GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN NGHỀ ĐTCN

BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆNMục tiêu của bài: - Phát biểu được các định luật điện từ trong máy điện - Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện - Giải th

BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN

Mục tiêu của bài:

- Phát biểu được các định luật điện từ trong máy điện

- Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện

- Giải thích được quá trình phát nóng và làm mát của máy

- Phát huy tính tích cực, chủ động, cẩn thận trong công việc

1.1 Khái niệm

Trong quá trình khai thác tài nguyên thiên nhiên, việc biến đổi nănglượng từ dạng này sang dạng khác là một quá trình không thể thiếu được Mộttrong những quá trình quan trọng là:

Quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng được dùng thiết bị là động cơ điện.

Ngược lại, quá trình biến đổi cơ năng thành điện năng được dùng thiết bị

là máy phát điện.

1.2 Phân loại

- Sơ đồ hoá họ máy điện

Hình 5 Sơ đồ họ máy điện.

- Các cách phân loại

* Phân loại theo trạng thái làm việc:

+ Máy điện tĩnh gồm có MBA các loại

+ Máy điện quay gồm có ĐCĐ và MFĐ

* Phân theo nhiệm vụ và đặc điểm của nguồn năng lượng làm việc có:

+ Máy điện tĩnh gồm có: MBA tự ngẫu

MBA hàn

MBA chỉnh lưu

MBA cách ly

MBA đo lường

+ Máy điện quay gồm có:

Động cơ điện:

Động cơ điện 1 chiều

Động cơ điên xoay chiều

Máy phát điện:

MFĐ xoay chiều MFĐ một chiều

2 Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện

a Nguyên lý máy phát điện

Động cơ sơ cấp có Mq → quay MFĐ → Sinh ra nguồn điện

Dùng một động cơ sơ cấp kéo rôto máy phát trong đó có dây quấn phầncảm quấn trên rôto được cấp điện một chiều qua hệ thống chổi than vành trượt

để kích từ cho máy làm việc Khi rôto quay với tốc độ đều, từ trường do rôtosinh ra lần lượt quét lên các thanh dẫn dây quấn phần ứng, theo nguyên tắc cảmứng điện từ, trong dây quấn sinh ra sức điện động cảm ứng và cấp nguồn điệncho tải làm việc

b Nguyên lý động cơ điện

Nguồn điện → cấp cho ĐCĐ quay Mq →Mq Kéo Máy sản xuất

Cấp một nguồn điện cho dây quấn động cơ trong dây quấn có dòng điện

và sinh ra từ trường chạy trong lõi thép phần tĩnh và lõi thép phần quay, hai từ

trường tương tác với nhau tạo ra mômen quay làm quay rôto kéo máy sản xuấtlàm việc.

3 SỰ PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN

3.1 Sự phát nóng của máy điện

Các tổn hao trong máy do quá trình biến đổi năng lượng đều được thể hiệnbằng dạng nhiệt và làm nóng các bộ phận chi tiết của máy Nếu tổn hao càngnhiều và máy càng nóng thì khả năng mang tải của máy càng kém Ngoài ranhiệt độ của máy còn tăng do chế độ làm việc của máy liên tục hay ngắn hạnlặp lại Vì vậy mỗi một loại máy điện đều có khả năng chịu được nhiệt độ làmviệc nhất định, nếu vượt quá nhiệt độ này mà không có khả năng làm mát tốtthì công suất của máy sẽ giảm, nếu nhiệt độ tăng quá thì máy sẽ bị cháy hỏng

Ta cũng có thể tóm tắt sơ đồ hoá như sau:

to↑→Pm↓→máy quá tải→I↑→to↑ máy quá tải hơn &

n↓→I↑↑→to↑↑→Pm↓↓ n→0

Kết quả máy sẽ cháy hỏng nhanh chóng

3.2 Sự làm mát của máy điện

Là một công việc không thể thiếu được đối với máy điện khi làm việc.Trong thực tế để ổn định nhiệt độ làm việc của máy điện người ta thường sửdụng phương pháp làm mát cho máy điện sau:

Theo phương pháp làm lạnh, các máy điện được chia thành:

- Máy điện làm mát theo phương pháp toả nhiệt tự nhiên qua bề mặt vỏ máy ramôi trường xung quanh, loại này không có bộ phận thổi gió làm mát, sự toảnhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát mà còn phụ thuộc sự đối lưucủa không khí xung quanh hoặc môi trường làm mát khác như dầu máy biến áp,nước làm mát qua đường dẫn trong máy

- Máy điện làm mát trong Ở loại máy này sự tuần hoàn của gió bên trong máyđược thực hiện nhờ quạt gió đặt đầu trục Đối với máy công suất nhỏ, chiều dàinhỏ hơn 200 ÷ 300 mm, gió chỉ thổi dọc trục theo khe hở giữa stato và rôto vàtheo các rãnh thông gió dọc trục ở lõi thép stato và rôto Khi công suất máy lớnhơn, chiều dài của máy tăng thì nhiệt độ dọc chiều dài của máy sẽ không đều,

vì vậy phải tạo thêm các rãnh thông gió ngang trục

- Máy điện tự làm mát mặt ngoài Trong trường hợp này máy thường có cấu tạokiểu kín, ở đầu trục bên ngoài máy có đặt quạt gió nắp hướng gió thổi mát dọc

S

xIv

- Máy điện làm lạnh độc lập Đối với các máy điện lớn quạt làm mát thườngđược đặt riêng ở ngoài để hút gió đưa nhiệt lượng trong máy ra ngoài Để tránhhút bụi vào máy có thể dùng hệ thống làm lạnh riêng

- Máy điện làm lạnh trực tiếp Thường được ứng dụng ở những máy công suấtlớn thì hệ thống làm lạnh kín bằng khí hyđrô vẫn không đủ hiệu lực nên phảichế tạo dây quấn bằng những thanh dẫn rỗng trong có nước hoặc dầu cách điệnchảy qua để làm lạnh trực tiếp cho máy Như vậy nhiệt lượng của dây quấnkhông phải truyền qua chất cách điện mà được nước hoặc dầu trực tiếp đem rangoài, do đó có thể tăng mật độ dòng điện trong thanh dẫn lên 3-4 lần và giảmkích thước máy, tiêt kiệm vật liệu chế tạo

CÂU HỎI ÔN TẬP

1.Viết các công thức điện từ , giải thích các đại lượng và ứng dụng trongnghiên cứu chế tạo máy điện?

2 Định nghĩa và phân loại máy điện? Để có sức điện động cảm ứng trongdây quấn máy điện thì cần điều kiện gì?

3 Giải thích nguyên lý máy phát điện, nguyên lý động cơ điện và tínhthuận nghịch của máy điện?

4 Các vật liệu chính để chế tạo máy điện là gì, đặc điểm và phạm vi ứng dụngcủa chúng? Tại sao mạch từ của máy điện thường được làm từ lá thép kỹ thuậtđiện? Lá thép kỹ thuật điện có đặc điểm gì?

5 Giải thích quá trình phát nóng, làm mát của máy điện, những phương pháplàm mát máy điện?

6 Thanh dẫn rôto của máy điện chuyển

động với tốc độ v có chiều như hình vẽ Dòng

điện trong thanh dẫn có chiều từ bạn đọc vào

trang giấy Xác định chiều của lực điện từ Fđt và

chế độ làm việc của máy điện?

7 Một thanh dẫn ab có chiều dài l = 1m nằm

trong từ trường đều B = 0,5T Dấu (x) ký hiệu

chiều từ trường hướng từ bạn đọc vào trang giấy

Thanh dẫn chuyển động theo hướng vuông góc

4

với từ trường với tốc độ v = 5 m/s Xác định chiều

và trị số sức điện động e cảm ứng trong thanh

dẫn?

BÀI 1 MÁY BIẾN ÁP(MBA)

- Đấu máy biến áp vận hành song song các máy biến áp

- Tính toán được các thông số của máy biến áp ở các trạng thái: không tải,

có tải, ngắn mạch

- Quấn lại được máy biến áp một pha cỡ nhỏ

- Chọn lựa đúng máy biến áp phù hợp với mục đích sử dụng Bảo dưỡng

và sửa chữa máy biến áp theo yêu cầu

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo

1 KHÁI NIỆM CHUNG

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lý cảm ứngđiện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một

hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi

Quá trình sản xuất điện năng, việc truyền tải một lượng điện năng lớn từnơi sản xuất đến nơi tiêu thụ với khoảng cách hàng chục, hàng trăm kilômét,nhất thiết phải dùng máy biến áp để biến đổi và truyền tải điện năng xoay chiềumới tránh được tổn hao

Hình 1.1 Mô hình truyền tải điện năng

Nhiệm vụ của máy biến áp là tăng điện áp khi truyền tải điện năng đi xanhằm mục đích để giảm nhỏ dòng điện đồng nghĩa với việc giảm nhỏ tiết diệnđường dây dẫn trong khi đó công suất và tần số không thay đổi Cho đến khicần sử dụng điện năng người ta lại dùng một máy biến áp khác giảm điện ápxuống thấp thường là 0,4 kV để sử dụng phân phối cho phụ tải

Phân loại máy biến áp

Theo công dụng máy biến áp được chia những loại chính sau:

- Máy biến áp điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất điệntrong hệ thống điện lực

- Máy biến áp chuyên dùng sử dụng trong các lò luyện kim, các thiết bịchỉnh lưu, hàn điện, cách ly an toàn

- Máy biến áp tự ngẫu dùng làm các máy ổn áp, thiết bị mở máy động

cơ điện xoay chiều

- Máy biến áp đo lường dùng để giảm điện áp, dòng điện từ trị số lớnxuống trị số nhỏ để đo với đồng hồ đo thông thường hay lấy tín hiệucho các bảo vệ rơ le

- Máy biến áp thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao

2 MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA

Mạch từ gồm 2 phần: - Trụ từ là nơi đặt dây quấn

- Gông từ là phần nối liền các trụ từ với nhau

Lõi thép của mba thường được chế tạo theo các kiểu sau:

+ Lõi thép kiểu lõi (mạch từ kiễu lõi)

+ Lõi thép kiểu vỏ (mạch từ kiểu vỏ)

+ Loại trung gian, loại này thường dùng cho MBA 3 pha công suấtlớn

Hình 1.2 Cấu tạo lõi máy biến áp

Để tạo nên một bộ lõi thép người ta phải ghép rất nhiều lá thép kỹ thuậtđiện với nhau, các lá thép có độ dày 0,35 – 0,5 mm bề mặt có phủ sơn cáchđiện để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây lên, để ghép thành 1 bộ lõi thépcác lá thép cũng phải ghép phần gông và phần trụ xen kẽ nhau hoặc ghép nốinhau

Các lá thép trong một bộ lõi thép thường được chế tạo theo một số kiểuthông dụng sau:

EE, LL, EI, II, UU

Các lá thép này phải được đan và ghép lại với nhau sao cho khe hở củacác lá thép trong một lõi thép không được trùng nhau, sau đó toàn bộ các láthép phải được ép chặt lại bằng các bộ xà ép, gông ép và bu lông đai ốc

b Dây quấn

Dây quấn được làm bằng dây điện từ đồng (Cu) hoặc nhôm (Al) có thiếtdiện tròn hoặc chữ nhật Dây quấn là bộ phận quan trọng để dẫn điện củaMBA, và làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra, để thựchiện nhiệm vụ biến đổi điện áp và truyền tải điện năng

MBA có hai cuộn dây: Cuộn Sơ cấp ký hiệu: W1, và cuộn thứ cấp kýhiệu: W2.

* Đối với MBA hạ áp:

- Dây quấn sơ cấp W1 được đấu vào lưới điện U1 cao hơn, để lấy nănglượng điện vào

- Dây quấn thứ cấp W2 được đấu ra tải có U2 thấp hơn, hoặc lấy nănglượng chuyển tiếp đi tuỳ theo yêu cầu làm việc

* Đối với MBA tăng áp:

- Sơ cấp đấu với điện áp vào nhỏ thường từ MFĐ nơi sản xuất điệnnăng

- Thứ cấp có điện áp ra lớn hơn để truyền tải điện năng đi xa đến nơitiêu thụ điện

Hình 1.3 Các kiểu quấn dây trong máy biến áp

* Đối với MBA 3 pha công suất lớn thường có 2 kiểu quấn dây:(hình 2.3)

- Dây quấn kiểu đồng tâm là dây quấn có dây quấn sơ và thứ cấp cùngquấn trên 1 trụ từ và cùng 1 tâm giữa hai dây quấn được lót cáchđiện

- Dây quấn kiểu xen kẽ là loại dây quấn trên 1 trụ từ có dây quấn sơ cấp

và thứ cấp đặt xen kẽ nhau cách điện với nhau

Khi quấn dây giữa các lớp dây quấn và giữa 2 dây quấn sơ, thứ cấp đềuđược cách điện với nhau và tất cả dây quấn được cách điện hoàn toàn với lõithép Trong chế tạo dây quấn, để có nhiều cấp điện áp làm việc, cuộn dây sơ vàthứ cấp thường có nhiều đầu dây ra, các đầu dây này thường được đấu qua mộtchuyển mạch

c Vỏ máy

Vỏ máy được làm bằng sắt có các ống hoặc lá tản nhiệt, bên trong có chứadầu làm mát (dầu biến thế) có khả năng cách điện và dẫn nhiệt tốt Trên mặt vỏ

có nắp, trên nắp có các sứ cao, hạ áp, van toàn, thước thăm dầu, bình giãn dầuv.v

Đáy vỏ có lỗ xả dầu, toàn bộ lõi thép và dây quấn của MBA được chế tạohoàn thiện và lắp đặt chắc chắn trong vỏ có chứa dầu biến thế

Một số loại vỏ MBA có cánh tản nhiệt sẽ được làm mát bằng quạt gió

U

S I

1

1 =

dm

dm dm

U

S I

U

S I

U

S I

Để đơn giản ta xét nguyên lí làm việc của MBA 1 pha:( hình 2.4)

Gồm 2 cuộn dây sơ cấp và thứ cấp với các số vòng dây w1 và w2 đượcquấn trên 2 trụ từ của lõi thép các thông số tổn hao không đáng kể

Nguyên lí chung

Hình 1.4 Sơ đồ khối mô tả nguyên lý làm việc của máy biến áp

Khi đấu u1 ~ vào w1 xuất hiện io1 ~ tạo ra sức từ động F1= I1.w1 > sinh ra

từ thông φ1 ~ xuyên qua cuộn w1, w2 chạy trong lõi thép, làm sinh ra nhữngsuất điện động cảm ứng, tại w1 có:

t w E

và tại w2 có t

w E

(dựa trên định luật cảm ứng điện từ) Trong đó: w1 là số vòng dây của cuộn dây sơ cấp

w2 là số vòng dây của cuộn dây thứ cấp

t

∆

∆φ

là từ thông biến thiên qua thời gian

Nguyên lý làm việc của MBA khi không tải

Khi cầu dao CD mở > i2= 0, nếu bỏ qua tổn thất ta thấy ở w2 có > Suấtđiện động E2, ở w1 có - -> Suất điện động E1 cảm ứng

i1 là dòng không tải chạy trong w1 có r1 rất nhỏ nên E1≈

U1

Từ trên ta có:

2 1 2

1 2

1 2

1

w w t w t w E

E U

Từ biểu thức trên ta có:

k w

w U

2

1 2 1

(tỉ số MBA)Trong đó:

U1, U2 Trị số hiệu dụng của điện áp sơ và thứ cấp của MBA

f Tần số lưới điện đặt vào MBA (tần số điện áp của cuộn thứ cấpf2)

φ là từ thông của MBA

Nguyên lý làm việc của MBA khi có tải

Cầu dao CD đóng > i2 ≠ 0 do E2 sinh ra i2 chạy qua tải và i2 = f (R tải) >khi R tải lớn > i2 nhỏ, ngược lại R tải nhỏ > i2 lớn

(Có nghĩa là trở kháng của tải lớn thì i2 nhỏ và ngược lại)

Có i2 sinh ra từ thông φ2 tương tác với φ1 do i1 sinh ra tạo ra từ thông φ

tổng, φ tổng ổn định khi tải ổn định

Nếu bỏ qua tổn thất có S1 = S2, mà S1=U1I1, S2 = U2I2

Hay U1I1 = U2I2 >

k w

w I

I U

2

1 1

2 2 1

(tỉ số MBA)

Kết luận:

- Trong MBA lí tưởng (nếu bỏ qua tổn thất) điện áp sơ và thứ cấp tỉ lệ thuận với số vòng dây sơ thứ và tỉ lệ nghịch với dòng điện sơ cấp, thứ cấp.

- Nếu MBA có tỉ số k > 1 là MBA hạ áp.

- Nếu MBA có tỉ số k < 1 là MBA tăng áp.

2.4 SƠ ĐỒ THAY THẾ

Hình 1.5 Sơ đồ thay thế của MBA

Công suất điện từ Pđt = E1I1 = I12 Z1 [kW]

Công suất tổn hao không tải (sắt từ) ∆P0 = I02 Z0[kW]

2.5 QUÁN MÁY BIẾN ÁP 1 PHA CỠ NHỎ

2.5.1 Tính toán số liệu dây quấn máy biến áp một pha

2.5.1.1 Tính toán theo kích thước mạch từ

Bước 1: Xác định tiết diện lõi thép

Bước 4: Tính đường kính dây d1 và d2

Tiết diện dây sơ cấp

S1 = (mm2)

* Gia công khuôn quấn dây bằng giấy cách điện

Khuôn quấn dây có nhiệm vụ cách điện giữa bộ dây và lõi thép Khuôn quấndây có tai giữ không cho dây bung ra, khi quấn dây sẽ dễ dàng hơn, khuôn quấnkhông có tai thường được dùng khi quấn bằng máy tự động Khuôn quấn dâythường làm bằng bìa dày 0,3 ÷ 1 mm tùy theo nhu cầu sử dụng và công suấtcủa máy biến áp Quy trình làm khuôn như sau:

+ Chế tạo nòng gỗ

+ Cắt giấy làm khuôn

+ Gấp giấy cách điện quanh lõi gỗ

+ Lồng tấm cách điện che cạnh dây quấn

Chú ý:

Kích thước của lõi gỗ: a’ = a + 0,5 mm, b’ = b, h = h

Bề rộng của tấm cách điện dùng làm tai của khuôn quấn dây che cáccạnh dây quấn chống xây xát với lá thép trong quá trình lắp ghép phải có bềrộng bằng bề rộng c của lõi thép

- Sau khi thực hiện, chờ keo dán khô hẳn, cho lõi gỗ thoát khỏi khuôngiấy và dùng lá thép E ướm kiểm tra lại điều kiện bỏ lọt lá thép và chiều caocủa khuôn phải bằng hay thấp hơn bề cao h của cửa sổ lõi thép

f, Khuôn quấn dây làm bằng cách điện thực hiện hoàn chỉnh

d, Phương pháp gấp giấy cách điện bọc quanh lõi gỗ

c, Giấy cách điện làm khuôn sau khi đã cắt bỏ diện tích không cần thiết

Phần giấy được cắt bỏĐường gấp

a, Lõi gỗ b, giấy cách điện dùng làm khuôn quấn

e, Phương pháp lồng tấm cách điện che cạnh dây quấn

Hình 1.24 Phương pháp thực hiện khuôn quấn dây bằng giấy cách điện

2.5.2.2 Quấn các cuộn dây

Công tác chuẩn bị

- Thiết bị: Lõi thép máy biến áp.

- Dụng cụ: Máy quấn dây, búa, kìm, kéo, đồng hồ vạn năng

- Vật tư: Dây điện từ, khuôn quấn, giấy cách điện, băng dính cách điện.

Yêu cầu kỹ thuật

1 Lắp khuôn vào máy

khuôn quấn dây

Búa cao su Các lá thép được ghép

chặt phẳng

4 Đo và kiểm tra các

cuộn dây

- Đo kiểm tra thông

cuộn dây sơ cấp và thứ

cấp

- Đo kiểm tra cách

điện cuộn sơ cấp, thứ

cấp sơ cấp với lõi vỏ,

Bảng các dạng sai hỏng thông thường:

1 Máy biến áp làm việc

bị rung và phát ra

tiếng kêu ngay cả khi

không tải

Ghép các lá thép chưa chặt và khít

Ghép thêm và ép chặt lõi thép

2 MBA bị nóng quá

nhiệt độ cho phép

Do chất lượng lõi thép kém

Quấn thiếu số vòng dâycủa cuộn dây sơ cấp

Tháo ra và quấn thêm cho đủ số vòng dây

- Bước 1:Lắp khuôn vào máy quấn dây.

- Bước 2: Quấn các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp

+ Trước khi quấn phải lót 1 lớp giấy cách điện vào khuôn quấn Sau đó quấn cuộn sơ cấp trước, cuộn thứ cấp sau.

+ Khi quấn các vòng dây phải thật sát, không chồng chéo lên nhau Phần tiếp giáp giữa cuộn sơ và thứ cấp phải được lót 1 đến 2 lớp giấy cách diện

+ Khi quấn hết lớp ngoài cùng của cuộm dây thứ cấp phải bọc 1 lớp cách điện

để chống bụi, chống ẩm ướt, chống chầy xước bộ dây

- Bước 3: Ghép lõi thép vào khuôn quấn dây

Khi ghép lá thép thì ghép lá thép hình chữ E trước sao cho các lá thép dối xứngnhau Khi ghép hết lá thép hình chữ E, sau đó mới ghép đến lõi thép hình chữI Trong quá trình ghép nếu gặp khó khăn, thì dùng búa để gõ các lá thép cho chặt

và khít

- Bước 4: Đo và kiểm tra các cuộn dây

+ Đo kiểm tra thông mạch các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp

+ Đo kiểm tra chạm chập giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp, sơ cấp với lõi vỏ, thứ cấp lõi vỏ

- Bước 5: Nối dây vận hành thử

+ Đo điện áp thứ cấp

+ Kiểm tra sự phát nóng của MBA

3.MÁY BIẾN ÁP BA PHA

Hình1.10 Mô hình cắt bổ máy biến áp ba pha

Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý máy biến áp ba pha

3.2 Cấu tạo

- Dây quấn được kết cấu từ 3 bộ dây quấn 1 pha giống nhau:

+ Pha A có kí hiệu đầu pha là A, cuối pha là X+ Pha B có kí hiệu đầu pha là B, cuối pha là Y > Sơ cấp+ Pha C có kí hiệu đầu pha là C, cuối pha là Z

+ Pha A có kí hiệu đầu pha là a, cuối pha là x+ Pha B có kí hiệu đầu pha là b, cuối pha là y > Thứ cấp+ Pha C có kí hiệu đầu pha là c, cuối pha là z

- Dây quấn MBA ba pha thường đấu để làm việc theo các sơ đồ sau:

X Y Z

A B C

+ Đấu kiểu sao có trung tính (Yo) + Kiểu

sao (Y)

+ Đấu kiểu tam giác (∆)

+ Kiểu đấu zic zắc (ít sử dụng, thường dùng với MBA chuyên dụng đặc biệt)

- Các bộ phận khác đã được nêu ở phần cấu tạo chung của MBA

3.3.Tổ nối dây

- Khái niệm

Tổ nối dây được hình thành bởi sự phối hợp kiểu đấu dây của sơ cấp vớikiểu đấu dây của thứ cấp Nó biểu thị góc lệch pha giữa sơ và thứ cấp củaMBA

Đối với các suất điện động của sơ thứ, góc lệch pha này phụ thuộc vào cácyếu tố cơ bản sau:

- Chiều quấn dây sơ cấp, thứ cấp

- Kiểu đấu dây sơ cấp,thứ cấp

Ví dụ:

Hình 1.12 Chiều quấn dây và góc lệch pha giữa sơ và thứ cấp

- Tổ nối dây thông dụng

+ Tổ nối dây Y/Yo -12 ( hình 2.19)

Ý nghĩa:

Sơ cấp nối Y (sao) – Thứ cấp nối Yo (nối sao có dây trung tính)

Số 12: chỉ sự đồng pha giữa sơ và thứ cấp, suất điện động (E) giữa sơ

và thứ cấp đồng pha nhau (360o hay 00)

Hình 1.13 Cách nối dây và góc lệch pha

Ứng dụng: Tổ nối dây này thường được sử dụng ở các máy biến áp hạ áp xuống > 0,4 KV với 2 cấp điện áp thông dụng để sử dụng điện áp dây (Ud ) và điện

áp pha (UP)

+Tổ nối dây Y/∆ -11 ( hình 2.20)

Ý nghĩa:

Sơ cấp nối sao ( Y ) – Thứ cấp nối tam giác (∆)

Số11: biểu thị góc lệch pha giữa sơ cấp và thứ cấp là 300 (3300)

Hình 1.14 Cách nối dây và góc lệch pha

4 GHÉP SONG SONG CÁC MÁY BIẾN ÁP

4.1 Khái niệm

Do yêu cầu phải truyền tải một lượng điện năng lớn, cũng như đảm bảođiều kiện kinh tế, kỹ thuật, giảm mức tổn hao, truyền tải liên tục hoặc sự cố xảy

ra, người ta thường dùng nhiều MBA làm việc song song

Để đảm bảo các MBA làm việc song song phát huy hiệu quả cao nhất Yêu cầu điện áp sơ và thứ cấp của chúng phải bằng nhau về trị số và trùng nhau về góc pha, cũngnhư hệ số tải phải bằng nhau Muốn vậy các MBA phải đảm bảo

các điều kiện như phần tiếp sau đây trình bày

Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý nối song song các máy biến áp.

4.2 Các điều kiện để MBA làm việc song song

- MBA phải cùng tổ nối dây

Nếu các MBA làm việc song song có cùng tổ nối dây thì điện áp thứ cấp

sẽ trùng pha Ngược lại, nếu tổ nối dây khác nhau thì giữa các điện áp thứ cấpcủa mỗi MBA sẽ có góc lệch pha nhau Sẽ tạo nên sự liên thông (liên mạch)giữa các dây quấn thứ cấp qua lưới làm một sức điện động mới xuất hiện

Ví dụ: - Nếu MBA1 có tổ dây Y/∆-11 còn MBA2 có tổ nối dây Y/Yo - 12, vìvậy điện áp thứ cấp của 2 MBA sẽ lệch pha nhau 300 và trong mạch nối liền 2dây quấn thứ cấp sẽ xuất hiện 1 suất điện động ∆E = 2Esinα = 6,15γEC

Kết quả là ngay khi không tải trên các cuộn dây sơ thứ của MBA sẽ códòng điện chạy qua nhau đó là

Dòng cân bằng:

ngII ngI cb

Z Z

E I

518 , 0

= +

vậy khi nối song song các MBA làm việc bắt buộc chúng phải có cùng tổ nốidây.

- Tỷ số biến đổi bằng nhau

Nếu tỉ số biến đổi bằng nhau thì khi làm việc song song với nhau qua lướiđiện áp thứ cấp lúc không tải của 2 MBA bằng nhau và trong mạch nối liền củadây quấn thứ cấp MBA sẽ không có dòng điện chạy qua nhau Ngược lại nếu tỉ

số biến đổi K của 2 MBA khác nhau (E2I ≠ E2II) sẽ dẫn đến khi không tải trongdây quấn thứ cấp của MBA đã có dòng điện cân bằng sinh ra do ∆E = E2I –E2II> 0 và sinh ra dòng điện cân bằng chạy trong dây quấn của MBA theo chiềungược lại

Ví dụ: MBA1: Đi từ A >X MBA2: Đi từ X > A và chậm pha sau ∆E một góc

00 Vì trong dây quấn có X>> RDQ, vì vậy dòng điện cân bằng sẽ sinh ra điện

áp rơi trên dây quấn MBA và sẽ bù trừ với các điện áp thứ cấp của hai máy vàtạo nên điện áp tổng chung

Khi có tải dòng điện cân bằng sẽ cộng vào dòng điện tải làm cho hệ số tải,đáng lẽ ra bằng nhau thì trở thành khác nhau, gây ảnh hưởng xấu đến sự khaithác tối đa công suất của máy

=> Tóm lại các MBA làm việc song song phải yêu cầu có cùng tỉ số biếnđổi Trường hợp đặc biệt cho phép MBA làm việc song song với tỉ số biến đổikhông được lớn quá 0,5% trị số trung bình của chúng

- Trị số điện áp ngắn mạch bằng nhau

UnI = UnIITrị số điện áp ngắn mạch có liên quan dến sự phân phối tải giữa các MBAlàm việc song song hoặc nói cách khác điện áp ngắn mạch hoàn toàn phụ thuộcvào điện kháng ngắn mạch Tốt nhất là các MBA làm việc song song cần phải

có thêm điều kiện có trị số điện áp ngắn mạch bằng nhau

5 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MBA

5.1 Chế độ không tải

* Đặc điểm

Hình 1.6 Sơ đồ thay thế MBA không tải

Trường hợp không tải là trường hợp khi dây quấn sơ cấp của máy đượcđấu vào lưới điện định mức và tần số định mức, còn thứ cấp thì hở mạch khôngnối với tải và dòng điện thứ cấp I2 = 0 Vì vậy dòng I1 chạy trong dây quấn sơcấp rất nhỏ mà ta gọi là dòng điện không tải I0 = (3-10%)I1đm và

2 1

2 1

1 0

1 0

) (

) (R R th X X th

U Z

U I

+ + +

=

=

[A] Dòng này chỉ dùng để kích từ và từ hoátrong lõi thép do đó không gây hại cho máy nhưng vẫn gây tổn hao điện năngmột cách vô ích và làm ảnh hưởng xấu đến hệ số công suất cosϕ của máy Công suất tổn hao không tải là: ∆P0 = I02 Z0 [kW]

Hệ số công suất không tải rất thấp:

3 , 0 1 , 0 cos

0 2 0 2 0 0

2 0 2

+

= +

=

Q P

P X

* Thí nghiệm không tải của máy biến áp

Hình 1.7 Thí nghiệm không tải của máy biến áp

Để xác định hệ số biến áp k, và các thông số của máy ở chế độ không tải,

ta tiến hành thí nghiệm không tải theo sơ đồ trên (hình 2.7)

Đặt điện áp định mức vào dây quấn sơ cấp, thứ cấp hở mạch, các dụng cụ

đo cho ta các số liệu sau: Oát kế chỉ công suất không tải, Ampe kế cho ta dòngđiện không tải, các vôn kế chỉ giá trị U1, U2 không tải

Từ đó ta được:

- Hệ số biến áp k = 2

1

W W

- Dòng điện không tải I0 % = I dm

I

1 0

.100% = 3% ÷ 10% với I1đm là dòngđiện định mức sơ cấp

- Điện trở không tải R0 =

2 0

0

I P

2

0 R

5.2 Chế độ có tải

- Trường hợp có tải định mức hoặc trong giới hạn cho phép

Trường hợp MBA làm việc tốt nhất, cho phép làm việc lâu dài và an toàn Nóđược thực hiện khi sơ cấp được nối với nguồn định mức, thứ cấp được nối vớitải định mức hoặc nhỏ hơn tải định mức trong phạm vi cho phép Vì vậy câcthông số dòng, áp, công suất của nguồn, công suất tiêu thụ của tải đều nằmtrong giới hạn an toàn Để đánh giá mức độ tải, người ta đưa ra hệ số tải kt

dm dm t

I

I I

I k

1

1 2

§iÒu chØ

nh ®iÖn ¸p

chế độ này Để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quản lý và vận hành, cần phảithường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng MBA theo quy trình kỹ thuật, ở mạch điệnphải bố trí các thiết bị bảo vệ tự động như: Cầu chì, Aptomat dòng cực đại, Rơ

2 n

Z = +

Trong đó: Điện trở ngắn mạch: Rn≈ R1 + R’2 Điện kháng ngắn mạch: Xn = X1 + X’2

* Thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp

Để xác định các thông số sơ cấp và thứ cấp ta tiến hành thí nghiệm ngắnmạch theo sơ đồ sau:( hình 2.9)

Hình 1.9 Sơ đồ thí nghiệm về chế độ ngắn mạch của máy biến áp

- Điện áp ngắn mạch:

% 10

% 3

% 100

U U U

Lúc ngắn mạch điện áp thứ cấp U2 = 0, do đó điện áp ngắn mạch Un làđiện áp rơi trên tổng trở dây quấn Vì điện áp ngắn mạch nhỏ, từ thông Φ

sẽnhỏ, có thể bỏ qua tổn hao sắt từ, công suất đo được trong thí nghiệmngắn mạch Pn chính là tổn hao trong điện trở 2 dây quấn Từ đó ta tính rađược các thông số dây quấn trong sơ đồ thay thế

- Tổng trở ngắn mạch:

dm

n n

I

U Z

6 MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT

6.1 Máy biến áp tự ngẫu

- Nguyên lý cấu tạo

+ Lõi thép (mạch từ)

Giống như máy biến áp thông thường

+Dây quấn: cũng được làm bằng dây điện từ nhưng chỉ có 1 cuộn dây.

Trong cuộn dây đó được chia thành 2 phần chính

Phần từ đầu đến cuối cuộn dây được ký hiệu là AX, là dây quấn cao áp(sơ cấp) ký hiệu: w1 , điện áp nguồn đặt vào khi làm việc là: u1

Một phần trong cuộn dây đó, kí hiệu là ax, là dây quấn hạ áp (thứ cấp)w2 điện áp ra tải là: u2 Trong thực tế trên dây quấn sơ thứ người ta cóthể chia ra nhiều đầu dây để điều chỉnh qua chuyển mạch để lấy ra cáccấp điện áp khác nhau

Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý máy biến áp tự ngẫu.

+ Vỏ máy: thường có ở các máy biến áp công suất lớn, dùng để bảo vệ và

chứa dầu làm mát cho máy biến áp, đồng thời cũng để gá lắp các cực bắt dây

- Nguyên lý làm việc

Khi đặt điện áp U1 xoay chiều vào cuộn dây w1 (hình 2.10) làm xuất hiệntrong đó dòng điện I1, đồng thời cũng làm xuất hiện từ thông chạy trong lõithép và làm cảm ứng trong mỗi vòng dây của w1 một suất điện động cảm ứng

và cả cuộn dây sẽ có suất điện động cảm ứng E1:

2

1 2

1 2

1

E

E w

w U

- Đặc điểm

+ Ưu điểm: Có hiệu suất làm việc cao, tiết kiệm vật liệu chế tạo lõi thép,dây quấn và cách điện hơn so với máy biến áp thông thường cùng công suấtđồng thời cũng dễ điều chỉnh điện áp sơ thứ cấp

+ Nhược điểm: Do dây quấn sơ, thứ cấp ở cùng một cuộn dây nên rấtnguy hiểm khi tiếp xúc với điện áp này dù chỉ là 1 [V] Cách điện của dâyquấn cũng phải rất tốt

- Ứng dụng

Dùng để khởi động động cơ ba pha công suất lớn

Dùng làm máy ổn áp tự động và ổn áp điều chỉnh bằng tay

Ví dụ: Điều chỉnh tự động: ổn áp Lioa, ổn áp Rô bốt

Điều chỉnh bằng tay: Sút vôn tơ

- Nguyên lý của máy tăng giảm điện áp( hình 2.11)

+ Tăng điện áp: Trường hợp U1= UL< ULđm

Để có điện áp lấy ra cho tải đủ điện áp định mức, cần phải điều chỉnhchuyển mạch để giảm số vòng dây w1 cho phù hợp với điện áp lưới hiệntại, dẫn đến U2= U2 đm= const

+ Giảm điện áp: Trường hợp U1 = UL> ULđm

Để có điện áp lấy ra cho tải đủ điện áp định mức, cần phải điều chỉnhchuyển mạch 2 về vị trí -1, -2 để tăng số vòng dây w1 mới lớn hơnw1đm cho phù hợp với điện áp lưới hiện tại, dẫn đến U2= U2 đm= const

Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý máy tăng giảm điện áp điều chỉnh bằng tay.

6.2.Máy biến dòng điện (TI, BI)

- Dùng để biến đổi dòng điện lớn của phụ tải xuống dòng điện nhỏ thường

là 5A, để đo với Ampe mét thông thường hoặc cấp nguồn cho các rơ le bảovệ.Công suất chế tạo thường trong khoảng 5- 100 VA

- Cấu tạo

Hình 1.18 a: Máy biến dòng hạ thế, b: Sơ đồ nối dây máy biến dòng.

+ Lõi thép (mạch từ) có kết cấu giống như kết cấu của lõi thép máy biến

áp, song trong thực tế lõi thép có hai loại:

Loại dạng hình xuyến và loại dạng hình chữ nhật.( hình 2.13)

+ Dây quấn: Có dây quấn giống như dây quấn của máy biến áp thôngthường song điều khác biệt là dây quấn sơ cấp chỉ có 1 , 2 hoặc 3 vòng dây vớitiết diện dây lớn vì vậy tổng trở Z rất nhỏ

Dây quấn thứ cấp có nhiều vòng dây có tiết diện dây nhỏ hơn nhiều nêntổng trở Z rất lớn so với sơ cấp

Riêng đối với máy biến dòng hình xuyến không có dây quấn sơ cấp chếtạo trực tiếp

Hình 1.19 Nguyên lý đấu dây MBD chữ nhật và MBD hình xuyến

- Nguyên lý làm việc

+ Máy biến dòng dựa trên nguyên lý máy biến áp

+ Chế độ làm việc của máy biến dòng là chế độ đặc biệt, làm việc bìnhthường ở chế độ ngắn mạch thứ cấp hoặc điện trở của tải thứ cấp rất nhỏ.( tải ởthứ cấp MBD thường là ămpe kế và rơle dòng điện nên tổng trở z của chúng rấtnhỏ)

Vì vậy khi làm việc bỏ qua tổn thất có:

F1 = F2→

I1w1 = I2w2→ 2

1 2

1

w

w I

Lúc này →

từ trường của mạch từ bão hoà →

U2 rất lớn →

nguy hiểmcho người và hư hỏng cách điện làm cháy chập w2 ( do số vòng dây w2 lớn hơnnhiều lần w1 vì vậy khi hở mạch U2 rất lớn.)

* Chú ý:

Khi sử dụng hoặc lắp đặt máy biến dòng tuyệt đối không làm hở mạchthứ cấp riêng đối với máy biến dòng cao áp cần phải nối đất thứ cấp Khi thayđồng hồ ở máy biến dòng hạ áp nếu không cắt được điện trước khi tháo đồng

hồ phải nối tắt thứ cấp

Khi lắp đặt phải chọn máy biến dòng và đồng hồ có cùng tỷ số và phảiphù hợp với dòng định mức của phụ tải

- Các thông số kỹ thuật của máy biến dòng

Nhà sản xuất quy định tất cả các máy biến dòng có dòng định mức thứ cấpI2 là 5 [A], dòng định mức sơ cấp I1 thường thay đổi theo công suất của tải

Ví dụ:

Máy biến dòng: I1 / I2 : 50/5, 100/5, 150/5, 200/5, 250/5, 300/5

6.3 Máy biến điện áp

Dùng để biến đổi điện áp cao thế xuống hạ thế thường là 100V, để đo vớiVôn mét thông thường hoặc cấp nguồn cho các rơ le bảo vệ.( hình 2.14)

- Nguyên lý cấu tạo

Hình 1.20 Máy biến áp đo lường 6/0,1 kV

Có kết cấu giống như máy biến áp thường, nhưng dây quấn sơ cấp cónhiều vòng dây, quấn với cỡ dây nhỏ, đủ khả năng làm việc với điện áp cao thế

và dây quấn thứ cấp chỉ có ít vòng dây tương ứng với 100V để cấp điện chodụng cụ đo là vôn kế

Giữa hai dây quấn và toàn bộ dây quấn với vỏ máy được lót một lớp cáchđiện rất tốt

Toàn bộ máy biến áp được đặt trong thùng có chứa dầu biến thế, các đầudây sơ cấp A X được nối ra sứ cao thế, để nối vào lưới, đầu dây thứ cấp axđược nối ra sứ hạ thế để nối vào vôn mét.

Máy biến áp hàn hồ quang thường có điện áp không tải bằng 60 – 75 V vàđiện áp ở tải định mức bằng 30 V Công suất của máy biến áp hàn thông thườngvào khoảng 20 kVA nếu dùng cho hàn tự động thì có thể tới hàng 100 kVA

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp

Câu 2 Mô hình toán và sơ đồ thay thế máy biến áp

Câu 3 Thí nghiệm không tải và thí nghiệm ngắn mạch đối với máy biến áp.Câu 4 Cách xác định thông số máy biến áp bằng số liệu thí nghiệm

Câu 5 Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy biến dòng, máy biến áp đo lường.Câu 6 Tổ nối dây của máy biến áp ba pha: ý nghĩa, cách giải thích, biểu diễn.Câu 7 Phân tích ý nghĩa và điều kiện ghép máy biến áp làm việc song song.

BÀI 2 MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Mục tiêu:

- Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ

- Tính toán được các thông số của động cơ

- Vẽ được sơ đồ trải bộ dây

- Bảo dưỡng và sửa chữa được những hư hỏng thông thường của máy điệnkhông đồng bộ đảm bảo máy hoạt động tốt theo đúng tiêu chuẩn về điện

- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo

1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

1.1 Khái niệm

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

Sự khai thác nguồn năng lượng và nhu cầu biến đổi nguồn năng lượng, để

sử dụng cho hiệu quả người ta chế tạo ra máy điện không đồng bộ

Trong đó: Đ/C → dùng điện năng→ để biến thành cơ năng

M/F → dùng cơ năng→ để biến thành điện năng

1.2.Phân loại

Hình 2.1 Động cơ KĐB kiểu kín làm mát ngoài

Hình 2.2 Động cơ KĐB kiểu kín làm mát trong

- Theo kết cấu có: MĐ kiểu hở

MĐ Rôto dây quấn

- Theo số pha: Máy1 pha; 2 pha; 3 pha

- Theo cách khai thác năng lượng có: Động cơ điện và Máy phát điện

2 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

2.1 Cấu tạo

Hình 2.3 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ3 pha

1 Lõi thép stato 2.Dây quấn Stato 3 Nắp máy 4 Ổ bi 5 Trục máy

6 Hộp đầu cực 7 Lõi thép Rôto 8 Thân máy 9 Quạt gió làm mát 10.

- Lõi thép (Mạch từ)

Lõi thép làm nhiệm vụ dẫn từ do dòng điện từ dây quấn sinh ra và được cốđịnh với vỏ máy

Lõi thép được tạo nên bởi nhiều lá thép kỹ thuật có độ dày từ 0,35- 0,5

mm, bề mặt có tráng sơn cách điện và được ghép chặt lại dạng hình trụ rỗng,bên trong có xẻ rãnh theo yêu cầu công nghệ để đặt dây quấn

Hình (a) Lá thép Stato (b) Bộ Lõi thép Stato Hình 2.4 Hình dạng của lá thép và bộ lõi thép Stato

Đối với những máy điện công suất lớn các lá thép kỹ thuật điện được chianhỏ ra làm nhiều phần để tiện lợi cho việc ghép đồng thời cũng làm giảm nhỏđược dòng xoáy Bề mặt mỗi lá thép có phủ sơn cách điện để khi ép lại mạch

từ làm việc sẽ giảm nhỏ được tổn hao do dòng xoáy gây nên

- Dây quấn

Được làm bằng dây điện từ đồng hoặc nhôm có tiết diện tròn hoặc chữnhật, dây quấn được đặt trong các rãnh của lõi thép stato tuỳ theo kết cấu và

công suất của máy dây quấn sẽ được đấu nối với nhau theo một quy luật nhấtđịnh, song các đầu dây của các pha dây quấn được ký hiệu như sau:( hình 3.5)

Pha A: Đầu đầu ký hiệu là A đầu cuối là X

Một lá thép roto Rô to lồng sóc

Hình 2.6 Hình dạng lá thép và lõi thép Roto.

- Dây quấn

Có 2 loại dây quấn:

+ Dây quấn kiểu lồng sóc:(Roto lồng sóc)

Đây là loại dây quấn trong mỗi rãnh của lõi thép chỉ có 1 thanh dẫnbằng đồng hoặc bằng nhôm, đặt trực tiếp vào lõi thép không có cáchđiện, hai đầu các thanh dẫn được nối với 2 vòng ngắn mạch cùng chất,giống như 1 cái lồng thường gọi lồng sóc.( hình 3.7)

Đối với các máy điện công suất lớn để cải thiện tính năng mở máy,người ta còn chế tạo dây quấn kiểu rô to lồng sóc kép

Hình 2.7 Dây quấn Rô to lồng sóc

+Dây quấn kiểu bối dây (Rô to dây quấn)

Đây là loại dây quấn mà trong mỗi rãnh của lõi thép Rô to có nhiềuvòng dây được đặt cách điện với lõi thép.( hình 3.8)

Thông thường dây quấn 3 pha được nối chụm ba đầu dây pha theo sơ

đồ hình sao, ba đầu dây pha còn lại được nối ra 3 vành trượt bằng đồng,

để khép kín mạch qua hệ thống chổi than và biến trở khi làm việc

Hình 2.8 Cấu tạo chung máy điện KĐB rôto dây quấn

Trong đó: f1 là tần số của lưới điện

p là số đôi cực của máyThì từ trường này quét qua dây quấn nằm trên lõi thép Roto và cảm ứngtrong đó một suất điện động và dòng điện I2, và dòng điện này cũng sinh ra từtrường φ2 hợp với từ trường quay do Stato sinh ra tạo thành từ trường tổng nằmgiữa khe hở lõi thép Roto và Stato và tác dụng lên từng thanh dẫn có dòng điện

ở dây quấn Roto, sinh ra mô men; và tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc

độ quay của Roto n > Phản ánh chế độ làm việc của máy điện

Do n1 ≠ n, dùng khái niệm về hệ số trượt s: s%=

100

Khi trong lõi thép stato của Máy điện không đồng bộ tạo ra 1 từ trường

Trong đó: f1 là tần số của lưới điện

p là số đôi cực của máyThì từ trường này quét qua dây quấn nằm trên lõi thép Roto và cảm ứngtrong đó một suất điện động và dòng điện I2, và dòng điện này cũng sinh ra từtrường φ2 hợp với từ trường quay do Stato sinh ra tạo thành từ trường tổng nằmgiữa khe hở lõi thép Roto và Stato và tác dụng lên từng thanh dẫn có dòng điện

ở dây quấn Roto, sinh ra mô men; và tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc

độ quay của Roto n > Phản ánh chế độ làm việc của máy điện

Do n1 ≠ n, dùng khái niệm về hệ số trượt s: s%=

100

2.3 Các đại lượng định mức

Máy điện không đồng bộ có các đại lượng định mức đặc trưng cho điều kiện kỹthuật của máy Các trị số này do nhà máy thiết kế, chế tạo qui định và được ghitrên nhãn máy Máy điện không đồng bộ chủ yếu làm việc ở chế độ động cơnên trên nhãn máy chỉ ghi các trị số làm việc của chế đô động cơ ứng với tảiđịnh mức

-Công suất định mức ở đầu trục (công suất đầu ra) Pđm (kW, W) hoặc

Hp, 1Cv = 736 W (theo tiêu chuẩn Pháp); 1kW = 1,358 Cv 1Hp = 746 W (theotiêu chuẩn Anh)

-Dòng điện định mức Iđm (A)

-Điện áp dây định mức Uđm (V)

-Kiểu đấu sao hay tam giác

-Tốc độ quay định mức nđm

-Hiệu suất định mức ηđm

-Hệ số công suất định mức cosϕđm

2.4 Các chế độ làm việc của động cơ KĐB



theochiêù quay → từ trường gửi qua nó biến thiên làm sinh ra sức điện động cảmứng và dòng điện cảm ứng I2 được xác định theo quy tắc bàn tay phải, dòng I2nằm trong từ trường B



bị từ trường quay tác một lực F có chiều được xác địnhtheo quy tắc bàn tay trái, đó là lực điện từ: Fđt → Mq= Fđt D trên rôto làm rôto

quay Vậy điện năng đã biến thành cơ năng.

Chế độ động cơ điện của MĐKĐB

Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2:n2 = n1 – n

Khi rôto đứng yên (n=0), hệ số trượt s = 1; Khi rôto quay định mức s =0,02÷

0,06 Tốc độ động cơ là:

n = n1(1- s) =

) 1 (

60

s p

f × −

(vòng/ph)

Chế độ máy phát điện ( n > n1)

Nếu stato vẫn nối với lưới điện, nhưng trục rôto không nối với tải mà nốivới một động cơ sơ cấp thì dùng động cơ sơ cấp kéo rôto quay cùng chiều vớin1 và với tốc độ n lớn hơn tốc độ từ trường quay n1 Lúc đó chiều của từ trườngquay quét qua dây dẫn sẽ ngược lại Sức điện động và dòng điện trong dây dẫnrôto cùng đổi chiều nên chiều của mômen điện từ cũng ngược với chiều quayn1, nghĩa là ngược với chiều của rôto, nên đó là mômen hãm Máy đã biến cơnăng tác dụng lên động cơ do động cơ sơ cấp kéo thành điện năng cung cấp cho

lưới điện, nghĩa là máy điện làm việc ở chế độ máy phát.Như vậy, cơ năng đã được biến thành điện năng.

2.5 BIỂU ĐỒ NĂNG LƯỢNG VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

2.5.1 Biểu đồ năng lượng