Đồ án môn học máy điện

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học------------------

Lời nói đầu
Ngày nay trình độ khoa học phát triển mạnh mẽ có nhiều ngành
khoa học quan trọng ra đời nh điện điện tử tin học cùng với sự phát
triển khoa học kỹ thuật nền kinh tế cũng phát triển mạnh mẽ đặc
biệt là nền công nghiệp đã có nhiều các nhà máy, xí nghiệp ra đời
với trình độ cao, hiện đại hoá trên cả nớc vì vậy yêu cầu đất nớc phải
có một hệ thống điện ổn định, chất lợng cao để đáp ứng và phục
vụ đắc lực cho sản xuất và đời sống, để đảm bảo điều đó việc
truyền tải điện năng phải ngày càng đổi mới và hoàn thiện về các
trang thiết bị và kỹ thuật. Máy biến áp điện lực là một bộ phận rất
quan trọng trong hệ thống điện việc tải điện năng đi xa từ nhà máy
điện bộ phận tiêu thụ trong các hệ thống điện hiện nay cần phải có
tối thiểu 3 đến 4 lần tăng giảm điện áp do đó tổng công suất đặt
(hay dung lợng) của các máy biến áp gấp mấy lần công suất của máy
phát điện. Gần đây ngời ta tính ra rằng nó có thể gấp đến 6 hay 8
lần hay cao hơn nữa hiệu suất của máy biến áp thờng rất lớn (98-99)%
nhng vì số lợng máy biến áp nên tổng tiêu hao trong hệ thống rất
đáng kể vì thế cần chú ý đến việc giảm tổn hao nhất là tổn hao
không tải trong máy biến áp. Để giải quyết vấn đề này hiện nay trong
ngành chế tạo máy biến áp, ngời ta chủ yếu sử dụng thép cán lạnh, có
suất tổn hao và công suất từ hoá thấp mặt khác còn thay đổi các kết
cấu từ một cách thích hợp nh ghép mối nghiêng các lá thép tôn trong
lõi thép, thay các kết cấu bu lông ép trụ và xuyên lõi thép bằng các
vòng đai ép hay hay dùng những qui trình công nghệ mới về cắt dập
lá thép, tự động về ủ lá thép, về lắp ráp...Nhờ vậy mà công suất và
điện áp của các MBA đã đợc nâng cao rõ rệt.
ở nớc ta sau ngày hoà bình lập lại mới tiến hành thiết kế và chế
tạo MBA mặc dù đây là công việc mới mẻ, cơ sở sản xuất nhỏ, dụng cụ
máy móc còn thiếu nhng đến nay ta đã sửa chữa, thiết kế chế tạo đợc một khối lợng MBA khổng lồ phục cho cơ sở sản xuất trong nớc, một

số MBA nớc ta sản xuất đã xuất khẩu sang một số nớc. Đó là những cố
gắng và tiến bộ của ngành chế tạo MBA ở nớc ta.
Giáo viên hớng dẫn :
Cao Xuân Tuyển
Thuỳ
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-1-

Sinh viên thiết kế:
Phan Đình


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học------------------

I. Tính các đại lợng cơ bản- tính toán các kích th ớc chủ
yếu của máy biến áp:
1. Dung lợng một pha:
S
350
=
= 116,667(kVA)
t
3

Sf=

2. Dung lợng trên mỗi trụ:
S' =

S
350
=
= 116,667 (kVA)
t
3

Trong đó:
t: Là số trụ tác dụng (là trụ trên đó có dây quấn đối với MBA 3 pha t
=3).
s: Là công suất định mức của MBA.
3. Dòng điện dây định mức tính tơng ứng với dây quấn cao
áp, hạ áp:
Đối với MBA 3 pha:
I=

S .1000

(U là điện áp dây tơng ứng).

3.U

Phía cao áp:
I2 =

S .10 3
3.15.10

3

=

350.1000
3.10.1000

= 20,21(A).

Phía hạ áp:
I1 =

S .10 3
3..0,4.10 3

=

350.1000
3.0,4.1000

=505,1815 (A)

4. Dòng điện pha:
Vì tổ nối dây của mba là y/y 0-12 nên dòng điện pha bằng dòng
điện dây.
Phía cao áp: If2 = I2= 20,21 (A).
Phía hạ áp : If1 = I1 = 505,1815 (A)
5. Điện áp pha:
Dây quấn nối y:

Uf =

U
3

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-2-


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------Điện áp phía cao áp: Uf2 =
Điện áp phía hạ áp:

Uf1=

U1

3
U2
3

=
=

10.1000
3
0.4.1000
3

= 5773,5(V)
= 230,94 (V)

6. Các thành phần điện áp ngắn mạch:
Thành phần tác dụng của điện áp ngắn mạch:
Ur =

Pn
10.S

=

7000
=2%
10.350

Thành phần phản kháng của điện áp ngắn mạch:
Ux = U 2 n U 2 r = 5,5 2 2 2 = 5,123%
7. Xác định điện áp thử:
Đây là yếu tố quan trọng để xác định khoảng cách cách điện
giữâ các dây quấn, các thành phần điện dẫn khác, và các bộ phận
nối đất của MBA.
Tra theo bảng 2 ta có.
Với cuộn cao áp : U2 = 10(kv) suy ra Uth2 = 35(kv).
Với cuộn hạ áp :
U1 = 0,4(kv) suy ra Uth1 = 5(kv).

I).Thiết kế sơ bộ lõi sắt và tính toán chủ yếu các kích thớc:

1. Lõi sắt:
Lõi sắt là phần mạch từ của MBA, thờng đợc thiết kế theo kiểu
hình trụ, lõi này do các lá thép kỹ thuật (nh tôn silíc ghép lại với các
kích thớc lá thép khác nhau. Đợc ghép bởi các gông từ, xà ép tạo thành

bộ khung. Vì lõi thép là mạch từ nên lõi sắt cần đợc tạo từ các lá thép
đảm bảo chất lợng cũng nh kích thớc. Thờng ngày nay ngời ta sử dụng
tôn cán lạnh kích thớc là 0.5(mm) và 0.35(mm), làm sao phải đảm bảo
tổn hao không tải ít nhng kết cấu đơn giản đảm bảo về cơ học
cũng nh lực tác dụng của từ trờng.
2). Chọn tôn silíc, cách điện của chúng và cờng độ tự cảm
trong MBA:
Trong nhiều năm về trớc lõi sắt MBA chủ yếu dùng tôn cán nóng
với đặc điểm có từ cảm trong lõi dới 1,45(T) nhng do suất tổn hao lớn
làm cho tổn hao không tải, dòng không tải tăng lên, hiện nay ngời ta
thờng sử dụng tôn cán lạnh với đặc điểm có suất tổn hao không tải
thấp nên nó có thể chọn mật độ từ cảm từ 1.6 ữ 1.65(T), đặc biệt
khi tăng lên 1.7(T) điều này sẽ dẫn đến giảm kích thớc, trọng lợng
MBA, giảm đợc cả tổn hao không tải, ngắn mạch và dòng điện không
tải một cách đáng kể. Qua sự so sánh trên tôi quyết định dùng tôn cán
lạnh độ dầy 0.35(mm) mã hiệu 3404 làm vật liệu chế tạo MBA.

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-3-


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học------------------

Hình 1: Ghép gông và trụ
Phơng pháp cách điện giữa các lá thép khi vận hành, cách điện
là một yếu tố quan trọng của MBA vì MBA khi vận hành nếu cách
điện không tốt giữa các lá thép dòng phu cô sẽ gây phát nóng khung
từ và có thể gây hiện tợng quá nhiệt vợt quá nhiệt độ cho phép .
Đối với đều kiện nhiệt đới nớc ta, không thể dùng giấy cách điện

vì giấy sẽ hút ẩm và làm điện trở cách điện giảm. Vì vậy chọn phơng pháp cách điện lá thép ủ 2 lớp sơn với hệ số lấp đầy tra theo
bảng 9 Kđ=0.95
3). Chọn kim loại làm dây quấn:
Trong nhiều năm đồng vẫn là kim loại duy nhất dùng để chế tạo
dây quấn với u điểm dễ dàng gia công, có điện trở suất nhỏ, dẫn
điện tốt độ bền cơ học cao. Trong những năm gần đây ngời ta dùng
dây nhôm làm dây quấn thay đồng với u điểm nhẹ hơn, rẻ hơn nhng
có nhựơc điểm là độ bền cơ học kém hơn do đó dẫn điện kém
hơn và khó khăn gia công khi dùng dây nhôm thay đồng để đảm
bảo một công suất tơng đơng. Thể tích nhôm tăng lên, giá thành các
công việc về chế tạo dây quấn, chi phí về vật liệu cách điện tăng
lên. So sánh giữa 2 kim loại trên tôi dùng dây đồng làm dây quấn cho
MBA.
4). Hệ số qui đổi từ trờng tản thực về từ trờng:
Hệ số Rogốpki : Kr=0,95
5). Cấu trúc trụ và gông:
Theo bảng 4 chọn trụ có 7 bậc, có hệ số chêm kín: K c= 0,913
Theo bảng 6 chọn gông có 6 ép gông bằng xà bu lông đặt phía
ngoài gông.
- Hệ số tăng cờng tiết diện gông : KG=1,015
- Hệ số đầy rãnh phủ 2 lợt sơn:
Kđ = 0,95
- Hệ số lợi dụng lõi sắt :
K ld = Kc.Kđ = 0,913.0,95 = 0,8673
6). Chọn mật độ từ cảm cho mạch từ:
- Theo bảng 10 chọn :
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-4-

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------+ Hệ số từ cảm trong trụ :

BT= 1,66

+ Hệ số từ cảm trong gông : BG=

BT
1,66
=
=1,64 (T).
K G 1,015

- Theo bảng 42 ta có suất tổn hao thép:
+Trong trụ :
PT= 1,472(W/Kg).
+Trong gông : PG= 1,411( W/Kg).
- Theo bảng 48 ta có suất từ hoá:
+Trong trụ : qT= 2,556 (VA/Kg)
+Trong gông: qG= 2,131 (VA/Kg)
+ Khe hở không khí qk= 28600
( VA/cm 2 ).
7). Chọn các khoảng cách. cách điện chính.
Với điện áp thử bên cao áp là Uth2=35 (KV).
Tra bảng 18 và 19 ta có:
CA: l02= 0,05(m) ; a12=0,02(m) ; 12=0,003 (m) ;
lđ2= 0,015(m) ; a22=0,01(m) ;
HA: l01= 0,05(m) ; a01=0,015(m).
8). Chiều rộng rãnh từ tản quy đổi:
a1 + a 2

.
3

aR=a12 +

Trong đó theo (2-36):
a1 + a 2
=10-20.K. 4 S ' =0.53 4 116,667 =0,0174(m)
3

a12=0,02(m).
k = 0,53 (tra bảng 11)
ta có : ar = 0,02 + 0,0174 = 0,0374 (m).
9). Các hằng số tính toán:
Theo bảng 13, 14 ta có :
a = 1,4 ; b =0,4
Hệ số tính đến tổn hao phụ : Kf = 0,95( tra bảng 15.)
10). Chọn hệ số =1,2 ữ 3,6. Để chọn chính xác ta đi tính các
hệ số:
Theo (2-38):
A = 0.507. 4

S '*a R * k R
2

f * u x * BT * k ld

2

= 4

116,667.0,0374.0.95
= 0,1507
50.5,123.1,66 2.0,8673 2

Theo (2-43):
A1 = 5,66.104.a.A 3 .kld
= 5,66. 104.1,4.( 0,1507) 3 .0,8673
= 235,4271(kg)
Theo (2-44):
A2 = 3,605.104.A 2 .kld.l02
= 3,605.10 4 0,1507 2 0,8673.0.05
= 35,5136
Theo (2-49):
B1= 2,4.104.kG.kLd.A3..(a+b+0,405)
= 2,4.10 4 .1,015.0,8673.0,1507 3 .(1.4+0.4+0.405)
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-5-


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------= 157,3325
B2 = 2,4 .104.kG.kLA2.( a12+a22 )
= 2,4.10 4 .1,015.0,8673.0,1507 2 .(0,02+0,01)
= 14,3985
Theo(2-56) ta có: C1 = Kdq.

S * a2
2

2

k f * k Ld * BT * A 2 * U ủ

2,46.10 2.350.1,4 2
=
= 188,6148
0,95.0,8673 2.1,66 2.0,1507 2.2

Vì ta dùng tôn cán lạnh 3404 nên Kdq = 2,46.10-2 ; K = 1,06.
Đạo hàm (2-59) và cho triệt tiêu sẽ xác định đợc x ứng với giá
thành vật liệu tác dụng cực tiểu ứng với phơng trình:
X5 + B.x4- C.x -D = 0
2 * ( B2 + A2 )
= 0,2115
3 * B1
A1
C=
= 0,4988
3 * B1
2 * C1
D=
. KdqFe.k = 1,5334
3 * B1

Với B =

Ta có phơng trình cực tiểu:
X 5+ 0,2115.X4 - 0,4988.X - 1,5334 = 0.
Suy ra X = 1,1196

d = A.x
x= 4
x2
x3

0,16
1,0616
1,127
1,1964

0,1687
1,1196
1,2536
1,4036

0,17
1,1279
1,2723
1,435

0,18
1,1943
1,4263
1,7035

d 4
)
A

1,2701

1,5715

1,6186

2,0344

A1/x1

221,76
8
40,023

208,72
28
45,182
2
225,77
6
18,318

197,127
1

A2 x 2

210,27
09
44,519

4
220,82
59
18,049

=(

B1.x3
B2.x2

188,23
09
16,226

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-6-

50,6541
268,008
4
20,537


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------8
261,79
1
204,45
77
466,24

87
17,308
6
842,30
76

8
254,79
02
238,87
57
493,66
6
20,305
8
890,13
12

5
253,90
5
244,09
45
497,99
95

247,781
2
288,545
5

536,326
7

20,761

24,6445

897,70
69

964,839
5

Qo=1.25(qt.Gt+qg.Gg+40.qt.G0+
3,2.qk.Tt)

5587

6263,5

6365,8

7233,5

Tt = Kd.Kc.3,14.d2/4

0,0174

0,0194

0,0197

0,0221

1,5963

1,7896

1,8188

2,0667

177,40
53

159,48
77

157,14
79

140,172
1

3,952.1
06

4,168.1
06

4,199.1
06

4,446.1
06

0.3169
0,224
806,90
75
0,5541

0.302
0,2362
799,91
88
0,4723

0.319
0,238
799,75
96
0,4619

0.336
0,252
805,489
2
0,3891

G T=

A1
+A2x2
X

GG = B1x3+B2x2
GFe = GT+GG
G0 =15.3420.x3
P0 =1,05.(P T .G T + Pg .G g )

io=

Q0
10.S
C1
X2
k. f p n

G dq =
=

k cu Gdq

C= d12+a12+2.a2+a22
d12=a.d
Ctd=Gfe+Gdq
l= 3,14.d12/

Sau khi đã lập bảng ta vẽ đợc đồ thị biểu diễn giá thành vật liệu tác

dụng phụ thuộc trị số .
Dựa vào bảng đã lập ta chọn : d = 0,18 (m).
iox = 2,0667 % .
Po = 964,8395 (w).
= 4,446 (A/mm2) < cu =4,5 (A/mm2).
+Trọng lợng dây quấn:
Gdq = 140,1721 (kg).
+Trọng lợng lõi sắt:
GFe = 536,3267 (kg)
+Đờng kính trung bình sơ bộ:
d12= a.d = 1,4. 0,18 = 0,252( m ).
.d12 3,1416.0,252
+Chiều cao dây quấn:
l=
=
= 0,3891 (m).
2,0344


+Tiết diện thuần sắt của trụ: T t = Kld.3,14.d/4 = 0,8673.3,14.0,18/4
= 0,0221
13). Điện áp sơ bộ một vòng dây:
Uv = 4,44.f.BT.TT.10-4
=4,44.50.1,66.0,0221.10-4 = 8,1337(v)
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-7-


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------phần II : tính toán dây quấn máy biến áp:

Tính toán dây quấn phải đảm bảo yêu cầu về vận hành nh
dây quấn đảm bảo cách điện, chịu đợc điện áp cao khi bị quá áp
do đóng cắt mạch điện hay sét đánh, đồng thời chịu đợc độ bền
cơ khi ngắn mạch dây quấn, phải chịu đợc nhiệt trong thời gian nhất
định.
Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật nh sau:
S = 350 (kVA);
I1 =505,1815(A);
I2 = 20,21 (A).
Uf1 = 0,2309 (kV) ;
Uf2 =5,7735 (kV);
A). Tính toán dây quấn hạ áp:
1).Số vòng dây một pha:
w 1=

U ù1
230,9
=
= 28,39 ( vòng ).
UV
8,1337

Ta chọn w1 = 29 ( vòng ).
2). Điện áp thực trên một vòng dây:
UV=

U f1
w1

=

230,9
=7,9635 ( V ).
29

Hình- 2: Dây

quấn hạ áp
1 2

3 4 5 6
7

3). Cờng độ từ cảm thực trong lõi sắt:
UV .
7,9635
=
BT=
=1,625 ( T ).
4,44. f .TT
4,44.50.0,0221

4). Mật độ dòng điện trung bình:
Pn .U V
0,746.0,95.(7000.7,9635).10 4
tb= 0,746.kf.
=
S .d12
350.0,252

4 5 6 7 1 2 3

3 2 1 7 5 4
6

7 6 5 4 3 2 1

= 4,479.106 ( A/ m2).
5 ) Từ các chỉ tiêu kỹ thuật, dung lợng. Dòng
điện, điện áp. Dựa vào bảng (38-tkmba) ta chọn Hình- 3: Vị trí
hoán vị theo chiều dài dây quấn hạ áp là dây quấn hình xoắn đơn
dây
dây quấn
dẫn hình chữ nhật.
Chiều cao của mỗi vòng dây:
h v1 =

l1
0,3891
- h r1 =
- 0,004 = 0,0078 (m)
W1 + 4
29 + 4

Hình- 4: Dây quấn hình xoắn mạch đơn
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-8-

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------6). Tiết diện sơ bộ của một vòng dây tính sơ bộ của dây
quấn hạ áp là:
T 1' =

I f1
tb

=

505,1815
-6
( m2 )
6 = 112,7857 .10
4,479.10 .

Từ bảng 20, dựa vào T 1' , h v1 ta tra đợc: a =2,24 ( mm ). b =7,5 ( mm )
và kích thớc đợc ghi nh sau:
Mã số . số sợi chập . Kích thớc dây trần/ Kích thớc cách điện:Tiết diện

. nv1 .

2,24.7,5
a.b
; Td1 . 7 .
;16,4
' '
2,64.7,9
a .b

( minh hoạ bởi hình-1)

Bảng 18 : a 01 =15(mm)=0.015(m)
01 =4.0,5=2(mm)
7). Tiết diện thực mỗi vòng dây:
T 1 = nv1 .Td1 =7 . 16,4 =114,8 (mm 2 )
8). Mật độ dòng điện thực:
1 =

I1
505,1815
6
2
=
6 = 4,4005.10 ( A/m ).
T1
114,8.10

9). Chiều cao tính toán thực của dây quấn hạ áp:
l1 = b .( W1 + 4).10-3 + K.(W1+3).hr1
= 7,9.10-3 .(29+4)+1,06.(29+3).0.005.10 -3= 0,3964 ( m )
với K=1,06
10). Bề dầy của dây quấn:
a1 = nv1.a.10-3
= 7.2,64.10-3 = 0,0185( m )
11) Đờng kính trong của dây quấn hạ áp:
D1= d + 2 . a01.10-3= 0,18+2.0,015 =0.21( m )
Với d = 0,18 (m) a01 = 0.015 ( m )
12) Đờng kính ngoài của dây quấn hạ áp:
D1=D1+2 . a1= 0,247 ( m )
13) Bề mặt làm lạnh của dây quấn hạ áp:
M1= ( n + 1). t . k . . ( D1+ a1)(a1+b.10-3).W1

=2.1,06.3.3,14.(0,21+0.043)(0,.43+7,9.10 -3).29
=2,4711 (m2)
14) Trọng lợng đồng của dây quấn hạ áp:
Gcu1=28.t.W1.T1.103.(D1+D1)/2
=28.3.29.1,14.8.103.10-4.(0,21+0,247)/2
=63,8951 (kg).
B) Tính toán dây quấn cao áp:
1) Số vòng dây của quận cao áp ứng với điện áp định mức:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

-9-


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------W2đm = w1.

Uf2
U f1

= 29.

5773,5
= 725( vòng )
230,9

Ta chọn : W2đm = 720 ( vòng )
2). Số vòng dây của một cấp điều chỉnh:
Theo 3-27b ta chọn 4 cấp điều chỉnh:
Wđc = 0,025 . W2đm = 0,025 . 720 = 18 ( vòng )
Ta có các đầu phân nhánh ứng với 4 số vòng dây sau:
Cấp 1:

w21 = w2đm + 2.wđc = 720 +2. 18 = 756 ( vòng )
Cấp 2:
w22 = w2đm + wđc = 720 + 18 = 738 ( vòng )
Định mức:
w2dm = 720 ( vòng )
Cấp 3:
w23 = w2đm - wđc = 720-18 = 702 ( vòng)
Cấp 4:
w24= w2đm - 2.wđc= 720-2.18 = 684(vòng)
Ta có sơ đồ các đầu phân áp:
-

Hình- 5: Sơ đồ lấy đầu dây cao áp.
3) Mật độ dòng sơ bộ quận cao áp:
2 = 2. tb 1 =2.4,479.10 6 -4,4005.10 6 =4,487.10 6 (A/m 2 )
4) Từ các chỉ tiêu kỹ thuật. Dựa vào bảng (38-tkmba) ta chọn dây
quấn cao áp là dây quấn hình ống nhiều lớp phân đoạn.
5) Số bánh dây tối thiểu trên một trụ:
Uf2

Uf2

5773,5
= 7,217
800 ữ 1000
800
800
Ta chọn số bánh dây là: nb 2 = 8
nb 2 =

(chọn)=

=

6) Tiết diện sơ bộ tính cho một vòng dây:
T2' =

I2 f
2 .10

6

=

20,21
= 4,4336 (mm2)
4,487.10 6.10 6

7) Chọn dây dẫn theo bảng 20:
.

d2
2,5
.Td 2 = .
.4,91
'
2,9
d2

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 10 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------8) Tiết diện toàn phần của mỗi vòng dây:
T2 = nv 2 .Td 2 .10 6 = 1.4,91.10 6 = 4,91.10 6 (m 2 )
9) Mật độ dòng điện thực của quận cao áp:
2 =

If2
Td 2

=

20,21
= 4,116 .10 6 (A/m 2 )
6
4,91.10

10) Số vòng dây trung bình trong mỗi bánh dây:
Wb 2 =

W2 756
=
= 94,5 (vòng)
nb 2
8

11) Chiều dầy cách điện giữa các bánh dây theo chiều trục
của toàn dây, tính sơ bộ:

hcd = hr Với h r = 4
hcd = 9.4.10 3 = 0,036 (m)
12) Chiều cao tổng của các bánh dây tính sơ bộ: Coi l 2 = l1
hb = l 2 hcd = 0,3964 0,036 = 0,3604 (m)
13) Chiều cao của một bánh dây, tính sơ bộ:
hb 2 =

hb
0,3604
=
= 0,045 (m)
nb 2
8

14) Số vòng dây trung bình trong mỗi bánh dây:
W12 =

hb 2 .10 3
0,045.10 3

1
=
1 = 14,5336 (vòng)
2,9
d 2'

15) Số lớp trung bình trong mỗi bánh dây quận cao áp:
nl 2 =

Wb 2 94,5

=
= 6,5002 (lớp)
W12 14,5

Chọn n12=7
+Từ những tính toán sơ bộ, trung bình ta chia lại dây quấn cao áp
chi tiết nh sau:
-Chia quận cao áp làm 8 bánh, trong đó có:
* 2 bánh điều chỉnh, mỗi bánh có 36 vòng, chia làm 6 lớp : 6vòng/lớp
* 6 bánh chính (bánh làm việc): 1 bánh có 114 vòng và có 6 lớp, với 19
vòng/lớp
Số liệu và chi tiết trong bảng và hình vẽ.
Với d 2' = 2,9 (mm)
Tên bánh

Bánh chính

Bánh Đ/C

Tổng

Số bánh

6

2

8

Số vòng dây mỗi

bánh
Tổng số vòng dây

114

36

7.114=798

2.36=72

6

6

Số lớp dây mỗi
bánh

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 11 -

870


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------Số vòng dây mỗi
lớp
Chiều cao mỗi
bánh
Chiều cao toàn số

bánh
Bề dầy mỗi bánh

'
2

19

6

19.d

6.d '2 .10 3 = 0,0174

.10 3 = 0,0551

6.0,0551=0,33
06

2.0,0174=0,0348

d 2' .6.10 3 = 0,0174

d 2' .6.10 3 = 0,0174

0,3654

2 bánh điềuchỉnh
các bánh chính

Hình- 6: Các bánh dây quấn cao áp, dây quấn phân đoạn.
a- Khoảng cách cách điện tổng:
+ Khoảng cách cách điện giữa hai bánh điều chỉnh: chọn hrdc = 10
(mm)
+ Khoảng cách cách điện giữa hai bánh làm việc và giữa bánh làm
hrlv = 7 (mm)
việc với bánh điều chỉnh: chọn
b-Chiều cao quận cao áp là:
l 2 = hb + 0,96.(hr ) = [ 14,5.8.2,9 + 2.6.2,9 + 0,96.(6.8 + 10) ].10 3

=0,3884(m)
c-Điện áp làm việc cao nhất giữa hai lớp dây quấn:
U l = 2.Wl 2 .U v = 2.14,5.7,9635 = 231,4756 (v)
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 12 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------d-Chiều dầy của dây quấn cao áp:
a 2 = [ n12 .d 2' + (n12 1). 12 ].10 3 = [ 7.2,9 + (7 1)0,4].10 3 = 0,0227 (m)
16). Đờng kính trong của dây quấn cao áp:
D'2 = (D''1 + 2 . a12) Theo (3-37)
= 0,247 + 2.0,02.10-3 = 0,287 ( m )
D_là đờng kính ngoài của dây quấn hạ áp.
a12- là chiều dầy cách điện giữa cao áp và hạ áp.
17). Đờng kính ngoài của dây quấn cao áp :
D''2 = D'2 + 2 . a2
= 0,287 + 2.0,0227 = 0,3097 ( m ) Theo (3-38)
18). Khoảng cách giữa 2 trụ cạnh nhau :
C = D''2+ a22= 0,3097 + 0,018 = 0,3277 ( m ). Theo (3-39)

19). Bề mặt làm lạnh của dây quấn cao áp:
M2 = t. k. . ( D'2+D''2). nb 2 .(a 2 + hb 2 )
= 2.3. 0,75. 3,14. ( 0,2632+ 0,3154 ).8.(0,0261+0,0384) =
4,2186( m2 )
20). Trọng lợng của dây quấn cao áp :
D2' + D2 "
. W 2 đm. T2. 10-3
2
0,287 + 0,3097
.756.4,91 . 10-3 = 88,5852 ( kg )
= 28.3.
2

Gcu2=28. t.

Tóm lại : Trọng luợng của toàn bộ dây quấn CA và HA:
GCU= GCU1 + GCU2
= 63,8951 + 88,5852 = 152,4803(kg)

phần III : Tính toán ngắn mạch:
I . Tổn hao ngắn mạch:
Tính toán ngắn mạch trong MBA liên quan tới tổn hao ngắn
mạch pn, điện áp ngắn mạch Un, các lực cơ giới trong dây quấn và sự
phát nóng dây quấn khi ngắn mạch.
Tổn hao ngắn mạch gồm: Tổn hao dây quấn đồng Pcu1. Pcu2 và
tổn hao phụ trong 2 dây quấn P f1, Pf2 tổn hao chính và phụ trong
dây dẫn ra: Pr1; Pr2; Prf1; Prf2.
Tổn hao trong vách thùng dầu và các kết cấu kim loại khác do từ
thông tản gây lên : Pt
Vậy tổn hao ngắn mạch gồm :

Pn = Pcu1 + Pcu2 + Pf1 + Pf2 + Pr1 + Pr2 + Prf1 + Prf2 + Pt.
1).Tổn hao chính thức là tổn hao đồng trong dây quấn:
Pcu = 2,4. 2 .Gcu.
a).Tổn hao dây quấn hạ áp:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 13 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học------------------

Pcu1=2, 4 . 21.Gcu1=2, 4. (4,492)2 .59,117 = 2862,879 (W).
b).Tổn hao dây quấn cao áp:
Pcu2=2,4 . ( 2)2 . Gcu2=2,4.(4,116)2.87,6994=3565,813(W).
2).Tổn hao phụ trong dây quấn:
Tổn hao phụ trong dây quấn thờng đợc ghép vào dây tổn hao
chính bằng cách thêm vào một hệ số kf vào tổn hao chính .
Pcu + Pf = Pcu1.kf
Trong đó kf là tổn hao phụ, với dây quấn hình chữ nhật và dây
quấn tròn ta có kf nh sau:
+ Phía hạ áp:
kf1 = 1+ 0,095.108 . . a4. n 2
= 1 + 0,095.108 ( 0,5213)2 . 2,24 4 . 72
= 1,0032
1 =

Với

b.m1
7,5.23 * 0,95

.kr =
= 0,5213
l1
0,3964

Hình- 7: Xác định tổn hao dây quấn.
+ Phía cao áp:
kf2 = 1 + 0,044.10 8 . d. n22 = 1,0037
2 =

d 2 .m2
2,5.126
.0,95
. kR =
l2
0,3884

= 0,7705
Trong đó:
kf : Là hệ số kể đến tổn hao phụ tuỳ thuộc vào kích thớc hình học
đối với mỗi loại dây quấn, sự sắp xếp của dây dẫn.
+n :

Là số thanh dẫn thẳng góc với từ thông tản bằng số lớp.

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 14 -

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------+m : Là số thanh dẫn song song với từ thông tản bằng số vòng trong
một lớp.
+a, b: Là kích thớc của dây dẫn theo hớng thẳng góc với từ thông tản.
+L :
Là chiều cao của dây quấn ( m ).
+d :
Là đờng kính dây dẫn tròn.
+kR : Là hệ số qui đổi từ thông tản về từ trờng tản KR = 0,95.
Theo ( 4-9 ) ta có tổn hao phụ là :
+ Phía cao áp :
P2= Kf2 .Pcu2 = 1,0037 . 3750,3= 3764,1( W)
+ Phía hạ áp :
P1 = Kf1. Pcu1 = 1,0032 . 2968,8 = 2978,3( W)
3). Tổn hao trong dây dẫn ra:
+ Dây quấn hạ áp:
Pr1 = 2,4 . 12 . Gr1 .10-12
+Gr1: Là trọng lợng của dây dẫn ra đợc tính theo công thức:
Gr1 = Lr1 . Tr1 . (Kg)
=7,5.0,3964.1,148.10-4.8900 = 3,0374( kg )
Với :
+Lr1 : Là chiều dài dây dẫn ra của dây quấn hạ áp
+Lr1 = 7, 5. L1 ( m )
+Tr1: Là tiết diện dây dẫn ra của quận hạ áp.
+Tr1 = T1= 1,148.10-4 (m2)
+ : Là điện trở suất của dây đồng = 8900 ( Kg/m3 )
Vậy:
Pr1 = 141,1307 (W ) với Gr1 = 3,0374 ( kg )
+ Dây quấn cao áp:
Lr2 = 7, 5. l2 ( m )
Tr2 = T2 = 4,91.10-6 ( m 2)

Gr2 = L2 . Tr2 . ( Kg )
= 7,5.0,3884.4,91.10-6.8900 = 0,1273 ( kg )
Vậy:
Pr2 = 2,4.10-12 .22 . Gr2
=2,4.10-12.(4,1155.106)2.0,1273 = 5,3889 ( W )
4). Tổn hao phụ khác:
Theo( 4-21) ta có:
Pt= 10. k. S = 10 . 0,015. 350 = 52,5 ( W )
hình-8 xác định
trọng lợng-tổn hao
k= 0.015 (tra bảng 40a)
5). Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp:
Pn = P1 +P2+ Pr1+Pr2+ Pt
Pn =2978,3 + 3764,1 +141,1307 + 5,3889 +52,5=6941,4(W)
6). Sai số khi tính toán:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 15 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------%Pn =

6941,4 7000
.100 = 0,84%
7000

II . xác định điện áp ngắn mạch:
Trị số Un% là một tham số rất quan trọng ảnh hởng tới đặc tính
vận hành cũng nh kết cấu máy.
1) Thành phần điện áp ngắn mạch tác dụng : Urn

Theo (4-22) ta có :
%Unr =

Pn
6941,4
=
= 1,9833%
10.S 10.350

2). Thành phần điện áp ngắn mạch phản kháng:
Theo (4-23) ta có:
7,92. f .S '. .a R . K R
.10 1
%Unx =
2
Uv

Trong đó:
.d12 3,14.0,267
=
= 2,1158
L
0,3964
a +a
0,0185 + 0,0227
= 0,0337 ( m )
ar = a12 + 1 2 = 0,02 +
3
3

=

+ar : Là chiều rộng quy đổi của rãnh dầu.
+KR : Là hệ số kể đến từ thông tản thực tế không hoàn toàn
đi đợc
+a1 , a2 : Là chiều dầy dây quấn hạ áp và cao áp.
3

+d12 = D 1 ' +a 12 10 =0,247+0,02=0,267(m)
( Đờng kính trung bình của rãnh dầu giữa 2 dây quấn )
+f = 50 HZ
+S' = 116,667 ( KVA ) - Dung lợng trên một trụ.
+Uv = 7,9635 ( V ) - Điện áp thực trên một vòng dây.
+Hệ số quy đổi từ thông tản :
Theo (4-25) ta có:
=

a12 + a1 + a 2 0,02 + 0,0185 + 0,0227
=
= 0,0491
.l
3,14.0,3884

Vậy theo (4-24) Ta có hệ số quy đổi từ thông tản là:
KR = 1 - .( 1 e-1/ ) = 0,9509
Vậy :
Unx

7,9.50.116,667.2,1158 .0,9509.0,0337.10 1
= 4,9308%

=
7,9635

3). Điện áp ngắn mạch toàn phần:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 16 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------Un = U 2 nr + U 2 nx = 4,9308 2 + 1,9833 2 = 5,3147%
Sai lệch số liệu tính toán và số liệu cho trớc là:
5,3147 5,5
.100% = 3,37% < 5%
5,5

Un =

Ta có Un =5,3147 % sai lệch so với Un tiêu chuẩn nằm trong phạm vi cho
phép là 5%.
III. Tính toán lực cơ giới của dây quấn mba khi ngắn mạch:
Khi máy biến áp bị sự cố ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch
tăng rất lớn. Vấn đề nhiệt đối với máy biến áp không quan trọng vì
nếu bố trí thiết bị bảo vệ tốt máy sẽ tự động cắt ra khỏi sự cố.
Vấn đề quan trọng là lực cơ có gây nguy hiểm cho dây quấn,
vì vậy để đảm bảo cho máy biến áp làm việc an toàn ta phải tính
toán các đại lợng trị số sau:
1). Tính toán dòng điện ngắn mạch cực đại:
In = Iđm.

100

Un

Trị số hiệu dụng của dây ngắn mạch cực đại xác lập.
+ Dây quấn hạ áp:
In1 = Iđm1.

100
505,1815
= 9505,3( A)
= 100.
Un
5,3147

+ Dây quấn cao áp:
In2 = Iđm2.

100
100
= 380,212( A)
= 20,21.
Un
5,3147

Trị số cực đại của dòng điện ngắn mạch.
Quá trình ngắn mạch nhận dòng điện ngắn mạch gồm 2 thành
phần. Một thành phần chu kì và một thành phần tự do không chu kỳ:
U nr
Imax =

2

. In . (1- e

(

U nx

)

)

U nr
3,14.1,9833
)

4,9308
1 - e( U nx
=1-e

Với :
+ Dây quấn hạ áp:
2

U nr
)
( U nx
.In1. ( 1- e
) =

imax1 =

16855,075 ( A )
+ Dây quấn cao áp :

2

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 17 -

3,14.1,9833
4,9308
.9505,3. (1 - e
) =



--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------2

U nr
)
. In2. (1- e( U nx ) =

imax2 =
=689,6739( A )

2

3,14.1,9833
4,9308
. 380,212. (1 - e

)


2). Lực cơ học lúc ngắn mạch:
Lực cơ học sinh ra do tác dụng của dòng điện trong dây quấn
với từ trờng tản. Khi ngắn mạch lực cơ tác dụng lên dây quấn cũng
không đều nhau.
Hai dây quấn của ta có cùng chiều cao và các vòng dây phân
bố đều đặn trên toàn chiều cao, từ trờng tản gồm có thành phần dọc
trục với từ cảm B và thành phần ngang trục với từ cảm B ứng với mỗi từ
trờng tản sẽ có lực tác dụng tơng ứng dọc trục và ngang trục.
+ Ta có hình vẽ miêu tả Fr2
b'

Fr

Fr

a1

a12

l

a2

b

Hình-9 Xác định các lực
+ Lực hớng kính:

Fr = 0,628. ( imax. W )2. . kR. 10-6 ( N )
*Phía hạ áp :
Fr1 = 0, 628. (17242.29)2. 2,0344. 0,95. 10-6= 3,0345 .10 5 ( N )
*Phía cao áp :
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 18 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------Fr2 = 0, 628. (689,6739. 756)2. 2,0344. 0,95. 10-6= 2,9928.10 5

(N)
+ Lực chiều trục theo chiều dây quấn. Lực này do tác dụng của từ trờng tản B với dòng điện sinh ra. Lực này có tác dụng ép cả 2 dây
quấn theo chiều trục
*Đối với dây quấn hạ áp :
FT1 = Fr1 .

ar
=
2l

3,0345.10 5 .

0,0337
= 5,6289.104 (N)
2.0,3964

Trong đó :
ar = 0,0337
l = 0,3964

*Dây quấn cao áp:
Lực chiều trục theo chiều dây quấn.
FT2 = Fk.

ar
0,0337
ar
= 2,9928.10 5.
= 6,0562.10 4 (W )
FT 2 = Fr 2 .
2 L2
2.0,3884
2L

Trong đó
Fr2 = 2,9928.10 5 ( N)
-Quận cao áp bố chí không đều nên ta có thêm lực F t'' xác định:

lx
l .k r .m

F t = Fr
''

''

Với : l '' -chiều dài quy đổi bình quân của đờng xức từ trờng ngang:
l'' =

Bd

2

B- Là chiều ngang thùng dầu sơ bộ xác định:
B=D 2 ' '+0,8 =0,3097+0,8=1,1097(m)
l' ' =

1,1097 0,18
= 0,4648 (m)
2

l x : Đợc xác định nh sau:
l x = hrdc + hrlv + hbdc =(10+4).10 3 +0,036=0,014 (m)

m = 4(theo sơ đồ)
0,014
= 2,411 .10 3 ( N )
0,4648.0,95.4
0,014
Ft '2' = 2,9928.10 5.
= 2,378.10 3 ( N )
0,4648.0,95.4
Ft1'' = 3,0345 .10 5.

10:Tácdụngcủalựchớngkính
Với dây quấn hạ áp:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 19 -

Hình-

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------Fn1= Ft1 + Ft1 = 5,87.104 (N)
Và Fg1 = 0 (N)
Với dây quấn cao áp:
Fn2 = 0 (N)
Và Fg2 = Ft2 Ft2 = 5,8184.104 (N)

Hình- 12:

Phân tích từ trờng tản

3). Tính ứng suất của dây quấn:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 20 -

Fnr


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------a). ứng suất kéo do lực hớng kính gây nên:
Theo (4-39) ta có r =

F
F
với F = r
TW
2

Với r1 [r] = 18 ữ 20 ( MPa )

+ Đối với dây quấn hạ áp:
r1 =
=

Fr1 .10 6
2 .T1 .W1

3,0345.10 5.10 6
= 14,5067 (MPa ) < [ ]
2.3,14.1,148.10 4.29

a
b

trong đó với dây đồng [ ] = 30 (MPa )
+Đối với dây quấn cao áp :
r2 =

Fr 2.
2. .T2 .W2 dm

2,9928.10 5.10 6
=
3,14.2.4,91.10 6 * 720

= 12,832 ( MPa ) < [ ]
b) .ứng suất do lực chiều trục gây nên:
định lực lên dây quấn

Hình-13

xác

Fn .10 6
n.a.b

e1 =

Với : n: Số chêm một vòng dây (bảng 30) lấy n=8
Chọn: a= 0,0185= a1(m)
b= 0,04
+ Đối với dây quấn hạ áp:
F n1 = Ft1'' + Ft1' = 5,87.10 4 (N)
Fg1 = 0
5,87.10 4.10 6
8.0,0185.0,04

n1 =

= 4,4253( Mpa ) < [n] = 18 ữ 20 ( Mpa ) đối với s < 6300
(kVA)
+ Đối với dây quấn cao áp :
Fn 2 = 0

Fg 2 = Ft '2' Ft '2 = 5,8184.10 4 (N)
Fg 2 < Fn 2
n2 = 0

Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 21 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học------------------

Hình-14: Tính lực ép chiều trục

phần IV: tính toán mạch từ và tham số không tải:
I). Xác định kích thớc cụ thể của lõi sắt:
Sau khi đã xác định đợc kích thớc và trọng lợng dây quấn sao
cho về tính năng Un, Pn đạt yêu cầu ta sẽ tiến hành tính toán cuối cùng
về mạnh từ để xác định các kích thớc cụ thể của các bậc thang của
trụ sắt, gông từ, chiều cao của trụ, trọng lợng của lõi sắt, sau đó sẽ
tính dòng không tải, tổn hao không tải và hiệu suất của máy biến áp.
1).Ta chọn kết cấu lõi thép 3 pha 3 trụ:
Các lá thép làm bằng tôn cán lạnh 3404 dày 0,35 mm có 4 mối nối
nghiêng ở 4 góc trụ ép bằng nêm với dây quấn, trụ có 6 bậc, gông có 5
bậc.
2).Dựa vào đờng kính d = 0,18 ( m ) theo bảng 41a ta chọn chiều
dày, chiều rộng của các bậc thang;
Bậc
1
2
3
4
5
6
thứ
a(mm
175

155
135
120
95
65
)
b(mm
21
25
13
8
9
8
)
b : chiều dầy
a : chiều rộng
3).Tiết diện bậc thang của trụ:
Theo 5-1 ta có Tbt = 2 * at*bt
Tbt=2. (175.21+155.25+135.13+120.8+95.9+65.8) .10-6
= 0,0233 ( m2 )
4).Tiết diện có ích của trụ sắt sơ bộ:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 22 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------TT = TbT. kđ = 0, 0233 . 0,95 = 0,0221 ( m2 )
5).Chiều dầy của trụ và gông:
Bt = Bg = 2 * bt .10-3 = 2.(21+25+13+8+9+8).10 3 =0,168 ( m )
6).Tiết diện có ích của gông là:

Tbg = 2.(175.21+155.25+135.13+120.8+95.17). 10 -6
= 0, 0238 ( m2)
7).Tiết diện thực của gông.
TG = Tbg. kđ = 0,95 . 0,0238 = 0,0226 ( m2)
8).Chiều cao của trụ sắt:
lT = l2 + (l0+ l0 ) .10-3
Với l0' = l0" = 0, 05 ( m ) (tra bảng 19)
LT =0, 05 + 0, 05 + 0,3964 = 0,4964 ( m )
9).Số lá thép trong mỗi bậc của trụ và gông: Với chiều dầy lá thép
t = g = 0,35 (mm).
b.k d .10 3 b.0,95
=
= b.2,757 ta có:
áp dụng: n =
0,35
.10 3

nt1=21.2,757=57,897 (chọn) = 57 (lá)
chiều dầy thực:bt1=

57.0,35
=21(mm)
0,95

nt2=25.2,757=67,85 (chọn)=68 (lá)
chiều dầy thực:bt2=

68.0,35
=25,0526 (mm)
0,95

n t 3 =13.2,757=35,28 (chọn)=35(lá)
chiều dầy thực:b t 3 =

35.0,35
=12,8947(mm)
0,95

n t 4 =8.2,757=21,71 (chọn)=22(lá)
chiều dầy thực:b t 4 =

22.0,35
=8,1053(mm)
0,95

nt5= 9.2,757=24,4286(chọn)= 24(lá)
15: Một góc trụ
chiều dầy thực:bt5=

Hình-

24.0,35
=8,84(mm)
0,95

nt6 = 8.2,757 = 21,7143(chọn)=22(lá)
chiều dầy thực:bt6=

22.0,35
=8,1053(mm)

0,95

10). Khoảng cách giữa hai trụ cạnh nhau:
C = D''1+ a22= 0,3152+0.018=0,3332( m ) Theo (3-39)
11).Tính lại tiết diện gông và trụ theo giá trị thực:
a)Tiết diện tổng các bậc thang trong trụ:
Tbt=2.10-6.
(175.21+155.25,0526+135.12,8947+120.8,1053+95.8,84+65.8,1053)
=0,0233(m 2 )
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 23 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------b)Chiều dầy trụ và gông:
b t =b g =2.(21+25,0526+12,8947+8,1053+8,84+8,1053).10 3
=0,168(m)
c)Tiết diện tác dụng thực của trụ sắt:
T t =k d .Tbt = 0,95.0,0233=0,0221(m 2 )
d) Tiết diện các bậc thang của gông:
T bg = 2.10-6.
( 175.21+155.25,0256+135.12,8947+120.8,1053+95(8,84+8,1053))
T bg =0,0238(m 2 )
e) Tiết diện tác dụng thực của gông:
T g = k d .Tbg = 0,95.0,0238=0,0226(m 2 )

c
a22

c

hg

l''o

l

lt

D''22

lo'
hg

Dù ng để xác định kích th ớ c của mạ ch từ phẳng

12).Trọng lợng sắt của trụ và gông:
a). Trọng lợng sắt của một góc mạch từ :
Đó là phần chung nhau của trụ và gông giới hạn bởi hai mặt trụ vuông
góc với nhau đợc tính theo công thức :
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 24 -


--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Thuyết minh đồ án môn học-----------------n

G0 = 2.kd. .10-9. aiT .aig .biT
1

G0=2.0,95.7650(175.175.21+155.155.25,0526+135.135.12,8947+120

.120.8,1053+
+95.95.8,84+65.65.8,1053).10 9 = 24,8662(kg)
Trong đó: kd là hệ số lấp đầy
= 7650 kg/m3 là tỷ trọng thép với thép cán lạnh
aiT. aiG : Chiều rộng của từng tập lá thép trụ và gông ở
mối nối
b). Trọng lợng sắt gông:
GG = GG+ GG
Trong đó:
GG là trọng lợng phần giữa hai trụ biên

G G = 2.( t-1 ).C.TG. ( kg )
= 2.( 3 - 1). 0,3277.0,0226.7650
= 226,3659 (kg)
Với: t = 3 số trụ tác dụng
C _Là khoảng cách giữa 2 trụ cạnh nhau.
TG _Tiết diện có ích của gông
GG là phần ở góc mạch từ tính theo (5-11)
GG = 2.G0= 2.24,8662=49,7324(kg)
Vậy trọng lợng sắt của gông là:
GG = GG + GG =226,3659+49,7324=276,0783(kg)
c) Trọng lợng sắt trụ:
Theo (5-13) ta có : GT = GT + GT
Trong đó:
GT là phần ứng với cửa sổ mạch từ
GT = t.TT.LT.
= 3.0,0221.0,4964.7650=251,4353(kg)

G T là phần ứng với gông ngoài cửa sổ mạch từ
GT = TT.175.10-3.7650 G0

=0,0221.175.10-3.7650 24,8662
= 4,6818( kg )
Với:
a1G : Chiều rộng lá thép lớn nhất của gông
LT : Chiều cao của trụ
TT : Tiết diện có ích của trụ
hình- 17: minh
hoạ cấu tạo trụ-gông
Vậy trọng lợng sắt của trụ là:
GT = GT + GT =251,4353+4,6818
= 256,1171(kg)
d). Trọng lợng sắt toàn bộ của trụ và gông là:
Trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên

- 25 -