Trang
5 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:
Bùi
Văn
Dưỡng-Lớp
05TĐH2
Đồ
án:
TRUYỀN
ĐỘNG
ĐIỆN GVHD:
Nguyễn
Thị
Thảo
Dây quân
´
Stato dâu
´
Y
Chôi? Than
Vanh truo?t
Hì nh 1 .
Sơ
đồ
nối
dây
máy
điện
không
đồng
bộ
ba
pha
rôto
dây
quấn
b)
Nguyên
lý
hoạt
động
của
động
cơ
điện
không
đồng
bộ
ba
pha
Khi
ta
cho
dòng
điện
3
pha
tần
số
f
vào
3
dây
quấn
stato
sẽ
tạo
ra
từ
trường
quay
p
60
f
đôi
cực,
quay
với
tốc
độ
n
1
=
.
Từ
trường
quay
cắt
các
thanh
dẫn
của
dây
quấn
rôto,
p
cảm
ứng
các
sức
điện
động
(chiều
sức
điện
động
xác
định
theo
quy
tắc
bàn
tay
phải).
Vì
dây
quấn
rôto
nối
ngắn
mạch
nên
sức
điện
động
cảm
ứng
sẽ
sinh
ra
dòng
điện
trong
các
thanh
dẫn
rôto.
Lực
tác
dụng
tương
hỗ
giữa
từ
trường
quay
của
máy
với
thanh
dẫn
mang
dòng
điện
roto
kéo
rôto
quay
cùng
chiều
từ
trường
quay
với
tốc
độ
n.
Chú
ý:
Khi
xác
định
chiều
sức
điện
động
cảm
ứng
theo
quy
tắc
bàn
tay
phải
ta
phải
căn
cứ
vào
chiều
chuyển
động
tương
đối
của
thanh
dẫn
với
từ
trường.
Nếu
coi
từ
trường
đứng
yên
thì
chiều
chuyển
động
tương
đối
của
thanh
dẫn
ngược
chiều
từ
trường.
Tốc
độ
n
của
máy
luôn
nhỏ
hơn
tốc
độ
từ
trường
quay
n
1
,
vì
nếu
tốc
độ
bằng
nhau
thì
không
có
sự
chuyển
động
tương
đối,
trong
dây
quấn
stato
không
có
sức
điện
động
và
dòng
điện
cảm
ứng,
lực
điện
từ
bằng
0.
Độ
lệch
giữa
tốc
độ
từ
trường
quay
và
tốc
độ
máy
gọi
là
tốc
độ
trượt
n
2
.
n
2
=
n
1
-
n (1.1)
Hệ
số
trượt
của
tốc
độ
là:
S=
n
2
=
n
1
−
n
(1.2)
n
1
n
1
Khi
rôto
đứng
yên
(n=0)
=>
s=1
Khi
rôto
quay
định
mức
s=
0,02
÷
0,06.
Tốc
độ
động
cơ
là:
n=
n
1
(1-s)=
60
f
p
(1
−
s)
(v/f) (1.3)
N
n
S
H ì n h 2 .
Sơ
đồ
nguyên
lý
làm
việc
của
ĐC
KĐB
XC
ba
pha
1.1.3.
Đặc
điểm
và
ứng
dụng
của
động
cơ
không
đồng
bộ
xoay
chiều
3
pha
a)
Đặc
điểm:
-
Mômen
mở
máy
phải
lớn
để
thích
ứng
với
phụ
tải.
-
Dòng
mômen
phải
nhỏ
để
khỏi
ảnh
hưởng
đến
các
phụ
tải
khác.
-
Thời
gian
mở
máy
nhỏ
để
có
thể
làm
việc
được
ngay.
-
Thiết
bị
mở
máy
đơn
giản,
rẻ
tiền
và
ít
tốn
năng
lượng.
R
b)
Ứng
dụng:
Động
cơ
xoay
chiều
không
đồng
bộ
ba
pha
được
sử
dụng
rất
rộng
rãi
trong
sản
xuất
và
sinh
hoạt:
-
Trong
công
nghiệp,
động
cơ
không
đồng
bộ
ba
pha
thường
được
dùng
làm nguồn
động
lực
cho
các
máy
cán
thép
loại
vừa
và
nhỏ,
cho
các
máy
công
cụ
ở
các
nhà máy
công
nghiệp
nhẹ…
-
Trong
nông
nghiệp,
được
dùng
làm
máy
bơm
hay
máy
gia
công
nông
sản
phẩm
-
Trong
đời
sống
hàng
ngày,
động
cơ
không
đồng
bộ
ngày
càng
chiếm
một
vị
trí
quan
trọng
với
nhiều
ứng
dụng
như:
quạt
gió,
động
cơ
trong
tủ
lạnh,
trong
máy
điều hòa…
Tóm
lại
cùng
với
sự
phát
triển
của
nền
sản
xuất
điện
khí
hóa
và
tự
động
hóa, phạm
vi
ứng
dụng
của
động
cơ
không
đồng
bộ
ngày
càng
rộng
rãi.
1.2.Đặc
tính
cơ
của
động
cơ
điện
không
đồng
bộ
1.2.1.
Sơ
đồ
thay
thế
một
pha
của
động
cơ
không
đồng
bộ
ba
pha
I
1
R
1
X
1
U
1
p
I
2
R
µ
X
2
I
µ
'
2
X
µ
s
Hì nh 3
Sơ
đồ
thay
thế
một
pha
của
động
cơ
không
đồng
bộ
ba
pha
2 2
Trong
đó:
o
R
µ
,
X
µ
,
I
µ
lần
lượt
là
điện
trở,
điện
kháng
và
dòng
điện
của
mạch
từ
hóa
o
R
1
,
X
1
, I
2
lần
lượt
là
điện
trở,
điện
kháng
và
dòng
điện
mạch
Stator.
o
U
1P
:
Điện
áp
pha
đặt
vào
Stator.
o
X
,
R
'
/s
lần
lượt
là
điện
trở,
điện
kháng
Rotor
đã
quy
đổi
về
Stator.
1.2.2.
Phương
trình
đặc
tính
cơ
Để
thành
lập
phương
trình
đặc
tính
cơ
của
động
cơ
không
đồng
bộ
ba
pha
ta
sử
dụng
sơ
đồ
thay
thế.
Trên
(hình
1)
là
sơ
đồ
thay
thế
một
pha
của
động
cơ
không
đồng
bộ
ba
pha.
Khi
nghiên
cứu
ta
đưa
ra
một
số
giả
thiết
sau
đây:
- Coi
3
pha
là
đối
xứng
- Các
thông
số
của
dộng
cơ
không
đổi
nghĩa
là
không
phụ
thuộc
vào
nhiệt
độ,
điện
trở
rôto
không
phụ
thuộc
vào
tần
số
dòng
điện
rôto,
mạch
từ
không
bão
hòa
nên
điện
kháng
X
1
,
X
2
không
đổi.
- Tổng
dẫn
mạch
từ
hóa
không
thay
đổi,
dòng
điện
từ
hóa
không
phụ
thuộc
tải
mà
chỉ
phụ
thuộc
điện
áp
đặt
vào
stato
của
động
cơ.
- Bỏ
qua
các
tổn
thất
ma
sát,
tổn
thất
trong
lõi
thép
- Điện
áp
lưới
hoàn
toàn
sin
và
đối
xứng
3
pha.
Khi
cuộn
dây
stato
được
cấp
điện
với
điện
áp
định
mức
U
1
f
trên
một
pha
mà
giữ
yên
rôto(không
quay)
thì
mỗi
pha
của
cuộn
dây
rôto
sẽ
xuất
hiện
sức
điện
động
E
2
pha.đm
theo
nguyên
lý
máy
biến
áp.
Hệ
số
quy
đổi
sức
điện
động
là:
K
E
=
U
1
f
E
2
pha.đm
(1.4)
1
Từ
đó
có
hệ
số
quy
đổi
của
dòng
điện:
K
I
=
K
E
2
2
2
I
2
I
2
Với
các
hệ
số
quy
đổi
này
các
đại
lượng
điện
ở
mạch
rôto
có
thể
quy
đổi
về
phía
mạch
stato
theo
cách
sau:
- Dòng
điện:
I
'
=
K
.I
2
- Điện
kháng:
X
'
=K
X
.
X
2
- Điện
trở:
R
'
=K
R
.R
2
Dòng
điện
rôto
quy
đổi
về
phía
stato
có
thể
tính
từ
sơ
đồ
thay
thế:
U
1
f
2
=
R
'
(1.5)
(R
1
+
2
)
2
+
(
X
S
1
+
X
'
)
2
Khi
động
cơ
hoạt
động,
công
suất
điện
từ
P
1,
2
từ
stato
chuyển
sang
rôto
thành
công
suất
cơ
P
co
đưa
ra
trên
trục
động
cơ
và
công
suất
nhiệt
P
2
đốt
nóng
cuộn
dây.
P
1,
2
=
P
co
+
P
2
(1.6)
Nếu
bỏ
qua
tổn
thất
phụ
thì
có
thể
coi
mômen
điện
từ
M
đ
t
của
động
cơ
bằng
mômen
cơ
M
co
.
M
đ
t
=
M
co
=
M
Từ
đó:
P
1,
2
=M.
ω
0
=
M.
ω
+
P
2
.M
=
P
2
ω
0
−
ω
=
P
2
S.
ω
0
(1.7)
Công
suất
nhiệt
cuộn
dây
ba
pha
là:
' '
2
P
2
=3.R
2
.I
2
(1.8)
Thay
(1.8)
vào
(1.5)
sau
đó
thay
vào
(1.7)
ta
được:
2 '
M=
3.U
1
f
.R
2
(1.9)
R
'
2
2
S.
ω
0
R
1
+
S
+
X
nm
nm 1 2
2
3
1
f
Trong
đó:
X =X
+X
'
là
điện
kháng
ngắn
mạch
Phương
trình
(1.9)
là
phương
trình
đặc
tính
cơ
của
động
cơ
không
đồng
bộ.
Nếu
biểu
diễn
đặc
tính
cơ
trên
đồ
thị
sẽ
là
đường
cong
như
(hình
2).
Có
thể
xác
định
được
điểm
cực
trị
của
đường
cong
này
bằng
cách
giải
dM
=
0
dS
ta
sẽ
được
trị
số
M
và
S
tại
điểm
cực
trị
ký
hiệu
là
M
th
và
S
th
(mômen
và
độ
trượt
tới
hạn
)
cụ
thể
là:
R
'
S
th
=
±
(1.20)
R
2
+
X
2
1 nm
Thay
(1.20)
vào
(1.19)
ta
có
M
th
:
2
M
th
=
±
(1.21)
2
ω
(R
±
R
2
+
X
2
)
0 1 1 nm
Trong
hai
biểu
thức
trên,
dấu
(+)
ứng
với
trạng
thái
động
cơ,
dấu
(-)
ứng
với
trạng
thái
máy
phát.
Do
đó
M
th
ở
chế
độ
máy
phát
lớn
hơn
M
th
ở
chế
độ
động
cơ.
Ngoài
ra
khi
nghiên
cứu
các
hệ
truyền
động
với
động
cơ
không
đồng
bộ
người
ta
quan
tâm
đến
trạng
thái
làm
việc
của
động
cơ
nên
các
đường
đặc
tính
cơ
lúc
này
thường
biểu
diễn
trong
khoảng
tốc
độ
0
≤
S
≤
S
th
.
Để
đơn
giản
người
ta
tuyến
tính
hóa
đoạn
làm
việc
từ
ω
0
→
ω
đm
(hình
4
).
như
đường
1
trên
3
1
f
ω
s
ω
0
1
2
S
th
TN (Rf =0)
S
th1
NT (Rf # 0)
0
M
th
M(
N.m
)
Hì nh 4 .
Đặc
tính
cơ
của
động
cơ
không
đồng
bộ
1.3.
Ảnh
hưởng
của
các
tham
số
đến
dạng
đặc
tính
cơ
1.3.1.Ảnh
hưởng
của
điện
áp:
Khi
điện
áp
đặt
vào
động
cơ
giảm:
2
•
Từ
phương
trình: M
th
=
±
(
∗
)
2
ω
(R
±
R
2
+
X
2
)
0 1 1 nm
Ta
thấy
moment
tới
hạn
giảm
theo
tỉ
lệ
bình
phương
lần
độ
giảm
của
điện
áp.
• Trong
khi
tốc
độ
đồng
bộ:
ω
=
2
π
n
không
thay
đổi.
• Độ
trượt
tới
hạn
S
th
=
0
R'
2
R
2
+
X
2
60
không
thay
đổi.
1 nm
-
M
th
nói
lên
khả
năng
quá
tải
của
động
cơ.
-
Moment
mở
máy
(
M
=
K
U
2
)
giảm
theo
tỉ
lệ
bình
phương
lần
độ
suy
giảm
của
điện
áp.
mm 2
1P
ω
S
S
th
U
2
U
1
U2<U1<Udm
TN(Udm)
0
Mth2
Mth1 MC Mth
M
(N.m)
Hình 5. Đặc
tính
cơ
của
động
cơ
không
đồng
bộ
3
pha
khi
thay
đổi
điện
áp
Đặc
tính
này
thích
hợp
với
phụ
tải
bơm
và
quạt
gió,
không
thích
hợp
với
phụ
tải
không
đổi.
ngoài
ra
đối
với
động
cơ
công
suất
lớn
với
phụ
tải
bơm
hoặc
quạt
gió;
người
ta
dùng
phương
pháp
tăng
dần
điện
áp
đặt
vào
động
cơ
để
hạn
chế
dòng
điện
khi
khởi
động.
1.3.2.Ảnh
hưởng
của
điện
trở
phụ
hay
điện
kháng
phụ
nối
tiếp
trên
mạch
Stator.
-
Khi
thêm
điện
trở
phụ
R
f
vào
Stator
thì
ω
0
không
đổi,
độ
trượt
tới
hạn
S
th
giảm,
momen
tới
hạn
M
th
giảm.
-
Khi
thêm
điện
kháng
phụ
X
f
vào
mạch
Stator
thì
tốc
độ
ω
0
không
đổi,
độ
trượt
tới
hạn
S
th
giảm,
momen
tới
hạn
M
th
giảm.
0
Chú
ý:
Nên
chọn
R
f
hoặc
X
f
sao
cho
có
cùng
một
mômen
khởi
động
(M
nm
),
thì
đường
đặc
tính
ứng
với
R
f
nằm
gần
trục
tung
hơn
vì
nó
có
tổn
thất
năng
lượng
lớn
hơn.
1.3.3.Ảnh
hưởng
của
điện
trở
phụ
nối
tiếp
vào
dây
quấn
Roto
Đối
với
động
cơ
không
đồng
bộ
rôto
dây
quấn
người
ta
mắc
thêm
R
f
để
hạn
chế
dòng
điện
khởi
động
hoặc
để
điều
chỉnh
tốc
độ
động
cơ.
vào
mạch
rôto
' '
Khi
đưa
R
f
vào
mạch
rôto
thì
ω
0
=const;
M
th
=const;
S
th
=
R
2
+
R
f
2
X
nm
=
Var
R
f
càng
lớn
thì
S
th
sẽ
càng
lớn,
β
càng
nhỏ
nghĩa
là
đặc
tính
cơ
càng
mềm.
Khi
thay
đổi
R
f
ta
được
một
họ
đường
đặc
tính
biến
trở
.
ω
s
R
p1<
R
p2
ω
0
S
th
TN
(R
f
=0)
S
th1
R
p1
M
th
R
p2
M
(N.m)
Hình 6:
Đặc
tính
cơ
khi
thêm
điện
trở
phụ
nối
tiếp
vào
dây
quấn
rôtor.
1.3.4.Ảnh
hưởng
của
số
đôi
cực
từ
p.
Để
thay
đổi
số
đôi
cực
ở
stato
người
ta
thường
thay
đổi
cách
đấu
dây
vì:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét