Đề cương ôn tập máy điện

Khái niệm:Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ và có tốc độ của rotor n khác với tốc độ từ trường quay trong máy n1.. Nguyên lý làm việc

Câu 1 Khái niệm:

Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ và có tốc độ của rotor n khác với tốc độ từ trường quay trong máy n1

Câu 2 Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ:

Khi có hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha, tần số f1, chạy trong dây quấn stator,

hệ thống dòng điện này sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ n1=60f1/p Từ trường quay cắt các thanh dẫn của rotor và cảm ứng trong đó s.đ.đ E2 Nếu dây quấn rotor kín mạch, nên sdd cảm ứng E2 sẽ sinh ra dòng điện I2 trong các thanh dẫn rotor Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở khe hở Dòng điện trong dây quấn rotor I2, tác dụng với từ thông khe hở sinh ra moment Tác động đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rotor Trong những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau

Sự khác nhau của tốc độ từ trường quay (tốc độ đồng bộ) n1 và tốc độ của rotor n được gọi là tốc độ trượt n2, tỷ số của tốc độ trượt trên tốc độ đồng bộ gọi là hệ số trượt s Các biểu thức tương ứng là:

n2 = n1 –n

1 1

s

n





Trong đó:

n: là tốc độ quay của rotor

f1: tần số dòng điện lưới

p: số đôi cực

n1: tốc độ quay của từ trường quay(tốc độ đồng bộ)

Câu 3 Sức điện động cảm ứng trong dây quấn :

-stator: E1= 4,44f1N1kdq1max

-rotor: E2s= 4,44f2N2kdq2max

Trong đó: Ni số vòng dây của một pha dây quấn stator, rotor

Kdqi hệ số dây quấn của dây quấn stator, rotor

max biên độ từ thông của từ trường quay

fi tần số dòng điện trong dây quấn stator, rotor (f2 = s.f1 )

Câu 4 Mạch điện thay thế của động cơ không đồng bộ:

Câu5 Yêu cầu khởi động:

-Mk càng lớn càng tốt

-Ik càng nhỏ càng tốt

-Thời gian khởi động nhỏ; tk nhỏ

-Thiết bị khởi động đơn giản, làm việc tin cậy, ít tổn hao

* Các phương pháp khởi động:

-Khởi động trực tiếp

-Khởi động bằng cách giảm điện áp đặt vào stator

+ dùng cuọn cảm mắc nối tiếp vào mạch staotor

+Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu

+Khởi động bằng cách đổi nối -Y

Câu 6 Các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ:

- Tốc độ động cơ không đồng bộ:

  1 

1

60

p

vg/ph Thay đổi n bằng cách:

- Thay đổi tần số

- Thay đổi số đôi cực p bằng cách đổi nối dây quấn stator

- Thay đổi hệ số trượt s bằng cách thay đổi điện áp đặt vào stator

Câu 7 Tại sao dây quấn stator lại làm bước ngắn:

Động cơ điện công suất trên 10kW thường dùng dây quấn 2 lớp.có thể làm bước ngắn( thường bước ngắn y = 0.8 ) để cải thiện đặc tính của máy kích thước các bối dây quấn của dây quấn 2 lớp phải giống nhau, phần đầu nối của các bối dây chồng đè lên nhau nên tiết kiệm được dây đồng nhưng lồng khó khăn nhất là khi đường kính trong lõi sắt stator nhỏ

Ở máy điện không đồng bộ công suất dưới 100kW,dây quấn được chế tạo bằng dây đồng tiết diện tròn làm thành các bối dây mềm và cho từng sợi vào rãnh.Khi đường kính dây lớn hơn 1,8mm dây sẽ cứng nên việc cho dây vào rãnh gặp khó khăn vì vậy khi công suất máy lớn,muốn có tiết diện lớn phải ghép nhiều sợi song song (thường k quá 3 sợi) hoặc tăng số mạch nhánh song song của dây quấn

Câu 8: Tại sao lõi thép stator lại làm bằng các lá thép silic ghép lại thành một khối ? TL: khối để giảm tổn hao do dòng điện xoáy và từ trễ gây nên trong máy điện thường dùng loại có chiều dày 0,5mm

Câu 9 Tại sao nên chọn số rãnh của một pha dưới một cực từ q là số nguyên ? Nếu chọn

q là phân số thì sao?

TL: Vì có thể cải thiện được đặc tính làm việc và có khả năng giảm tiếng kêu của máy chỉ trong trường hợp không thể tránh được mới dùng q là phân số với mẫu là 2 Sở dĩ như vậy vì sức từ động sóng bậc cao và sóng rãnh của dây quấn có q là phân số trong máy điện không đồng bộ là loại máy có khe hở rất nhỏ rất dễ sinh ra chấn động , momen phụ

và làm cho tổn hao phụ tăng lên

Câu 10 Trong thiết kế đồ án em đã chọn rãnh stator hình gi ?

TL: Rãnh hình quả lê với miệng rãnh kiểu nữa kín như hình vẽ (Sách TKMĐ)

Câu 11.Ưu điểm rotor lồng sóc đúc nhôm so vs rotor lồng sóc làm bằng thanh đồng hàn lại:

Động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc đúc nhôm, lồng sóc đúc nhôm so vs lồng sóc làm bằng thanh đồng hàn lại có nhiều ưu điểm hơn : Chế tạo đơn giản, chắc chắn, kinh tế hơn Câu12 Chọn khe hở không khí δ nên chọn như thế nào ?

Khi chọn khe hở không khí δ ta cố gắng chọn trị số nhỏ để cho dòng điện không tải nhỏ và hệ số Cos cao Nhưng việc khe hở không khí nhỏ làm cho việc chế tạo và máy làm việc thêm khó khăn, stator rất dễ chạm vào rotor, làm tăng thêm tổn hao phụ, điện kháng tản tạp cũng tăng

Câu 13 Chọn số rãnh rotor, vì sao phải làm nghiêng rãnh rotor :

Chọn số rãnh rotor là vấn đề quan trọng vì khe hở của máy rất nhỏ, khi mở máy momen phụ do từ trường sóng bậc cao gây nên ảnh hưởng rất lớn đến quá trình mở máy

và ảnh hưởng đến cả đặc tính làm việc Vì vậy để có tính năng tốt khi chon Z2 phải tuân theo một sự hạn chế nhất định để giảm momen phụ

Việc chọn số rãnh rotor của động cơ điện rotor lồng sóc có quan hệ rất lớn đến momen phụ Momen phụ có 3 loại: Momen phụ không đồng bộ, momen phụ đồng bộ và momen phụ sinh ra rung máy.Những momen phụ này đều do từ thông sóng bậc cao của stator và rotor gây ra.Để gảm bớt biên độ sóng bậc cao ta có thể làm thành rãnh nghiêng phương pháp này có hiệ quả rất rõ rệt

Câu 14: Mục đích của việc chọn dây quấn bước ngắn và quấn rải là gì ?

Để cải thiện dạng sóng sdd ( e sin)

- Quấn rải :

Sdd cam ung : E ~ k r

2 2

r

q Sin k

qSin











Câu 15: Trị số lấp đầy lớn hay nhỏ ? ảnh hưởng của nó

thì không lợi dụng triệt để được rãnh và khi máy làm việc do lực điện từ dây bị rung làm hỏng cách điện

Câu 16: Làm thế nào để giảm tổn hao đập mạch và tổn hao bề mặt ?

Câu 17: Mục đích tính toán tham số động cơ ở chế độ định mức:

Điện trở và điện kháng của dây quấn là những tham số chủ yếu của máy điện

Điện kháng xác định bởi từ thông móc vòng của cảm ứng tương hổ xuyên qua các khe hở không khí và móc vóng vào cả hai cuộn dây stato và roto động cơ, sinh ra điện kháng cơ bản,

đó là điện kháng hổ cảm Từ thông móc vòng tản chỉ móc vòng mỗi bản than cuộn dây, sinh

động cơ

Điện trở động cơ giúp xác định những tổn hao của dây quấn động cơ ở chế độ xác lập và quá trình quá độ

Câu 18: Tai sao tính toán đặc tính khởi động lại xét s = 1?

Việc tính toán đặc tính khởi động có khó khăn lớn vì khi tính toán ta gặp quan hệ phức tạp giữa dòng điện, hệ số trượt và các tham số của động cơ điện do vậy ta chỉ xét đặc tính khởi động mở máy s = 1

Câu 19: Dây quấn 2 lớp là gì? Ưu điểm của dây quấn 2 lớp so với dây quấn 1 lớp?

Dây quấn 2 lớp là dây quấn trong 1 rãnh đặt 2 cạnh tác dụng của 2 phần tử khác nhau

Ưu điểm so vs dây quấn 1 lớp:

Có thể làm bước ngắn để làm yếu sđđ bậc cao do đó cải thiện được dạng sóng sđđ Nhược điểm:

Việc lồng dây quấn vào rãnh và sửa chữa gặp nhiều khó khăn

Câu 20: Làm thế nào để giảm dòng điện khởi động?

-Mắc điện kháng nối tiếp với stator

-khởi động Dùng MBA tự ngẫu

-Khởi động Đổi nối Y-