meohoang_chaylonton
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 5
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7
IV. Công dụng 9
V. Kết cấu của máy điện 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 13
I. Ưu diểm 13
II. Khuyết điểm 13
III. Biện pháp khắc phục 13
IV. Nhận xét 13
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 13
VI. Phương pháp thiết kế 14
VII. Nội dung thiết kế 14
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 14
IX. Trình tự thiết kế 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 19
I. Xác định kích thước chủ yếu 19
II. Thiết kế stato 21
III. Thiết kế lõi sắt rôto 23
IV. Khe hở không khí 25
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 26
PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 30
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 32
1. Số đôi cực 32
2. Đường kính ngoài stato 32
CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 34
1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 34
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 34
4. Bước rãnh stato 34
5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ur1 35
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 35
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 35
8. Kiểu dây quấn 35
9. Hệ số dây quấn 37
10. Từ thông khe hở không khí Ф 37
11. Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ và tải đường A 37
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’z1 37
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato hg1 37
14. Kích thước rãnh và cách điện 38
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’r 38
16. Bề rộng răng stator bz1 39
17. Chiều cao gông stato 39
18. Khe hở không khí 39
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 40
1. Số rãnh rôto Z2 40
2. Đường kính ngoài rôto D’ 40
3. Bước răng rôto t2 40
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’z2 40
5. Đường kính trục rôto Dt 40
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto Itd 40
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch Iv 41
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’td 41
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch Sv = 2,5 A/mm2 41
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 41
11. Chiều cao vành ngắn mạch hv 41
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch Dv 41
13. Bề rộng vành ngắn mạch bv 41
14. Diện tích rãnh rôto Sr2 41
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 41
16. Chiều cao gông rôto hg2 42
17. Làm nghiên rãnh ở rôto bn 42
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 43
1. Hệ số khe hở không khí 43
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 43
3. Sức từ động khe hở không khí Fδ 43
4. Mật độ từ thông ở răng stator Bz1 43
5. Sức từ động trên răng stato 43
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto Bz2 44
7. Sức từ động trên răng rôto Fz2 44
8. Hệ số bão hòa răng kz 44
9. Mật độ từ thông trên gông stator Bg1 44
10. Cường độ từ trường ở gông stator Hg1: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator Lg1 44
12. Sức từ động ở gông stator Fg1 44
13. Mật độ từ thông trên gông rôto Bg2 44
14. Cường độ từ trường ở gông rôto Hg2: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
15. Chiều dài mạch hở gông rôto Lg2 44
16. Sức từ động ở gông rôto Fg2 45
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 45
18. Hệ số bão hòa toàn mạch kμ 45
19. Dòng điện từ hóa Iμ 45
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 45
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 46
1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator Lđ1 46
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator ltb 46
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L1 46
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 46
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto rtd 46
6. Điện trở vòng ngắn mạch rv 47
7. Điện trở rôto r2 47
8. Hệ số quy đổi γ 47
9. Điện trở rôto đã quy đổi 47
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λr1 47
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 48
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λđ1 48
13. Hệ số từ dẫn tản của stator 48
14. Điện kháng dây quấn stator x1 48
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λr2 48
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 49
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 49
18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 49
19. Hệ số từ tản rôto 49
20. Điện kháng tản dây quấn rôto 49
21. Điện kháng rôto đã quy đổi 49
22. Điện kháng hổ cảm x12 49
23. Tính lai kE 50
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 51
1. 51
2. Trọng lượng gông từ stato 51
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 52
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 52
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 53
6. Tổng tổn hao thép 53
7. Tổn hao cơ 53
8. Tổn hao không tải 53
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 54
1. Hệ số C1 54
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
4. Sức điện động E1 55
5. Hệ số trượt định mức 55
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 55
7. Bội số momen cực đại 55
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 58
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 58
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 59
4. Dòng điện khởi động 61
5. Bội số dòng điện khởi động 61
6. Bội số momen khởi động 61
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 62
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 62
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 63
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 63
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 64
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 64
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 65
7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường 66
8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 66
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 67
I. Hệ thống thông gió 67
II. Tính toán thông gió 68
1. Xác định lượng không khí cần thiết 68
III. Tính toán quạt gió 69
1. Đặc điểm của quạt ly tâm 69
2. Đặc tính của quạt ly tâm 69
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 70
2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại 70
3. Tính toán quạt ly tâm 70
4. Chiều cao cánh quạt 73
5. Số cánh quạt 73
6. Kích thước quạt 73
7. Công suất quạt Pq 73
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 74
I. Tính toán trục 74
II. Chọn kích thước trục 75
2. Kiểm tra độ bền trục 75
3. Tính toán gối trục ở bi 78
4. Chọn vỏ máy 79
5. Chọn nắp máy 80
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 80
7. Chọn móc treo 80
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 82
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 82
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 82
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 82
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT 83
1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản 83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất 85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục .89
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 5
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7
IV. Công dụng 9
V. Kết cấu của máy điện 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 13
I. Ưu diểm 13
II. Khuyết điểm 13
III. Biện pháp khắc phục 13
IV. Nhận xét 13
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 13
VI. Phương pháp thiết kế 14
VII. Nội dung thiết kế 14
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 14
IX. Trình tự thiết kế 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 19
I. Xác định kích thước chủ yếu 19
II. Thiết kế stato 21
III. Thiết kế lõi sắt rôto 23
IV. Khe hở không khí 25
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 26
PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 30
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 32
1. Số đôi cực 32
2. Đường kính ngoài stato 32
CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 34
1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 34
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 34
4. Bước rãnh stato 34
5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ur1 35
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 35
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 35
8. Kiểu dây quấn 35
9. Hệ số dây quấn 37
10. Từ thông khe hở không khí Ф 37
11. Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ và tải đường A 37
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’z1 37
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato hg1 37
14. Kích thước rãnh và cách điện 38
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’r 38
16. Bề rộng răng stator bz1 39
17. Chiều cao gông stato 39
18. Khe hở không khí 39
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 40
1. Số rãnh rôto Z2 40
2. Đường kính ngoài rôto D’ 40
3. Bước răng rôto t2 40
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’z2 40
5. Đường kính trục rôto Dt 40
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto Itd 40
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch Iv 41
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’td 41
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch Sv = 2,5 A/mm2 41
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 41
11. Chiều cao vành ngắn mạch hv 41
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch Dv 41
13. Bề rộng vành ngắn mạch bv 41
14. Diện tích rãnh rôto Sr2 41
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 41
16. Chiều cao gông rôto hg2 42
17. Làm nghiên rãnh ở rôto bn 42
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 43
1. Hệ số khe hở không khí 43
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 43
3. Sức từ động khe hở không khí Fδ 43
4. Mật độ từ thông ở răng stator Bz1 43
5. Sức từ động trên răng stato 43
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto Bz2 44
7. Sức từ động trên răng rôto Fz2 44
8. Hệ số bão hòa răng kz 44
9. Mật độ từ thông trên gông stator Bg1 44
10. Cường độ từ trường ở gông stator Hg1: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator Lg1 44
12. Sức từ động ở gông stator Fg1 44
13. Mật độ từ thông trên gông rôto Bg2 44
14. Cường độ từ trường ở gông rôto Hg2: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
15. Chiều dài mạch hở gông rôto Lg2 44
16. Sức từ động ở gông rôto Fg2 45
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 45
18. Hệ số bão hòa toàn mạch kμ 45
19. Dòng điện từ hóa Iμ 45
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 45
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 46
1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator Lđ1 46
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator ltb 46
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L1 46
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 46
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto rtd 46
6. Điện trở vòng ngắn mạch rv 47
7. Điện trở rôto r2 47
8. Hệ số quy đổi γ 47
9. Điện trở rôto đã quy đổi 47
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λr1 47
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 48
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λđ1 48
13. Hệ số từ dẫn tản của stator 48
14. Điện kháng dây quấn stator x1 48
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λr2 48
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 49
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 49
18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 49
19. Hệ số từ tản rôto 49
20. Điện kháng tản dây quấn rôto 49
21. Điện kháng rôto đã quy đổi 49
22. Điện kháng hổ cảm x12 49
23. Tính lai kE 50
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 51
1. 51
2. Trọng lượng gông từ stato 51
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 52
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 52
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 53
6. Tổng tổn hao thép 53
7. Tổn hao cơ 53
8. Tổn hao không tải 53
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 54
1. Hệ số C1 54
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
4. Sức điện động E1 55
5. Hệ số trượt định mức 55
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 55
7. Bội số momen cực đại 55
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 58
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 58
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 59
4. Dòng điện khởi động 61
5. Bội số dòng điện khởi động 61
6. Bội số momen khởi động 61
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 62
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 62
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 63
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 63
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 64
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 64
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 65
7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường 66
8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 66
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 67
I. Hệ thống thông gió 67
II. Tính toán thông gió 68
1. Xác định lượng không khí cần thiết 68
III. Tính toán quạt gió 69
1. Đặc điểm của quạt ly tâm 69
2. Đặc tính của quạt ly tâm 69
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 70
2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại 70
3. Tính toán quạt ly tâm 70
4. Chiều cao cánh quạt 73
5. Số cánh quạt 73
6. Kích thước quạt 73
7. Công suất quạt Pq 73
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 74
I. Tính toán trục 74
II. Chọn kích thước trục 75
2. Kiểm tra độ bền trục 75
3. Tính toán gối trục ở bi 78
4. Chọn vỏ máy 79
5. Chọn nắp máy 80
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 80
7. Chọn móc treo 80
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 82
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 82
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 82
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 82
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT…………………………………………………………………………………………83
1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản………………………83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất…………………………………………………………85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục… 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục ….89
PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ
Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẽ nên được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW.
Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất nhất là loại rôto lồng sóc đúc nhôm) nên chiếm một số lượng khá lớn trong loại động cơ công suất nhỏ và trung bình. Nhược điểm của động cơ này là điều chỉnh tốc độ khó khăn và dòng điện khởi động lớn thường bằng 6-7 lần dòng điện định mức. Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đông cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên.
Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn có thể điều chỉnh tốc được tốc độ trong một chừng mực nhất định, có thể tạo một mômen khởi động lớn mà dòng khởi động không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn so với với loại rôto lồng sóc, do đó giá thành cao hơn, bảo quản cũng khó hơn.
Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 và kiểu kín IP44. Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt ở hai đầu rôto động cơ điện. Trong các động cơ rôto lồng sóc đúc nhôm thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch. Loại động cơ điện theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt ở ngoài vỏ máy để thổi gió ở mặt ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệt có kém hơn do với loại IP23 nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn.
Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãy tiêu chuẩn. Dãy động cơ không đồng bộ công suất từ 0,55-90 KW ký hiệu là K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 được ghi trong bảng 10-1 (Trang 228 TKMĐ). Theo tiêu chuẩn này, các động cơ điện không đồng bộ trong dãy điều chế tạo theo kiểu IP44.
Ngoài tiêu chuẩn trên còn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW.
Ký hiệu của một động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc được ghi theo ký hiệu về tên gọi của dãy động cơ điện, ký hiệu về chiều cao tâm trục quay, ký hiệu về kích thước lắp đặt dọ trục và ký hiệu về số trục.
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đống bộ ba pha có hai phần chính: stato (phần tĩnh) và rôto (phần quay). Stato gồm có lõi thép trên đó có chứa dây quấn ba pha.
Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có các dòng điện chạy, hệ thống dòng điện này tao ra từ trường quay, quay với tốc độ:
Trong đó:
-f1: tần số nguồn điện
-p: số đôi cực từ của dây quấn
Phần quay, nằm trên trục quay bao gồm lõi thép rôto. Dây quấn rôto bao gồm một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng hai vành ngắn mạch.
Hình 1.1
Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây rôto sức điện động E, vì dây quấn stato kín mạch nên trong đó có dòng điện chaỵ. Sự tác dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra các lực điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề măt rôto tạo ra mômen quay rôto. Như vậy, ta thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năng trên trục động cơ. Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đăt trên dây quấn stato. Tốc độ của rôto n2 là tốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong dây quấn rôto. Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ số trượt s:
Khi s=0 nghĩa là n1=n2, tốc độ rôto bằng tốc độ từ trường, chế độ này gọi là chế độ không tải lý tưởng (không có bất cứ sức cản nào lên trục). Ở chế độ không tải thực, s0 vì có một ít sức cản gió, ma sát do ổ bi …
Khi hệ số trượt bằng s=1, lúc đó rôto đứng yên (n2=0), momen trên trục bằng momen mở máy.
Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trựơt định mức. Tương ứng với hệ số trượt này gọi tốc độ động cơ gọi là tốc độ định mức.
Tốc độ động cơ không đồng bộ bằng:
Một đăc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn stato 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 cũng gọi động cơ này là động cơ cảm ứng.
Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trựơt của rôto so với từ trường:
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 địện. 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 pha cần có các phần tử khởi động như tụ điện, điện trở …
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia làm hai loại: động cơ không đồng bộ ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và động cơ dây quấn. Stato có hai loại như nhau. Ở phần luận văn này chỉ nghiên cứu động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.
1. Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn.
- Vỏ máy
Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp hay gối đỡ trục. Vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay lõi thép. Để chế tạo vỏ máy người ta có thể đúc, hàn, rèn. Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ. Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy. Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy.
Hộp cực là nơi để dấu điện từ lưới vào. Đối với động cơ kiểu kín hộp cực yêu cầu phải kín, giữa thân hộp cực và vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng cao su. Trên vỏ máy còn có bulon vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và bulon tiếp mát.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 5
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7
IV. Công dụng 9
V. Kết cấu của máy điện 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 13
I. Ưu diểm 13
II. Khuyết điểm 13
III. Biện pháp khắc phục 13
IV. Nhận xét 13
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 13
VI. Phương pháp thiết kế 14
VII. Nội dung thiết kế 14
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 14
IX. Trình tự thiết kế 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 19
I. Xác định kích thước chủ yếu 19
II. Thiết kế stato 21
III. Thiết kế lõi sắt rôto 23
IV. Khe hở không khí 25
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 26
PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 30
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 32
1. Số đôi cực 32
2. Đường kính ngoài stato 32
CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 34
1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 34
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 34
4. Bước rãnh stato 34
5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ur1 35
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 35
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 35
8. Kiểu dây quấn 35
9. Hệ số dây quấn 37
10. Từ thông khe hở không khí Ф 37
11. Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ và tải đường A 37
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’z1 37
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato hg1 37
14. Kích thước rãnh và cách điện 38
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’r 38
16. Bề rộng răng stator bz1 39
17. Chiều cao gông stato 39
18. Khe hở không khí 39
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 40
1. Số rãnh rôto Z2 40
2. Đường kính ngoài rôto D’ 40
3. Bước răng rôto t2 40
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’z2 40
5. Đường kính trục rôto Dt 40
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto Itd 40
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch Iv 41
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’td 41
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch Sv = 2,5 A/mm2 41
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 41
11. Chiều cao vành ngắn mạch hv 41
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch Dv 41
13. Bề rộng vành ngắn mạch bv 41
14. Diện tích rãnh rôto Sr2 41
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 41
16. Chiều cao gông rôto hg2 42
17. Làm nghiên rãnh ở rôto bn 42
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 43
1. Hệ số khe hở không khí 43
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 43
3. Sức từ động khe hở không khí Fδ 43
4. Mật độ từ thông ở răng stator Bz1 43
5. Sức từ động trên răng stato 43
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto Bz2 44
7. Sức từ động trên răng rôto Fz2 44
8. Hệ số bão hòa răng kz 44
9. Mật độ từ thông trên gông stator Bg1 44
10. Cường độ từ trường ở gông stator Hg1: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator Lg1 44
12. Sức từ động ở gông stator Fg1 44
13. Mật độ từ thông trên gông rôto Bg2 44
14. Cường độ từ trường ở gông rôto Hg2: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
15. Chiều dài mạch hở gông rôto Lg2 44
16. Sức từ động ở gông rôto Fg2 45
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 45
18. Hệ số bão hòa toàn mạch kμ 45
19. Dòng điện từ hóa Iμ 45
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 45
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 46
1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator Lđ1 46
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator ltb 46
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L1 46
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 46
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto rtd 46
6. Điện trở vòng ngắn mạch rv 47
7. Điện trở rôto r2 47
8. Hệ số quy đổi γ 47
9. Điện trở rôto đã quy đổi 47
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λr1 47
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 48
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λđ1 48
13. Hệ số từ dẫn tản của stator 48
14. Điện kháng dây quấn stator x1 48
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λr2 48
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 49
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 49
18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 49
19. Hệ số từ tản rôto 49
20. Điện kháng tản dây quấn rôto 49
21. Điện kháng rôto đã quy đổi 49
22. Điện kháng hổ cảm x12 49
23. Tính lai kE 50
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 51
1. 51
2. Trọng lượng gông từ stato 51
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 52
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 52
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 53
6. Tổng tổn hao thép 53
7. Tổn hao cơ 53
8. Tổn hao không tải 53
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 54
1. Hệ số C1 54
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
4. Sức điện động E1 55
5. Hệ số trượt định mức 55
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 55
7. Bội số momen cực đại 55
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 58
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 58
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 59
4. Dòng điện khởi động 61
5. Bội số dòng điện khởi động 61
6. Bội số momen khởi động 61
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 62
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 62
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 63
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 63
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 64
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 64
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 65
7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường 66
8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 66
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 67
I. Hệ thống thông gió 67
II. Tính toán thông gió 68
1. Xác định lượng không khí cần thiết 68
III. Tính toán quạt gió 69
1. Đặc điểm của quạt ly tâm 69
2. Đặc tính của quạt ly tâm 69
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 70
2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại 70
3. Tính toán quạt ly tâm 70
4. Chiều cao cánh quạt 73
5. Số cánh quạt 73
6. Kích thước quạt 73
7. Công suất quạt Pq 73
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 74
I. Tính toán trục 74
II. Chọn kích thước trục 75
2. Kiểm tra độ bền trục 75
3. Tính toán gối trục ở bi 78
4. Chọn vỏ máy 79
5. Chọn nắp máy 80
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 80
7. Chọn móc treo 80
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 82
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 82
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 82
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 82
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT 83
1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản 83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất 85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục .89
PHẦN I. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 5
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ 5
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 5
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 7
IV. Công dụng 9
V. Kết cấu của máy điện 9
CHƯƠNG 2. NHỮNG VẤN DỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC 13
I. Ưu diểm 13
II. Khuyết điểm 13
III. Biện pháp khắc phục 13
IV. Nhận xét 13
V. Tiêu chuẩn sản suất động cơ 13
VI. Phương pháp thiết kế 14
VII. Nội dung thiết kế 14
VIII. Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 14
IX. Trình tự thiết kế 18
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 19
I. Xác định kích thước chủ yếu 19
II. Thiết kế stato 21
III. Thiết kế lõi sắt rôto 23
IV. Khe hở không khí 25
V. Tham số của động cơ điện không đồng bộ trong quá trình khởi động 26
PHẦN II. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 30
CHƯƠNG 1. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 32
1. Số đôi cực 32
2. Đường kính ngoài stato 32
CHƯƠNG 2. DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ 34
1. Mã hiệu thép và bề dầy lá thép 34
2. Kết cấu stato của vỏ máy điện xoay chiều 34
4. Bước rãnh stato 34
5. Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ur1 35
6. Số vòng dây nối tiếp của một pha 35
7. Tiết diện và đường kính dây dẫn 35
8. Kiểu dây quấn 35
9. Hệ số dây quấn 37
10. Từ thông khe hở không khí Ф 37
11. Mật độ từ thông khe hở không khí Bδ và tải đường A 37
12. Sơ bộ định chiều rộng của răng b’z1 37
13. Sơ bộ chiều cao của gông stato hg1 37
14. Kích thước rãnh và cách điện 38
15. Diện tích rãnh trừ nêmS’r 38
16. Bề rộng răng stator bz1 39
17. Chiều cao gông stato 39
18. Khe hở không khí 39
CHƯƠNG 3. DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO 40
1. Số rãnh rôto Z2 40
2. Đường kính ngoài rôto D’ 40
3. Bước răng rôto t2 40
4. Sơ bộ định chiều rộng của răng rôto b’z2 40
5. Đường kính trục rôto Dt 40
6. Dòng điện trong thanh dẫn rôto Itd 40
7. Dòng điện trong vòng ngắn mạch Iv 41
8. Tiết diện thanh dẫn vòng nhôm S’td 41
9. Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch Sv = 2,5 A/mm2 41
10. Kích thước rãnh rôto và vòng ngắn mạch 41
11. Chiều cao vành ngắn mạch hv 41
12. Đường kính trung bình vành ngắn mạch Dv 41
13. Bề rộng vành ngắn mạch bv 41
14. Diện tích rãnh rôto Sr2 41
15. Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng 41
16. Chiều cao gông rôto hg2 42
17. Làm nghiên rãnh ở rôto bn 42
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN MẠCH TỪ 43
1. Hệ số khe hở không khí 43
2. Dùng thép KTĐ cán nguôi 2211 43
3. Sức từ động khe hở không khí Fδ 43
4. Mật độ từ thông ở răng stator Bz1 43
5. Sức từ động trên răng stato 43
6. Mật độ từ thômg ở răng rôto Bz2 44
7. Sức từ động trên răng rôto Fz2 44
8. Hệ số bão hòa răng kz 44
9. Mật độ từ thông trên gông stator Bg1 44
10. Cường độ từ trường ở gông stator Hg1: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
11. Chiều dài mạch từ ở gông stator Lg1 44
12. Sức từ động ở gông stator Fg1 44
13. Mật độ từ thông trên gông rôto Bg2 44
14. Cường độ từ trường ở gông rôto Hg2: theo Bảng V-9 (Phụ lục V, trang 611 TKMĐ), ta chọn 44
15. Chiều dài mạch hở gông rôto Lg2 44
16. Sức từ động ở gông rôto Fg2 45
17. Tổng sức từ động của mạch từ F 45
18. Hệ số bão hòa toàn mạch kμ 45
19. Dòng điện từ hóa Iμ 45
20. Dòng điện từ hóa phần trăm 45
CHƯƠNG 5. THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC 46
1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stator Lđ1 46
2. Chiều dài trung bình nửa vòng của dây quấn stator ltb 46
3. Chiều dài dây quấn một pha của stator L1 46
4. Điện trở tác dụng của dây quấn stator r1 46
5. Điện trở tác dụng của dây quấn rôto rtd 46
6. Điện trở vòng ngắn mạch rv 47
7. Điện trở rôto r2 47
8. Hệ số quy đổi γ 47
9. Điện trở rôto đã quy đổi 47
10. Hệ số từ dẫn tản rãnh stator λr1 47
11. Hệ số từ dẫn tản tạp stator 48
12. Hệ số từ tản phần đầu nối λđ1 48
13. Hệ số từ dẫn tản của stator 48
14. Điện kháng dây quấn stator x1 48
15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto λr2 48
16. Hệ số từ dẫn tản tạp rôto 49
17. Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối 49
18. Hệ sốtừ tản do rãnh nghiên 49
19. Hệ số từ tản rôto 49
20. Điện kháng tản dây quấn rôto 49
21. Điện kháng rôto đã quy đổi 49
22. Điện kháng hổ cảm x12 49
23. Tính lai kE 50
CHƯƠNG 6. TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ 51
1. 51
2. Trọng lượng gông từ stato 51
3. Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 52
4. Tổn hao bề mặt trên răng rôto 52
5. Tổn hao đập mạch trên răng rôto 53
6. Tổng tổn hao thép 53
7. Tổn hao cơ 53
8. Tổn hao không tải 53
CHƯƠNG 7. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC 54
1. Hệ số C1 54
2. Thành phần phản kháng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
3. Thành phần tác dụng của dòng điện ở chế độ đồng bộ 54
4. Sức điện động E1 55
5. Hệ số trượt định mức 55
6. Hệ số trượt tại momen cực đại 55
7. Bội số momen cực đại 55
CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG 58
1. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài với s = 1 58
2. Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của mạch từ tản khi s=1 59
4. Dòng điện khởi động 61
5. Bội số dòng điện khởi động 61
6. Bội số momen khởi động 61
CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN NHIỆT 62
1. Các nguồn nhiệt trên sơ đồ thay thế nhiệt bao gồm 62
2. Nhiệt trở trên mặt lõi sắt stator 63
3. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn stator 63
4. Nhiệt trở đặc trưng cho độ chênh lệch giữa không khí nóng bên trong máy và vỏ máy 64
5. Nhiệt trở bề mặt ngoài vỏ máy 64
6. Nhiệt trở trên lớp cách điện rãnh 65
7. Độ chênh nhiệt của vỏ máy với môi trường 66
8. Độ tăng nhiệt của dây quấn stato 66
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ VÀ LÀM NGUỘI 67
I. Hệ thống thông gió 67
II. Tính toán thông gió 68
1. Xác định lượng không khí cần thiết 68
III. Tính toán quạt gió 69
1. Đặc điểm của quạt ly tâm 69
2. Đặc tính của quạt ly tâm 69
1. Xác định lượng không khí cần thiết Q 70
2. Lượng khong khí tiêu hao cực đại 70
3. Tính toán quạt ly tâm 70
4. Chiều cao cánh quạt 73
5. Số cánh quạt 73
6. Kích thước quạt 73
7. Công suất quạt Pq 73
CHƯƠNG 11. TÍNH TOÁN CƠ 74
I. Tính toán trục 74
II. Chọn kích thước trục 75
2. Kiểm tra độ bền trục 75
3. Tính toán gối trục ở bi 78
4. Chọn vỏ máy 79
5. Chọn nắp máy 80
6. Kích thước tổng quát và chân đế của máy theo phụ lục I trang 598 (TKMD) 80
7. Chọn móc treo 80
CHƯƠNG 12. TRONG LƯỢNG VẬT LIỆU TÁC DỤNG VÀ CHỈ TIÊU SỬ DỤNG 82
1. Trọng lượng thép silic cầu chuẩn b 82
2. Trọng lượng dồng của dây quấn stato 82
3. Trọng lượng nhôm rôto (không kể cánh quạt ở vành ngắn mạch) 82
PHẦN III
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN BẰNG CÁCH ĐIỀU KHIỂN HỆ SỐ CÔNG SUẤT…………………………………………………………………………………………83
1.Điều Khiển Hệ Số Công Suất- Mạch Chi Tiết Cơ Bản………………………83
2.Mạch Khuếch Đại Chế Độ Không Liên Tục Đến Với Chế Độ Liên Tục Cho Sư Điều Chỉnh Hệ Số Công Suất…………………………………………………………85
3.Sự Ổn Định Điện Áp ngõ Vào Trong Bộ Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục… 88
4.Sự Ổn Định Ngõ Ra Trong Bộ Ổn Định Khuếch Đại Chế Độ Liên Tục ….89
PHẦN 1. THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
CHƯƠNG 1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ KẾT CẤU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Đại cương về máy điện không đồng bộ
Máy điện không đồng bộ do kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, sử dụng và bảo quản thuận tiện, giá thành rẽ nên được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân, nhất là loại công suất dưới 100 kW.
Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc cấu tạo đơn giản nhất nhất là loại rôto lồng sóc đúc nhôm) nên chiếm một số lượng khá lớn trong loại động cơ công suất nhỏ và trung bình. Nhược điểm của động cơ này là điều chỉnh tốc độ khó khăn và dòng điện khởi động lớn thường bằng 6-7 lần dòng điện định mức. Để bổ khuyết cho nhược điểm này, người ta chế tạo đông cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhiều tốc độ và dùng rôto rãnh sâu, lồng sóc kép để hạ dòng điện khởi động, đồng thời tăng mômen khởi động lên.
Động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn có thể điều chỉnh tốc được tốc độ trong một chừng mực nhất định, có thể tạo một mômen khởi động lớn mà dòng khởi động không lớn lắm, nhưng chế tạo có khó hơn so với với loại rôto lồng sóc, do đó giá thành cao hơn, bảo quản cũng khó hơn.
Động cơ điện không đồng bộ được sản xuất theo kiểu bảo vệ IP23 và kiểu kín IP44. Những động cơ điện theo cấp bảo vệ IP23 dùng quạt gió hướng tâm đặt ở hai đầu rôto động cơ điện. Trong các động cơ rôto lồng sóc đúc nhôm thì cánh quạt nhôm được đúc trực tiếp lên vành ngắn mạch. Loại động cơ điện theo cấp bảo vệ IP44 thường nhờ vào cánh quạt đặt ở ngoài vỏ máy để thổi gió ở mặt ngoài vỏ máy, do đó tản nhiệt có kém hơn do với loại IP23 nhưng bảo dưỡng máy dễ dàng hơn.
Hiện nay các nước đã sản xuất động cơ điện không đồng bộ theo dãy tiêu chuẩn. Dãy động cơ không đồng bộ công suất từ 0,55-90 KW ký hiệu là K theo tiêu chuẩn Việt Nam 1987-1994 được ghi trong bảng 10-1 (Trang 228 TKMĐ). Theo tiêu chuẩn này, các động cơ điện không đồng bộ trong dãy điều chế tạo theo kiểu IP44.
Ngoài tiêu chuẩn trên còn có tiêu chuẩn TCVN 315-85, quy định dãy công suất động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc từ 110 kW-1000 kW, gồm có công suất sau: 110,160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 và 1000 kW.
Ký hiệu của một động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc được ghi theo ký hiệu về tên gọi của dãy động cơ điện, ký hiệu về chiều cao tâm trục quay, ký hiệu về kích thước lắp đặt dọ trục và ký hiệu về số trục.
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đống bộ ba pha có hai phần chính: stato (phần tĩnh) và rôto (phần quay). Stato gồm có lõi thép trên đó có chứa dây quấn ba pha.
Khi đấu dây quấn ba pha vào lưới điện ba pha, trong dây quấn sẽ có các dòng điện chạy, hệ thống dòng điện này tao ra từ trường quay, quay với tốc độ:
Trong đó:
-f1: tần số nguồn điện
-p: số đôi cực từ của dây quấn
Phần quay, nằm trên trục quay bao gồm lõi thép rôto. Dây quấn rôto bao gồm một số thanh dẫn đặt trong các rãnh của mạch từ, hai đầu được nối bằng hai vành ngắn mạch.
Hình 1.1
Từ trường quay của stato cảm ứng trong dây rôto sức điện động E, vì dây quấn stato kín mạch nên trong đó có dòng điện chaỵ. Sự tác dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường của máy tạo ra các lực điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tập hợp các lực tác dụng lên thanh dẫn theo phương tiếp tuyến với bề măt rôto tạo ra mômen quay rôto. Như vậy, ta thấy điện năng lấy từ lưới điện đã được biến thành cơ năng trên trục động cơ. Nói cách khác, động cơ không đồng bộ là một thiết bị điện từ, có khả năng biến điện năng lấy từ lưới điện thành cơ năng đưa ra trên trục của nó. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường, vì vậy phụ thuộc vào thứ tự pha của điện áp lưới đăt trên dây quấn stato. Tốc độ của rôto n2 là tốc độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong dây quấn rôto. Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ số trượt s:
Khi s=0 nghĩa là n1=n2, tốc độ rôto bằng tốc độ từ trường, chế độ này gọi là chế độ không tải lý tưởng (không có bất cứ sức cản nào lên trục). Ở chế độ không tải thực, s0 vì có một ít sức cản gió, ma sát do ổ bi …
Khi hệ số trượt bằng s=1, lúc đó rôto đứng yên (n2=0), momen trên trục bằng momen mở máy.
Hệ số trượt ứng với tải định mức gọi là hệ số trựơt định mức. Tương ứng với hệ số trượt này gọi tốc độ động cơ gọi là tốc độ định mức.
Tốc độ động cơ không đồng bộ bằng:
Một đăc điểm quan trọng của động cơ không đồng bộ là dây quấn stato 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 cũng gọi động cơ này là động cơ cảm ứng.
Tần số dòng điện trong rôto rất nhỏ, nó phụ thuộc vào tốc độ trựơt của rôto so với từ trường:
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 địện. 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 pha cần có các phần tử khởi động như tụ điện, điện trở …
III. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ về cấu tạo được chia làm hai loại: động cơ không đồng bộ ngắn mạch hay còn gọi là rôto lồng sóc và động cơ dây quấn. Stato có hai loại như nhau. Ở phần luận văn này chỉ nghiên cứu động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.
1. Stato (phần tĩnh)
Stato bao gồm vỏ máy, lõi thép và dây quấn.
- Vỏ máy
Vỏ máy là nơi cố định lõi sắt, dây quấn và đồng thời là nơi ghép nối nắp hay gối đỡ trục. Vỏ máy có thể làm bằng gang nhôm hay lõi thép. Để chế tạo vỏ máy người ta có thể đúc, hàn, rèn. Vỏ máy có hai kiểu: vỏ kiểu kín và vỏ kiểu bảo vệ. Vỏ máy kiểu kín yêu cầu phải có diện tích tản nhiệt lớn người ta làm nhiều gân tản nhiệt trên bề mặt vỏ máy. Vỏ kiểu bảo vệ thường có bề mặt ngoài nhẵn, gió làm mát thổi trực tiếp trên bề mặt ngoài lõi thép và trong vỏ máy.
Hộp cực là nơi để dấu điện từ lưới vào. Đối với động cơ kiểu kín hộp cực yêu cầu phải kín, giữa thân hộp cực và vỏ máy với nắp hộp cực phải có giăng cao su. Trên vỏ máy còn có bulon vòng để cẩu máy khi nâng hạ, vận chuyển và bulon tiếp mát.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Tags: tính toán trục roto
Last edited by a moderator: