Đồ Án Thiết Kế Động Cơ Không Đồng Bộ Một Pha Với Tụ Khởi Động.pdf

Më ®Çu §å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ ®éng c¬ K§B mét pha víi tô khëi ®éng ®îc x¸c ®Þnh kÝch thíc chñ yÕu vµ th«ng sè pha chÝnh KÝch thíc chñ yÕu ë ®©y lµ ®êng kÝnh trong D (cã khi lµ ®êng kÝnh ngoµi Dn) v[.]

đợc xác định kích thớc chủ yếu

và thông số pha chính

Kích thớc chủ yếu ở đây là đờng kính trong D (có khi là đờng kínhngoài Dn) và chiều dài tính toán l của lõi sắt stato Ngoài ra cần chú ý đến sựliên quan giữa các kích thớc chủ yếu ấy thể hiện ở các hệ số kết câu nh tỷ lệgiữa đờng kính trong và đờng kính ngoài kD = D/Dn, tỷ lệ giữa chiều dài lõi sắtvới đờng kính trong lõi sắt λ = l/D hay với đờng kính ngoài lõi sắt k1s = l/Dn

44

db

SIII

D B A n

P P

1 695 , 701 55

, 0

k ( 0,485 ữ 0,615 ), chọn kD= 0 , 55

Khi đợc xác định đờng kính ngoài lõi sắt cần chú ý đến chiều cao tâmtrục của máy thiết kế Do đó dựa vào đờng kính ngoài theo tiêu chuẩn ở [1](trang ta có: đờng kính ngoài Dn = 131 mm, chiều cao tâm trục: H =80 mm.

2 5 Đờng kính trong stato

D = kD Dn =0,55.131 =72,05 (mm)

2 6 Bớc cực của Stato

τ = π2.p D= 113 , 12

1 2

05 , 72

2 8 Chiều dài khe hở không khí

Để giảm nhỏ dòng điện không tải và nâng cao cosϕ, khe hở không khíthờng chọn nhỏ, nhng khe hở càng nhỏ càng khó chế tạo do đó giá thành chếtạo cao Khe hở còn có ảnh hởng đến sóng bậc cao, khe hở càng nhỏ thì ảnh h-ởng đó càng lớn

Do đó khe hở không khí trong động cơ điện công suất nhỏ thờng chọntrong khoảng : δ = 0,2 + D/200 mm

• Đặc tính mômen M = f(n) không có choó lồi lõm nhiều do nhữngmômen ký sinh đồng bộ và không đồng bộ gây ra

• Động cơ khi làm việc, tiếng ồn do lực hớng tâm sinh ra nhỏ nhất

• Tổn hao do phần răng sinh ra nhỏ nhất

Ngoài ra khi đã cho đờng kính ngoài stato, việc chọn số rãnh stato cònphụ thuộc vào chiều rộng răng nhỏ nhất mà công nghệ cho phép Sự phối hợpgiữa số rãnh stato (ZS) và số rãnh rôto (ZR) theo bảng 2-1 và 2-2 của [1] Dựavào các bảng này, chọn: ZS = 24 ; ZR = 19

Trong động cơ điện một pha có phần tử khởi động, pha chính chiếm 2/3tổng số rãnh stato, pha phụ chiếm 1/3 Với sự phân bố rãnh nh vậy có thể triệttiêu sóng bậc 3 trong đờng biểu diễn sức từ động của pha chính

2 12.Chọn dây quấn

Ta chọn dây quấn hai lớp bớc ngắn đồng khuôn để giảm sóng bậc 3 của

từ thông, làm ảnh hởng đến đặc tính khởi động của động cơ điện

2.13.Số rãnh pha chính (pha A) và số rãnh pha phụ (pha B)

3

24 2 3

2

8

2mp

Z B

4trong đó:

- m: số pha

B Sơ đồ khai triển của dây quấn động cơ kđb

một pha mở máy bằng tụ Với Zs = 24; p = 1; Q A = 8; Q B = 4; A X pha chính; B Y pha phụ

A

13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

- p: số đôi cực

2.15 Hệ số dây quấn stato

kdqA= )

2 sin(

.

sin

π β π

π

S A

S A

Z

p Sin Q Z

Q p

) 2 3

2 sin(

24

1 sin 8 24

8 1

24 2 2 3

2

E dm

k f k

k U

δ

φ

4

718 , 0 10 21 , 24 50 1 , 1 4

220 8 , 0

Quy chuẩn : WSA = 449 vòng

trong đó:

- kdqA: hệ số dây quấn stato, đợc xác định ở 2.15

W SA

8 1

449

684 , 1

=

J a

- Đờng kính chuẩn của dây dẫn không cách điện: d = 0,6 (mm)

- Đờng kính chuẩn kể cả cách điện: dcđ = 0,655 (mm)

Căn cứ vào tiết diện dây, ta chọn loại dây có kí hiệu π∋B-2

2 23.Bớc răng stato

24

05 , 72

=

=

S S

- Rãnh hình quả lê: có khuôn dập đơn giản nhất, từ trở ở đáy rãnh sovới 2 rãnh kia nhỏ, vì vậy giảm đợc suất 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 nhng tính công nghệ kém hơn haidạng rãnh trên

3 6.Kết cấu cách điện rãnh

Dùng giấy cách điện có bề dày 0,2 mm , chiều cao 2 mm

3 7.Chiều rộng răng stato sơ bộ (b ZS )

Chiều rộng rãnh stato bZS đợc đợc xác định theo kết cấu, tức là xét đến:

độ bền của răng, giá thành của khuôn dập, độ bền của khuôn dập, độ bền củakhuôn và đồng thời đảm bảo mật độ từ thông qua răng BZS nằm trong phạm vichi phép, thờng BZS ≤ 2 Tesla

bZS =

C ZS

S

k B

t B

.

.

97 , 0 2 , 1

427 , 9 5 ,

k l B

h

2

10 4

10 002421 ,

- ls: chiều dài lõi sắt stao, đợc xác định ở 2.7

3 10.Đờng kính phía dới của rãnh stato

=

S

S ZS s s

Z

Z b h D

1

14 , 3 24

24 4 ) 6 0 2 05 , 72 ( 14 ,

+

−

trong đó:

- h4s: chiều cao miệng rãnh stato, đợc xác định ở 3.4

- D: đờng kính trong lõi sắt stato, đợc xác định ở 2.5

s

Z

Z b h D

14 , 3 24

24 4 ) 15 , 21 2 131 ( 14 ,

- hgs: chiều cao gông stato, đợc xác định ở 3.9

- Dn: đờng kính ngoài lõi sắt stato, đợc xác định ở 2.4

3 12 chiều cao rãnh stato

2

n rs

h D D

2

15 , 21 2 05 , 72

2 1 12

2 2

2 1

s s s s

d

+ +

+ π

= 0,5.1,9.(4,9 6,7) 38,1

8

) 7 , 6 9 , 4 (

14 ,

= + +

3 16 Kiểm tra hệ số lấp đầy

) (

cd rs

cd rA

ld S S

d u

) 66 , 4 1 , 38 (

655 , 0

24 9 , 4 ) 9 , 4 6 , 0 2 05 , 72 ( 14 , 3

) 2

'

mm Zs

Zs d d h D

zs

=

− + +

=

− + +

= π

) ( 9 , 3 14

, 3 24

24 7 , 6 ) 15 , 21 2 131 ( 14 , 3

14 , 3

) 2

''

mm Zs

Zs d h Dn

= +

'' '

mm b

h gs 2

δ

φ

10 97 , 0 4845 , 6 15 , 21 2

21 , 24

2 = (T)

97 , 0 4 , 0

427 , 9 5 , 0

S zs

k b

t B

Chơng 4

đợc xác định kích thớc Rôto

Kích thớc rôto (gông, rãnh, thanh dẫn lồng sóc và vành ngắn mạch) mộtmặt phụ thuộc vào mật độ từ thông cho phép của răng và gông rôto trong điềukiện ít tiếng ồn, mặt khác phụ thuộc vào yêu cầu vào năng lực quá tải của máy

điện Số rãnh Rôto ít (chọn ZR = 19 < ZR =24) có lợi cho việc đúc nhôm bằng

áp lực vào Rôto, đồng thời có thể đảm bảo thanh dẫn của lồng sóc rôto có tiếtdiện đủ lớn Chọn rãnh hình quả lê để đảm bảo độ bền khuôn dập và tiện choviệc đúc nhôm

4.1.Chiều cao miệng rãnh

ở động cơ công suất nhỏ, để đảm bảo độ bền của khuôn dập, chiều caomiệng rãnh nhỏ nhất lấy từ (0,3ữ0,4) mm, chọn h4R = 0,3 mm

4.2.Chiều rộng miệng rãnh

d2R

d1R

h12R hrR

h4R b4R

Chiều rộng miệng rãnh hở lấy bằng b4R = (1ữ1,5) mm, chọn b4R = 1,5 (mm)

4.3.Làm rãnh nghiêng

Để giảm tiếng ồn và mômen ký sinh, stato hoặc rôto động cơ điện rôtolồng sóc thờng làm rãnh nghiêng Với động cơ công suất nhỏ thờng làm rãnhnghiêng ở rôto, bớc nghiêng khoảng một bớc rãnh stato Khi rãnh nghiêng ởstato thì bớc nghiêng bằng khoảng một bớc rãnh rôto Hệ số rãnh nghiêng xét

đến sự giảm sức điện động cảm ứng trong một dây quấn do từ thông chính củadây quấn sinh ra, vì vậy có thể tính gần giống nh hệ số dây quấn rôto:

n

n dqR

n

Sin k

12 , 15 2

427 , 9

= : Độ nghiêng rãnh biểu thị bằng phân số của bớcrăng rôto

- bn : Độ nghiêng rãnh tính theo cung tròn của rôto

4.4.Dòng điện tác dụng trong thanh dẫn rôto

dqR R

dqA SA dm

I td

k z

k w m I k I

.

2

=

997 , 0 19

718 , 0 449 1 2 684 , 1 675 ,

trong đó:

- m =1: số pha

- wSA: số vòng của cuộn dây chính, đợc xác định ở 2.19

- kdqA: hệ số dây quấn stato, đợc xác định ở 2.15

- kdqR: hệ số dây quấn rôto, đợc xác định ở 4.3

- kI: hệ số phụ thuộc chủ yếu vào cosϕ của máy và đợc đợc xác địnhtheo hình 10-5 của [2]

R R

k l B

t l B

.

.

97 , 0 5 , 6 17 , 1

81 , 11 5 , 6 5 , 0

- lR: chiều dài lõi sắt rôto, lR = lS

4.7.Chiều cao gông rôto

hgR =

c R

gr l k

2

10 002421 ,

- lR: chiều dài lõi sắt rôto

4.8.Đờng kính phía trên rãnh rôto

z

z b h D

1

14 , 3 19

19 2 , 5 ) 3 , 0 2 3 , 0 2 05 , 72 ( 14 ,

- D: đờng kính trong lõi sắt stato, đợc xác định ở 2.5

- h4R: chiều cao miệng rãnh rôto, đợc xác định ở 4.1

- ZR: số rãnh rôto, đợc xác định ở 2.11

- bZR: chiều rộng răng rôto, đợc xác định ở 4.6

- δ: chiều dài khe hở không khí, đợc xác định ở 2.8

4.9.Đờng kính phía dới rãnh rôto

R

R zR gR

z

z b h

(

14 , 3 19

19 2 , 5 ) 2 , 14 2 6 , 21 ( 14 ,

- dt: đờng kính trong trục rôto, đợc xác định ở 2.10

- hgR: chiều cao gông rôto, đợc xác định ở 4.7

4.10.Chiều cao phần thẳng rãnh rôto

d b Z h d

4 1

5 , 0

14 , 3

) 6 , 3 2 , 5 ( 19 3 , 0 2 6 , 5 45 , 71 5 ,

trong đó:

- D’: đờng kính ngoài lõi sắt stato, đợc xác định ở 2.9

- h4R: chiều cao miệng rãnh rôto, đợc xác định ở 4.1

4.11.Chiều cao rãnh rôto

hrR = h12R + 0,5.(d1R+d2R) + h4R = 6 + 0,5.(5,6 + 3,6) +0,3 = 10,9 (mm)

4.12.Chiều cao rãnh rôto không kể chiều cao miệng rãnh:

= + +

4.14.Tính lại bề rộng răng rôto

) ( 41 , 4 19

24 6 , 5 ) 6 , 5 3 , 0 2 45 , 71 ( 14 , 3

) 2

1

mm Z

Zs d d h D b

R

R R R zR

19 6 , 3 ) 6 2 6 , 5 3 , 0 2 45 , 71 ( 14 , 3

) 2 2

2

mm Z

Z d h

d h D b

R

R R R R

R zR

h gR 2

δ

φ

10 97 , 0 65 2 , 14 2

21 , 24

81 , 11 4845 , 6 5 , 0

.

=

=

kc l b

t B

I

.

19

1 sin 2

69 ,

b2zR b1zR

ChƯơng 5

xác định trở kháng dây quấn Stato và rôto

Độ chính xác của tính toán động cơ điện dung phụ thuộc vào độ chính

xác của tính toán tham số Vì vậy, việc đợc xác định điện trở và điện khángdây quấn stato, rôto là rất quan trọng

5.1.Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato

2

) 83 , 0 2 205 , 7

Với: + β là hệ số bớc ngắn

+ hrs chiều cao rãnh stato, đợc xác định ở 3.12

5.2.Chiều dài trung bình 1/2 vòng dây quấn stato

ltb = lđ+l =13,135 + 6,5 = 19,64 (cm)

trong đó l là chiều dài lõi sắt stato

5.3.Tổng chiều dài dây dẫn của dây quấn Stato

LSA = 2.ltb wSA.10-2 =2.19,64.449.10-2 =176,2 (m)

trong đó wSA là số vòng của cuộn dây chính, đợc xác định ở 2.19

5.4.Điện trở tác dụng của dây quấn Stato

2 , 176 10

13 ,

26 , 13

dm

SA SA

, 1

2 1

4 1

1

2 785 , 0

b

h d

h d

b k

d

h

s

s s s

s s

rs

3

2 ).

2

6 , 0 4 , 6

25 , 0 4 , 6 2

2 785 , 0 ( 3

1 4 , 6 3

63 , 4

= 2 + 0 , 2 − 2 , 45 = − 0 , 25 (mm)

Với: + hn = 2 mm: chiều cao của nêm

+ bcd: chiều dày của giấy cách điện+ d1s: đờng kính dới của rãnh stato, đợc xác định ở 3.10

-

10 2

2 2

1 4

d h b

d h h

Hệ số λt phụ thuộc vào kích thớc máy điện (bớc răng, khe hở khôngkhí) và các số hiệu dây quấn Bề rộng miệng rãnh Stato và Rôto cùng có ảnhhởng nhất định đến từ tản tạp.

δ

λ

δ 9 ,

427 ,

5

5

4 4

4

S

S S s S

t

b t b

b

− + +

+ δ

δ

) 427 , 9

2 427 , 9 ( 3 , 0

2 5

3 , 0

2 5

=

− +

5

5

4 4

4

R

R R S R

t

b t b

b

− +

+ δ

δ

) 81 , 11

5 , 1 81 , 11 ( 3 , 0

5 , 1 5

3 , 0

5 , 1 5

=

− +

+

Q p

= 0,28(1- 0,6 9 , 279 )) 0 , 845

3

2 64 , 0 135 , 13 ( 5 , 6

8 ).

24

8 1

trong đó:

- QA: số rãnh mỗi cực của pha chính

- ZS: số rãnh stato, đợc xác định ở 2.11

- l: chiều dài lõi sắt stao, đợc xác định ở 2.7

- lđ: chiều dài phần đầu nối dây quấn stato, đợc xác định ở 5.1.1

2 ) 100

( 100

2

= 0,158 2 3 , 689 9 , 525

8 1

4845 , 6 ) 100

449 ( 100

x

dm

dm SA

5.12.Điện trở của phần tử rôto lồng sóc

) 2

(

R

v t

pt

Z

p Sin

r r

r

π +

=

= 2 4

4

10 2 , 2 ) 19

1 sin 2 (

10 705 , 0 2 45

65 23

1

85 , 58 14 , 3 23

1 10 ) (

.

v v R

V

b a Z

5.13.Điện trở của rôto đã quy đổi sang stato

r R =k12.r pt= 44,02.103.2,2.10-4 = 9,68(Ω)

trong đó: k12: Hệ số quy đổi điện trở rôto sang stato

k12 = 2

2 2

8

dqR R

dqA SA

k Z

k w m

2 2

2

10 02 , 44 997

, 0 19

718 , 0 449 1

Với: + m: số pha

+ wSA: số vòng của cuộn dây chính, đợc xác định ở 2.19+ kdqA: hệ số dây quấn stato, đợc xác định ở 2.15

+kdqR: hệ số dây quấn rôto, đợc xác định ở 4.3

5.14.Điện trở rôto tính theo đơn vị tơng đối

Tải bản FULL (44 trang): https://bit.ly/3c9zC5T

Dự phũng: fb.com/TaiHo123doc.net

dm

dm R R

U

I r

220

684 , 1 68 ,

R R

R

d

b S

d d

h

1

4 2

2 1 1

1

2 66 , 0 ) 8

1 (

3 , 0 1 6 , 5 2

5 , 1 66 , 0 ) 45 8

6 , 5 14 , 3 1 (

6 , 5 3

24 ,

= +

- h4R: chiều cao miệng rãnh rôto, đợc xác định ở 4.1

- d1R: đờng kính trên của rãnh rôto, đợc xác định ở 4.8

- SrR : tiết diện thanh dẫn rôto, đợc xác định ở 4.15

- h1R = h12r + 0,9.d2R = 6 + 0,9.3,6 = 9,24 (mm)

Với: + d2R: đờng kính dới của rãnh rôto, đợc xác định ở 4.9

+ h12R: chiều cao phần thẳng rãnh rôto, đợc xác định ở4.10

11 =11,9.011,3,.811,0678=3,1trong đó:

- δ: chiều dài khe hở không khí, đợc xác định ở 2.8

7 , 4 )

2 (

9 , 2

D l

Z

p Sin l Z

g R R

R

V

+ π

Tải bản FULL (44 trang): https://bit.ly/3c9zC5T

Dự phũng: fb.com/TaiHo123doc.net

= .lg24(,27,.558,1285) 1,254

) 19

1 sin 2 ( 65 19

85 , 58 9 , 2

2

= + π

.

dqR

dqA R S

S R R

k Z l

Z l

λ λ

997 , 0

718 , 0 (

19 845 , 64

24 845 , 64 374 ,

λ

S R

'

689 , 3

52 , 3 525 ,

5.20.Điện kháng stato tính theo đơn vị tơng đối

U I x

x

dm

dm RA

3850585