Chương 13: Dây quấn phần ứng MĐ xoay chiều pdf

Phần thứ ba Lý luận chung máy điện xoay chiều Chương 13 Dây quấn phần ứng mđ xoay chiều Dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều có nhiệm vụ sinh s.đ.đ cảm ứng định, đồng thời tham gia vào việc tạo nên từ trường cần thiết cho biến đổi lượng điện máy Kết cấu dây quấn phải đảm bảo yêu cầu tiết kiệm dây đồng (chủ yếu phần đầu nối), bền cơ, điện, nhiệt đồng thời chế tạo đơn giản, lắp ráp sửa chữa dễ dàng Dây quấn chế t¹o víi sè pha m = 1, 2, 3, chủ yếu dây quấn ba pha, sau dây quấn pha Dây quấn lồng sóc máy điện không đồng xem dây quấn cã sè pha m b»ng sè r·nh Z cña rôto Thường số rÃnh pha cực q số nguyên số trường hợp cần thiết q phân số Dây quấn máy điện xoay chiều đặt rÃnh thành lớp hai lớp tương ứng dây quấn lớp dây quấn hai lớp Trong thực tế có nhiều kiểu dây quấn máy điện xoay chiều chương ta đề cập đến số kiểu dây quấn loại chủ yếu nêu lên phương pháp phân tích sơ đồ nối dây 13-1 Dây quấn có q số nguyên 13.1.1 Dây quấn lớp Dây quấn lớp loại dây quấn mà rÃnh đặt cạnh tác dụng phần tử (hay gọi bối dây) Dây quấn lớp thường dùng động điện công suất kW máy phát điện tuabin nước Vì phần tử có hai cạnh tác dụng nên dây quấn lớp số phÇn tư S b»ng mét nưa sè r·nh: S = Z/2 Trên thực tế ta thường gặp dây quấn lớp ba pha có trường hợp dây qn mét líp mét pha Ta h·y sÐt thÝ dơ d©y qn mét líp víi sè pha m = 3; Z = 24; 2p = §Ĩ cã thĨ thiÕt lập sơ đồ nối dây, trước hết ta hÃy vẽ hình s.đ.đ dây quấn Vì góc lệch pha hai rÃnh liên tiếp là: = p.360 = 30 Z nên s.đ.đ cạnh tác dụng từ đến 12 đôi cực thứ làm thành hình s.đ.đ có 12 tia hình 13-1a Do vị trí cạnh 13 ữ 24 đôi cực thứ hai hoàn toàn giống vị trí cạnh ữ 12 đôi cực thứ nên s.đ.đ chúng biểu thị hình s.đ.đ trùng với hình s.đ.đ thứ 1, 13 12, 24 Trôc pha A 1, 13 2, 14 2, 14 11, 23 3, 15 -7, -19 Trôc pha C 9, 21 5, 17 8, 20 7, 19 - 8, -20 10, 22 4, 16 10, 22 -11, -23 -3, -15 9, 21 5, 17 -12, -24 6, 18 6, 18 a) Trơc pha B b) H×nh 13-1 Hình s.đ.đ rÃnh (a) hình s.đ.đ phần tư (b) cđa d©y qn cã Z = 24, m = 3, 2p = 4, q = V× sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc q = Z = (ta cã vïng pha γ = qα = 2ì30 = 2mp 600), hai cạnh phần tử cách y = = mq = rÃnh, nên pha A gồm hai phần tử tạo thành cạnh tác dụng (1-7), (2-8) đôi cực thứ hai phần tử tạo cạnh (13-19), (14-20) đôi cực thứ hai Do pha lệch 1200 nên pha B gồm phần tử (5-11), (6-12), (17-23) (18-24) Pha C gồm phần tử (9-15), (10-16), (21-3) (22-4) Hình s.đ.đ phần tử trình bày hình 13-1b Cộng tất véc tơ s.đ.đ phần tử thuộc pha ta s.đ.đ EA, EB EC Đem nối phần tử thuộc pha với ta dây quấn ba pha (h×nh 13-2) τ τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A Z B X C Y H×nh 13 - Sơ đồ khai triển dây quấn ba pha đồng khu«n víi Z = 24 ; 2p = ; q = PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Hình 13-2 trình bày kiểu dây quấn với phần tử có kích thước hoàn toàn giống có tên dây quấn đồng khuôn Vì pha có hai nhóm phần tử có vị trí hoàn toàn giống hai đôi cực nên tạo thành mạch nhánh - nối cuối nhóm phần tử trước với đầu nhóm phần tử sau, thành hai mạch nhánh ghép song song - nối đầu hai nhóm phần tử với cuối chúng với Để tiện cho việc đấu nối mạch nhánh song song, đầu nhóm phần tử có ghi thêm ký hiệu * Cách nối dây hình 13-2 ứng với trường hợp pha có mạch nhánh Khi nối thành hai mạch nhánh, s.đ.đ pha giảm nửa dòng điện pha tăng gấp đôi Trong trường hợp tổng quát, máy có p đôi cực số mạch nhánh song song pha k với điều kiện k chia hÕt cho p Tõ h×nh 13-1b ta nhËn thÊy r»ng, trị số s.đ.đ pha không phụ thuộc vào thứ tự nối rÃnh tác dụng Thí dụ, pha A ta nối cạnh tác dụng theo thứ tự 1-8-2-7 đôi cực thứ 13-20-14-19 đôi cực thứ hai hai nhóm có hai phần tử kích thước không giống (hình 13-3) Loại dây quấn gọi dây quấn đồng tâm Khi thực dây quấn đồng tâm, đầu nối không chồng chéo lên cần bố trí chúng mặt khác Rõ ràng dây quấn đồng tâm khó thực nhánh song song hoàn toàn giống nhau, chiều dài nhóm phần tử pha kh«ng b»ng τ τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 A Z B C X Y H×nh 13 - Sơ đồ khai triển dây quấn ba pha ®ång t©m víi Z = 24; 2p = 4; q = 13.1.2 D©y qn hai líp D©y qn hai lớp loại dây quấn mà mối rÃnh có đặt hai cạnh tác dụng phần tử Như sè phÇn tư S b»ng sè r·nh Z Cịng gièng dây quấn máy điện chiều, quấn dây, cạnh thứ phần tử đặt lớp rÃnh, cạnh thứ hai đặt lớp rÃnh khác So với dây quấn lớp, dây quấn hai lớp có ưu điểp thực bước ngắn, làm yếu s.đ.đ bậc cao, cải thiện dạng sóng s.đ.đ Tuy nhiên có nhược điểm việc lồng dây quấn vào rÃnh việc sửa chữa dây quấn gặp khó khăn Cũng dây quấn máy điện chiều, dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều chế tạo thành kiểu dây quấn xếp quấn sóng, dây quấn xếp lµ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com chủ yếu dây quấn sóng dùng với rôto dây quấn động điện không đồng máy phát điện tuabin nước công suất lín D©y qn ba pha hai líp cã thĨ qn víi vïng pha γ b»ng 600 hc 1200 nh­ng th­êng sư dơng vïng pha 600 (khi vïng pha γ = 600 s.đ.đ lớn = 1200) Hình 13-4 trình bày hình s.đ.đ phần tử cđa d©y qn cã Z = 24, 2p = 4, m = 3, góc lệch pha vectơ s.đ.đ hai phần tử kề = 300 Trên hình 13-5 trình bày sơ đồ khai triển dây quấn xếp thực với vùng pha = 600 bước ngắn y = = r·nh (β = 5/6) Ta thÊy r»ng ë dây quấn hai lớp, cực từ hình thành mét nhãm q = phÇn tư cđa mét pha Vì nhóm phần tử pha liên tiếp đặt cực từ khác nên s.đ.đ chúng có chiều ngược (đầu đầu nhóm phÇn tư, thÝ dơ pha A cã ghi ký hiỊu *) Để pha hình thành mạch nhánh phải nối cuối nhóm phần tử trước với đầu nhóm phần tử hình 13-5 3-15 4-16 5-17 2-14 γ = 60 6-18 α = 300 1-13 8-20 12-24 11-23 7-19 9-21 10-22 H×nh 13-4 Hình s.đ.đ phần tử dây quÊn cã Z = 24; 2p = 4; m = τ τ τ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 * Y A * Z B * C * X H×nh 13-5 D©y qn xÕp ba pha hai líp víi Z =24, 2p = 4, q =2, y = 5, β = 5/6 Thứ tự nối bối dây pha nh­ sau: Pha A: A - - - - - 13 - 14 - 20 - 19 - X Pha B: B - - - 12 - 11 - 17 - 18 - 24 - 23 - Y Pha C: C - - 10 - 16 - 15 - 21 - 22 - - - Z Nếu muốn pha có nhiều mạch nhánh song song phải nối đầu nhóm phần tử pha với cuối nhóm phần tử với Nói chung số nhánh song song pha k víi ®iỊu kiƯn k chia hÕt cho 2p PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com H×nh 13-6 trình bày dây quấn sóng có số liệu giống dây quấn xếp hình 13-5 (Để đơn giản, hình trình bày cách nối dây pha) Vì pha chiếm số rÃnh dây quấn xếp nên s.đ.đ cảm ứng hai loại dây quấn hoàn toàn cách quấn dây chúng khác Dùng số thứ tự rÃnh đặt cạnh tác dụng thứ phần tử để đánh số phần tử Ta thấy, dây quấn sóng bắt đầu từ A1 đến X1 sau quanh phần ứng q vòng (ở q = 2) ta đặt bối dây 2, 14, 1, 13 nằm cực bắc N Cũng vậy, X2 đến A2 sau quanh phần ứng vòng ta có bối dây 8, 20, 7, 19 nằm cực nam S S.đ.đ phần tử nằm cực khác tên có chiều ngược nhau, muốn pha có mạch nhánh phải nối cuối bối thứ 13 (X1) với ®Çu cđa bèi thø 19 (A2) τ τ S τ N N S 19 20 21 22 23 24 A2 X1 τ A1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 X Hình 13 - Dây quấn sóng ba pha hai líp Z = 24; 2p = 4; q = 1; y = 5/6 Trên đà trình bày dây quấn ba pha lớp hai lớp Trong máy điện nhỏ dùng tự động thường gặp dây quấn pha hai pha Các dây quấn pha hai pha quấn thành lớp hai lớp Dây quấn pha th­êng chÕ t¹o víi vïng pha γ = 1200, nghĩa đặt vào 2/3 số rÃnh Khi dây quấn pha quấn thành hai lớp bước ngắn có số rÃnh có cạnh phần tử rÃnh phải lấp đầy vật liệu không dẫn điện Trong trường hợp muốn chuyển d©y quÊn ba pha cã vïng pha γ = 600 (thí dụ dây quấn hình 13-5) thành dây quấn pha ta nối đầu X Z víi lµ chun hai pha A vµ C thành dây quấn pha có vùng pha = 1200, pha B bỏ không sử dụng τ A τ τ 10 11 12 13 14 15 16 B X Hình 13-7 Dây quấn hai pha hai líp víi Z = 16; 2p = 2; q = 2; = 3/4 Dây quấn hai pha khác với d©y PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Y quÊn ba pha ë chæ chØ cã hai dây quấn đặt lệch góc 900 điện Hình 13-7 trình bày thí dụ dây quấn hai pha hai líp víi Z = 16; 2p = 4; q = 2; y = 3; = 3/4 góc điện hai rÃnh cạnh = 450 nên hai dây quấn phải đặt cách hai bước rÃnh (đầu pha A vào rÃnh đầu pha B phải vào rÃnh 3) Cách nối nhóm phần tử pha cực khác hoàn toàn giống dây quấn ba pha đà xét 13-2 Dây quấn có Q phân số dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc 13.2.1 Dây quấn có q phân số Trong máy ®iƯn tèc ®é thÊp, nhiỊu cùc, thÝ dơ nh­ máy điện tuabin nước, số rÃnh mối pha cực q lớn, q lín th× sè sè r·nh Z sÏ rÊt nhiỊu khiÕn lượng chất cách điện dây quấn tăng, làm cho kích thước trọng lượng máy tăng Nhưng q nhỏ từ trường sóng bậc cao, sóng mạnh hơn, kết dạng sóng s.đ.đ không cải thiện để có dạng gần hình sin c Dây quấn có d Để tránh tình trạng người ta dùng dây quấn có q phân số: q = b + q phân số quấn thành lớp hai lớp cịng cã thĨ theo kiĨu qn xÕp hc qn sãng dây quấn sóng dùng nhiều tiết kiệm dây đồng phần đầu nối Ta hÃy xét dây quấn hai lớp có số liệu: Z = 15; 2p = 4; m = Sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc: Z 15 = = =1 2mp × × 4 q= = Góc hai rÃnh liên tiếp: p × 360 = 48 Z Z 10 11 B A A 12 Y 11 13 15 14 -13 -5 -15 B -8 12 X -3 14 C b) a) -10 C H×nh 13-8 Hình s.đ.đ phần tử (a) vectơ s.đ.đ phần tử đẳng trị pha (b) d©y qn ba pha hai líp víi Z = 15; 2p = 4; q = PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com §Ĩ cã thĨ hiểu thiết lập sơ đồ nối dây ta bắt đầu nghiên cứu từ hình s.đ.đ Với = 480 ta có hình s.đ.đ ứng với 15 phần tử hình 13-8a Phân khu vực theo vùng pha = 600 ta thấy pha có năm vectơ ứng với năm phần tử, thí dụ pha A có vectơ 1, 2, 5, 9, 13 Vì có năm phần tử phân bố bốn cực nên có ba phần tử nằm ba cực hai phần tử lại nằm cực thứ tư Sơ ®å khai triĨn (®èi víi mét pha) cđa d©y qn có q phân số trình bày hình 13-9 dây quấn quấn với bước ngắn là: y = = 0,8 15 / Từ hình s.đ.đ hình 13-8a ta xem 15 phần tử dây quấn nằm đôi cực (vì hình s.đ.đ ứng với đôi cực) Như số phần tử rÃnh đẳng trị pha cực q , = (hình 13-8b) Vì vùng pha = 600 nên góc lệch pha đẳng trị hai phần tử cách , = τ τ τ 10 11 12 13 14 15 β= τ A C X B Hình 13-9 Dây quấn xếp ba pha hai líp víi Z = 15; 2p = 4; q = 60 = 12 hệ số quấn rải k r q, sóng điều hoà nhỏ nhiều, kết cải thiện dạng sóng s.đ.đ 13.2.2 Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc tạo thành dẫn đồng nhôm đặt rÃnh, hai đầu hàn với hai vòng ngắn mạch đồng nhôm S.đ.đ dẫn lệch Iv21 2p biểu thị pha gãc α = Z Iv12 Iv23 Iv34 rv hình s.đ.đ có Z/t vectơ, t lµ ­íc sè chung lín nhÊt cđa Z vµ p trường hợp dây quấn lồng sóc vectơ s.đ.đ øng víi mét pha vµ nh­ vËy sè pha m= a) It1 Iv34 Z có t hình s.đ.đ trùng t Iv21 pha có t dÉn ghÐp song song Trªn thùc tÕ, lóc tính toán để đơn giản thường xem dÉn øng víi mét pha vµ nh­ vËy m = Z, số vòng dây pha w = 1/2 hệ số bước ngắn, hệ số quấn rải tất sóng điều hoà kn = kr = Sơ đồ mạch điện dây quấn lồng sóc hình 13-10a, rt ®iƯn trë dÉn vµ rv lµ ®iƯn trë cđa đoạn nối hai dẫn vòng ngắn m¹ch It2 Iv34 rt Iv34 Iv12 Iv23 It3 Iv34 Iv34 rv b) r Iv34 It1 It2 Iv34 Iv34 It3 Iv34 Hình 13-10 Sơ đồ mạch điện thực (a) tương đương (b) lồng sóc PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com §Ĩ xem dây quấn m pha đấu hình bị nối ngắn mạch, ta thay mạch điện thực nói mạch điện tương đương hình 13-10b dựa sở tổn hao điện trở hai mạch điện phải Đối với nút bất kú, thÝ dơ nót 2, ta cã: i t2 = iv23 - iv12 Do dòng điện đoạn vòng ngắn mạch lệch pha góc hình 13-11, nên: I t = I v sin vµ Iv = It pπ sin Z α pπ = I v sin Z (13-1) (13-2) & It2 Vì tổn hao điện trở mạch điện thực mạch điện thay dây quấn phải nhau, nghĩa là: & I v12 & I v 23 Z I t2 rt + ZI v2 rv = ZI t2 r nên kết hợp với (13-2) suy điện trở pha d©y quÊn: r = rt + rv pπ sin Z Hình 13-11 Quan hệ dòng điện dẫn dòng điện đoạn vòng ngắn mạch (13-3) 13-3 S.đ.đ dây quấn máy điện xoay chiều Để máy điện xoay chiều làm việc tốt, s.đ.đ cảm ứng dây quấn phải có dạng hình sin Mn vËy tõ tr­êng däc khe hë cđa m¸y phải phân bố hình sin Nhưng thực tế nguyên nhân cấu tạo nên từ trường cực từ dây quấn khác hình sin phân tích thành sóng sóng bậc cao Đường phân bố từ cảm không hình sin cực từ (hình 1312) phân tích thành sóng điều hoà B1 , B3 , B5 , Bν , ®ã B1 cã b­íc cùc τ cßn Bν τ cã b­íc cùc = Khi có chuyển động tương đối từ trường cực từ dây quấn tương ứng với từ cảm B1 , B3 , B5 , B , dây quấn phần ứng cảm ứng nên s.đ.đ e 1, e3, e Do tần số s.đ.đ khác nên s.đ.đ tổng có dạng không hình sin Cần cã δm δ N S bc τ τ B Bm1 Bm3 Bm ν=5 ν=3 ν=1 H×nh 13 - 12 Sù phân bố từ cảm cực từ dọc bề mặt Stato máy điện đồng cực lồi 10 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com phương pháp làm triệt tiêu giảm s.đ.đ bậc cao để cải thiện dạng sóng s.đ.đ tổng, khiến gần giống dạng hình sin để có trị số s.đ.đ dây quấn máy điện xoay chiều ta xét s.đ.đ từ trường (bậc 1) s.đ.đ từ trường bậc cao, sau suy trị số s.đ.đ tổng dây quấn 13.3.1 Sức điện động dây quấn từ trường S.đ.đ dẫn Khi dẫn có chiều dài l chuyển động tương vận tốc v từ trường phân bè h×nh sin däc khe hë B X = Bm sin B x hình 13-13 dẫn cảm ứng nên s.đ.đ: Bx τ -Bm x 2τ ®ã: v = = = f t T Vì tốc độ góc = f từ thông x ứng với bước cực bằng: Hình 13 -13 Chuyển động tương đối dẫn từ trường hình sin Bm lτ π etd = φπ f sin ωt φ= nªn x l etd = Bx.l.v = Bm l.v.sin x Bm v trị số hiệu dụng cđa s.®.® ®ã b»ng: Etd = π fΦ = 2,22f (13-4) S.đ.đ vòng dây bối dây (phần tử) S.đ.đ vòng dây gồm hai dẫn đặt hai rÃnh cách khoảng y & & hiệu số hình học s.đ.đ E td E td lệch gãc ®ã ν=1 Bm1 & Ev τ y π cđa hai dÉn τ & ′′ - E td βπ &′ E td βπ π βπ τ E td ′ y=β.τ & ′′ Etd E td ′′ H×nh 13 - 14 S.đ.đ.của vòng dây 11 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Tõ h×nh vÏ 13-14 ta cã: y π &′ & ′′ E v = E td − E td = E td sin = 4,44φ f k n τ (13-5) y π π k n = sin = sin 2 đó: Thông thường = (13-6) y < nên k n gọi hƯ sè b­íc ng¾n τ NÕu hai r·nh nãi đặt bối dây gồm ws vòng dây s.đ.đ bối dây bằng: E S = 4,44 k n ws φ f (13- 7) ν=1 & E s3 & E s2 Bm1 & E s4 & E s1 τ α a) α π α α α/2 α/2 γ = qα Es4 Es3 y b) & Eq Es2 α R γ α Es1 H×nh 13 -15 Nhãm q = bèi dây từ trường Hình 13 - 16 Sức điện ®éng cđa nhãm q = bèi d©y S.®.® nhóm bối dây Giả sử có q bối dây nối tiếp đặt rải rÃnh liên tiếp hình 13-15 Vì góc lệch pha từ trường hai rÃnh kề là: = 2π 2πp = Z/p Z (13-8) Z lµ sè r·nh đôi cực, nên s.đ.đ q bối dây cã thĨ biĨu thÞ b»ng q vÐc p & & tơ E s lệch góc (hình 13-16a) S.đ.đ tổng nhóm bối dây E q tổng & hình học q véc tơ E trình bày hình 13-16b, đó: với s 12 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Eq= qEskr (13-9) đó: sin tổng hình học s.đ.đ Kr = = tổng số học s.đ.đ q qsin hệ số quấn rải dây quấn Thay (13-7) vào (13-9) ta được: E q = 4,44 k dq q ws φ f ®ã: (13-10) k dq = k n k r hệ số dây quấn S.đ.đ dây qn mét pha D©y qn mét pha cã thĨ gåm nhiều nhánh đồng ghép song song, s.đ.đ pha s.đ.đ nhánh song song Vì nhánh thường gồm n nhóm bối dây có vị trí giống từ trường cực từ nên s.đ.đ chúng cộng sè häc víi vµ ta cã: E f = 4,44 k dq n q ws φ f = 4,44 k dq w.φ f (13-11) đó: w = n q ws số vòng dây nhánh song song 13.3.2 Sức điện động cđa d©y qn tõ tr­êng bËc cao BiĨu thøc s.đ.đ dây quấn từ trường bậc cao có dạng giống biểu thức s.đ.đ từ trường Tuy nhiên bước cực từ trường bậc nhỏ lần so với bước cực từ trường (hình 13-12) nên góc điện từ trường tương ứng với góc 2νπ cđa tõ tr­êng bËc ν , v× vËy: k nν π = sin νβ ; k rν = qα α q sin ν sin ν (13-12) hệ số dây quấn từ trường bậc cao sÏ lµ: k dqν = k nν k r Ngoài dây quấn chuyển động với tốc ®é v tõ tr­êng bËc ν th× s.®.® dây quấn có tần số f = f Do ®ã s.®.® tõ tr­êng bËc cao sinh sÏ lµ: Eν = 4,44 k dqν wφ ν f ν ®ã: φν = (13-13) 2 B mν lτ ν = B mν lτ π νπ Tõ kÕt qu¶ phân tích ta thấy rằng, từ trường cực từ phân bố không hình sin, s.đ.đ cảm ứng dây quấn pha tổng dÃy s.đ.đ điều hoà có tần số khác Trị số hiệu dụng s.đ.đ tổng là: E= E12 + E 32 + + Eν2 + 13 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com (13- 14) 13-4 cải thiện dạng sóng sức điện động đà trình bày trên, nguyên nhân khiến cho dạng sóng s.đ.đ không hình sin phân bố từ trường khác hình sin Vì để cải thiện dạng sóng s.đ.đ trước hết phải tạo từ trường hình sin Muốn vậy, mặt cực từ phải có ®é cong nhÊt ®Þnh khiÕn cho khe hë nhá nhÊt mặt cực từ tăng dần tới mỏm cực hình 13-12 Nếu gọi khe hở nhỏ mặt cực khe hở vị trí cách mặt cực khoảng cách x tính gần theo biểu thøc sau: δ x= δ π cos( x) τ (13-15) Thông thường bề rộng mặt cực b = (0,65 ÷ 0,75)τ nªn tõ biĨu thøc (13-15) cã thĨ suy khe hở mỏm cực từ max = (1,5 ữ 2,6) Tuy nhiên biện pháp chưa đạt hiệu mong muốn, cần phải làm giảm triệt tiêu s.đ.đ bậc cao cách dựa vào cấu tạo thích đáng dây quấn thực dây quấn bước ngắn, quấn rải dây quấn cho mét nhãm bèi d©y cã q > đặt dây quấn rÃnh chéo Dưới ta phân tích tỉ mỉ biện pháp 13.4.1 Rút ngắn bước dây quấn Khi bước dây quấn y = tất s.đ.đ bậc cao tồn tại, vì: k n = sin y = ±1 τ NÕu rót ng¾n thÝch đáng bước dây quấn khiến cho s.đ.đ bậc cao tu ỳ ý triệt tiêu Muốn phải làm cho hệ số bước ngắn k n ứng với s.đ.đ bậc cao không Thí dụ = y = , nghĩa bước dây quấn bị rút ngắn /5 thì: k n = sin = vµ E = Còng nh­ vËy muốn E7 = phải rút ngắn bước dây quấn khoảng /7 nghĩa chọn = 6/7 Rõ ràng biện pháp rút ngắn bước dây quấn đồng thời triệt tiêu tất s.đ.đ bậc cao, người ta thường chọn bước dây quấn cho làm giảm s.đ.đ ứng với từ trường bậc cao mạnh nhất, thí dụ từ trường bậc bậc Trong trường hợp bước dây quấn rút ngắn k n = sin k n = sin τ vµ β = 5/6 Nh­ vËy: 5π = sin 375 = sin 15 = 0,259 62 5π = sin 525 = sin 165 = 0,259 62 nghĩa s.đ.đ bậc bậc bị giảm khoảng lần so với dây quấn bước đủ ( = 1) Cần ý rút ngắn bước dây quấn, s.đ.đ bậc bị giảm 14 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com không đáng kể k n1 = 0,966 Bước dây quấn rút ngắn theo số rÃnh nên tuỳ máy mà = 0,8 ữ 0,86 13.4.2 Quấn rải Khi quấn tập trung q = theo biÓu thøc (13-12) k rν = ± 1, nghÜa tất s.đ.đ điều hoà bậc cao không bị giảm yếu Nếu quấn rải (q > 1) số s.đ.đ điều hoà bậc cao bị giảm kr chúng nhỏ kr1 q lớn kr nhỏ so với kr1 Tuy nhiên số s.đ.đ bậc cao không bị giảm yếu có k r = kr1 Bậc s.đ.đ ®ã cã thĨ biĨu thÞ theo biĨu thøc: νz = 2mkq ± (13- 16) ®ã k = 1, 2, 3, m lµ sè pha; q lµ sè r·nh cđa mét pha d­íi mét cùc V× 2mq = Z/p nên (13- 16) trở thành: z = k Z p (13-17) Các sóng điều hoà bậc z gọi sóng điều hoà Sở dĩ sóng điều hoà có kr = kr1 góc lệch pha z s.đ.đ bối dây rÃnh liên tiếp từ trường bËc νz hoµn toµn b»ng gãc lƯch α øng víi từ trường Thật vậy: z = z α = (k Z 2πp 2πp ± 1) = 2kπ ± = 2πk ± α p Z Z (13-18) Như krz = kr1 quấn rải không triệt tiêu s.đ.đ điều hoà Tuy nhiên q tăng, bậc z tăng theo từ cảm Bmz nhỏ nên s.đ.đ điều hoà bị giảm tương ứng dạng sóng s.đ.đ cải thiện phần 13.4.3 RÃnh chéo Thực rÃnh chéo biện pháp có hiệu lực để triệt tiêu s.đ.đ điều hoà (hình 13-17) Từ hình 13-17 ta thấy từ cảm dọc d ẫn có trị số khác nhau, tổng s.đ.đ điều hoà cảm ứng d ẫn không Từ trường sóng điều hoà bậc øng víi k =1 Bmνz biĨu thøc (13-16) mạnh nhất, nên để triệt tiêu ảnh hưởng nã cÇn chän τνz = τ/νz b­íc r·nh chÐo: b = 2τ bc = 2τ νz c 2τ 2τp = = νz Z ± p νz Trªn thùc tÕ ng­êi ta th­êng chän: bc = pτ πD = Z Z E (13-19) tất s.đ.đ điều hoà bị giảm Hình 13-17 Trường hợp rÃnh chéo bước Ez = 15 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Câu hỏi Trình bày cách xác định s.đ.đ dây quấn phần ứng Các biện pháp cải thiện dạng sóng s.đ.đ dây quấn phần ứng Nguyên tắc quấn dây dây quấn ba pha lớp hai lớp với q số nguyên Khi ghép song song nhánh pha phải đảm bảo điều kiện ? Nguyên tắc quấn dây dây quấn ba pha hai lớp với q phân số ? ý nghĩa dây quấn việc cải thiện dạng sóng s.đ.đ dây quấn stato Phạm vi ứng dụng nó? Vì dây quấn pha đặt số rÃnh cực? Bài tập Dây quấn ba pha máy ®iƯn xoay chiỊu cã c¸c sè liƯu sau: Z = 24; 2p = 2; q = Vẽ giản đồ khai triển khi: a) Dây quấn đồng tâm ba mặt; b) Dây quấn đồng khuôn đơn giản; c) Dây quấn đồng tâm phân tán Vẽ giản đồ khai triển dây quấn xếp ba pha hai lớp với sè liÖu sau: Z = 36; 2p = 4; β = 7/9 Vẽ giản đồ khai triển dây qn sãng ba pha hai líp víi c¸c sè liƯu sau: Z = 36; 2p = 4 VÏ gi¶n ®å khai triĨn cđa d©y qn xÕp ba pha hai líp víi c¸c sè liƯu sau: Z = 15; 2p = 16 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com ... quấn gặp khó khăn Cũng dây quấn máy điện chiều, dây quấn hai lớp máy điện xoay chiều chế tạo thành kiểu dây quấn xếp quấn sóng, dây quấn xếp lµ PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version... đáng dây quấn thực dây quấn bước ngắn, quấn rải dây quấn cho mét nhãm bèi d©y cã q > đặt dây quấn rÃnh chéo Dưới ta phân tích tỉ mỉ biện pháp 13.4.1 Rút ngắn bước dây quấn Khi bước dây quấn y... bày dây quấn sóng có số liệu giống dây quấn xếp hình 13-5 (Để đơn giản, hình trình bày cách nối dây pha) Vì pha chiếm số rÃnh dây quấn xếp nên s.đ.đ cảm ứng hai loại dây quấn hoàn toàn cách quấn