Bài giảng kỹ thuật điện tử chương 5 ĐHBK

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG CHƯƠNG 05 153 ĐỘNG CƠ KHÔNGĐỒNG BỘ PHA 5.1.TÔN ̉ G QUAN VỀ TỪ TRƯỜNG TRONG MẠCH TỪ CUA ̉ ĐỘNG CƠ ĐIỆN : Mạch từ động cảm ứng hay động không đồng pha gồm hai thành phần: Stator : phần đứng yên không quay Rotor: phần quay động Khi cho dòng điện qua dây quấn stator để tạo thành hệ thống đường sức từ trường hay từ thông mạch từ Hệ thống đường sức từ trường thỏa qui luật sau dây: Đường sức từ trường có hướng khép kín mạch từ Đường sức từ theo đường ngắn có từ trở nhỏ tập trung mạnh vật liệu dẫn từ Một hệ thống đường sức từ khép kín gọi múi đường sức Số múi đường sức với số cực từ hình thành động STATOR CỰC TỪ BẮC BƯỚC CỰC TỪ STATOR BẮC TỪ THÔNG TỪ THÔNG NAM ROTOR NAM BẮC MÔ HÌNH 2p = Số cực từ động (ký hiệu 2p), luôn số chẳn Các cực từ đối tính ln ln xếp liên tiếp xen kẻ khơng gian rotor stator Trong hình 5.1 trình bày phân bố đường sức từ trường dạng tổng quát.trên mạch từ động cơvới trường hợp 2p = cực 2p = cực MÔ HÌNH 2p = CỰC TỪ NAM HÌNH 5.1: Phân bố đường sức từ trường mạch từ DÂY QUẤN STATOR TỪ THÔNG CỰC TỪ BẮC TRUNG TÍNH HÌNH HỌC CỰC TỪ NAM STATOR HÌNH 5.2: Phân bố đường sức từ trường mạch từ startor động 2p = cực Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 154 Trong hình 5.2, ta hình dung rõ ràng dạng đường sức từ trường (hay từ thông) qua mạch từ mạch từ động có 2p = Từ thơng tạo mạch từ cuộn dây quấn stator cho dòng điện qua Quan sát hệ thống đường sức hình thành mạch từ ta rút nhận xét sau: Tại mặt cực từ có đường sức hướng mặt cực từ Bắc Tại mặt cực từ có đường sức hướng vào mặt cực từ Nam Đường sức từ trường tập trung mạnh mặt cực từ Đường thẳng nối liền tâm mặt cực từ (trong kết cấu 2p = 2) gọi trục cực từ ] Đường thẳng vng góc với trục cục từ gọi đường trung tính hình học ] ] ] ] 5.1.1.PHÂN BỐ TỪ TRƯỜNG TRONG KHÔNG GIAN : Muốn hiểu rõ phân bố từ thông khỏang khe hở khơng khí rotor stator, ta khai triển kết cấu hình 5.2 từ dạng khơng gian đưa dạng khai triển mặt phằng xem hình 5.3 Theo điện từ học, vị trí đường sức tập trung dầy đặc, mật độ đường sức từ trường phân bố tăng cao, từ cảm B có giá trị cao Ngược lại vị trí ĐƯỜNG SỨC TỪ TRƯỜNG PHÂN BỐ THƯA THỚT, từ cảm B có giá trị thấp Tương tự, vị trí khơng có đường sức từ qua, từ cảm có giá trị B = Tuy nhiên để phân biệt tính chất cực từ Bắc Nam kết cấu mạch từ, ta qui ước sau : Tại cực Bắc qui ước giá trị B > Tại cực Nam qui ước giá trị B < HÌNH 5.3: Phân bố từ trườngmột cặp cực từ theo vị trí khơng gian, dạng khai triển mặt phẳng Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 155 Trong hình 5.3, trình bày đồ thị (hay đường biểu diển) mô tả giá trị tức thởi từ cảm B vị trí khơng gian cặp cực từ Tùy thuộc vào phân bố hệ thống đường sức, giá trị B thay đổi theo vị trí Trong thiết kế máy điện, người ta thường tính B tóan độ rộng bước cực theo khỏang hở khơng khí rotor stator để có phân bố từ thơng (hay x Bm B Bm cos từ cảm) theo dạng sin x không gian Biểu thức mô tả, x phân bố từ cảm theo dạng sin khơng gian trình Khỏa ng mở rộn g cực từ bày theo quan hệ (5.1) với vị trí trục tọa độ chuẩn phân bố từ cảm dạng sin trình bày theo hình 5.4 HÌNH 5.4: Phân bố từ cảm dạng sin khơng gian B Bm.cos x (5.1) Trong : ] Bm : biên độ cực đại từ cảm B ] : bước cực từ, hay khỏang mở rộng cực từ (tương ứng phạm vi góc điện 180o theo vị trí khơng gian) ] x : tọa độ vị trí khảo sát khơng gian 5.1.2 TỪ TRƯỜNG ĐẬP MẠCH : Theo nội dung phân tích mục 5.1.1,ta ý trường hợp sau: Khi cấp dòng chiều vào dây quấn stator, phân bố từ cảm khe hở khơng khí (giữa rotor stator ) có dạng sin vị trí không gian tương ứng với độ lớn giá trị dòng điện cấp vqào dây quấn Điều cần nhớ là: phân bố từ cảm không gian không phụ thuộc biến số thời gian t mà phụ thuộc vào biến số vị trí x Khi cấp dịng điện xoay chiều hình sin vào dây quấn stator, giá trị dịng tức thời hình sin thay đổi theo thời điểm khảo sát (biên độ dòng điện biến thiên theo biến số thời gian) Phân bố từ cảm không gian có biên độ thay đổi theo thời điểm khảo sát, phải đảm bảo qui tắc phân bố sin theo vị trí khơng gian Giả sử , biểu thức tức thời dịng điện có dạng sau : i t Im.sin t (5.2) Vì biên độ từ cảm B từ thông tỉ lệ thuận với dòng điện i, nên biên độ Bm (5.1) thay đổi theo thời gian t (phụ thuộc thời điểm khảo sát) Chúng ta viết lại biểu thức phân bố từ cảm B theo vị trí theo thời điểm khảo sát (5.3) B t,x Bm sin t cos x (5.3) Tóm lại cấp dịng hình sin vào dây quấn stator, từ trường nhận khe hở khơng khí hàm theo hai biến số x (vị trí khơng gian) t (biến số thời gian) Nói cách khác, phân bố từ cảm khe hở khơng khí có dạng sin không gian biên độ biến thiện theo qui luật sin thời gian Từ trường phân bố theo qui luật gọi từ trường đập mạch Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 156 TUCAMB Để hiểu rõ tính chất ý nghĩa hình học từ trường đập mạch, khảo sát hình 5.5, ta thay đổi thơng số quan hệ (5.3) theo thời điểm ; vẽ dạng phân bố từ cảm B theo vị trí khơng gian (theo biến x) Các thời điểm khảo sát chọn trước tính tóan sau : 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 0.52 1.04 1.56 2.08 2.6 3.12 3.64 4.16 4.68 5.2 5.72 6.24 6.76 VI TRI X HÌNH 5.5: Các đường biểu diển biên độ từ cảm B (phân bố từ trường) theo vị trí khơng gian, thời gian thay đổi (Hình vẽ mơ tả biến đổi phân bố từ cảm thời gian wt biến đổi ) ] Khi t 0, B Bm sin cos ] Khi t , B Bm.sin ] Khi t , B Bm sin ] Khi t ] Khi t ] Khi ] Khi 6 cos cos B Bm sin , B Bm.sin t , B Bm sin cos t , B Bm sin cos 2 (đường hình 5.5) Bm x Bm x cos x (đường hình 5.5) .x cos (đường hình 5.5) , cos cos Bm x x x cos Bm.cos x (đường hình 5.5) (đường hình 5.5) x x (đường hình 5.5) Bm cos x (đường hình 3.5) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 160 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG HÌNH 5.13: cấu tạo động khơng đồng pha, rotor lồng sóc 5.3.KHÁI NIỆM VỀ TỪ TRƯỜNG QUAY TRÒN: Để hình dung hiểu từ trường quay, xem hình 5.14; với nam châm vĩnh cửu hình chữ U đặt trục thằng Khi ý đến khoảng không gian hai cực Bắc Nam nam châm, biểu diễn hướng đường sức từ trường không gian vector cảm ứng từ B Khi quay tròn nam châm quanh trục, vector B quay tròn chiều quay tốc độ với trục quay Hình ảnh vector B quay trịn khơng gian cho ta hình tượng đơn giản từ trường quay trịn Muốn hình thành từ trường quay trịn động không đồng ba pha, ta cần điều kiện sau : HÌNH 5.14: Hình ảnh từ trường quay trịn quay nam châm vĩnh cửu quanh trục đứng đơi 120o Trên stator bố trí dây quấn độc lập Ba dây lắp đặt lệch vị trí khơng gian Cấp dịng điện xoay chiều lệch pha thời gian đôi 120o vào dây Điều kiện bố trí lệch vị trí khơng gian dây quấn thực trình chế tạo, quấn dây stator Với ba dây quấn chế tạo giống hệt số liệu, ta xem ba dây tải pha cân Muốn tạo dịng điện hình sin lệch pha thời gian đôi 120o qua ba dây, cần đấu dây theo dạng hình Y hay ; sau cấp nguồn ba pha vào hệ thống dây quấn sau đấu nối Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 158 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG HÌNH 5.8: Dây quấn stator sau quấn hịan chỉnh HÌNH 5.9: Rotor lồng sóc Trên vành ngắn mạch người ta thường đức thêm cánh khuấy để trộn gió , giải nhiệt cho động q trình vận hành Ngịai lợi dụng cánh khuấy để thêm đối trọng cân động cho rotor trình quay Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 159 HÌNH 5.10: Rotor gia công tiện láng bề mặt sau ghi ép trục vào rotor HÌNH 5.11: Rotor dây quấn công suất lớn sau gia công quấn dây Với rotor dây quấn, nguời ta quấn dây rảnh rotor, dây quấn bao gồm dây pha độc lập (bố trí tương tự dây quấn stator Dây quấn rotor đấu thành hình Y, tịan đầu dây dây quấn rotor nối đến vành trượt bố trí trục rotor Khi vận hành động cơ, ta phải dùng chổi than để nối tắt vành trượt với nhau, hay nối vành trượt đến đầu biến trở đấu Y bố trí bên ngịai HÌNH 5.12: Rotor dây quấn cơng suất nhỏ với vành trượt Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 160 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG HÌNH 5.13: cấu tạo động không đồng pha, rotor lồng sóc 5.3.KHÁI NIỆM VỀ TỪ TRƯỜNG QUAY TRÒN: Để hình dung hiểu từ trường quay, xem hình 5.14; với nam châm vĩnh cửu hình chữ U đặt trục thằng Khi ý đến khoảng không gian hai cực Bắc Nam nam châm, biểu diễn hướng đường sức từ trường không gian vector cảm ứng từ B Khi quay tròn nam châm quanh trục, vector B quay tròn chiều quay tốc độ với trục quay Hình ảnh vector B quay trịn khơng gian cho ta hình tượng đơn giản từ trường quay tròn Muốn hình thành từ trường quay trịn động khơng đồng ba pha, ta cần điều kiện sau : HÌNH 5.14: Hình ảnh từ trường quay trịn quay nam châm vĩnh cửu quanh trục đứng đôi 120o Trên stator bố trí dây quấn độc lập Ba dây lắp đặt lệch vị trí khơng gian Cấp dịng điện xoay chiều lệch pha thời gian đôi 120o vào dây Điều kiện bố trí lệch vị trí khơng gian dây quấn thực trình chế tạo, quấn dây stator Với ba dây quấn chế tạo giống hệt số liệu, ta xem ba dây tải pha cân Muốn tạo dịng điện hình sin lệch pha thời gian đôi 120o qua ba dây, cần đấu dây theo dạng hình Y hay ; sau cấp nguồn ba pha vào hệ thống dây quấn sau đấu nối Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 161 Áp dụng kết vừa khảo sát mục 5.2; ta có nhận xét sau: Từ trường tạo pha dây quấn từ trường đập mạch Do vị trí bố trí khơng gian dịng điện qua dây lệch pha thời gian với nhau, thời điểm khảo sát từ trường tạo ba dây có giá trị cực đại, từ trường hình thành hai dây cịn lại khơng đạt giá trị cực đại Từ trường tổng hợp từ ba từ trường đập mạch (tạo ba dây quấn) từ trường quay tròn Chúng ta khảo sát từ trường tổng hợp theo hai phương pháp sau: PHƯƠNG PHÁP 1: áp dụng phương pháp tóan học tổng hợp từ trường đập mạch để tìm biểu thức cho từ trường tổng hợp, chứng minh từ trường tổng có dạng quay trịn Sau vẽ dạng từ trường tổng hợp thời gian thay đổi PHƯƠNG PHÁP 2: áp dụng phương pháp tổng hợp vector xác định từ trường tổng thời điểm liên tiếp 5.3.1 PHƯƠNG PHÁP : (ÁP DỤNG GIẢI TÍCH KHẢO SÁT TỪ TRƯỜNG QUAY) Trong hình 5.15 ba dây stator lệch vị trí khơng gian 1200; dây đấu Y cấp nguồn áp ba pha thứ tự thuận dây quấn Với hệ thống nguồn ba pha thứ tự thuận biểu thức tức thời dòng điện qua dây quấn : iA t Im sin( t) iB t Im.sin( t 120O ) iC t Im.sin( t 240 O ) (5.4) Chọn trục vị trí khơng gian chuẩn trục dây AX , từ trường đập mạch tạo nên dây có dịng i A qua là: BA t, x Bm.sin t cos x (5.5) HÌNH 5.15 Đối với dây BY,do bố trí lệch khơng gian so với dây AX góc 120o , đồng thời cho dòng điện iB qua, từ trường đập mạch có dạng sau: BB t, x Bm sin t 120o cos x 120o (5.6) Xét tương tự cho dây CZ, ta nhận từ trường đập mạch dây tạo ( cho dòng iC qua): BC t, x Bm.sin t 240o cos x 240o (5.7) Gọi B từ trường tổng hợp từ từ trường đập mạch thành phần : B t, x BA t, x BB t,x BC t, x (5.8) Muốn xác định biểu thức giải tích B ta áp dụng công thức biến đổi lượng giác sinp.cosq sin(p q) sin(p q) để biến đổi quan hệ (5.5); (5.6) (5.7) tổng hợp Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 164 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG i A = 0,5 I m A A BA C B BC i C = 0,5 I m BC BB BB C TỪ TRƯỜNG TỔNG BA B -Im iB= t TỪ TRƯỜNG TỔNG TẠI LÚC B iA= Im A A BA BC C BB BC C B B - 0,5.I m iC= BB BA - 0,5.I m iB= B t TỪ TRƯỜNG TỔNG TẠI LÚC TỪ TRƯỜNG TỔNG A A i A = 0.5I m BA i B = 0,5.I m BB BC BB C C B B iC= TỪ TRƯỜNG TỔNG -Im t TỪ TRƯỜNG TỔNG TẠI LÚC HÌNH 5.18: Khảo sát từ trường quay thời điểm: t , t 6 B , t BC BA Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 172 Phương trình cân áp phía rotor (khi rotor quay): E2s (R2 j.X t2s ) I2 (Rotor quay, tần số f2 ) (5.33) THÍ DỤ 5.2: Với động thí dụ 5.1, xác định tần số phía rotor động tải định mức GIẢI Với hệ số trượt động lúc mang tải định mức s = 0,05 ; áp dụng quan hệ (5.30) suy tần số phía rotor lúc tải định mức f2 s.f1 (Khi rotor ñang quay) f2 0, 05 50 2,5 Hz 5.5.3 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG DỊNG ĐIỆN : 5.5.3.1.TỐC ĐỘ TỪ TRƯỜNG QUAY STATOR VÀ TỪ TRƯỜNG QUAY ROTOR KHI ĐỘNG CƠ QUAY: Khi bố trí stator dây quấn ba pha cấp dòng điện pha có tần số f1 vào dây quấn, từ trường quay có tốc độ quay n1 60 f1 Dưới tác dụng từ trường quay, rotor quay p theo chiều với từ trường quay, tốc độ quay rotor n2 = n1(1 s ) ; tần số dòng điện rotor f2 s.f1 Với động rotor lồng sóc (dạng rotor có dây quấn nhiều pha) ; có dịng cảm ứng qua dây quấn rotor, rotor hình thành từ trường quay tròn với vận tốc quay nr Vận tốc từ trường quay tạo rotor tỉ lệ thuận với tần số rotor tỉ lệ nghịch với số đôi cực tạo dây quấn rotor Áp dụng quan hệ (3.15) ta suy tốc độ quay từ trường quay hình thành rotor nr nr 60.f2 p s.n1 60 s.f1 p s 60 f1 p (5.34) Khi rotor quay vói vận tốc n2 mang theo từ trường quay tạo rotor có vận tốc nr , suy vận tốc từ trường quay tạo dây quấn rotor so tương tốc độ từ trường quay tạo dây quấn stator (n2 + nr) Suy ra: n2 n2 nr nr n1.(1 s) n1 s.n1 (5.35) Tóm lại : Vận tốc từ trường quay (tạo dây quấn stator) tốc độ từ trường quay (tạo dây quấn rotor) 5.5.3.2.PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG DÒNG (KHI ĐỘNG CƠ ĐANG QUAY): Lý luận tương tự khảo sát nguyên lý máy biến áp; từ trường (hay từ thông) quay stator tạo sức từ động stator có dịng pha qua pha dây quấn stator Khi rotor mang tải, dòng điện qua dây quấn rotor hình thành sức từ động rotor có tínhchất đối kháng với sức từ động stator Hiện tượng đối kháng cân đảm bảo sức từ động tổng luôn không đổi với sức từ động hình thành dây quấn stator lúc không tải Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Gọi: 173 N1kdq1.I1 : sức từ động tạo pha dây quấn stator (khi động mang tải) N2kdq2.I2 : sức từ động tạo pha dây quấn rotor (khi mang tải) N1kdq1.I10 : sức từ động tạo pha dây quấn stator (khi khơng tải) Ta có : N1.Kdq1 I1 N2 Kdq2 I2 N1.Kdq1 I10 (5.36) 5.6.MẠCH ĐIỆN TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ: R1 + j.X t1 I10 - I1 V1 E1 I C Im RC j.X m + I2 ROTOR QUAY E2 s n2 s - + - j.X t2s R2 TỪ TRƯỜNG QUAY MẠCH STATOR TẦN SỐ f1 MẠCH ROTOR TẦN SOÁ f2 HÌNH 5.26: Mạch tương đương pha lúc rotor quay R1 + j.X t1 I10 - I1 V1 E1 I C Im RC j.X m + E2 I2 ROTOR ĐỨNG YÊN - + - MẠCH STATOR TẦN SỐ f1 j.X t2 R2 TỪ TRƯỜNG QUAY n2 s MẠCH ROTOR TẦN SỐ f1 HÌNH 5.27: Mạch tương đương pha lúc rotor đứng yên Thực trình khảo sát tương tự thực khảo sát mạch tương đương máy biến áp Mạch tương đương pha động quay thỏa phương trình cân áp (5.26) có ý đến tổn hao lỏi thép dịng xóay chu trình từ trễ tạo trình bày hình 5.26 Hình 5.27 trình bày mạch tương đương pha động rotor đứng yên Tại trạng thái tần số phía rotor stator Trong thực tế trạng thái xãy thời điểm động khởi động hay rotor mang tải có momen tải lớn so với momen trục động làm rotor bị ghìm đứng yên khơng quay Muốn qui đổi mạch rotor phía stator để đơn giản tác động từ trường quay lên rotor tương tự mạch qui đổi thực cho máy biến áp, ta cần thực lượt qui đổi Qui đổi mạch rotor từ tần số f2 sang tần số f1, (nói cách khác qui đổi thông số mạch rotor lúc quay thành thông số khác tương đương lúc rotor đứng yên) Khi qui đổi mạch rotor sang tần số f1, qui đổi rotor stator 5.6.1 QUI ĐỔI MẠCH ROTOR TỪ TẦN SỐ f2 SANG TẦN SỐ f1: Phương trình cân áp phía rotor lúc quay ứng với tần số f2 thỏa quan hệ (5.33) E2 s (R2 j.X t2 s ) I2 (Rotor ñang quay, tần số f2 ) Thay quan hệ (5.31) , (5.32) vào quan hệ (5.33) ta suy : s.E2 (R2 j.s.X t2 ) I (5.37) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 174 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Chia hai vế quan hệ (5.37) cho s, ta được: E2 R1 + ( R2 j.Xt2 ) I2 s j.X t1 V1 I10 + I C Im RC j.Xm E1 E2 R2 I2 S ROTOR QUAY MẠCH STATOR TẦN SỐ f1 n2 s - + - j.X t2 TỪ TRƯỜNG QUAY - I1 (5.38) Từ quan hệ (5.38) cho thấy thông số mạch rotor qui đổi tần số f1, mạch điện tương đương động lúc trình bày hình 5.28 MẠCH ROTOR TẦN SỐ f1 HÌNH 5.28 : Mạch tương đương pha lúc rotor quay tần số rotor qui f1 5.6.2 QUI ĐỔI MẠCH ROTOR VỀ STATOR : Sau qui đổi mạch rotor từ tần số f2 sang tần số f1 , muốn qui đổi mạch rotor phía stator, ta vào phương trình cân áp dịng (5.25), (5.27) (5.38) Phương pháp sở qui đổi thực tương tự trình bày máy biến áp Căn vào biểu thức sức điện động hiệu dụng pha dây quấn phía stator rotor suy tỉ số biến đổi Kbd sau : Kbd E1 E2 4, 44.f1.N1.Kdq1 4, 44.f1.N2 Kdq2 m m N1.Kdq1 N2.K dq2 (5.39) Từ (5.36) suy : I1 N2 Kdq2 N1.Kdq1 I2 I10 Đặt : N2 Kdq2 I'2 N1.Kdq1 I2 Kbd I2 (5.40) Đặt : E'2 Kbd E2 (5.41) Từ quan hệ (5.38), nhân vế cho Kbd suy : Kba.E2 Kba.( Kba.E2 Kba R2 s ( j.X t2 ).I R2 s j.X t2 ) I'2 Kba (5.42) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 175 Đặt R'2 (Kbd )2 R2 (5.43) X't2 (K bd )2 X t2 (5.43) Các quan hệ (5.40) (5.42) viết lại sau: E1 E '2 I I'2 R1 + ( R'2 s (5.54) R'2 S I10 - V1 E1 - + (5.43) I10 j.X t1 I1 j.X't2 ).I'2 I C Im RC j.X m - j.X 't2 I'2 Căn vào quan hệ (5.26) , (5.43) (5.54) suy mạch tương đương pha dạng xác qui đổi rotor stator theo hình 5.29 E'2 + HÌNH 5.29: Mạch tương đương xác pha qui đổi rotor vế stator 5.6.3 Ý NGHĨA VẬT LÝ CỦA R'2 s : Muốn hiểu rõ ý nghĩa thông số tách phần tử thành hai thành phần : R'2 s R'2 s R'2 s (5.55) Trong (5.55), thành phần phân tích mang ý nghĩa sau : R1 + I1 R'2 j.X t1 - V1 E1 - + I10 I C Im RC j.X m j.X 't2 - I'2 E'2 s R '2 s + R’ : điện trở dây quấn rotor qui stator s R'2 : đặc s trưng cho hữu ích trục động Mạch tương đương hình 5.29 vẽ lại theo hình 5.30 HÌNH 5.30: Mạch tương đương xác pha qui đổi rotor vế stator Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 176 5.7 GIẢN ĐỒ PHÂN BỐ NĂNG LƯỢNG – HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ: STATOR ROTOR P1 P1 P2 Pcơ Pđt CÔNG SUẤT ĐIỆN Pmq CÔNG SUẤT CƠ RA CÔNG SUẤT CƠ CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ (ĐÃ TRỪ MA SÁT CƠ) CẤP VÀO STATOR TỔN HAO ĐỒNG ROTOR Pth Pmq Pj2 TỔN HAO ĐỒNG STATOR TỔN HAO THÉP TỔN HAO MA SÁT CƠ Pj1 P2 HÌNH 5.31: Giản đồ phân bố lượng động không đồng Từ mạch điện tương đương hình 5.30 suy thành phần cơng suất từ dòng lượng cấp vào động sau: CÔNG SUẤT ĐIỆN CUNG CẤP VÀO ĐỘNG CƠ (THÔNG QUA DÂY QUẤN STATOR): P1 3.V1.I1.cos Pth 3.RC.I2C (5.56) Trong : V1 : điện áp pha cấp vào pha dây quấn stator I1 : dòng qua pha dây quấn stator cos : hệ số công suất pha dây quấn stator TỔN HAO THÉP (5.57) TỔN HAO TRÊN DÂY QUẤN STATOR (TỔN HAO ĐỒNG STATOR): Pj1 3.R1.I12 (5.58) CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ CHUYỂN TỪ STATOR SANG ROTOR: Pđiện từ Pđiện từ P1 (Pth r2' s Pj1 ) I'22 r2 s (5.59) I22 TỔN HAO TRÊN DÂY QUẤN ROTOR (TỔN HAO ĐỒNG ROTOR): Pj2 3.R'2 I'22 R2.I22 (5.60) CÔNG SUẤT CƠ TRÊN TRỤC CỦA ĐỘNG CƠ (CHƯA TRỪ ĐI TỔN HAO MA SÁT CƠ QUẠT GIĨ) Pcơ 3.R'2 s I'22 s 3.R2 s I2 s (5.61) CÔNG SUẤT CƠ RA TRÊN TRỤC ĐỘNG CƠ (ĐÃTRỪ TỔN HAO MA SÁT CƠ QUẠT GIĨ) Trong trường hợp có tính đến tổn hao ma sát khí ổ bi, quạt gió công suất thực trục động P2 , ta có: P2 Pcơ Pma sát (5.62) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 177 Hiệu suất động không đồng xác định theo quan hệ sau : P2 P2 P1 P2 (Pth Pj1 Pj2 (5.63) Pmq ) Khi khảo sát phân bố lượng phía rotor ta cần ý thêm mối quan hệ thành phần công suất : Pđiện từ , Pj2 Pcơ Từ (5.59), (5.60) (5.61) suy quan hệ sau: Pđiệntừ Pj2 Pcơ (5.64) Pj2 s.Pđiện từ (5.65) Pcơ (1 s).Pđiệntừ (5.66) THÍ DỤ 5.3: Cho động khơng đồng ba pha: 100HP có 2p = cực, tần số nguồn điện cấp vào động f = 50Hz, tốc độ định mức 1445 vòng/phút Cho 1HP 750W , biết tổn hao ma sát 900 W, tổn hao thép 4200 W, tổn hao đồng stator 2700 W ; xác định hiệu suất động cơ, GIẢI Áp dụng quan hệ trình bày giản đồ phân bố lượng, xác định thành phần công suất động tải định mức : Công suất hữu ích trục động (đã trừ ma sát ): P2 100.750 75.000W Công suất : Pcơ P2 Pma sát 75.000 75.900 W 900 Tốc độ đồng động cơ: n1 60 f1 60.50 p 1500 vòng / phút Độ trượt động cơ, lúc mang tải định mức: s n2 n1 1445 1500 0, 03667 Công suất điện từ chuyển từ stator sang rotor : Pđiệntừ Pcô (1-s) 75.900 0.03667 78.788, 93W Công suất điện cấp vào động : P1 Pđiệntừ Pj1 P1 85.688, 93W Ptheùp 78.788, 93 2.700 4.200 Hiệu suất động : P2 P1 75.000 85.688, 93 0, 87525 87, 53% Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 178 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 5.8 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ: 5.8.1 BIỂU THỨC TỔNG QUÁT CỦA MOMEN: Momen hiểu lượng cấp cho vật để vật thực chuyển động quay quanh trục góc rad Với động điện, gọi P2 công suất cấp đến trục động quay với vận tốc n2 ; M momen trục động vận tốc quay góc; ta có định nghĩa momen sau: M P2 P2 (5.67) n2 Trong đơn vị đại lượng là: voøng Trong trường hợp đơn vị đo n2 M 60.P2 9, 55 n2 P2 W ; voøng n2 s ; M Nm quan hệ (5.67) viết lại sau: phuùt P2 (5.68) n2 THÍ DỤ 5.4: Với động khơng đồng ba pha: 100HP có tốc độ định mức 1445 vịng/phút HP = 746W ; lúc tải định mức momen định mức trục động là: M 9, 55 100 746 1445 493 Nm 5.8.2 MOMEN CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ : Khi xem tổn hao ma sát không đáng kể, Momen trục động xác định theo quan hệ sau : M2 3R'2 9, 55 Pcô 9, 55 9, 55 Pcô 9, 55.3 n2 s I'2 s (5.69) n2 Ta viết lại sau: M2 n2 R'2 s I'22 s n2 (5.70) Theo định nghĩa hệ số trượt ta có: n2 n1 s s n2 Hay: n1 (5.71) Thế quan hệ (5.71) vào (5.70), suy ra: M2 9, 55 Pcơ n2 9,55 R'2 s n1 I'22 9,55 Pđiện từ n1 (5.71) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 179 Tóm lại 9, 55 Pcơ n2 9,55 Pđiệntừ (5.72) n1 Nếu đặt Momemen điện từ thỏa quan hệ sau: Mđiện tư 9, 55 Pđiện từ n1 9, 55 R '2 s I'22 (5.73) n1 Từ quan hệ (5.69), (5.72) (5.73) suy M2 = Mđiện từ tổn hao ma sát không đáng kể Một nguyên nhân dùng giải thích lý cần xây dựng quan hệ (5.73) trình bày sau Tại lúc động khởi động (hay mở máy) ta có tốc độ động n2 = ; nên hệ số trượt lúc mở máy s = Khi giá trị vào quan hệ (5.69) ta xác định giá trị momen lúc khởi động quan hệ có dạng vơ định Do quan hệ (5.73) tìm ta xác định giá trị momen mở máy dựa vào biểu thức momen điện từ 5.8.3 BIỂU THỨC TÍNH GẦN ĐÚNG CỦA MOMEN ĐIỆN TỪ : I1 R1 + I10 V1 IC Im RC j.Xm R '2 j.X t1 S I'2 HÌNH 5.31 : Mạch tương đương pha dạng gần j.X 't2 Với quan hệ (5.73) cần xác định momen điện từ điểm làm việc động môt tốc độ định trước hay độ trượt viết trước, ta dựa vào mạch tương đương theo hình 5.29 hay 5.30 Tuy nhiên số trường hợp cần xác định định tính đặc tính động ta áp dụng mạch tương đương pha dạng gần qui đổi rotor stator theo hình 5.31 với giả thiết sau: Xem Tổn hao thép độc lập với tải kéo trục động Xem Tổn hao thép phụ thuộc điện áp nguồn cấp vào động Tương tự trường hợp máy biến áp, ta đặt đại lượng sau: Rn R1 Xn X t1 Zn Rn2 R'2 (5.74) X 't2 (5.75) Xn2 (5.76) Rn : thànhh phần điện trở ngắn mạch ; Xn : thànhh phần điện kháng ngắn mạch Zn : tổng trở ngắn mạch mạch tương đương pha Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 180 Từ mạch tương đương hình 5.31, suy : V1 I'2 R1 R'2 (5.77) Xn2 s Biểu thức xác định momen điện từ xác định sau : Mđiện tư 9, 55.3.V12 n1 R'2 s R'2 R1 (5.78) Xn2 s 5.8.4 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ : Đặc tính động đồ thị hay đường biểu diễn trình bày quan hệ momen theo tốc độ quay Đối với động khơng đồng độ trượt s phụ thuộc vào tốc độ quay n2 rotor, nên xem đặc tính quan hệ hàm momen quay theo biến số độ trượt s Khi xem thông số phần tử mạch tương đương động số; áp pha nguồn V1 cấp vào stator không thay đổi giá trị ; ta khào sát hàm momen điện từ theo độ trượt s từ suy đồ thị đặc tính MIỀN XÁC ĐỊNH q q q Khi rotor đứng yên , thời điểm động bắt đầu khởi động , ta có n2 = , suy s = Khi rotor quay không tải, tốc độ quay xấp xỉ tốc độ từ trường quay n2 n1 , giá trị s Miền xác định s (0,1] ĐẠO HÀM u Hàm momen điện từ theo độ trượt s có dạng , với u v Suy : dMdt ds vu' uv ' v2 vu' uv ' vu' uv ' vu' uv ' R'2 s ; v R1 R'2 s X n2 Ta cần quan tâm đến tử số đạo hàm, ta có: R '2 s2 R '2 s2 R '2 s2 R1 R1 R12 R'2 s R'2 s Xn2 s Xn2 R'2 Xn2 R'2 R '2 s R1 R1 R '2 s R'2 s2 R'2 s s Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Đạo hàm dMdt vu' uv ' ds v sth R12 181 R'2 Xn2 Suy , momen đạt cực trị s R'2 R12 (5.79) X2n Giá trị độ trượt lúc momen đạt cực trị gọi độ trượt tới hạn Xét dấu đạo hàm, suy điểm cực trị cực đại Giá trị cực đại momen xác định sau: Mmax 9, 55.3.V12 n1 R1 R12 (5.80) X 2n M Từ quan hệ (5.78) thay giá trị độ trượt s = suy giá trị momen lúc n2 = giá trị momen động lúc khởi động M max M mm 0.1 s th 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 s Momen khởi động hay momen mở máy Mmm xác định theo quan hệ (5.81) HÌNH 5.32 : Đặc tính động không đồng Mmm 9, 55.3.V12 n1 R'2 Rn2 Xn2 (5.81) THÍ DỤ 5.5: Cho động khơng đồng pha , rotor lồng sóc nhà sản xuất CROMPTON GREAVES (Anh quốc) loại TEFC; cách điện cấp F có thơng số sau: Cơng suất định mức động cơ: Pđm = 55 KW Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ) Tốc độ định mức động : nđm = 980 vòng/phút Hiệu suất định mức : đm = 93,5% Hệ số công suất lúc tải định mức: cos đm = 0,86 Bội số dòng điện mở máy động mI = Khi cấp nguồn áp pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định: Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 182 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 1./ Tần số rotor 2./ Dòng điện định mức cấp vào stator động 3./ Công suất điện từ biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao động ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao 4./ Tổn hao đồng rotor stator suy điện trở pha dây quấn stator GỈAI: TẦN SỐ CỦA ROTOR KHI TẢI ĐỊNH MỨC: Đơng có tốc độ định mức nđm = 980 vòng/phút ; vận hành tần số f = 50Hz ; suy số cực động 2p = cực tốc độ đồng n1 = 1000 vòng/phút Hệ số trượt định mức động : s n1 nđm Idây 1000 980 1000 n1 0, 02 Ipha Tần số dòng điện rotor lúc tải định mức : f2 s.f1 0, 02.50 1Hz Vdaây = 380 V DỊNG ĐIỆN ĐỊNH MỨC ĐỘNG CƠ: Dịng định mức từ nguồn cấp vào động lúc tải định mức xác định theo quan hệ sau (khi cấp nguồn áp pha với áp dây 380V vào dây quấn stator đấu theo sơ đồ D) Pđm Iđm dây 3Vñm 55000 cos ñm 380 0,935 0, 86 ñm 103, 92A Dòng pha định mức qua dây quấn lúc tải định mức là: Iñmpha Iñm 103, 92 59, 99 60 A 3 CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ CHUYỂN TỪ STATOR SANG ROTOR: Tổng tổn hao động cơ: Tổnhao Pđiện Pđm Tổnhao 55000 Pđm 0, 935 Pñm Pñm 1 3823, 53W Từ điều kiện, tổng tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 5% giá trị tổng tổn hao, suy ra: Pmq 15% Tổnhao 0, 15 3823, 53 573, 53W Cơng suất (khi chưa trừ ma sát cơ): Pcơ Pđm Pmq 55000 573, 53 55573, 53 W Tại tải định mức, ta có hệ số trượt s = 0,02 ; từ suy cơng suất điện từ cấp vào rotor: Pdt Pcô s 55573, 53 0, 02 56707, 68 56708 W Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 183 TỔN HAO TRÊN DÂY QUẤN TẠI TẢI ĐỊNH MỨC – ĐIỆN TRỞ PHA DÂY QUẤN STATOR: Tại tải định mức ứng với hệ số trượt định mức sđm = 0,02; ta xác định tổn hao dây quấn rotor theo quan hệ sau: s.Pcô Pj2 s.Pñt Pj2 0, 02 56707, 68 s 1134,15 W Vì tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao, ta suy : Pthép 25% Tổnhao 0,25 3823, 53 955,88 956 W Tổn hao dây quấn stator: Toånhao Pj1 Pj1 Pthép Tổnhao 3823, 53 Pj1 Pthép 955, 88 Pj2 Pj2 Pmq Pmq 1124, 15 573, 53 1169, 97 1170W Điện trở pha dây quấn stator: R1 Pj1 1170 3.Idmpha 3.602 0,1083 Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 184 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG BÀI TẬP CHƯƠNG BÀI TẬP 5.1 Cho động không đồng pha : 25 hp, cực, 60 Hz có rotor dây quấn; điện trở điện kháng tương đương pha : R2 = 0,1 Ω/pha ; Xt2 = 0,54 Ω/pha Điện áp đo pha rotor rotor bị chận E2 = 150 V Khi động vận hành, rotor quay với tốc độ 1164 vòng/phút, xác định: a./ Tốc độ đồng (tốc độ n1 từ trường quay) b./ Hệ số trượt c./ Tổng trở phía rotor lúc quay d./ Dòng điện rotor e./ Dòng điện qua dây quấn rotor thay đổi tải trục để có hệ số trượt s = 1,24 % f./ Tốc độ động đạt điều kiện theo câu e ĐÁP SỐ: a./ 1200 vòng/phút c./ ZR e./ IR R2 s j.X t2 I2 18, b./ s = 0,03 3,38 9o20 d./ IR = I2 = 44,42 A 3o83 A f./ 1185 vòng/phút BÀI TẬP 5.2 Cho động không đồng pha: 25 hp, cực, 60 Hz; 460 V (áp dây) có cơng suất điện từ cấp vào rotor 14,58 kW Tổn hao đồng 263 W, tổn hao ma sát quạt gió 197 W Xác định: a./ Tốc độ động b./ Công suất cấp đến tải c./ Momen trục động ĐÁP SỐ: a./ 1767,6 vòng/phút b./ 14317 W c./ 77,35 Nm BÀI TẬP 5.3 Cho động không đồng pha: 100 hp; cực ; 60 Hz ; 230 V (áp dây) có hiệu suất 91 % cấp dòng dây hiệu dụng 218 A Cho tổn hao lỏi thép, tổn hao stator tổn hao rotor : 1697 W ; 2803 W 1549 W Xác định: a./ Công suất điện cấp vào động b./ Tổng tổn hao động c./ Công suất điện từ d./ Tốc độ độngcơ e./ Hệ số công suất động f./ Tổn hao ma sát + quạt gió g./ Momen trục ĐÁP SỐ: a./ 81978 W d./ 1176 vòng/phút b./ 7378 W e./ HSCS = 0,83 c./ 77478 W f./ 1329 W g./ 605,8 Nm BÀI TẬP 5.4 Cho động không đồng pha: 40 hp; cực, 60 Hz, 2300 V (áp dây) vận hành 80 % tải định mức điện áp thấp định mức % Hiệu suất hệ số công suất động trạng thái 85% 90% Tổn hao ma sát quạt gió 1011 W , tổn hao đồng rotor 969 W, tổn hao đồng stator 1559 W Xác định: a./ Công suất trục b./ Tốc độ động c./ Momen d Hệ số trượt e./ Dòng dây từ nguồn cấp vào động f./ Tổn hao thép Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 185 BÀI TẬP 5.5 Cho động không đồng pha: hp, cực, 60 Hz, 115 V (áp dây) hoạt động áp định mức, tần số định mức hệ số tải 125 % ; động có hiệu suất 85,4% Tổn hao đồng stator, tổn hao đồng rotor tổn hao thép : 223,2 W ; 153 W 114,8 W Xác định: a./ Tốc độ động b./ Momen trục c./ Momen sinh ma sát cơ, quạt gió BÀI TẬP 5.6 Cho động khơng đồng pha: 50 hp, cực, 60 Hz, 230V (áp dây) hoạt động áp định mức, tần số định mức Động bị qua tải tần số giảm thấp 5% áp nguồn giảm thấp 7% Để tránh tình trạng q tải cơng suất trục giảm cịn 70% cơng suất định mức Dịng dây nguồn cấp vào động lúc 100 A Các thành phần tổn hao trạng thái hoạt động là; tổn hao đồng stator 1015 W ; tổn hao rotor 696 W ; tổn hao thép 522 W tổn hao ma sát quạt gió 667 W Xác định: a./ Hiệu suất động b./ Tốc độ động c./ Momen trục d./ Hệ số công suất BÀI TẬP 5.7 Cho động không đồng pha: 25 hp, cực, 60 Hz, 230V (áp dây) dùng kéo tải theo yêu cầu momen không đổi (momen số không phụ thuộc vào tốc độ quay) Động hoạt động áp định mức, tần số định mức với tốc độ định mức 3575 vịng/phút Xác định cơng suất trục, tốc độ quay hiệu suất tần số giảm thấp đến 54 Hz Hệ số công suất dòng dây nguồn điều kiện 0,89 55 A Tổn hao đồng stator, tổn hao đồng rotor tổn hao thép là: 992,7 W , 496 W 546 W BÀI TẬP 5.8 Cho động không đồng pha: 15 hp, cực, 60 Hz, 460V (áp dây) dây quấn stator đấu Y, dùng kéo bơm ly tâm tốc độ 1185 vịng/phút Tổn hao ma sát quạt gió 166 W Thông số mạch tương đương pha qui stator là: R1 = 0,2 Ω ; Xt1 = 1,2 Ω ; R’2 = 0,25 Ω ; X’ t2 = 1,29 Ω ; Rc = 317 Ω X m = 42 Ω Áp dụng mạch tương đương dạng xác, xác định: a./ Hệ số trượt b./ Dịng dây cấp vào dây quấn stator c./ Công suất điện hệ số công suất động d./ Tổn hao đồng stator, tổn hao đồng rotor e./ Công suất điện từ f./ Công suất momen trục g./ Hiệu suất động ĐÁP SỐ: a./ 0,0125 d./ 137 W, 121 W b./ 15,11 A e./ 9655 W c./ 10,4 kW ; HSCS = 0,864 f./ 9368 W ; 75,5 Nm g./ 90% BÀI TẬP 5.9 Cho động không đồng pha: 40 hp, cực, 60 Hz, 460V (áp dây) có tốc độ định mức 1751 vịng/phút Thơng số mạch tương đương pha qui stator là: R1 = 0,102 Ω ; R’2 = 0,153 Ω ; Xt1 = 0,409 Ω ; X’t2 = 0,613 Ω ; Xác định: a./ Tốc độ lúc đạt momen cực đại b./ Momen cực đại momen định mức ĐÁP SỐ: a./ 1532 vòng/phút Rc = 102,2 Ω Xm = 7,665 Ω b./ 270,32 Nm ; 88,51 Nm Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 186 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 ... 9, 55 Pcơ n2 9 ,55 R'2 s n1 I'22 9 ,55 Pđiện từ n1 (5. 71) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG... P2 P1 75. 000 85. 688, 93 0, 8 752 5 87, 53 % Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 178 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 5. 8 ĐẶC... quan hệ (5. 5); (5. 6) (5. 7) tổng hợp Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 164 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG i A = 0 ,5 I m