nguyenthuhajenny
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế và tính toán động cơ không đồng bộ rotor lòng sóc
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN MỘT: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC
I.Ưu điểm .4
II.Nhược điểm .4
III.Biện pháp khắc phục 4
IV.Nhận xét .4
V.Tiêu chuẩn sản xuất động cơ .5
VI.Phương pháp thiết kế 5
VII.Nội dung thiết kế .5
VIII.Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc .5
1.Tiêu chuẩn về dãy công suất .5
2.Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặt độ cao tâm trục .6
3.Ký hiệu máy .6
4.Cấp bảo vệ .6
5.Sự làm mát .6
6.Cấp cách điện .6
7.Các tiêu chuẩn khác 9
8.Chế độ làm việc .9
IX- Các thông số ban đầu 9
PHẦN HAI: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
A-TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
1.Số đôi cực 11
2.Đường kính ngoài stato 11
3.Đường kính trong stato .11
4.Công suất tính toán .11
5.Chiều dài tính toán của lõi sắt stato .11
6.Bước cực .12
7.Lập phương án so sánh .12
8.Dòng điện pha định mức .12
B-DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ
9.Số rãnh stato .13
10.Bước rãnh stato .13
11.Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh .13
12.Số vòng dây nối tiếp của một pha .14
13.Tiết diện và đường kính dây dẫn 14
14.Kiểu dây quấn .15
15.Hệ số dây quấn .16
16.Từ thông khe hở không khí 16
17.Mật độ từ thông khe hở không khí .17
18.Sơ bộ định chiều rộng của răng .17
19.Sơ bộ định chiều cao gông stato .17
20.Kích thước rãnh và cách điện .17
21.Bề rộng răng stato .19
22.Chiều cao gông stato .20
23.Khe hở không khí .20
C-DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO
24.Số rãnh rôto 20
25.Dường kính ngoài rôto .21
26.Bước răng rôto .21
27.Sơ bộ định chiều rộng răng rôto .21
28.Đường kính trục rôto .21
29.Dòng điện trong thanh dẫn rôto .21
30.Dòng điện trong vành ngắn mạch 21
31.Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm . 21
32.Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch .22
33.Kích thước rãnh rôto và vành ngắn mạch .22
34.Diện tích rãnh rôto .22
35.Diện tích vành ngắn mạch .22
36.Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng .22
37.Chiều cao gông rôto 23
38.Làm nghiêng rãnh ở rôto .23
D-TÍNH TOÁN MẠCH TỪ
39.Hệ số khe hở không khí .23
40.Dùng thép kỹ thuật điện cán nguội loại 2212 .23
41.Sức từ động khe hở không khí .24
42.Mật độ từ thông ở răng stato .24
43.Cường độ từ trường trên răng stato .24
44.Sức từ động trên răng stato .24
45.Mật độ từ thông ở răng rôto 24
46.Cường độ từ trường trên răng rôto .24
47.Sức từ động trên răng rôto .24
48.Hệ số bão hòa răng .24
49.Mật độ từ thông trên gông stato .25
50.Cường độ từ trường ở gông stato 25
51.Chiều dài mạch từ ở gông stato .25
52.Sức từ động ở gông stato .25
53.Mật độ từ thông trên gông rôto .25
54.Cường độ từ trường trên ở gông rôto 25
55.Chiều dài mạch từ ở gông rôto .25
56.Sức từ động trên gông rôto 25
57.Tổng sức từ động của mạch từ 25
58.Hệ số bão hòa toàn mạch .25
59.Dòng điện từ hóa .26
E-THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC
60.Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 26
61.Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato .26
62.Chiều dài dây quấn một pha của stato 26
63.Điện trở tác dụng của dây quấn stato .26
64.Điện trở tác dụng của dây quấn rôto .27
65.Điện trở vành ngắn mạch .27
66.Điện trở rôto .27
67.Hệ số quy đổi .27
68.Điện trở rôto đã quy đổi .27
69.Hệ số từ dẫn tản rãnh stato .27
70.Hệ số từ dẫn tạp stato .28
71.Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối .28
72.Hệ số từ dẫn tản stato .29
73.Điện kháng dây quấn stato .29
74.Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto .29
75.Hệ số từ dẫn tạp rôto .29
76.Hệ số từ tản phần đầu nối .29
77.Hệ số từ tản do rãnh nghiêng .30
78.Hệ số từ tản rôto .30
79.Điện kháng tản dây quấn rôto .30
80.Điện kháng rôto đã quy đổi 30
81.Điện kháng hổ cảm 30
82.Tính lại kE .30
F-TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ
83.Trọng lượng răng stato .31
84.Trọng lượng gông từ stato .32
85.Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 32
86.Tổn hao bề mặt trên răng rôto 32
87.Tổn hao đập mạch trên răng rôto 33
88.Tỏng tổn hao thép 33
89.Tổn hao cơ .33
90.Tổn hao không tải 34
G-ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC
91.Bội số mômen cực đại .35
H-TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG
92.Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài(s=1) 37
93.Tham số của động cơ điện khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản .38
94.Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản .40
95.Dòng điện khởi động .40
96.Bội số dòng điện khởi động 40
97.Bội số mômen khởi động 49
PHẦN BA : TỔNG KẾT
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
độ cho phép(ºC)90
105
120
130
155
180
>180
Độ gia tăng nhiệt(ºC)
75
75
75
115
115
Vật liệu cách điện thuộc các cấp cách điện trên đại thể có các loại sau:
- Cấp Y: Gồm có sợi bông, tơ, sợi nhân tạo, giấy và chế phẩm của giấy, cactông, gỗ v. v… Tất cả dều không tẩm sơn cách điện. Hiện nay không dùng cách này vì
chịu nhiệt kém.
- Cấp A: Vật liệu cách điện chủ yếu của cấp này cũng giống như cấp Y nhưng có tẩm sơn cách điện. Cấp A được dùng rộng rãi cho các máy điện công suất đến 100 kW, nhưng chịu ẩm kém, sử dụng ở vùng nhiệt đới không tốt.
- Cấp E: Dùng các màng mỏng và sợi bằng polyetylen tereftalat, các sợi tẩm sơn tổng hợp làm từ epoxy, trealat và aceton buterat xenlulo, các màng sơn cách điện gốc vô cơ tráng ngoài dây dẫn (dây emay có độ bền cơ cao). Cấp E được dùng rộng rãi cho các máy điện có công suất nhỏ và trung bình (đến 100 kW hay hơn nữa), chịu ẩm tốt nên thích hợp cho vùng nhiệt đới.
- Cấp B: Dùng vật liệu lấy từ vô cơ như mica, amiăng, sợi thủy tinh, dầu sơn cách điện chiệu nhiệt độ cao. Cấp B được sử dụng nhiều trong các máy công suất trung bình và lớn.
- Cấp F: Vật liệu cũng tương tự như cấp B nhưng có tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt độ cao. Ở cấp F không dùng các chất hữu cơ như vải lụa, giấy và cactong.
- Cấp H: Vật liệu chủ yếu ở cấp này là sợi thủy tinh, mica, amiăng như ở cấp F. Các chất này được tẩm sơn cách điện gốc silicat chịu nhiệt đến 180ºC. Người ta dùng cấp H trong các máy điện làm việc ở điều kiện phức tạp có nhiệt độ cao.
- Cấp C: Dùng các chất như sợi thủy tinh, thạch anh, sứ chịu nhiệt độ cao. Cấp C được dùng ở các máy làm việc với điều kiện đặc biệt có nhiệt độ cao.
Việc chọn vật liệu cách điện trong các máy điện có một ý nghĩa quyết định đến tuổi thọ và độ tin cậy lúc vận hành của máy. Do vật liệu cách điện có nhiều chủng loại, kỹ thuật chế tạo cách điện ngày càng phát triển, nên việc chọn kết cấu cách điện càng khó khăn và thường phải chọn tổng hợp nhiều loại cách điện để thỏa mãn được những yêu cầu về cách điện.
Vật liệu cách điện trong ngành chế tạo máy điện thường do nhiều vật liệu hợp lại như mica phiến, chất phụ gia (giấy hay sợi thủy tinh) và chất kết dính (sơn hay keo dán). Đối với vật liệu cách điện, không những yêu cầu có độ bền cơ cao, chế tạo dể mà còn có yêu cầu về chức năng điện: có độ cách điện cao, rò điện ít. Ngoài ra còn có yêu cầu về chức năng nhiệt: chịu nhiệt tốt, dẫn nhiệt tốt và yêu cầu chịu ẩm tốt.
Vật liệu cách điện dùng trong một máy điện hợp thành một hệ thống cách điện. Việc tổ hợp các vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắn chặc chúng lại, ảnh hưởng giữa các chất cách điện với nhau, cách gia công và tình trạng bề mặt vật liệu v. v… sẽ quyết định chức năng về cơ, điện, nhiệt của hệ thống cách điện, và chức năng của hệ thống cách điện này không thể hiện một cách đơn giản là tổng hợp chức năng của từng loại vật liệu cách điện.
7. Các tiêu chuẩn khác
Cần quan tâm đến cosj, h, , ,
D() £ 15% (so với tiêu chuẩn).
Sai lệch cho phép:
D(cosj) ³ *(P2£ 50 kW) ³ 0,02333.
D() £ -10% (so với tiêu chuẩn).
Dh ³ -0, 15. (1-hcp) *( P2 £ 50 kW) ³ 0, 01875.
D() £ -20% (so với tiêu chuẩn).
8. Chế độ làm việc
Gồm có các chế độ làm việc sau:
- Chế độ làm việc liên tục.
- Chế độ làm việc ngắn hạn.
- Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại.
IX-Các thông sô ban đầu:
- Công suất định mức: Pđm = 15 kW
- Điện áp định mức: Uđm = 380/220V
- Tần số định mức: fđm = 50Hz
- Cách đấu dây: Y/D
- Tốc độ đồng bộ: n1 = 1000 vòng/phút
- Kiểu máy: Máy kiểu kín
- Cấp bảo vệ: IP44
- Cấp cách điện: Cách điện cấp B
- Chế độ làm việc: Liên tục
- Kết cấu rôto: Rôto lồng sóc
- Chiều cao tâm trục: Tra bảng-10. 1(Tr.601_TKMĐ)chiều cao tâm trục theo dãy công suất của động cơ điện KĐB rôto lồng sóc 4A (Nga) kiểu IP44 cấp cách điện B là h = 180 mm
- Hiệu suất và hệ số công suất:
Tra Bảng-10.10(Tr228_TKMĐ) hiệu suất và cosj dãy động cơ điện KĐB 3K ứng với công suất Pđm=15 kW và tốc độ nđb=1000 vòng/phút ta có hiệu suất:h = 87,5% và hệ số công suất: Cosj = 0,87
- Bội số momen cực đại: Tra bảng-10.10(Tr.268_TKMĐ) bội số momen cực đại mmax của dãy động cơ 3K ta có:
mmax = = 2,0
- Bội số momen khởi động:
Theo bảng-10.11(Tr.271_TKMĐ) bội số momen khởi động dãy động cơ điện 3K ta chọn:
mk = = 1,2
-Bội số dòng khởi động: Tra bảng-10.12(Tr.271_TKMĐ) bội số dòng khởi động dãy động cơ điện 3K ta có: ik= Imax/I đm = 6,5
PHẦN II: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
ROTOR LÒNG SÓC
A - TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
1.Số đôi cực:
P = =
2. Đường kính ngoài stato
Dựa vào mối quan hệ chiều cao tâm trục h theo công suất va số đôi cực
Bảng-10.1 (Tr.601 TKMĐ) ta chọn chiều cao tâm trục h = 180 mm = 18 cm.
Theo bảng 10.3(T230 TKMĐ) ta có đường kính ngoài stator.
Dn = 31,3 cm
3. Đường kính trong stator
Tra theo bảng 10.2 (trang 230 TKMĐ) trị số của kD, phụ thuộc vào số đôi cực, ta chọn:
kD = 0,70,72
D = kD*Dn = (0,70,72)*31,3= 21,91 22,54cm
Þ chọn D = 22
Trong đó: kD là tỷ số giữa đường kính trong và đường kính ngoài của stator
4. Công suất tính toán:
P’ = = = 19,07 (kw)
Trong đó kE = 0,968. Hình 10-2 (trang 231 TKMĐ).
kE là tỷ số sức điện động sinh ra trong máy và điện áp đặt vào.
5. Chiều dài tính toán của lõi sắt stato:
Theo hình 10-3a (trang 233 TKMĐ),
chọn A = 325A/cm; Bδ = 0,785 T
lδ= = = 14,41cm
Lấy lδ = 14,4
Trong đó:
= = 0,64 : hệ số tính toán cung cực từ.
ks==1,11 : hệ số sóng
kd=0,92 : hệ số dây quấn
A: tải đường
Bδ: cảm ứng từ trong khe hở không khí.
Do lõi sắt ngắn nên làm thành một khối. Chiều dài lõi sắt stator, rôtor là:
l1 = l2 = lδ = 14,4 cm
6.Bước cực:
τ = = = 11,52 cm
7. Lập phương án so sánh:
Hệ số hình dáng λ:
λ = = = 0,75
Trong dãy động cơ không đồng bộ 3K công suất 15 kW, 2p = 6 có cùng đường kính ngoài (nghĩa là cùng chiều cao tâm trục h) với máy công suất P= KW.
8. Dòng điện pha định mức:
I1 = = = 29,9 A
Trong đó: =220V : điện áp đặt vào stator
P =15 kW: công suất định mức
= 0,875 : hiệu suất
cos=0,87 :hệ số công suất
B - DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ
Chọn dạng rãnh stato.
Stato máy điện nhỏ có thể dùng các rãnh có dạng hình quả lê, nửa quả lê hay hình thang, với các dạng rãnh này chiều rộng răng sẽ đều suốt cả chiều cao rãnh. Rãnh hình quả lê có khuôn dập đơn giản nhất, từ trở ở đáy rãnh so với hai dạng rãnh kia nhỏ hơn vì vậy giảm được sức từ động cần thiết trên răng.
Rãnh hình nửa quả lê có diện tích lớn hơn dạng rãnh hình quả lê.
Diện tích rãnh hình thang lớn nhất nhưng công nghệ kém hơn dạng rãnh nửa quả lê.
Nếu không đặt vấn đề giảm giá thành khuông dập, có thẻ căn cứ vào diện tích rãnh và trị số sức từ động để tính toán, so sánh giữa ba dạng rãnh sau đó chọn phương án tốt nhất. Đối với đề tài này chọn dạng rãnh hình quả lê.
9.Số rãnh stato Z1
Với máy công suất nhỏ thường lấy q1=2. Máy tốc độ cao, công suất lớn có thể chọn q1=6. Thư