Đồ án Tốt nghiệp thiết kế động cơ điện không đồng bộ ba pha điện dung dùng cho quạt

MỤC LỤCPHẦN I 3TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ ĐIỆN DUNG 31.1. Giới thiệu chung và phân loại động cơ điện công suất nhỏ 31.2. Mô hình toán học của động cơ không đồng bộ điện dung ở chế độ xác lập dùng cho bài toán thiết kế. 31.2.2. PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP 3PHẦN II 3TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA ĐIỆN DUNG DÙNG CHO QUẠT 3Chương 1 3xác định kích thước chủ yếu và thông số pha chính 31. Tốc độ đồng bộ của động cơ 32. Đường kính ngoài stato 33. Đường kính trong stato 34. Bước cực stato 35. Chiều dài tính toán của stato 36. CHIỀU DÀI KHE HỞ KHÔNG KHÍ 37. Đường kính ngoài lõi sắt rôto 38. Đường kính trục rôto 310. Trong động cơ điện dung, thường số rãnh của hai pha dưới mỗi cực bằng nhau. 311. Chọn dây quấn 312. Hệ số dây quấn stato 313. Từ thông khe hở không khí 314. Số vòng dây sơ bộ của cuộn chính 315. Số thanh dẫn trong rãnh 316. Dòng điện định mức 317. Tiết diện dây quấn chính sơ bộ 318. Bước răng stato. 319. Bước răng rôto 3Chương 2 3xác định kích thước răng rãnh stato 31. Chọn loại thép 32. Xác định dạng rãnh stato 33. Với căn cứ như vậy ta chọn rãnh hình nửa quả lê 34. Chiều cao miệng rãnh 35. Chiều rộng miệng rãnh 36. Kết cấu cách điện rãnh 37. Chiều rộng răng stato ( Sơ bộ) 38. Chiều cao gông stato. 39. Đường kính phía trên stato 310. Chiều rộng rãnh dưới stato 311. Chiều cao rãnh stato. 312. Chiều cao phần thẳng của rãnh. 313. Sau khi chọn kích thước rãnh thì kích thước thực của gông stato là: 314. Bình quân bề rộng răng stato: 315. Diện tích rãnh stato 316. Kiểm tra hệ số lấp đầy 3Chương 3 3Xác định kích thước răng rãnh rôto 3 1. Rãnh rôto dạng tròn, quả lê.262. Chọn rãnh hình quả lê 33. Chiều cao miệng rãnh. 34. Chiều rộng miệng rãnh 35. Làm rãnh nghiêng ở rôto và chọn thanh dẫn bằng nhôm . 36. Hệ số dây quấn rôto 37. Dòng điện tác dụng trong thanh dẫn rôto 38. Bề rộng răng rôto 39. Đường kính phía trên rôto 310. Đường kính phía dưới rôto 311. Chiều cao phần thẳng rãnh rôto 312. Chiều cao rãnh rôto 313.Chiều cao tính toán của răng rôto . 314. Chiều cao gông rôto. 315. Diện tích rãnh rôto. 316. Dòng điện trong vòng ngắn mạch 317. Mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch 318. Tiết diện vành ngắn mạch 319. Chiều cao vành ngắn mạch 320. Tiết diện vành ngắn mạch sau khi đã làm tròn 321. Mật độ dòng điện lúc này 322. Đường kính vành ngắn mạch 3Chương 4 3xác định trở kháng stato và rôto 3I. Xác định thành phần trở kháng stato 31. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 32. Chiều dài trung bình nửa vòng dây quấn stato 33. Tổng chiều dài dây quấn stato 34. Điện trở tác dụng của dây quấn stato 35. Điện trở stato tính theo đơn vị tương đối 36. Hệ số từ dẫn của từ tản rãnh rs 37. Hệ số từ dẫn của từ tản tạp t 38. Hệ số từ tản phần đầu nối của dây quấn stato 39. Tổng hệ số từ dẫn stato 310. Điện kháng tản dây quấn chính stato 311. Điện kháng tản của dây quấn chính stato tính theo đơn vị tương đối 312. Điện trở tác dụng của rôto lồng sóc 313. Điện trở của phần trở rôto lồng sóc 314. Điện trở rôto tính theo đơn vị tương đối 315. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto 316. Hệ số từ tản tạp rôto 317. Hệ số từ dẫn phần đầu nối 318. Tổng hệ số từ tản rôto 319. Điện kháng rôto quy đổi sang stato 320. Điện kháng rôto tính theo đơn vị tương đối 3Chương 5 3Tính toán mạch từ 31. Tính toán mạch từ bao gồm tính dòng điện từ hoá I 32. Sức từ động khe hở không khí 33. Sức từ động ở răng stato 34. Sức từ động ở gông stato 35. Tổng sức từ động trên stato 36. Sức từ động ở răng rôto. 37. Sức từ động ở gông rôto. 38. Tổng sức từ động rơi trên rôto 39. Tổng sức từ động của mạch từ 310. Dòng điện từ hoá 311. Dòng điện từ hoá phần trăm 312. Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí 313. Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí tương đối 3Chương 6 3Tính toán chế độ định mức 31. Tham số ban đầu của mạch điện thay thế pha chính 32. Tính hệ số từ kháng của mạch điện 33 Chọn hệ số trượt định mức. 34. Điện trở tác dụng thứ tự thuận và thứ tự nghịch của mạch điện 35. Điện kháng thứ tự thuận và nghịch của mạch điện thay thế 36. Tổng trở thứ tự thuận và nghịch của máy điện thay thế 37. Tổng trở mạch điện thay thế thứ tự thuận 3Chương 7 3Tính toán pha phụ. 31. Tỉ số biến áp 32. Dung kháng trong dây quấn phụ 33. Điện dung cần thiết của tụ điện 34. Tính lại tụ dung kháng 35. Để đảm bảo điều kiện từ trường tròn, tỉ số biến áp 36. Số thanh dẫn trong 1 rãnh của dây cuốn phụ 37. Vòng dây của dây quấn phụ 38. Tỉ số giữa vòng dây hai cuộn 39. Sơ bộ tính ra tiết diện dây dẫn pha phụ 310. Kiểm tra hệ số lấp đầy 311. Điện trở tác dụng pha phụ B 312. Tổng trở thứ tự thuận pha phụ B 313. Tổng trở thứ tự nghịch pha chính 314. Tổng trở thứ tự nghịch pha phụ 315. Thứ tự thuận nghịch của dây quấn Stato pha chính 316. Sức điện động thứ tự thuận 317. Kiểm tra hệ số kE 3Chương 8 3Tính tổn hao sắt và dòng điện phụ. 31. Trọng lượng răng stato 32. Trọng lượng răng roto 33. Trọng lượng gông stato 34. Trọng lượng gông roto 35. Tổn hao sắt trên răng stato 36. Tổn hao sắt trên răng roto 37. Tổn hao sắt trên gông stato 38. Tổn hao sắt trên gông roto 39. Tổn hao sắt tính toán của stato 310. Tổn hao sắt tính toán của roto 311. Khi E1 =151,23 (V) thì tổn hao sắt do từ trường thuận gây nên 312. Dòng điện phụ thứ tự thuận do tổn hao sắt gây nên 313. Sức điện động thứ tự nghịch 314. Dòng điện stato có xét đến tổn hao sắt ở cuộn dây chính 315. Dòng điện trong cuộn dây phụ 316. Mật độ dòng điện của dây quấn chính và phụ 317. Dòng điện tổng stato lấy từ lưới 318. Công suất điện từ 319. Tổn hao cơ 320. Tổn hao phụ 321. Tổng công suất cơ trên trục 322. Tổn công suất cơ tác dụng lên trục 323. Mômen tác dụng 324. Tổn hao đồng stato 325. Tổn hao đồng roto 326. Tổng tổn hao 327. Công suất tiêu thụ 328. Hiệu suất 329. Hệ số công suất 330 . Điện áp rơI trên dây quấn phụ 331. Điện áp trên tụ điện 3Chương 9 3Tính toán chế độ khởi động. 31.Tính toán tham sô ở chế độ khởi động2. Dòng điện thứ tự thuận của dây quấn chính 33. Dòng điện thứ tự ngịch của dây quấn chính 34. Dòng điện tổng của dây quấn chính 35. Dòng điện tổng của pha phụ 36. Mật độ dòng khởi động dây quấn chính 37. Mật độ dòng dây quấn phụ 38. Dòng điện khởi động tổng 39. Bội số dòng khởi động 310. Hệ số công suất tổng lúc khởi động 310. Công suất điện từ lúc khởi động 311. Mômen khởi động 312. Bội số mômen khởi động 313. Công suất tiêu thụ lúc khởi động 314. Điện áp trên dây quấn phụ lúc khởi động 315. Điện áp trên tụ lúc khởi động 3PHẦN III 3VẼ ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ ĐẶC TÍNH CƠ BẰNG MATLAB 3PHẦN IV 3CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 3I. Cơ sở điều chỉnh tốc độ của động cơ công suất nhỏ. 3

MỤC LỤC

PHẦN I 3

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỘNG CƠ ĐIỆN DUNG 3

1.1. Giới thiệu chung và phân loại động cơ điện công suất nhỏ 3

1.2. Mô hình toán học của động cơ không đồng bộ điện dung ở chế độ xác lập dùng cho bài toán thiết kế. 3

1.2.2. PHƯƠNG PHÁP TRỰC TIẾP 3

PHẦN II 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA ĐIỆN DUNG DÙNG CHO QUẠT 3

Chương 1 3

xác định kích thước chủ yếu và thông số pha chính 3

1. Tốc độ đồng bộ của động cơ 3

2. Đường kính ngoài stato 3

3. Đường kính trong stato 3

4. Bước cực stato 3

5. Chiều dài tính toán của stato 3

6. CHIỀU DÀI KHE HỞ KHÔNG KHÍ 3

7. Đường kính ngoài lõi sắt rôto 3

8. Đường kính trục rôto 3

10. Trong động cơ điện dung, thường số rãnh của hai pha dưới mỗi cực bằng nhau. 3

11. Chọn dây quấn 3

12. Hệ số dây quấn stato 3

13. Từ thông khe hở không khí 3

14. Số vòng dây sơ bộ của cuộn chính 3

15. Số thanh dẫn trong rãnh 3

16. Dòng điện định mức 3

17. Tiết diện dây quấn chính sơ bộ 3

18. Bước răng stato. 3

19. Bước răng rôto 3

Chương 2 3

xác định kích thước răng rãnh stato 3

1. Chọn loại thép 3

2. Xác định dạng rãnh stato 3

3. Với căn cứ như vậy ta chọn rãnh hình nửa quả lê 3

4. Chiều cao miệng rãnh 3

5. Chiều rộng miệng rãnh 3

6. Kết cấu cách điện rãnh 3

7. Chiều rộng răng stato ( Sơ bộ) 3

8. Chiều cao gông stato. 3

9. Đường kính phía trên stato 3

10. Chiều rộng rãnh dưới stato 3

11. Chiều cao rãnh stato. 3

12. Chiều cao phần thẳng của rãnh. 3

13. Sau khi chọn kích thước rãnh thì kích thước thực của gông stato là: 3

14. Bình quân bề rộng răng stato: 3

15. Diện tích rãnh stato 3

16. Kiểm tra hệ số lấp đầy 3

Chương 3 3

Xác định kích thước răng rãnh rôto 3

1. Rãnh rôto dạng tròn, quả lê.26

2. Chọn rãnh hình quả lê 3

3. Chiều cao miệng rãnh. 3

4. Chiều rộng miệng rãnh 3

5. Làm rãnh nghiêng ở rôto và chọn thanh dẫn bằng nhôm . 3

6. Hệ số dây quấn rôto 3

7. Dòng điện tác dụng trong thanh dẫn rôto 3

8. Bề rộng răng rôto 3

9. Đường kính phía trên rôto 3

10. Đường kính phía dưới rôto 3

11. Chiều cao phần thẳng rãnh rôto 3

12. Chiều cao rãnh rôto 3

13.Chiều cao tính toán của răng rôto . 3

14. Chiều cao gông rôto. 3

15. Diện tích rãnh rôto. 3

16. Dòng điện trong vòng ngắn mạch 3

17. Mật độ dòng điện trong vòng ngắn mạch 3

18. Tiết diện vành ngắn mạch 3

19. Chiều cao vành ngắn mạch 3

20. Tiết diện vành ngắn mạch sau khi đã làm tròn 3

21. Mật độ dòng điện lúc này 3

22. Đường kính vành ngắn mạch 3

Chương 4 3

xác định trở kháng stato và rôto 3

I. Xác định thành phần trở kháng stato 3

1. Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 3

2. Chiều dài trung bình nửa vòng dây quấn stato 3

3. Tổng chiều dài dây quấn stato 3

4. Điện trở tác dụng của dây quấn stato 3

5. Điện trở stato tính theo đơn vị tương đối 3

6. Hệ số từ dẫn của từ tản rãnh rs 3

7. Hệ số từ dẫn của từ tản tạp t 3

8. Hệ số từ tản phần đầu nối của dây quấn stato 3

9. Tổng hệ số từ dẫn stato 3

10. Điện kháng tản dây quấn chính stato 3

11. Điện kháng tản của dây quấn chính stato tính theo đơn vị tương đối 3

12. Điện trở tác dụng của rôto lồng sóc 3

13. Điện trở của phần trở rôto lồng sóc 3

14. Điện trở rôto tính theo đơn vị tương đối 3

15. Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto 3

16. Hệ số từ tản tạp rôto 3

17. Hệ số từ dẫn phần đầu nối 3

18. Tổng hệ số từ tản rôto 3

19. Điện kháng rôto quy đổi sang stato 3

20. Điện kháng rôto tính theo đơn vị tương đối 3

Chương 5 3

Tính toán mạch từ 3

1. Tính toán mạch từ bao gồm tính dòng điện từ hoá I 3

2. Sức từ động khe hở không khí 3

3. Sức từ động ở răng stato 3

4. Sức từ động ở gông stato 3

5. Tổng sức từ động trên stato 3

6. Sức từ động ở răng rôto. 3

7. Sức từ động ở gông rôto. 3

8. Tổng sức từ động rơi trên rôto 3

9. Tổng sức từ động của mạch từ 3

10. Dòng điện từ hoá 3

11. Dòng điện từ hoá phần trăm 3

12. Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí 3

13. Điện kháng ứng với từ trường khe hở không khí tương đối 3

Chương 6 3

Tính toán chế độ định mức 3

1. Tham số ban đầu của mạch điện thay thế pha chính 3

2. Tính hệ số từ kháng của mạch điện 3

3 Chọn hệ số trượt định mức. 3

4. Điện trở tác dụng thứ tự thuận và thứ tự nghịch của mạch điện 3

5. Điện kháng thứ tự thuận và nghịch của mạch điện thay thế 3

6. Tổng trở thứ tự thuận và nghịch của máy điện thay thế 3

7. Tổng trở mạch điện thay thế thứ tự thuận 3

Chương 7 3

Tính toán pha phụ. 3

1. Tỉ số biến áp 3

2. Dung kháng trong dây quấn phụ 3

3. Điện dung cần thiết của tụ điện 3

4. Tính lại tụ dung kháng 3

5. Để đảm bảo điều kiện từ trường tròn, tỉ số biến áp 3

6. Số thanh dẫn trong 1 rãnh của dây cuốn phụ 3

7. Vòng dây của dây quấn phụ 3

8. Tỉ số giữa vòng dây hai cuộn 3

9. Sơ bộ tính ra tiết diện dây dẫn pha phụ 3

10. Kiểm tra hệ số lấp đầy 3

11. Điện trở tác dụng pha phụ B 3

12. Tổng trở thứ tự thuận pha phụ B 3

13. Tổng trở thứ tự nghịch pha chính 3

14. Tổng trở thứ tự nghịch pha phụ 3

15. Thứ tự thuận nghịch của dây quấn Stato pha chính 3

16. Sức điện động thứ tự thuận 3

17. Kiểm tra hệ số kE 3

Chương 8 3

Tính tổn hao sắt và dòng điện phụ. 3

1. Trọng lượng răng stato 3

2. Trọng lượng răng roto 3

3. Trọng lượng gông stato 3

4. Trọng lượng gông roto 3

5. Tổn hao sắt trên răng stato 3

6. Tổn hao sắt trên răng roto 3

7. Tổn hao sắt trên gông stato 3

8. Tổn hao sắt trên gông roto 3

9. Tổn hao sắt tính toán của stato 3

10. Tổn hao sắt tính toán của roto 3

11. Khi E1 =151,23 (V) thì tổn hao sắt do từ trường thuận gây nên 3

12. Dòng điện phụ thứ tự thuận do tổn hao sắt gây nên 3

13. Sức điện động thứ tự nghịch 3

14. Dòng điện stato có xét đến tổn hao sắt ở cuộn dây chính 3

15. Dòng điện trong cuộn dây phụ 3

16. Mật độ dòng điện của dây quấn chính và phụ 3

17. Dòng điện tổng stato lấy từ lưới 3

18. Công suất điện từ 3

19. Tổn hao cơ 3

20. Tổn hao phụ 3

21. Tổng công suất cơ trên trục 3

22. Tổn công suất cơ tác dụng lên trục 3

23. Mômen tác dụng 3

24. Tổn hao đồng stato 3

25. Tổn hao đồng roto 3

26. Tổng tổn hao 3

27. Công suất tiêu thụ 3

28. Hiệu suất 3

29. Hệ số công suất 3

30 . Điện áp rơI trên dây quấn phụ 3

31. Điện áp trên tụ điện 3

Chương 9 3

Tính toán chế độ khởi động. 3

1.Tính toán tham sô ở chế độ khởi động

2. Dòng điện thứ tự thuận của dây quấn chính 3

3. Dòng điện thứ tự ngịch của dây quấn chính 3

4. Dòng điện tổng của dây quấn chính 3

5. Dòng điện tổng của pha phụ 3

6. Mật độ dòng khởi động dây quấn chính 3

7. Mật độ dòng dây quấn phụ 3

8. Dòng điện khởi động tổng 3

9. Bội số dòng khởi động 3

10. Hệ số công suất tổng lúc khởi động 3

10. Công suất điện từ lúc khởi động 3

11. Mômen khởi động 3

12. Bội số mômen khởi động 3

13. Công suất tiêu thụ lúc khởi động 3

14. Điện áp trên dây quấn phụ lúc khởi động 3

15. Điện áp trên tụ lúc khởi động 3

PHẦN III 3

VẼ ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC VÀ ĐẶC TÍNH CƠ BẰNG MATLAB 3

PHẦN IV 3

CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 3

I. Cơ sở điều chỉnh tốc độ của động cơ công suất nhỏ. 3