CH¦¥NG I:

®¹i c¬ng vÒ thiÕt kÕ m¸y ®iÖn

1.1. VÞ trÝ cña ngµnh chÕ t¹o m¸y ®iÖn vµ m«n häc:

1.2. T×nh h×nh ph¸t triÓn cña ngµnh:

1.3. NhiÖm vô cña ngµnh thiÕt kÕ m¸y ®iÖn: X¸c ®Þnh kiÓm tra m¸y ®iÖn sao cho ®¶m b¶o ®îc yªu cÇu vÒ

kinh tÕ vµ kü thuËt ®· ®Ò ra vµ trong nh÷ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau

Yªu cÇu vÒ kü thuËt :P,U n ,kmm ,kmax Yªu cÇu vÒ kinh tÕ : ,cos ,gi¸ §iÒu kiÖn kh¸c: tiªu chuÈn nhµ níc .§iÒu kiÖn khÝ hËu , ¸p suÊt

®é Èm ,trong nhµ, ngoµi trêi.ChiÕn lîc ph¸t triÓn kinh tÕ .NhÞp ®iÖu ph¸t triÓn cña khoa häc

kü thuËt nãi chung.

1.4. Ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ: P®t=m*E*I*10^-3[kvA] m lµ sè pha

E=4.44*m*f* *kdq* B * * *

=

B :mËt ®é tõ th«ng trong khe hë kh«ng khÝ

A=

HÖ sè m¸y ®iÖn : =

hệ sè mÆt cùc (hÖ sè cung cùctõ)ks:hÖ sè sãng (®é sin cña sãng ph¸t ra hay ®I vµo)kdq:hÖ sè d©y quÊn=kn*kr

ý nghÜa:

:thÓ tÝch trªn mét ®¬n vÞ c«ng suÊt 1/n

:thÓtÝch trªn mét ®¬n vÞ m«men

AB const, biÕn ®æi mk®biÕn ®æi m«men

khëi ®éng còng biÕn ®æi

1.5. C«ng cô thiÕt kÕ:

1.6. ThiÕt kÕ d©y: -thiÕt kÕ ®¬n chiÕc :cã thÓ th¶ næi mét sè ®iÒu kiÖn kh«ng

cÇn thiÕt m«men më m¸y-thiÕt kÕ d©y:

D©y c«ng suÊt:kW 1.1 1.7 2.8 4.5 1 1.5 3 4 5.5

kvA 20 ,50,110,180,320, 20,30,50,100,160,250,400

Hai m¸y ®ång d¹ng :DA/DB=lSA/lSB=hrA/hrB

P®t=mEI= * *J*s *B *sFe*J*s sFe*sCu l4

Slµm m¸t/p l2

1.7. C¸c kiÓu kÕt cÊu:IM xxxxX1 kiÓu l¾p ®Æt gåm 9 kiÓuX2 ph¬ng ph¸p l¾p ®Æt X4 kÕt cÊu ®ång trôc ,ngâng trôc 8 kiÓuX9 híng trôc

IM1001

IM1011

IM2001

1.8. M«i trêng lµm viÖc:-khÝ hËu «n ®íi:YKhÝ hËu «n ®íi Èm/nhiÖt®íi Èm:T

1.9. CÊp b¶o vÖ:IPxx

+ X1 :b¶o vÖ vËt r¾n 7 cÊp :(0 ,1,2 ,3 ,4 ,5 ,6 )CÊp 0 : kh«ng b¶o vÖCÊp 1;b¶o vÖ ®îc nh÷ng vËt lín cã kÝch thíc 50 mm tr¸nh

kh«ng cho ®a tay ngêi vµoCÊp 2: kh«ng ®îc cho ngãn tay vµo kh«ng cã vËt dµi qu¸ 80

mm c¸c c¹nh kh¸c nhau kh«ng qu¸ 12 mmCÊp3: b¶o vÖ kh«ng cho dông cô sîi vµo ®îc ®é dµy 2.5 mm

c¸c c¹nh kh¸c nhau kh«ng qu¸ 1 mmCÊp 4 : b¶o vÖ tr¸nh vËt thÓ b¸n kÝnh 1 mm CÊp 5 : kh«ng cho bôi vµoCÊp 6 :kÝn hoµn toµn+ X2 :b¶o vÖ níc 9 cÊp (0.8)CÊp 0 : kh«ng b¶o vÖg× c¶CÊp 1 :b¶o vÖ nh÷ng giät maCÊp 2 :b¶o vÖ ®îc níc r¬I chÕch r¬I chÕch 150 so víi ph¬ng

th¼ng ®øng CÊp 3 :b¶o vÖ ma r¬I ë gãc 600

CÊp 4 :b¶o vÖ theo mäi híngCÊp 5 :b¶o vÖ níc díi d¹ng tia ( níc b¾n cã ¸p lùc )CÊp 6:b¶o vÖ sãngCÊp 7 : b¶o vÖ khi nhóng vµo trong níc CÊp 8 : b¶o vÖ khi ngËp trong níc cã ¸p suÊt

1.10. NhiÖm vô thiÕt kÕ:Cho c«ng suÊt , ®iÖn ¸p , tèc ®é ,sè cùc ,cos , , mmin, m max

cÊp b¶o vÖ n¬I lµm viÖc cÊp c¸ch ®iÖntÝnh :x¸c ®Þnh kt chñ yÕu ( chän ph¬ng ¸n )tÝnh to¸n ®iÖn, tõ tÝnh nhiÖt ( x¸c ®Þnh nhiÖt ®é c¸c phÇn cña m¸y)tÝnh lµm m¸ttÝnh kÕt cÊutÝnh kinh tÕ

1.11. Tr×nh tù thiªt kÕ:

1.12. Thu thËp th«ng tin:vë ghi gi¸o tr×nh : thiÕt kÕ m¸y ®iÖn - c« thanh vµ thÇy hµ thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p thÇy phan tö thôthiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p vµ cuén kh¸ng thÇy ph¹m v¨n b×nh vµ lª

v¨n doanh 1.13. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ thi:

CH¦¥NG II:

VËt liÖu dïng trong m¸y ®iÖn Ph©n lo¹i :theo vËt liÖu t¸c dông

:theo c¸ch ®iÖn :theo kÕt cÊu

VËt liÖu t¸c dông lµ vËt liÖu trong ®ã thùc hiÖn qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng lîng

KÕt cÊu: lµ vËt liÖu mµ trong ®ã kh«ng thùc hiÖn qu¸ tr×nh trao ®æi n¨ng lîng(vá m¸y n¾p m¸y trôc m¸y)®Ó gi÷ cè ®Þnh c¸c vËt liÖu

Theo c¸ch ®iÖn :c¸ch ly phÇn mang ®iÖn kh¸c nhau (vÝ dô c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c vßng d©y)cã thÓ giµ ho¸ theo thêi gians

2.1. VËt liÖu dÉn tõGåm m¹ch tõ xoay chiÒu vµ m¹ch tõ mét chiÒuM¹ch tõ mét chiÒu dÉn tõ th«ng kh«ng ®æiM¹ch tõ xoay chiÒu dÉn tõ th«ng thay ®æi biÕn thiªn víi tÇn sè

f c¶m øng trong m¹ch tõ c¸c dßng phuc« sinh ra tæn hao .§Ó h¹n chÕ t¨ng ®iÖn trë suÊt b»ng t¨ng lîng silic hoÆc trªn ®êng ®I ®Æt c¸c ®iÖn trë b»ng c¸ch ®a c¸c tÊm máng phñ s¬n c¸ch ®iÖn

Hai lo¹i t«n :t«n c¸n nãng dÉn tõ ®¼ng híng T«n c¸n nguéi dÉn tõ ®¼ng híng hoÆc mét híng

§Æc ®iÓm: gißn Khi bÎ g·y theo h×nh r¨ng ca Ýt ¶nh hëng bëi t¸c ®éng c¬ khÝ

Ph¹m vi sö dông :chÕ t¹o m¸y quay Kh¶ n¨ng dÉn tõ kÐm h¬n so víi t«n chØ lµm t«n tÊm

dÉn ®Õn Ýt dïng ®Æc ®iÓm :gåm hai lo¹i

+®¼ng híng dïng cho m¸y ®iÖnquay mËt ®étõ trêng tèt h¬n lo¹i (3) +kh«ng ®¼ng híng chØ dÉn tõ tèt theo chiÒu c¸n dïng chÕ t¹o m¸y biÕn ¸p chÞu ¶nh hëng cña c¸c lùc c¬ khÝ thÐp ®óc c¸n rÌnkh«ng chÞu nhiÖt cña dßng phuc«c¸c th«ng sè kü thuËt®Æc tÝnh B(H)

B

H

B=

E=4.44*f*SuÊt tæn hao :w/kg

2.2. VËt liÖu dÉn ®iÖnpFe B2 ( min =0.77 ) f®ång (M0 M9) (0 9 thÓ hiÖn lîngt¹p chÊt dïng phæ biÕn lµM1 ,dÉn ®Õn tæn hao t¨ng pCu=R*I2

®iÖn trë suÊt cña ®ång lµ 0.0178 ( mm2/m)BÒn dÎo ( phô thuéc c«ng nghÖ ) dÔ hµn =8.9 (Kg/dm3)Nh«m : A0 =2.7 (Kg/dm3)rÎ c¬ tÝnh kÐm ®ång , khã hµn

2.3. VËt liÖu c¸ch ®iÖn CÊp :Y A E B F H C 90 105 120 135 155 180Y:v¶I giÊy c¸ch ®iÖn kh«ng tÊm s¬n c¸ch ®iÖnA:v¶I giÊy c¸ch ®iÖn cã tÊm s¬n c¸ch ®iÖnE:sîi gèc xenlul« t¬ t»m sîi v« c¬ tæng hîpB:ami¨ng ,sîi thuû tinh , micaF: ami¨ng ,sîi thuû tinh , mica tÈm s¬n g«csilicH: ami¨ng ,sîi thuû tinh , mica sø sîi tæng hîp C:vËt liÖu ®Æc biÖtTÝnh chÊt : + ®é bÒn c¬ cao + Ýt hót Èm + chÞu ho¸ chÊt c«n trïng vi khuÈn + chÞu nhiÖt + cêng ®é c¸ch ®iÖn cao + chÞu ®é bÒn c¸ch ®iÖn cao

2.4. VËt liÖu kÕt cÊu- Gang:dÉn tõ kÐm,®é cøng cao ,gißn dÔ vì tÝnh ®óc cao rÎ dÔ

kiÕm +c¬ tÝnh kh«ng æn ®Þnh +dïng lµm vá m¸y n¾p m¸y bÖ m¸y

- Nh«m :c¬ tÝnh kÐm ®¾t h¬n nhÑ +dïng lµm vá l¾p cho m¸y ®iÖn nhá c«ng suÊt nhá h¬n 70(kW )

- ThÐp (CT3 CT47);dïng lµm trôcFeCrNi dïng lµm r«t or cñatuèc bin h¬I

- Nhùa :lµm c¸nh qu¹t giã

D©y quÊn xoay chiÒu D©y quÊn mét pha ®éng c¬ mét pha cã mét pha d©y quÊn :tõ trêng cña nã lµ tõ trêng ®Ëp m¹ch D©y quÊn 2 pha hay 1 pha líi D©y quÊn 3 pha 1líp :®ång t©m ph©n t¸n ,®ång khu«n ph©n t¸n 2 líp :sãng vµ xÕpSù ph©n bè c¸c r·nh trong c¸c pha 2 cùc 6 r·nh 3 pha quÊn tËp trung kÝch thíc bèi d©y theo c«ng thøc trong tµi liÖu trªn thùc tÕ ta cã thÓ tÝnh nh sau l lµchiÒu dµi lâi thÐpc nh« ra ngoµi c lín th× dÔ lång d©y an toµn tèn d©y cã thÓ d©y quÊn ch¹m n¾pd t¨ng tèn d©y dÔ ch¹m n¾p dÔ lång d©ya:cung nèi gi÷a 2 t©m r·nh ¶nh hëng ®Õn gi¸ thµnh¶nh hëng ®Õn n¨ng suÊt lång d©y ¶nh hëng ®Õn ®é tin cËyC¸c th«ng sè d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu

CH¦¥NG III:

D©y quÊn m¸y ®iÖn

3.1.Víi m¸y ®iÖn mét chiÒu Y1:kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh t¸c dông cña 1 phÇn töY2:kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh t¸c dông thø nhÊt cña phÇn tö nµy vµ thø 2 cña phÇn tö kiaYlµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh t¬ng øng cña 2 phÇn tö kÒ nhauYGkho¶ng c¸ch trªn vµnh gãp tÝnh b»ng sè phiÕn gãp gi÷a 2 ®Çu cña 1 phÇn töPhÇn tö bao gåm :2 c¹nh t¸c dông trong ®ã chøa mét sè vßng d©y 1 vßng d©y chøa 2 c¹nh t¸c dông

y2

y1

1 2 3 4 5 6

1 bèi d©y cã thÓ chøa phÇn tö

3.1.1. XÕp ®¬n 2phÇn tö kÒ nhau ®îc nèi nèi tiÕp yg=y=1

3.1.2. XÕp phøc Hai ®Çu cña mét phÇn tö nèi 2 phiÕn c¸ch nhau 1 phiÕn

Yg=y=m

Trong mét bèi d©y cã nhiÒu phÇn tö ta ®Õm sè phiÕn gãp vµ sè r·nh thùc:Z nt=S=G

3.1.3. D©y quÊn sãng Hai ®Çu cña mét phÇn tö ®îc nèi víi 2 phiÕn gãp rÊt xa b»ng

1/2 chu vi phÇn øng

Sau khi ®i hÕt 1 vßng phÇn øng trë vÒ phiÕn ngay tríc phiÕn xuÊt ph¸t sãng ®¬nCßn tríc m phiÕn sãng phøc(m=2+4)

®iÒu kiÖn ®èi xøng S/2*a nguyªn ®iÒu kiÖn kh«ng cã dßng c©n b»ng

Sè phÇn tö hay sè thanh dÉn trong mçi r·nh®Òu nh nhau

nguyªn (®èi xøng vÒ c¬ ) vÞ trÝ chæi than :chæi than ®îc ®Æt trªn ®êng trung tÝnh h×nh häc cã nghÜalµ ph¶I ®Æt ë chç mµ khi nèi ng¾n m¹ch1 phÇn tö th× phÇn tö ®ã cã 2 c¹nh t¸c dông ®ang n»m trªn ®êng trung tÝnh h×nh häc

quan hÖ gi÷a sè ®«I cùc vµ sè ®«I m¹ch nh¸nh XÕp ®¬n a=pXÕp phøc a=mSãng ®¬n a=1Sãng phøc a=m

3.2. D©y quÊn xoay chiÒu

3.2.1. D©y quÊn mét pha §éng c¬ mét pha cã mét pha d©y quÊn :tõ trêng cña nã lµ tõ

trêng ®Ëp m¹ch D©y quÊn 2 pha hay 1 pha líi Fq=Fm *sin( =Fq=D©y quÊn 3 pha 1líp :®ång t©m ph©n t¸n ,®ång khu«n ph©n t¸n 2 líp :sãng vµ xÕp

3.2.2. Sù ph©n bè c¸c r·nh trong c¸c pha

Y

A

z

b

X

c

2 cùc 6 r·nh 3 pha quÊn tËp trung

D©y quÊn 1 líp a z b x c y D©y quÊn 2 líp a x b z c yLíp díi theo bíc d©y y hoÆc trît A-Z ®I n r·nh vÒ phÝa tríc Aazzbbxxccyyazzbbxxccyya

3.2.3. KÝch thíc bèi d©y theo c«ng thøc trong tµi liÖu

trªn thùc tÕ ta cã thÓ tÝnh nh sau

a

d

l

l lµchiÒu dµi lâi thÐpc nh« ra ngoµi c lín th× dÔ lång d©y an toµn tèn d©y cã thÓ d©y quÊn ch¹m n¾pd t¨ng tèn d©y dÔ ch¹m n¾p dÔ lång d©ya:cung nèi gi÷a 2 t©m r·nh ¶nh hëng ®Õn gi¸ thµnh¶nh hëng ®Õn n¨ng suÊt lång d©y ¶nh hëng ®Õn ®é tin cËy

3.2.4. C¸c th«ng sè d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒuSè pha biÕt tríc Sè cùc cho 2p , n1=60*f/pBíc d©y y1=Z/2*p= (d©y quÊn 1 líp)

y1= = (d©y quÊn 2 líp )

C¸ch chän d©y quÊn mét líp(2 líp)D©y quÊn mét líp dïng chom¸y ®iÖn nhá p=0.50 kW v×

yªu cÇu sãng ®iÒu hoµ h×nh sin kh«ng quan träng nh d©y quÊn 2 líp.¦u ®iÓm ®¬n gi¶n dÔ lång d©y

Nhîc ®iÓm :kn=1 kh«ng c¶I thiÖn sãng b»ngbíc ng¾n ®îc+d©y quÊn 2 líp:dïng cho m¸y ®iÖn lín tèc ®é lín(vÝ dô

2p=2 , n=1500(vßng/phót)Sè m¹ch nh¸nh song song (a)Sè m¹ch chËp song song (n)Chän a,n /®êng kÝnh d©y 2.1(mm)

1 kW d 1.11 10 kW d 1.3 11 30 kW d 1.55

KiÓu d©y quÊn +®ång khu«n :kÕt cÊu ch¾c ch¾n bèi tríc ®Ì lªn bèi

sau ,sau khi bÞ ch¸y th× ph¶I th¸o hÕt kh«ng söa côc bé .Lång d©y khã gi¶m n¨ng suÊt

+§ång t©m (hoa sen):gåm 2 mÆt khi ch¸ymét nhãm cã thÓ söa côc bé ®îc kh«ng ph¶I chê dÔ lång kÐm ch¾c ch¾n tèn d©y

+kiÓu ph©n t¸n:1 nhãm bèi d©y ®Çu chia lµm 2 nöa ®æ vÒ 2 phÝa

Ýt tèn d©y bèi d©y ng¾n h¬n

khã lång d©yu ®iÓm khi q lín

D¹ng r·nh chia lµm 3 lo¹id©y quÊn+r·nh kin:d©y quÊn kh«ng ®a tõ miÖng r·nh mµ ®a tõ 2 ®Çu r·nh

cã khe hë ®Ó gi¶m tõ th«ng t¶n

Khi kÝn hoµn toµntõ th«ng kh«ng mãc vßng qua stator mµ ®I qua lâi thÐp nh h×nh vÏ

thêng dïng cho ®éng c¬ cã ®iÖn ¸p thÊp+r·nh nöa kÝn:

Kt ®b Ýt nhÊt mét sîi d©y lät khi miÖng cµng lín th× tæn hao phô línD©y quÊn mÒm+r·nh hë:

u ®iÓm :®é tin cËy cao do uèn vµ t¹o h×nh bªn ngoµi giíi h¹n gi÷a 2 kiÓu cøng vµ mÒm kh«ng râ rµng D©y men(emay)D©y bäc sîi ;giÊy sîi cottong t¬ t»m sîi thuû tinh cã len chÞu nhiÖt cao nhng chiÒu dµy to lín

chän d©yChän d©y cã cÊp c¸ch ®iÖnchÞu nhiÖt t¬ng øngChän chiÒu dµy d©y (dµy c¸ch ®iÖn)Chän chÊt lîngD©y v« c¬ cã cêng ®é chÞu nhiÖt h÷u c¬®é b¸m men (khi bÎ d©y ®øt th× men míi ®øt theo tèt)

3.3. D©y quÊn kÝch thÝch, bï, c¶n

3.3.1. D©y quÊn kÝch thÝch m¸y mét chiÒukÝch thÝch song song hay nèi tiÕpkÝch thÝch song song th×Ut =Uu

kÝch thÝch nèi tiÕp th× It=Iuchän chiÒu quÊn sîi d©y

3.3.2. D©y quÊn kÝch thÝch m¸y ®ång béchän ®iÖn ¸p :d©y trßn ,d©y dÑtUcao d©y nhá nhiÒu vßngU thÊp d©y lín Ýt vßng ChiÒu quÊn ;thêng quÊn theo (*)khi quay cã lùc ly t©m Ýt bÞ ¶nh h-ëng nÕu c hän(**) th× d©y dÔ bÞ háng kÐm dÉn nhiÖtD©y quÊn bï :lµm b»ng c¸c thanh dÉn D©y quÊn c¶n :dïng thanh ®ång hµn hai ®Çu nèi vµnh ng¾n m¹ch ho¹t ®éng theo nguyªn lýthanh dÉn nèi ng¾n m¹ch cña dßng ®iÖn sinh ra m«men t¹o kh¶ n¨ng ®ång bé æn ®Þnh

chän c¸ch ®iÖn :+theo cÊp chÞu nhiÖt +theo chiÒu dµy sè líp c¸ch ®iÖn

b×a c¸ch ®iÖn mÆt bãng :bÒn vÒ c¬®µn håi

lôa mÒm kÐm ,c¬ tÝnh +thuû tinh hoÆc micagißn, ami ng ®éc kh«ng dÉn nhiÖt

b×a c¸ch ®iÖn

cÊp E

Sè pha cho biÕt tríc Sè cùc cho 2*p C¸ch chän d©y quÊn mét líp(2 líp)D©y quÊn mét líp dïng chom¸y ®iÖn nhá p=0.50 kW v× yªu cÇu sãng ®iÒu hoµ h×nh sin kh«ng quan träng nh d©y quÊn 2 líp.¦u ®iÓm ®¬n gi¶n dÔ lång d©y Nhîc ®iÓm :kn=1 kh«ng c¶I thiÖn sãng b»ngbíc ng¾n ®îc+d©y quÊn 2 líp:dïng cho m¸y ®iÖn lín tèc ®é lín(vÝ dô 2p=2 , n=1500(vßng/phót)Sè m¹ch nh¸nh song song (a)Sè m¹ch chËp song song (n)Chän a,n /®êng kÝnh d©y 2.1(mm)

KiÓu d©y quÊn +®ång khu«n :kÕt cÊu ch¾c ch¾n bèi tríc ®Ì lªn bèi sau ,sau khi bÞ ch¸y th× ph¶I th¸o hÕt kh«ng söa côc bé .Lång d©y khã gi¶m n¨ng suÊt+§ång t©m (hoa sen):gåm 2 mÆt khi ch¸ymét nhãm cã thÓ söa côc bé ®îc kh«ng ph¶I chê dÔ lång kÐm ch¾c ch¾n tèn d©y+kiÓu ph©n t¸n:1 nhãm bèi d©y ®Çu chia lµm 2 nöa ®æ vÒ 2 phÝa Ýt tèn d©y bèi d©y ng¾n h¬n

khã lång d©yu ®iÓm khi q lín

D¹ng r·nh chia lµm 3 lo¹id©y quÊn+r·nh kin:d©y quÊn kh«ng ®a tõ miÖng r·nh mµ ®a tõ 2 ®Çu r·nh

cã khe hë ®Ó gi¶m tõ th«ng t¶nKhi kÝn hoµn toµntõ th«ng kh«ng mãc vßng qua stator mµ ®I qua lâi thÐp nh h×nh vÏ

thêng dïng cho ®éng c¬ cã ®iÖn ¸p thÊp

+r·nh nöa kÝn:Kt ®b Ýt nhÊt mét sîi d©y lät khi miÖng cµng lín th× tæn hao phô línD©y quÊn mÒm+r·nh hë:

3.4. D©y quÊn m¸y biÕn ¸p

3.4.1. D©y quÊn h×nh trô hay d©y dÉn trßn®Æc ®iÓm:+d©y dÉn trßn+quÊn theo híng trôc vßng sau n»m c¹nh vßng tríc+nhiÒu líp nhiÒu vßng trong 1 líp dïng cho d©y quÊn cao ¸p cña m¸y nhá+t¶n nhiÖt kÐm+®iÖn ¸p gi÷a 2 líp cao c¸ch ®iÖn líp dÇy thÕ 2 ®Çu cuén d©y víi lâi xÊp xØ nhau

r· nh th«ng dÇu

giÊy b×a

chiÒu cao cöa sæ m¹ ch tõ

Khi cã qu¸ ®iÖn ¸p th× ®iÖn ¸p tËp trung ë ®Çu cuén d©y

A X

ë ®©y U®Çu=Ucuèi dÉn ®Õn ®iÖn ¸p ph©n bè ®Òu tr¸nh ®îc qu¸ ®iÖn ¸pc¸c vßng d©y ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p lÊy ë líp ngoµi

A

X

dï ng m¹ ch kiÓu h×nh trßn

A

Xdï ng chuyÓn m¹ ch theo kiÓu thanh r ng b¸nhr ng

r· nh dÇu ngang

vÝ dô

X1

X2

X3

Y1

Y2Y3

Z1

Z2

Z3

D©y quÊn h×nh trô d©y quÊn h×nh ch÷ nhËt chØ ®îc quÊn 1 2 lípquÊn b»ng d©y ch÷ nhËt cã thÓ chËp mét sè sîi däc theo híng trôcquÊn theo híng trôcc¸c vßng d©y kh¸c nhaucã c¸ch ®iÖn gi÷a2 líp hoÆc r·nh dÇu däcquÊn ®îc Ýt vßng chËp ®îc Ýt sîi v× vËy chØ dïng cho m¸y nhá d©y quÊn h¹ ¸pt¶n nhiÖt tèt kÕt cÊu kÐm ch¾c ch¾n

b(mm)=7

h í ng trôc

h í ng kÝnh

tõ tr êng t¶n kh«ng ph©n bè ®Òu dÉn ®Õntæn hao phô t ng

Cã thÓ cho phÐp

bb

d©y quÊn tõ b¨ng ®ång ®ång tÊm cuén nÕu sè vßng ÝtquÊn híng kÝnh :vßng sau ®Ì lªn vßng trícquÊn song hµnh 2 b¨ng ®ång vµ c¸ch ®iÖnchiÒu réng b¨ng ®ång b»ng chiÒu cao cuén d©y b»ng chiÒu cao vßng d©ycuèn ®îc Ýt vßng v× t¶n nhiÖt kÐm khã lÊy ®Çu ra kh«ng quÊn cao ¸p ®îc dïng lµm d©y quÊn h¹ ¸p cña m¸y trung b×nh vµ nhádÔ quÊnkhã söa ch÷achÞu lùc ng¾n m¹ch tèt

d©y quÊn ph©n ®o¹n

ta ph©n ®o¹n 1 pha thµnh nhiÒu ®o¹n+cuén d©y mét pha ®îc chia thµnh nhiÒu cuén +d©y dÉn cã thÓ lµ d©y dÉn trßn hoÆc d©y dÉn ch÷ nhËtCuén d©y h×nh ch÷ nhËt c¸c sîi d©y ®îc chËp thµnh mét sîi cuèn thµnh mét vßng hoÆcthµnh nhiÒu vßng nèi song song +t¶n nhiÖt tèt +mçi cuén lµ d©y quÊn nhiÒu líp

øng dông:+d©y trßn:cao ¸p m¸y nhá+d©y dÑt :h¹ ¸p m¸y línHai ®Çu A ,X ë trªn vµ ë díicuén d©y Thay d©y quÊn vßng chËp tõ12 sîi 50mm2

quÊn 12 sîi quÊn 9 vßng 50 mm2

NÕu líi U kh«ng ®îc chia ®Òu sè vßng d©y ph©n ®o¹n. ThiÕt kÕ vßng ®iÖn dung

vµnh ch¾n dÉn ®iÖn tr nh phãng ®iÖn gi÷a ®Çu d©yvµ g«ng tõ

vßng ®iÖn dung

cuénd©y

D©y quÊn xo¾n ècQuÊn tõ d©y dÑt QuÊn theo híng kÝnh vßng sau ®Ì lªn vßng tríc Cã nhiÒu b¸nh ®Üa galet nèi tiÕp nhau liªn tôc

Do ®ã cuèn l¹i hai cuén ta ®îc

5 ®Õn 7 mm r· nh dÇu ngang

Cã thÓ chËp mét sè sîi (2 ,3,4,5 )thêng lµ 3 sîi nhng ph¶I ho¸n vÞ theo híng kÝnh vÝ dô chËp hai sîi

2

2

1

1

cuèn ®îc nhiÒu vßng tiÕt diÖn lín øng dông cho cao ¸p m¸y lín +2 ®Çu A,X ë trªn vµ ë díi t¨ng cêng c¸ch ®iÖn nh÷ng cuén ®Çu ®Æt vßng ®iÖn dung hoÆcvµnh tÜnh ®iÖn ®Ó chèng sÐt

dÉn ®Õn 82 vßng chia lµm 20 galet mçi galÐt cã 4 vßng cã thÓ

thùc hiÖn nh sau

120

19

1817

1615

14

1312 11

10

9

87

65

4

32

1 2 3 4 5 6 7 8 9

+quÊn ®îc sè vßng ph©n bè trªn galÐt +t¶n nhiÖt tèt+kÕt cÊu ch¾c ch¾n chÞu lùc ng¾n m¹ch tètD©y quÊn h×nh xo¾n

1234

5 5 6 6 8678

123

784

512

743

vßng 1 vßng 2vßng3

4 sîi chËp 2 ®êng xo¾n kÐpQuÊn tõ d©y dÑt quÊn híng trôc hai vßng kÒ nhau c¸ch nhau 1 r·nh ®Çu ngangCã thÓ chËp tõ nhiÒu sîi theo híng kÝnh ph¶I ho¸n vÞCã thÓ cuèn ®ång thêi nhiÒu ®êng øng dông cho h¹ ¸p m¸y línT¶n nhiÖt tètDïng cho m¸y lín ®iÖn n¨ng thÊp dßng ®iÖn lín

CH¦¥NG IV:

tÝnh to¸n m¹ch tõ

phÇn øng

c ùc t õ

g« ng t õ

m¸ y mé t c hiÒu

stator

rotor kh«ng ®ång béMôc ®Ých X¸c ®Þnh søc tõ ®éng cÇn thiÕt ®Ó ®a lîng tõ th«ng cÇn thiÕt sinh ra søc tõ ®éng cho trø¬cMét chiÒu

E=

Xoay chiÒuE=4.44*MµF=I*W=H*l Ph¬ng ph¸p®Þnh luËt toµn dßng ®iÖn khã kh¨n trong tÝnh to¸n ®o l-êng

=2*Hs*ls+2*Hr*hr+2*Hc*hc+HG*LG+H¦*L¦

+hr :chiÒu cao r¨ng +hc :chiÒu cao cùcLG :chiÒu dµi g«ng L¦ :chiÒu dµi phÇn øng tÝnh søc ®iÖn ®éng trong khe hë F =2*k trong ®ã tÝnh ®Õn khe hë kh«ng ®Òu , kÓ ®Õn ¶nh hëng r·nh phÇn øng , kÓ ®Õn ¶nh hëng cña r·nh cùc (d©y quÊn bï)k kÓ ®Õn ¶nh hëng cña r·nh ®ai

k = bz1 chiÒu réng cña r¨ng , t1 bíc r¨ng=

tra ®å thÞ k

H = ®é tõ thÈm cña kh«ng khÝ =4*3.14*

B =

=chiÒu dµi cung cùc tõ trªn m¹ch phÇn øng=

chiÒu dµi tÝnh to¸n cñam¹ch tõ

l=

= *bcng sè r©ng r·nh th«ng giãbg chiÒu réng r·nh

kg=0.92 hÖ sè Ðp chÆt

tÝnh søc tõ ®éng r¬i trªn vïng r¨ng r·nh

Trong ®ã t1 lµ bíc r¨ngFz=2.hz.Hz

= trong ®ã tx lµ bíc r¨ng

Do tÝnh chÊt ®¼ng thÕ mËt ®é B trªn mét mÆt cong

Cho c¸c kh¸c nhau th× ta t×m ®îc Hzxkh¸c nhau víi c¸c krx kh¸c nhau

.NÕu B tra Hx theo B(H) B 1.8 th× tra

Hztb=

Hz1 lÊy trªn ®Ønh r¨ng tx=t1

Hztb lÊy gi÷a r¨ng tx=

Hz2 lÊy cuèi r¨ng tx=0

Hz=Zz1/3 ( tx= tÝnh tõ ®¸y r·nh lªn )

Khi thiÕt kÕ c¨n cø h×nh d¹ng r·nh ®Ó chän cho phï hîp chiÒu réng r¨ng tÝnh to¸n

Szx=Søc tõ ®éng r¬I trªn cùc

hÖ sè tõ t¶n TiÕt diÖn cùc Sc= .kc trong ®ã b chiÒu réng tÝnh to¸n cña cùc

Fc =2.hc.Hc Hc theo Bc=

( tra b¶ng B(H) øng víi thÐp lµm cùc)Søc tõ ®éng r¬I trªn g«ng tõFG=LG.HG

BG= , SG=lG.bG

lG theo c«ng thøc trong tµi liÖuLG tuú theo m¸y cã cùc tõ quay hay ®øng yªn Trong m¸y ®iÖn mét chiÒu

LG=

Cho c¸c kh¸c nhau Søc tõ ®éng r¬I trªn lng phÇn øng

F=L.H H tra tõ B=

S=h.h lµ chiÒu cao lng phÇn øng

L= h

h=

lËp b¶ng vÏ ®å thÞ

B·o hoµ sím lín W lín

Kh«ng b·o hoµ dÉn ®Õn m¹ch tõ lín vµ gÇn tuyÕn tÝnh khi F biÕn ®æi th× U biÕn ®æi nhiÒu B·o hoµ khi F biÕn ®æi th× U biÕn ®æi Ýt h¬n

kbh=

kbh=(1.3 )kbh hÖ sè b·o hoµ toµn m¹ch kbhz hÖ sè b·o hoµ r¨ng toµn m¹ch

kbhz= thêng lÊy 1.35=FZ1+FZ2

tÝnhto¸n ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña d©y quÊn (tham sè m¸y ®iÖn )CH¦¥NG V:

§5.1 Tính điện trở dây quấn

r_ điện trở thuầnrtd_ điện trở tác dụng

rtd = krr kr: hằng số tăng điện trở do dòng xoay chiềukr = 1,03 với f = 50Hz = 1,15 với f = 1 kHz

rdây dẫn phụ thuộc nhiệt độ

Rθ = [ 1+ α (θ - 200) ]

α: hằng số tăng điện trở do nhiệt

rtg = ρ

l: chiều dài dây dẫnρ: điện trở suấts: tiết diện dây dẫn

Đối với MĐ xoay chiều: rtd =

ltb

ltb: chiều dài trung bình 1 vòng dâyw: số vòng nối tiếp 1 phaf: điện trở suấtstd: tiết diện tác dụng của 1 vòng dâya: số mạch nhánh

Đối với MĐ 1 chiều: rtd =

lu = N.ltbltb: chiều dài trung bình 1 thanh dẫn

_ Ảnh hưởng tần số: f2 = sf1

Khi s↑ thì f2↑

§5.2 Điện kháng dây quấn

Điện kháng tản x1, x2 ứng với từ thông tảnĐiện kháng chính ( hỗ cảm) xm

Điện kháng toàn phần x11 = xm + x1

xm = Iμ: dòng từ hoá

Xm = 0,158

Dòng điện có f thay đổi

ảnh hưởng của hiệu ứng mặt ngoài

r1

I1

x1

ra x2

rm

xm

Iμ

br

h

h5

b4

: hệ số bão hoà

: hệ số khe hở

xm: kích thước miệng của răng rãnh

*Từ quấn 1 lớp thành 2 lớp thì kdq giảm dẫn đến điện kháng thay đổi._ Tính x1, x2

r : hệ số từ dẫn tản rãnh

: hệ số từ dẫn phần đầu nối : hệ số từ dẫm tản tạp (là sóng bậc cao)

Trong đó phụ thuộc hình dáng của rãnhx ~ f, W2,lδ ;x phụ thuộc hình dạng, kích thước rãnh

; kt: hằng số phụ

x phụ thuộc rãnh thẳng hoặc rãnh nghiêng

CH¦¥NG VI:Tổn hao và hiệu suất

§6.1 Đại cương- Tổn hao thép pFe

- Tổn hao đồng pCu

- Tổn hao cơ pcơ

- Tổn hao phụ pf

∑p = pFe + pCu + pcơ + pf

§6.2 Tổn hao thép

Tổn hao chính: là tổn hao do dòng xoáy và từ trễ.PFe phụ thuộc : Δ_ chiều dày tôn

B, floại thép

Suất tổn hao pFe 1/50: tổn hao trên 1kg = ? [W/kg] trong từ trường mật độ B = 1T, f = 50Hz

PFe = kgcG[G,Z]pFe1/50B β: hệ số kể đến loại tôn

= pFez + pFeG kgc: hệ số gia côngG[G,Z]: khối lượng gông, răng

kgc kể đến sự biến tính của tôn làm cho suất tổn hao tăng(pFe1/50)kgc = 1,3 ÷ 2,5

§6.2.2 Tổn hao phụ

1. Tổn hao bề mặt:

f2 = ; f2 thường lớn tạo sóng gây tổn hao bề mặt

pbm1(2) =

B0 =β0kδBδ β0: phụ thuộc loại tôn, là hằng số kinh nghiệm tra theo đồ

thị Bδ/δk0 = (1,4 2)

t2 =

kδ phụ thuộc b4

Pbm = pbm(1)(2) [t1(2) – b4(1)2]Z1(2) l1(2)

2. Tổn hao đập mạch:Pdm

n

Pb

m Bc

Bδ

tb4

_ Do sự thay đổi vị trí răng stato và roto với nhau

Đập mạch ngang → từ thông trong cực 1 chiều thay đổi do hiện tượng đập mạch dẫn đến tổn hao.

Pdm1(2) = 0,11

Bdm1(2) =

γ2(1) =

Pdm phụ thuộc vào Z2(1), Bdm, Gz, δPFe = pFe + pbm + pdm

Khi U = const → F ≈ const → Φ = const → B = const → PFe = const

§6.3 Tổn hao đồng

6.3.1. Tổn hao trong các dây quấn:

PCu.dq =

=

Ii = βIidm

PCu.dqi = β2PCu.dqidm

6.3.2. Tổn hao trên bề mặt chổi:PCu.ch = 2ΔUchI.10-3 [kW]

§6.4 Tổn hao cơ

Pcơ = pms + pq

pms_ tổn hao trong ổ bi

η

pq_ chỉ xét chế độ tự làm mátPcơ phụ thuộc kms, tình trạng bề mặt ma sát, n, D, l.

§6.5 Tổn hao phụ

Thường xuất hiện khi có tải → I↑ → Φσ ↑ → tổn hao phụ trong các chi tiết kết cấu (pFe) → pCu trong dây quấn cũng tăng do song bậc cao sinh ra các tổn hao.

Hiệu suất η = 1-

P0: tổn hao không đổi(pFe + P1 + P2)

CH¦¥NG VII:Tính toán thông gió và làm nguội

§7.1 Đại cương

- Nhằm tăng công suất của máy- Các loại làm mát

+ làm mát tự nhiên: dùng cho máy nhỏĐC < 500kVA; MBA < 30kVA

+ tự làm mát: lấy một phần công suất từ lưới xuống để làm mát.+ cưỡng bức làm mát: dùng công suất bên ngoài máy

VD: máy phát lớn

§7.2 C ác hệ thống thông gió

1. Hệ thống thông gió dọc trụcThổi gió trực tiếpThổi gió gián tiếp: nhiệt dẫn ra vỏ sau đó làm mát vỏ

2. Hệ thống thông gió ngang trục3. Hệ thống thông gió hỗn hợp

§7.3 Các loại quạt gió

1. Quạt dọc trục:Lấy gió sau quạt thổi ra trước quạtCánh nghiêng

2. Quạt li tâm:Cánh thẳng

3. Quạt hỗn hợp:Quạt nén hoặc quạt hút

§7.4 Tính toán thông gió

7.4.1. Tính lượng gió cần thiết:7.4.2. Tính áp lực cần thiết:

Q = Ck (nhiệt dung không khí) = 1100[J/m3 0C]

Xác định áp lực đưa Q ra ngoàiH = Q2z;

z (trở lực khí động lực) =

Hr = ∑Hi + Hr

Hr = ; γ (tỉ trọng không khí) 1,2kg/m3

g = 9,8m/s2

Hi =

H = ∑ +

Z =

Qi = viSi

Si: tiết diện đường thong gió

Z =

Z = f(Si) : hệ số trở lực khí động lực, phụ thuộc vào đặc điểm của đầu vào ống thông gió và là ống thẳng hay ống cong.

7.4.3. Sơ đồ trở lực khí động:a. Nối tiếp:

Z = Z1 + Z2 + ……+ Zr

→

b. Mạch hỗn hợp song song, nối tiếp:

Qr = Q1 + Q2

§7.5 Tính quạt gió

1. Quạt li tâm:

Cần tìm: D1, D2, b, số cánh, kiểu cánhBiết: n, D2, chọn kiểu cánh.

1.Cánh nghiêng về sau 2.Cánh nghiêng về trước

3.Cánh thẳng

H: áp lực đầu cánh quạtQ: lưu lượng qua quạtH0: áp suất không tải(đầu cánh quạt khi bịt kín vành ngoài)Qmax: lưu lượng cực đại khi H = 0 (ngắn mạch)H0, Qmax tính được theo kinh nghiệm

Z1 Z

2

Zr

Z2

Z1

ZrZv Z3

Q1

Q2

Qr

D1 D2

2

13

2. Quạt hướng trục: (gió thổi dọc trục quạt)_ Cánh nghiêng.

Chương 8 Tính toán nhiệt

§8.1. Đại cương

_ Các trường hợp tính nhiệt:+ Liên tục: tính nhiệt ở chế độ xác lập+ Ngắn hạn lặp lại + Ngắn hạn

§8.2 Nguyên lý truyền nhiệt

1. Quá trình phát nóng:Qdt = Cmdθ + αSdt

C: nhiệt dung riêng của vật thểm: khối lượng của vật thểS: tiết diện toả nhiệtα: hệ số dẫn nhiệtθ: độ tăng nhiệt

T: hằng số thời gianθ0: độ tăng nhiệt ban đầuθ∞: độ tăng nhiệt khi nhiệt độ đã ổn định

Tính nhiệt ở chế độ quá độ

θ∞

Q0

t

tlv tn

2. Quá trình nguội:

3. Độ tăng nhiệt trên chiều dày lớp cách điện:

Rc = _ nhiệt trở δc: chiều dày lớp cách điện

λCu = 380.10-2 λc: hằng số dẫn nhiệtλtônKTĐ = 35 ÷ 40.10-2 Sc: diện tích nhiệt truyền quaλamiăng = 0,19.10-2 Q: dòng nhiệt (nhiệt lượng truyền qua)Lớp không khí mỏng giữa các lớp cách điện = 0,0266.10-2

4. Tản nhiệt bề mặt:Q = αSaθa θa = θ – θmt

Sa: bề mặt tản nhiệtα: hệ số tản nhiệt trung bình, tình trạng bề mặt,

tốc độ gió thổi

§8.3. Tính độ tăng nhiệt

Sơ đồ thay thế

Công thức tính nhiệt trở và sơ đồ đối với mỗi máy đã có:

Q0

Q∞

PCu PFe

RFE

Rcd

Rdm

Bac

CH¦¥NG IX: Kết cấu và tính toán cá chi tiết cơ khí

§9.1 Kết cấu máy điện

_ Những vấn đề cần quan tâm:+ Thông gió tốt+ Đảm bảo yêu cầu bảo vệ+ Đảm bảo yêu cầu về các chỉ tiêu khác+ Giá thành thấp nhất có thể+ Dễ chế tạo

_ Các cụm kết cấu:1. Mối ghép giữa vỏ và than2. Mối ghép giữa cực, vỏ3. Mối ghép giữa cực, roto4. Mối ghép giữa roto, trục

ghép chặt (có độ dôi) ghép giữa trục và giá đỡ roto ghép then (công suất > 7,5 kW) ghép roto với trục có tạo nhóm P < 7,5kW (roto lồng sóc hoặc dây

quấn )5. Mối ghép giữa trục, gối đỡ- Ổ khớp trượt

P > 10kW có nắp mởP < 10kW không có nắp mở

- Cam chi tiết: hộp đầu dây ra

G

G

L

Th

- Các chi tiết tiêu chuẩn hoá+ Kích thước đầu trục

+ Kích thước ổ bi: căn cứ vào tốc độ, tải trong chế độ làm việc. Gồm 4 chế độ: nhẹ, trung bình, nặng, đặc biệt nặng.

+ Chiều cao tấm trục+ Đường kính ngoài Stato (đường kính trong vỏ)+ Khoảng cách lỗ chân của vỏ+ Bulông vòng (treo)

§9.2 Xây dựng kết cầu máy điện quay

_ Đánh số tên chi tiết từ trái qua phải theo chiều kim đồng hồ_ Các số phải thẳng hang theo thứ tự, nét theo TCVNChú ý: không phải ghi tên bản vẽ phía trên bản vẽ

§9.3 Thiết kế trục

_ Đường kính trục ở chỗ lớn nhất thường: 0,3D (Không đồng bộ)0,25D (đồng bộ)

Các bậc y1,2,3 đặt chênh nhau.y1 < y3 nhằm giảm ứng ∆(y3 – y1) làm giảm ứng suất gây ở đầu (x1, x2)

Ф2 đường kính trong ổ bi lắp theo hệ lỗФ2: 35±0,02

_ Tính toán trục: tính toán kiểm tra độ bền vượt tốc

CH¦¥NG X:Tính toán máy điện không đồng bộ

§10.1 Đại cương

_ KĐB: + Thường dung làm+ Động cơ KĐB được sản xuất theo dãy

AK, A0 trước 1360AK2; A02 từ 1959 ÷ 19694A từ 1970 đến nay

Việt Nam: 3K0,6(0,75); 1(1,1); 1,7(1,5); 2,8(2,2;3); 4,5(5,5); 7(7,5); 10(11); 17(15);

28(22,5;30); 40(45); 150(55)…kWP < 110kW _ dây thông dụng

_ dây cho chống nổTCH: _ thang công suất

_ điện áp, cách đấu_ tốc độ đồng bộ(2p)_ đường kính ngoài stato (cỡ vỏ 1 9)_ chiều cao tấm trục h_ chiều dài A, B, L, M, S

h: L 4kWM 5,5kW

Công suất P2 2 4 6 8h Chiều dài71 B 0,5581 A 0,75 0,55

B 1,1 0,75 0,85100 S 2,2 1,5 1,1 0,75

L 3 2,2 1,5 1,1_ Hiệu suất, cosβ, độ tăng t0

_ Cấp bảo vệ: Ip23 (roto dây quấn) Ip44 (roto lồng sóc)

§10.2 Xác định kích thước chủ yếu

_ Máy phát điện điezen:+ Công suất dự phòng kVA, cosφ = 0,8+ Công suất liên tục kVA < công suất dự phòng

_ Từ Pdm đã cho theo 4 tìm h theo bảng(10-3) xác định Dn, theo bảng 10-2 xác định kD theo 2p

KD = xác định D tìm được chiều dài l

_ Xác định . Nếu λ của 2 máy cùng chiều cao tâm trục h đều nằm trong

vùng kinh tế của hàm (2p) cần điều chỉnh thiết kế kinh tế.

_ Trình tự tính toán MĐ quay+ Tính các đại lượng cơ bản If, Uf, công suất tính toán.+ Tính chọn các kích thước cơ bản D, l từ đó xác định phạm vi kinh tế

sơ bộ+ Tính dây quấn: số rãnh Z, W, Wb, d,a ,n1…+ Tính các kích thước lõi thép hz, bz, hg…+ Tính các đặc tính làm việc: η, cosφ, s , I1, I2, U = f(I), It = f(I)

- Ghép chéo 3 pha, 3 trụ trong mặt phẳng.- Ba pha, ba trụ trong không gian.

Hệ số lợi dụng:kl = kđ.kc = 0,9.0,95 = 0,85

với kđ – hệ số điền đầy;

kc – hệ số ép chặt.

2p

α

D

2. Dây quấn:3. Vỏ máy: mặt bích

bộ giải nhiệt thân vỏ van nạp dầu nút xả cặn

- Dầu:- Thân vỏ: tôn dày 3 5 mm.- Đáy: tôn dày (Thân- vỏ: hàn, bulông).- Bích- nắp: hàn, bulông.- Bộ tản nhiệt:

+ Ống tròn hàn trực tiếp lên thân (hình bên)

+ Ống dẹt hàn trực tiếp (1970 1980).+ Bộ tản nhiệt

+ Cánh sóng (múi khế)

ưu điểm: không cần có bình giãn dầu.- Nắp máy gồm:

+ Bình giãn dầu (dầu phụ).Bình giãn dầu hình trụVB= A.Vd

yêu cầu dầu phải đổ đến bình giãn dầu. Mùa đông nằm dưới thước đo dầu, mùa hè quá tải 10% nằm trên thước đo dầu không chảy ra ngoài.

Dầu biến thế dễ bị oxi hóaDầu khô có khả năng hút hơi ẩm: nước + sản phẩm cracking dầu

tạo ra lớp axit hay bazơ dưới đáy.Bị già hóa từ nhiên tạo cặn (chết).Bị cracking khi phóng điện.

Phần II: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP

CHƯƠNG 1:Đại cương về máy biến áp

§1.1- Tình hình sản xuất máy biến áp ở Việt Nam.§1.2- Tiêu chuẩn hóa trong chế tạo máy biến áp.

- Thang công suất: 50 (75) 100, 160(180) 220(320) 400, 500(560) 630 700(750) 1000 1600, …

- Thang điện áp 400V, 3500V, 6300V, 10 (11)kV, 22 (35)kV, 110, 220, 500, 750kV.

- Tổn thất không tải P0, ngắn mạch Pn, Un, i0.- Độ ồn, chống cháy nổ…

P0 < [P0]; Pn < [Pn] i0 < [i0] ; Un [Un%]

- Tổ nối dây: Y/Y0 – 12 (Yyn12 )Y0/ - 11 (Ynd11)

/Y0 – 11 (Dyn11)

§1.3 - Vật liệu

1. Vật liệu từ (cán nóng, cán nguội không đẳng hướng)2. Vật liệu dẫn điện: đồng, nhôm.3. Vật liệu kết cấu: vỏ máy.4. Cách điện: dầu biến áp, giấy gỗ, phíp,…

§1.4- Các kết cấu chính

1. Mạch từ:- Ghép thẳng, ba pha ba trụ trong mặt phẳng

Mạch không đối xứng dòng từ hóa lớn.

§1.5- Các đại lượng đầu vào và sơ đồ tính toán

1. Công suất (kVA)máy biến áp truyền tải cả Q, P.

2. Điện áp sơ cấp, thứ cấp (kV)3. Tổ nối dây, số pha4. Tần số 5. Kiểu máy (khô, ngâm dầu)6. Nơi làm việc: ngoài trời, trong nhà.7. Các lượng tiêu chuẩn: Un%, i0%, Pn (W), P0 (W).8. Chế độ làm việc: liên tục9. Các yêu cầu đặc biệt: độ ẩm, chống cháy

Trình tự thiết kế:1. Tính các đại lượng cơ bản: Id, If, Ud, Uf, P’, Ppl, Unx, Unr…2. Tính chọn kích thước cơ bản: l, d chọn phương án

: hệ số hình dáng

Sao cho thỏa mãn i0, Pn, Un, P0, σ, Giá thành thống nhất3. Tính dây quấn cao áp, hạ áp: số vòng dây, cuộn dây4. Tính các đặc tính:

+ Tính ngắn mạch Pn, Un.

+ Tính mạch từ: 5. Tính nhiệt6. Tính làm mát (tính thùng dầu)

7. Tính kinh tế8. Xây dựng kết cấu máy (phương pháp ép trụ, gông, cố định ruột

máy).

CHƯƠNG 2:

Tính các kích thước chủ yếu của MBA

Yêu cầu: - Đảm bảo TCNN: P0, I0, Un, [σ], [ ]- Giá thành đạt cực tiểu hoặc thấp nhất có thể

với d12- đường kính trung bình rãnh đấu giữa 2 dây quấn.l – chiều cao cuộn dây.β – hệ số hình dáng.

β nhỏ máy thấp, rộng.β lớn máy cao, hẹp.

GCu, GFe thay đổi theo β.

§2.1- Các đại lượng điện cơ bản

- Lời nói đầu:+ Nhiệm vụ được giao+ Đã giải quyết:

Chọn phương án.Kết quả tính toán.Kết luận.

+ Kết cấu đồ án bao gồm: chương, bản vẽ.+ Tài liệu thiết kế

- Mở đầu (nói về máy được thiết kế).+ Những vấn đề chung về nguyên lý, sự phát triển, vị trí.

- Phần thiết kế:1. Công suất của một pha:

2. Công suất một trụ:

C – số trụ.3. Điện áp pha sơ cấp (CA):

4. Điện áp pha thứ cấp (HA):5. Dòng điện pha sơ cấp (CA):6. Dòng điện pha thứ cấp (HA):7. Các thành phần Un:

Pn[W], S[kVA]

§2.2- Tính sơ bộ mạch từ

8. Xác định điện áp thử nghiệmTra bảng phụ lục: 35kV Ut = 85 kV

22kV 55kV0,4kV 5kV

9. Từ Ut xác định a0, a12, l0 tra bảng10. Xác định d:

Công suất tính toán: S’ = U.I.10-3

U = Uv.w

kr : hệ số Rogopxki – hệ số quy đổi từ trường tản thực tế về lý tưởng.Uv= 4,44.f.BT.TT

BT: mật độ từ trường trong trụ.TT: tiết diện thực tế của trụ.

d

bcsd s

skk

.

f, Unx, kr, BT, ksd cho trướckr= 0,98BT – theo từng loại tôn; BT= 1,6 1,75.Ksd=0,83 0,85

với a12 theo UT

d=A.x ; β= 1,2 3,6

422

'

...

...507,0

sdTnx

rr

kBUf

kasA

11. Xác lập quan hệ GFe= f(β)gFe= GT + GG

; A1= 5,66.104.a.A3 kg

A2=……………..GG= B1.x3+ B2.x2

12. Xác lập quan hệ GCu= f(β)13. Xác lập (mật độ dòng trung bình)

tại sao cho jCA > jHA: bù cho nhau.14. Xác định ứng suất tác dụng lên tiết diện sợi dây15. Xác định dòng không tải tác dụng i0r%16. Xác định công suất từ hóa Q0

17. Xác định i0x%18. Xác định i0%19. Xác định P0, tra bảng theo loại tôn, f, B20. Lập bảng chọn β

Β 1,2 1,8 2,4 3 3,6GFe+Gcu

i0P0

σ β= 1,4 đảm bảo các điều kiện trong phạm vi kinh tế

21. Từ β d, làm tròn tính lại β22. Xác định l:

Un= 4,5%Unr= 0,9%Unx= 4,4%

CHƯƠNG 3:

Tính toán dây quấn MBA

§3.1 – Yêu cầu chung

1. Đảm bảo độ bền về điện2. Đảm bảo độ tăng nhiệt không quá cao3. Đảm bảo độ bền cơ (chịu lực tác dụng lên dây quấn)4. Dễ chế tạo, giá thành giảm

§3.2. Tính toán dây quấn hạ áp§3.3 – Tính toán dây quấn cao áp

23. Chọn kiểu dây quấn24. Tính số vòng dây

Uv=4,44.f.BT.TT

25. Tính số vòng của một pha Tính số vòng dây của mỗi cấp điều chỉnh (dây quấn cao áp)26. Tính tiết diện vòng dây

chọn kích thước dây:+ Dây tròn: Từ sv chọn số sợi chập

Từ snt chọn dây quấn+ Dây chữ nhật: Từ sv chọn số sợi chập

chú ý: cách quấn dây, công nghệ quấnchọn kích thước a, b

CHƯƠNG 4:Tính toán ngắn mạch

Un=?Pn=?Fn=?σn=?

§4.1 – Tổn hao ngắn mạch

Pn= PCu1+ PCu2+ Pdn+ Pf+ Pt

kf= 1+ 0,095.108.β2.a4.(n2 – 0,2)

(thanh dẫn) b a

Không nên chập dây theo hướng kính do tổn hao phụ

Cu = 8,9 kg/dm3

f5 = 0,023

với: s – tiết diện vòng dây. - mật độ dòng

khi pCu lớn cách tốt nhất là giảm , có thể giảm GCu.

- Tổn hao ở vách thùng là do từ thông tản đi qua vách thùng gây ra.

§4.2 – Điện áp ngắn mạch

Un lớn Zn lớn U thay đổi U2 thay đổi nhiều.Un giảm In tăng dễ hỏng máy khi ngắn mạch.

- BI : BII : BIII =

B – hệ số tải.Un tiêu chuẩn hóa.

với

với

a12, a1, a2, Uv lấy trị số chính xác.Uv = 4,44.f.BT.TT (TT – tiết diện tụ)

; 5,5% 5%Un

* Lực tác dụng theo hướng kính- Do sự tác dụng của dòng điện trong các dây quấn với từ thông tản

dọc nén dây quấn HA, dây quấn CA.* Lực tác dụng theo hướng trục do từ thông tản ngang có xu hướng nén cuộn dây vào giữa.* Lực dọc trục khi 2 dây quấn không tương ứng.

F’r1

Fr1 Fr2

CHƯƠNG 5:Tính toán hoàn thiện mạch từ

- Kích thước chính xác của mạch từ- Tính p0, l0.

§5.1- Xác định kích thước mạch từ

1. Tính chiều rộng lá tôn (kích thước các loại) - Bậc gông bằng bậc trụ thì phần xà ép rất nhỏ yếu.

2. Tính chiều rộng cửa sổ:3. Tính trọng lượng mạch từ:GFe= GT+ GG+ Gg

§5.2 – Xác định tổn hao không tải

r1<< rm

P0 PFe

P0= PFe= GT.Pt + GG.Pg + Ggóc.Pgóc + Pf

Với :Pt – suất tổn hao, Pt B2

T, f, β, δ, loại tônP0 > [P0] thay đổi loại tôn Thay đổi chiều dày Hạ mật độ từ thông( trọng lượng mạch từ tăng).

Hạ trọng lượng vật liệu.Ý nghĩa Pf:

- ghép lá tôn không tương ứng.- số bậc của trụ và gông khác nhau.

- Công nghệ: + Cắt lá tôn biến tính kc= 1 1,1 + Mài bavia làm tăng hệ số 1,05 1,1 + Ghép không kín + Ghép kín từ thông không hoàn toàn trùng với chiều cán + Ép mạch từ k= 1,05

§5.3 – Xác định i0

Với

Qo – công suất từ hóa mạch từ.

qt, qg – công suất từ hóa lõi thép trụ và gông var/kg

B, δ, f, loại thép.kf = k1.k2

§5.4 – Tính hiệu suất MBA