Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn

Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 1 PHẦN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU. 1. Xác định chiều dài đường kính D,chiều dài lδ : Yêu cầu có kích thước để máy được chế tạo tinh tế nhất và tính năng phù hợp với tiêu chuẩn. Theo công thức: CA = ' 2 .. p nlD δ = δα BAKKs dq .... 10.1,6 0 7 ( Hằng số máy điện) + p:số đôi cực với n=1000v/p: p= n f160 = 600 50.60 =5 ⇒2p=10 Với P = 75 (Kw) và 2p = 10 ta chọn Kd = 0,74 ÷ 0,77 + Dn:là đường kính ngoài của lõi sắt Stato.Dn có quan hệ mật thiết với kết cấu máy, cấp cách điện và chiều cao tâm trục h đã chuẩn hoá.Vì vậy thường chọn Dn theo h và từ đó tính ngược lại D. Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 2 Với công suất cho Pđm=75(kw)tra bảng IV.1(tr601)sách thiết kế máy điện .Dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ điện không đồng bộ Rôto dây quân kiểu IP23 theo TCVN-1987-94 cấp cách điện B ta có: h=320(mm) Với chiều cao h=320(mm) qua bảng 10.3 chọn : Dn = 60(cm) + D: đường kính trong của lõi sắt Stato, giữa hai đường kính trong và ngoài của lõi sắt Stato có một quan hệ nhất định: KD= nD D Tra bảng 10.2(tr230) trong sách“TKMĐ” ta có: kD = 0,74 ÷ 0,77 ⇒D=kD.Dn=(0,74÷0,77).60 = 44,4÷46,2(cm) Chọn D=44,4(cm) + P’ công suất tính toán:P’= ϕη cos. . mE Pk ® Với Pđm=75(kw),từ bảng 10.1(tr228)Sách thiết kế máy điện máy điện ta có η=92%;cosϕ=0,8 ;theo hình 10.2 (tr 231) trong ” TKMĐ” ta có trị số kE=0,95. Vậy P’= 8,0.92,0 75.95,0 =96,8(kw) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 3 +Chọn A và Bδ:A là tải đường đặc trưng cho mạch điện; Bδ là mật độ từ thông δ khe hở không khí đặc trưng cho mạch từ.Việc chọn A và Bδ ảnh hưởng rất nhiều đến kích thước chủ yếu D và l . A, Bδ được chọn phụ thuộc nhiều vào vật liệu. Nếu dùng vật liệu sắt từ tốt (tổn hao thấp hay độ từ thẩm cao), thì chọn Bδ lớn.Trong máy điện không đồng bộ thì tỉ số δB A ảnh hưởng rất lớn đến kích thước máy điện, đặc tính khởi động cũng như đặc tính làm việc của máy điện. Dùng dây đồng có cấp cách điện cao cấp B nhiệt độ cho phép là 1300 có thể chọn A lớn. Với h=320(mm); Dn = 60 (cm); 2p = 10 và kiểu bảo vệ IP23 từ bảng 10.3(tr234)sách “TKMĐ” ta chọn A = 405 (A/cm) và Bδ = 0,85 (T) . Với a5 là hệ số cụm cực từ lấy 64,0 2 5 =π =α ; kδ là hệ số sóng lấy 1,1 22 Ks = π = ;chọn D=44,4(cm). +Vậy chiều dài lõi sắt là: lδ= nDBAkka P ds ...... 10..1,6 2 7' δδ = 600.4,44.85,0.405.95,0.1,1.64,0 10.8,96.1,6 2 7 =21,6(cm) . Lay l’δ = l1=22(cm) 2. Bước cực :τ = p D 2 .π = 10 4,44.π =13,9(cm) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 4 3. Lập phương án so sánh : λ = τδ l = 9.13 22 =1,65 Theo hình 10.3b (tr235)sách “TKMĐ” thì để thiết kế chế tạo máy có tính năng tốt và tính kinh tế cao thì λ nằm trong phạm vi cho phép. Với 2p = 10, h ≥ 250 (mm),kiểu bảo vệ IP23 ;đối chiếu với Hình 10-3b(tr235Sách TKMĐ) ta chọn phương án này là hợp lý . 4. Dòng điện định mức: I1đm = ϕη cos... 10. 11 3 Um P = 8,0.92,0.220.3 1000.75 =154,4(A) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 5 CHƯƠNG II. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ. Theo đâu bài :máy có P=75Kw ,tốc độ n=600v/p, ta chọn số cực q =3 ; số rãnh Z1=2.m.p.q=2.3.5.3=90 rãnh. 6.Bước rãnh Stato: t1 = 1 . Z Dπ = 90 4,44.π =1,55(cm) 7. Số thanh dẫn tác dụng trong một rãnh: Chọn số mạch nhánh song song là: a = 5(do a là ươc của số cực) Ta có : ur1 = dmI atA 1 11.. = 4.154 5.55,1.405 =20,35 Lấy ur1=20vòng (lấy số nguyên chẵn do ta chọn dây quấn 2 lơp 8. Số vòng dây nối tiếp của 1 pha: W1 = ma Zur ..2 . 1 11 = 3.5.2 90.20 =60(vòng) 9. Kiểu dây quấn :h=320>280 nên dùng dây quân 2lớp phần tử cứng đăt vào 1/2 rãnh. chọn dây quấn hai lớp bước ngắn với y=12 Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 6 β = τ y = 9,13 12 =0,86(Với τ tra bảng 10.4 tr239 sách “TKMĐ”) 10. Hệ số dây quấn: Ta tính : ky1=sinβ 2 π =sin 2.94,13 .12π =0,976 kr1= 2 sin. 2 sin 1 1 α α q q = 2 20sin.3 2 20.3sin =0,96 Trong đó α= 1 360. Z P = 90 360.5 =20 Vậy ta có: kd1 =ky1.kr1 =0,976.0,96 =0,937 11. Từ thông khe hở không khí: φ = 1 1 ....4 . wfKK UK d E δ = 60.50.937,0.1,1.4 220.95,0 =0,016(Wb) 12. Mật độ từ thông khe hở không khí: Bδ = 22.9,13.64,0 10.016,0 .. 10. 4 1 4 = lτα φ δ =0,8175(T) 13. Chiều rộng của răng Stato nơi nhỏ nhất: bz1min = cZm klB ltB .. .. 1· 1 δδ = 95,0.22.9,1 22.55,1.8175,0 =0,7(cm) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 7 Trong đó theo bảng 10-5c trang 241 sách “TKMĐ” lấy Bz1max=1,9(T).Chọn loĩ săt stato làm bằng thép KTĐ dày 0,5mm, chọn tôn silic 2312 không phủ sơn ,hệ số ép chặt kc=0,95. 14.Chiều rộng rãnh hìng chữ nhật(sơ bộ): br1 =t1- bz1min =1,55 - 0,7=0,85(cm) 15. Tiết diện dây (sơ bộ): Theo hình 10-4e(tr237 sách “TKMĐ”)ta có trị số: AJ =1950(A2/cm.mm2) Ta tính được : J1= A AJ = 450 2000 =4,44(A2/mm2) Chọn bốn sợi ghép song song n1=4.Vậy tiết diện mỗi sợi dây : s’1 = 111 1 .. Jan I = 81,4.5.4 4,154 =1,6(mm2) s =1,6 , đường kính dây d=1,4 thoả mãn Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 8 16. Kích thước rãnh stato và sự điền đầy rãnh như hình và bảng sau: Các mục Kích thước rãnh,mm Chiều rộng Chiều cao - Dây dẫn KSDKT của Nga cỡ: 2,26.4=9,04 1,12.20=22,4 2626,1 26,2.12,1 2.9,0 mm (tra bảng VI.2 trang 620 và bảng VII.b) -Cách điện rãnh(bảng VIII.5) 2,2 4,5 không kể dung sai. -Kích thước rãnh trừ nêm 11,24 31,9 Chiều cao miệng rãnh 1mm; chiều cao nêm=3mm;chiều cao cách điện lót giữa nêm và dây=1mm ta có: + tổng chiều sâu rãnh:4,5+22.4+3+1+1=31,9mm + h =26,9+0,3+3+1=31,2mm Rãnh Stato Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 9 17.Mật độ dòng điện dây quấn stato: Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 10 J1 = 111 1 .. san I = 626,1.5.4 4,154 =4,75.106(A/mm2) 18. Khe hở không khí : do p=75kw >20kw nên : δ = ) 2 91( 1200 p D + = ) 10 91( 1200 4,44 + =0,703(mm) Chọn δ =0,7 mm 19.Đường kính ngoài của Rôto: D’ =D - 2δ = 44,4 – 2.0,7 =44,26(cm) 20.Chiều dài lõi sắt Rôto: l2 = l1 + 0,5 =22 + 0,5 =22,5(cm) 21.Số rãnh của Rôto: Z2 =2p.m.q2 =12.3.4 =120 rãnh để giảm điện kháng roto chọn Z2>Z1=>q2>q1lấy q2=4 22. Bước răng Rôto: t2 = 2 '. z Dπ = 120 26,44.π =1,158(cm) 23. Dùng dây quấn kiểu thanh dẫn : Số vòng dây của một pha Rôto; Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 11 W2=2p.q2 =10.4 =40 24.Điện áp trên vành trược lúc không tải: U2 = 1 2 1..3 W WU = 60 40.220.3 =254,03(V) 25. Dòng điện trong thanh dẫn roto: I2 =k1.I1.ν1=0,85.154,4.1,467=192,53(A) Trong đó: + K1 là hệ số phụ thuộc vào cosϕ của máy, qua hình 10-5(tr244 sách “TKMĐ”) ta có K1= 0,85. + Kd1: hệ số dây quấn Stato, Kd1= 0,937 kđ2 = kr2= Nm N ..2 sin. 5,0 π = 4.3.2 sin.4 5,0 π =0,958 (Với N =4.) Vậy ta có : V1= 222 111 .. .. d d kwm kwm = 958,0.40.3 937,0.60.3 =1,467 26. Tiết diện thanh dẫn Rôto; s’2 = 2 2 J I = 7,5 5,314 =33,78(mm2) Trong đó ta chọn kiểu dây quấn xếp 2 lơp J2=5,7(mm2) 27.Kích thước rãnh Rôto: Sơ bộ lấy chiều rộng rãnh = (0,4~0,45)t Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 12 br2 =0,4.t2 =0,4.11,58 =4,632(mm) Chọn thanh dẫn : a = 3,55(mm) , b =9,5(mm) với tiết diện s2=33,18(mm2)(tra bảng VI.2 tr622,623-“TKMĐ”) 28. Mật độ dòng điện Rôto: J2 = 2 2 s I = 18,33 53,192 =5,802(mm2) 29.Kích thước rãnh Rôto và sự điền đầy rãnh: Các mục Kích thước rãnh,mm Chiều rộng Chiều cao -Thanh dẫn bằng đồng : 3,55 9,5.2=19 3,55.9,5 mm2 -Cách điện rãnh :2 lớp 1,7 4,0 -Kích thước rãnh không kể nêm 5,25 23 và dung sai: 30. Đường kính trong Rôto: D2 ≈ 0,3.D =0,3.44,4 = 13,32(cm) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 13 Lấy D2 =14 (cm) Trong gông Rôto có một dãy lỗ thông gió dọc trục có đường kính lỗ dg2 =30(mm) CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ. 31. Mật độ từ thông trên răng stato: Bz1max= == 95,0.22.7,0 22.55,1.8175,0 . .. 1min 1 czl klb ltB δδ 1,9(T) Bz1min= == 95,0.22.92.0 22.55,1.8175,0 .. .. 1max 1 czl klb ltB δδ 1,45(T) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 14 Bz1tb= =+=+ 2 45,19,1 2 minmax zlzl BB 1,675(T) Trong đó bz1min=t1 – br1 =1,55 - 0,85 =0,7(cm) bz1max= =−+=−+ 85,0)4,44 12,3.21(55,1)21( 111 rr bD ht 0,92(cm) 32. Mật độ từ thông trên răng Rôto: Bz2max= 96,095,0.5,22.01,1` 22.158,1.8175,0 .. .. 2min2 2 == cz klb ltB δδ (T) Bz2min= 85,095,0.5,22.14,1 22.158,1.8175,0 .. .. 2max2 2 == cz klb ltB δδ (T) Bz2tb= 905,0 2 85,006,9 2 min2min2 =+=+ zz BB (T) ở đây :bz2min= 01,1120 )68,2.226,44()2'( 2 2 =−=− ππ Z hD r (cm) bz2max= 14,1120 )]25,01,0(226,44[)](2'[ 2 42 =+−=+− ππ Z hhD n (cm) 33. Mật độ từ thông trên gông Stato: Bg1= 82,095,0.22.68,4.2 10.016,0 ..'.2 10. 4 11 4 == cg klh φ (T) Trongđó: h’g1= =−−− 111 .3 2 2 ggr n mdhDD 68,412,3 2 4,4460 =−− (cm) 34.Mật độ từ thông gông Rôto: Bg2= 4,095,0.5,22.45,10.2 10.016,0 ..'2 10. 4 22 4 == cg klh φ (T) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 15 Trongđó h’g2= =−−− 2222 ' . 3 2 2 ggr mdhDD 45,103 3 268,2 2 1426,44 =−−− (cm) với dg2=3cm :đường kính lỗ thông gió dọc trục. 35. Sức từ động khe hở không khí: Fδ=1,6Bδkδ.δ.104=1,6.0,8175.1,1856.0,07.104=1085,5(A) Trong đó : kδ=kδ1.kδ2=1,14.1,04= 1,1856 kδ1= 14,18,0.68,25,15 5,15 11 1 =−=− δγt t γ1= 68,2)7,0/76,3(5 )7,0/76,3( )/(5 )/( 2 41 2 41 =+=+ δ δ b b kδ1= 04,17,0.64,058,11 58,11 22 2 =−=− δγt t γ2= 64,0)7,0/5,1(5 )7,0/5,1( 2 =+ 36. Sức từ động trên răng Stato: Fz1=2hz1Hz1=2.3,12.20,27=126,48(A) ở đây: Hz1= 6 1 (Hz1max+Hz1min+4Hz1tb) = 6 1 (41,6+10+4.17,5)=20,27(A/cm) Với Bz1max=1,9(T);Bz1tb=1,675(T);Bz1min=1,45(T).do chọn tôn silic2312 nên: Theo phụ lục V-6(tr608 sách “TKMD”)ta có: Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 16 Hz1max=41,6(A/cm);Hz1tb=17,5(A/cm);Hz1min=10(A/cm) 37. Sức từ động trên răng Rôto: Fz2=2hz2Hz2=2.2,68.3,52=18,86(A) ở đây :Hz2= 6 1 (Hz2max+Hz2min+4Hz2tb) = 6 1 (4,09+3,16+4.3,47)=3,52(A/cm) với Bz2max=0,96(T);Bz2tb=0,905(T);Bz2min=0,85(T) Theo phụ lục V-6(tr608)ta có: Hz2max=4,09(A/cm);Hz2tb=3,47(A/cm);Hz2min=3,16(A/cm 38. Hệ số bão hoà răng: kz= 134,15,1085 86,1848,1265,108521 =++=++ δ δ F FFF zz 39. Sức từ động trên gông Rôto: Fg1=Lg1Hg1=16,3.2,95=34,91(A) ở đây: Lg1= 37,1710 )68,460( 2 ( )1 =−=− ππ p hD gn (cm) với Bg1=0,82(T),theo phụ lục V-9(tr611 sách “TKMĐ”) ta có: Hg1=2,01(A/cm) 40. Sức từ động trên gông Rôto: Fg2=Lg2Hg2=7,85.0,89=6,9865(cm) ở đây : Lg2= 85,710 )1114( 2 )( 22 =+=+ ππ p hD g (cm) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 17 Với Bg2=0,4(T),theo phụ lục V-9(tr611 sách”TKMĐ”) Ta có: Hg2=0,89(A/cm) 41. Tổng sức từ động toàn mạch : F=Fδ+Fz1+Fz2+Fg1+Fg2 =1085,5+126,48+18,86+34,91+7,85=1273,6(A) 42. Hệ số bão hoà toàn mạch: kμ= 17,15,1085 6,1273 == δF F 43. Dòng điện từ hoá: Iμ= )(95,41937,0.60.3.9,0 6,1273.5 ...9,0 111 A kwm pF d == Iμ*= 27,04,154 95,41 1 == I Iμ CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THAM SỐ. 44. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato: ld1=kd1τy+2B=1,9.19,895+2.1=39,8(cm) trong đố :τy= 895,1990 12)12,34,44()( 1 1 =+=+ ππ Z yhD r tra bảng (3.4) ta có :kd1=1,9;kf1 = 0,72;B=1(cm) 45.Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn Stato: ltb=l1+ld1=22+39,8 = 61,8(cm) 46.Chiều dài dây quấn một pha của Stato: L1=2l1tbW110-2=2.61,8.60.10-2 = 74,16(m) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 18 47. Chiều dài phần đầu nối với dây quấn phần tử mền của Stato: f1=kf1τy+B=0,72.19,895+1=15,364(cm) 48.Điện trở Stato: r1=ρ75 = 11 1 .as L 0495,0 5.626,1.4 16,74. 46 1 = r1*=r1 . 1 1 U I =0,0495. 220 4,154 =0,035 49.Chiều dài trung bình nửa vòng dây Rôto: ltb2=l2+ld2=22,5+17,64 = 40,14(cm) trong đó : ld2=kd2.τy+2B=1,15.13,6+2.1= 17,64 (cm) với τy= 06,13120 12)68,226,44()'( 2 2 =−=− ππ Z yhD r tra bảng (3.5)kd2=1,15;B=1(cm) 50. Điện trở Rôto: r2= ρ75 22 2 as L = 0223,0 18,31 112,32. 46 1 = trong đó :L2=2ltb2w210-2=2.40,14.40.10-2 = 32,112(m) 51.Điện trở Rôto đã qui đổi : r2’=γ.r2=2,154.0,0223=0,0474 trong đó hệ số qui đổi γ= ( )( ) ( ) ( ) 154,2958,0.403 937,0.603. 2 2 2 222 2 111 == d d kWm kWm Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 19 r2’*=r2’. 1 1 U I = 033,0 220 4,154.0474,0 = 52. Hệ số từ tản rãnh Stato: λr1= =+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++++ − rrrr b hk b h bb h b hk b hh 4 ' 2 3 3 5 4 4 4 3251 ββ 87,1 5,8.4 4,192,0 76,3 1 76,3.25,8 3.3 5,8 7,092,0. 5,8.3 4,11,29 =+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++++ −= trong đó theo phụ lục VIII-5 về cách điện rãnh : h5= )(4,12 6,02,01 mm=++ h3=3(mm);h2= )(7,04 6,02,05,0 mm=++ h1=29,9 – 2.0,4 = 29,1(mm) h41=1(mm),b41=6,28(mm) k’β= 895,04 86,0.31 4 31 =+=+ β kβ= ( ) ( ) 92,0895,0.3141'3141 =+=+ βk 53.Hệ số từ tản phần đầu nối Stato: λđ1= ( ) ( ) 4,13,13.833,0.64,022,4720 2.34,064,034,0 1 1 =−=− βτdll q 54.Từ tản tập Stato: λt1= ( ) ( ) 4,10111,01856,1.7,0 95,0.1.937,0.3.5,15.9,0 . 9,0 2 1 11 2 111 ==ttdk kkqt σδ ϕ δ Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 20 trong đó kt1= 95,07,0.5,15 76,3.033,01033,01 2 1 2 41 =−=− δt b 55. Điện kháng Stato: x1= ( ) =++⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 111 1 2 11 100100 158,0 tdrpq lwf λλλ = ( ) )(198,04,149,187,1 3.5 22 100 60 100 50158,0 2 Ω=++⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 14,0 220 4,154198,0 1 1 1 * 1 === U Ixx 56.Từ tản rãnh Rôto: λr2= =+⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++++ − rrrr b hk b h bb h b hk b hh 4 ' 2 3 3 5 4 4 4 3251 ββ = 99,2 55,5.4 6,1 5,1 1 5,1.255,5 5,2.3 55,5 2,1 55,5.3 6,19,20 =+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++++ − trong đó h5= )(6,12 2,25,0 mm=+ (theo cách điện ở phụ lục VIII-10) h2= )(2,115,04 2,25,0 mm=++ ,h3=2,5(mm) h1=23,3-2.1,2 = 20,9(mm) h4=1(mm);b4=1,5(mm);br=5,55(mm) kβ=k’β=1 57. Từ tản đầu nối Rôto: λđ2= ( ) ( ) 6,09,13.86,0.64,064,175,22 434,0..64,034,0 2 2 =−=− τβdll q 58. Từ tản tạp Rôto: λt2= ( ) ( ) 2,10062,01856,1.7,0 1.1.958,0.458,11.9,0 . .9,0 2 2 22 2 222 ==tttdk kkqt σδ ρ δ Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 21 ở đây :kt2= 17,0.58,11 5,1033,01 . 033,01 2 2 2 42 ≈−=− δt b 59.Điện kháng tản Rôto: x2= ( ) =++⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 222 22 2 2 21 .100100 158,0 tdrqp lwf λλλ = ( ) 068,02,16,099,2 4.5 5,22 100 40 100 50158,0 2 =++⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ (Ω) 60.Điện kháng tản Rôto đã qui đổi : x2’=γ.x’2=2,154.0,068=0,146(Ω) x’2*=x’2 102,0220 4,154.146,0 1 1 == U I 61.Điện kháng từ hoá : x12= 7,495,41 198,0.95,4122011 =−=− μ μ I xIU x12*=x12. 3,3220 4,154.7,4 1 1 == U I 62. Điện trở từ hoá: r12= )(1,095,41.3 577 . 22 Ω== μIm P EF r12*=r12. 1 1 U I = 07,0 220 4,1541,0 = Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 22 CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN TỔN HAO. 63.Tổn hao sắt chính: PFe= ( ) =+⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −31211211 1050501 zzzggg GBkGBkfp β = ( ) )(557,010.08,37.675,1.8,15,132.82,0.6,1 50 5075,1 322 4,1 kw=+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ − ở đây :p1/50=2,5(W/kg) ; β=1,4 ; kg=1,6 ; kz=1,8 Gg1=π(Dn-hg1)hg1l1kcγFe.10-3= =π(60-4,68).4,68.22.0,95.7,8.10-3= 132,5(kg) Gz1=hz1bz1tbZ1l1kcγFe.10-3= =3,12.1,081.90.22.0,95.7,8.10-3=37,08(kg) trong đó :bz1tb= )(81,02 92,07,0 2 min1max1 cmbb zz =+=+ 64. Tổn hao bề mặt : Pbm=pbm2(t2-b42)Z2l2= =244,2(1,158-0,15).120.2,25. = 66,5(W) ở đây : pbm2=0,5kz. ( ) =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 2 10 5,1 1 . 10000 tBnZ Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 23 = ( ) )/(2,24455,1.10.3,0 10000 600.908,1.5,0 22 5,1 mW=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ B0=β02kδBδ=0,3.1,1856.0,8175=0,3 tra theo bảng 6-1 =0,3 khi b41/10=3,76/0,7=5,37 65. Tổn hao đập mạch: Pđm= =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 2 2 2 1 10000 11,0 zdm GB nZ = )(9,30264,57.128,0. 10000 600.9011,0 2 W=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ở đây :bz2tb= )(075,12 14,101,1 2 min2max2 mmbb zz =+=+ Bđm2= TBt tbz 128,0905,0158,1.2 07,0.7,4 .2 22 1 ==δγ Gz2=hz2bz2tbZ2l2kcγFe.10-3= =2,68.1,075.120.22,5.0,95.7,8.10-3=57,64(kg) 66.Tổn hao sắt phụ: PFef=Pđm+Pbm=302,9+75,6169=578,5169(w) 67. Tổn hao cơ: đối với máy điện không đồng bộ kiểu bảo vệ IP23 khi có rãnh thông gió hướng kính ta có: Pcơ=kcơ. )(34710.100 4,44 1000 600.1110. 1001000 3 32 3 32 WDn =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −− vpí Kcơ= ( ng+11) chọn ng=0 Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 24 68.Tổn hao ma sát trên vành trược : Pms=9,81.kmsρmsρvvv= =9,81.0,16..17.57,6.6,28=96,52(w) trong đó lấy kms=0,16;ρms=0,17(kg/cm2) Lấy mật độ dòng điện trong chổi than Jt=12(A/cm2) thì tiết diện chổi than là : St’= )(04,1612 53,192 22 cm J I t == Theo phụ lục vẽ chổi than với lt=20(mm);bt=32(mm) thì số chổi than trên một vành trược bằng :nt= 5,22,3.2 04,16' == tt t lb s ,chọn nt=3 Mật độ dòng điện trên chổi than Jt= )/(03,103.2,3.2 53,192 2cmA= Tiết diện tiễpúc trên cả 3 vành trược : St=btltntm2=2.3,2.3.3=57,6cm2) Với đường kính vành trược là Dv=20(cm) thì tốc độ đường bề mặt rãnh trược bằng : Vv= )/(28,66000 600.20. 6000 smnDv == ππ 69.Tổn hao không tải: P0=PFe+PFèf+Pcơ+Pms = 577+378,5169+347+96,52=1399(W) Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 25 70. Tổn hao phụ: Pf= )(4,092,0 75005,0005,0 2 kWP ==η 71. Dòng điện không tải : I0= )(5,4295,4132,2 222020 AII xr =+=+ Trong đó:I0r= )(32,2220.3 0495,0.95,41.3036,1272 3 3 2 1 1 2 0 A U rIP =+=+ μ I0x=Iμ=41,95(A) 72. Hệ số công suất lúc không tải : cosϕ= 054,0 5,42 32,2 0 0 == I I r CHƯƠNG VI. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC. Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 26 r1=0,0495Ω x1=0,198Ω x12=4,7 Ω r’2=0,0474Ω x’2=0,146 C1= 042,17,4 198,011 12 1 =+=+ x x I02= )(15,2220.3 0495,095,41.35169,578577 .3 3 2 1 1 2 A U rIPP FefFe =++=++ μ Sm= 14,0 146,0 042,1 198,0 0474,0 ' ' 2 1 1 2 = + = + x C x r E1=U-Iμx1=220-41,95.0,0495=217,92(V) I’2= )(24,131467,1 53,192 1 2 AI ==ν Sdm= 0285,092,217 0474,0.24,131'' 1 22 == E rI Với sm=0,14 ta có: rns= )(42,014,0 0474,0 042,1 0495,0042,1' 22 1 12 1 Ω=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + s r C rC Xns= )(36,0146,0042,1 198,0042,1' 22 1 12 1 Ω=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + x C xC I2m= )(4,414 36,042,0 220042,1 2222 1 1 1 A xr UC nsns =+=+ mmax= 03,214,0 0285,0. 24,313 4,414. ' 22 2 2 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ m dm dm m s s I I ở đây :P2=75(KW);I1đm=154,4(A);η=92%;cosϕ=0,8 Bảng đặc tính làm việc của động cơ Rôto dây quấn với P2=75KW,U1=220/380V,2p=10 Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 27 STT S Đơn vị 0,005 0,01 0,02 0,03 0,035 0,04 1 rnS = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + S 'r C r C 2 1 12 1 Ω 10,3 5,2 2,62 1,77 1,52 1,34 2 )'X C X (CXnS 2 1 12 1 += Ω 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 3 22 nSnSnS XrZ += Ω 10,31 5,22 2,64 1,806 1,562 1,39 4 nSZ UI 1'2 = A 21,3 42,14 83,3 122,22 140,85 158,3 5 nS nS' Z r cos =ϕ2 0,999 0,992 0,98 0,98 0,973 0,964 6 nS nS Z X='2sinϕ 0,03 0,069 0,136 0,199 0,23 0,26 7 2 1 ' 2 01 'cos. ϕC III rr += A 22,74 42,6 81,65 117,26 133,84 148,77 8 2 1 ' 2 01 'sin. ϕC I II xX += A 42,56 44,74 52,82 65,3 73,03 81,45 9 2 1 2 11 xr III += A 48,3 61,7 97,2 134,2 152,47 169,6 10 1 1cos I I r=ϕ 0,47 0,69 0,84 0,87 0,88 0,88 11 P1=3U1.I1r .10-3 Kw 15 28,1 53,8 77,4 88,33 98,2 12 PCu1=3.r1.I21.10-3 Kw 0,346 0,565 1,403 2,67 3,45 4,27 13 PCu2=3.r’2.I2’2 .10-3 Kw 0,065 0,253 0,987 2,12 2,82 3,56 14 Po=PFe+Pcơ Kw 0,797 0,797 0,797 0,797 0,797 0,797 15 Pf=0,005.p1 Kw 0,075 0,14 0,27 0,387 0,44 0,491 Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 28 16 ΣP = PCu1+PCu2+Pf+P0 Kw 1,283 1,755 3,457 5,974 7,5 9,118 17 P2=P1-ΣP Kw 13,717 26,345 50,343 56,423 68,5 74,403 18 2 1 P P∑−=η 0,9 0,93 0,93 0,92 0,89 0,87 Đồ quấ - án môn h n ọc Thiết kế động cơ 29 không đ ồng bộ r oto dây Đồ án môn học Thiết kế động cơ không đồng bộ roto dây quấn - 30 MỤC LỤC tr LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 2 CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU. 2 CHƯƠNG II. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 6 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 13 CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN THAM SỐ 17 CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN TỔN HAO. 22 CHƯƠNG VI. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC. 26