Bài giảng môn Kỹ thuật điện – Chương 7: Máy điện không đồng bộ

Bài giảng môn Kỹ thuật điện – Chương 7: Máy điện không đồng bộ gồm có những nội dung chính sau: Khái niệm chung, cấu tạo, từ trường quay, nguyên lý làm việc, các phương trình mô tả động cơ không đồng bộ, qui đổi và sơ đồ thay thế, quá trình năng lượng, mômen quay và đặc tính cơ, các phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ 3 pha,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

2 n

= π

Chú ý: 3 dq AX, BY, CZ đối xứng

(lệch trong không gian 1200)

cuu duong than cong com

M ộ t s ố hình ả nh v ề ch ế t ạ o lõi thép Stato

cuu duong than cong com

Một số hình ảnh về dây quấn Stato

cuu duong than cong com

- Kết cấu đơn giản

- Không thay đổi được R2

Chổi thanH×nh vÏ l¸ thÐp stato vµ roto

cuu duong than cong com

M ộ t s ố hình ả nh v ề lõi thép roto

cuu duong than cong com

cuu duong than cong com

Động cơ KĐB tổng thể có cắt 1 phần 4

cuu duong than cong com

Động cơ KĐB dây quấn

cuu duong than cong com

Điều kiện: - Ít nhất có 2 dq lệch trong không gian- Dòng trong 2 dq lệch về thời gian

- Có 3 dq lệch trong không gian 1200

- Dòng trong 3 dq lệch về thời gian 1200

2 điều kiện thỏa mãn:

0 1 2 3 4 5 6 -1

-0.5

0 0.5 1

T¹i ωt 1

A

Y

BXC

CZ

*) Tính chất TTQ của ĐC 3 pha:

1 1

60fn

p

= [vg/ph]

- φ tong có biên độ không đổi TTQ tròn

Theo hình mô tả TT tổng: TT có 2 cực N-S (số đôi cực p = 1)Khi iS biến thiên 1 CK, φ tong quay được 1 vòng

φ

φ =Với Φ1f: Biên độ TT 1 pha

φ = φ

3 2

φ = φ

cuu duong than cong com

- Chiều quay TTQ:

Nếu đổi thứ tự pha của dòng điện trong 2 dq cho nhau

=> TT quay ngược lại

n1

Áp dụng để đổi chiều quay của ĐCKĐB

Theo hình vẽ mô tả, thứ tự dòng 3 pha A B C

Từ trường Φtong sẽ lần lượt theo trục pha A B C: n1theo chiều quay của kim đồng hồ

cuu duong than cong com

60f n

p

=

=> e2 => i2 (dq rotor luôn nối kín)

=> i2

T¸c dông gi÷a φ tong vµ i2

=> Fđt => Mđt => kéo Rotor quay với tốc độ

n cùng chiều với n 1 Độ lớn n < n1

=> cã TT quay

1 1

7.5 Các phương trình mô tả ĐC KĐB:

Tần số dòng điện SC và TC như nhau Tần số dòng rotor ≠ Tần số dòng stator

U2 = 0

U2 ≠ 0

Từ trường chính khép kín trong lõi thép Từ trường đi qua khe hở không khí

Dòng từ hóa Io nhỏ (từ trở nhỏ)

Dòng từ hóa Io lớn do có từ trở không khí lớn

So sánh giữa MBA và ĐC KĐB

cuu duong than cong com

1 Phương trình cân bằng điện:

Tương tự dq sơ cấp MBA:

E1 = 4,44f1 W1 kdq1 φ kdq1 < 1 : hệ số quấn rải dq stator

a PhÝa Stato:

n1n

(Viết cho 1 pha; các đại lượng pha)

cuu duong than cong com

1 dq1 1

e

2 2 dq 2

w k E

m w k

=

cuu duong than cong com

7.6 Qui đổi và sơ đồ thay thế:

Từ PTCBĐA phía R: 0 = −E. 2S− jX I2S .2− R I2 .2

- Mục đớch: Cú sơ đồ mạch điện chung giữa R và S (giống MBA)

việc nghiờn cứu được dễ dàng

- Điều kiện: Năng lượng trước và sau khi quy đổi khụng đổi

jX s

R I

E

' 2

' 2

1 s R

1 s R

7.7 Quá trình năng lượng

1 sR

R (R ) (X X )

s

=

luoi 1 1

10 20 30 40 50 60

- M ∼ U12

Với loại roto dq, có Rf để tăng Mm

khi cã Rf nèi tiÕp R2

0 10 20 30 40 50 60 0

500 1000

7.9 Các phương pháp mở máy ĐC KĐB 3 pha

1 Yêu cầu khi mở máy:

Gây tác hại lớn: - Sụt áp trên lưới điện, ảnh hưởng tới các phụ tải khác

- Phát nóng động cơ, giảm tuổi thọ, t mở máy lâu ĐC cháy

Giảm ImTăng Mm: Mm > Mtai; giảm t mở máyThiết bị mở máy đơn giản, hiệu quảcuu duong than cong com

UU

I k

=

Iml = I1 2

BA

I k

BA

I k

cuu duong than cong com

*) Dùng chuyển đổi ∆-Y

Khi ĐC làm việc: dq S đấu ∆

Khi mở máy bằng nối Y:

3 Đ/c roto dây quấn:

PP mở máy khi có Rf nối tiếp mạch roto

CD

Rf

1 mf

UI

Ngoài các PP giống ĐC roto lồng sóc

Theo đặc tính cơ khi có Rf nối tiếp mạch roto

Là PP duy nhất Mm

Im

Ưu điểm của ĐC dq

cuu duong than cong com

1 Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi số đôi cực p:

Trong thực tế SX, cần phải điều chỉnh n theo công nghệ

Để thay đổi p ta thay đổi cách nối dq S:

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0

Họ đặc tính cơ khi thay đổi p:

cuu duong than cong com

1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500

2 Điều chỉnh tốc độ bằng thay tần số f1:

- Khi thay đổi f1 ≠ fđm (50Hz) ĐC bị phát nóng

thay đổi f1 phải kết hợp với điều chỉnh U1

Ví dụ khi Mtai = const

Quy luật điều chỉnh f1, U1 phụ thuộc vào đặc tính cơ của tải

Quy luật đc:

1 1

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

3 Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi hệ số trượt s

R s

b- Tăng Rf nối tiếp mạch roto

7.11: Động cơ KĐB 1 pha

a- Cấu tạo

b- Đặc điểm về nguyên lý lv: U~1pha =>

Phân tích thành 2 TTQ, quay ngược

chiều nhau có cùng n1: φA & φB

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 -100

-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

* Dïng d©y quÊn phô

c Các phương pháp mở máy:

Zf tạo If lệch pha với IcThông thường sử dụng C

Động cơ điện dung làm việc Động cơ điện dung vừa có tụ

làm việc vừa có tụ mở máy

cuu duong than cong com