Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 5.1: kích thước rãnh stato

Hình 5.1: kích thước rãnh stato

Tải bản đầy đủ - 0trang

28

⇒ λ r1 =



13,12

2,66 2,75 0,6 



.1 +  0,785



+

.1 = 1,059

3ì 6

2ì6

6

2,66





5.2.2. Hệ số từ dẫn tản t¹p stato ( λ t1 )

t1.(q1.kd1 )2.ρ t1.k t1

λ t1 = 0,9.

.σ 1

kδ .δ

Trong ®ã:

+Víi q1 = Z/(3.2p)= 3 Theo b¶ng 5.2a TL[1] ta chän



σ 1 = 0,0141

+Víi q2 = Z/p = 14 , Theo b¶ng 5.3 (TL[1] chän ρ t1 = 0,99

+ HƯ sè kt1 cđa d©y qn stato phụ thuộc vào quan hệ

giữa chiều rộng miệng rãnh với khe hở không khí và bớc

rãnh:

k t1 = 1 0,033.



b412

0,266 2

= 1 − 0,033.

= 0,927

t1 .δ

1,07 × 0,03



0,9 × 1,07.(4.0,96) 2 × 0,927 × 0,99 × 0,0141

= 2,823

1,133 × 0,06

5.2.3. Hệ số từ tản phần đầu nối ( d 1 )

⇒ λt1 =



Víi d©y qn 1 líp ,ta cã

λ d 1 = 0,47.



q1

.(l d 1 − 0,64.β .τ )





3

λ d 1 = 0,47. (16,04 − 0,64.1.9,65) = 1,986

7



5.2.4. HƯ sè tõ dÉn t¶n stato ( ∑ λ 1 )



∑λ



1



= λr1 + λ t1+ λâ1 = 1,059 + 2,823+ 1,986 =

5,868



5.2.5. Điện kháng dây quấn stato:

2



f W l

x1 = 0,158. 1  1  . δ .∑ λ 1

100 100 p.q1

2



50  240  7

x1 = 0,158.

.

× 5,868 = 3,115()

.

100 100 2.3



- Tính theo đơn vị tơng đối:



29

x1 = x1 .



I1

6,68

= 3,115 .

= 0,094

U1

220



5.2.6. Hệ sè tõ dÉn t¶n r·nh roto ( λ r 2 )



λr 2



 h

= 1

 3.b





 π .b 2

1 −



8.S r





Trong ®ã :

b42 = 1mm

b’ = d2 = 3,28mm

h42 = 1mm

0,1.3,28= 12,75mm

⇒ λr 2



2





 + 0,66 − b42  k + h42



2b 

b42







b = d1 = 5,84mm

h1 = hr2 - h42 - b/2 - 0,1b’

= 17 - 1- 5,85/2 -



 12,75  3,14 × 5,84 2

=

× 1 −

8 × 69,82

 3 × 5,84 



2



1 

1

 + 0,66 −

.1 + = 2,049

2 × 5,84 

1







h1



H×nh 5. KÝch thíc r·nh roto

b4

h4

2

b

2



0,1

b'

b

'

5.2.7. HƯ sè từ dẫn tản tạp rôto ( t 2 )

-Tính theo c«ng thøc sau :

0,9.t 2 ( q 2 .k d 2 ) .ρ t 2 .k t 2

.δ t 2

k .

2



t 2 =



Vì dây quấn rôto kiểu lồng sãc: kd2 = 1, kt2 = 1, ρ t 2 =1



30

q2 =



Z2

28

1

=

=2

3.2 p 3.4

3



Theo b¶ng 5.2c TL[1] ta chän σ t 2 = 0,0168

2



 28 

0,9 ×1,372

 ×1

3× 4 



λt 2 =

× 0,0168 = 3,085

1,22 × 0,03



5.2.8. HƯ sè tõ dẫn tản phần đầu nối ( d 2 )

d 2 =



2,3Dv

4,7 Dv

lg

2

a + 2b

Z 2 .l 2 .∆



λd 2 =



2,3 × 9,94

4,7 × 9,94

lg

= 0,549

2

1,045 + 2 × 2,2

28 × 7 × 0,445



5.2.9. HƯ sè tõ t¶n do r·nh nghiªng ( λ rn )

b

λ rn = 0,5λt 2  n

 t2



2



2





 1,07 

 = 0,5 × 3,085

 = 0,938

 1,372





5.2.10. Hệ số từ tản rôto ( 2 )

Σλ 2 = λ r 2 + λt 2 + λ d 2 + λ rn = 2,049 + 3,085 + 0,549 + 0,938 = 6,621



5.2.11. Điện kháng tản dây quấn rôto (x2)

x 2 = 7,9. f 1 .l 2 .Σλ 2 .10 −8 = 7,9 × 50 × 7 ì 6,621.10 8 = 1,83.10 4 ()



- Điện kháng rôto đã quy đổi:

x 2/ = .x 2 = 2,275.10 4 ì 1,83.10 4 = 4,163()



- Tính theo đơn vị tơng đối:



x 2/ = x 2/ .



I1

6,68

= 4,163.

= 0,126

U1

220



5.2.12. Điện kháng hỗ cảm (x12)

-Tính theo công thức :

x12 =



U 1 I à .x1





=



220 2,32 ì 3,115

= 91,71()

2,32



- Tính theo đơn vị tơng đối:

x12 = x12 .



- Tính lại hệ số kE:



I1

6,68

= 91,71 ì

= 2,784

U1

220



31

kE =



U 1 I à .x1

U1



=



220 2,32 ì 3,115

= 0,967

220



* Nhận xÐt: HƯ sè kE tÝnh to¸n sai kh¸c rÊt Ýt so với lúc ban

đầu kE = 0,965. Do đó các thông số chọn đạt yêu cầu.



CHƯƠNG 6 : TổN HAO THéP Và TổN HAO



Tổn hao sinh ra trong quá trình làm việc của động cơ về

bản chất gắn liền với quá trình điện từ trong máy và chuyển

động của roto. Tổn hao trong máy càng nhiều thì hiệu suất

càng thấp. Mặc khác tổn hao thoát ra dới dạng nhiệt làm nóng

máy , trong chừng mực nhất định làm giảm độ tin cậy về tuổi

thọ và độ cách điện trong máy

Tổn hao năng lợng trong quá trình làm việc của dộng cơ

điện là điều không thể tránh khỏi. Nhiệm vụ của ngời thiết kế

là phấn đấu làm tổn hao đến mức thấp nhất bằng cách chọn sự

phối hợp hợp lý giữa kết cấu tải điện từ, mật độ dòng điện... với

việc áp dụng những thành tựu đơng thời của vật liệu kỹ thuật

điện

Tổn hao năng lợng trong quá trình làm việc của động cơ

điện đợc xác định ở chế độ xác lập. Do đó trong thực tế chỉ

cần xét đến tổn hao năng lợng trong một đơn vị thời gian tức

tổn hao công suất. Trong tính toán động cơ điện, tổn hao

công suất không chỉ dùng để xác định hiệu suất mà còn xác

định độ chênh lệch nhiệt độ ở các bộ phận của máy.

Với động cơ không đồng bộ có các loại tổn hao chính nh sau:

+ Tổn hao thép trong stato vµ roto bao gåm tỉn hao

do tõ trƠ và dòng xoáy do từ trờng chính sinh ra trong lõi thép.

Ngoài ra, do trên stato và roto có răng nên sinh ra tổn hao bề

mặt và đập mạch. Vì roto quay gần bằng tốc độ đồng bộ nên

tổn hao thép trên roto có thể bỏ qua.

+ Tổn hao đồng do hiệu ứng Jun gây nên trong dây

quấn

+ Tổn hao phụ do từ trờng tản gây nên trong dây

quấn phần ứng làm tăng thêm tổn hao đồng và tổn hao phụ

trong các bộ phận cơ khí.

+ Tổn hao cơ gồm có tổn hao ma sát ổ bi, tổn hao

thông gió.

6.1. Tæn hao chÝnh trong thÐp



32

Tæn hao chÝnh trong thÐp ë stato và roto do từ trễ và dòng

điện xoáy xuất hiện đồng thời . Nguyên nhân do hiện tợng từ

hoá xoay chiỊu x¶y ra trong lâi thÐp khi tõ trêng biến thiên.

Tổn hao chính trong thép phụ thuộc vào loại thép và đợc

đặc trng bởi suất tổn hao PFe (W/kg).

6.1.1. Tổn hao trong răng (PFeZ1)

- Trọng lợng răng stato:

G Z 1 = Υ Fe .Z 1 .hr1 ..l1 .k c .10 −3

G Z 1 = 7,8 × 36 × 1,47 × 7 × 0,95.10 −3 = 1,474(kg )



Tæn hao thÐp trong đọng cơ điện trên thực tế phụ thuộc

nhiều vào những thiếu sót trong quá trính gia công lõi thép nh

bavia, dũa thành rãnh khi ghép các lá thép lại với nhau, mài bề

mặt stato và roto, đóng gông sắt...Do đó khi tính toán tổn

hao trên các phần tử lõi thép phải thêm các hệ số ảnh hởng của

gia công.

+ BZ1: Mật độ từ thông trong răng stato

+ GZ1: Trọng lợng răng stato.

+ KgcZ = 1,8 : Hệ số gia công động cơ điện không

đồng bộ , theo trang 217 ,TL[1].

+ pFeZ1 = 2,5: St tỉn hao trong thÐp cđa răng, theo

bảng V.13, TL[1], loại thép 2211.

Với Fe = 7,8(kg/ dm3 ) .

- Tổn hao trong răng lõi sắt stato:

PFeZ 1 = k gc . p FeZ 1 .B Z21 .G Z 1 .10 −3

PFeZ 1 = 1,8 × 2,5 × 1,77 2 × 1,474.10 −3 = 0,02( KW )



6.1.2. Tổn hao trong gông (PFeg1)

- Trọng lợng gông stato:

G g1 = ΥFe .l1 .L g1 .h g1 .2 p.k c .10 −3

G g1 = 7,8 × 7 × 13,57 × 1,81 × 4 × 0,95.10 −3 = 5,096(kg )



- Tỉn hao trong g«ng:



33

PFeg1 = k gc . p Feg1 .B g21 .G g1 .10 −3

PFeg1 = 1,6 × 2,5 × 1,6 2 × 5,096 × 10 −3 = 0,052(kW )



+ Bg1 = 1,6 T: Mật độ từ thông trong gông stato

+ Gg1 = 5,096kg: Trọng lợng gông sato

* Tổn hao trong cả lõi sắt stato:

PFe = PFeZ1 + PFeg1 = 0,02 + 0,052 =

0,072 (KW)

6.2. Tỉn hao phơ trong thÐp

Tỉn hao phụ trong thép gồm tổn hao bề mặt và tổn

hao đập mạch do sự thay đổi từ trở và sự thay đổi lần lợt

vị trí tơng đối của răng, rãnh stato và rôto sinh ra.

6.2.1. Tổn hao bề mặt trên răng rôto (Pbm2)



Pbm 2 = 2 p.



(t 2 b42 )

.l 2 . pbm .10 −7

t2



Pbm 2 = 4.9,65.



(1,372 − 0,1)

.7.89,68.10 −7 = 0,0022( KW )

1,372



Trong ®ã:

pbm2: St tỉn hao bề mặt trung bình trên một đơn

vị bề mặt roto

 Z .n 

p bm 2 = 0,5.k 0  1 1 

 10000 

p bm 2



1, 5



(10 B0 .t1 ) 2



 28 × 1500 

= 0,5 × 1,8



 10000 



1, 5



(10 × 0,248 × 1,372) 2



= 89,68



k0: HƯ sè kinh nghiƯm : k 0 = (1,7 ÷ 2 ) ta chọn k0 = 1,8

B0: Biên độ dao động của mật độ từ thông tại khe hở

không khí, theo hình 6.1,TL[1], ta chän β 0 = 0,24

B0 = β 0 .k δ .Bδ = 0,24 × 1,22 × 0,85 = 0,248



6.2.2. Tổn hao đập mạch trên răng rôto (Pđm2)



34

2



Pdm 2



Z .n



= 0,11 1 1 10.Bdm 2  G Z 2 .10 −3

 10000





Pdm 2



 28 × 1500



= 0,11

× 10 × 0,108  × 1,728.10 −3 = 0,0039( KW )

 10000





2



Trong đó:

Bđm2 : Biên độ dao động của mật độ từ thông trong

răng

1 .

5,67 ì 0,03

BZ 2 =

ì 1,75 = 0,108

2t1

2 ì 1,372

GZ2 : Trọng lợng răng roto



Bdm 2 =



G Z 2 = γ Fe .Z 2 .hZ 2 .bZ 2 .l 2 .k c .10 −3

G Z 2 = 7,8 × 28 × 1,7 × 0,7 × 7 × 0,95.10 −3 = 1,728(kg )



6.2.3. Tæng tæn hao trong thÐp (PFe)

PFe = P ' Fe + Pbm 2 + Pâm 2

PFe = 0,072 + 0,0022 + 0,0039 = 0,0781( KW )



6.3. Tỉn hao c¬

Tỉn hao c¬ hay tỉn hao ma sát phụ thuộc vào áp

suất trên bề mặt ma sát, hệ số ma sát và tốc độ chuyển

động tơng đối của bề mặt ma sát. Việc tính toán các tổn

hao này gặp khó khăn ở phần xác định hệ số ma sát vì

hệ số này phụ thuộc rất nhiều các yếu tố, hơn nữa tổn

hao cơ trên hệ thống quạt càng khó xác định nên trong

thực tế tổn hao này hoàn toàn xác định theo thực

nghiệm.

Với động cơ điện không đồng bộ kiểu kín IP44, để

đơn giản ta tính toán tổn hao cơ dựa vào công thức kinh

nghiệm sau:

2



4



n  D 

Pco = k c  1   n  .10 −3

 1000   10 

 1500 

Pco = 1.



 1000 



2



4



 19,1 

−3



 .10 = 0,0299( KW )

 10 



Trong ®ã kc = 1 khi 2p = 4, theo trang 132,TL[1].

6.4. Tổn hao không tải (P0)



35

Tổn hao không tải bao gồm tổn hao sắt và tổn hao cơ,

đợc tính nh sau :

P0 = PFe + Pcơ = 0,40781 + 0,0299 = 0,108 (KW)



CHƯƠNG 7 : ĐặC TíNH LàM VIệC

Sau khi đã chọn các kích thớc và dây quấn của động

cơ điện, tính toán các tham số, dòng điện từ hoá và các

tổn hao. Có thể tìm đợc các đặc tính của máy ở chế độ

bình thờng. Các đặc tính này xác định bằng giải tích

dựa vào mạch điện thay thế và đồ thị vectơ thay thế tơng ứng dới đây



I1

I db



U1



U1



I /2 / C1



(



c1 .r1 + jc1 x1 + c1 .x2/



)



I1



I 2/ / C1



ϕ2

C12



r2/

s



H×nh 7.1 : Mạch điện

.z12

1thay thế của máy điện

IdbrcI1 dbx

Idb

Hình 7.2 : Đồ thị

không đồng

bộ

véctơ



36

- Ta có hằng số:

C1 = 1 +



x1

3,115

=1+

= 1,034

x12

91,71

C12 = 1.069



- Thành phần phản kháng của dòng điện ở tốc độ đồng

bộ:

Iõbx = I à = 2,32( A)

- Thành phần tác dụng của dòng điện ở tốc độ đồng bộ:

PFe .10 3 + 3I à2 .r1



I dbr =



3U 1

0,781.10 3 + 3 × 2,32 2 × 2,663

= 0,273( A)

3.220



I dbr =



E1 = U 1 − I µ .x1 = 220 − 2,32 × 3,115 = 212,773(V )

kI =

I 2/ =



6.W1 .k d 1 6 × 240 × 0,96

=

= 49,37

Z2

28



I 2 286,5

=

= 5,803( A)

k I 49,37



I 2' .r2' 5,803.1,45

=

= 0,04

s dm=

E1

212,773

s max =



r2/

x1

+ x 2/

C1



=



1,45

= 0,202

3,115

+ 4,163

1,034



Ta thành bảng tính toán với các thông số tơng ứng với độ trợt.

Việc tính toán đặc tính làm việc của động cơ đợc thực hiện

theo trình tự nh trong bảng 10.9, TL[1], trong đó ta chọn hệ số

trợt trong giới hạn s = ( 0,2 ữ 1,3) s dm



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 5.1: kích thước rãnh stato

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×