Chương 3: Tổn hao thép và tổn hao cơ. 79. Trọng lượng răng Stato: G z1 = γ Fe . Z 1. .b z1 .h’ Z1 .l 1 .k C .10 -3 = 7,8.48.0,70.2,483.17,8.0,95.10 - 3 = 11,07 Kg Trong đó: γ Fe = 7,8 Trọng lượng riêng của sắt từ chọn làm lõi thép Z 1 = 48 rãnh l 1 = 17,8 cm b z1 = 0,70 cm k C = 0,95 h’ z1 = 24,83 mm 80. Tr ọng lượng gông từ Stato: G g1 = γ Fe .l 1 .L g1 .h g1 .2p.k C .10 -3 = 7,8.17,8.24,98.3,08.4.0,95.10 -3 = = 40,63 kg 81. T ổn hao sắt trong lõi thép Stato: Theo công th ức 6-2/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong răng là: P FeZ1 = k gc .p FeZ1 .B 2 Z1 .G Z1 .10 -3 Trong đó: k gc : Hệ số gia công. Với máy điện KĐB lấy k gc = 1,8 p FeZ : Suất tổn hao thép – Tra bảng V.14/ Tr 618 – TKMĐ Với thép 2211 đã chọn ở trên thì p FeZ1 = 2,5 W/kg B Z1 = 1,72 T G Z1 = 11,07 kg => P FeZ1 = 0,147 kW Theo công th ức 6-3/Tr 140 – TKMĐ tổn hao thép trong gông Stato là: P Feg1 = k gc .p Feg1 .B 2 g1 .G g1 .10 -3 Trong đó: B g1 = 1,48 T G g1 = 40,63 kg => P Feg1 = 0,354 kW T ổn hao thép trong cả lõi sắt Stato: P’ Fe = P FeZ1 + P Feg1 = 0,147 + 0,354 = 0,501 kW 82. T ổn hao bề mặt: Ở máy điện không đồng bộ, tổn hao bề mặt lớn vì khe hở không khí nhỏ. Tổn hao tập chung chủ yếu trên bề mặt roto còn trên bề mặt Stato ít hơn do miệng rãnh roto bé. Theo công thức 6-7/Tr 142 – TKMĐ: .10.pl t b-t .2p.τP 7- bm2 2 422 bm  Trong đó: p bm : Suất tổn hao bề mặt được tính theo CT6-5/Tr 141 – TKMĐ )t.(10B 10000 n Z .0,5.kp 2 10 1,5 1 0bm        B 0 : Biên độ dao động của mật độ từ thông của khe hở kk B 0 = β 0 .k δ .B δ = 0,29.1,13.0,75 = 0,245 T β 0 : Theo đường cong 6-1/Tr 141 – TKMĐ với 4,28 0,7 3 δ b 41  k δ = 1,13 B δ = 0,75 T k 0 : Hệ số kinh nghiệm với máy điện KĐB thì k 0 = 1,8 n = 1500 Vòng/phút Z 1 = 48 rãnh t 1 = 1,531 cm kW 0,02954.10.17,8.244, 1,923 0,15-1,923 4.18,4.P 244,4.1,531).(10.0,245 10000 48.1500 0,5.1,8.p 7- bm 2 1,5 bm          83. Tổn hao đập mạch trên răng Roto: Sự đập mạch do dao động của từ trường trong vùng liên thông răng(rãnh) stato và roto theo vị trí tương đối của từ của rãnh Stato và roto. - Biên độ dao động của mật độ từ thông trong răng Roto được tính theo công thức 6-10/Tr 142 –TKMĐ: T0,0627.1,74 2.1,923 1,98.0,07 .B 2.t . δγ B Z2 2 1 đmh  Trong đó: γ 1 = 1,98 – Theo phần 38 trong quyển thiết kế này - Tr ọng lượng răng roto: G z2 = γ Fe .Z 2 .h’ Z2 .b’ Z2 .l 2 .k C .10 -3 = 7,8.38.2,867.0,87.17,8.0,95.10 - 3 = 12,53 kg T ổn hao đập mạch trên răng Roto theo công thức 6-13/Tr 143 – TKMĐ: .10.G.10.B 10000 .nZ 0,11.P 3- Z2 2 đmh 1 đmh2         kW 0,0281.12,53.10.10.0,0627 10000 48.1500 0,11. 3- 2         84. Tổng tổn hao thép: P Fe = P’ Fe + P bm + P đmh = 0,501 + 0,0295 + 0,0281 = 0,559 kW 85. T ổn hao cơ: Đối với động cơ KĐB kiểm kín theo công thức 6 -19/tr 145 – TKMĐ: kW 1,33.1010 100 19,1 1000 1000 1 10 100 D . 1000 n k.P 3-3- 42 3- 4 n 2 C                            86. Tổn hao không tải: P 0 = P Fe + P c = 0,559 + 0,334 = 0,893 kW Chương 4 : Đặc tính làm việc Các số liệu đã tính toán được r 1 = 0,092 Ω x 1 = 0,28 Ω x 12 = 13,47 Ω r’ 2 = 0,0686 Ω x’ 2 = 0,46 Ω Xét các hệ số: 0,0931 0,45 1,021 0,28 0,0686 x' C x r' s 0,0209 215,5 663,7.0,068 E .r'I' s A 63,7 9,94 632,2 k I I' 9,94 38 6.68.0,925 Z k6.w k V215,516.0,28-220xI- UE A0,953 3.220 .0,0923.16559 3.U .r3.I10P I;A 16,00II 1,0421C1,021 13,56 0,28 1C 2 1 1 2 m 1 22 đm I 2 2 2 d11 I 1 μ1 2 1 1 2 μ 3 Fe đbrμđbx 2 11                Xây đựng đặc tính làm việc như bảng dưới đây s ST T Công th ức Đ.v ị 0,00 5 0,01 0 0,020 3 0,0209 5 0,02 5 0,09 3 1 s r' C r Cr 2 1 1 2 1ns          Ω 14,3 9 7,24 3,62 3,51 2,95 0,85 2 x' C x Cx 2 1 1 2 1ns          Ω 0,76 8 0,76 8 0,768 0,768 0,76 8 0,76 8 3 xrZ 2 ns 2 nsns  Ω 14,4 1 7,28 3,70 3,59 3,05 1,15 4 Z U .CI' ns 1 12  A 15,5 8 30,8 4 60,66 62,57 73,6 0 194, 7 5 Z r 'Cos ns ns 2   0,99 9 0,99 4 0,978 0,977 0,96 8 6 Sinφ’ 2 0,05 3 0,10 5 0,207 0,217 0,25 2 7 'cos C I' II 2 1 2 đbr1r   A 16,2 0 30,9 9 59,09 60,83 70,7 3 8 'sin C I' II 2 1 2 đbx1x   A 16,8 1 19,1 8 28,32 29,11 34,1 4 9 III 2 1x 2 1r1  A 23,3 5 36,4 5 65,53 67,44 78,5 4 10 Cosφ 0,69 0,85 0,90 0,90 0,90 11 P 1 kW 10,6 9 20,4 5 39,00 40,15 46,6 8 12 p Cu1 kW 0,15 0,37 1,18 1,25 1,70 13 p Cu2 kW 0,05 0,20 0,76 0,81 1,11 14 p f kW 0,05 0,10 0,19 0,20 0,23 15 p 0 kW 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 16 Σp = p Cu1 + Cu2 +p f +p 0 kW 1,15 1,56 3,03 3,15 3,94 17 P2 kW 9,54 18,9 0 35,97 37,00 42,7 5 18 η % 89,2 8 92,3 9 92,24 92,15 91,5 6 87. Bội số mômen cực đại 2,18 0,0931 0,02095 62,57 196,5 s s I' I' M M m 2 m đm 2 2 đđ 2M đm max max                  Tính toán đặc tính khởi động: 88. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s=1: - Chiều cao tương đối của rãnh. Theo công thức 10 – 25/Tr 255 – TKMĐ: s0,067.a.ξ  = 0,067.30,5.1 = 2,04 Trong đó: a = h r2 – b 42 = 31-0,5 = 30,5 mm - Theo công th ức 10-26/Tr 255 – TKMĐ khi ζ ≥ 2 thì: φ = ζ – 1 = 1,04 ψ = 1,5/ζ = 1,5/2 = 0,783 - Điện trở của thanh dẫn khi tính đến dòng điện mặt ngoài r tdζ . Theo công th ức 10-27/Tr 256 – TKMĐ : r tdζ = r td .k R = 3,7.10 -5 .2,04 = 8,0.10 -5 Ω Với k R = 2,04 - Điện trở roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài với s = 1: 0,9.10 0,329 2.9,4.10 8.10 2r rr 4- 2 -7 5- 2 V td2     - Quy đổi về phía Stato: r' 2ζ = γ.r 2γ = 1250,55.0,9.10 -4 = 0,1175 Ω - Hệ số từ dẫn rãnh roto khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s =1 1,57 1,5 0,5 .0,75 2.7 1,5 -0,66 8.213,47 π.7 -1 3.7 26,1 b h ψ 2b b -0,66 8S πb -1 3b h λ 2 2 42 4242 2 c 2 1 r2 ξ                                     - Tổng hệ số từ dẫn của Roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài với s =1 4,910,640,682,031,57λ λλλλ rnd2t2r2ξ2ξ   - Điện kháng của Roto khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài: Ω 0,43 5,25 4,91 0,46. λ λ . x'x' 2 2 ξ 22ξ    - Tổng trở ngắn mạch khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài khi s =1 Ω 0,740,710,209xrz Ω 0,710,430,28 x' xx Ω 0,2090,11750,092r'rr 222 n ξ 2 n ξnξ 2ξ1nξ 2ξ1nξ    - Dòng điện ngắn mạch khi chỉ xét tới hiệu ứng mặt ngoài: A 296,36 0,761 220 z U I nξ 1 n ξ  89. Tham số của động cơ điện khi xét đến cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s = 1: - Với rãnh Stato ½ kín ta chọn sơ bộ k bh = 1,425. Theo công thức 10- 35 ta có: I nbh = k bh .I nξ = 1,4.296,36 = 422,32 A - S ức từ động trung bình của một rãnh Stato: Theo công th ức 10-36/Tr 259 – TKMĐ A 5048,72 38 48 5.0,966.0,920,88. 4 422,32.34 0,7. Z Z .kkk. a .uI 0,7F 2 1 d1y β 1 rnbh ztb                   Trong đó: u r : Số thanh dẫn tác dụng trong rãnh Stato a 1 : Số mạch nhánh song song k β : Tra đường cong 10-14/Tr 259 – TKMĐ k y : Hệ số bước ngắn. Theo phần 13 quyển thiết kế này k d1 : Hệ số dây quấn -Mật độ từ thông quy đổi trong khe hở không khí : Theo công thức 10-37/Tr 259 – TKMĐ T 4,5 0,071,6.0,996. 5048,72.10 . δ1,6C .10F B -4 bh 4 ztb Φδ   Với: 0,996 1,9231,531 0,07 2,5.0,64 tt δ 2,5.0,64C 21 bh      Theo mật độ từ thông quy đổi B Φδ , căn cứ vào đường cong trong hình 10-15 trang 260 giáo trình TKM Đ tim ra hệ số χ δ đặc trưng cho tỷ số giữa từ thông tản khi xét tới bão hòa và không bão hòa: χ δ = 0,50 Do bão hòa ph ần trên của răng, hệ số từ dẫn của từ trường tản rãnh gi ảm xuống. Căn cứ vào đó tìm ra sự biến đổi tương đương của rãnh hở. Đối với Stato sự biến đổi tương đương đó bằng. Theo công thức 10-39/Tr 260 – TKMĐ: C 1 = (t 1 – b 41 )(1- χ δ ) = (1,531 – 0,3)(1 – 0,5) = 0,6 V ới rãnh ½ kín như thiết kế đã chọn: 0,6 1,5.0,30,6 0,6 . 0,3 0,58.0,450,05 1,5.bC C . b 0,58.hh Δλ 411 1 41 341 1bh         - Hệ số từ tản rãnh stato khi xét tới đến bão hòa mạch từ tản: λ r1bh = λ r1 – Δλ 1bh = 1,25 – 0,6 = 0,65 - H ệ số từ tản tạp Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản λ t1bh = λ t1 .χ δ = 1,089.0,5 = 0,544 - T ổng hệ số từ tản Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản: 2,311,10990,5440,65λλλλ đlt1bhr1bh1bh   - Điện kháng của Stato khi xét tới bão hòa mạch từ tản: Ω 0,188 3,45 2,31 0,28. λ λ xx 1 1bh 11bh    Với roto lòng sóc sự biến đổi tương đương bằng: C 2 = (t 2 – b 42 )(1 - χ δ ) = (1,923 – 0,15)(1 – 0,5) = 0,886 V ới rãnh ½ kín theo công thức 10-47/Tr 261 – TKMĐ: 0,285 0,150,886 0,886 . 0,15 0,05 bC C . b h Δλ 422 2 42 42 2bh      - Hệ số từ tản rãnh roto khi xét tới bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài: 1,280,285-1,57Δλ-λλ 2bhr2ξbhr2   - Hệ số từ tản tạp Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản: λ t2bh = λ t2 .χ δ = 2,03.0,5 = 1,013 - H ệ số từ tản do rãnh nghiêng Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản: λ rnbh = λ rn .χ δ = 0,64.0,5 = 0,321 - Tổng hệ số từ tản Rôto khi xét tới bão hòa mạch từ tản và hiệu ứng mặt ngoài: 3,290,3210,681,0131,28 λλλλλ rnbhđl2t2bhbh2bh2     - Điện kháng Rôto lúc đó sẽ là: 0,29 5,25 3,29 0,489. λ λ x'x' 2 bh2 2bh2      90. Các tham số ngắn mạch khi xét tới hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa m ạch từ tản: 0,52477,00,209xrz 0,4770,290,188 x' xx 0,209r 222 bhn 2 nbhn bh21bhbhn n       91. Dòng điện khởi động: A 422 0,52 220 z U I bhn 1 k   Trị số này không sai khác nhiều so với I nbh = 422,32 A. Nên không c ần giả thiết lại. 92. Bội số dòng điện khởi động: i k = 6,2 68,45 422 I I đm k  Điện kháng hỗ cảm khi xét đến bão hòa: x 12n = x 12 .k μ = 13,47.1,44 = 19,4 Ω [...]...C 2bh  1  I'2k  x' 2bh x 12n 1  0,2 9  1,0 15 1 9,4 Ik 422   416 A C 2bh 1,0 15 93 Bội số mômen khởi động: θCu 2  I'  r' m k   2k  2 s đm   I'  r'  2đđm  2 pCu pFe Qcđ 2  416  0,1 175 0,0 2095    6 2,5 7  0,0 686  1,6 θFe Rcđ RCu QCu RFe pR Rd’ QFe Qd’ θα Rα . 0,7 6 8 0,7 6 8 0,7 68 0,7 68 0,7 6 8 0,7 6 8 3 xrZ 2 ns 2 nsns  Ω 1 4,4 1 7,2 8 3, 7 0 3, 5 9 3, 0 5 1,1 5 4 Z U .CI' ns 1 12  A 1 5,5 8 3 0,8 4 6 0,6 6 6 2,5 7 7 3, 6 . 6 7,4 4 7 8,5 4 10 Cosφ 0,6 9 0,8 5 0,9 0 0,9 0 0,9 0 11 P 1 kW 1 0,6 9 2 0,4 5 3 9,0 0 4 0,1 5 4 6,6 8 12 p Cu1 kW 0,1 5 0 ,3 7 1,1 8 1,2 5 1,7 0 13 p Cu2 kW 0,0 5 0,2 0 0,7 6