Tài liệu Đồ án Thiết kế Máy Điện , Chương 4 pptx

Đồ án Thiết kế Máy Điện SV: Nguyễn Tiến Minh CH9 TBĐ – ĐT
Trang 1
Chương 4 : Tính toán nhiệt.
Động cơ điện không đồng bộ kiểu kính này được tính toán nhiệt theo sơ đồ
thay thế bên:
Trong máy điện kiểu kín, để tăng cường bề mặt tản
nhiệt. Ngoài vỏ máy người ta còn chế tạo thêm nhiều gân
dọc trục. Như vậy nhiện lượng sẽ tỏa ra ở phần vỏ giữa
gân và bề mặt của gân:
Chọn c
v
= 1,5 cm; b
v
= 0,3 cm; h = 2,5 cm
94. Các ngu
ồn nhiệt trong sơ đồ thay thế bao gồm:
- Tổn hao đồng trên Stato:
Q
Cu1
= P
Cu1
+ 0,5P
f
= 1252 + 0,5.201 = 1352,36 W
- T
ổn hao sắt trên Stato
Q
Fe
= P
Fe
= 558,83 W

- T
ổn hao trên Rôto:
Q
R
= P
Cu2
+ 0,5P
f
+ P
C
+ P
bm
+ P
đmh
=
= 806 + 0,5.201 + 334 + 28,1 + 28,5 = 1297,58 W
95. Nhi
ệt trở trên mặt lõi Stato:
Theo công th
ức 8-28/Tr 179 – TKMĐ:
R
Fe
=
α
1
α
1
S
1
RR

δggD1
δgFeg









Trong đó:
S
D1
= π.D
n
.l
1
= π.34,9.17,8 = 1951 cm
2
0,097
3,08
30.10
h
λ
α
-2
g1
Fe
g


W/cm
2 0
C
α
δg
= 0,09 (Chọn) W/cm
2 0
C
=> R
Fe
= 1,096.10
-2
96. Nhiệt trở phần đầu nối dây quấn Stato:
Theo công thức 8-29/Tr 179 – TKMĐ:
h
v
c
v
b
v
Đồ án Thiết kế Máy Điện SV: Nguyễn Tiến Minh CH9 TBĐ – ĐT
Trang 2
.Sα
1
S
λ
δ
R
đđđc

C
đ

Trong đó
δ
C
: Cách điện đầu nối bằng vải δ
C
= 0,04 cm
λ
C
: Đối với cáh điện cấp B Theo bảng 8-2/Tr 170 –TKMĐ:
λ
C
= 0,16.10
-2
W/
0
C
α
đ
: Hệ số tản nhiện đầu dây quấn:
α
đ
= (1+0,56.v
2
)10
-3
= (1 + 0,56.18,00
2

).10
-3
= 0,182
v: T
ốc độ gió thổi ở đầu dây quấn lấy bằng tốc độ bề mặt rôto:
(m/s)17,98
60
000,0203).15-π.0,234.(1

60
π.D.n
vv
R
R


S
đ
: Diện tích tản nhiệt đầu dây quấn:
S
đ
= 2.Z
1
.C
b
.l
đ
= 2.48.5,4.24,3 = 12609 cm
2
0,242.10

12609.182,0
1
12609.0,16.10
0,04
R
2-
2-
đ

0
C/W
97. Nhi
ệt trở đặc trưng cho độ chênh nhiệt giữa không khí nóng bên trong
máy và v
ỏ máy:
α.S'
1
R'
α
α

Trong đó:
α = α
0
(1+k
0
.V
R
) = 1,42.(1+0,06.17,98).10
-3

= 0,295 W/cm
2 0
C
S’
α
= 4000 cm
2
Chọn gần đúng theo kết cấu máy
C/W 8,47.10
0,295.4000
1
R'
02-


98. Nhiệt trở bề mặt ngoài của vỏ máy:
Theo công thức 8-34/Tr 181 – TKMĐ:
.S"α".Sα'.Sα
1
R
nnnnVV
α


Đồ án Thiết kế Máy Điện SV: Nguyễn Tiến Minh CH9 TBĐ – ĐT
Trang 3
Trong đó:
α
V
= K

g
.α’
V
α’
V
= 3,6.d
-0,2
v
0,8
.10
-4
v – Tốc độ gió thổi ở bề mặt ngoài vỏ máy đã tính tới sự suy
giảm 50% theo chiều dài gân tản nhiệt. Đường kính ngoài cách quạt lấy bằng D
n
m/s13,4
6000
0,02095)-0.(1π.34,9.150
0,5.
6000
.nπ.D
0,5v
n

d – Đường kính rãnh thông gió tương đương d = 0,024 m
=> α’
v
= 6,06.10
-3
W/cm
2 0

C
cb
b
.
α'
α
cb
c
K
V
gân
g




Với α
gân
= βλth(βh) = 1.4.10
-2
.th(1.2,5) = 3,95.10
-2
W/cm
2 0
C
Ở đây
1
.0,34.10
2.6,06.10
λ.b

2.α.
β
2
-3
V


=> K
g
= 1,92
=> α
V
= 11,6.10
-3
W/cm
2 0
C
Ở nắp sau, tốt độ gió của cánh tỏa nhiệt là ko bị suy giảm nên hệ số tỏa nhiệt
trên nắp có gió thổi bằng: α’
n
= 2
0,8
.α’
v
= 10,5.10
-3
W/cm
2 0
C
H

ệ số tản nhiệt trên nắp không có gió thổi:
α"
n
= 1,42.10
-3
W/cm
2 0
C
Các di
ện tích tản nhiệt
S
v
= 6000 cm
2
S’
n
= S”
n
= 1000 cm
2
=> R
α
= 1,226.10
-2 0
C/W
99. Nhi
ệt trở trên lớp cách điện của rãnh:
C/W 0,38.10
0,16.6480
0,04

S
λ
δ
R
02-
CC
C
C

Trong đó:
δ
C
– Chiều dày lớp cách điện: δ
C
= 0,04 cm
Đồ án Thiết kế Máy Điện SV: Nguyễn Tiến Minh CH9 TBĐ – ĐT
Trang 4
S
c
– Tiết diện truyền nhiệt của lớp cách điện
S
c
= Z
1
.l
1
.C
b
= 48.25.5,4 = 6480 cm
2

λ
C
– Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách điện λ
C
= 0,16.10
-2
100. Độ chênh nhiệt vỏ máy với môi trường:
C 39,3
,226.101297,58).1558,83(1352,36).RPP(Q
θ
0
2
αRFeCu10



101. Độ tăng nhiệt của dây quấn Stato:
Theo công thức 8-36/Tr 181 TKMĐ
C77,6839,3
10.
8,470,24
0,381,097
1
8,470,24
0,381,097
.47,8.58,1297097,1.83,558)38,0,0971352,36.(1

θ
R'R
RR

1
R'R
RR
..R'P.RP)R.(RQ
θ
0
2
α
αđ
CFe
αđ
CFe
αRFeFeCFeCu1
1



















Trọng lượng vật liệu tác dụng và chỉ tiêu sử dụng.
102. Trọng lượng thép Silic cần chuẩn bị.
kg38,16
.7,8.10.13,3.0,950,7)(19,1.10.
γ.k.lΔ)(DG
-32-3
FeC1
2
nFe


103. Trọng lượng đồng của dây quấn Stato:
- Khi không tính tới cách điện:
kg 20,768,9.10131.42,12.36.34.3.1,
.10..l.n.s.u ZG'
5-
-5
Cutb1r11Cu



- Khi kể cả cách điện:
Đồ án Thiết kế Máy Điện SV: Nguyễn Tiến Minh CH9 TBĐ – ĐT
Trang 5
kg21,11.20,76
1,20
1,28
0,124.0,876

G'
d
d
0,124.0,876G
2
Cu
2
c
đ
Cu






























104. Trọng lượng của Nhôm Rôto (không kể cách quạt ở vành ngắn mạch).
- Trọng lượng nhôm ở thanh dẫn:
kg3,6 7,8.2,6.1038.206,5.1.10.γ.l.S ZG
-5-5
Al2td2td

- Trọng lượng nhôm ở vành ngắn mạch:
kg2,58.2,6.102ππ.20,1.7.10.γ.S.D2G
-5-5
AlVVV


- Trọng lượng của nhôm ở Rôto:
G
Al
= G
td
+ G
V
= 3,6 + 2,5 = 6,15 kg
105. Ch

ỉ tiêu kinh tế về vật liệu tác dụng:
- Thép kỹ thuật điện: g
Fe
= 4,51 kg/kW
-
Đồng g
Cu
= 0,57 kg/kW
- Nhôm g
Al
= 0,17 kg/kW