Đang tải... (xem toàn văn)
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều chủ yếu dùng làm động cơ điện. Do kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn ,hiệu suất cao,giá thành hạ nên động cơ không đồng bộ là một loại máy được dùng rộng r•i nhất trong các ngành kinh tế quốc dân với công suất từ vài chục đến hàng nghìn kilôoat. Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho máy cán thép loại vừa và nhỏ,động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ ,v.v...Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió.Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm. Trong đời sống hàng ngày ,máy điện không đồng bộ dần dần cũng chiếm một vị trí quan trọng: quạt gió, máy quay đĩa ,động cơ trong tủ lạnh,v.v...Tóm lại, theo sự theo sự phát triển của nền sản xuất điện khí hoá, tự động hoá và sinh hoạt hàng ngày, phạm vi ứng dụng của máy điện không đồng bộ ngày càng rộng r•i. é?ng co di?n khụng d?ng b? rụto l?ng súc cú c?u t?o don gi?n nh?t (nh?t là lo?i rụto l?ng súc dỳc nhụm ) nờn chi?m m?t s? lu?ng khỏ l?n trong lo?i d?ng co di?n cụng su?t nh? và trung bỡnh . Nhu?c di?m c?a c?a lo?i này là di?u ch?nh t?c d? khú khan và dũng di?n kh?i d?ng l?n ( thu?ng b?ng 6-7 l?n dũng di?n d?nh m?c ). é? kh?c ph?c nhu?c di?m này c?a cỏc d?ng co, ngu?i ta dó ch? t?o d?ng co khụng d?ng b? rụto l?ng súc nhi?u t?c d? và dựng rụto rónh sõu , l?ng súc kộp d? h?n chế dũng di?n kh?i d?ng , d?ng th?i tang mụmen kh?i d?ng lờn. é?ng co di?n khụng d?ng b? rụto dõy qu?n cú th? di?u ch?nh du?c t?c d? trong m?t ch?ng m?c nh?t d?nh ,cú th? t?o m?t mụmen kh?i d?ng l?n mà dũng kh?i d?ng khụng l?n l?m , nhung ch? t?o khú hon lo?i rụto l?ng súc , do dú giỏ thành cao hon, b?o qu?n cung khú hon. é?ng co di?n khụng d?ng b? du?c s?n xu?t theo ki?u b?o v? IP23 và ki?u kớn IP44. Nh?ng d?ng co di?n theo c?p b?o v? IP23 dựng qu?t giú hu?ng tõm d?t ? hai d?u c?a rụto d?ng co di?n . Trong cỏc rụto l?ng súc dỳc nhụm thỡ cỏnh qu?t nhụm du?c dỳc tr?c ti?p lờn vành ng?n m?ch. Lo?i d?ng co di?n theo c?p b?o v? IP44 thu?ng nh? vào cỏnh qu?t d?t ngoài v? mỏy d? th?i giú ? m?t ngoài v? mỏy , do dú t?n nhi?t cú kộm hon so v?i lo?i IP23 nhung b?o du?ng mỏy d? dàng hon. Tuy nhiên bên cạnh nhưng thế mạnh thì máy điện không đồng bộ cũng có những nhược điểm nhất định như : cos? của máy thường không cao lắm và đặc tính điều chỉnh tốc độ không tốt nên ứng dụng của máy điện có phần bị hạn chế. Máy điện không đồng bộ có thể dùng làm máy phát điện nhưng đặc tính không tốt so với máy phát điện đồng bộ ,nên chỉ trong một vài trường hợp nào đó (như trong quá trình điện khí hoá nông thôn) cần nguồn điện phụ hay tạm thời thì nó cũng có một ý nghĩa quan trọng.
Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc Mục mục Lớp : TBĐ2- K44 132 PHầN I: TặNG QUAN .135 A. giới thiệu chung .135 III.Phân loại máy điện không đồng bộ 137 V. TặNG QUáT Về THIếT Kế T đẫNG HOá MáY đIệN .138 CHơNG I : CáC THôNG Sẩ địNH MỉC 144 1. Tốc độ đồng bộ .144 2. Đờng kính ngoài Stato 144 3. Đờng kính trong stato .145 Theo bảng 10-2,với số cực 2p ta tra đợc KD . Từ đó đờng kính trong D của stato đợc tính theo công thức 10-1 trang 229 TL1: 145 4. Công suất tính toán .145 5. Chiều dài tính toán lõi sắt Stato 145 6. Bớc cực 145 7. Lập phơng án so sánh .146 8. Dòng điện pha định mức .146 9. Số rãnh stato 146 10. Bớc rãnh Stato .146 11. Số vòng dây tác dụng của một rãnh 147 12. Số vòng dây nối tiếp của một pha dây quấn Stato .147 13. Tiết diện và đờng kính dây 147 14. Kiểu dây quấn .148 15. Hệ số dây quấn .148 16. Từ thông khe hở không khí 148 17. Mật độ từ thông khe hở không khí 148 18. Xác định sơ bộ chiều dài răng Stato 149 19. Xác định sơ bộ chiều cao gông .149 20. Kích thớc rãnh và cách điện rãnh 149 21. Chiều rộng răng Stato .151 22. Chiều cao gông từ Stato .151 23. Khe hở không khí .152 CHơNG II: THIếT Kế DâY QUấN RãNH V GôNG RôTO 153 24. Số rãnh Rôto .153 25. Đờng kính ngoài Rôto 153 26. Đờng kính trục Rôto .153 27. Bớc răng Rôto .153 28. Xác định sơ bộ chiều rộng răng Rôto .154 29. Dòng điện trong thanh dẫn Rôto .154 30. Dòng điện trong vành ngắn mạch .154 31. Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm .155 32. Tiết diện vành ngắn mạch 155 33. Kích thớc răng, rãnh Rôto .155 34. Kích thớc vành ngắn mạch 156 35. Diện tích rãnh Rôto 156 36. Diện tích vành ngắn mạch 156 37. Bề rộng răng ở 1/3 chiều cao răng 157 38. Tính các kích thớc thực tế 157 1 Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 39. Chiều cao gông Rôto 158 40. Độ nghiêng rãnh Stato 158 CHơNG III : TíNH TOáN MạCH Tế .160 41. Hệ số khe hở không khí .160 42. Sức từ động trên khe hở không khí .160 43. Mật độ từ thông ở răng Stato 160 44. Cờng độ từ trờng trên răng Stato .161 45. Sức từ động trên răng Stato 161 46. Mật độ từ thông trên răng Rôto .162 47. Cờng độ từ trờng HZ2 162 48. Sức từ động trên răng Rôto 162 49. Hệ số bão hoà răng .162 50. Mật độ từ thông trên gông Stato .162 51. Cờng độ từ trờng trên gông Stato 163 52. Chiều dài gông từ Stato 163 53. Sức từ động trên gông Stato .163 54. Mật độ từ thông trên gông Rôto 163 55. Cờng độ từ trờng trên gông Rôto 164 56. Chiều dài mạch từ gông từ Stato .164 57. Sức từ động trên gông Stato .164 58. Sức từ động tổng của toàn mạch 164 59. Hệ số bão hoà toàn mạch .165 60. Dòng điện từ hoá 165 ĐẩI V I CáC đẫNG Cơ đIệN C TẩC đẫ THấP , DO TRị Sẩ GIảM NH , / TơNG đẩI L N NêN TRị Sẩ I à/IđM L L N, Vì VậY COS CẹA NHữNG MáY TẩC đẫ THấP Sẽ THấP HơN NHữNG MáY C TẩC đẫ CAO V NG ẻC LạI 165 CHơNG IV: THAM Sẩ CẹA đẫNG Cơ đIệN .166 61. Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato .166 62. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato khi ra khỏi lõi sắt .166 63. Chiều dài trung bình vòng dây của dây quấn Stato 166 64. Chiều dài dây quấn của 1 pha Stato 167 65. Điện trở tác dụng của dây quấn Stato .167 66. Điện trở tác dụng của dây quấn Rôto .167 67. Hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato 168 68. Điện trở Rôto sau khi quy đổi về Stato .168 69. Hệ số từ tản rãnh Stato .168 70. Hệ số từ dẫn tản tạp Stato 169 71. Hệ số từ tản đầu nối .170 72. Tổng hệ số từ dẫn tản .171 73. Điện kháng tản dây quấn Stato 171 74. Hệ số từ dẫn tản rãnh Rôto 171 75. Hệ số từ tản tạp Rôto 172 76. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối: 172 77. Hệ số từ tản do rãnh nghiêng .173 78. Hệ số từ dẫn Rôto .173 79. Điện kháng tản dây quấn Rôto 173 80. Điện kháng tản Rôto đã quy đổi về Stato .173 81. Tính theo đơn vị tơng đối .174 82. Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng) 174 83. Điện kháng tản khí xét đến rãnh nghiêng 174 * Tính lại trị số kE .175 2 Thiết kế động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc CHơNG V : TặN HAO TRONG THéP V TặN HAO Cơ 176 84. Trọng lợng răng Stato .176 85. Trọng lợng gông từ Stato .176 .176 86. Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato .177 177 * Tổn hao phụ trong thép Stato và rôto 178 87. Tổn hao bề mặt trên răng Stato 178 88. Tổn hao bề mặt trên răng rôto .178 89. Tổn hao đập mạch trên răng Stato .178 90. Tổn hao đập mạch trong răng Rôto 179 91. Tổng tổn hao trong thép lúc không tải 180 92. Tổn hao đồng trong dây quấn Stato 180 93. Tổn hao đồng trong dây quấn Stato 180 94. Tổn hao cơ .181 95. Tổn hao không tải .181 96. Hiệu suất của động cơ 181 CHơNG VI: đặC TíNH L M VIệC .182 97. Bội số mômen cực đại 182 CHơNG VII: đặC TíNH Mậ MáY CẹA đẫNG Cơ .183 98. Tham số động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện (khi s=1) .183 99. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện và sự bão hoà của từ trờng tản khi s=1 .186 100. Những tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoà của dòng điện và sự bão hoà của từ tản. 189 101. Dòng điện mở máy khi s=1 .189 Theo công thức 10-53 trang 262 TL1 .189 189 102. Bội số dòng điện mở máy khi s=1 189 103. Bội số dòng điện mở máy 190 104. Bội số mômen mở máy 190 CHơNG VIII : TíNH TOáN NHIệT .190 105. Các nguồn nhiệt trong sơ đồ thay thế: 191 106. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt Stato 192 107. Nhiệt trở phần đầu nối của dây quấn Stato .192 108. Nhiệt trở đặc trng cho độ cho độ chênh nhiệt giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 193 109. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy .194 110. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 194 111. Độ tăng nhiệt của vỏ máy với môi trờng 195 112. Độ tăng nhiệt của dây quấn Stato với môi trờng 195 113. Độ tăng nhiệt của của lõi sắt Stato .195 CHơNG IX: TR NG L ẻNG VậT LIệU TáC DễNG .196 V CHỉ TIêU KINH Tế 196 114. Trọng lợng thép Sillic cần chuẩn bị sẵn .196 115. Trọng lợng đồng của dây quấn Stato 196 116. Trọng lợng nhôm Rôto .196 117. Chỉ tiêu kinh tế và vật liệu tác dụng .197 3 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc PHÇN III: CH¬NG TR×NH TÝNH TO¸N T ®ÉNGÙ 198 PROGRAM TINH_MAY_DIEN; .198 USES CRT,NHAP1,M_TU,T_SO,INS,NHIET,DOTHI,M_MAY; .198 VAR .198 PDM,HS,COSPHI,H,DN,AMIN,AMAX,BMAX,BMIN, 198 KDMIN,KDMAX,KE,LAMDAMIN,LAMDAMAX,D,LAMDA,ANPHA_DELTA,KS, 198 KDQ,PTT,A,BDELTA,KD,L,L1,L2,BUOCCUC,IDM,AJ, 198 J1,T1,UR1,W1,SDQ,DDQ,DDQCD,ANPHA,PHI,B41,H41,KC,Y, .198 C1,C2,C3,BZ1,BG1,D1,D2,HR1,H11,SR_PH,SCD,SR,KLD,B1Z,H1G, .198 A_PH,BDELTA_PH,PHI_PH,DELTA,BGMAX,BGMIN,BZMAX,BZMIN,B1Z_PH,H 1G_PH, .198 B1ZMAX,H1GMAX,B1ZMIN,H1GMIN,R1TD,R2TD,KY1,NDM,MMAX,MKD,BOI_ DONG_KD,KZ_MAX,Z1:REAL; .198 I,P,NDB,MH_THEP,A1,N1,SOLOP,BCUC_R,SOLAP,LAP,J,K,Q1,CHON_S:INTEG ER; .198 DUONGDAN:CHUOI; .198 {---------------------------------------------------------------------} .198 DV,DROTO,B42,H42,HR2,H12,AV,BV,SR2,T2,KI,STD,SV,JTD,JV, 198 ITD,IV,BN,H2G,B2Z,DR,BZ2,DT,BG2,GZ2:REAL; 198 B2ZMIN,DR1,DR2,H2GMIN ,I2,L1F ,GZ1,GG1:REAL; 198 CHON,CHON_BRC,DEM,II,Z2 : INTEGER ; 198 {------------------------------------------------------------------} 198 4 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc FDELTA,FZ1,FZ2,FG1,FG2,KDELTA,KZ,KMUY,IO,IOP,NUY1,NUY2,LG2:REAL; 198 {-------------------------------------------------------------} .198 TOBC,LTB,LDN,R1,R2,RV,SR1,LAMDA_T2,LAMDA_R2,LAMDA_DN2,GAMAR,L AM_DA2, .198 LAMDA_R1,LAMDA_T1,LAMDA_DN1,LAM_DA1,BIMM,BMMM,I2DMQD,SDM, LAMDA_RN, 198 BETA,Q2,X1,X2,X12,P1,PCU1,PCU2,PF,HS_TT,PFE1,X1TD,RTD,I1DM,X2TD,KE_ TT, 198 KT,TO_Y,R2QD,X2QD,X12TD,LG1,PBM,PDMACH,PFE,P0,PCO,COSPHI_TT,MM AX_TT,SM :REAL; .198 {--------------**************************************---------------} 198 {HET PHAN NHAP CAC THONG SO DAU VAO VA TRA CAC KHOANG GIA TRI CUA CAC THONG SO} 198 PROCEDURE XACDINHKICHTHUOCCHUYEU; 198 BEGIN 198 D:=KD*DN; 198 PTT:=(KE*PDM)/(HS*COSPHI);{CONG SUAT TINH TOAN} 198 ANPHA_DELTA:=2/PI; .198 KS:=PI/(2*SQRT(2)); 198 IF (SOLOP=1)AND (P>=2)THEN KDQ:=0.955; .198 IF P=1THEN KDQ:=0.905; 198 IF (SOLOP=2)AND (P>=2)THEN KDQ:=0.92; .198 L:=(6.1*PTT*10000000)/ (ANPHA_DELTA*KS*KDQ*A_PH*BDELTA_PH*SQR(D)*NDB); .198 5 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc L1:=L;L2:=L; .198 BUOCCUC:=PI*D/(2*P); .198 LAMDA:=L1/BUOCCUC; .198 END; 198 {----------------*********************************-----------------} 198 {-------------------HET PHAN KICH THUOC CHU YEU--------------------} .198 (* --------------------- CHUONG TRINH CHINH -----------------------*) .198 BEGIN .198 CLRSCR; 198 MANHINH; 198 CACSOLIEUDAU(PDM,HS,COSPHI,KC,H,DN,AMAX,AMIN,BMAX,BMIN,KDMA X,KDMIN, .198 LAMDAMAX,LAMDAMIN,KE,BZMAX,BZMIN,BGMAX,BGMIN,C1,C2,C3,AJ,M MAX, 198 MKD,BOI_DONG_KD,KZ_MAX,P,NDB,MH_THEP,SOLOP,DUONGDAN);. .198 SOLAP:=0; 199 LAP:=0; .199 I:=0; 199 REPEAT 199 I:=I+1; 199 KD:=KDMIN+I*0.01; 199 J:=0; .199 REPEAT 199 J:=J+1; .199 BDELTA_PH:=BMIN+(J-1)*0.002; .199 6 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc K:=0; 199 REPEAT .199 K:=K+1; 199 A_PH:=AMIN+(K-1)*3; .199 SOLAP:=SOLAP+1; .199 XACDINHKICHTHUOCCHUYEU; 199 THIETKESTATOR(SOLAP,SOLOP,P,PDM,HS,COSPHI,AJ,A_PH,D,KE,KS,ANPH A_DELTA, .199 BUOCCUC,L1,KC,BZMIN,BZMAX,BGMIN,BGMAX,DN,C1,C2,C3,DUONGDAN, 199 Q1,A1,N1,BCUC_R,CHON_S,IDM,J1,T1,UR1,W1,SDQ,DDQCD,DDQ,Y,KY1,KDQ, 199 PHI,BDELTA,B41,H41,D1,D2,HR1,H11,SR_PH,SCD,SR,SV,KLD,A,B1Z,H1G,DELT A,Z1); .199 IF KLD<0.55 THEN KD:=KD+0.01; .199 IF KLD>0.85 THEN 199 BEGIN 199 WRITELN('CHUONG TRINH DA TINH VOI CAC THONG SO DA CHO KHONG TIM THAY KET QUA'); 199 READLN; .199 HALT; .199 END; 199 IF (KLD>=0.7)AND(KLD<=0.75) THEN 199 BEGIN 199 LAP := LAP+1; 199 7 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc SOLAP:=LAP; .199 TINH_SO_BO_ROTO(SOLAP,P,DUONGDAN,H,COSPHI,D,BDELTA, 199 DELTA,L2,BZMAX,KC,PHI,BGMAX,IDM,W1,KDQ,Z1, 199 Z2,CHON,B42,H42,KI,JTD,JV,DROTO,T2,I2,ITD,B2ZMIN,H2GMIN,DT, .199 IV,STD,SV,BN); .199 IF CHON=1 THEN 199 BEGIN 199 II:=0; .199 DEM:=0; .199 REPEAT .199 KT_RANH_QUA_LE(II,Z2,B2ZMIN,DROTO,H42,DT,STD,H2GMIN,ITD,IV, .199 DEM,DR1,DR2,H12,HR2,H2G,B2Z,SR2,JTD,AV,BV,SV,JV,DV); .199 IF(SR2>=STD)AND(B2Z>=B2ZMIN)AND(H2G>=H2GMIN)AND(DR2>=0.25) THEN 199 BEGIN 199 TINH_TOAN_MANH_TU(CHON,CHON_S,P,MH_THEP,B41,H41,DELTA,T1,B42,T 2,BDELTA,L1,KC,HR1,B1Z,D2,L2,HR2, .199 H42,B2Z,DR2,DR,PHI,H1G,DN,H2G,DT,W1,KDQ,IDM,DUONGDAN, 199 KDELTA,FDELTA,NUY1,NUY2,BZ1,FZ1,BZ2,FZ2,BG1,LG1,LG2,FG1,FG2,BG2,K Z,KMUY, .199 IO,IOP); 199 THONGSODINHMUC(P,Z2,A1,N1,Q1,CHON,SOLOP,D,HR1,Y,L1,H,W1,SDQ,IDM, KDQ,L2,SR2,DV,AV,BV,D2, 199 8 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc C1,C2,C3,D1,B41,H41,T1,DELTA,KDELTA,H12,DR,DR2,B42,H42,T2,IO,Z1, 199 LDN,LTB,L1F,R1,R1TD,R2,R2QD,R2TD,X1,X1TD,X2,X2QD,X2TD,X12,X12TD,KE_ TT,RTD,RV,LAMDA_T2,LAMDA_DN2, .199 LAMDA_RN,LAM_DA2,LAMDA_R1,LAMDA_T1,LAMDA_DN2,LAM_DA1); .199 TINH_TON_HAO(DUONGDAN,NDB,MH_THEP,P,Z2,CHON,B41,DELTA,B1Z,HR1 ,D2,L1,KC,LG1,H1G, .199 BZ1,BG1,KDELTA,BDELTA,T1,B42,T2,L2,NUY1,BZ2,HR2,DR,DR2,B2Z,DN,Z1,199 GZ1,GG1,PFE1,PBM,GZ2,PDMACH,PCO,PFE,P0); 199 TINH_MMAX_COSPHI_HS(Z2,X1,X12,PFE,IO,R1,I2,R2QD,W1,KDQ,X2QD,P0, 199 SDM,I2DMQD,I1DM,COSPHI_TT,P1,PCU1,PCU2,PF,HS_TT, .199 SM,MMAX_TT); 199 DAC_TINH_MO_MAY(HR2,H42,RTD,RV,Z2,W1,DR1,DR2,DR,H12,SR2, .199 B42,LAMDA_T2,LAMDA_DN2,LAMDA_RN,X2QD,LAM_DA2,R1,X1,BETA,UR1,K Y1,KDQ, 199 Z1,DELTA,T1,T2,B41,H41,D1,LAMDA_R1,LAMDA_T1,LAMDA_DN1,LAM_DA1, 200 X12,KMUY,I1DM,I2DMQD,SDM,R2QD,P,CHON,A1, BIMM,BMMM ); 200 END; 200 II:=II+1; 200 9 ThiÕt kÕ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc UNTIL (DR2<=0.25)OR(H2G<H2GMIN)OR(MMAX_TT>MMAX)AND(BOI_DONG_KD>=B IMM)AND(HS_TT-HS<0.04); .200 WRITELN(' CO CAC KICH THUOC RANH ROTO THOA MAN DEM = ',DEM:4); .200 { READLN;HALT;} .200 END; 200 IF CHON=2 THEN 200 BEGIN .200 II:=0; .200 DEM:=0; .200 REPEAT .200 KT_RANH_OVAN(II,Z2,DROTO,B2ZMIN,STD,H42,DT,H2GMIN,IV, 200 DEM,SR2,DR,H12,HR2,B2Z,H2G,AV,BV,SV,JV,DV); .200 IF(B2Z>=B2ZMIN)AND(H2G>=H2GMIN)AND(DR>=0.3) THEN .200 BEGIN .200 TINH_TOAN_MANH_TU(CHON,CHON_S,P,MH_THEP,B41,H41,DELTA,T1,B42,T 2,BDELTA,L1,KC,HR1,B1Z,D2,L2,HR2, .200 H42,B2Z,DR2,DR,PHI,H1G,DN,H2G,DT,W1,KDQ,IDM,DUONGDAN, 200 KDELTA,FDELTA,NUY1,NUY2,BZ1,FZ1,BZ2,FZ2,BG1,LG1,LG2,FG1,FG2,BG2,K Z,KMUY, .200 IO,IOP); 200 THONGSODINHMUC(P,Z2,A1,N1,Q1,CHON,SOLOP,D,HR1,Y,L1,H,W1,SDQ,IDM, KDQ,L2,SR2,DV,AV,BV,D2, 200 C1,C2,C3,D1,B41,H41,T1,DELTA,KDELTA,H12,DR,DR2,B42,H42,T2,IO,Z1, 200 10