Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Kim Đính

Bài 7 - Động cơ không đồng bộ ba pha. Nội dung chính trong chương này gồm có: Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha; từ trường trong động cơ không đồng bộ ba pha; nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha; các mạch tương đương và phương trình của động cơ không đồng bộ ba pha;... Mời các bạn tham khảo.

Chương 7 Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha

7.1 Cấu Tạo Của ĐCKĐB3Þ

1 Stato (ST)

a Lỏi Thép ST

b Dây Quấn ST (DQST) gồm 3 cuộn (AX, BY, CZ)

2 Rôto (RT)

a Lỏi Thép RT

b Dây Quấn RT (DQRT) có 2 Dạng:

 RT Lồng Sóc

 RT DÂY QUẤN, gồm 3 cuộn (ax, by, cz)

7.2 Từ Trường Trong ĐCKĐB3Þ

Khi cho một hệ thống dòng sin 3Þ CB chạy vào 3 cuộn dây của ST, ta được một Từ Trường Quay có 2p cực (H 7.1)

 Vận Tốc Từ Trường Quay (Vận Tốc Đồng Bộ) (VTĐB)

1

60

(

f

p

 f = tần số dòng ST

 p = số đôi cực của ST

(7.1)

!

!

H 7.1

7.3 Nguyên Lý Làm Việc của ĐCKĐB3Þ (H 7.2)

B1 Cấp dòng 3ÞCB cho ST,

ta được 1 TTQ có 2p cực quay với VTĐB n1

B2 Dây dẫn RT chiều dài l

và cắt từ thông có mật độ từ thông B với vận tốc v sẽ sinh

ra sđđ cảm ứng e2 = Bvl.

B3 Vì dây dẫn RT bị ngắn mạch, Dòng NM i2 chạy qua dây sẽ chịu lực từ F = Bi2 l làm quay RT theo cùng chiều với TTQST nhưng với vận tốc n < n 1

H 7.2

n1 = Vận Tốc TTQST = Vận Tốc Đồng Bộ (VTĐB)

n = Vận Tốc RT = Vận Tốc Động Cơ (VTĐC)

ns = n1 – n = Vận Tốc Trượt (VTT)

Trong ĐCKĐB3Þ có 3 loại vận tốc:

Hệ Số Trượt =

1

s

n VTT

!

!

7.4 Các MTĐ1Þ Và Phương Trình Của ĐCĐB3Þ

1 MTĐ1Þ của DQST (H 7.3)

R1, X1 và Z1 = R1+ jX1 là ĐT,

ĐK Tản, và TT1Þ của ST

và f là Áp, Sđđ Dòng Pha và Tần Số ST

1, 1, 1

U E I

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của ST là:

1R R1 1; 1X jX1 1; 1 1 1

U  I U  I U  Z I (7.3)

1  1  1 1

!

H 7.3

2 MTĐ1Þ Của Rôto Đứng Yên (RTĐY)

 R2, X2, và Z2 = R2+jX2 là ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của RTĐY



làSđđ,Áp,vàDòng pha của RTĐY

f = tần số RTĐY = tần số ST

2, 2  0, và 2

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK Tản, và TT1Þ của RTĐY là

2R R2 2; 2X jX2 2; 2 2 2

U  I U  I U  Z I (7.5)

2  R2 2  jX2 2  2 2



2 4, 44 dq2 2 m

(7.6) (7.7)

!

!

H 7.4a

3 MTĐ1Þ của RT Quay (RTQ) (H 7.4b)

 R2, X2s=sX2; và Z2 = R2+jsX2 là ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của RTQ

 là Sđđ, áp, và dòng pha của RTQ

 f2s = sf là Tần Số RTQ

2s  s 2, 2  0 và 2

Tần Số RTQ = s × tần Số RTĐY (7.8)

sE  R I  jsX I  Z I (7.9)

H 7.4b

!

!

4 MTĐ1Þ của RTQ, QVRTĐY (H 7.4c, d)

 (7.11) 

2

R

jX s

 H7.4c, suy từ H7.4a bằng cách thay R 2 bởi R 2 /s

2

1



 H 7.4d, Giống MTĐ của

TC của MBA Mang Tải Trở

2

1

T

s

s



H 7.4c

!

H 7.4d

5 MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.5)

a Các Thông Số Mạch Của ST

 R1 và X1: ĐT và ĐK Tản 1Þ của ST

 Rc và Xm: ĐT THLT và ĐK Từ Hóa 1Þ của ST

 Gc và Bm: ĐD THLT và ĐN Từ Hóa 1Þ của ST

H 7.5

b Các Thông Số Mạch Của RTQVST

2

2

X  k X  ĐK Tản  của RTĐY QVST

/s = 2 /







c Các Thông Số Chế Độ Của ST

= Áp pha và Sđđ pha của ST

= Dòng pha của ST

= Dòng Không Tải 1Þ của ST

= Thành Phần THLT và Từ Hóa của

1

I

1 và 1

0

I

0

I

c và m









d Các Thông Số Chế Độ Của RTQVST

= Áp pha của Tải QVST

= Sđđ pha của RTQVST

= Sđđ pha của ST

= Dòng pha của RTQVST

2  k 2

2  k 2

1

 E

/

2  2 k

I' I

e Các Phương Trình Của MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST

1 s s

E U' Z' I'





(7.13) (7.14) (7.15)

0

1

1

c m

c c

G jB

I I' I



 

(7.16) (7.17) (7.18) (7.19)









6 MTĐ1Þ Gần Đúng Của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.6)

 Rn = R1+R'2; Xn = X1+X'2; và Zn = Rn+jXn là ĐT, ĐK, và TTNM1Þ của ĐC QVST

Các MTĐ1Þ H7.5 và H7.6 của ĐCKĐB3Þ hoàn toàn giống lần lượt các MTĐ H6.8 và H6.9 của MBA với tải trở QVSC

2

1

T

s

s



H 7.6

7.5 CS, TH và HS của ĐCKĐB3Þ

1 Sơ Đồ Khối (H 7.7)

 P1 = CS Điện Vào

 P2 = CS Cơ Ra

2 Sơ Đồ Mạch (H 7.8)

H 7.7

H 7.8

3 Lưu Đồ CS Trong ĐCKĐB3Þ (H 7.8 và 7.9)

 P1 = CS Điện Vào

 Pđ1 = TH Đồng ST (TH Điện ST)

 Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)

 Pđt = P1 – Pđ1– Pt = CS Điện Từ (CS vào RT)

 Pđ2 = TH Đồng RT (TH Điện RT)

 Pc = Pđt – Pđ2 = CS Cơ Tổng

 Pmq = TH Ma Sát và Quạt Gió (TH Cơ)

 P2 = Pc – Pmq = CS Cơ Ra

 Pth = P1 – P2 = TH Tổng

2 1

P

P

   

4 Biểu Thức các loại CS tính từ MTĐ H 7.3, 7.4, 7.5

1 3 1 1 cos 3 d d cos 3 Re( 1 1)

P  U I   U I   U I (7.22)

với cos = HSCS của ĐCKĐB3Þ

H 7.9



2

1 3 1 1

ñ

1

t c c c

ñt





2 3 2 2 3 2 2

P  R I  R I   sP

(7.23) (7.24) (7.25)

(7.26)

(7.27)

1 1

RT ST

f

n n taàn soá RT s

n taàn soá ST f













!

7.6 Mômen Của ĐCKĐB3Þ

1 Mômen Ra (Mômen Có Ích Trên Trục)

2

9, 55 2

M





Với M2(N.m), P2(W),  (rad/s) và n (v/p)

2 Mômen Tổng (Mômen Điện Từ)

2

2 2

3 2

c đt đt

M



 

2

2 1

2

3

R U M







(7.31)

!

!

!