Dây qu
ấn
.n
má
y
,
Thá
n
y
điệ
n
n
g năm
.
thng ln), cng có th nhiu vòng dây (tit din dây nh và gi là dây
qun kiu ng dây). S vòng dây ca mi bi, s bi dây ca mi pha và
cách ni ph thuc vào công sut, in áp, tc , iu kin làm vic ca
máy và quá trình tính toán in t.
Yêu cu chính i vi dây qun
ng c không ng b Roto lng sóc
nh sau :
1) in áp ca ba pha bng nhau. Trong dây qun ba pha, in áp ba pha
lch nhau 120° góc in.
2) in tr và in kháng ca các mch song song và ca ba pha bng
nhau.
3) Có th u thành các mch song song mt cách d dàng khi cn thit.
4) Dùng vt liu dây dn in ít nht, phn u ni càng ngn càng tt
thu gn chiu dài c
a máy và tn vt liu.
5) D ch to và sa cha.
6) Cách in ga các vòng dây, các pha và vi t ít tn kém và chc
chn .
án tt nghip
2
7) Kt cu chc chn, có th chu c ng lc c khi máy b ngn mch
t ngt hay khi khi ng.
Dây qun phn ng ca máy in xoay chiu c c trng bng nhng
s liu sau :
1) S rãnh Z
2) S cc t 2p
3) S mch nhánh song song a
4) S pha m
a) a’)
b) b’)
c) c’)
Hình 1.1 Cách sắp xếp đầu nối của dây quấn 1 lớp
Hình 1.1 ch q là s l (q=3) và s chn (q=4). Dây qun sp xp theo
hình 1.1a và 1.1a’ có khó khn vì các bi dây kích thc khác nhau mà
li è chng lên nhau. Vì vy trên thc t ngi ta sp xp dây qun theo
hai kiu chính
Kiu th nht có c im là kích thc các bi dây không gi
ng nhau và
xp ng tâm vi nhau nên không è chng lên nhau( hình 1.1b và
1.1b’).Kiu th hai có c im là kích thc các bi dây ging nhau
(hình 1.1c và 1.1c’) nhng phn u ni è chng lên nhau nên gi là dây
qun i xng hay ng khuôn. Mi kiu dây qun li chia làm nhiu
loi. Sau ây s phân tích tng loi mt.
1.DÂY QUN KIU NG TÂM :
Trong dây qun mt lp, vì di mi ôi cc, mt pha có m
t t bi dây
qun có 3p t bi dây.Nu p là s chn thì dây qun có s t bi dây là s
án tt nghip
4
chn. Trong trng hp ó có th chia 1/2 s t bi dây t trong mt
mt phng còn li t lên mt mt phng khác (hình 1-2) và c gi là
dây qun ng tâm hai mt phng.
p= 2
q= 2
q= 4
p= 1
H×nh 1.5 d©y quÊn ®ång t©m ph©n t¸n
p
= 1
án tt nghip
5
nói ca dây qun mi pha phân b trên mt mt phng và ta có loi dây
qun ba pha ng tâm ba mt phng (hinh 1-5), loi này còn gi là dây
qun ng tâm phân tán.
c im ca dây qun ng tâm là các bi dây có hình dáng và chiu dài
khác nhau. Khi có mch nhánh song song thì c im này có nh hng
rt ln. cho in tr và in kháng trong các mch nhánh ca dây
qun hai mt phng b
ng nhau thì trong mi mch nhánh s bi dây trong
hai mt phng phi nh nhau. Gi a là s mch nhánh song song trong
mt pha thì s bi dây trong mi mch nhánh ca mt mt phng phi là
(p/2a).Vì ch trong trng hp (p/2a) là s nguyên chúng ta mi có th
thc hin c dây qun có tr kháng i xng. Khi a = 2 ch có p = 4, 8,
12….mi thc hin c iu ó.
i vi dây qun ba mt phng, vì dây qu
n mi pha t trong mt mt
phng nên tng tr ca các mch song song ca mt pha có th bng nhau
nhng tng tr ca các pha li không th bng nhau c. tránh c
iu ó, trong thc t ngi ta c qun các t bi dây hoàn toàn nh nhau
Dây qun móc xích có th gi là dây qun kiu phân tán, ch khác nhau là
cnh dài và cnh ngn ca bi dây trong t bi dây trong t bi dây xen
vào nhau nh 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
án tt nghip
7
lp còn gim nh lng tiêu hao ng phn u ni khi máy ln và khi
án tt nghip
8
ch to có th c gii hóa do ó gim giá thành và có th chn s vòng
dây ca mi pha tng i d dàng khi mun duy trì t l gia Avà B
.
Ngoài ra có kh nng chn q là phân s ci thin dng sóng sc in
ng.iu này có mt giá tr c bit i vi máy in ng b nhu cc
công sut ln.
Tuy nhiên nó cng có nhc im là vic lng dây qun vào rãnh cng
nh vic sa cha gp khó khn hn.
Dây qun hai lp ca máy i
n xoay chiu có th ch to thành dây qun
xp hoc dây qun sóng.Trong ó dây qun xp là ch yu còn dây qun
sóng ch dùng i vi Roto dây qun ca ng c in không ng b và
i vi máy phát in tuabin nc công sut ln.
Bây
gi ta s nghiên cu vic thc hin trin khai mt s qun dây c
th :
9
vi nhau.Nói chung s nhánh song song ca mi pha là k vi iu kin k
chia úng 2p.
Hình trình bày s qun dây kiu qun sóng. n gin trên hình ch
trình bày cách ni dây ca mt pha.Vì mi pha vn gm nhng phn t
ging nh ca dây qun xp nên s.. cm ng ca hai loi dây qun ó
hoàn toàn bng nhau mc dù cách qun dây ca chúng khác nhau.i vi
dây qun sóng mi pha hình thành hai nhóm bi dây: các bi dây di
các cc N ni ni tip nhau thành nhóm th nht và các bi dây di các
cc S ni ni tip nhau thành nhóm th hai.Thí d nh nu bt u t A
1
n X
1
thì sau khi i quanh phn ng q vòng ( ây q =2) ta t nhóm các
bi dây 2 ,14,1,13 nm di các cc N.Cng nh vy nu bt u t X
2
n A
2
thì sau khi i vòng quanh phn ng hai vòng ta có nhóm các bi
dây 8, 20 ,7 ,19 nm di các cc S.Sc in ng ca hai nhóm bi dây
nm di các cc khác tên s có chiu ngc nhau, u ca hai nhóm bi
dây ó có kí hiu là “*”.Vì vy nu mun mi pha có mt nhánh thì phi
ni X
1
vi A
2
s.. ca hai nhóm cùng chiu nhau.
2.1Ch
n loi lõi st stato máy làm bng thép k thut in cán ngui dy
0,5(
mm) (do nó có u im nh là sut tn hao nh ,cng t cm
cao,cht lng b mt tt, bng phng tt nên h s ép cht lá thép
cao…)và có kí hiu là 2212.
+ng thi chn kt cu cách in rãnh là cp B
2.2 Bc cc :
cm12,0166
4
15.3
p2
D
=
×
=
×
=
2.3 Dòng in pha nh mc :
A22,0196
0,870,873
11.10
cos.3.
.10P
II
33
m1
11
2.6 Bc rng Roto :
cm1,4054
34
15,21
Z
D
t
2
'
2
=
×
=
×
=
2.7 B rng rng Stato :
()
(
)
cm0,69520,71
36
0,710,05215,3
b
Z
h2bD
"
Z
1
=−
×
+
×
=−
+
=
vy ta có:
cm0,6814
2
0,66760,6952
2
bb
b
"
Z
'
Z
Z
11
1
=
+
=
+
=
(
)
()
cm0,8587
0,2
34
0,21,978215,21
d
Z
dh2D
b
2
2
21r
'
"
2Z
'
=
−
+×−×
=
−
+−
=cm
bb
2
bb
S =−×
+
=−×
+
=
Trong ó : * h
12
= h
r1
-h
41
=17,90-0,5=17,40mm
án tt nghip
12
* h
n
= 1,8mm :chiu cao nêm trong rãnh stato.
Din tích cách in rãnh :
S
c
= c.(2h
42
+b
1
)+b
3,153,23
2
11
=−
−
=−
−
=
2.11 Chiu cao gông Roto :
cmdh
DD
h
r
t
g
894,22,0
6
1
798,1
2
4,521,15
6
1
2
'
222
=+−
−
2
2,03,2
2
2,03,2
2
dd
hh
2
dd
2
dd
S
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−−×
+
+
+×
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
II XÁC NH THÔNG S KT CU
3.1 Xác nh kiu dây qun:
-Nh phn kt lun chng I ta ã chn dây qun xp hai lp s dng
bc ngn vi y =7
-Vy ta có :
778,0
9
7
===
τ
β
y
Vi :
9
4
36
2
1
===
p
Z
τ
Nh vy ta có s dây qun nh hình v vi các thông s :
Z
1
=36; m=3; y =7 ; =9 ; q=3
Trong ó :
3
20
sin3
2
20
3sin
2
sin
2
sin
=
×
×
=
×
×
=
α
α
q
q
r
k
Trong ó :
°
=×== 20
36
360
2
360
S DÂY QUN XP 3 PHA HAI LP VI Z =36; 2p= 4 ; q =3; =7/9 ; m =3
án tt nghip
1 3.3S vòng dây ni tip mt pha :
vòng101
01046,0509019,011,14
220962,0
.f.k.k4
Uk
W
dqs
1E
'
1
=
××××
×
=
Φ
×
=
Trong ó : - chn : =0,64 ; k
s
11
1r
=
×
×
=
×
×
=
Vy ta ly: u
r1
=17
Nh vy s vòng dây chính xác ng vi u
r1
=17 là :
vòng102
1
1732
a
uqp
W
1
1r
1
=
×
×
=
l
10.
B
44
=
××
=
τ××α
Φ
=
δδ
δ
Ta có :
%5%17,1100
85,0
84,085,0
100
B
BB
B
'
<=×
−
=×
−
=Δ
δ
δδ
1
/7735,6
504,280
1900
mmA
A
AJ
J ===
Trong ó : - A: ti ng
A/cm280,504
15,3
10222,019632
D
WIm2
A
11
=
×
×
×
×
=
×
×××
=
- tit din dây s b
3.7 H s lp y rãnh :
725,0
430,110
535,1217
S
dnu
k
2
1r
2
c11r
l
=
××
=
××
=
Trong ó : + S
r
=110,43mm
2
:din tích có ích ca rãnh(theo 1.9).
Nhvy h s k
l
=0,725 là hoàn toàn thõa mãn công ngh cho phép
(k
l
=0,70 – 0,75).
do có rng rãnh ca Stato và Roto.H s này c tính nh sau: k
=k
1
×
k
2
Vi : -k
1
h s khe h không khí do rng rãnh ca Stato.
-k
2
h s khe h không khí do rng rãnh ca Roto.
Trong ó :
1899,1
045,07343,43352,1
3352,1
11
1
1
=
×−
=
−
=
δν
δ
t
t
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
δ
δ
ν
b
b
0446,1
045,03333,14054,1
4054,1
22
2
2
=
×−
=
−
=
δν
δ
t
t
k
⎞
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
δ
δ
ν
b
b
Vy k
= k
1
× k
2
=1,1899 × 1,0446 =1,2429
Ta có sc t ng khe h không khí là :
F
=1,6.B
Trong ó : k
c
=0,95 h s ép cht lõi st.
Theo bng V-6 ph lc V trang 608 sách TKM ca tác gi Trn Khánh
Hà và Nguyn Hng Thanh ta tra c cng t trng trên rng
Stato là H
Z1
=20,7 A/cm.
Nh vy sc t ng trên rng Stato là :
F
Z1
=2.h
z1.
H
Z1
=2×1,790×20,7 =74,106 A
Trong ó : h
Z1
=h
r1
=1,790 cm.
4.3 Sc t ng trên rng Roto là : F
Z2
-Ta có mt t thông rng Roto :
T1,31
0,9516,00,9496
1,405416,00,84
Z2
= 7,38A/cm.
-Vy sc t ng trên rng Roto :
F
Z2
= 2.h’
z2
.H
Z2
= 2×1,871×7,38 = 27,6159 A
Trong ó chiu cao tính toán ca rng Roto bng :
cm1,871
3
0,32
1,978
3
d
hh
1
1r1z
=−=−=4.4 Tính sc t ng gông Stato F
g1
:
-Mt t thông gông Stato :
T1,54
)
cm16,5556
4
2,2123,3
p2
hD
L
1gn
1g
=
−×
=
−
=
trong ó : - D
n
=23,3 cm ng kính ngoài ca Stato
- h
g1
=2,21 cm chiu cao gông Stato (theo 2.10).
-Vy sc t ng gông Stato bng :
F
g1
= L
g1
×H
g1
=16,5556× 10,4 =172,178 A
4.5 Sc t ng gông Roto F
g1
=3,90A/cm
-Chiu dài mch t gông Roto:
(
)
(
)
cm086,51
4
2,8945,4
p2
hd
L
2gt
2g
=
+×
=
+
=
-Vy sc t ng gông Roto bng :
F
g2
=L
g2
×H
g2
=6,5108× 3,90 =25,3921 A
0,90191022,7
1050,99792
kW2,7
Fp
I
dq1
=
××
×
=
××
×
=
-Dòng in t hóa phn trm :
38,43%100
22,0196
8,4627
100
I
I
%I
m
=×=×=
kr
1
1
r1
××=
Trong ó :
- L
1
: chiu dài dây qun mt pha ca Stato.
- a
1
: s mch nhánh song song.
- s : tit din tác dng ca dây dn
- Khi tính toán máy in không ng b thng ly k
r
=1.
- : in tr sut ca vt dn.
Theo qui nh nhit làm vic tính toán ca máy là 75ºC i vi cách
in cp B.Do vy in tr sut ca vt liu dây dn ng 75ºC là
75
=1/46 mm
2
/m.
4.9 Chiu dài phn u ni ca dây qun Stato :
l
n1
=k
1
=1.55 và B =1.0cm tra theo bng 3.4 trang 69 sách TKM ca tac
gi Trn Khánh Hà và Nguyn Hng Thanh .
4.10 Chiu dài trung bình ca 1/2 vòng dây ca dây qun Stato :
l
tb
=l
1
+l
n1
=16,0 + 18,1815 = 34,1815 cm
4.11chiu dài dây qun mt pha ca Stato :
L
1
=2×l
tb
×W
1
×10
-2
=2 × 34,1815×102×10
-2
=69,7303cm
4.12 in tr tác dng ca dây qun Stato :
45910,
1,65121
7303,96
46
1
1
1
11
=×=×=
∗
4.14 in tr tác dng ca dây qun Roto ;
1,44.10
48,3072
1016,0
23
1
S
10l
r
4
2
2r
2
2
Altd
−
−
−
=
×
×=
×
×=
2
2
v
Alv
−
−
−
=
××
××
×=×=
Trong ó : -D
v
=12,890 cm ng kính vành ngn mch.
- a =23,20mm kích thc dc trc vành ngn mch.
- b =13,80mm kích thc ngang trc vành ngn mch.
4.16 in tr Roto :
1,6799.1010
0,3675
0,01622
1,44
r2
rr
44
22
v
td2
4.17 H s qui i
()
(
)
8915,2986
34
9019,010234
.4
2
2
2
1
=
××
==
Z
kWm
dq
γ
4.18 in tr Roto ã qui i :
0,50171,6799.102986,8915rr
4
2
'
2
=×=×=
−
1