ĐỒ án điện tử CÔNG SUẤT đề tài THIẾT kế bộ CHỈNH lưu cầu BA PHA điều KHIỂN tốc độ ĐỘNG cơ điện một CHIỀU KÍCH từ độc lập

- Đạt được trạng thái làm việc với những thông số yêu cầu tốc độ, mô men, dòng điện động cơ, … cần phải tạo ra những đặc tính cơ nhân tạo của động cơ tương ứng.. từ dưới một cực từ ω của

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Đà Nẵng, tháng 02 năm 2023

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG

CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG

1.1 Tổng quan về động cơ điện một chiều kích từ độc

- Máy điện quay sử dụng điện một chiều, là thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng

- Làm việc ở chế độ động cơ khi E < U, lúc đó dòng điện Iư ngược chiều với E

- Dùng phổ biến trong công nghiệp, trong ngành giao thông vận tải và những nơi có yêu cầu điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong phạm vi rộng

- Đạt được trạng thái làm việc với những thông số yêu cầu tốc độ, mô men, dòng điện động

cơ, … cần phải tạo ra những đặc tính cơ nhân tạo của động cơ tương ứng

- Mỗi động cơ có một đặc tính cơ tự nhiên xác định bởi các thông số định mức và được sử dụng như loạt số liệu cho trước

- Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện có thể viết theo dạng thuận M = f(ω) của máy sản xuất.ω) của máy sản xuất.) hay dạng ngược ω) của máy sản xuất = f(ω) của máy sản xuất.M)

1.2 Cấu tạo và hoạt động

Cấu tạo

máy, trên đó có các cực từ chính, cực từ phụ và dây quấn kích từ Roto của máy điện một chiều(ω) của máy sản xuất.phần ứng) gồm có lõi thép, dây quấn phần ứng và cổ góp

Hình 1 Cấu tạo của động cơ điện một chiều 1- Cổ góp điện 2- Chổi than 3- Rotor 4- Cực từ 5- Cuộn dây kích từ 6- Stator 7- Cuộn dây phần ứng

Nguyên lý hoạt động

1

Khi dòng điện một chiều đi vào chổi than, do dòng điện chỉ đi vào thanh dẫn dưới cực N

và đi ra các thanh dẫn dưới cực S nên dưới tác dụng của từ trường sẽ sinh ra mô men có chiềukhông đổi làm quay máy Chiều của lực điện từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái

Bộ phận chỉnh lưu (ω) của máy sản xuất.chổi than cổ góp) đảo chiều dòng điện sau nửa vòng quay Dòng điệnluôn đi ra phía sau phần bên phải cuộn dây, dòng điện luôn đi ra phía trước nên mô men lực tạo

ra luôn hướng về một chiều quay

Khi động cơ làm việc, cuộn dây dẫn phần ứng chuyển động trong từ trường của phầncảm Trong chúng xuất hiện suất điện động cảm ứng, sinh ra dòng cảm ứng ngược chiều vớidòng điện đưa vào phần ứng, còn gọi là sức phản điện

Hình 1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều

1.3 Đặc điểm

- Nguồn cấp cho phần ứng và kích từ độc lập nhau

- Khi nguồn có công suất vô cùng lớn và điện áp không đổi thì có thể mắc kích từ song song với phần ứng, gọi là động cơ điện một chiều kích từ song song

- Ở động cơ điện một chiều kích từ độc lập, cuộn kích từ khởi động từ được cấp điện từ mộtnguồn điện tách biệt với nguồn điện cấp cho cuộn ứng Ở động cơ điện một chiều kích từ songsong, cuộn kích từ và cuộn ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn Trường hợp nguồn điện cócông suất lớn hơn nhiều so với công suất cơ thì tính chất động cơ sẽ tương tự

Hình 2 Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập

1.4 Phương trình đặc tính

Phương trình cân bằng điện áp

Uư =Eư +(ω) của máy sản xuất.Rư +Rf).(ω) của máy sản xuất.Iư )Trong đó:

Bao gồm:

rcf – Điện trở cực từ phụ (ω) của máy sản xuất.Ω))rcb – Điện trở cuộn bù (ω) của máy sản xuất.Ω))rct – Điện trở tiếp xúc của chổi than trên cổ góp rcf (ω) của máy sản xuất.Ω))

Rf – Điện trở phụ trong mạch phần ứng (ω) của máy sản xuất.Ω))

Iư – Dòng điện mạch phần ứng (ω) của máy sản xuất.A)

Eư – Sức điện đồng phần ứng động cơ (ω) của máy sản xuất.V)Được xác định theo công thức:

Eư = KФωω) của máy sản xuất.

Trong đó:

K =pN/2πa: hệ số cấu tạo của động cơ.a: hệ số cấu tạo của động cơ

Với:

p – Số đôi cực từ chính

N – Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng

từ dưới một cực từ (ω) của máy sản xuất.Wb)

Mô men điện từ của động cơ tỷ lệ với từ thông Фω và dòng điện phần ứng Iư:

M = KФωIư

Phương trình đặc tính cơ điện

ω) của máy sản xuất =ư – ư +

ư I ư Ф

đm Ф

đm

Từ phương trình chính, công thức tính sức điện động, công thức thể hiện mối quan hệ giữa

mô men điện từ và dòng điện phần ứng Iư Phương trình đặc tính cơ điện biểu thị quan hệ tốc độ

ω) của máy sản xuất là một hàm của mô men M:

ω) của máy sản xuất = Uư – R

ư +R

fư I ư

KФ đm KФФ đm

Dùng đơn vị tốc độ là vòng/phút, phương trình đặc tính cơ trở thành:

N = ω) của máy sản xuất 9,553

đm R ư

1.5 Đường đặc tính cơ và đặc tính cơ điện

Từ các phương trình đặc tính cơ-điện và phương trình đặc tính cơ Giả thiết phần ứng

được bù đủ và f = const, có thể vẽ các đặc tính cơ-điện và đặc tính cơ là những đường thẳng

Hình 3 Đường đặc tính

1.6 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ

Hình 4 Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở mạch phần ứng

Trong trường hợp này, tốc độ không tải lý tưởng:

U

m đm

ω 0 = KФФ đm m= const

có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng hơn tất cả các đường đặc tính

có điện trở phụ Khi mắc nối tiếp điện trở vào phần ứng, càng lớn thì độ dốc của đường đặc

tính, số vòng quay và tốc độ động cơ càng giảm Phạm vi điều chỉnh hẹp và tỉ lệ thuận với tải,

không thực hiện được ở vùng gần tốc độ không tải Điều chỉnh có tổn hao lớn, thường chỉ dùng

để làm điện trở điều chỉnh tốc độ ở chế độ làm việc lâu dài

Thay đổi từ thông

Ta có:

5

Hình 5 Đặc tính cơ và đặc tính cơ điện của ĐCĐ 1 chiều kích từ độc lập khi giảm từ thông

Tốc độ không tải lý tưởng:

đm

0 =

Độ cứng đặc tính cơ:

= − ( Ф)2

ư

Khi từ thông thay đổi:

- Dòng điện ngắn mạch không đổi:

đm

Thay đổi điện áp động cơ

Để điều chỉnh điện áp động cơ một chiều cần nguồn riêng có U điều chỉnh được Các bộnguồn điều áp như: máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại từ… Nguồn

có công suất hữu hạn so với động cơ, các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều củalưới điện thành dòng một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động phù hợp theo yêu cầu

Hình 6 Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập dùng bộ biến đổi điều khiển điện áp phần ứng

| |

Hình 7 Quá trình thay đổi tốc độ khi điều chỉnh điện áp

Trong khi giảm tốc độ theo cách giảm điện áp phần ứng, giảm mạnh điện áp, chuyển

nhanh từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp Cùng với quá trình giảm tốc có thể xảy ra quá trình

hãm tái sinh Trên hình 9, động cơ đang làm việc tại điểm A với tốc độ lớn ω) của máy sản xuất.A trên đặc tính cơ

1 ứng với điện áp U1 Giảm mạnh điện áp phần ứng từ U1 xuống U3 Động cơ chuyển điểm

làm việc từ điểm A trên đường 1 sang điểm E trên đường 3 (ω) của máy sản xuất.chuyển ngang với ω) của máy sản xuất.A=ω) của máy sản xuất.E) ω) của máy sản xuất.E

lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω) của máy sản xuất.03 của đặc tính cơ 3 nên động cơ sẽ làm việc ở trạng tháihãm tái sinh trên đoạn EC của đặc tính 3

Khi thay đổi phần ứng (ω) của máy sản xuất.thay đổi theo chiều giảm điện áp), từ thông của động cơ không đổi, độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc độ không tải lí tưởng ω) của máy sản xuất 0 = Φ

thay đổi tùy thuộc

7

vào giá trị điện áp phần ứng Họ đặc tính mới song song và thấp hơn đặc tính cơ tự nhiên, vùng

điều khiển tốc độ nằm dưới tốc độ định mức Tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh bị giới hạn

bởi yêu cầu về sai số tốc độ và về mô men khởi động Khi mô men tải là định mức thì các giá

trị lớn nhất và nhỏ nhất của tốc độ

đm

=

0 − | |

Để thoả mãn khả năng quá tải thì đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh phải có mô men ngắn mạch: = = đm Trong đó là hệ số quá tải về

mô men Vì họ đặc tính cơ là các đường thẳng song song nhau, đặc tính cơ:

1

=

đm

( − 1)

| |

Hình 8 Đặc tính cơ quá trình thay đổi điện áp

D phụ thuộc tuyến tính vào giá trị của độ cứng Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ bằng

các thiết bị nguồn điều chỉnh, điện trở tổng mạch phần ứng gấp hai lần điện trở phần ứng động

Tải có đặc tính mô men không đổi, giá trị phạm vi điều chỉnh tốc độ cũng không vượt quá

10 Đối với các máy có yêu cầu cao về dải điều chỉnh và độ chính xác duy trì tốc độ làm việc,

việc sử dụng các hệ thống hở như trên là không thoả mãn được

Trong phạm vi phụ tải cho phép có thể coi đặc tính cơ tĩnh của hệ truyền động một chiều

kích từ độc lập là tuyến tính Khi điều chỉnh điện áp phần ứng, độ cứng có đặc tính cơ trong

toàn dải như nhau, độ sụt tốc tương đối đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều

chỉnh Đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh mà sai số tốc độ không vượt quá giá trị sai số

cho phép, hệ truyền động làm việc với sai số luôn nhỏ hơn sai số cho phép trong toàn bộ dải

điều chỉnh Sai số tương đối của tốc độ ở đặc tính cơ thấp nhất:

Các giá trị đm , 0 , là xác định, giá trị tối thiểu của độ cứng đặc tính cơ với sai số không vượt quá giá trị cho phép Trong đa số

các trường hợp cần xây dựng các hệ truyền động điện kiểu vòng kín.

Trong quá trình điều chỉnh tốc độ và mô men nằm trong hình chữ nhật bao bởi các đường thẳng = đm , = đm và các trục tọa độ Tổn hao

năng lượng là tổn hao trong mạch phần ứng nếu bỏ qua các tổn hao không đổi trong hệ:

Ở chế độ xác lập có mô men động cơ bằng mô men tải trên trục: ∗ = ∗ và gần đúng với

η =

∗ + ∗ ( ∗ ) −1

1.6.4 Kết luận

Mỗi phương pháp điều chỉnh tốc độ đồng cơ đều có ưu điểm, nhược điểm riêng và phù

hợp với từng loại động cơ, tùy vào điều kiện và mục đích sử dụng khác nhau Trong đề tài này,

phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp là phù hợp với mục tiêu đề tài

9

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT VỀ CHỈNH LƯU CẦU BA PHA

2.1 Chỉnh lưu không điều khiển

Sơ đồ và dạng sóng

Hình 11 Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển

Hình 12 Dạng sóng của sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển

Nguyên lý hoạt động

- Khi θ1 < θ < θ2: Điện áp pha a cao nhất, pha b thấp nhất D1, D6 mở (ω) của máy sản xuất.D6, D1)

- Khi θ2 < θ < θ3: Điện áp pha a cao nhất, pha b thấp nhất D1, D2 mở (ω) của máy sản xuất.D1, D2)

- Khi θ3 < θ < θ4: Điện áp pha b cao nhất, pha c thấp nhất D3, D2 mở (ω) của máy sản xuất.D2, D3)

- Khi θ4 < θ < θ5: Điện áp pha b cao nhất, pha a thấp nhất D3, D4 mở (ω) của máy sản xuất.D3, D4)

- Khi θ5 < θ < θ6: Điện áp pha c cao nhất, pha a thấp nhất D4, D5 mở (ω) của máy sản xuất.D4, D5)

- Khi θ6 < θ < θ7: Điện áp pha c cao nhất, pha b thấp nhất D5, D6 mở (ω) của máy sản xuất.D5, D6) Điện

Thông số của sơ đồ

Điện áp trung bình trên tải:

I Dhd = √3Điện áp ngược cực đại của van:

2,45

U ND = √2√3U 2f = 2,45.U 2f = (2,34)U d

Công suất biến áp:

SBA =1

+

2 = 1,05U d I d 2

Hình 13 Sơ đồ động lực chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển đối xứng

11

Hoạt động của chỉnh lưu cầu ba pha có điều khiển đối xứng

Hình 14 Giản đồ các đường cong cơ bản chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng và điện áp tải khi góc mở =60 0 , =90 0

Dòng điện chạy qua tải là dòng điện chạy từ pha này đến pha kia, tại mỗi thời điểm cần mở thyristor, cần cấp hai xung điều khiển đồng thời (ω) của máy sản xuất.một xung ở nhóm anod (ω) của máy sản xuất.+), một xung ở nhóm catod (ω) của máy sản xuất.-)) Ví dụ hình 14 tại thời điểm t1 trên hình cần mở Thyristor T1 của pha A phía anod, cần cấp xung X1, đồng thời tại đó ta cấp xung X4 cho Thyristor T4 của pha B phía catod, các thời điểm tiếp theo cũng tương tự Thứ tự cấp xung điều khiển cần tuân thủ theo đúng thứ tự pha Khi cấp đúng các xung điều khiển, dòng điện sẽ chạy từ pha có điện áp cao hơn về pha có điện áp thấp hơn Trong khoảng thời gian t1 ÷ t2 pha A có điện áp cao hơn, pha B có điện áp thấp hơn, mở thông T1, T4 dòng điện được chạy từ A về B Khi góc mở van nhỏ hoặc điện cảm lớn, mỗi khoảng dẫn của một van trong nhóm này (ω) của máy sản xuất.anod hay catod) có hai van của nhóm kia đổi chỗ cho nhau Điều này có thể thấy rõ trong khoảng t1 ÷ t3 như trên hình Thyristor T1 nhóm anod dẫn, nhóm catod T4 dẫn trong khoảng t1 ÷ t2 còn T6 dẫn tiếp trong khoảng t2 ÷ t3.

Điện áp ngược các van phải chịu ở chỉnh lưu cầu ba pha bằng 0 khi van dẫn và bằng điện áp dây khi van khóa Ví dụ cho van T1, trong khoảng t1 ÷ t3 van T1 dẫn điện áp bằng 0, trong khoảng thời gian t3 ÷ t5 van T3 dẫn, T1 chịu điện áp ngược U BA , đến khoảng t5

÷ t7, van T5 dẫn T1 chịu điện áp ngược U CA

Khi góc mở các Thyristor bằng góc α > 600 và các thành phần điện cảm của tải quá nhỏ,

với tải thuần trở) Trong các trường hợp này, dòng điện chạy từ pha này về pha kia, do các van

của các hình vẽ), cho tới khi các điện áp dây đổi dấu, các van bán dẫn có phân cực ngược nênchúng tự khóa

Sự phức tạp của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng là cần phải mở đồng thời haivan theo đúng thứ tự pha, gây khó khăn khi chế tạo, vận hành và sửa chữa Để đơn giản hơnngười ta sử dụng điều khiển không đối xứng

Điện áp trung bình trên tải:

U d = 3√6 U 2 cosα

Trị dòng điện trung bình qua tải:

d

2.3 Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng

Hoạt động của chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng

Sóng điện áp tải Ud (ω) của máy sản xuất.đường cong nét đậm thứ hai trên hình), khoảng dẫn các van bán dẫn T1,T2, T3, D1, D2, D3 Các tisisto được dẫn thông từ thời điểm có xung mở cho đến khi mở Tisistocủa pha kế tiếp Ví dụ T1 mở thông từ t1 (ω) của máy sản xuất.thời điểm phát xung mở T1) tới t3 (ω) của máy sản xuất.Thời điểm phát xung

mở T2) Trong trường hợp điện áp tải gián đoạn, Tisisto được dẫn từ thời điểm có xung mở đếnkhi điện áp dây đổi dấu Các diot tự động dẫn thông khi điện áp đặt lên chúng thuận chiều Ví dụD1 phân cực thuận trong khoảng t4 ÷ t5 và từ pha C về pha A trong khoảng t5 ÷ t6

Chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển không đối xứng có dòng điện và điện áp tải liên tục khi

dòng điện và điện áp gián đoạn

Theo dạng sóng điện áp tải ở trên trị số điện áp trung bình trên tải bằng 0 khi góc mở đạt

pha

Việc kích mở các van điều khiển trong chỉnh lưu cầu ba pha dễ hơn, nhưng các điều hòabậc cao của tải và của nguồn lớn hơn

U tb = 3

2 √3Uf(ω) của máy sản xuất.max)(ω) của máy sản xuất.1+cosα) = 2 3Uday(ω) của máy sản xuất.max)(ω) của máy sản xuất.1+cosα)

So với chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển đối xứng, trong sơ đồ này việc điều khiển các vanbán dẫn được thực hiện đơn giản hơn Có thể coi mạch điều khiển của bộ chỉnh lưu này nhưđiều khiển một chỉnh lưu tia ba pha

13

Chỉnh lưu cầu ba pha hiện nay là sơ đồ có chất lượng điện áp tốt nhất, hiệu suất sử dụng biến áp tốt nhất, cũng là sơ đồ phức tạp nhất.

Điện áp trung bình trên tải:

U d = 3

2 √6 U.(ω) của máy sản xuất.1 + cosα)

Hình 15 Giản đồ các đường cong cơ bx ản chỉnh lưu cầu ba pha

điều khiển không đối xứng

Trong đó:

: Điện áp tải của van

K nv = √6 là hệ số điện áp ngược.

K u = 3√6 là hệ số điện áp tải.

Điện áp ngược của van cần chọn:

Unv = KdtU.Ulv=1,8.230,38=414,684 ≈ 415 Trong đó: K dtU = 1,4÷1,8 là hệ số dự trữ điện áp, thường chọn lớn hơn 1,6.

0,83.220

đm

Dòng làm việc của van được tính theo dòng hiệu dụng:

Trong đó:

1

K hd = √3 : hệ số dòng hiệu dụng cầu ba pha.

Chọn điều kiện làm việc của van có cánh tỏa nhiệt và đầy đủ diện tích tỏa nhiệt; Không có quạt

đối lưu không khí, với điều kiện có dòng định mức của van cần chọn:

Với các thông số tính được ở trên ta chọn được Thyristo loại HTS80/60UG1 có các thông số:

Dòng điện của xung điều khiển Iđk 150 mA

oC

3.2 Tính toán máy biến áp chỉnh lưu

Để chọn các thiết bị mạch động lực cũng như mạch bảo vệ, ta cần xác định điện áp ra của bộbiến đổi Thyristor

Chọn máy biến áp 3 pha 3 trụ sơ đồ đấu dây ΔU/Y làm mát bằng không khí tự nhiên:

Công suất biểu kiến của máy biến áp:

Sba = Ks Pd = Ks đm = 1,05 15.10 3 ≈ 18976 [VA]

Điện áp pha sơ cấp máy biến áp:

Up = 380 [ V ]

Udo cos αmin =Ud +2 ΔUUv +ΔUUdn + ΔUUba

Trong đó:

ΔUUdn ≈ 0 là sụt áp trên dây nối

ΔUUba = ΔUUr + ΔUUx là sụt áp trên điện trở và điện kháng của máy biến áp

Chọn sơ bộ:

ΔUUba = 6% Ud = 6% 220 = 13,2

17

Từ phương trình cân bằng điện áp khi có tải ta có:

Trong đó : K u =3√6 là hệ số điện áp của sơ đồ.

Dòng điện hiệu dụng thứ cấp của máy biến áp:

K Q : Hệ số phụ thuộc phương thức làm mát, lấy K Q = 6 (ω) của máy sản xuất.biến áp khô K Q = 5 ÷ 6)

m : Số pha máy biến áp (ω) của máy sản xuất.m=3)

f : tần số nguồn điện xoay chiều (ω) của máy sản xuất.f = 50hz)

Đường kính trụ :

d = √4 π = √4.67,48π = 9,26 [cm]

Chuẩn đoán đường kính trụ tiêu chuẩn d = 9,3 [cm]

Chọn loại thép kỹ thuật điện, các lá thép có độ dày 0,5mm

Chọn tỷ số :

m = ℎ

= 2,5 => h = 2,5.d = 2,5.9,3 = 23,3 [cm]

(ω) của máy sản xuất.thông thường m = 2 ÷ 2,5, chọn m = 2,5, Chọn chiều cao trụ h = 24 cm)

Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp:

18

Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp:

Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong máy biến áp

Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:

1 18,4

S1 = 1 = 2,75 = 6,66 [mm 2

Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B

Kích thước dây có kể cách điện:

Tiết diện dây dẫn thứ cấp của máy biến áp:

S2 = 2 = 2,75 = 24,38 [mm 2

Chọn dây dẫn có tiết diện chữ nhật, cách điện cấp

B Kích thước dây có kể cách điện:

Kết cấu dây quấn sơ cấp:

Thực hiện dây quấn kiểu đồng tâm bố trí theo chiều dọc trục

Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp:

W 11 = ℎ−2ℎ = 24−2.1,5 0,95 = 33 [vòng]

Trong đó:

= 0,95 là hệ số ép chặt

h là chiều cao trụ (ω) của máy sản xuất.cm)

cấp Chọn sơ bộ khoảng cách điện gông: 1,5 cm Tính sơ bộ số

lớp dây ở cuộn sơ cấp:

[cm] Đường kính trong của ống cách điện:

Bề dày cuộn sơ cấp:

[cm] Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp:

Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp:

Dtb1= 1+ 1 = 11+12,92 = 11,96 [cm]

Chiều dài dây quấn sơ cấp:

cấu dây quấn thứ cấp:

20Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp:

70 vòng được chia thành 2 lớp, lớp đầu mỗi lớp có 35 vòng, lớp thứ 2 có: 75-35 =35 [vòng]

Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp:

Bề dầy của cuộn thứ cấp:

Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp:

Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp:

Dtb2= 2+ 2 = 14,92+16,96 = 15,94 [cm]

Chiều dài dây quấn thứ cấp:

l2 = πa: hệ số cấu tạo của động cơ W2.Dtb2 = πa: hệ số cấu tạo của động cơ 70 15,94 = 3505 cm = 35,05 [m]

Đường kính trung bình các cuộn dây:

Với đường kính trụ là d = 9,3cm ta có số bậc là 5 trong nửa tiết diện trụ.

Tính toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ:

Tiết diện hiệu quả của trụ:

= 0,95

- hệ số hiệu quả

Tổng chiều dày của các bậc thang hình trụ:

Để đơn giản trong chế tạo, chọn gông có tiết diện hình chữ nhật có các kích thước sau: Chiều

Chiều cao của gông bằng chiều rộng tập lá thép thứ nhất của trụ: a = 8,5 [cm]

Tiết diện gông:

Khoảng cách giữa hai tâm trục:

Tính khối lượng của sắt

Thể tích của trụ:

Thể tích của gông:

Khối lượng của trụ:

Tính toán thông số của máy biến áp:

ΔUUr = RBA.Id = 0,053.82,14 = 4,353 [V]

Điện kháng máy biến áp quy đổi về thứ cấp:

XBA = 8.πa: hệ số cấu tạo của động cơ.2.(ω) của máy sản xuất.W2)2.(ω) của máy sản xuất. h r )(ω) của máy sản xuất.a12 + B d1 + B d 2 ).ω) của máy sản xuất 10 -7

qđ

3

= 8 πa: hệ số cấu tạo của động cơ.2 702.(ω) của máy sản xuất.

6,99).(ω) của máy sản xuất.0,01+

0,96+1,02

3 20,48

Sụt áp trên máy biến áp:

ΔUU BA = √ΔUrUr 2 + ΔUrUx2 = Điện áp động cơ khi góc

Tổn hao có tải có kể đến 15% tổn hao phụ:

0 = 1,3 ( 2 + 2) = 1,3.1,15.(ω) của máy sản xuất.29,48.0.8 2 +48,37.1,04 2 ) = 106,42 [W]

ΔUP% = P 100 = 106,42 100 = 0,56 [%]

Điện áp ngắn mạch tác dụng:

Hiệu xuất máy biến áp:

3.3 Thiết kế cuộn kháng lọc

Xác định góc mở cực tiểu và cực đại

nmin.

Ta có: αmax = arcos = arcos( ) (ω) của máy sản xuất.1)

2,34

2

Cho dải điều chỉnh