Download miễn phí Đề tài Thiết kế máy điện không đồng bộ
Khi động cơ điện quay,đối diện với bề mặt roto của máy điện KĐB lần lượt xuất hiện răng và miệng rãnh stato do đó gây nên ở lớp trên bề mặt răng rôto một sự dao động của mật độ từ thông B.Biên độ dao động càng lớn khi khe hở không khí càng nhỏ và miệng rãnh càng to .
Vì tần số dao động lớn nên các dòng điện xoáy cảm ứng trong sắt đều tập trung chủ yếu trên lớp mỏng trên bề mặt lõi sắt của roto , vì vậy tổn hao gây nên bởi các dòng xoáy này gọi là tổn hao bề mặt .
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:
: a1=1 ( a1 và n1 phải chọn sao cho dcđ ≤1,95 mm)Số thanh dẫn tác dụng ở một rãnh ur1 là :
ur1 = ( thanh/rãnh)
Chọn ur1 = 40 thanh/rãnh.
Số vòng dây nối tiếp của một pha :
w1 = p.q1.ur1/a1= 2.3.40/1= 240 (vòng)
Tiết diện và đường kính dây dẫn
Muốn chọn kích thước dây trước hết phải chọn mật độ dòng điện J của dây dẫn.Căn cứ vào dòng điện định mức để tính ra tiết diên cần thiết.Việc chọn mật độ dòng điện ảnh hưởng đến hiệu suất và sự phát nóng của máy mà sự phát nóng này chủ yếu phụ thuộc vào tích số AJ .Tích số này tỷ lệ với suất tải nhiệt của máy.Theo kinh nghiệm sản xuất căn cứ vào cấp cách điện để xác định AJ .
Theo hình 10.4b tr.237,Dn=19,1 cm 2p=4,cách điện cấp F thì tích số
AJF =1850 (A2/cm.mm2)
Vậy mật độ dòng điện sơ bộ trong dây quấn stato với dây quấn cách điện cấp B lấy bằng 75% của cách điện cấp F là:
Tiết diện dây dẫn sơ bộ :
S’1= (mm2)
Với n1 = 1 là số sợi ghép song song
Theo phụ lục VI,bảng VI-1 tr.618,chọn dây đồng tráng men PETV,có các thông số :
- Tiết diện dây quấn không kể cách điện :S1 =1,131 mm2
- Đường kính không kể cách điện :d = 1,20 mm
- Đường kính trung bình kể cả cách điện :dcđ=1,28 mm
Tính lại chính xác mật độ dòng điện trong dây quấn stato :
J1= (A/mm2)
Chọn kiểu dây quấn :
Dây quấn đồng khuân 1 lớp bước đủ
- Hệ số dây quấn bước đủ :
- Hệ số bước rải :
Với α = p.360o/Z1 = 2.360o/36 = 20o
- Hệ số dây quấn : kdq = ky. kr = 1.0,985 =0,985
Từ thông khe hở không khí :
F = (Wb)
Mật độ từ thông khe hở không khí :
Bd = (T)
Nhận thấy rằng :
Việc chọn sơ bộ các số liệu ban đầu là chấp nhận được.
Lõi sắt stato
Lõi sắt stato của máy điện thường làm bằng những lá tôn silic ghép lại thành một khối để giảm tổn hao do dòng điện xoáy và từ trễ gây ra.Tôn silic là một loại thép hợp kim và phân loại theo hàm lượng silic tổng hợp kim Lượng silic càng nhiều thì điện trở của hợp kim càng lớn,suất tổn hao càng bé, tôn càng giòn, chức năng gia công càng kém,tính dẫn từ càng thấp . Trong máy điện công suất nhỏ và vừa thường dùng loại tôn silic có hàm lượng silic thấp . Chọn loại tôn cán nguội của Nga, ký hiệu 2013(Tra bảng 2.1 tr.20) có các thông số kỹ thuật:
-Chiều dày lá tôn 0,5 mm
-Suất tổn hao p1,0/50 = 2,6 (W/kg)
- Mật độ từ cảm ứng với cường độ từ trường H=25 A/cm: B25 = 1,65 (T)
-Hệ số ép chặt : kc=0,93 ( Do các lá tôn có phủ lớp sơn cách điện) .
Sơ bộ định chiều rộng răng
Trong đó Tesla là mật độ từ cảm của răng stato (Khi răng có cạnh song song) .(Tra bảng 10.5b tr.241, ứng với 2p=4, h<160mm, kiểu máy IP44). Chọn BZ1 = 1,85 (T)
Sơ bộ định chiều cao của gông từ
Trong đó Bg1= 1,5÷1,65 (T) là mật độ từ cảm ở gông stato.(Tra bảng 10.5a tr.240).Chọn Bg1 = 1,55 (T).
Căn cứ vào những trị số của h’g1 và b’z1 và số thanh dẫn có trong một rãng để thiết kế rãnh stato.
Khi thiết kế rãnh phải đảm bảo diện tích rãnh chứa tất cả các dây dẫn mà không quá chặt hay quá lỏng . thường dùng hệ số lấp đầy kld để xác định độ lấp đầy đó . Hệ số lấp đầy kld =0,7¸0,75 là hợp lý nhất kld không nên vượt quá 0,8 vì như vậy khi đặt dây vào rất chặt ảnh hưởng đến thời gian lồng dây và dễ làm cho dây bị xây xát ; klđ nhỏ quá thì không lợi dụng được triệt để rãnh và khi máy làm việc ,do lực điện từ, dây bị rung làm hỏng cách điện.
Chọn rãnh hình quả lê do máy có công suất 3 kW< 10 kW
Miệng rãnh b41 phải chọn sao cho dây dẫn vào được một cách dễ dàng.
chọn : b41= 2,5 mm ; h41 = 0,5 mm
Dựa vào bề rộng răng và chiều cao sơ bộ của gông mà tính toán kích thước rãnh stato như sau:
Chọn d2 = 6 mm
Chọn hr1=15 mm
Chọn d1= 7 mm
Vậy d1 = 7 mm
d 2 =6 mm
h41 = 0,5 mm
hr1 = 15 mm
h12= 11 mm
Theo bảng VIII-1 phụ lục VIII kiểu dây quấn 1 lớp, cách điện cấp B cách điện sử dụng là màng mỏng thuỷ tinh :cách điện rãnh dày c = 0,25 mm,cách điện ở miệng rãnh c’ = 0,35 mm.
Tính chính xác lại các kích thước :
Diện tích của rãnh S’r :
- Tiết diện cách điện Scđ :
Diện tích có ích :
Sr =S’r – Scd = 85,4 – 12,4 = 73 (mm2)
Hệ số lấp đầy rãnh :
klđ =
Nhận thấy rằng hệ số lấp đầy nằm trong vùng
hợp lý
klđ = 0,7 đến 0,75
Tính toán lại chính xác chiều dày của răng
stato bz1
Chiều dày răng stato là (răng có cạnh song song)
= (+)/2 =5,8 (mm)
Chiều cao gông stato hg1 là :
( với rãnh hình thang )
Mật độ từ cảm trên răng stato là :
(T)
Mật độ từ cảm gông :
(T)
III.Tính toán khe hở không khí
Sự khác nhau giữa các kiểu máy điện không đồng bộ là ở roto . chức năng của máy tốt hay xấu cũng là ở roto.Để thỏa mãn các yêu cầu khác nhau có thể chế tạo thành loại roto dây quấn, roto lồng sóc đơn,roto rãnh sâu, roto lồng sóc kép ...
Động cơ điện KĐB roto lồng sóc, loại thông dụng công suất đến 100 KW đều có lồng sóc đúc nhôm.Lồng sóc đúc nhôm so với lồng sóc làm bằng các thanh đồng hàn lại thì có nhiều ưu điểm hơn như : chế tạo đơn giản chắc chắn ,đỡ tốn đồng ...
Xác định khe hở không khí
Khi chọn khe hở không khí cố gắng chọn d nhỏ để cho dòng điện không tảii nhỏ và cosj cao. Nhưng khe hở không khí nhỏ làm cho việc chế tạo và hoạt động của máy khó khăn hơn ,stato dễ chạm vào roto làm tăng tổn hao phụ . Tham khảo kinh nghiệm chế tạo thực tế , với <20 kW, 2p = 4
d = (mm)
Làm tròn theo các máy đã chế tạo d= 0,3 (mm)
IV.Tính toán thanh dẫn và lõi sắt rôto
Khi thiết kế máy điện không đồng bộ, việc chọn số rãnh roto là vấn đề quan trọng vì khe hở của máy rất nhỏ, mô men phụ do từ trường sóng bậc cao gây nên ảnh hưởng rất lớn đến quá trình mở máy và ảnh hưởng cả đến quá trình làm việc.Vì vậy để có chức năng tốt, khi chọn Z2 phải tuân theo một sự hạn chế nhất định để giảm mômen phụ .
Trong thiết kế sản xuất chọn theo kinh nghiệm. Tra bảng 10-6 tr.246, ứng với 2p=4, Z1= 36 , loại rãnh nghiêng thì chọn Z2= 30 rãnh.
Sơ bộ định kích thước tối thiểu của răng và gông
Đường kính ngoài của roto
D’2 = D – 2.d = 126- 2.0,3 = 125,4(mm) =12,54(cm)
Bước răng roto :
t2 = (cm)
Sơ bộ tính chiều rộng của răng roto
Với kc=0,95 là hệ số ép chặt (các lá tôn không phủ sơn cách điện)
ld =l2 = 7 cm là chiều dài roto
Bz2 =1,75÷1,95 T là mật độ từ thông ở răng roto chỗ hẹp nhất khi rãnh có cạnh song song ( Tra bảng 10-5c tr.241)
Chọn BZ2 = 1,85 T-
- Sơ bộ tính chiều cao gông :
Trong đó Bg2 là mật độ từ thông ở gông rôto.Bg2 = 1,0÷1,6 T.
Chọn Bg2 = 1,5 T
- Đường kính trục rôto :
Lấy tròn Dt = 4 cm
Dòng điện trong thanh dẫn roto :
Itd = I2 = ki.I1dm.6w1.kdq1/Z2
Với ki = 0,87( Tra đồ thị h.10-5 tr.244 , ứng với cos j =0,82)
Vậy Itd = (A)
Dòng điện trong vành ngắn mạch là :
Ivn = (A)
Mật độ dòng điện trong thanh dẫn roto (thanh dẫn đúc nhôm) trong khoảng 2,5 ¸4A/mm2.Với máy điện công suất 3 kW thì chọn J’td = 3,5 A/mm2 .
Mật độ dòng điện vành ngắn mạch thường chọn nhỏ hơn mật độ dòng điện thanh dẫn cỡ 20¸35% .
Ở đây chọn sơ bộ J’vn = 80%Jtd = 0,80.3,5 = 2,8 (A/mm2).
Tiết diện thanh sơ bộ là : S’td = (mm2)
Diện tích sơ bộ vành ngắn mạch là : S’vn = (mm2)
Thiết kế dạng rãnh roto : chọn rãnh rôto hình quả lê:
b42 = 0,5 mm
h42 = 1,5 mm
Dựa vào kích thước sơ bộ của bề rộng răng và chiều cao rôto k