0,05I j j
K K 1,078 1,078
−= + = +
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 57
= 1,298 + j 1,069 (A)
2 2
2
A T
SB
I I ( 0,0443 j0,0563) 0,000445I j j
K K 1,078 1,078
0,052 j0,041(A)
− −= − + = − +
= − +
ISB = ISB1 + ISB2
= (1,298 + j1,069) + (-0,052 + j0,041)
= 1,246 + j1,11 = 1,67 /41,70 (A)
132.> Mật độ dòng điện trong dây quấn chính và phụ
2SA
SA
A
I 1,82J 8,23(A / mm )
S 0,221
= = =
2SB
SB
B
I 1,67J 7,556(A / mm )
S 0,221
= = = 102.
133.>Dòng điện tổng Stato lấy từ lưới:
IS = ISA + ISB = (1,16 -j1,406) +( 1,246 + j1,11)
= 2,406 - j0,296 = 2,424 /-70 (A)
134.> Công suất điện từ
1 1 2 2
2 2
dt A RA A RAP 2I .r ' 2I .r '= −
Pđt = 2.1,7762.65,3 - 2.0,07172.3,15 = 411,9 (W)
135.>Mômen điện từ :
3 3
dt dt
97,4.10 97,4.10M .P .411,9 26746,04(G.cm)
n 1500
= = =
136.> Tổn hao cơ:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 58
2 2
n
co
2 2
n DP K .
1000 100
1437 1166. . 19,34(W)
1000 100
⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎛ ⎞ ⎛ ⎞= =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Trong đó: K = 6 khi 2P > 2
137.> Tổn hao phụ:
dm
f
P 370P 0,005 0,005. 2,6(W)
0,71η= = =
Với :η = 0,7
138.> Tổng công suất cơ tác dụng lên trục:
P'R = Pđt (1 - Sđm ) =411,9 (1 - 0,042)= 394,6 (W)
139.> Công suất cơ tác dụng lên trục
PR = P'R - Pcơ - Pf = 394,6 - 19,34 - 2,6 = 372,6( W)
140.> Momen tác dụng:
5372,6.10M 25222 (G.cm)
1,028.1437
= =
141.> Tổn hao đồng Stato:
SBSBSASAS§ r.Ir.IP
22 +=
= 1,822 . 16 + 1,672 . 17,25 = 101,1 (W)
142.> Tổn hao đồng Rôto:
1 2 2 2
2 2
DR A RA dm A RA dmP 2I .r ' .S 2I .r ' (2 S )= + −
= 2.1,7762.65,3.0,042 + 2.0,07172.3,15 (2-0,042)
= 17,36 (W)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 59
143.> Tổng tổn hao:
ΣP = PDS + PĐR + Pcơ + Pf + PT1 + PT2
= 101,1 + 17,36 + 18,97 + 2,6 + 19,34 + 0,00074= 159,37 (W)
144.> Công suất tiêu thụ :
PS = PR + ΣP = 372,6 + 159,37 = 531,97 (W)
145.> Hiệu suất:
S
P 159,371 1 0,7004
P 531,97
η ∑= − = − =
với η= 0,7004thỏa mãn đIều kiện ban đầu η =0,7 không phải tính lại
146.> Hệ số công suất:
S
S
I ' 2,406cos 0,99
I 2,429
ϕ = = =
Với cosϕ =0,99 thõa mãn điều kiện cho trước cosϕ=0,96
147.> Điện áp trên dây phụ:
UB1 = ISB1 (ZB1 - ZC)
= (1,298 + j 1,069) (93,13 - j 90,57 + j 189,9)
= 5,15 + j 240,23 ( V)
UB2 = ISB2 (ZB2 - ZC)
= (0,0526 + j 0,041) (20,91 - j 175,66 + j.198,9)
= 0,147 + j2,07 (v)
UB = UB1 + UB2
= (5,15 + j 240,23) + (0,147 + j 2,07)
= 5,297 + j 242,37 = 242,43/88,750 (V)
148.> Điện áp trên tụ điện:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 60
UC = ISB . ZC = (1,3506 + j1,11).j198,9
=-220,37 + j.268,62 (v)
= 347,44 /129,360 (v)
Chọn tụ điện có điện áp làm việc là UC = 400 (V)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 61
CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ KHỞI ĐỘNG.
Khi hệ số trượt S=1 thì điều kiện đạt mômen khởi động lớn nhất và dòng
điện khởi động nhỏ nhất là mâu thuẫn nhau .nên khi xác định đặt tính khởi động
của động cơ thì phải xác định chỉ tiêu nào là quan trọng nhất . Thực tế khi thiết kế
yêu cầu mônen khởi động càng lớn càng tốt với dòng điện khởi động không lớn
lắm . như khi thiết kế ta cần chú ý các điểm sau :
- Với dòng điện khởi động đã cho phải đạt được mômen khởi động lớn nhất .
- Với dòng điện khởi động đã cho phải đạt được hệ số phẩm chất lớn nhất tức
là tỷ số Mk/Ik lớn nhất .
- Trong trường hợp mômen khởi động quá nhỏ thì ta có thể dùng các
phương pháp sau:
+ Tăng điện dung tụ điện
+ Tăng điện trở rôto
+ Tăng số cuộn dây phụ tức là tăng tỷ số biến áp
Ở chế độ khởi động ta có tốc độ động cơ n=0 khi đó hệ số trượt s=1
149.> Điện trở mạch chính của pha A khi khởi động:
mA
RAK 2 2 2 2
. .x .s 0,047.0,92.142,8.1r ' 6,14 ( )
1 0,047 1
αβ= = = Ωα + +
150.> Điện kháng mạch chính của A khi khởi động.
2
RA RA
RAK RA 2 2
2
2 2
(r / x ) sx ' .x .
s
7,3 0,047 1
12,10,92.12,1 11,42 ( )
0,047 1
α += β α +
⎛ ⎞ +⎜ ⎟⎝ ⎠= = Ω+
151.> Tổng trở của pha chính khi khởi động:
ZAK = (rSA + r'RAK) + j (xSA + x'RAK)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 62
= (16 + 6,14) + j (8,83 + 11,42)
= 22,14 + j 20,25 ( Ω)
152.> Điện trở của mạch điện thay thế pha phụ ở chế độ khởi động :
rBK =r’BK = rsB + k2 .r’AK= 17,25+1,0782.6,14 =24,38( Ω)
153.> Khi không có phần tử khởi động ,điện kháng của mạch điện thay
thế pha phụ ở chế độ khởi động .
xBK =k2. (kda/kdb) 2 . xSA +k2 .x’RAK
= 1,0782.(1)2.16+1.0782 .11,42 = 31,86 (Ω)
154.> Theo điều kiện mômen khởi động yêu cầu ≥ 1,4
Ta có : MK= 1,4Mđm =1,4.25,222 =35,31 (KG.cm)
Điện kháng pha phụ khi khởi động có phần tử khởi động có thể tính theo
điều kiện mk≥1,4 đã cho
155.> Hệ số tính toán A và điện kháng 'BKx
( ) ( )
' 2
Ak
2 2 2 2
db Ak Ak
97,4.K.Udm.r 97,4.1,078.220 .6,14A 23,1
n . r x 1500 22,14 20,25
= = =+ +
( )
( )
2 2 2
AK AK K K BK AK AK
BK
K
2 2 2
A.r A.r M M .r 2.A.r' x
X'
M
23,1.22,14 23,1.21,14 35,31 35,31.24,38 2.23,1.24,38.20,25
30,65 ( )
35,31
− + − −=
− − − −= =− Ω
156.> Dung kháng của tụ điện lúc khởi động .
'c Bk BKX X X 30,65 31,86 62,51( )= + = − + = Ω
157.> Điện dung của tụ điện lúc khởi động.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 63
6 6
CK
C
10 10C 50,92( F)
2. .f .X 2. .50.62,51
= = = μπ π chọn tụ 51 ( Fμ )
Tụ này bao gồm cả tụ khởi động và tụ làm việc nên tụ khởi động là :
CK=CCK- CK =51-16= 35 ( Fμ )
158.> Điện kháng thật sự X’BK.
'BK CK BKX X X 62,41 31,86 30,55( )= − = − = Ω
159.> Khi chọn trị số điện dung là số nguyên ,mômen khởi động trên
thực tế không khác gì so với trị số chọn ban đầu .
BK AK BK AK
K 2 '2
BK BK
2 2
r .x x ' .rM 2.A
(r x )
24,38.20,25 30,55.22,142.23,1 35,38(KG.cm)
24,38 30,55
+= +
+= =+
Như vậy so với mômen khởi động ban đầu chọn theo bội số mk=1,4 ta có
MK=35,38 (KG.cm)
Vậy bội số mômen thực là : mk= MK/Mđm =35,38/25,222 =1,403
160.> Dòng điện khởi động
- Dòng điện dây quấn chính IAK
dmAK 2 2 2 2
AK AK
U 220I 7,3(A)
r x 22,14 20,25
= = =+ +
- Dòng điện dây IK
2 ' 2
AK BK AK BK
K AK 2 '2
BK BK
2 2
2 2
(r r ) (x x )I I
r x
(22,14 24,38) (20,25 30,55)7,3 12,86(A)
24,38 30,55
+ + += +
+ + += =+
161.> Kiểm tra bội số dòng điện .
ik = IK /Iđm= 12,86/1,8 =7,14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 64
162.> Tổng trở của pha phụ lúc khởi động.
ZBK = (rSB + K2r'RAK) + j (K2xAK - xC)
= (17,25 + 1,0782.6,14) + j(1,0782.20,25 – 62,51)
= 24,38 - j 38,97 ( Ω)
163.> Dòng điện thứ tự thuận của dây quấn chính:
1
dm
A K
A K B K
U 1 KI j
2 Z Z
220 1 1, 078j
2 22,14 j20, 25 24, 3 8 j38, 38
4,884 j1,111 (A )
⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞= −⎜ ⎟+ −⎝ ⎠
= − =
164.> Dòng điện thứ tự nghịch của dây quấn chính:
2
dm
AK
AK BK
U 1 1I j
2 Z Z
220 1 1, 078j
2 (22,14 j20, 25 24, 38 j38, 97
0, 506 j1,111 (A )
⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞= +⎜ ⎟+ −⎝ ⎠
= − =
165.> Hệ số công suất của pha chính lúc khởi động
AK
2 2 2 2
AK AK
r 22,14cos 0,737
r x 22,14 20,25
ϕ = + +
166.> Công suất điện từ lúc khởi động.
Pđtk = ( )
1 2
2 2
AK AK AKm.r I I′ −
= 2 . 6,14 . (5,0082 -1,222)= 289,7 (W)
167. Mô men khởi động.
MK =
5 5
dtk
db
P .10 289,7.10
1,028.n 1,028.1500
= = 18787,3.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 65
168. Bội số mômen khởi động.
mK = K
dm
M 18787,3
M 25222,78
= = 0,745
169.> Dòng điện pha phụ lúc khởi động
BK ' ' 2
BK BK
Udm 220I 3,51 j4,4(A)
r jx 24,38 j30,55
= = ++ +
170.> Hệ số công suất của pha phụ lúc khởi động .
BKBK 2 2 2 2
BK BK
r 24,38cos 0,624
r x ' 24,38 30,55
ϕ = =+ +
171.> Mật độ dòng điện khởi động dây quấn chính:
2AK
AK
A
I 5,008J 22,66 (A / mm )
S 0,221
= = =
172.> Mật độ dòng khởi động dây quấn phụ.
2BK
BK
B
I 5,62J 25,44 (A / mm )
S 0,221
= = =
173.> Điện áp trên dây quấn phụ lúc khởi động .
UB= IBK .ZBK= (3,51+j4,4).(24,38 -j38,97)
=223,78 -j126,62 =257,12/-29,5(V)
174.> Điện áp của tụ lúc khởi động:
UB= IBK .ZC =IBK .(-jxc) = (3,51+j4,4 ).(-j62,51)
=-257,12+j219,46 (V)
=351,93/141,42 (V)
175.> Bội số mômen mmax .
Bội số momen max thể hiện khả năng làm việc quá tải của động cơ , ở chế
độ khởi động thì động cơ bao gồm cả tụ làm việc và tụ khởi động . sau nhiều lần
tính toán với hệ số trượt khác nhau ta xác định được với S = 0,16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 66
Tốc độ quay động cơ : n =1260 vòng/phút ta tìm được mômen max
MKmax =42967 (G.cm)
Ta có bội số mômen max :
Kma xKma x
dm
M 42967m 1,7035
M 25222,78
= = =
Theo yêu cầu thiết kế :Mk/Mđm≥1,7 như vậy bội số mômen thỏa mãn yêu
cầu đã cho .
176.> Trọng lượng sắt silíc của động cơ cần chủng bị :
GFE = GZS+GZR+ GgS +GgR
= 0,588+ 0,783 +2,1 +0,22 =3,691 (kg)
177.> Trọng lượng đồng cuẩ dây quấn stato :
- Khi không có tính cánh điện :
G’cu= ZS .UrA .SSA . ltb .ycu .10-5
= 24. 76. 0,221. 18 . 8,9 . 10-5 = 0,645 (kg)
- Khi kể cả cách điện :
2
cd
cu cu
2
dG 0,876 0,124 .G '
d
0,5850.876 0,124 .0,645 0,664(kg)
0,53
⎡ ⎤⎛ ⎞= +⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎣ ⎦
⎡ ⎤⎛ ⎞= + =⎢ ⎥⎜ ⎟⎝ ⎠⎢ ⎥⎣ ⎦
178.> Chỉ tiêu kinh tế và vật liệu tác dụng :
gCU = cu
R
G 0,664 0,00178(kg / w)
p 372,6
= =
- Để sinh ra một oát thì tốn 1,78(g) đồng
179.> Chỉ tiêu thép :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 67
gFe = Fe
R
G 3,691 0,009906(kg / W)
p 372,6
= =
- Để sinh ra một oát thì tốn 9,906 (g) thép:
Thamsố Đơn vị 0,02 0,03 0,042 0,055
r'RA1 Ω 47,33 59,6 65,3 64,95
x'RA1 Ω 122,7 104,75 84,39 66,74
r'RA2 Ω 3,1 3,13 3,15 3,17
x'RA2 Ω 11,2 11,2 11,2 11,2
ZA! Ω 63,33+j131,53 75,6+j113,58 81,3+j93,22 81+j75,57
ZA2 Ω 19,1+j20 19,13+j20 19,15+j2019, 19,17+j20
ZB1 Ω 72,25-j46 86,5-j66,9 93,13-j90,57 92,67-j111
ZB2 Ω 20,85-j175,66 20,88-j175,66 20,91-j175,66 20,93-j175,66
IA1 A 0.756-j1,394 0,9575-j1,35 1,153-j1,35 1,396-j1,326
IA2 A -0,576+j0,0146 -0,32-j0,0049 -0,04437-j0,0563 0,215-j0,126
E1 V 206,84+j26,85 198,7+j19,69 189+j12,45 179+j7,13
E2 V -1,96-j6,407 -0,943-j3,597 0,491-j0,674 2,1+j2,01
Pđt W 236 326,64 411,9 480,6
Mđt= G.cm 15324,26 21209,82 26746,04 31190,72
PR W 211 294,41 372,6 435,35
It1 A 0,055 0,0526 0,05 0,047
It2 A 0,0036 0,002 0,000445 0,00155
IS A 1,6-j0,144 1,99-j0,168 2,406-j0,296 2,819-j0,357
Cosϕ 0,996 0,996 0,9925 0,992
∑P W 144,2 144,94 159,37 187,33
M G. cm 13962,78 19683,23 25222,78 29876
η % 0,605 0,67 0,7 0,7
n Vòng/phút 1470 1455 1437 1417,5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 68
Tham số Đơn vị 0,12 0,5 0,75 1
r’A! Ω 44,6 12,24 8,2 6,16
x'RA1 Ω 28,65 12,28 11,65 11,42
r'RA2 Ω 3,28 4,11 4,93 6,16
X'RA2 Ω 11,2 11,2 11,3 11,4
ZA1 Ω 60,6+j37,48 28,24+j21,11 24,2+j20,48 22,16+j20,25
ZA2 Ω 19,28+j20,03 20,11+j20,03 20,93+j20,13 22,16+j20,23
Zb1 Ω 69-j155,34 31,47-j174,36 26,78-j175,1 24,4-j175,36
Zb2 Ω 21,06-j175,62 22-j175,62 22,98-j175,5 24,4-j175,4
IA1 A 2,162-j1,5 3,186-j2,357 3,306-j2,52 3,369-j2,57
IA2 A 1,076-j0,606 1,982-j2,02 2,034-j2,28 2,0427-j2,38
E1 V 139,32-j4,97 67,94+j10,26 56,5+j17,84 50,1+j22,64
E2 V 10,31+j10,06 30,74+j13,9 35,76+j11,76 39,75+j8,6
It1 A 0,0376 0,0206 0,0202 0,0206
It2 A 0,0826 0,034 0,0152 0,0152
IS A 4,2985-j1,0884 5,585-j3,26 5,631-j3,62 5,656-j3,72
Cosϕ 0,969 0,863 0,841 0,835
Pđt W 606,98 318,72 191,71 100,32
Mđt W 39413,2 20695,55 12448,36 6493,33
PR W 517,84 159,36 47,92 0
M G.cm 381600,94 20669,26 12433,2 0
ΣP W 402,32 1067,83 1189,3 1237,95
PS W 952,32 1227,2 1237,23 1237,95
η 0,577 0,129 0,0387 0
n Vòng/
phút
1320 750 375 0
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 69
1
3
2
0.5
1
0 0.25 0.5 0.75 1 S
đặc tính M=f (s) của động cơ điện một pha với tụ làm việc và khởi động
0 200 370 400 P(W )
đặc tính khởi động và làm việc của động cơ
η
cosϕ
IS
η :cosϕ
IS
Sđm
m = MK/Mđm
Mđm
1,7035
1,403
0,744
Cl
Ck+Cl
Mmax
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 70
CHUYÊN ĐỀ: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO RÔTO LỒNG SÓC
Khi nói đến tiến bộ khoa học kỹ thuật người ta không thể không nói đến tiến
bộ về công nghệ . Có thể nói công nghệ là lực lượng mở đường ,nó cho phép thử
nghiệm những phát minh khoa học đồng thời gợi mở những ý tưởng mới trong
khoa học .Công nghệ ngày nay không chỉ là coi là kỷ thuật mà thực sự nó là một
lĩnh vực khoa học -khoa học về công nghệ .Nghiêng cứu khoa hịc mà không tính
đến công nghệ và nghiêng cứu công nghệ để đi vào thực tế sản xuất ,thì những
thành tựu khoa học đó trở nên vô nghĩa lảng phí . Vậy nên ,khi nói đến một nền
công nghiệp của một nước nào đó tức là người ta nói đến nền công nghệ của nước
đó chứ chưa hẳn đã nói đến nền khoa học của nước đó. Công nghệ chế tạo máy
điện không ngoài ra quy luật này .Công nghệ chế tạo máy điện ngày nay đã cho
phép các nhà thiết kế giảm khói lượng các máy điện nói chung xuống dưới một
nửa so với trước đây Đương nhiên đó là thành tựu của nhiều lĩnh vực khác như
luyện kim và hóa chất v..v nhưng công nghệ chế tạo máy điện đóng một vai trò
không nhỏ .Người kỹ sư dù làm việc ở lĩnh vực thiết kế , vận hành hay sản xuất
cũng cần phải nắm vững công nghệ chế tạo ,vì đó là cơ sở cho những sáng tạo
trong công việc.
Động cơ rôto lồng sóc được chế tạo đến công suất 1000 (kw) .Đối với động
cơ công suất đến 160(kw) người ta dùng rôto đúc nhôm .Đối với động cơ dãy
thông dụng , nhôm để đúc dây quấn rôto là nhôm tinh khiết . Trong một số động cơ
có hệ số trượt lớn người ta dùng nhôm hợp kim .
Phương pháp đơn giản nhất là phương pháp đúc tĩnh khi rôto đứng yên.
Khuôn để đúc nhôm được trình bày trên hình bên .thếp lõi sắt rôto 5 được ép vào
trục giả 1 trên có vàn 10 và các chốt . Rôto to đã ép được đưa vào lò nung đến
nhiệt độ 400-5000c . Sau đó rôto được đưa lên khuôn đúc và được giữ bằng cơ cấu
thủy lực 7,8,9, trên hình ta thấy khuôn 3 và 6 để tạo vành ngắn mạch và cánh khuấy
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 71
, áo khuôn 4 dùng để chắn không cho nhôm chảy ra khỏi miệng rãnh .Nhôm nóng
chảy ở nhiệt độ 750 –7800c được rót vào đậu rót 2. Sau khi nhôm đông đặc ,người
ta cho cơ cấu thủy lực hoạt động để bỏ khuôn và lấy rôto ra . Để không khí trong
khuôn thoát ra ngoài dễ dàng khuôn được cấu tạo sao cho nhôm lỏng dâng dần từ
dưới lên qua các rãnh trong lõi sắt . Phương pháp này đơn giản nhưng chất lượng
đúc không cao ,dễ bị rỗ khuyết hay phế phẩm .
Để nâng cao chất lượng
đúc, người ta áp dụng chế độ đúc
rung .Theo phương pháp này toàn
bộ khuôn đúc được đặt lên một
bàn có động cơ chạy lệch tâm để
gây rung . Biên độ và tần số rung
được điều chỉnh theo kinh
nghiệm.
Phương pháp hiện đại để
đúc nhôm rôto là đúc dưới áp lực .
Nhôm được nấu chảy và nhờ khí
nén ép vào khuôn dưới áp lực
.Phương pháp này cho năng suất
và độ tin cậy về chất lượng cao .
Đối với các động cơ lớn
lồng sóc chế tạo baèng các thanh dẫn nằm trong rãnh được nối ngắn mạch bằng hai
rãnh ở hai đầu . Vật liệu dùng ở đây là đồng hoặc hợp kim đồng . Chiều dài thanh
dẫn được cắt sao cho khi ép hai vòng ngắn mạch vào , thanh dẫn nhô ra 2-4 mm .
Hai đầu thanh dẫn được làm côn đi ,để khi ghép với vành ngắn mạch chúng tạo
khu«n ®Ó ®óc nh«m r«to lång sãc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 72
thành một cái rãnh phễu . Các lỗ trên vành ngắn mạch được tạo ra nhờ khoan hoặc
đột . Khe hở giữa thanh dẫn và thành lỗ khoan khoảng 0,2-0,4 mm.
Các thanh dẫn được hàn với vành ngắn mạch bằng phương pháp hàn cứng
.khi hàn ,rôto được để trên bàn xoay 2 theo phương thẳng đứng . Bàn xoay 2 có thể
xoay trên giá 1(h-b)
Dây quấn thứ cấp của máy biến áp 11 cấp điện vào trục rôto thông qua vành
đồng 4 và đầu hàng 8 có cực than 6.Các cực dẫn dòng đều có nước làm mát ở phía
trong (10,9) . Trước khi hàn từng thanh người ta gia nhiệt vành ngắn mạch đến
nhiệt độ khoảng 1000c bằng khò xanh để hạn chế mối hàn tản nhiệt quá nhanh .
Mối hàn được cực than đốt đến nhiệt độ khi ta quệt que hàn vào , que hàn chảy loãn
ngay là được (320÷3500c) . Khi chuyển sang hàn mối khác , ta chỉ cần xoay bàn 2
đi một góc nhỏ (nhờ tay gạt 3) là được (đầu cực than đứngyên)
Hàn xong một phía ,đảo đều để hàn phía kia của rôto . Yêu cầu hàn phải
ngấu (phải đủ nhiệt độ) ,diện tích hàn rộng . Nếu chất lượng mối hàn không đảm
bảo (mật độ dòng qua mối hàn quá lớn ) mối hàn sẽ bị phá hủy dần dần do tiếp xúc
xấu .Hiệntượng này thường sảy ra đối với động cơ công suất trung bình, các mối
hàn không được cấp đủ nhiệt (do vành ngắn mạch quá lớn ) nên hàn không ngấu
hoặc diện tích hàn quá lớn .
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 73
KẾT LUẬN
Bảng so sánh yêu cầu thiết kế và kết quả đã thiết kế đối với động cơ không
đồng bộ một pha điện dung làm việc và khởi động có mômen mở máy cao:
Các số
liệu
Đơn
vị
Yêu cầu thiết
kế
Kết quả thiết
kế
P W 370 372,6
η ≥ 0,7 0,7004
cosϕ ≥ 0,96 0,99
md
max
M
M
≥ 1,7 1,7035
md
m
M
M
≥ 1,4 1,403
Qua thiết kế đồ án tốt nghiệp về động cơ không đồng bộ một pha điện dung
em rút ra được nhiều điều bổ ích và hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý làm việc
cũng như ngành công nghiệp của đất nước. Qua đó em thấy được tầm quan trọng
của động cơ điện nói riêng và của máy điện nói chung.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô. Đặc biệt là cô Phan Thị Huệ đã
nhiệt tình chỉ bảo hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên do trình độ
và thời gian có hạn, đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.
Mong quý thầy cô chỉ bảo để em rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn.
Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2004
Sinh viên
Nguyễn Văn Thành
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Động cơ không đồng bộ ba pha một pha công suất nhỏ
Trần Khánh Hà -NXB KHKT( TL-1)
2. Thiết kế máy điện :
Trần Khánh Hà - Nguyễn Hồng Thanh
3. Công nghệ chế tạo máy đIện và máy biến áp
Nguyễn Đức Sĩ
4. Máy đện 1và 2
Trần Khánh Hà : Phan Tử Thụ : Nguyễn Văn Sáu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SVTH: Nguyễn Văn Thành 75
MỤC LỤC:
- Mở đầu ...................................................................................................... 1
Phần I: Cơ sở lý tuyết và đặc điểm cấu tạo của động cơ không đồng bộ một
pha .................................................................................................... 3
Phần II: Thiết kế động cơ không đồng bộ một pha công suất nhỏ điện dung
làm việc ............................................................................................ 18
- Chương I: Xác định kích thước chủ yếu ............................................... 18
- Chương II : Dây quấn, rãnh và gông stato .............................................. 20
- Chương III: Dây quấn, rãnh và gông rôto .............................................. 29
- Chương IV: Tính toán mạch từ ............................................................... 33
- Chương V: Trở kháng của dây quấn stato và rôto ................................ 39
- Chương VI: Tính toán chế độ định mức ................................................ 49
- Chương VII: Tính toán dây quấn phụ ..................................................... 51
- Chương VIII: Tổn hao sắt và dòng điện phụ ........................................... 56
- Chương IV: Tính toán chế độ khởi động .............................................. 63
- Chuyên đề: Công nghệ chế tạo rôto lồng sóc ............................................ 72
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- a1.PDF