Đồ án Giới thiệu chung về dây quấn máy điện xoay chiều

Đồ án tốt nghiệp GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Đồ án tốt nghiệp 1 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀUMÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU I. ĐẠI CƯƠNG Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sức điện động nhất định .Khi có chuyển động tương đối với từ trường khe hở. Dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều bao gồm dây quán Stato và dây quấn Roto. Cũng giống như dây quấn của máy điện một chiều, dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều gồm nhiều phần tử nối với nhau theo một quy luật nào đó. Phần tử ở đây cũng chính là bối dây và được đặt vào trong các rãnh phần ứng. Bối dây có thể chỉ là một vòng dây (gọi là dây quấn kiểu thanh dẫn, bối dây thường chế tạo dạng 1/2 phần tử và tiết diện thường lớn), cũng có thể nhiều vòng dây (tiết diện dây nhỏ và gọi là dây quấn kiểu ống dây). Số vòng dây của mỗi bối, số bối dây của mỗi pha và cách nối phụ thuộc vào công suất, điện áp, tốc độ, điều kiện làm việc của máy và quá trình tính toán điện từ. Yêu cầu chính đối với dây quấn động cơ không đồng bộ Roto lồng sóc như sau : 1) Điện áp của ba pha bằng nhau. Trong dây quấn ba pha, điện áp ba pha lệch nhau 120° góc độ điện. 2) Điện trở và điện kháng của các mạch song song và của ba pha bằng nhau. 3) Có thể đấu thành các mạch song song một cách dễ dàng khi cần thiết. 4) Dùng vật liệu dây dẫn điện ít nhất, phần đầu nối càng ngắn càng tốt để thu gắn chiều dài của máy và đỡ tốn vật liệu. 5) Dễ chế tạo và sửa chữa. 6) Cách điện gữa các vòng dây, các pha và với đất ít tốn kém và chắc chắn . Đồ án tốt nghiệp 2 7) Kết cấu chắc chắn, có thể chịu được ứng lực cơ khi máy bị ngắn mạch đột ngột hay khi khởi động. Dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều được đặc trưng bằng những số liệu sau : 1) Số rãnh Z 2) Số cực từ 2p 3) Số mạch nhánh song song a 4) Số pha m 5) Số vòng của một pha W 6) Cách nối dây ( ∆ hay Y ) 7) Số rãnh của một pha dưới một bước cực : pm Zq 2 = 8) Bước dây y…… Trong thực tế có nhiều kiểu dây quấn cho máy điện không đồng bộ Roto lồng sóc, tuy nhiên theo phương pháp bố trí của các cạnh của dây quấn trong rãnh thì dây quấn phân làm hai loại : một lớp và hai lớp. Trong khuôn khổ của cuốn đồ án này ta chỉ đề cập tới một số kiểu dây quấn hay dùng chủ yếu nhất. II .DÂY QUẤN MỘT LỚP Dây quấn một lớp thường được dùng trong các động cơ điện công suất dưới 10kw và trong các máy phát điện tuabin nước.Trong dây quấn một lớp, số rãnh của một pha dưới một bước cực q thường là số nguyên, cạnh của bối dây chiếm cả rãnh nên số cạnh của bối dây của một pha dưới một bước cực đúng bằng q và dưới mỗi đôi cực mỗi pha có một tổ bối dây gồm q bối dây.Trước khi đi vào cụ thể từng kiểu, ta nghiên cứu sự sắp xếp các đầu nối của bối dây trong một pha để phân loại các kiểu dây quấn một lớp Đồ án tốt nghiệp 3 a) a’) b) b’) c) c’) Hình 1.1 Cách sắp xếp đầu nối của dây quấn 1 lớp Hình 1.1 chỉ q là số lẻ (q=3) và số chẵn (q=4). Dây quấn sắp xếp theo hình 1.1a và 1.1a’ có khó khăn vì các bối dây kích thước khác nhau mà lại đè chồng lên nhau. Vì vậy trên thực tế người ta sắp xếp dây quấn theo hai kiểu chính Kiểu thứ nhất có đặc điểm là kích thước các bối dây không giống nhau và xếp đồng tâm với nhau nên không đè chồng lên nhau( hình 1.1b và 1.1b’).Kiểu thứ hai có đặc điểm là kích thước các bối dây giống nhau (hình 1.1c và 1.1c’) nhưng phần đầu nối đè chồng lên nhau nên gọi là dây quấn đối xứng hay đồng khuôn. Mỗi kiểu dây quấn lại chia làm nhiều loại. Sau đây sẽ phân tích từng loại một. 1.DÂY QUẤN KIỂU ĐỒNG TÂM : Trong dây quấn một lớp, vì dưới mỗi đôi cực, một pha có một tổ bối dây quấn có 3p tổ bối dây.Nếu p là số chẵn thì dây quấn có số tổ bối dây là số Đồ án tốt nghiệp 4 chẵn. Trong trường hợp đó có thể chia 1/2 số tổ bối dây đặt trong một mặt phẳng còn lại đặt lên một mặt phẳng khác (hình 1-2) và được gọi là dây quấn đồng tâm hai mặt phẳng. Nếu p là số lẻ thì số tổ bối dây chia chẵn cho ba do đó có thể đặt các bối dây lên ba mặt phẳng khác nhau (hình 1.2) và gọi là dây quấn đồng tâm ba mặt phẳng. Nếu muốn đặt vào hai mặt phẳng thì một bối dây phải uốn lại (như hình 1-3). Khi q là số chẵn thì có thể chia tổ bối dây ra làm hai nửa tổ và đầu dây của các nửa tổ này bẻ ngoặt về hai phía khác nhau. Như vậy trong một pha số nửa tổ bối dây bằng số cực nên phần đầu nối của dây quấn một pha sẽ chiếm tất cả chu vi bề mặt phần đầu nối của Stato, do đó phần đầu H×nh 1.2 d©y quÊn ®ång t©m 3 mÆt ph¼ng víi p lμ sè ch½n p= 2 q= 2 q= 4 p= 1 H×nh 1.5 d©y quÊn ®ång t©m ph©n t¸n p= 1 Đồ án tốt nghiệp 5 nói của dây quấn mỗi pha phân bố trên một mặt phẳng và ta có loại dây quấn ba pha đồng tâm ba mặt phẳng (hinh 1-5), loại này còn gọi là dây quấn đồng tâm phân tán. Đặc điểm của dây quấn đồng tâm là các bối dây có hình dáng và chiều dài khác nhau. Khi có mạch nhánh song song thì đặc điểm này có ảnh hưởng rất lớn. Để cho điện trở và điện kháng trong các mạch nhánh của dây quấn hai mặt phẳng bằng nhau thì trong mỗi mạch nhánh số bối dây trong hai mặt phẳng phải như nhau. Gọi a là số mạch nhánh song song trong một pha thì số bối dây trong mỗi mạch nhánh của một mặt phẳng phải là (p/2a).Vì chỉ trong trường hợp (p/2a) là số nguyên chúng ta mới có thể thực hiện được dây quấn có trở kháng đối xứng. Khi a = 2 chỉ có p = 4, 8, 12….mới thực hiện được điều đó. Đối với dây quấn ba mặt phẳng, vì dây quấn mỗi pha đặt trong một mặt phẳng nên tổng trở của các mạch song song của một pha có thể bằng nhau nhưng tổng trở của các pha lại không thể bằng nhau được.Để tránh được điều đó, trong thực tế người ta cứ quấn các tổ bối dây hoàn toàn như nhau và lúc đặt dây vào các mặt phẳng thì cố ép dây sao cho vừa vào các chỗ trống. Tóm lại dây quấn đồng tâm hai mặt phẳng và ba mặt phẳng thực chất là dây quấn không đối xứng. 2. DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN : Ngược lại với dây quấn đồng tâm, dây quấn đồng khuôn là loại dây quấn đối xứng vì nó do những bối dây giống nhau hợp lại. Dây quấn đồng khuôn có thể chia làm ba loại : đơn giản, phân tán và móc xích. Sơ đồ của một pha dây quấn đồng khuôn đơn giản như ỏ hình1-1,của loại đồng khuôn phân tán như hình 2-1. So với loại dây quấn đồng tâm phân tán chỉ khác nhau ở hình dáng của đầu dây nối. Đồ án tốt nghiệp 6 Dây quấn móc xích có thể gọi là dây quấn kiểu phân tán, chỉ khác nhau là cạnh dài và cạnh ngắn của bối dây trong tổ bối dây trong tổ bối dây xen vào nhau như ở hình 2-3. H×nh 1.6 D©y quÊn ®ång khu«n ph©n t¸n q= 4 p= 2 H×nh 1.7 D©y quÊn mãc xÝch p = 2 q = 4 q = 3 p = 2 H×nh 1.6 D©y quÊn ®ång khu«n ph©n t¸n q= 4 p= 2 Đồ án tốt nghiệp 7 Vì mỗi bối dây do hai cạnh ngắn và dài hợp lại nên bước dây phải là số lẻ. Dây quấn đồng tâm và đồng khuôn đơn giản, phân tán đều thuộc loại dây quấn bước đủ còn dây quấn móc xích có thể là bước đủ hay bước ngắn. Về quan hệ điện và từ, dây quấn móc xích có thể là bước ngắn nhưng nhìn toàn bộ dây quấn thì giống như một dây quấn bước đủ, vì vậy ưu điểm của dây quấn này là tiết kiệm đồng ở phần đầu nối. II. DÂY QUẤN HAI LỚP Cũng như ở máy điện một chiều,dây quấn hai lớp của máy điện xoay chiều gồm nhiều bối dây độc lập hợp lại, có bao nhiêu rãnh thì có bấy nhiêu bối dây.Dây quấn hai lớp là loại dây quấn mà trong mỗi rãnh có đặt hai cạnh tác dụng, như vậy số bối dây bằng số rãnh S = Z, số tổ bối dây trong một pha bằng Z/mq=2mpq/mq=2p, nghĩa là bằng số cực của máy. Khi quấn dây, cạnh thứ nhất của mỗi bối dây được đặt ở lớp trên của một rãnh, còn cạnh thứ hai được đặt ở lớp dưới của một rãnh khác với khoảng cách y giữa hai cạnh bối dây hay bước dây quấn bằng hoặc gần bằng bước cực τ. Thường thì dây quấn hai lớp có bước ngắn ( y <τ ) để làm yếu sức điện động bậc cao do đó cải thiện được dạng sóng sức điện động, đó là ưu điểm của nó so với dây quấn một lớp. Ngoài ra dùng dây quấn hai lớp còn giảm nhỏ lượng tiêu hao đồng ở phần đầu nối khi máy lớn và khi Đồ án tốt nghiệp 8 chế tạo có thể cơ giới hóa do đó giảm giá thành và có thể chọn số vòng dây của mỗi pha tương đối dễ dàng khi muốn duy trì tỷ lệ giữa Avà Bδ. Ngoài ra có khả năng chọn q là phân số để cải thiện dạng sóng sức điện động.Điều này có một giá trị đặc biệt đối với máy điện đồng bộ nhỉều cực công suất lớn. Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là việc lồng dây quấn vào rãnh cũng như việc sửa chữa gặp khó khăn hơn. Dây quấn hai lớp của máy điện xoay chiều có thẻ chế tạo thành dây quấn xếp hoặc dây quấn sóng.Trong đó dây quấn xếp là chủ yếu còn dây quấn sóng chỉ dùng đối với Roto dây quấn của động cơ điện không đồng bộ và đối với máy phát điện tuabin nước công suất lớn. Bây giờ ta sẽ nghiên cứu việc thực hiện triển khai một sơ đồ quấn dây cụ thể : Hình trình bày sơ đồ triển khai của dây quấn xếp,dưới mỗi cực một phacó hai bối dây nối tiếp nhau thành một nhóm.Vì các nhóm bối dây được đặt liên tiếp dưới các cực S và N nên sức điện động cảm ứng của chúng có chiều ngược nhau,đầu của các nhóm bối dây,chẳng hạn như pha A có kí hiệu là “*”.Để các sức điện động đó cùng chiều và cộng lại với nhau phải nối cuối của nhóm bối dây trước với đầu của nhóm bối dây tiếp theo.Nếu muốn mỗi pha có nhiều mạch nhánh song song phải nối đầu của các nhóm bối dây của pha đó với nhau và cuối của các nhóm bối dây đó 1 2 3 4 5 6 A Z B X C Y N S A Z B C X Y Đồ án tốt nghiệp 9 với nhau.Nói chung số nhánh song song của mỗi pha là k với điều kiện k chia đúng 2p. Hình trình bày sơ đồ quấn dây kiểu quấn sóng.Để đơn giản trên hình chỉ trình bày cách nối dây của một pha.Vì mỗi pha vẫn gồm những phần tử giống như của dây quấn xếp nên s.đ.đ cảm ứng của hai loại dây quấn đó hoàn toàn bằng nhau mặc dù cách quấn dây của chúng khác nhau.Đối với dây quấn sóng ở mỗi pha hình thành hai nhóm bối dây: các bối dây dưới các cực N nối nồi tiếp nhau thành nhóm thứ nhất và các bối dây dưới các cực S nối nối tiếp nhau thành nhóm thứ hai.Thí dụ như nếu bắt đầu từ A1 đến X1 thì sau khi đi quanh phần ứng q vòng (ở đây q =2) ta đặt nhóm các bối dây 2 ,14,1,13 nằm dưới các cực N.Cũng như vậy nếu bắt đầu từ X2 đến A2 thì sau khi đi vòng quanh phần ứng hai vòng ta có nhóm các bối dây 8, 20 ,7 ,19 nằm dưới các cực S.Sức điện động của hai nhóm bối dây nằm dưới các cực khác tên sẽ có chiều ngược nhau, đầu của hai nhóm bối dây đó có kí hiệu là “*”.Vì vậy nếu muốn mỗi pha có một nhánh thì phải nối X1với A2 để s.đ.đ của hai nhóm cùng chiều nhau. IV. KẾT LUẬN : Do vậy với nhiều kiểu loại dây quấn như trên nhiệm vụ thiết kế dây quấn cho động không đồng bộ ba pha lồng sóc của ta là phải làm sao chọn được kiểu dây quấn nào phù hợp nhất với công suất của động cơ và còn phải làm sao đảm bảo được các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật cũng như kinh tế được tốt nhất. Tóm lại qua phần lý thuyết về dây quấn vừa nêu với các thông số đã cho ở đề bài ta hoàn toàn có thể chọn kiểu dây quấn xếp hai lớp đặt vào rãnh nửa kín và sử dụng bước dây quấn là bước ngắn.Vì nó có nhiều ưu điểm như : có thể chọn bước dây quấn tốt nhất để cải thiện dạng sóng sức điện động,giảm nhỏ lượng tiêu hao đồng ở phần đầu nối khi máy lớn… Đồ án tốt nghiệp 10 CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KÊT CẤU I. ĐẠI CƯƠNG Việc xác định thông số kết cấu nhằm chế tạo ra máy kinh tế hợp lý nhất mà tính năng phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước.Tính kinh tế của máy không phải chỉ là vật liệu sử dụng để chế tạo ra máy mà còn xét đến quá trình chế tạo trong nhà máy,như tính thông dụng của các khuôn dập, vật đúc,các kích thước và chi tiết tiêu chuẩn hóa …. II.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU 2.1Chọn loại lõi sắt stato máy làm bằng thép kĩ thuật điện cán nguội dầy 0,5(mm) (do nó có ưu điểm như là suất tổn hao nhỏ ,cường độ từ cảm cao,chất lượng bề mặt tốt,độ bằng phẳng tốt nên hệ số ép chặt lá thép cao…)và có kí hiệu là 2212. +Đồng thời chọn kết cấu cách điện rãnh là cấp B 2.2 Bước cực : cm12,01664 15.3π p2 Dπ τ =×=×= 2.3 Dòng điện pha định mức : A22,01960,870,873 11.10 cos.η3. .10PII 33 đm1 =××=== ϕ 2.4 Đường kính ngoài Roto : cm15,210,045215,3δ2DD ' =×−=−= 2.5 Bước răng Stato : cmp Dt 3352,1 36 3,15 21 =×=×= ππ Đồ án tốt nghiệp 11 2.6 Bước răng Roto : cm1,405434 15,21π Z Dπt 2 ' 2 =×=×= 2.7 Bề rộng răng Stato : ( ) ( ) cm0,69520,71 36 0,710,05215,3πb Z h2bDπb 2 1 412' Z1 =−+×+×=−++×= ( ) ( ) cm0,66760,980 36 1,790215,3πb Z h2Dπb 1 1 1r" Z1 =−×+×=−+= vậy ta có: cm0,68142 0,66760,6952 2 bb b " Z ' Z Z 11 1 =+=+= 2.8 Bề rộng răng Roto : ( ) ( ) cm1,0413 0,32 34 0,07520,3215,21π d Z h2.dDπb 1 2 411 ' ' Z2 = −×−−×= −−−= ( ) ( ) cm0,8587 0,2 34 0,21,978215,21π d Z dh2Dπb 2 2 21r ' " 2Z ' = −+×−×= −+−= cm bbb ZZZ 9496,02 87578,00413,1 2 " 2 ' 2 2 =+=+=⇒ 2.9 Kích thước rãnh cách điện stato : -Tiết diện thực của rãnh ( ) ( ) 2n1221'r mm131,8201,817,402 7,109,80hh 2 bb S =−×+=−×+= ☻Trong đó : * h12 = hr1-h41=17,90-0,5=17,40mm Đồ án tốt nghiệp 12 * hn = 1,8mm :chiều cao nêm trong rãnh stato. Diện tích cách điện rãnh : Scđ = c.(2h42+b1)+b2.c = 0,4.(2×17,40+9,80) + 7,10×0,5=21,39mm2 Trong đó : do chọn cấp cách điện rãnh là cấp B nên tra bảng phụ lục VIII- 1 phụ lụcVIIItrang 629 sách thiết kế máy điện (TKMĐ) của tác giả Trần khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta được : - c =0,4mm :chiều dầy cách điện rãnh. - c’=0,5mm :chiều dầy cách điện giữa hai lớp cách điện. Vậy diện tích có ích của rãnh là : Sr =S’r -Scđ =131,82-21,39=110,43mm2 2.10 Chiều cao gông Stato : cmh DDh rng 21,2790,12 3,153,23 2 11 =−−=−−= 2.11 Chiều cao gông Roto : cmdh DDh rtg 894,22,06 1798,1 2 4,521,15 6 1 2 ' 222 =+−−=−−−= 2.12 Làm nghiêng rãnh ở Roto và nghiêng 1/16 vòng tròn nghĩa là một bước răng Stato như vậy : bn ≈ t1=1,3352 cm 2.13 Diện tích rãnh Roto là : ( ) ( ) ( ) 2 22 21 422r 21 2 2 2 1 2r mm48,3072 2 2,03,20,7519,78 2 2,03,2 2 2,03,2π 2 ddhh 2 dd 2 ddπS = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +−−×+++×= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +−−+++= Đồ án tốt nghiệp 13 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ DÂY QUẤN STATO I ĐẠI CƯƠNG Việc xác định thông só dây quấn Stato cho máy là công việc hết sức quan trọng với nhiều yêu cầu khác nhau.Nói chung cho dây quấn phải đảm bảo các yêu cầu như : phải tạo ra được ở khe hở không khí một từ trường phân bố hình sin hoặc đảm bảo có được một sức điện động và một dòng điện tương ứng với công suất điện từ của máy,tiết kiệm được vật liệu…. Những yêu cầu này có liên quan đến đặc tính làm việc của máy. II XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU 3.1 Xác định kiểu dây quấn: -Như ở phần kết luận chương I ta đã chọn dây quấn xếp hai lớp sử dụng bước ngắn với y =7 -Vậy ta có : 778,09 7 === τβ y Với : 94 36 2 1 === p Zτ Như vậy ta có sơ đồ dây quấn như hình vẽ với các thông số : Z1=36; m=3; y =7 ; τ=9 ; q=3 Trong đó : 3 12 36 2 1 === mp Zq số rãnh một pha dưới một bước cực 3.2 Hệ số dây quấn : -Hệ số bước ngắn : 9397,029 7sin 2 sin =×=×= ππβyk Đồ án tốt nghiệp 14 -Hệ số bước rải : 9598,0 2 20sin3 2 203sin 2 sin 2 sin = × × = × × = α α q q rk ☻ Trong đó : °=×== 20 36 3602360 1Z pα Vậy ta có : kdq = ky×kr = 0,9397×0,9598 = 0,9019 Đồ án tốt nghiệp 1 SƠ ĐỒ DÂY QUẤN XẾP 3 PHA HAI LỚP VỚI Z =36; 2p= 4 ; q =3; β =7/9 ; m =3 Đồ án tốt nghiệp 1 3.3Số vòng dây nối tiếp một pha : vòng101 01046,0509019,011,14 220962,0 .f.k.k4 UkW dqs 1E' 1 =×××× ×=Φ ×= ☻Trong đó : - chọn : α =0,64 ; ks =1,11 ; Bδ= 0,85 ; kE=0.962 -luồng từ thông khe hở không khí là : Φδ = B’δ×αδ×lδ×τ ×10-4 = 0,85×0,64×16×12,0166×10-4 = 0,0146 3.4 Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh là : 16,8332 1011 qp Wau' ' 11 1r =× ×=× ×= Vậy ta lấy: ur1=17 Như vậy số vòng dây chính xác ứng với ur1=17 là : vòng1021 1732 a uqpW 1 1r 1 =××=××= Trong đó : - a1 =1 số mạch nhánh song song. 3.5 Xác định lại chính xác Φδ , Bδ : wb01036,0 501029019,011,14 220962,0 f.W.k.k.4 Uk 1dqs 1E =×××× ×=×=Φ T84,0 0166,121664,0 10.01036,0 l 10.B 44 =××=τ××α Φ= δδ δ Ta có : %5%17,1100 85,0 84,085,0100 B BBB ' <=×−=×−=Δ δ δδ δ Vậy việc chọn Bδ là hoàn toàn thỏa mãn. 3.6 Tiết diện và đường kính dây dẫn : Để chon kích thước dây trước hết ta phải xác định được mật độ dòng điện j của dây dẫn.Việc chọn mật độ dòng điện ảnh hưởng đến hiệu suất và sự Đồ án tốt nghiệp 2 phát nóng n của máy mà sự phát nóng của máy phụ thuộc vào tích số AJ.Tích số này tỷ lệ với suất tải nhiệt của máy.Do đó trong máy điện không đồng bộ thì AJ phụ thuộc vào đường kính ngoài lõi sắt Stato Dn. Do vậy theo hình 10-4 trang 237sách TKMĐ của tac giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh với Dn=23,3cm ta chọn được tích số AJ=- 1900A2/cm.mm2. Vậy ta có mật độ dòng điện là : 21 /7735,6504,280 1900 mmA A AJJ === Trong đó : - A: tải đường A/cm280,504 15,3π 10222,019632 Dπ WIm2A 11 =× ×××=× ×××= - tiết diện dây sơ bộ 2 111 đm' 1 mm1,6256,773511 22,0196 Jna Is =××=××= × Trong đó: - chọn n1 = 2 :số sợi chập song song . -Iđm=22,0196A : dòng điện định mức (theo 1.3). Vậy theo tiêu chuẩn bảng VI-1 phụ lục VI ta chọn dây đồng tráng men PETV có đường kính dây không kể cách điện là d =1.45mm ,đường kích kể cả cách điện là dcđ =1,535mm va tiết diện dây là s=1,651mm2 3.7 Hệ số lấp đầy rãnh : 725,0 430,110 535,1217 S dnu k 2 1r 2 cđ11r lđ =××=××= ☻Trong đó : + Sr=110,43mm2 :diện tích có ích của rãnh(theo 1.9). Nhưvậy hệ số klđ =0,725 là hoàn toàn thõa mãn công nghệ cho phép (klđ =0,70 – 0,75). Đồ án tốt nghiệp 3 PHẦN 4 :TÍNH TOÁN THAM SỐ MẠCH TỪ VÀ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN THAY THẾ I. TÍNH TOÁN THAM SỐ MẠCH TỪ Tính toán mạch từ là xác định sức từ động cần thiết để tạo ra khe hở không khí một từ thông có thể sinh ra sức điện động đã xác định ở dây quấn phần ứng.Để tính toán tổng sức từ động của máy người ta chia làm 5 phần : ● Sức tử động ở khe hở không khí. ● Sức từ động ở răng Stato. ●Sức từ động ở gông Stato. ●Sức từ động ở răng Roto. ●Sức từ động ở gông Roto. 4.1 Sức từ động ở khe hở không khí : Để tính sức từ động ở khe hở không khí người ta đưa ra hệ số khe hở không khí (hệ số Carter) kδ. Hệ số này thể hiện sự phân bố từ trường không đều ở khe hở không khí do có răng rãnh của Stato và Roto.Hệ số này được tính như sau: kδ=kδ1× kδ2 Với : -kδ1 hệ số khe hở không khí do răng rãnh của Stato. -kδ2 hệ số khe hở không khí do răng rãnh của Roto. Trong đó : ● 1899,1 045,07343,43352,1 3352,1 11 1 1 =×−=−= δνδ t tk Đồ án tốt nghiệp 4 Với : 7343,4 45,0 5,35 45,0 5,3 5 2 41 2 41 1 = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = δ δν b b ● 0446,1045,03333,14054,1 4054,1 22 2 2 =×−=−= δνδ t tk Với : 3333,1 45,0 5,15 045 5,1 5 2 42 2 42 2 = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ = δ δν b b Vậy kδ = kδ1 × kδ2 =1,1899 × 1,0446 =1,2429 Ta có sức từ động ở khe hở không khí là : Fδ=1,6.Bδ.kδ.δ.104 =1,6×0,84×1,2429×0,045×104 =751,7059A 4.2 Sức từ động ở răng Stato : Fz1 Để tìm được Fz1 ta phải tìm lại chính xác mật độ từ thông trên răng Stato: T1,73 0,95160,681 1,3352160,84 klb tlBB c11Z 1δδ 1Z =×× ××=×× ××= ☻ Trong đó : kc =0,95 hệ số ép chặt lõi sắt. Theo bảng V-6 phụ lục V trang 608 sách TKMĐ của tác giả Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh ta tra được cường độ từ trường trên răng Stato là HZ1 =20,7 A/cm. Như vậy sức từ động trên răng Stato là : FZ1 =2.hz1.HZ1 =2×1,790×20,7 =74,106 A Trong đó : hZ1 =hr1 =1,790 cm. 4.3 Sức từ động trên răng Roto là : FZ2 -Ta có mật độ từ thông ở răng Roto : T1,310,9516,00,9496 1,405416,00,84 klb tlBB c22z 22δ 2Z =×× ××=×× ××= ☻ Trong đó : ▪ bz2 =0,9496 cm –bề rộng răng Roto (theo 2.8). ▪ t2 =1,4054cm bước răng Roto (theo 2.5). Đồ án t