Khí chọn khe hở không khí ta cố gắng lấy nhỏ để cho dòng điện không tải nhỏ và cos cao, Nhưng khe hở không khí nhỏ sẽ khó khăn trong việc chế tạo và quá trình làm việc của máy: Stato rất dễ chạm với Rôto (sát cốt), làm tăng thêm tổn thất phụ, điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên,
40 trang |
Chia sẻ: diunt88 | Lượt xem: 3815 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Thiết kế Động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc
Phần i : Các thông số định mức
Công suất định mức: Pđm =15 kW
Điện áp định mức: Uđm =380/220 V
Tổ đấu dây: Y/(
Tần số làm việc: f =50 Hz
Số đôi cực: 2p = 2
Hệ số cos(đm = 0,92
Hiệu suất của động cơ = 0,875
Kiểu máy: kín, tự làm mát bằng quạt gió
Chế độ làm việc liên tục
Cấp cách điện: cấp B
Tốc độ đồng bộ
Từ công thức:
Dòng điện định mức (pha)
Trong đó:
Hiệu suất của động cơ : (đm = 0,875
Hệ số công suất : cos(đm = 0,92
Phần II: Kích thước chủ yếu
Công suất tính toán
Trong đó:
KE =f(p) được tra trong hình 10-2 trang TKMĐ- Trần Khánh Hà
Với p=1 ta tra được kE =0,98
Đường kính Stato
Đường kính Stato phụ thuộc vào công suất tính toán P’
Với chiều cao tâm trục h=160 mm theo bảng 10-3có đường kính ngoài stato theo tiêu chuẩn Dn = 27,2 cm.
đối với máy có số đôi cực 2p =2 ta có:
D = (0,52 - 0,57)Dn
Ta chọn Kd = 0,52 – 0,57
(D =14,14 – 15,504 cm , ta chọn D = 15 cm
Bước cực
Chiều dài tính toán lõi sắt Stato(l()
Sơ bộ chọn : (( =0,64 :hệ số cung cực từ
ks =1,11: hệ số dạng sóng
kdq =0,95 : chọn dây quấn 2 lớp, bước đủ
Theo hình 10-3a trang 234 TKMĐ- Tần Khánh Hà,
Với Dn=27,2 cm ta tra được: A=360 A/cm
Mật độ tự cảm khe hở không khí: B( =0,84 T
lấy chuẩn l( =9,6 cm
Chiều dài thực của Stato
l1 = l(=9,6 (cm)
Do lõi sắt ngắn nên làm thành một khối.
Chiều dài lõi sắt stato, Rôto bằng: l1=l2= l(=9,6 (cm)
Lập phương án kinh tế
Hệ số :
Trong dãy động cơ không đồng bộ công suất 15 kW , 2p = 2 có cùng đường kính ngoài (nghĩa là cùng chiều cao tâm trục h =160 mm) với máy công suất 18,5 kW , 2p = 2 . Hệ số tăng công suất của máy này là:
Do đó của máy 18,5 kW bằng
Theo hình 10-3b ,hai hệ số và đều nằm trong phạm vi kinh tế, do đó việc chọn phương án trên là hợp lý
Số rãnh Stato
Z1 = 2.m1.p.q1 =2.3.1.5 =30 (rãnh)
Trong đó: m1 =3 : là số pha của dây quấn Stato
2p = 2 : số đôi cực ( p = 1
q1: số rãnh của mỗi pha dưới mỗi bước cực, vì tốc độ của động là 3000 vòng/phút nên ta chọn q1 =5,
Bước rãnh Stato
Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh
Trong đó: a1 : số nhánh song song, chọn a1 = 4
A =360 (A/cm)
I1đm =28,23 (A)
Số vòng dây nối tiếp của một pha dây quấn Stato
Tiết diện và đường kính dây
Trong đó: a1 = 4 số nhánh song song
n1: số sợi dây ghép song song, chọn n1 = 2
J1: mật độ dòng điện dây quấn Stato
Theo phụ lục IV, Bảng IV-1. Dãy công suất chiều cao tâm trục của động cơ không đồng bộ Rôto lồng sóc, kiểu kín TCVN-1987-94- cách điện cấp B
Công suất P= 15 (kW), số đôi cực 2p = 2 ( h = 160 (mm)
Từ đó ta tra được trị số: AJ=1820 (A2/cm,mm2)
( mật độ dòng điện:
(
Theo phụ lục VI ,bảng VI-1 chọn dây quấn tráng men PETV có đường kính (d/dcd= 0,74/0,805 ) có tiết diện bằng S1= 0,430 mm2
Kiểu dây quấn
Chọn dây quấn 2 lớp bước đủ,
Chọn y = 12, từ rãnh 1 ( 11, ( = 15
( hệ số bước ngắn :
Hệ số dây quấn bước ngắn:
Hệ số quấn rải: kr=
Trong đó q= 5
(=p.360/Z1=1.360/30=12
- Hệ số dây quấn Stato: Kd1 = Ky1.Kr = 0,8.0,956 = 0,91
Từ thông khe hở không khí
Trong đó: kE = 0,98
ks = 1,11
w1 = 100
kd1 = 0,91 (do P >= 15, 2p = 2)
Mật độ từ thông khe hở không khí
Trong đó: ( =0,01067 (T)
(( = 0,64
( = 23,56 (cm)
l( = 9,6 (cm)
Xác định sơ bộ chiều rộng răng Stato
Trong đó: l( = l1 = 9,6 (cm)
t1 = 1,57 (cm)
B( = 0,84 (T)
B’z1: mật độ từ thông răng Stato, theo bảng 10.5b , với răng có cạnh song song thì Bz1=1,75 (1,95 (T), ta chọn sơ bộ B’z1 =1,85 (T)
Kc1: hệ số ép chặt của lõi sắt Stato, ta chọn Kc1 =0,95
Xác định sơ bộ chiều cao gông
Trong đó: Bg1: mật độ từ thông gông Stato, Bg1=1,45 - 1,6 (T)
Ta chọn Bg1 = 1,55 (T)
Kích thước răng, rãnh và cách điện rãnh
Diện tích có ích của rãnh (tính sơ bộ) là:
n1 = 2 là số sợi dây ghép song song
ur = 80
dcđ = 0,805 (mm)
Chọn kiểu rãnh hình thang (răng có cạnh song song) như hình vẽ
* Chiều cao rãnh Stato:
h’gS = 3,77 (cm) chiều cao gông Stato
Dn = 27,2 (cm) đường kính ngoài Stato
D = 15 (cm) đường kính trong Stato
Chiều cao thực của răng Stato:
hZ1 = hr1 – h41 = 23,3 – 0,5 = 22,8 (mm)
Bề rộng rãnh Stato:
Chọn bề rộng miệng rãnh Stato là b41 =2,5 (mm) =0,25 (cm)
h41 =0,5 (mm) =0,05 (cm)
Chiều rộng rãnh Stato phía đáy tròn nhỏ:
Chiều rộng rãnh Stato phía đáy tròn lớn:
Trong đó: D = 15 (cm) đường kính trong Stato
Dn = 27,2 (cm) đường kính ngoài Stato
h’g1 = 3,77 (cm) chiều cao gông Stato
b’Z1 = 0,66 (cm) chiều rộng răng Stato
Z1 = 30 (rãnh)
Theo bảng VIII-1 ở phụ lục VIII chiều dày cách điện rãnh là c = 0,4 mm nêm là c’= 0,5 mm
Tính hệ số lấp đầy kđ:
Diện tích của rãnh (trừ nêm):
trong đó
Diện tích lớp cách điện:
Diện tích có ích của rãnh: Sr =S’r - Scđ = 172 – 34 = 138(mm)
Hệ số lấp đầy rãnh Stato: kđ
Chiều rộng răng Stato
Chiều rông răng Stato phía đáy rãnh phẳng:
Chiều rông răng Stato phía đáy rãnh tròn:
Chiều rộng răng Stato trung bình:
Chiều cao gông từ Stato
Trong đó: Dn = 27,2 (cm)
D = 15 (cm)
hr1 =2,33 (cm)
d2 = 1,27 (cm)
Khe hở không khí
Khí chọn khe hở không khí ( ta cố gắng lấy nhỏ để cho dòng điện không tải nhỏ và cos( cao, Nhưng khe hở không khí nhỏ sẽ khó khăn trong việc chế tạo và quá trình làm việc của máy: Stato rất dễ chạm với Rôto (sát cốt), làm tăng thêm tổn thất phụ, điện kháng tản tạp của động cơ cũng tăng lên,
Theo công thức 10- 20 trang Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà, đối với loại Động cơ có công suất không lớn P = 15kW < 20 kW, 2p = 2 ta có:
Tra theo bảng 10.8 tham khảo ta có khe hở không khí
Phần Iii : Thiết kế dây quấn rãnh và gông rôto
Số rãnh Rôto
Thiết kế Rôto lồng sóc đúc nhôm, chọn số rãnh Rôto theo bảng 10 - 6 trang 246, Giáo trình Động cơ không đồng bộ- phối hợp giữa số rãnh Stato và số rãnh Rôto của máy điện không đồng bộ Rôto lồng sóc: 2p =2 rãnh Rôto nghiêng, động cơ làm việc ở điều kiện bình thường:
Z2 = 24 rãnh
Đường kính ngoài Rôto
D’= D – 2.( = 15 - 2.0,8 = 14,84 (cm)
D = 15 (cm) đường kính trong stato
( = 0,08 (cm) khe hở không khí
Đường kính trục Rôto
Dt = 0,3.D = 0,3 .15 = 4,5 (cm)
Bước răng Rôto
Xác định sơ bộ chiều rộng răng Rôto
Theo công thức :
Trong đó: B( =0,74 (T)
l2 = l1 =9,6 (cm)
t2 =1,94 (cm)
kC2: hệ số ép chặt lõi sắt Rôto
Vì lõi sắt ngắn (l2 =9,6 cm <14 cm), ta có hệ số ép chặt kC2 =0,95
BZ2: mật độ từ cảm trong răng Rôto ,ta chọn BZ2 = 1,85 (T)
Dòng điện trong thanh dẫn Rôto
Trong đó: kdq1 =0,91
W1 =100 vòng
Z2 =40 (rãnh)
m1 =3 số pha của dây quấn Stato
kI =f(cos(): là hệ số dòng điện, được tra trong hình 10- 5
Giáo trình TKMĐ- Trần Khánh Hà, ứng với cos(đm =0,91 thì kI =0,94
Dòng điện trong vành ngắn mạch
Theo công thức ta có:
Tiết diện thanh dẫn
Với thanh dẫn nhôm thì J2 = 3 (A/mm2)
Tiết diện thanh dẫn:
Tiết diện vành ngắn mạch
Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch:
JV =2,5 (A/mm2)
Kích thước răng, rãnh Rôto
* Chiều cao rãnh Rôto (hr 2):
hr2 = 1,22 (cm) = 12,2 (mm)
* Chọn bề rộng miệng rãnh Rôto: b42 = 1 (mm)
h42 = 0,5 (mm)
* Chiều rộng rãnh Rôto phía rộng nhất:
Trong đó:
D’=14,84 (cm) =148,4 (mm)
h42 = 0,5 (mm)
Z2 = 24 (rãnh)
b’Z2 = 8,2 (mm)
Chiều rộng rãnh Rôto phía hẹp nhất:
=
Trong đó:
d1 = 9,8 (mm)
Z2 = 24 (rãnh)
S’td = 169,7 (mm2)
Khoảng cách giữa hai tâm đường tròn 2 đáy rãnh Rôto:
h12 = hr2- d1/2-d2/2-h42 = 12,2 – 4,9 – 5,8 – 0,5 = 3,9(mm)
Vành ngắn mạch
Chiều cao vành ngắn mạch, thông thường lấy sơ bộ:
b’V =1,2,hr2 =1,2.12,2 = 14,64 (mm)
h’r2 =12,2 (mm)
Chiều rộng vành nhắn mạch (sơ bộ):
Trong đó: SV = 778 (mm2)
b’V = 14,64 (mm)
Từ đó ta có thể chọn kích thước vành ngắn mạch:
SV = aV x bV =53 x 15 = 795 (mm2)
Diện tích rãnh Rôto
Trong đó: d1 = 9,8 (mm2)
d2 = 5,8 (mm2)
h12 = 3,9 (mm2)
Tính các kích thước thực tế
Chiều cao thực tế của răng Rôto
hZ2 = hr2 + d2/6 – h42 = 12,2 + 0,97 – 0,5 = 14,6 (mm)
Bề rộng răng Rôto:
Bề rộng răng Rôto chỗ hẹp nhất:
Bề rộng răng Rôto chỗ rộng nhất:
Trong đó: Z2 = 24 (rãnh)
D’=14,84 (cm)
d1 = 0,98 (cm)
d2 = 0,58 (cm)
h42 =0,05 (cm)
Bề rộng trung bình của răng Rôto:
Chiều cao gông Rôto
Đối với động cơ loại rãnh có đáy tròn, số đôi cực 2p=2,
Theo công thức ta có:
Trong đó: d2 = 0,58 (cm): đường kính đáy tròn Rôto chỗ nhỏ nhất,
xác định ở trên
hZ2 = 1,46 (cm): chiều cao của rãnh Rôto, xác định ở trên
Độ nghiêng rãnh Stato
Để giảm bớt biên độ của các sóng bậc cao, ta có thể làm rãnh Stato, Rôto nghiêng, với cách dùng rãnh nghiêng ta sẽ có nghiều kiểu phối hợp rãnh Stato và Rôto
bn = t1 = 1,57 (cm)
Phần IV : Tính toán mạch từ
Hệ số khe hở không khí
- Phía Stato:
Theo công thức:
Trong đó: b41 = 2,5 (mm) là miệng rãnh Stato
t1 = 1,57 (cm) bước rãnh Stato
( =0,8 (cm) khe hở không khí
Thay số vào ta được:
Phía Rôto:
Trong đó:
t2 = 1,94 (cm)
Thay số vào ta được:
Do đó ( k( =k(1.k(2 = 1,065.1,0104 = 1,076
Sức từ động trên khe hở không khí
Mạch từ có 2 đoạn qua khe hở không khí, bề rộng của khe hở không khí theo hướng hướng kính
F( = 1,6.B(.k(.(.104 = 1,6.0,74.1,076.0,08.104 = 1019 (A)
Trong đó: B( =0,74 (T) mật độ từ thông khe hở không khí
( =0,08 (cm) bề rộng khe hở không khí
k( = 1,076
Mật độ từ thông ở răng Stato
Trong đó: B( = 0,64 (T)
t1 = 1,57 (cm)
bZ1 =0,6 (cm)
kC1 =0,95
Cường độ từ trường trên răng Stato
Theo bảng V- 6 ,trong phụ lục V,ta tra được :
HZ1 = 77,9 (A/cm)
Sức từ động trên răng Stato
FZ1 =2.hZ1.HZ1 =2.2,28.77,9 = 355,224 (A)
Trong đó: hZ1 =22,8 (mm) =2,28 (cm)
Mật độ từ thông trên răng Rôto
Theo công thức :
Trong đó: B( = 0,64 (T)
t2 = 1,94 (cm)
bZ2 =0,9385 (cm)
kC2 =0,95
Cường độ từ trường trung bình trên răng Rôto
Theo bảng V- 6 ,trong phụ lục V,ta tra được :
HZ2 = 15,6 (A/cm)
Sức từ động trên răng Rôto
FZ2 = 2.hZ2.HZ2 = 2.1,46.15,6 = 45,552 (A)
Trong đó: hZ2 =1,46 (cm), chiều cao rãnh Rôto
Hệ số bão hoà răng
Tính lại hệ số bão hoà răng đã chọn sơ bộ, theo công thức :
Trong đó: F( = 1019 (A)
FZ1 = 255,224 (A)
FZ2 = 45,552 (A)
Mật độ từ thông trên gông Stato
Trong đó: ( = 0,01067 (Wb)
l1 = 9,6 (cm)
kC1 = 0,95
hg1 = 3,98 (cm)
Cường độ từ trường trên gông Stato
Theo bảng V- 9 ,trong phụ lục V,ta tra được :
Hg1 = 10 (A/cm)
Chiều dài mạch từ ở gông Stato
Theo công thức :
Sức từ động trên gông Stato
Fg1 = Lg1.Hg1 = 36,47.10 = 364,7 (A)
Mật độ từ thông trên gông Rôto
Trong đó: ( = 0,01067 (Wb)
l2 = 9,6 (cm)
kC2 = 0,95 , hg2 = 53,1 (mm) = 5,31(cm)
Cường độ từ trường trên gông Rôto
Theo bảng V- 9 ,trong phụ lục V,ta tra được :
Hg2 = 3,32 (A/cm)
Chiều dài mạch từ ở gông Rôto
Theo công thức
Trong đó: dt = 4,5 (cm) đường kính trục Rôto
hg2 = 5,31 (cm)
Sức từ động trên gông Stato
Fg2 =Lg2.Hg2 = 15,41.3,32 = 51,16 (A)
Sức từ động tổng của toàn mạch
Theo công thức :
F( = F( + FZ1 + FZ2 + Fg1 + Fg2
Trong đó: F( = 1019 (A) Sức từ động khe hở không khí
FZ1 = 355,224 (A) Sức từ động trên răng Stato
FZ2 = 45,552 (A) Sức từ động trên răng Rôto
Fg1 = 364,7 (A) Sức từ động trên gông Stato
Fg2 = 51,16 (A) Sức từ động trên gông Rôto
Thay số vào ta được:
F( = 1019 + 355,224 + 45,552 + 364,7 + 51,16 = 1836,636 (A)
Hệ số bão hoà toàn mạch
Dòng điện từ hoá
Theo công thức :
Trong đó: F( =1835,636 (A)
W1 100 (vòng) số vòng dây của dây quấn Stato
kd1 =0,91 hệ số dây quấn Stato
Dòng điện từ hoá tính theo đơn vị phần trăm:
Trong đó: Iđm = 28,23 (A) dòng điện đực mức
Chương V: tham số của động cơ điện
Chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato
Theo công thức Giáo trình TKMĐ ta có:
lđ1 =Kđ1.(y1 + 2B1
Trong đó:
Kđ1, B1 được tra trong Giáo trình TKMĐ
Đối với loại động cơ 2p=2, phần đầu nối không băng cách điện ta có: Kđ1 =1,2 và B1 = 1,0 (cm)
là bề rộng trung bình của phần tử
Trong đó: D = 15 (cm) đường kính trong Stato
hr1 =2,33 (cm) chiều cao rãnh Stato
Z1 =30 số rãnh Stato
y1 = 12 là bước ngắn của dây quấn Stato
Thay số vào ta được:
Từ đó ta có: lđ1 = Kđ1.(y1 + 2B1 =1,2.21,78 + 2.1 = 28,136 (cm)
Chiều dài phần đầu nối của dây quấn Stato khi ra khỏi lõi sắt
f = kf1.(y1 + B1 = 0,26.21,78 + 1 = 6,66 (cm)
Trong đó:
kf1 = 0,26 và B1 =1 được tra trong Giáo trình TKMĐ
(y1 = 21,78 (cm)
Chiều dài trung bình vòng dây của dây quán Stato
l1/2 tb = l1 + lđ1 = 9,6 + 28,136 = 37,736 (cm)
Chiều dài dây quấn của 1 pha Stato
l1 = 2.W1.l1/2 tb.10-2 = 2.100.37,736.10-2 = 75,472 (m)
Điện trở tác dụng của dây quấn Stato
Trong đó:
l1 = 75,472 (m) chiều dài dây quấn của 1 pha Stato
n1 = 2 số sợi dây ghép song song
a1 = 4 số nhánh song song
S1 = 0,430 (mm2) tiết diện dây dẫn
điện trở dây dẫn đồng
Tính theo đơn vị tương đối:
Điện trở tác dụng của dây quấn Rôto
Điện trở thanh dẫn:
Trong đó:
l2 = 9,6 (cm) chiều dài lõi sắt Rôto
Sr2 = 81,34 (mm2) diện tích rãnh Rôto
Điện trở vành ngắn mạch:
Trong đó: DV = D’- aV =14,84 - 5,3 = 9,54 (cm) đường kính trung bình
của vành ngắn mạch
D’ = 14,84 (cm) đường kính ngoài Rôto
aV = 5,3 (cm) kích thước vành ngắn mạch
SV = 795 (mm2) diện tích vành ngắn mạch
Do đó:
* Điện trở Rôto: Theo công thức Giáo trình TKMĐ ta có
Trong đó: rtd =5,13.10-5 (() điện trở thanh dẫn
rV =6,83.10-7 (() Điện trở vành ngắn mạch
Hệ số quy đổi điện trở Rôto về Stato
Theo công thức 5- 16 Tr77 Giáo trình TKMĐ ta có:
Điện trở Rôto sau khi quy đổi về Stato
r’2 =(.r2 = 4140,5.7,13.10-5 = 0,3229 (()
Tính theo đơn vị tương đối:
Hệ số từ tản Stato
Hệ số từ dẫn tản rãnh Stato: Theo công thức Giáo trình TKMĐ
Đối với rãnh nửa kín, hình quả lê, dây quấn 2 lớp bước ngắn:
Trong đó:
br1 = 10,44 (mm) bề rộng rãnh Stato phía miệng rãnh
h2 = 3 (mm) chiều cao nêm
h31 =C + C’= 0,6 + 0,4 =1 (mm)
h41 = 0,5 (mm)
h12S = hr1- h41- h31 = 23,3 - 0,5 -1 = 21,8 (mm)
h5 = 0,5 (mm)
b41 = 2,5 (mm)
Với
Thay số vào ta được:
Hệ số từ dẫn tạp Stato: theo công thức Giáo trình TKMĐ ta có
Trong đó:
t1 =15,7 (mm) bước rãnh Stato
q1 =5
kdq1 =0,91
(t1: Tra bảng với q1 =5; bước rút ngắn của dây quấn theo bước rãnh bằng 14 -12 =2 ta tra được giá trị 100(t1 =0,44 ( (t1 =0,0044
(t1: Tra theo Giáo trình TKMĐ với loại rãnh làm nghiêng: q1 =5
tỉ số ta tra được (t1 = 0,67
với: b41 = 2,5 (cm)
t1 = 15,7 (mm)
( = 0,8 (cm)
k( =1,076
Thay số vào ta được:
Hệ số từ tản đầu nối: đối với dây quấn 2 lớp
(đ1 =0,34..(lđ1 - 0,64.(.() = 0,34..(28,136 - 0,64.0,833.23,56) = 3,197
Trong đó: lđ1 = 28,136 (cm) chiều dài phần đầu nối dây quấn Stato ( = 0,833
( = 23,56 (cm)
Hệ số từ dẫn tản:
((1 =(r1 + (t1 + (đ1 = 1,1853 + 0,9676 + 3,197 = 5,3499
Điện kháng tản dây quấn Stato
Theo công thức Giáo trình TKMĐ ta có:
Tính theo đơn vị tương đối:
Hệ số từ dẫn tản Rôto
Hệ số từ dẫn tản ở rãnh Rôto:
Theo công thức ta có:
Trong đó: Sr2 = 81,34 (mm2) diện tích rãnh Rôto
b = 6,19 (mm) bề rộng rãnh Rôto phía miệng rãnh
hr2 = 16,2 (mm) chiều cao rãnh Rôto
h12R =1,21 (mm)
(theo hình vẽ rãnh Rôto hình quả lê)
b42 =1,0 (mm)
Thay số:
Hệ số từ tản tạp Rôto: Theo công thức 5- 40 Tr 83
Trong đó: t2 = 19,4 (mm)
Đối với dây quấn Rôto lồng sóc thì:
kdq2 = 1; (t2 =1
với Rôto to lồng sóc rãnh nửa kín thì kt2 ( 1
(2: được tra trong bảng 5- 2c nên trị số 100(2 của dây Rôto lồng sóc là:
Thay số ta được:
Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối:
Theo công thức với Rôto lồng sóc đúc nhôm, vòng ngắn mạch coi ở liền, sát với đầu lõi sắt Rôto:
Trong đó:
DV = 9,54 (cm) đường kính trung bình của vành ngắn mạch
l(’’ ( l2 =9,6 (cm) đối với Rôto lồng sóc không có rãnh thông gió
aV =5,3 (cm) và bV =1,464 (cm) kích thước vành ngắn mạch
Thay số:
Hệ số từ dẫn Rôto:
((2 = (r2 + (t2 + (đ2 = 1,2986 + 1,0525 + 2,4876 = 4,8387
Điện kháng tản dây quấn Rôto
Theo công thức với Rôto lồng sóc:
x2 =7,9.f1.l2.((2.10-8 =7,9 .50.9,6.4,8387.10-8 = 1,8157.10-4 (()
Điện kháng tản Rôto đã quy đổi về Stato
x’2 =(.x2 =4140,5.1,8157.10-4 = 0,5737 (()
Trong đó: là hệ số quy đổi
Tính theo đơn vị tương đối:
Điện kháng hỗ cảm (Khi không xét rãnh nghiêng)
Trong đó: U1 = 220 (V) điện áp pha đặt vào dây quấn Stato
I( = 7,47 (A) dòng điện từ hoá
X1 = 0,9307 (() Điện kháng tản dây quấn Stato
Tính theo đơn vị tương đối:
Điện kháng tản khí xét đến rãnh nghiêng
Xét góc rãnh nghiêng:
Theo công thức Giáo trình TKMĐ:
Trong đó: bc =1,18 (cm):
(điện)
Tra bảng 5- 3 Tr91, Giáo trình TKMĐ ta xác định được trị số của (n =1,05 ((n: là hệ số rãnh nghiêng)
X’1n = (n.X1, =1,05.0,9307 = 0,9772 (()
X’2n =(n.X’2 = 1,05.0,5737 = 0,6024 (()
Tính lại trị số kE:
Trị số này không sai khác nhiều so với trị số kE =0,98 đã chọn sơ bộ, ta tính độ sai lệch tương đối:
nên không cần tính lại
Phần vI : tổn hao trong thép và tổn hao cơ
Trọng lượng răng Stato
GZ1 = gFe.Z1.hZ1.bZ1.l1.kC1.10-3
Trong đó: gFe = 7,8 (kg/m3) trọng lượng riêng của thép làm răng Stato
hZ1 = 2,28 (cm) chiều cao răng Stato
bZ1 = 0,6 (cm) bề rộng răng Stato
l1 = 9,6 (cm) chiều dài lõi sắt Stato
kC1 = 0,95 hệ số ép chặt lõi sắt Stato
( GZ1 = 7,8.30.2,28.0,6.9,6.0,95.10-3 = 2,92 (kg)
Trọng lượng gông từ Stato
Gg1 = gFe.l1.Lg1.hg1.2p.kC1.10-3
Trong đó: lg1 = 36,47 (cm) chiều dài mạch từ gông từ Stato
hg1 = 3,98 (cm) chiều cao gông từ Stato
( Gg1 =7,8.9,6.36,47.3,98.2.0,95.10-3 = 20,65 (kg)
Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato
Tổn hao trong răng: Theo công thức ta có:
PFeZ1 =kgiacông Z1.pFeZ1.B2Z1.GZ1.10-3
Trong đó:
kgiacông Z1 =1,8 hệ số gia công răng Stato, đối với động cơ có P ( 250 (KW)
GZ1 = 2,92 (kg) trọng lượng răng Stato
pFeZ1 = 2,5 suất tổn hao trong lá thép ,tra bảng V–14 phụ lục V
Thay số vào ta được:
PFeZ1 =1,8.2.5.(2,038)2.2,92.10-3 = 0,055 (kW)
Tổn hao trong gông Stato
PFeg1 =kgiacông g1.pFeg1.Bg1.Gg1.10-3
Trong đó: Gg1 = 20,65 (kg) trọng lượng gông từ Stato
kgiacông g1 =1,6 hệ số gia công gông Stato, với Pđộng cơ ( 250 (kW)
pFeg1 = 2,5
Bg1 = 1,5 (T)
Thay số vào ta được:
PFeg1 = 1,6.2,5.(1,5)2.20,65.10-3 = 0,186 (kW)
Tổn hao cơ bản trong lõi sắt Stato:
P’Fe =PFeZ1 + PFeg1 = 0,055 + 0,186 = 0,241 (kW)
Tổn hao bề mặt trên răng Rôto
ở máy điện không đồng bộ tổn hao bề mặt lớn vì khe hở không khí d nhỏ, Tổn hao chủ yếu tập trung trên mặt Rôto còn trên mặt Stato ít hơn vì nói chung miệng rãnh Rôto rất bé,
Theo công thức ta có:
Trong đó: t = 23,56 (cm) bước cực Stato
t2 = 1,94(cm) bước răng Rôto
b42 = 1 (mm) = 0,1 (cm) bề rộng miệng rãnh Rôto
l2 = 9,6 (cm)
Tính pbm : Suất tổn hao bề mặt trung bình trên một đơn vị (1m2) bề mặt Rôto
Theo công thức :
Trong đó: Z1 = 30 số răng Stato
n = n1 =3000 (vòng/phút) tốc độ quay của Rôto
t1 = 1,57 (cm) bước rãnh Stato
k0: là hệ số kinh nghiệm, theo bảng 6-1 đối với loại thép theo phương pháp gia công mài thì k0 =2
B0: biên độ dao động của mật độ từ thông tại khe hở không khí,
Theo công thức : B0 =(0.kd.Bd
b0: hệ số tra theo đường cong hình 6-1
với tỉ số ta tra được b0 = 0,19
kd = 1,076 hệ số khe hở không khí
Bd = 0,74 (T) mật độ từ thông khe hở không khí
( B0 = 0,19.1,076.0,74 = 0,15 (T)
Thay vào công thức tính pbm ta được:
Thay số vào công thức tính Pbm ta được:
Tổn hao đập mạch trong