1 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng Đề Tài ỨNG DỤNG PHẦN MỀM GUIDE TRONG MATLAB ĐỂ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SÓC Sinh Viên: Nguyễn Văn Ngọc Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 Đặc điểm kết cấu máy điện không đồng 1.1.1 Nguyên lý làm việc kết cấu máy điện không đồng 1.1.2 Kết cấu máy điện không đồng 12 1.2 Vật liệu sử dụng chế tạo máy điện không đồng 16 1.2.1 Cấu tạo động không đồng 16 1.2.2 Stator (phần tĩnh) 17 1.2.3 Rôto (phần quay) 19 1.3 Bài toán tự động thiết kế động không đồng 20 1.3.2 Nội dung toán thiết kế động không đồng 21 1.4 Cơ sở liệu bảo đảm công việc tự động thiết kế máy điện không đồng 23 1.4.1 Tổng quan 23 1.4.2 Cơ sỡ liệu tính toán thiết kế động không đồng 23 CHƢƠNG 2: 34 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB 34 2.1 Công matlab khả xây dựng chƣơng trình tự động thiết kế máy điện môi trƣờng matlab 34 2.1.1 Công matlab 34 2.1.2 Khả xây dựng chương trình tự động thiết kế máy điện môi trường matlab 36 2.2 Các phép toán Matlab ứng dụng để thiết kế tự động máy điện 37 2.2.1 Các toán tử số học (Arithmetic Operators) 37 2.2.2 Toán tử quan hệ (Relational Operators): 38 2.2.3 Toán tử logig (Logical Operators): 39 2.2.4 Ký tự đặc biệt (Special Characters): 39 2.2.5 Dấu „:‟ 40 Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 2.2.6 Lệnh INPUT 40 2.2.7 Lệnh IF …ELSEIF …ELSE 42 2.2.8 Một số hàm lượng giác: 42 2.2.9 Lệnh LOG 43 2.2.10 Lệnh LOG2 43 2.2.11 Lệnh LOG10 43 2.2.12 Lệnh ROUND 43 2.2.13 Lệnh SQRT 44 2.2.14 Lệnh FPLOT 44 2.2.15 Lệnh NUM2STR 44 2.2.16 Lệnh STR2NUM 45 2.3 Xây dựng lƣu đồ thuật toán thiết kế động không đồng môi trƣờng matlab 45 2.3.1 Lưu đồ thuật toán thiết kế động không đồng 45 2.3.2 Giải thích lưu đồ thuật toán 47 CHƢƠNG : 49 ỨNG DỤNG MATLAB XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 49 3.1 Xây dựng sở liệu đảm bảo việc tự động thiết kế máy điện không đồng matlab 49 3.1.1 Cơ sở liệu phần tính toán kích thước yếu 49 3.1.3 Cơ sở liệu phần tính toán thông số Stator 50 3.1.3 Cơ sở liệu phần tính toán thông số Rotor 51 3.1.4 Cơ sở liệu phần tính toán thông số mạch từ 52 3.1.5 Cơ sở liệu phần tính toán tham số động chế độ định mức 53 3.1.6 Cơ sở liệu phần tính toán tham số động chế độ định mức 54 3.1.7 Cơ sở liệu phần tính toán đặc tính làm việc 54 3.1.8 Cơ sở liệu phần tính toán đặc tính khởi động 56 Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 3.1.9 Cơ sở liệu phần tính toán nhiệt 56 3.1.10 Cơ sở liệu phần tính toán vật liệu tác dụng tiêu sử dụng 57 3.2 Chƣơng trình chƣơng trình xác định tham số kết cấu 59 3.2.1 Giao diện nhập thông số đầu vào di chuyển đến giao diện tính toán chi tiết 59 3.2.2 Chương trình tính toán kích thước yếu 错误!未定义书签。 3.2.3 Chương trình tính toán Stator 错误!未定义书签。 3.2.4 Chương trình tính toán Rotor 错误!未定义书签。 3.2.5 Chương trình tính toán thông số mạch từ 错误!未定义书签。 3.3 Chương trình chương trình xác định tham số sơ đồ thay 错误!未定义书签。 3.3.1 Tham số động chế độ định mức 错误!未定义书签。 3.3.2 Chương trình tính toán tổn hao 错误!未定义书签。 3.4 Chƣơng trình xác định đặc tính chất lƣợng 错误!未定义书签。 3.4.1 Chương trình tính toán đặc tính làm việc động 错误!未定义书签。 3.4.2 Chương trình tính toán đặc tính khởi động 错误!未定义书签。 3.4.3 Chương trình tính toán nhiệt 错误!未定义书签。 3.4.4 Chương trình tính toán vật liệu tác dụng 错误!未定义书签。 3.5 Kết thử nghiệm cho số loại công suất 60 3.5.1 Xác định khích thước chủ yếu 60 3.5.2 Dây quấn, rãnh stato khe hở không khí 62 3.5.3 Dây quấn, rãnh gông rôto 68 3.5.4 Tính toán mạch từ 72 3.5.6 Tổn hao thép tổn hao 79 3.4.7 Đặc tính làm việc 81 3.5.8 Tính toán đặc tính khởi động 85 Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 3.5.9 Tính toán nhiệt 90 LỜI NÓI ĐẦU Cơ sở khoa học Động điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất đại Vì vậy, thiết kế động điện phải đảm bảo chất lượng, độ tin cậy cao giá thành phải phù hợp Đi đôi với sử dụng, bảo trì sửa chữa động điện vấn đề cần thiết Tuy nhiên việc thiết kế động điện nói chung động không đồng nói riêng qua nhiều bước tính toán tay nhiều thời gian Cho nên cần có phương pháp tính toán nhanh, xác Việc ứng dụng phần mềm Matlap giao diện thiết kế GUIDE/Matlab cho phép xây dựng chương trình thiết kế tự động máy điện không đồng cho kết tính toán đầu xác thông qua nhập thông số đầu vào Tính thực tiễn đề tài Việc thiết kế động điện phải qua nhiều bước tính toán, cụ thể để thiết kế động không đồng ta phải tính toán dây quấn, rãnh stator, khe hở không khí, gông rôto, tính toán mạch từ tham số định mức…như động mà ta tính toán lại nhiều thời gian độ xác không cao trình tính toán ta thường làm tròn số Vì đề tài xây dựng chương trình tự động thiết kế máy điện không đồng phần mềm Matlab cần thiết Trên giao diện GUIDE/Matlab, ta cần nhập thông số đầu vào nhấn nút tính toán, phần mềm tự động tính toán cho ta kết nhanh xác đầu Giúp tiết kiệm thời gian mà làm việc lại hiệu Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng Mục tiêu đề tài Sau đề tài hoàn thành, ứng dụng nhà máy chế tạo, xưởng sửa chữa động Với tính ưu việt nó, nhà sản xuất tiết kiệm thời gian chi phí cho việc thiết kế động mà đảm bảo xác Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động động không đồng ba pha Thiết kế động với phương pháp thông thường, xác định thông số đầu vào, đầu cho động áp dụng vào cho chương trình Matlab Tạo giao diện sử dụng GUIDE/Matlab với giao diện thiết kế động không đồng bộ, viết chương trình cho GUIDE/Matlab thực việc thiết kế Nội dung nghiên cứu - Thu thập tài liệu có liên quan - Nghiên cứu thiết kế động không đồng phần mềm Matlab giao diện GUIDE phạm vi tính toán thiết kế động không đồng phần mềm Matlab Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng BỐ CỤC NỘI DUNG LUẬN VĂN MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 Đặc điểm kết cấu máy điện không đồng 1.2 Vật liệu sử dụng chế tạo máy điện không đồng 1.3 Bài toán tự động thiết kế động KĐB 1.4 Cơ sở liệu bảo đảm công việc tự động thiết kế máy điện KĐB CHƢƠNG 2:GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB 2.1 Công Matlab khả xây dựng chương trình tự động thiết kế máy điện môi trường Matlab 2.2 Các phép toán Matlab ứng dụng thiết kế tự động máy điện 2.3 Xây dựng lưu đồ thuật toán thiết kế máy điện không đồng môi trường Matlab CHƢƠNG : ỨNG DỤNG MATLAB XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3.1 Xây dựng sở liệu bảo đảm công việc tự động thiết kế máy điện KĐB Matlab 3.2 Chương trình chương trình xác định tham số kết cấu 3.3 Chương trình chương trình xác định tham số sơ đồ thay 3.4 Chương trình xác định đặc tính chất lượng 3.5 Kết thử nghiệm cho số loại công suất KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 Đặc điểm kết cấu máy điện không đồng 1.1.1 Nguyên lý làm việc kết cấu máy điện không đồng 1.1.1.1 Tổng quan máy điện không đồng Máy điện không đồng kết cấu đơn giản, làm việc chắn, bảo quản thuận tiện, giá thành rẻ nên sử dụng rộng rãi lĩnh vực Nhất loại có công suất l00kW Động điện không đồng có loại: Một loại rôto lồng sóc loại rôto dây quấn Động điện không đồng rôto lồng sóc có cấu tạo đơn giản nhất, loại rôto lồng sóc đúc nhôm nên chiếm số lượng lớn loại có công suất nhỏ vừa Nhược điểm động khó điều chỉnh tốc độ dòng điện khởi động - lần dòng điện định mức Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo loại động không đồng rôto lồng sóc nhiều tốc độ dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên Động điện không đồng rôto dây quấn điều chỉnh tốc độ chừng mực định, tạo mômen khởi động lớn mà dòng điện khởi động không cao Nhưng chế tạo khó khăn loại rôto lồng sóc có giá thành cao hơn, khó khăn việc bảo quản Hiện nước ta sản suất động không đồng theo dãy tiêu chuẩn Dãy động không đồng công suất từ 0.55 - 90kW ký hiệu K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987 - 1994 Ngoài tiêu chuẩn có tiêu chuẩn TCVN 315 - 85, quy định dãy công suất động điện không đồng rôto lồng sóc từ l00kW - 1000kW, gồm cấp công suất sau: 110, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000kW Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng Ký hiệu động điện không đồng rôto lồng sóc ghi theo ký hiệu tên gọi dãy động điện, ký hiệu chiều cao tâm trục quay, ký hiệu kích thước lắp đặt dọc trục ký hiệu số trục 1.1.1.2 Nguyên lý làm việc động không đồng Động không đồng pha có phần chính: Stator (phần tĩnh), Rôto (phần quay) Stator gồm có lõi thép có chứa dây quấn Khi đấu dây quấn pha vào lưới điện pha, quấn có dòng điện chạy, hệ thống dòng điện tạo từ tường quay, quay với tốc độ: n1 = 60* f1 p (1.1) Trong đó: f1 : Là tần số nguồn điện p: Là số đôi cực từ dây quấn Phần quay nằm trục quay bao gồm lõi thép rôto dây quấn rôto Dây quấn rôto gồm số dẫn đặt rãnh mạch từ, hai đầu nối vành ngắn mạch Từ trường quay stator cảm ứng dây rôto sức điện động E, dây quấn rôto kín mạch nên sức điện động cảm ứng sinh dòng điện chạy dẫn rôto Lực tác dụng tương hỗ từ trường quay máy với dẫn mang dòng điện rôto, kéo rôto quay với tốc độ n < n1 chiều với n1 Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 10 Hình 1.1 Lực tác dụng tương hỗ từ trường quay máy với dẫn mang dòng điện rôto Tập hợp lực tác dụng lên dẫn theo phương tiếp tuyến với bề mặt rôto tạo mômen quay rôto Như vậy, ta thấy điện lấy từ lưới điện biến thành trục động Chiều quay rôto chiều quay từ trường, phụ thuộc vào thứ tự pha điện áp lưới đặt dây quấn stator Tốc độ rôto n tốc độ làm việc luôn nhỏ tốc độ từ trường trường hợp xảy cảm ứng sức điện động dây quấn rôto Hiệu số tốc độ quay từ trường rôto đặc trưng đại lượng gọi hệ số trượt s= n1  n n1 (1.2) Khi s = nghĩa n1 = n tốc độ rôto tốc độ từ trường, chế độ gọi chế độ không tải lý tưởng Ở chế độ không tải thực s ~ sức cản gió, ổ bi Khi hệ số trượt s = 1, lúc rôto đứng yên (n = 0), mômen mômen mở máy Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi hệ số trượt định mức Tương ứng với hệ số trượt tốc độ định mức động Tốc độ động không đồng bằng: n = n1 *(1- s) Vanngocpro@gmail.com (1.3) Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 81 3.5.6.2 Kết tính toán matlab Hình 3.7 – Kết tính toán tổn hao matlab 3.4.7 Đặc tính làm việc 3.4.7.1 Tính toán lý thuyết r1 = 0,123  ; x1 = 0,329  ; x12 = 14,43  ; r2‟ =0,0823  ; x2‟ = 0,553  C1   I đbr  x1 0,329 1  1,022 ; C12  1,046 ; I đbx  I   14,9 x12 14,43 PFe 103  3I 2 r1 3.U1 0,476.103  3.14,92.0,123   0,845 3.220 E1  U  I  x1  220  14,9.0,329  215,1 kI  6.w1.kd 6.80.0,925   11,68 Z2 38 I 2'  I2 616   52,72 kI 11,68 A I 2' r2' 52,72.0,0823 sđm    0,0202 E1 215,1 Vanngocpro@gmail.com V A A Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 82 sm  r2' x1  x2' C1 0,0823  0,094 0,329  0,553 1,022  91 Bội số mômen cực đại mmax  M max I' s 167,7 0,0202  ( '2 m ) đm  ( )  2,38 M đm I đm sm 50,29 0,094 Bảng đặc tính làm việc động không đồng rôto lồng sóc Đơn s 0,005 0,01 0,015 0,0202 0,025 0,094 vị rns  C12 ( r1 r2'  ) C1 s  17,34 8,73 5,86 4,38 3,56 0,99 x1  x2' ) C1  0,915 0,915 0,915 0,915 0,915 0,915  17,36 8,77 5,93 4,47 3,67 1,34 A 12,95 25,63 37,9 50,29 61,2 167,7 xns  C12 ( Z ns  rns2  xns I 2'  C1 U1 Z ns Cos2'  rns Z ns 0,998 0,995 0,988 0,979 0,97 Sin2'  xns Z ns 0,052 0,104 0,154 0,204 0,249 I 2' I1r  I đbr  cos 2' C1 A 13,49 25,79 37,48 49,01 58,93 I 2' sin 2' C1 A 15,55 17,5 20,61 24,93 29,81 A 20,58 31,16 42,77 54,98 65,2 I1x  I đbx  I1  I12r  I12x Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 83 Cos  I1r I1 0,65 0,82 0,87 0,89 0,9 8,9 17,09 24,7 32,34 38,89 P1  3.U1.I1r 103 kw PCu1  3.I12 r2 103 kw 0,156 0,358 0,675 1,115 1,568 PCu  3.I 2'2 r2' 103 kw 0,041 0,162 0,354 0,624 0,924 Pf  0,005P1 kw 0,044 0,085 0,123 0,161 0,194 P0 kw 0,81 0,81 0,81 0,81 0,81  pCu2  p f  p0 kw 1,051 1,415 1,962 2,71 3,496 kw 7,849 15,67 22,73 29,63 35,39 92 91,6 91 P  p Cu1 p2  p1   p  p2 100 p1 % 88 91,6 3.4.7.2 Kết tính toán matlab Hình 3.8 – Kết tính toán đặc tính làm việc động matlab Vanngocpro@gmail.com 84 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng HÌnh 3.9 – Kết tính toán bảng đặc tính làm việc động matlab （Bạn cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: vannngocpro@gmail.com sđt 0973.652.625） Vanngocpro@gmail.com 85 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng Hình 3.10 – Đồ thị đặc tính làm việc động matlab 3.5.8 Tính toán đặc tính khởi động 3.5.8.1 Tính toán lý thuyết 92 Tham số động xét đến hiệu ứng mặt với s =1:   0,067a s  0,067.35,5.1  2,37 Trong đó: a = (hr2 - h42 ) = 36 - 0,5 =35,5 mm Khi  = 2,37    1  2,37 1  1,37 kR     1,37   2,37 rtd  k R rtd  2,37.0,305.104  0,72.104  Điện trở rôto xét đến hiệu ứng mặt với s=1 r2  rtd  2.rv 2.0,00927.10 4 4  , 72 10   0,89.10  2 0,329 Điện trở rôto quy đổi r2'   r2  1730.0,89.104  0,15 Vanngocpro@gmail.com   Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 86 Hệ số từ dẫn rãnh rôto xét đến hiệu ứng mặt với s=1  h1  31,9  b2 b  h  62 1,5  0,5 (1  )  0,66  42 .  42   (1  )  0,66   1,78 .0,7  8.Sc 2.b  b  3.6 8.205,3 2.6  1,5  3b r 2   Tổng hệ số từ dẫn rãnh rôto xét đến hiệu ứng mặt với s=1     r 2  t  đ  rn  1,78  2,036  0,595  0,645  5,056 Điện kháng rôto xét đến hiệu ứng mặt ngoài: x2'   x2'     0,553 5,056  0,49 5,676  Tổng trở ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt với s=1 rn  r1  r2'  0,123  0,15  0,273  xn  x1  x2'   0,329  0,49  0,819  Z n  rn2  xn2  0,2732  0,819  0,86  Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt với s=1 I n  U1 220   255,8 Z n 0,86 A 93 Tham số động điện xét đến hiệu ứng mặt bão hòa mạch từ tản s = 1: Sơ chọn hệ số bão hòa kbh =1,4 Dòng điện ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hòa mạch từ tản: I nbh  kbh I n  1,4.255,8  358 A Sức từ động trung bình rãnh stato FZbh  0,7 I nbh u r1 a1 Cbh  0,64  2,5 (k   k y k d  t1  t Z1 358.40 48 )  0,7 (0,9125  0,966.0,925 )  5115,2 Z2 38  0,64  2,5 Vanngocpro@gmail.com 0,07  0,995 1,538  1,931 A Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 87 B  FZbh 10 4 5115,2.10 4   4,59 T 1,6.Cbh  1,6.0,995.0,07 Tra bảng có  = 0,51 C1  (t1  b41).(1   )  (1,538  0,3).(1  0,51)  0,6 h41  0,58.h3 C1  b41 C1  1,5.b41 1bh  h41  0,58 b41 d1 C1  C1  1,5.b41 0,05  0,58 0,3 0,9 0,6  0,592 0,6  1,5.0,3 Hệ số từ dẫn tản rãnh stato xét đến bão hòa mạch từ tản r1bh  r1  1bh  1,2  0,592  0,608 Hệ số từ tản tạp rãnh stato xét đến bão hòa mạch từ tản t1bh  t1.  1,045.0,51  0,532 Tổng hệ số từ tản rãnh stato xét đến bão hòa mạch từ tản  1bh  r1bh  t1bh  đ  0,608  0,532  1,375  2,515 Điện kháng stato xét đến bão hòa mạch từ tản x1bh  x1   1bh  0,329 2,515  0,22 3,62  C2  (t  b42 ).(1   )  (1,931  0,15).(1  0,51)  0,87 2bh  h42 C2 0,05 0,87   0,284 b42 C2  b42 0,15 0,87  0,15 Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto xét đến bão hòa mạch từ tản r 2bh  r 2  2bh  1,78  0,284  1,496 Hệ số từ tản tạp rãnh rôto xét đến bão hòa mạch từ tản t 2bh  t   2,036.0,51  1,038 Hệ số từ tản tạp rãnh nghiêng rôto xét đến bão hòa mạch từ tản rnbh  rn   0,645.0,51  0,328 Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 88 Tổng hệ số từ tản rãnh rôto xét đến bão hòa mạch từ tản   bh  r 2bh  2bh  đ  rnbh  1,496  1,038  0,595  0,328  3,457 Điện kháng rôto xét đến bão hòa mạch từ tản x2' bh  x2'    bh  0,553 3,45  0.336 5,676  94 Các tham số ngắn mạch xét đến hiệu ứng mặt bão hòa mạch từ tản rn  r1  r2'  0,123  0,15  0,273  xnbh  x1bh  x2' bh  0,22  0,336  0,556  Z nbh  rn2  xn2bh  0,2732  0,556  0,62  95 Dòng điện khởi động U1 220   354,8 Z nbh 0,62 Ik  A Trị số không sai khác nhiều so với trị số giả thiết I nbh  358 nên giả thiết lại 96 Bội số dòng điện khởi động ik  I k 354,8   6,46 I đm 54,89 Điện kháng hỗ cảm xét đến bão hòa x12n  x12.k  14,43.1,53  22 C2bh   I 2' k   x2' bh 0,336 1  1,015 x12n 22 Ik 354,8   349,5 C2bh 1,015 A 97 Bội số mômen khởi động Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 89 ' mk  ( I 2' k r2 349,5 0,15 ) ' sđm  ( ) .0,0202  1,77 ' I đm r2 50,29 0,0823 3.5.8.2 Kết tính toán matlab HÌnh 3.12 – Kết tính toán đặc tính khởi động matlab Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 90 3.5.9 Tính toán nhiệt 3.5.9.1 Tính toán lý thuyết 98 Các nguồn nhiệt bao gồm Tổn hao đồng stato QCu1  pCu1  0,5 p f  1115  0,5.161  1195,5 W Tổn hao sắt stato QFe  pFe  425 W Tổn hao rôto QR  pCu2  0,5 p f  pco  pbm  pđm  624  0,5.161  334  25  26,3  1089,8 W 99 Nhiệt trở mặt lõi sắt stato RFe  RFeg  Rg  1 1 1 (  ) (  )  0,014 S Dn  g g 1578 0,09 0,09 Trong đó: SDn =  Dn.l1 = 3,14.34,9.14,4= 1578 g  Fe hgl  30.102  0,09 3,18 g  0,09 C/W cm2 W/cm2 0C W/cm2 0C 100 Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stato Rđ  c 0,02     1,46.103 2 c Sđ  đ Sđ 0,16.10 12353 0,177.12353 Trong đó: bề dày cách điện đầu nối dây  c  0,02 cm C  0,16.102 W/cm2 0C  đ  (1  0,54vR2 ).103  (1  0,54.18,082 ).103  0,177 vR   D.n 6000   23,5.1470 6000  18,08 W/cm2 0C m/s Sđ = 2.Z1.Cb.lđ = 2.48.5,3.24,28= 12353 cm2 Chu vi bối dây Cb = d1+d2+2.hr = 1,1+0,9+2.1,65= 5,3 Vanngocpro@gmail.com cm2 C/W Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 91 101 Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh nhiệt không khí nóng bên máy vỏ máy R'  1   0,096 '  S 0,298.10 2.3492 C/W Trong   0 (1  k0.vR ).103  1,42.(1  0,06.18,33).103  0,298.102 W/cm2 0C 2. Dn2 2. 34,92   l Dn   34,9.28,8    14,4.34,9  3492 4 S'   Dn L  L  2.l  2.14,4  28,8 cm2 cm 102 Nhiệt trở bề mặt vỏ máy R  1   6,1.103 ' ' ''  v Sv   n Sn   n Sn 0,0116.11312  0,011.2636  1,42.103.2636 Ở kg   c b 1,5 3,95.102 0,3  g'    1,92 3 b  c  v b  c 0,3  1,5 6,4.10 0,3  1,5 v,  3,6.d 0, 2v0,8 104  3,6.0,0180, 2.13,40,8.104  6,4.103 W/cm2 0C Trong d 2.h.c 2.2,5.1,5   1,8 h  c 2,5  1,5 v  0,5  Dn n 6000  0,5  34,9.1470 6000 cm  13,4 m/s Hệ số tản nhiệt gân có chiều dày b  g   .th(h)  1.4.102.th(1.2,5)  3,95.102 W/cm2 0C Ở   2. v' 2.6,4.103  1 .b 4.10 2.0,3 v  k g v'  1,82.6,4.103  0,0116 W/cm2 0C Ở nắp sau tốc độ cánh quạt không bị suy giảm  n,  3,6.d 0, 2v0,8 104  3,6.0,0180, 2.26,80,8.104  0,011 Vanngocpro@gmail.com W/cm2 0C C/W Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 92 Hệ số tản nhiệt nắp gió thổi  n,,    1,42.103 W/cm2 0C Chiều cao cánh h =2,5 cm, khoảng cách trung bình gân c =1,5 cm, chiều dày gân b =0,3 cm, chiều dày vỏ máy a = 0,5 cm Diện tích vỏ máy kể gân tản nhiệt   Sv   ( Dn  2.a)  ng b  ng (2h  b) L   (34,9  2.0,5)  56.0,3  56.(2.2,5  0,3).28,8  11312 cm Số gân: ng   ( Dn  2.a) bc   (34,9  2.0,5) 0,5  1,5  56 Diện tích nắp Sn'  Sn''   ( Dn  2.a)2  lr  ( Dn  2.a)   (34,9  2.0,5)2  14,4. (34,9  2.0,5)  2636 cm2 103 Nhiệt trở lớp cách điện rãnh RC  0,03  5,1.103 0,16.10 2.3663,36 Trong đó: Sc = Z1.Cb.l1 = 48.5,3.14,4= 3663,36 C/W cm2 104 Độ chênh nhiệt độ vỏ máy với môi trường   (QCu1  QFe  QR ).R  (1195,5  425  1089,8).6,1.103  16,53 105 Độ tăng nhiệt dây quấn stato 1  PCul ( RFe  RC )  PFe RFe  PR R' Vanngocpro@gmail.com R  RC  Fe Rd  R' RFe  RC Rd  R'    C 93 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 1195,5.(0,014  5,1.103 )  425.0,014  1089,8.0,096  0,014  5,1.103 1,46.103  0,096 3 0,014  5,1.10 1 1,46.103  0,096  16,53  57,74 3.5.9.2 Kết tính toán matlab Hình 3.13 – Kết tính toán nhiệt matlab （Bạn cần file lập trình& file chạy liên hệ mail mình: vannngocpro@gmail.com sđt 0973.652.625） 3.5.10 Trọng lƣợng vật liêu tác dụng tiêu sử dụng 3.5.10.1 Tính toán lý thuyết 106 Trọng lượng theo silic cần chuẩn bị GFe  ( Dn  )2 l1.kc  Fe 103  (34,9  0,7)2 14,4.0,95.7,8.103  135 kg 107 Trọng lượng đồng dây quấn stato - Khi cách điện ' GCu  Z1.ur1.n.s1.ltb  Cu 105  48.40.2.1,368.38,68.8,9.105  18,1 Vanngocpro@gmail.com kg C Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 94 - Khi kể cách điện 2    1,405    dcđ   ' GCu  0,876  0,124.  .18,1  18,4  .GCu  0,876  0,124.  d    1,32     Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt vành ngắn mạch) - Trọng lượng nhôm dẫn Gtd  Z2 Std l2  Al 105  38.205,3.14,4.2,6.105  2,92 kg - Trọng lượng nhôm vành ngắn mạch Gv  2. Dv Sv  Al 105  2. 19,6.760.2,6.105  2,43 kg - Trọng lượng nhôm rôto GAl = Gtd + Gv =2,92 + 2,43 = 5,35 Trọng lượng dây quấn rôto 1.3.8.2 Chỉ tiêu kinh tế vật liệu tác dụng Thép kỹ thuật điện: g Fe  GFe 135   4,5 p 30 Đồng: gCu  Gcu 18,4   0,613 p 30 kg/kw Nhôm: g Al  GAl 5,35   0,178 p 30 kg/kw 3.5.10.2 Kết tính toán matlab Vanngocpro@gmail.com kg/kw kg kg 95 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng Hình 3.14 – Kết tính toán vật liệu tác dụng matlab Vanngocpro@gmail.com [...]... định trong dây rãnh 1.2 Vật liệu sử dụng chế tạo máy điện không đồng bộ 1.2.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ Hình 1.2 Tổng quan cấu tạo động cơ không đồng bộ Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 17 Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia thành hai loại: động cơ không đồng bộ ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và loại rôto dây quấn 1.2.2 Stator (phần. .. trình sản xuất chế tạo máy điện không đồng bộ 1.3.2 Nội dung chính bài toán thiết kế động cơ không đồng bộ Thông số nhập vào Hiển thị các thông số tính toán Tính toán So sánh kết quả TT với yêu cầu bài toán Vanngocpro@gmail.com 22 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 1.3.2.1 Các thông số nhập vào Bài toán tự động thiết kế động cơ không đồng bộ dựa theo nguyên tắc, từ giao... sản xuất thiết kế và chế tạo máy điện Tự động thiết kế động cơ không đồng bộ dựa theo nguyên tắc áp dụng các sơ đồ, bảng biểu sách thiết kế máy điện đồng thời kết hợp đưa vào phần mềm tự Vanngocpro@gmail.com 21 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ động hóa Matlab để tính toán hiển thị các thông số tính toán và các kết quả tính toán trên một giao diện trực quan, giúp nhân viên... các đồ thị, biểu thức kinh nghiệm thành các con số cụ thể và đưa vào phần mềm lập trình tự động hóa MATLAB 1.4.2 Cơ sỡ dữ liệu tính toán thiết kế động cơ không đồng bộ 1.4.2.1 Xác định khích thước chủ yếu Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 24 a) Xác định đƣờng kính D và chiều dài L Những kích thước chủ yếu của máy điện không đồng bộ là đường kính trong. .. 0.303 0.3 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 34 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB 2.1 Công năng của matlab và khả năng xây dựng chƣơng trình tự động thiết kế máy điện trong môi trƣờng matlab 2.1.1 Công năng của matlab MATLAB là 1 phần mềm ứng dụng chạy trong môi trường Windows do hãng MathWorks sản xuất và cung cấp, nó tích hợp các công cụ rất mạnh phục vụ tính toán, lập.. .Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 11 Một đặc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn rôto không được nối trực tiếp với lưới điện, sức điện động và dòng điện trong rôto có được là do cảm ứng, chính vì vậy người ta gọi động cơ này là động cơ cảm ứng Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trượt... vai trò quan trọng trong máy điện vì nó trực tiếp tham gia các quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hay ngược lại, đồng thời về mặt kinh tế, dây quấn cũng chiếm giá thành khá cao trong một động cơ Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 19 1.2.3 Rôto (phần quay) Hình 1.6 Rôto và trục động cơ Rôto của động cơ không đồng bộ gồm lõi thép, dây... phản kháng của lưới - Không sử dụng được lúc non tải hoặc không tải - Khó điều chỉnh tốc độ - Đặc tính mở máy không tốt, dòng mở máy lớn ( gấp 6 - 7 lần dòng định mức) Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 12 - Momen mở máy nhỏ 1.1.2 Kết cấu máy điện không đồng bộ Mặc dù kích thước của các bộ phận vật liệu tác dụng và đặc tính của máy phụ thuộc phần lớn... (1.4) Động cơ không đồng bộ có thể làm việc ở chế độ máy phát điện nếu ta dùng một động cơ khác quay nó với tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ, trong khi các đầu ra của nó được nối với lưới điện nó cũng có thể làm việc độc lập nếu trên đầu ra của nó được kích bằng các tụ điện Động cơ không đồng bộ có thể cấu tạo thành động cơ một pha Động cơ một pha không thể tự mở máy được, vì vậy để khởi động động cơ một... Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động cơ không đồng bộ 35 - Toán học và tính toán - Phát triển thuật toán - Tạo mô hình, mô phỏng và tạo giao thức - Khảo sát, phân tích số liệu - Đồ hoạ khoa học kỹ thuật - Phát triển ứng dụng, gồm cả xây dựng giao diện người dùng đồ hoạ GUI - Thiết kế các hệ thống điều khiển trong thời gian thực Matlab cung cấp một họ các phương pháp theo hướng chuyên dụng ... dụng nhỏ mà đạt mục tiêu thiết kế Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 49 CHƢƠNG : ỨNG DỤNG MATLAB XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ... sử dụng chế tạo máy điện không đồng 1.2.1 Cấu tạo động không đồng Hình 1.2 Tổng quan cấu tạo động không đồng Vanngocpro@gmail.com Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng 17 Động. ..2 Đồ án tốt nghiệp: Sử dụng GUIDE thiết kế động không đồng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1.1 Đặc điểm kết cấu máy điện không đồng 1.1.1