Thiết kế nguồn cấp điện cho động cơ một chiều kích từ độc lập, chương 3 pdf

Ch-ơng 3 : Tính chọn mạch lực
I-Tính toán máy biến áp
Từ các thông số cơ bản : U
d
= 600 V; I
d
= 220 A ta chọn MBA 3
pha 3trụ
1- điện áp pha sơ cấp MBA
U
1
= 220 (V)
Ta có : U
do
= U
d
+ 2.U
dv
+ U
dn
+ U
ba
Trong đó :

U
d
= 600 V

U
d
= 1 V : sụt áp trên van

U
ba
= U
R
+ U
X
: sụt áp trên điện trở và điện
kháng MBA
chọn
U
ba
= 6%.U
d
= 0,06.600 = 36 (V)
U
do
= 600 + 2.1 + 0 + 36 = 638 ( V )
có :


cos1
2
.63
2



U
U

do
với = 40
0



V
U
U
do
309
40cos163
638.2
cos163
.2
2








Vậy điệ áp thứ cấp MBA là : U
2
= 309 (V)
+ Dòng điện thứ cấp máy biến áp I
2
:

AII
d
180220.
3
2
3
2
2

+ Dòng sơ cấp máy biến áp I
1
:


AI
U
U
IKI
ba
253180.
220
309

2
1
2
21

+ Công suất biểu kiến máy biến áp:
S = K
s
.P
d
= 1,05.U
d
.I
d
= 1,05.600.220 = 139
(KVA)
2- tính toán mạch lực
- Thiết diện trụ đ-ợc tính theo công thức

2
3
183
50.3
10.139
.6
.
. cm
fm
S
KQ
ba
QFe

trong đó : 4,66,5
Q

K ta chọn 6
Q
K
m = 3 : số trụ của máy biến áp
f: tần số nguồn xoay chiều f = 50 Hz
Để đảm bảo cho kích th-ớc của máy biến áp đ-ợc phù hợp đảm bảo yêu
cầu công nghệ ng-ời ta th-ờng chọn chiều dài a và chiều
dày b sao cho
25,1
a
b
dựa vào tiết diện trụ Q
Fe
= a.b = 183
( cm
2
) ta chọn
a =11 ( cm)
b = 17 ( cm )
+ chọn loại thép
310, các lá thép dày 0,35mm
110mm
170mm
Chọn sơ bộ chiều cao trụ: h = 2,5.a = 2,5 .110 = 275 (mm)
chọn h = 280 (mm)
+ Số vôn/ vòng là:
V/vòng = 4,44.B
T
.f.Q
Fe

.10
-4
= 4,44.1.50.183. 10
-4
= 4(V/vòng)
số vòng cuộn sơ cấp là : 55
4
220
1
W (vòng)
số vôn/vòng của cuộn thứ cấp máy biến áp là 2
số vòng cuộn dây thứ cấp là: 78
4
309
2
W (vòng)
+Tính tiết diện dây dẫn:
Chọn mật độ dòng điện:
2
.
2
.
1
/2 mmAJJ
+Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:



2
.

1
1
1
128
2
253
mm
J
I
S
chọn dây dẫn tiết diện hình chữ nhật bọc sợi thuỷ tinh có
kích th-ớc :
a
1
.b
1
= 4.16.2 (mm
2
)
kính th-ớc dây kể cả cách điện:
S
1cđ
= 4,5.16,5.2(mm
2
)
+Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:


2
.

2
2
2
90
2
180
mm
J
I
S
chọn dây dẫn tiết diện hình chữ nhật bọc sợi thuỷ tinh có
kích th-ớc :
a
2
.b
2
= 4.11.2 (mm
2
)
kính th-ớc dây kể cả cách điện:
S
2cđ
= 4,5.11,5.2(mm
2
)
Tính số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp

c
g
k

b
hh
W .
.2
1
11


trong đó : h
g
: là độ dày của tấm fit cách điện giữa gông va
dây quấn
chọn h
g
= 1,2 (cm)
k
c
= 0,95 : hệ số ép chặt
h: chiều cao trụ
Vậy:

1595,0.
65,1
2,1.228
.
.2
1
11

c
g
k
b
hh
W (vòng)
Tính số lớp ở cuộn dây sơ cấp:

7,3
15
55
11
1
11

W
W
n
(lớp)
chọn số lớp n
11
= 4 (lớp)
Chọn 3 lớp đầu 14 vòng, lớp thứ 4 có số vòng là :
55 3.14 = 13 ( vòng)
+ Giữa 2 lớp đặt một lớp giấy cách điện dày: cd
11
= 0,1

(mm)
+ Bề dày cuộn sơ cấp
Bd
1
= (a
1
+ cd
11
).n
11
= ( 4,5 + 0,1 ).4 = 18,4(mm
Tính số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp

c
g
k
b
hh
W .
.2
2
12


trong đó : h
g
: là độ dày của tấm fit cách điện giữa gông va
dây quấn
chọn h
g

= 1,2 (cm)
k
c
= 0,95 : hệ số ép chặt
h: chiều cao trụ
Vậy:

2395,0.
1,1
2,1.228
.
.2
2
12





c
g
k
b
hh
W (vòng)
Tính số lớp ở cuộn dây sơ cấp:

4,3
23
78

12
2
12

W
W
n
(lớp)
chọn số lớp n
12
= 4 (lớp)
Chọn 3 lớp đầu 19 vòng, lớp thứ 4 có số vòng là :
78 3.19 = 21 ( vòng)
+ Giữa 2 lớp đặt một lớp giấy cách điện dày: cd
12
= 0,1
(mm)
+ Bề dày cuộn sơ cấp
Bd
2
= (a
2
+ cd
12
).n
12
= ( 4,5 + 0,1 ).4 = 18,4(mm)
Kích th-ớc lõi sắt
Chọn khoảng cách giữa 2 trụ của MBA là :
c = 1,5.a = 1,5.110 = 165(mm)

+ Tổng chiều dài trụ:
l = 3.a + 2.c = 3.110 + 2.165 = 660 (mm)
+ Chọn gông từ
- Để đơn giản ta chọn gông có tiết diện hình chữ nhật có
các kích th-ớc sau:
+ Chiều dài của gông bằng chiều dầy của trụ: b
g
= b =
170(mm)
+ Chiều cao của gông bằng chiều rộng của trụ: a
g
= a =
110(mm)
Tiết diện gông: Q
g
= a
g
.b
g
= 11,5.17,5 = 201,25(cm
2
)
Tổng chiều cao của MBA:

H = h + 2.a = 28,0 + 2.11,0 = 50 (cm)
h
a
g
a
b

c
h
a
g
a
c
b