Đồ án tốt môn học thiết kế tối u động Lời nói đầu Ngày động công suất nhỏ đợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nh công nghiệp, nông nghiệp, tự động hoá, hàng không, sinh hoạt gia đình Động công suất nhỏ đa dạng phong phú chủng loại, chức công suất Trong động điện dung đóng vị trí lớn Bởi có u điểm dùng nguồn cấp pha, hệ số cos cao, phù hợp với lới điện Việt nam,độ tin cậy cao Để tính toán thiết kế động điện dung có nhiều cách tính thiết kế song trình độ em hạn chế điều kiện thời gian có hạn nên thiết kế nhiều phần tính toán cha đợc tối u Ví dụ nh sức từ động rơi ,gông stao roto, Vì mà em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc cô hớng dẫn bảo em thiếu sót đẻ em đợc hiểu sâu máy điện nói chung động điện dung nói riêng Cuối em xin chân thành cảm ơn cô Nguyến Hồng Thanh hớng dẫn em hoàn thành đồ án môn học cuối em Hà Nội ngày 20 tháng 10năm 2002 Sinh viên : Nguyễn đình tuân Nguyên đình tuân - k43 Lớp tbđ - đt2- Đồ án môn học động thiết kế tối u Mục lục -Lời nói đầu Phần mở đầu Giới thiệu đề tài thiết kế I-Giới thiệu chung máy điện công suất nhỏ II-Phân loại động III- Động KĐB công suất nhỏ với tụ khởi động IV- Thiết kế máy điện nhờ máy tính V-Mục đích thiết kế tối u VI-Lu đồ thuật toán thiết kế tối u Phần Một Cơ sở lý thuyết I- Xác định kích thớc thông số pha II-Xác định kích thớc rãnh stato III-Xác định kích thớc rãnh rôto IV-Tính trở kháng dây quấn stato rôto V-Tính tổn hao sắt VI-Tính toán chế độ định mức VII-Tính toán dây quấn phụ VII-Tính toán chế độ khởi động - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động Phần II thiết kế tối u Chơng trình thiết kế Đề tài Thiết kế động KĐB pha điện dung Dữ liệu cho trớc: Pđm 550[W] n >= 0,66 imm 0,92 m =2 mmax >= 1,5 p=2 mmm >= 0,4 Nội dung thiết kế: Xác định kích thớc chủ yếu Xác định thông số dây quấn pha chính: Wa; dA/dAcđ; klđA Xác định kích thớc lõi thép Stato Roto Tính toán dây quấn phụ: WB; dB/dBcđ; klđB; C Tính kiểm tra Vẽ vẽ tổng lắp ráp - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động Phần Mở đầu Giới thiệu đề tài thiết kế Máy điện công suất nhỏ đợc dùng rộng rãi gần nửa kỷ nay.Giới hạn công suất thờng khoảng vài phần oát đến 750W song có loại máy điện công suất nhở có công suất lớn Với phát triển nhanh công nghiệp, tự động hoá cao, mà việc đòi sử dụng động máy điện nhỏ điều khiển tự động, công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, xí nghiệp y tế, nhà ăn công cộng, nghành tiểu thủ công nghiệp sinh hoạt hàng ngày đIũu thiếu đợc thời đạI ngày Trong động cở không đồng Roto lồng sóc loạI phổ biến loại động xoay chiều công suất nhỏ Động không không đồng pha dùng nguồn điện pha lới điện sinh hoạt nên đợc dùng ngày rộng rãI nơi Ví dụ nh đợc dùng để kéo máy tiện nhỏ, máy ly tâm, máy nén, bơm nớc, máy xay sát nhỏ, quạt điện, máy xay sinh tố, máy ghi âm, máy lạnh, máy giặt Động không đồng công suất nhỏ so với loại đông điện khác dộng có vành đổi chiều thông dụng có u điểm sau: + Kết cấu đơn giản, giá thành hạ + Không sinh can nhiếu vô tuyến + tiến ồn + Sử dụng đơn giản chắn Song nhợc điểm động Roto lồng sóc có đặc tính điều chỉnh tốc độ thấp - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động Động KĐB động lực CSN Bình thường Một pha Ba pha Giảm tốc Vạn Với giảm tốc điện từ Với Roto lăn Với roto lồng sóc Một pha Với roto đặc Ba pha Hình 1: Phân loại động KĐB công suất nhỏ Các loại động không đồng pha công suất nhỏ với điện trở khởi động, tụkhởi động, tụ khởi động tụ làm việc có nhợc điểm luôn phải có chốt ly tâm rơ le chuyên dụng để ngắt phần tử khởi động sau động khởi động Điều làm cho giá thành động cở tăng lên giảm độ tin cậy Vì mà ngời ta cần sử dụng lại động phâ có độ tin cậy lớn mà không cần mo men khởi động cao ngời ta thờng dùng động pha với tụ làm việc mắc cố định (Động điện dung) - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động Ul C IC A IA CC C IB B Hình Sơ đồ mạch điện Động với tụ làm việc có đặc tính làm việc tơng đối tốt : = 0,5 0,9; Cos = 0,8 0.95; Mmax = (1,6 2,2)Mđm; song nhợc điểm loại động momen khởi động nhỏ MK = (0,3-0,6)Mđm - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động thiết kế tối u PHần II sở lý thuyết trình tự tính toán Chơng I Xác định kích thớc thông số pha Kích thớc chủ yếu động điện dung kiểu kín đợc xác định giống động cở ba pha Qui đổi công suất động pha công suất động ba pha nh sau: PđmIII = Pđm Trong với động điện dung có giá trị =1.25ữ1.7 chọn = 1,25 PđmIII = Pđm = 180.1,25 =687.5 (W) - Công suất tính toán động điện pha đẳng trị : P d mIII P' = = = 1206.1 [W] SIII Cos III III + Trong CosIII.III = f(Pđm,p) = 0.57 đợc tra theo hình 1-1 trang20 TL -Tốc độ đồng động ndb=== = 1500(v/ph) - Đờng kính stato đợc tính theo công thức sau : P' 44 1206,1.2 44 SIII = 16.05 [cm] Dn= = 0,65 0,7.210.0,82.1500 k D B A..n db + Trong : Với thép kỹ thuật điện dùng làm mạch từ ta chọn loạI loạI thép cán nguội Nga 2211 với mật từ thông khe hở không khí khoảng B=0.3ữ1 [T] chọn B = 0.7 [T] Tải đờng : Hệ số : A = 90ữ210 [A/cm ]chọn A=210 [A/cm) = l/D = 0.22ữ1.57 chọn =0.82 D Hệ số kết cấu : kD = D =0.495ữ0.655 chọn kD=0,65 n - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động - Dựa vào bảng đờng kính ngoàI tiêu chuẩn trang 36 sách ĐCKĐBCSN chọn: Dn = 149 [cm] H= 90[cm] - Đờng kính stato : D = kD.Dn = 0,65.149= 96,85 [cm] Lấy D = 97[cm] - Bớc cực: == =7,618[cm] - Chiều dài stato : ls = .D = 0,82.9,7 = 80 [cm] - Chọn khe hở không khí : Khe hở không khí lớn tổn hao không tải hệ số Cos nhỏ nhng nh chọn khe hở không khí nhỏ vấn đề công nghệ không đáp ứng đợc làm tang sóng bậc cao lên Vì phù hợp ta chọn : = 0,03[cm] - Đờng kính lõi sắt Roto : D = D - 2. = 9,7 - 2.0,03 = 9,64 [cm] - Đờng kính trục Roto : Dtt = 0,3.D = 0,3.9,7 = 2,91 [cm] Lấy Dt = 3[cm] = 30[mm] -Bớc cực : = Zs/2p = - Bớc stato : ts = D/Zs = 12,69[mm] - Bớc roto : tR = D/ZR = 17,81[mm] Chơng II Tính toán dây quấn, rãnh gông roto - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động I Tính toán dây quấn - Theo bảng 2-2 trang 29 việc chọn ĐCKĐB điện dung mà để giảm đợc mmô men ký sinh đồng bộ, tiếng ồn xuống trị số cực tiểu tâ chọn : Chọn số rãnh Stato ZS = 24 Số rãnh Roto ZR = 17 - Trong động điện pha điện dung thờng lấy số rãnh pha (pha A) số rãnh pha phụ(pha B): Z A=ZB ;QA = QB (QA,QB số rãnh dới cực pha pha phụ) Do đó: ZA= ZS =12; QA = ZB =ZS-ZA=12 Z A = 12 = ; QB= QA = 2.m p 2.1.2 - Chọn dây quấn : Chọn dây quấn phải đảm bảo yêu cầu sau: + PhảI triệt tiêu làm yếu đI sóng đIũu hoà bậc cao(đặc biệt sóng bậc ba) + Tăng cờng việc lợi dụng rãnh(klđ tăng lên) + Giảm chiều dài phần đầu nối Dây quấn máy điịen nhỏ có hai loại : Dây quấn lớp dây quấn hai lớp Để đảm bảo yêu cầu trên, giảm từ tản tạp đơn giản nên chọn dây quấn lớp đồng tâm bớc đủ Sơ đồ dây quấn nh sau: 10 11 12 13 14 1516 17 18 19 20 21 22 23 24 - 10 nguyễn đình tuân A1 B1 A2 B2 lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động Hình Sơ đồ dây quấn lớp bớc đủ( Z = 24; 2p =4; Bớc đủ) - Hệ số dây quấn stato 0,707 0,707 = = 0,91 kdA= q.sin 3.sin 4.q 4.3 - Sơ chọn kZ = 1,2 ; = 0,69 ; kS = 1,09 ; kE = 0,9 ; - Từ thông khe hở không khí : = ..l.B 10-4 = 0,69.76,18.80.0,0,7.10-4 = 29,26.10-4 [Wb] - Số vòng dây dây quấn WSA= = 0,9.220 4.1,09.50.29,26.10 0,91 =341,1 [vòng ] Chọn WSA=342[vòng ] -Số dẫn rãnh W a 342.1 UrA = SA = = 57[vòng] p.QA 2.3 - Do hiệu chỉnh lạI số vòng dây ppha nên ta phảI hiệu chỉnh lạI từ thông mật độ từ B=0,0,7 341,1 = 0,69 [T] 342 341,1 = 29,15.10-4[Wb] 342 Trong : a số mạch nhánh song song lấy a = = 29,26.10-4 -Sơ xác định đợc dòng điện định mức : IdmA = = 550 0,65 2.220 = 2,72 [A] + Trong CosII.II = f(Pđm,p) = 0,65 đợc tra theo hình 1-3 trang21 Sách ĐCKĐBCSN -Sơ xác định đợc tiết diện dây quấn - 11 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động -Tổng trở thứ tự thuận mạch điện phân nhánh pha chính: ZRA1 = rRA1 + jxRA1 = 52,694 + j59,091[] - Tổng trở thứ tự thuận pha A: ZA1 = ZSA + ZRA1 = (xSA + xRA1) + j( rSA + rRA1) = (7,9 + 59,091) + j(7,05 + 52,694) = 59,744 + j66,991[] Tính thành phần trở kháng mạch phân nhánh thành phần thứ tự ngơc rRA2 = = =2,6404 [] xRA2= .xRA = 0,9329.8,13 =7,6505[] - Tổng trở thứ tự nghịch mậch phân nhánh pha chính: ZRA2 = rRA2 + jxRA2 = 2,6404 + j7,6505[] - Tổng trở tác dụng thứ tự nghịch pha ZA2 = rA2 + jxA2 = (rSA +rRA2) + j(xSA + xRA2) = (7,05 +2,6404) + j(7,9 +7,6505) = 9,6904 + j15,5505[] - 27 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động Chơng VII tính toán cuộn dây phụ Tham số pha phụ động điện dung điịnh tínhnăng làm việc đặc tính khởi động động Điều kiện để có từ trờng tròn : k2rA1 + rc kxA1 = (1) k2xA1 - xc + krA1 = (2) - Tỷ số biến áp dây quán phụ dây quấn : k= = = 1,1213 - Dung kháng dây quấn phụ xCv = k2.xA1 + k.rA1 = 1,12132.66,991 + 1,1213.59,744 = 151,2196 [] - Điện dung cần thiết CV = = = 21,0495[àF] Chọn CV = 21,36[àF] - Lúc điện kháng xC = = = 149[] Để dảm bảo điều kiện thứ hai từ trờng quay tròn tỷ số biến áp phải k= = = = 1.113 [] - Số dẫn rãnh stato dây quấn phụ urB = k urA = 1,1213.57 = 63,91 Chọn urB = 64(thanh dẫn) - 28 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động - Số vòng dây dây quấn phụ wSB = urB.p.q = 64.2.3 = 384[vòng] - Tỷ số biến áp k= = = 1.1213 - Tiết diện dây quấn pha phụ Sơ tính tiết diện dây dẫn phụ theo tỷ số =t ta chọn t = k SSB = = =0,394[mm2] Dựa theo bảng tiết diện tiêu chuẩn (phụ lục trang269 ĐCKĐBCSN ) chọn SSB = 0,396[mm2] Ta có dB/dcđB =0,71/0,77[mm] - Nh t= = = 1,116 - Điện trở tác dụng pha phụ B rSB =k.t.rSA = 1,1213.1,116.7,05 =8,83[] - Tổng trở thứ tự thuận pha phụ ZB1 = rB1 + jx,,B1 = (rSB +k2rRA1) + j(k2xA1- xC) = (8,83 +1,12132.52,6941) + j(1,12132.66,9909- 149) = 75,0831 j64,7715[] Do ta chọn điện dung CV số nguyên nên điều kiện đạt từ trờng tròn không đợc thoả mãn phải dùng công thức chung cho từ trờng elíp để tính toán tham số chế độ định mức - Điện trở tự nghịch pha phụ ZB2 = (rSB +k2.rRA2) + j(k2.xA2 - xC) = = (8,83 + 1,12132.2,6404) + j(1,12132.15,5505 149) = =12,1498 j129,448[] - 29 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động thiết kế tối u Chơng VIII Tính toán tổn hao Có loạI tổn hao chính: + Tổn hao sắt Stato Roto + Tổn hao dây quấn + Tổn hao + Tổn hao phụ - Dòng điện thứ tự thuận pha IA1 = Uđm = = 1,5998 j1,8561 = 2,4504- 49,240 Trong Uđm =220[V] ZB2-j.k ZA2 =(2,1498 -j129,448) -j1,1213(9,6904 + j15,5505) = 5967,978 j30869,1 ZA1 ZB2 +ZA2 ZB1 = (59,7441 + j66,9909).( 12,1498 -j129,448 ) + (9,6904 + j15,5505).(75,0831 - j64,7715) = 11132,53 j6379,92 - Dòng điện tứ tự nghịch dây quấn chính: IA2 = Uđm = = - 0,0194+ j0,0327= 0,0381120,690 Trong ZB1+j.k ZA1 = 75,0831 - j64,7715 + j1,1213.(59,7441 + j66,9909) = -7,4338 + j488,3207 - Sức điện động thứ tự thuận E 1= I A1.ZRA1 = (1,5998 j1,8561)( 52,694 + j59,091) = - 30 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động =193,979 j3,272= 194,00- 0,9660 [V] Trong ZRA1 = rRA1 + j xRA1 = 52,694 + j59,091 - Sức điện động thứ tự thuận E = I A2.ZRA2 = (- 0,0194+ j0,0327)( 2,6404 + j7,6505) = - 0,3014 - j0,062= 0,3077- 168,36[V] Trong ZRA2 = rRA2 + j xRA2 = 2,6404 + j7,6505 - Tổng sức điện động E = E + E = (193,979 j3,272) +(- 0,3014 - j0,062) = =193,677 j3,334 = 193,706- 0,9860 [V] - Kiểm tra lại KE KE = = = 0,88 = = = 0,0217 < 0,05 Nh với KE = 0,9 chọn ban đầu chấp nhận đợc I.tính toán trọng lợng - Trọng lợng stato : GZS = 7,8.ZS.bZS.hZS.lS.kC.10-3 = 7,8.24.1,049.0,6145.8.0,95.10-3 = 0,916 [Kg] - Trọng lợng Rôto : GZR = 7,8.ZR.bZR.hZR.lR.kC.10-3 = = 7,8.17.0,924.1,168.8.0,95 10-3 = 1,088 [Kg] - Trọng lợng gông stato: GGS = 7,8..(Dn - hGS)hGS.lS.kC.10-3 = 7,8..(14,9 1,474)1,474.8.0,95.10-3 = 3,685 [Kg] - Trọng lợng gông Rôto: GGR = 7,8..(Dt + hGR).hGR.lR.kC.10-3 - 31 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động = 7,8..(3 + 2,44).2,44.8.0,95.10-3 = 2,472 [Kg] -Tổn hao sắt stato : f 1,3 PTZS = 1,8p1,0/50B2ZS GZS k = gc 50 = 1,8.2,6.1,502.0,916.11,3.1,1 = 10,61 [W] Hệ số gia công kgc = 1,1 tra bảng 6.2-trang96 ĐCKĐBCSN p1,0/50 = 2,6[w/kg] - Tổn hao sắt Rôto : f 1,3 PTZR = 1,8p1,0/50B2ZR GZR k = gc 50 = 1,8.2,6.1,392.1,088.11,3.1,1 = 10,82[W] - Tổn hao sắt gông stato : f 1,3 PTGS = 1,6p1,0/50B2GS GGS = 50 = 1,6.2,6.1,3082.3,685.11,3 = 26,23 [W] - Tổn hao sắt gông Rôto : f 1,3 PTGR = 1,6p1,0/50B2GR GGR = 50 = 1,6.2,6.0,792.2,472.11,3 = 6,42[W] Trong P1,0/50 = 2,6 (w/kg) : suất tổn hao thép tra bảng 6-1 trang 95 - Tổn hao sắt tính toán stato : PTS = PTSZ + PTSG = 10,61 + 26,23 = 36,84[W] - Tổn hao sắt tính toán Rôto : PTR = PTZR + PTZG = 10,82 + 6,42 = 17,24[W] - Tổn hao sắt stato từ trờng thuận nghịch gây nên PTS1= PTS.()2 = 36,84()2 = 35,00[W] PTS2= PTS.()2 = = 36,84()2 = 0,00008914 [W] - 32 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động - Tổn hao sắt rôto từ trờng thuận nghịch gây nên PTR1= PTR.()2 s1,3 = 17,24()20,051,3 = 0,3358[W] PTR2= PTR.()2.(2 s)1,3 = = 17,24()2(2- 0,05)1,3 = 0,0000994 [W] PT1= PTS1+PTR1 = 35,00 + 0,3358 = 35,3358[W] PT2 = PTS2+PTR2 = 0,00008914+ 0,0000994 = 0,0001885[W] - Dòng điện phụ pha thứ tự thuận nghịch tổn hao sắt gây nên IT1`= = = 0,091[A] IT2= = = 0,000306 [A] - Dòng điện dây quấn stato xét đến tổn hao sắt ISA1=(IA1 + IT1 )+ j IA1 = (1,5998 + 0,091) j 1,8561 = = 1,6908 j 1,8561 [ A] = 2,511- 47,6680 ISA2 =(IA2 + IT2 )+ jIA2 = = (- 0,0194+0,000306) +j 0,0327 = = - 0,01909+ j 0,0327 [ A] = 0,0379120,280 Trong IA1,IA2 IA1,IA2 phần thực phần ảo dòng IA1 IA2 ISA = ISA1 + ISA2 = 1,6717 j1,8234 = 2,4737- 47,480 - Dòng điện cuộn dây phụ: ISB1 = j + = j + =1,7365 + j1,4267 ISB2 = - j + =-j+ = 0,02944 + j0,01733 ISB = ISB1 + ISB2 = 1,7659 + j1,444 = 2,281239,270 - Dòng điện tổng Stato lấy từ lới : IS = ISA + ISB = 1,6717 j1,8234 + 1,7659 + j1,444 = 3,4376 - j0,3794 = 3,4585- 6,2980 - 33 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động - Mật độ dòng điện dây quấn stato JA = = = 5,5955[A/mm2] JB = = = 5,761[A/mm2] - Tốc độ động : n= nđb (1-s) = 1500(1-s) = 3000(1-0,05)=1245[v/ph] - Công suất điện từ : Pđt = 2I2A1 rRA1-2 I2A2rRA2 = 2,45042 52,6941 0,03812.2,6404 = 632,7675 [W] - Tổn hao : Pcơ = k.(2.()3 =40,3030 [W] - Tổn hao phụ : Pf = 0,005 Pdm 550 = 0,005 = 5[W ] 0,55 - Tổng công suất : PR = PĐT(1-s) = 632,7675(1- 0,05) = 601,1291 [W] - Công suất tác dụng trục : PR = PR - PCƠ - Pf = 601,1291 40,3030 - =555,8261 [W] - Mômen tác dụng : M =PR =.555,8261 = 37,94291[kG.cm] - Tổn hao đồng Stato: PĐS = ISA2.rSA + ISB2.rSB = 2,47272.7,05 + 2,28122.8,83 = 89,0556[W] - Tổn hao đồng Rôto : PĐR = 2I2A1rRA1.s + 2IA22rRA2.(2-s) = 2.2,45042.52,6941.0,05 + 2.0,03812.2,6404.(2 0,05) = 31,640 + 0,01495 = 31,6549[W] - Tổng tổn hao : P = PĐS + PĐR + PT + PCƠ + PF - 34 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động = 89,0556 + 31,6549 + 35,3358 + 0,0001885 + 40,3030 + = 201,3495 [W] - Công suất tiêu thụ : + P =555,8261 + 201,3495 =757,1705 [W] PS = PR - Hiệu suất : = P P S =1- =0,734 - Hệ số công suất : cos = = = 0,99 -Điện áp dây quấn pha phụ : UB1=ISB1(ZB1-ZC) =(1,7365+j1,4267)(75,083-j64,7115 +j149) =10,186+j253,435 = 253,6497,440 UB2=ISB2(ZB2-ZC)=(0,02944+j 0,01733)(12,1498-j129,448+j149) = 0,01885 + j0,7861 = 0,786488,6260 UB = UB1 + UB2 = 10,186+j253,435 + 0,01885 + j0,7861 = 10,205 + j254,221=254,42687,700 - Điện áp rơi tụ : UC=ISB.ZC = (1,7659 + j1,444).(-j149) = 215,156 - j236,119 =339,888- 47,600 Chọn tụ có điện áp làm việc 400V Bảng Tính toán đặc tính mo men động điện dung S rRA1 xRA1 rA1 xA1 rRA2 xRA2 rA2 XA2 [] [] [] [] [] [] [] [] 0,01 20,7025 108,764 27,7525 116,664 2,58738 7,64787 9,63738 15,5478 0,025 42,7397 91,1373 49,7897 99,0373 2,60700 7,64884 9,65700 15,5488 (Hệ số trợt) - 35 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động 0,035 49,9005 0,05 52,6941 0,07 49,4800 0,1 41,5866 0,12 36,8249 0,14 32,8024 0,16 29,4519 0,18 26,6569 0,2 24,3083 0,5 10,2064 0,7 7,32428 5,13971 thiết kế tối u 77,2642 59,0908 42,1306 27,909 22,5822 19,0354 16,5806 14,8221 13,5244 8,58197 8,09570 7,83552 56,9505 59,7441 56,5300 48,6366 43,8749 39,8524 36,5019 33,7069 31,3583 17,2564 14,3742 12,1897 85,1642 66,9908 50,0306 35,809 30,4822 26,9354 24,4806 22,7221 21,4244 16,4819 15,9957 15,7355 2,62025 2,64038 2,66771 2,70978 2,73857 2,76797 2,79802 2,82872 2,86010 3,43101 3,95747 5,13971 7,64950 7,65050 7,65188 7,65403 7,65552 7,65706 7,65865 7,66029 7,66198 7,69612 7,73311 7,83552 9,67025 9,69038 9,71771 9,75978 9,78857 9,81797 9,84802 9,87872 9,91010 10,4810 11,0074 12,1897 15,5495 15,5505 15,5518 15,5540 15,5555 15,5570 15,5586 15,5602 15,5619 15,5961 15,6331 15,7355 IA1 [A] IA1 [A] IA1 [A] IA2' [A] IA2'' [A] IA2 [A] 0,57567 0,98736 1,24449 1,59977 2,01386 2,51364 2,77653 2,99310 3,17136 3,31829 3,43974 4,04547 4,12658 4,6360 -1,8912 -1,8329 -1,8267 -1,8560 -1,9475 -2,1493 -2,3030 -2,4600 -2,6142 -2,7620 -2,9017 -4,1034 -4,4007 -5,0010 1,97687 2,08192 2,21036 2,45035 2,80153 3,30729 3,60739 3,87433 4,10995 4,31742 4,50023 5,76228 6,03286 6,8270 -1,3623 -0,8107 -0,4742 -0,0194 0,49519 1,09131 1,39169 1,63058 1,82004 1,97011 2,08894 2,50669 2,48206 2,44299 0,25746 0,22494 0,16503 0,03273 -0,1965 -0,5930 -0,8639 -1,1269 -1,3763 -1,6091 -1,8246 -3,5723 -3,9995 -4,2574 1,38648 0,84133 0,50211 0,03806 0,53276 1,24202 1,63805 1,98214 2,28183 2,54377 2,77364 4,36408 4,70711 4,90853 Pđt [W] 151,865 366,812 486,280 632,767 775,181 901,402 943,731 963,01 965,849 957,173 940,584 547,099 357,769 237,522 Pcơ [W] 43,7684 42,4521 41,5858 40,3030 38,6239 36,1722 34,5824 33,0283 31,5100 30,0274 28,5805 11,1642 4,01913 Pr [W] 0,01 101,578 0,025 310,190 0,035 422,674 0,05 555,826 0,07 677,294 0,1 770,089 M [kGcm] 6,65397 20,6318 28,4049 37,9429 47,2291 55,4899 S (Hệ số trợt) 0,01 0,025 0,035 0,05 0,07 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,5 0,7 S (Hệ số trợt) - 36 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động 0,12 790,901 0,14 790,160 0,16 774,803 0,18 749,854 0,2 718,886 0,5 257,385 0,7 98,3117 1,00 thiết kế tối u 58,2848 59,5843 59,8174 59,3033 58,2755 33,3833 21,2520 15,4040 Chơng IX Tính toán chế độ khởi động - Trở kháng mạch điện : rRAK = = = 5,1397 [ xRAK= .x.RA = 0,9329.8,13 = 7,8355 [] - Tổng trở mạch điện thay thứ tự thuận nghịch pha : ZAK = rAK + jxAK = (rSA +rRAK) + j(xSA + xRAK) = (7,05 + 5,1397) + j(7,9 + 7,8355) = 12,1897 + j15,7355 ( ) ZBK = rBK + jxBK = (rSB +k2rRAK) + j(k2 xAK - xC) = (8,83 +1,12132.5,1397) + j(1,12132 15,7355 - 149) = 15,2922 - j129,216 [] - Dòng điện thứ tự thuận dây quấn chính: IAK1 = ( - j) = ( - j) = 4,636 j5,001[]=6,827-47,190 IAK2 = ( + j) - 37 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động =.( + j) = 2,4430 - j4,2574[] = 4,9085-60,150 - Dòng điện khởi động tổng pha chính: IAK = IAK1 + IAK2 = 7,079 j9,2584 = 11,654-52,600 - Dòng điện khởi động tổng day quấn phụ: IBK = IBK + jIBK = j - j = j - j = 4,0561+j3,7571 - 3,7968 j2,1787 = 0,2593 + j1,5784 = 1,599580,670 - Mật độ dòng điện khởi động cuộn dây quấn chính: JAK = = = 26,369[A/mm2] JBK = = =4,039[A/mm2] - Dòng khởi động tổng dây quấn phụ : IK= IAK+IBK = (7,079 j9,2584) + (0,2593 + j1,5784) =7,3383-j7,68=10,622-46,300 -Bội số dòng khởi động : iK===3,072 - Hệ số công suất lúc khởi động: cosK = ==0,69 -Công suất điện từ lúc khởi động : PđtK = m.rRAK(I2AK1-I2AK2) = 2.5,1397(6,8272-4,90852) =237,522(W) -Mô men khởi động : MK= = =15, 404(KG.cm) - 38 - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động -Bội số mô men khởi động : mmm===0,406 - Bội số mo men max: mmax mmax = = = 1,5934 Kết luận Sau tính toán song, so với yêu cầu đề tài thiết kế em cảm thấy kết tính toán thiết kế em đạt yêu cầu Qua thiết kế đồ án môn học động điện dung giúp cho em đợc lần hiểu sâu lý thuyết máy điện công nghệ - 39 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động chế tạo máy điện , đặc biệt máy điện mhỏ Ngoài ra, em cảm thấy rút đợc nhiều học kinh nghiệm việc thiết kế, tính toán máy điện đồng thời giúp ích tốt cho việc làm đồ án tốt nghiệp công việc em sau trờng Để đạt đợc kết nh vậy, em cảm ơn hớng dẫn tận tình cô Nguyễn Hồng Thanh thời gian vừa qua Hà nội ngày 20 10- 2002 Sinh viên : Nguyễn Đình Tuân Tài liệu tham khảo Động kĐb ba pha pha công suất nhỏ - Trần Khánh Hà Máy điện thiết bị tự động - 40 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động thiết kế tối u - Nguyễn Hồng Thanh & Nguyễn Phúc Hải Thiết kế máy điện - Trần Khánh Hà & Nguyễn Hồng Thanh Máy điện 1&2 - Trần Khánh Hà - 41 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 [...]... nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động cơ Chơng VII tính toán cuộn dây phụ Tham số pha phụ của động cơ điện dung quyết điịnh tínhnăng làm việc và đặc tính khởi động của động cơ Điều kiện để có từ trờng tròn : k2rA1 + rc kxA1 = 0 (1) k2xA1 - xc + krA1 = 0 (2) - Tỷ số biến áp giữa dây quán phụ và dây quấn chính : k= = = 1,1213 - Dung kháng trong dây quấn phụ xCv = k2.xA1 +... học thiết kế tối u động cơ II Trở kháng rôto 1 Tính kích thớc vành ngắn mạch Mật độ dòng điện của thanh dẫn roto đúc nhôm jt = 3ữ 5(A/mm2) Mật độ dòng điện của vành ngắn mạch : jv = 0,8jt = 2,4 ữ 4(A/mm2) - Tiết diện vành ngắn mạch : Sv = (St.jt)/ jv = 80,375 (mm2) - Chiều cao vành ngắn mạch : a= 1,2.hrR = 1,2.12,18 = 14,52[mm] - chọn: a = 16[mm] : Chiều cao vành ngắn mạch b = 4,5[mm] : Chiều rộng vành... thuận và quay ngợc ỉng với mỗi từ trờng quay ta có một sơ đồ thay thế 1-Với dòng thứ tự thuận - 25 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động cơ 2-Với dòng thứ tự thuận Hình 6 Sơ đồ thay thế pha chính của động cơ điện dung Tham số ban đầu của mạch điện thay thế pha chính : rSA =7,05 [] xSA = 7,9 [] xma = 113 [] rRA = 5,92 [] xRA =8,13 [] - Tính hệ số trở kháng của mạch điện. .. - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động cơ - Tỷ lệ thành phần phản kháng so vớidòng điện định mức xmA`= = = 113[] Bảng 1 Bảng tính toán mạch từ Bảng tính toán mạch từ Khe hở không khí B = 0,69[T] F = 381,54[A] Răng Stato BZS = 1,50[T] FZS = 23,49[A] Răng Roto BZR = 1,39[T] FZR = 20,53[A] Gông Stato BgS = 1,308[T] FgS = 54,93[A] Gông Roto BgR = 0,79[T] FgR = 7,98[A] ChơngVI Tính toán chế độ định mức... thiết kế tối u động cơ - Mật độ dòng điện dây quấn chính stato JA = = = 5,5955[A/mm2] JB = = = 5,761[A/mm2] - Tốc độ của động cơ : n= nđb (1-s) = 1500(1-s) = 3000(1-0,05)=1245[v/ph] - Công suất điện từ : Pđt = 2I2A1 rRA1-2 I2A2rRA2 = 2,45042 52,6941 2 0,03812.2,6404 = 632,7675 [W] - Tổn hao cơ : Pcơ = k.(2.()3 =40,3030 [W] - Tổn hao phụ : Pf = 0,005 Pdm 550 = 0,005 = 5[W ] 0,55 - Tổng công suất cơ. .. zs1 - Sai số - 14 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động cơ b zs = thiết kế tối u b zs1b zs 100% = b zs 6,145 6,14 6,14 100% = 0,0814% có thể chấp nhận đợc Chơng III-Xác định kích thớc rãnh răng rãnh rôto ở động cơ công suất nhỏ thì dạng rãnh của roto thờng là hình tròn hoặc hình quả lê.Đối với động cơ một pha điện dung một pha công suất nhỏ chọn Hình 5 Dạng rãnh roto dạng ránh hình... = 6,534 Z R k dr 17 0,99 - Điện kháng Rôto qui đổi sang stato : xR= xs.= 7,9.= 8,13[] ChơngV : Tính toán mạch từ Hệ số ép chặt có phủ sơn cách điện của thép cán nguội 2211 chọn trong bảng 5-1 trang 89 sách ĐCKĐBCSN Hệ số ép chặt : KC =0,95 - 22 - nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động cơ 1/50=2,6[w/kg] Điện trở suất: - Sức từ động khe hở không khí F = 1,6.K ... h12r(d1r +d2r) = (7,112 +52) + 0,5.5,716(7,11+5)=64,30[mm2] - 16 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học thiết kế tối u động cơ ChơngIV-Trở kháng của dây quấn stato và roto I.Trở kháng dây quấn stato Thông thờng khi tính toán sơ bộ coi rs ; xs kkhông đổi khi động cơ làm việc với mọi tảI 1 Điện trở tác dụng của dây quấn stato - Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato: lđ1 = k1y + 2.B =k1 + 2B =... lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động cơ 0,12 790,901 0,14 790,160 0,16 774,803 0,18 749,854 0,2 718,886 0,5 257,385 0,7 98,3117 1,00 thiết kế tối u 58,2848 59,5843 59,8174 59,3033 58,2755 33,3833 21,2520 15,4040 Chơng IX Tính toán chế độ khởi động - Trở kháng mạch điện : rRAK = = = 5,1397 [ xRAK= .x.RA = 0,9329.8,13 = 7,8355 [] - Tổng trở mạch điện thay thế thứ tự thuận và nghịch pha chính : ZAK = rAK... ta chọn điện dung CV là số nguyên nên điều kiện đạt từ trờng tròn không đợc thoả mãn vì vậy phải dùng công thức chung cho từ trờng elíp để tính toán các tham số ở chế độ định mức - Điện trở tự nghịch của pha phụ ZB2 = (rSB +k2.rRA2) + j(k2.xA2 - xC) = = (8,83 + 1,12132.2,6404) + j(1,12132.15,5505 149) = =12,1498 j129,448[] - 29 nguyễn đình tuân lớp:tbđ - đt2 - k43 Đồ án môn học động cơ thiết kế tối