Luận văn tối Ưu hoá kích thước lá thép stato và rôto Động cơ không Đồng bộ xoay chiều ba pha rôto lồng sóc theo hiệu suất

Luận văn thạc sỹ khoa học 11 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Chuongl: TONG QUAN VE TON HAO VÀ HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ KHONG DONG BO BA PHA ROTO LONG SÓC 1.1Sự cần thiết phải nâng cao hiệu s

Trang 1

BA PHA ROTO LONG SOC THEO HIEU SUAT

NGUYEN THI MINH HIEN

HA NOT 2006

Trang 2

Luận văn thạc sỹ khoa học 3 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN

lôi xin cam đoan nhưng kết quả nghiên cứu được trình bẩy trong luận văn là do chính bản thân tôi thực hiện

Hà nội ngày 20 tháng 12 năm 2006

Aguyễn Thị Minh Hiển

Trang 3

pha röfo lỗng súc

1.1 Sự cân thiết phảš nâng cao hiện suất

1.2 Tén hav trong déng co KDB 3 pha réto ling séc

Chương 2: Phương pháp thiết

2.1 Cơ sở lý thuyết về thiết kế tối wu

2.2 Các phương pháp tính tối tru

3.3.1 Nhâm phương pháp tùn kiếm Loàn cục

2.2.1.1 Phương pháp duyệt toàn bộ trên lưới đều ¬

Trang 4

M6 DAU

Xã hội không ngừng phát triển, sinh hoạt của nhân dân không ngừng được nâng cao nén cẩn phát triển nhiều loại máy điện mới lốc độ phát triển

của nền sản xuất công nông nghiệp của một nước đồi hỏi một tốc dé phát triển

tương ứng của ngành công nghiệp điện lực, nhất là ngành chế tạo máy điện

Động cơ diện là loại máy điện xoay chiều đồng vai trồ trong một phần

phái mình tiến bộ của KHKT và là thiết bị điện được sử dụng rộng rãi nhất trong hệ thống công nghiệp và thương rnại với chức năng biến đổi năng lượng

điện thành năng lượng cơ, chúng trở nên đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân

Động cơ KĐB ba pha đặc biệt là động cơ KĐB ba pha rôto lồng sốc được

dùng phổ biến trong công nghiệp (vì có ưu điểm là độ tin cậy cao, giá thành

thấp, trọng lượng nhẹ, kết cấu đơn giản, chấc chắn, dễ sửa chữa và bảo dưỡng),

với dải công suất từ hàng trăm Watis đến Mcgawatis và là bộ phận chính trong

hệ truyền động

Từ năm ¡990 trở về trước, hiệu suất của ĐC là chỉ tiêu thứ yếu Vào

những năm 90 của thế kỷ 20 thì hiệu suất của động cơ mới được quan tâm, trong khoảng thời gian này, trên thế giới đã xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu thiết kế tối ưu hiệu suất động cơ và đã mang lại nhiều kết quả đáng kể

Hiện nay nguồn năng lượng trên thé giới bị cạn kiệt dẫn và do sự tăng giá của năng lượng nói chưng nên hiệu suất ĐC đã dần trở thành tiêu chí áp dung trong

ngành công nghiện Nó sẽ mang lại lợi ích rất lớn không chỉ vẻ mặt tiết kiệm năng lượng và kinh tế mà còn giảm đáng kể hiệu ứng nhà kính

Do vậy, nâng cao hiệu suất của ĐC trổ nên vô cùng cần thiết Có rất

nhiều biện pháp để nâng cao hiệu suất của ĐC như công nghệ chế tạo phù hợp,

thay đổi vật liệu chế tạo ngày càng mới, thay đổi các thông s ấu (cấu trúc

răng, rãnh, khe hở không khí ) hoặc sử dụng thuật toán thiết kế để giảm nhỏ

tốn hao

Trang 5

Chuongl: TONG QUAN VE TON HAO VÀ HIỆU SUẤT ĐỘNG CƠ

KHONG DONG BO BA PHA ROTO LONG SÓC

1.1Sự cần thiết phải nâng cao hiệu suất

* Nhu câu chung của toàn thế giới:

'Theo đánh giá của bộ Hoa Ky (United States Department of Lingnery) da

có hơn một tỷ động cơ đước sử dụng trong công việc hàng ngày, trong đó có từ

70 -904bđược đùng trong công nghiệp

Với hệ thống công suất diện của Mỹ khoảng 700 QW thì 60% nguồn

công suất này được sử dụng cho động cơ một pha và ba pha.TỔn hao của động

cơ hàng năm (chỉ tính riêng nước Mỹ) gần 400 1ÿ kWh và lính ra tổn thất của

nó gần 3 1ÿ đô la cho một năm [8]

Vì thế nếu có giảm thấp nhất sự tiêu thụ năng lượng của động cơ nói chung và động cơ KĐH ba pha nói riêng sẽ là nguồn tiết kiệm năng lượng quan

trọng nhất 'Ihậm chí chỉ cần tăng một phần nhỏ hiệu suất của động cơ sẽ rất có

ý nghĩa trong việc tiết kiệm năng lượng và tác động đến nền kinh tế

Đừng trước vấn để đó tại Mỹ tiêu chuẩn hiệu suất cho hấu hết các dãy

động cơ điện áp thấp dã dược thông qua vào 10/1997 trên NEMA (National

Electrical Manufacturcs Associadon) MGI-1993, phần 15.59 và dược so sánh

với dấy tiêu chuẩn đã và đang hiện hành tại Mỹ [13] ( bảng 1-1)

Trang 6

Chương 3 Xác định sức từ động trên lá thép và hiệu suất của động, cơ

không đồng bộ xoay chiều ba pha rôto lồng sóc 49

3.1 Xây đựng thuật toán tối ru kích thước lá thép theo xức tit ding 49

3.1.2 Kết quả tính FGÄN, à cài 57

3.3 Xây dụng đặc tính làm việc về khôi động wa OL

3.2.4 Lhudt toán xây đựng đặc tính làm việc we bE

Trang 7

1 Bangl-1 Tiéu chuẩn về hiệu suất của dong co NEMA 13

2 _ BảngI-2: Dự thảo tiêu chuẩn mới về hiệu suất của động 16

cơ KĐB ba pha kiểu P44

3 Bảng 1-3: Tiêu chuẩn Việt Nam1987-1994 và TCVN 17

315-85 cla động cơ KĐB ba pha kiểu IP44

4 Bảng 1-4: Tỷ lệ phân phối trung bình các thành phân tổn — 4g

hao của động cơ

Bảng 1-5: Gía trị biến, hàm mục tiêu và ràng buộc trong

Š thiết kế tối ưu của tác giả và thiết kế ban đầu cho ĐC 33

Trang 8

4 | Iình 1-4: quan hệ giữa các biến và công suất ra 33

a- cos vi dong dign

3 | Hình 1-4: quan hệ giữa các biến và công suất ra 33

ÿ- hiệu suất và hệ số trượt

6 _ | Hình 1-4 quan hệ giữa các biến và công suất ra 34

c- mémen

g | Hinh 1-5.h Đường cong B-H của thép 8050 và 35

5350H

pháp duyệt toàn bộ trên lưới đều

13 |Tlình 3-4: Kích thước tối ưu lá thép stato s0

14 | Hình 3-5: Kích thước tối ưu lá thép rôto 60

1s | Hình 3-6 Mạch điện thay thế của động co KDB 64

Trang 9

Luận văn thạc sỹ khoa học 10 'Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Với sự phát triển nhanh chồng của kĩ thuật máy tính, một cuộc cách

mang kĩ thuật trong công tác thiết kế và chỉ đạo sản xuất ra sản phẩm bùng nổ

và đang được ứng dụng rộng rãi

Do kĩ thuật thiết kế dựa vào máy tính CAD kết hợp được đặc điểm tính nhanh và chính xác của máy tính với năng lực phân tích tổng hợp của người

thiết kế nên gia tăng quá trình thiết kế, rút ngắn thời gian thiết kế, nâng cao chất lượng sản phẩm, thích ứng với yêu cầu đa dạng của sản phẩm có sản lượng

ít So với thiết kế cũ theo kinh nghiệm thì giá thành chế tạo sản phẩm giảm xuống rất nhiều, rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất và nâng cao năng lực sản xuất nhiều lần

Với những phân tích trên, luận văn sử dụng (buát toán thiết kế tất ưu

kích thước lá thép theo sức từ động, nhằm giảm tổn hao sắt và tổn hao đồng,

nâng cao hệ số cos@ và hiệu suất của ĐC Với mục dích đó, trong luận văn đã

sử dụng công cụ máy tính để xây dựng thuật toán tĩnh toán tự động, vì vậy việc

thiết kế cố thể linh hoạt hơn, giám thời gian thiết kế và có thể ứng dụng vào sản

xuất ĐC điện trong các nhà máy chế tạo

Ban luận văn bao gồm ba chương

Chương 1: Tổng quan về tổn hao và hiệu suất động cơ không đông bộ

ba pha rôto lầng sóc

Chương 2: Phương pháp thiết kế tối ưu

Chương 3 Xúc định sức từ động trên lá thép và hiệu suấi của động cơ

không đồng bộ xoay chiều ba pha rôfo lông sóc

Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo bộ môn Thiết Dị Điện - Điện TỦ, trung

tâm Pao ‘Tao & Béi Dưỡng SĐH trường ĐHBK Hà Nội và cô giáo TS.Nguyễn

Lông Thanh đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Trong thời gian cổ bạn, bản luận văn không thể tránh khỏi thiếu sói Rất

mong sự đóng gốp ý kiến của thầy, cô và các bạn đồng nghiệp

Trang 10

M6 DAU

nhiều biện pháp để nâng cao hiệu suất của ĐC như công nghệ chế tạo phù hợp,

thay đổi vật liệu chế tạo ngày càng mới, thay đổi các thông s ấu (cấu trúc

răng, rãnh, khe hở không khí ) hoặc sử dụng thuật toán thiết kế để giảm nhỏ

tốn hao

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

a- cos vi dong dign

c- mémen

5350H

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

a- cos vi dong dign

c- mémen

5350H

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Trang 31

M6 DAU

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Tiêu đề	Tối ưu hoá kích thước lá thép stato và rôto động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha rôto lồng sóc theo hiệu suất
Tác giả	Nguyễn Thị Minh Hiển
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật điện
Thể loại	Luận văn thạc sỹ
Năm xuất bản	2006
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	180,63 KB