Tốt nghiệp thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha điện dung dùng cho quạt

Download miễn phí Đồ án Tốt nghiệp thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha điện dung dùng cho quạt

Phần 1: Tính toán thiết kế nhà máy điện
Chương 1
Tính toán phụ tải và cân bằng công suất

Tính toán phụ tải và cân bằng công suất là một phần rất quan trọng trong nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp. Nó quyết định tính đúng, sai của toàn bộ quá trình tính toán sau. Ta sẽ tiến hành tính toán cân bằng công suất theo công suất biểu kiến S dựa vào đồ thị phụ tải các cấp điện áp hàng ngày vì hệ số công suất cấp các cấp không giống nhau.

1.1. Chọn máy phát điện.
Nhà máy điện gồm bốn máy phát, công suất mỗi máy là 60MW. Ta sẽ chọn các máy phát cùng loại, điện áp định mức bằng 10,5 KV.
Bảng tham số máy phát điện.
Bảng 1.1
Loại máy phát Thông số định mức Điện kháng tương đối
n v/ph S MVA P MW U KV cos I KA X”d X’d Xd
TB-60-2 3000 75 60 10.5 0.8 4.125 0.146 0.22 1.691

1.2. Tính toán phụ tải và cân bằng công suất
1.2.1. Cấp điện áp máy phát
Ta tính theo công thức
PUF(t) = PUF max
SUF(t) =
Pmax = 9 MW, cos = 0,84, Uđm = 10,5 KV
Do đó ta có bảng biến thiên công suất và đồ thị phụ tải như sau:

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/do_an_tot_nghiep_thiet_ke_dong_co_dien_khong_dong.egmwpBY5jP.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31847/
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:

lêi nãi ®Çu
§éng c¬ c«ng suÊt nhá ngµy nay ®­îc sö dông rÊt réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc nh­ trong c«ng,n«ng nghiÖp,trong tù ®éng ho¸ vµ m¸y tÝnh,trong hµng kh«ng,trong sinh ho¹t gia d×nh...PhÇn lín nh÷ng ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt nhá thuéc lo¹i mét pha vµ th­êng lµ ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé.C¸ch tÝnh to¸n nh÷ng ®éng c¬ ®iÖn nµy cã kh¸c víi nh÷ng ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt trung b×nh,nhÊt lµ khi tÝnh ®Æc tÝnh cña m¸y.HiÖn nay cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n ®éng c¬ c«ng suÊt nhá ,mçi ph­¬ng ph¸p ®Òu cã ­u ®iÓm riªng cña nã,®é chÝnh x¸c vµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó tÝnh to¸n cña c¸c ph­¬ng ph¸p còng kh¸c nhau.Trong phÇn thiÕt kÕ cña em dïng ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo gi¸o tr×nh ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha vµ mét pha c«ng suÊt nhá cña thÇy trÇn kh¸nh hµ b¶n in lÇn thø hai cã söa ch÷a vµ bæ sung xuÊt b¶n n¨m 2002.
NhiÖm vô cña em trong quyÓn ®å ¸n nµy lµ thiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha ®iÖn dung dïng cho qu¹t. Víi yªu cÇu cña b¶n thiÕt kÕ: TÝnh to¸n ®iÖn tõ vµ d©y quÊn, tÝnh c¸c ®­êng ®Æc tÝnh,cïng víi chuyªn ®Ò :Nghiªn cøu ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn vËn tèc ®éng c¬ dïng cho qu¹t . Víi thÕ m¹nh vÒ tÝnh n¨ng ®å ho¹ cña phÇn mÒm Matlab em ®­a thªm vµo c¸ch tÝnh vµ vÏ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh lµm viÖc vµ ®Æc tÝnh khëi ®éng nã ®em l¹i kÕt qu¶ chÝnh x¸c h¬n. Ngoµi ra víi tÇm cì cña ®å ¸n tèt nghiÖp em ®· cè g¾ng s­u tËp vµ nghiªn cøu tµi liÖu trong vµ ngoµi n­íc ®Ó cè g¾ng tr×nh bµy nh÷ng hiÓu biÕt cña m×nh vÒ lo¹i ®éng c¬ nµy.
§Ó hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy tr­íc tiªn em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c« gi¸o T.S. NguyÔn Hång Thanh ®· tËn t×nh h­íng dÉn vµ chØ b¶o gióp em cã ®­îc kÕt qu¶ tèt nhÊt cã thÓ. §ång thêi c¶m ¬n nhµ m¸y §iÖn C¬ Thèng NhÊt Hµ Néi,®Æc biÖt lµ phßng kÜ thuËt ®· gióp ®ì tËn t×nh,cïng b¹n bÌ, sù ®éng viªn khÝch lÖ cña cha mÑ vµ gia ®×nh. Víi kinh nghiÖm thùc tÕ ch­a nhiÒu, thêi gian vµ tr×nh ®é thiÕt kÕ cã h¹n tÊt nhiªn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt.Em rÊt mong ®­îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy c« trong khoa §iÖn vµ b¹n bÌ ®Ó b¶n thiÕt kÕ hoµn thiÖn vµ hiÓu s©u h¬n vÒ m¸y ®iÖn nãi chung vµ ®éng c¬ ®iÖn dung nãi riªng. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« trong bé m«n ®· ®µo t¹o d×u d¾t trong xuÊt thêi gian häc tËp t¹i tr­êng.
Hµ Néi 5/2004
Sv TrÇn TriÖu TuÊn
môc lôc
PHÇN I
TæNG QUAN VÒ C¸C PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU ®éng c¬ ®iÖn dung
1.1. Giíi thiÖu chung vµ ph©n lo¹i ®éng c¬ ®iÖn c«ng suÊt nhá
M¸y ®iÖn c«ng suÊt nhá lµ ®­îc dïng rÊt réng r·i trong gÇn nöa thÕ kû nay.Giíi h¹n c«ng suÊt cña nã th­êng trong kho¶ng mét vµi phÇn cña o¸t ®Õn 750W song còng cã nh÷ng lo¹i m¸y ®iÖn c«ng suÊt nhë cã c«ng suÊt lín h¬n. Víi sù ph¸t triÓn nhanh cña c«ng nghiÖp, tù ®éng ho¸ cao, do vËy mµ viÖc ®ßi sö dông ®éng m¸y ®iÖn nhá trong ®iÒu khiÓn tù ®éng, c«ng nghiÖp nhÑ, c«ng nghiÖp thùc phÈm, xÝ nghiÖp y tÕ, nhµ ¨n c«ng céng, c¸c nghµnh tiÓu thñ c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t hµng ngµy lµ mét ®Iòu kh«ng thÓ thiÕu ®­îc trong thêi ®¹I ngµy nay. Trong ®éng cë kh«ng ®ång bé Roto lång sãc lµ lo¹I phæ biÕn nhÊt hiÖn nay trong c¸c lo¹i ®éng c¬ xoay chiÒu c«ng suÊt nhá. §éng c¬ kh«ng kh«ng ®ång bé mét pha dïng nguån ®iÖn mét pha cña l­íi ®iÖn sinh ho¹t nªn ®­îc dïng ngµy cµng rÊt réng r·I ë mäi n¬i. VÝ dô nh­ nã cã thÓ ®­îc dïng ®Ó kÐo c¸c m¸y tiÖn nhá, m¸y ly t©m, m¸y nÐn, b¬m n­íc, m¸y xay s¸t nhá, qu¹t ®iÖn, m¸y xay sinh tè, m¸y ghi ©m, m¸y l¹nh, m¸y giÆt.
§éng c¬ kh«ng ®ång bé c«ng suÊt nhá so víi nh÷ng lo¹i ®«ng c¬ ®iÖn kh¸c nhÊt lµ déng c¬ cã vµnh ®æi chiÒu th«ng dông cã nh÷ng ­u ®iÓm sau:
+ KÕt cÊu ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh h¹
+ Kh«ng sinh ra can nhiÕu v« tuyÕn
+ Ýt tiÕn ån
+ Sö dông ®¬n gi¶n vµ ch¾c ch¾n
Song nh­îc ®iÓm cña ®éng c¬ Roto lång sãc lµ cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tèc ®é thÊp.
Ba pha
§éng c¬ K§B bé
®éng lùc CSN
Gi¶m tèc
Mét pha
Víi gi¶m tèc ®iÖn tõ
Víi Roto l¨n
Víi roto ®Æc
Víi roto lång sãc
V¹n n¨ng
Ba pha
Mét pha
B×nh th­êng
Ph©n lo¹i ®éng c¬ K§B c«ng suÊt nhá
TÊt c¶ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha c«ng suÊt nhá ®Òu cã nh­îc ®iÓm lµ lu«n cã chèt li t©m hoÆc r¬le chuyªn dông ®Ó ng¾t phÇn tö khëi ®éng sau khi ®éng c¬ khëi ®éng .§iÒu ®ã dÉn ®Õn t¨ng gi¸ thµnh cña ®éng c¬ vµ gi¶m ®é tin cËy cña chóng.Trong tr­êng hîp khi ®é tin cËy cña ®éng c¬ ®ãng vai trß quan träng nhÊt cßn yªu cÇu m« men khëi ®éng kh«ng qu¸ cao, ng­êi ta th­êng dïng ®éng c¬ mét pha víi tô lµm viÖc m¾c cè ®Þnh. §éng c¬ kh«ng ®ång bé ®iÖn dung cã hai pha trªn stato th­êng ®­îc cÊp ®iÖn qua ®iÖn dung ®Ó t¹o ra ®iÖn ¸p hai pha cho qu¸ tr×nh më m¸y. KÕt thóc qu¸ tr×nh më m¸y phÇn tö ®iÖn dung vÉn tham gia vµo qu¸ tr×nh lµm viÖc.
Trong nh÷ng tr­êng hîp ®Æc biÖt, yªu cÇu lóc më m¸y vµ lóc t¶i ®Þnh møc tõ tr­êng quay gÇn trßn nhÊt ®Ó ®¶m b¶o c¸c chØ tiªu vÒ kinh tÕ vµ kü thuËt ng­êi ta dïng hai ®iÖn dung(mét ®Ó më m¸y vµ mét ®Ó lµm viÖc).
§éng c¬ ®iÖn dung ®­îc cÊp ®iÖn tõ l­íi mét pha víi hai cuén d©y trªn stato gåm cuén chÝnh(Cuén A) nèi trùc tiÕp víi nguån vµ cuén phô(Cuén B) nèi víi nguån qua tô ®iÖn.Chóng ®­îc ®Æt lÖch nhau 900 .
S¬ ®å m¹ch ®iÖn ®éng c¬ ®éng c¬ ®iÖn dung:
§éng c¬ víi tô lµm viÖc cã ®Æc tÝnh lµm viÖc t­¬ng ®èi tèt : h = 0,5 – 0,9; Cosj = 0,8 –0.95; Mmax = (1,6 – 2,2)M®m; song nh­îc ®iÓm cña lo¹i ®éng c¬ nµy lµ momen khëi ®éng nhá MK = (0,3-0,6)M®m.
D­íi ®©y sÏ tiÕn hµnh kh¶o s¸t vÒ c¸c ph­¬ng ph¸p diÔn t¶ to¸n häc cña mçi lo¹i vµ ph©n biÖt c¸ch x¸c ®Þnh kÝch th­íc c¬ b¶n ®Ó c¶i tiÕn cho phï hîp víi c«ng t¸c nghiªn cøu.
1.2. M« h×nh to¸n häc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ®iÖn dung ë chÕ ®é x¸c lËp dïng cho bµi to¸n thiÕt kÕ.
Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ m¸y ®iÖn nãi chung, m« h×nh to¸n diÔn t¶ chÕ ®é x¸c lËp ®­îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tÝnh lµm viÖc. M« h×nh to¸n häc ph¶n ¸nh b¶n chÊt cña m¸y ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ qua c¸c ®Æc tÝnh tÜnh. NÕu nh­ c¸c ®Æc tÝnh nhËn ®­îc tõ m« h×nh ch­a ®¶m b¶o tiªu chuÈn th× ph¶i tÝnh to¸n l¹i tõ ®Çu. M« h×nh to¸n häc cña m¸y ®iÖn xoay chiÒu ë chÕ ®é x¸c lËp ®­îc tr×nh bµy bëi hÖ thèng c¸c ph­¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p ë d¹ng phøc sè vµ biÓu thøc m«men ®iÖn tõ ë d¹ng trÞ sè hiÖu dông.
§éng c¬ ®ang nghiªn cøu thuéc lo¹i ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét pha ®iÖn dung th«ng dông. Trªn stato cã hai cuén d©y ®Æt lÖch nhau mét gãc 900 ®iÖn trong kh«ng gian. Gãc lÖch pha vÒ thêi gian ®­îc t¹o nªn nhê ®iÖn dung C nèi vµo mét trong hai cuén. §éng c¬ ®­îc cung cÊp ®iÖn tõ l­íi mét pha. Roto cã cÊu t¹o kiÓu lång sãc. Hai cuén d©y trªn stato lµ hai pha A vµ B cã tiÕt diÖn d©y vµ sè vßng d©y kh«ng ®èi xøng. C¶ hai cuén d©y ®Òu tham gia lµm viÖc trong suèt qu¸ tr×nh qu¸ ®é vµ qu¸ tr×nh x¸c lËp. Cã hai ph­¬ng ph¸p diÔn t¶ to¸n häc ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ®iÖn dung mét pha lµ: ph­¬ng ph¸p ph©n l­îng ®èi xøng vµ ph­¬ng ph¸p trùc tiÕp tù nhiªn.
1.2.1. ph­¬ng ph¸p ph©n l­îng ®èi xøng
Nguyªn lý x©y dùng m« h×nh nµy xuÊt ph¸t tõ dßng ®iÖn mét pha t¹o ra tõ tr­êng ®Ëp m¹ch cã thÓ ph©n tÝch thµnh hai tõ tr­êng quay thuËn vµ ng­îc. Trong ®éng c¬ ®iÖn dung, trªn stato cã hai cuén d©y t­¬ng øng víi bèn ®éng c¬ ®èi xøng, trong ®ã cã mét ®éng c¬ quay thuËn vµ mét ®éng c¬ quay ng­îc. Gäi UA, UB lµ ®iÖn ¸p ®ãng vµo hai cuén d©y stato th× ph©n l­îng thuËn vµ ng­îc cña s®iÖn ¸p ®­îc x¸c ®Þnh:
UA(1,2) = (UAj UB)
UB(1,2) = (UAj UA)
Gäi tæng trë c¸c cuén d©y stato lµ: ZsA, ZsB
Tæng trë tõ ho¸ ZsA, ZsB;
§iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña roto t­¬ng øng víi c¸c pha A vµ B lµ rrA, rrB, Xs2A, Xs2B ;
Tû sè gi÷a tèc ®é ...