Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 7 - Trịnh Hoàng Hơn

Chương 7 - Máy điện không đồng bộ. Nội dung chương này gồm có: Khái niệm máy điện không đồng bộ, stator, rotor, nguyên lý hoạt động, phân tích định lượng – máy 2 cực, quan hệ công suất, hiệu suất, moment,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Presenter: Trịnh Hoàng Hơn

Industrial and Civil Automation Lab

Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com

CHƯƠNG 7

MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Khái niệm

* Thường:

 Phổ biến trong công nghiệp

2 phần chính

• Stator

• Rotor

• Đều mang dòng điện

xoay chiều

 Bền

• Ít bảo trì, bảo dưỡng

Stator

* Hình trụ rỗng

Nhiều lá thép

mỏng ghép lại

Mặt trong

•Răng

•Rãnh

–Bộ dây quấn

»3 pha

»2 pha

Rotor

* Hình trụ đặc

 nhiều lá thép

mỏng ghép lại

Mặt ngoài

•Răng

•Rãnh

–Lồng sóc –Dây quấn

»Số cực phải phù hợp

»Vành trượt

Nguyên lý hoạt động

* Cấp dòng điện vào stator

 2 pha đối xứng

 Hoặc 3 pha đối xứng

 Tạo ra từ trường quay

* Rotor ngắn mạch

 Tạo ra dòng điện rotor (thứ cấp)

• Sinh ra cực từ ngược (Nam – Bắc)

• Rotor quay theo từ trường quay stator

 Giống máy biến áp ( cảm ứng điện từ)

60 f

n

p

 

Tốc độ từ trường

quay stator

Nguyên lý hoạt động

Giả sử

•Rotor quay bằng tốc độ từ trường stator

– Dòng cảm ứng trong rotor bằng không – Cực từ trong rotor biến mất

– Không còn lực từ

» Không còn lực tác dụng lên rotor

» Rotor quay chậm lại

» xuất hiện dòng điện cảm ứng trong rotor

»…

Phân tích định lượng – máy 2 cực

Giải bài toán

Từ thông liên kết của các cuộn dây



Đồng năng lượng

Tốc độ quay

của rotor

Moment điện từ

Phân tích định lượng – máy 2 cực

* Giả sử dòng điện và điện áp đối xứng

* Moment 

* Phương pháp tính dài

  sử dụng mạch tương đương

 

 

 

   



4

9

M I

I

(góc lệch pha ban đầu giữa rotor

và stator)

Phân tích định lượng

* Từ phương trình điện của Rotor

ar

ar ar

' ' ar ar

' ' ' ' ar

0

0

3

2

r

r

d

V i R

dt d

i R a

dt d

dt





Nguồn

Phần tử R

Phần tử L

'

cos 3

2

i







3 sin 2

aM I  t  

'

r

R

'

rr

L

Phân tích định lượng

* Từ phương trình điện của stator

as

a as

'

' as

'

3

3 2

2

s

r

r

d

V i R

dt

R

s

V i R j L i j

R

s









Phân tích định lượng

* Mạch tương đương khi bỏ qua điện trở stator

Phân tích định lượng

* Mạch tương đương khi kể đến điện trở stator

và tổn hao sắt từ

Phân tích định lượng

* Mạch tương đương gần đúng

khi bỏ qua điện trở stator

Phân tích định lượng

* Kể đến tổn hao sắt từ và điện trở stator

a

r

I

s

s

R r' 1 

m

jX

ls

r

R

c

R

m

I R a

Quan hệ công suất

c

a a

r

r r

a a

R

V R

I s

R I

I V

3 3

3 cos

(công suất điện từ), tổn hao đồng stator, tổn hao sắt

Quan hệ công suất

'2 '

'2 '

1

3

ag m r

r r r ag

s

s here

 



P r : Tổn hao đồng rotor

P m : công suất cơ lý tưởng

Hiệu suất

* Nếu kể đến tổn hao quay

T

r c

scl T

T

m

P

P P

P P

P







T

rot r

c scl

T T

shaft

P

P P

P P

P P







Moment

* Dùng mạch gần đúng

'

lr ls

r a

a r

x x

j s

R R

V I









2 ' 2

' '

2 2 ' '

1

s





2 '

2 2 ' '

3 1

V R s T



Moment

* Khi s nhỏ

* Khi s lớn

* Moment cực đại

hay

'

2

3

r s

a e

R

s

V T



R x

x

V

lr ls

s

a e

'

2 '

2

3





e 1



'

r mT

R s





2 max '

3 2

T



