1 Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1 Biãn soản: Bi Táún Låüi Chỉång 9 DÁY QÚN MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU 9.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG Dáy qún ca mạy âiãûn quay âỉåüc bäú trê åí hai bãn khe håí trãn li thẹp ca pháưn ténh hồûc ca pháưn quay. Nọ l bäü pháûn chênh âãø thỉûc hiãûn sỉû biãún âäøi nàng lỉåüng cå âiãûn trong mạy. Mäüt cạch täøng quạt cọ thãø chia dáy qún mạy âiãûn quay ra lm hai loải : dáy qún pháưn cm (dáy qún kêch tỉì ); dáy qún pháưn ỉïng. Dáy qún pháưn cm cọ nhiãûm vủ sinh ra tỉì trỉåìng åí khe håí lục khäng ti. Tỉì trỉåìng ny trong cạc mạy âiãûn quay thỉåìng cọ cỉûc tênh thay âäøi (hinh 9.1 v 9.2), nghéa l bäú trê cỉûc N v S xen k nhau. Dáy qún pháưn ỉïng cọ nhiãûm vủ cm ỉïng âỉåüc mäüt sââ nháút âënh khi cọ chuøn âäüng tỉång âäúi trong tỉì trỉåìng khe håí v tảo ra stâ cáưn thiãút cho sỉû biãún âäøi nàng lỉåüng cå âiãûn. R rng ràòng nãúu tỉì trỉåìng khe håí cọ cỉûc tênh thay âäøi thç sââ cm ỉïng l sââ xoay chiãưu. N N S S Stato r Roto r S N SN Hçnh 9.1 Dáy qún kêch tỉì qún táûp trung ca mạy âiãûn âäưng bäü 2 Nãúu cạc cỉûc tỉì N v S xen k nhau quanh khe håí, dáy qún pháưn ỉïng âỉåüc hçnh thnh tỉì täø håüp cạc bäúi dáy (pháưn tỉí) våïi nhau. Mäùi bäúi dáy ca dáy qún xãúp (hçnh 9.3a) hồûc dáy qún sọng (hçnh 9.3b) gäưm cọ N vng dáy. Cạc pháưn ab, cd âỉåüc âàût trong rnh ca li thẹp gi l cạc cảnh tạc dủng, cn ad, bc nàòm ngoi rnh gi l pháưn âáưu näúi. u cáưu ca dáy qún: N S Hçnh 9.2 Dáy qún kêch tỉì qún ri ca mạy âiãûn âäưng bäü N S Stato r Roto r y b a c d (a) y b a c d (b) Hçnh 9.3. Bäúi dáy. a) Dáy qún xãúp; b) Dáy qún sọng • Âäúi våïi dáy kêch tỉì thç tảo ra tỉì trỉåìng hçnh sin åí khe håí, cn dáy qún pháưn ỉïng âm bo cọ sââ v dng âiãûn tỉång ỉïng våïi cäng sút âiãûn tỉì ca mạy. • Kãút cáúu dáy qún phi âån gin. • Êt täún ngun váût liãûu. • Bãư vãư cå, âiãûn, nhiãût, họa. • Làõp rạp v sỉía chỉỵa dãù dng. 3 9.1.1. Caùc õaỷi lổồỹng dỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn maùy õióỷn xoay chióửu 1. Bổồùc cổỷc: Bổồùc cổỷc laỡ khoaớng caùch giổợa hai cổỷc tổỡ lión tióỳt nhau. p2 Z = /sọỳ raợnh/. Trong õoù, Z laỡ sọỳ raợnh, 2p sọỳ cổỷc tổỡ. 2. Bổồùc dỏy quỏỳn y : Bổồùc dỏy quỏỳn y 1 laỡ khoaớng caùch giổợa hai caỷnh taùc duỷng cuớa mọỹt phỏửn tổớ. = p2 Z y /sọỳ raợnh/. Vỏỷy y 1 phaới laỡ sọỳ nguyón. Coù caùc trổồỡng hồỹp: == y0 dỏy quỏỳn bổồùc õuớ. >> y0 dỏy quỏỳn bổồùc daỡi. << y0 dỏy quỏỳn bổồùc ngừn. Muọỳn coù sõõ caớm ổùng trong phỏửn tổớ dỏy quỏỳn lồùn nhỏỳt e pt.max thỗ y = 3. Bổồùc tổồng õọỳi : Bổồùc tổồng õọỳi laỡ tố sọỳ giổợa y vaỡ . = y Trong õoù, = 1 dỏy quỏỳn bổồùc õuớ. > 1 dỏy quỏỳn bổồùc daỡi. < 1 dỏy quỏỳn bổồùc ngừn. 4. Sọỳ raợnh cuớa mọỹt pha dổồùi mọỹt cổỷc tổỡ : pm Z q 2 = /sọỳ raợnh/. Trong õoù, m laỡ sọỳ pha; coỡn q coù thóứ laỡ sọỳ nguyón, cuợng coù thóứ laỡ phỏn sọỳ. 5. Goùc õọỹ õióỷn giổợa hai raợnh caỷnh nhau : Z . p p/Z 360360 == /õọỹ õióỷn/ 6. Vuỡng pha cuớa dỏy quỏỳn: /õọỹ õióỷn/. = q 4 9.1.2. Phỏn loaỷi dỏy quỏỳn maùy õióỷn xoay chióửu: 1. Phỏn theo sọỳ lồùp trong raợnh: + Dỏy quỏỳn mọỹt lồùp : Hỗnh 9.4 laỡ dỏy quỏỳn mọỹt lồùp, trong mọỹt raợnh chố õỷt mọỹt caỷnh taùc duỷng. Nhổ vỏy sọỳ phỏửn tổớ cuớa dỏy quỏỳn : Hỗnh 9.4 Dỏy quỏỳn mọỹt lồùp 2 Z S = trong õoù S laỡ sọỳ phỏửn tổớ; Z laỡ sọỳ raợnh. + Dỏy quỏỳn hai lồùp: Hỗnh 9.5 laỡ dỏy quỏỳn hai lồùp, mọỹt raợnh õỷt hai caỷnh taùc duỷng cuớa hai phỏửn tổớ khaùc nhau. Nhổ vỏy sọỳ phỏửn tổớ : Hỗnh 9.5 Dỏy quỏỳn hai lồùp ZS = 2. Phỏn theo sọỳ pha. Dỏy quỏỳn mọỹt pha. Dỏy quỏỳn hai pha. Dỏy quỏỳn ba pha. 3. Phỏn theo bổồùc dỏy quỏỳn. Dỏy quỏỳn bổồùc õuớ. Dỏy quỏỳn bổồùc daỡi. Dỏy quỏỳn bổồùc ngừn. 4. Phỏn theo caùch nọỳi caùc phỏửn tổớ. Dỏy quỏỳn xóỳp. Dỏy quỏỳn soùng. 5. Phỏn theo hỗnh daỷng phỏửn tổớ dỏy quỏỳn. Dỏy quỏỳn õọửng khuọn. Dỏy quỏỳn õọửng tỏm. Dỏy quỏỳn phỏn taùn 5 Âãø hiãøu r cạch näúi cạc pháưn tỉí dáy qún ta dng så âäư khai triãøn. Så âäư khai triãøn l så âäư nháûn âỉåüc bàòng cạch càõt pháưn ỉïng bàòng mäüt âỉåìng thàóng song song våïi trủc mạy räưi tri nọ ra trãn mäüt màût phàóng. 9.2. DÁY QÚN BA PHA CỌ q L SÄÚ NGUN. 9.2.1. Dáy qún mäüt låïp: Xẹt så âäư khai triãøn dáy qún mäüt låïp ca mạy âiãûn xoay chiãưu cọ säú liãûu sau: Z = 24; 2p = 4; m =3. • V hçnh sao sââ ca cạc rnh v pháưn tỉí: + Tênh cạc âải lỉåüng âàûc trỉng ca dáy qún: 0 00 30 24 360.2 Z 360p ===α (âäü âiãûn) 2 2.3.2 24 mp2 Z q === 6 4 24 p2 Z ===τ 6y = τ = (âäü âiãûn) 00 602.30q. ==α=γ (a) (b) + Ta tháúy: Cảnh tạc dủng thỉï 1÷12 hçnh thnh hçnh sao sââ, cạc tia lãûch pha nhau 30 0 , åí âäi cỉûc tỉì thỉï nháút (hçnh 9.6a). Cảnh tạc dủng thỉï 13÷24 hçnh thnh hçnh sao sââ, åí âäi cỉûc tỉì thỉï hai, do cọ vë trê giäúng nhau trong tỉì trỉåìng, nãn hon ton trng våïi hçnh sao ca âäi cỉûc tỉì thỉï nháút. Hçnh 9.6 Hçnh sao sââ rnh (a) v pháưn tỉí (b) 6 ỷc mọỹt cung = 60 0 xaùc õởnh õổồỹc vuỡng pha, tổỡ õoù ta bióỳt õổồỹc caỷnh taùc duỷng cuớa tổỡng pha. + Caùch nọỳi dỏy quỏỳn: y = 6, vaỡ nọỳi nhổ sau: Pha A: (1-7), (2-8); (13-19), (14-20). Pha B: (5-11), (6-12); (17-23), (18-24). Pha C: (9-15), (10-16); (21-3), (22-4). Sồ õọử khai trióứn dỏy quỏỳn: Tổỡ sồ õọử khai trióứn ta thỏỳy: + Mọựi pha coù hai nhoùm phỏửn tổớ dỏy quỏỳn. + Mọựi nhoùm coù q phỏửn tổớ dỏy quỏỳn. + Caùc phỏửn tổớ cuớa mọỹt nhoùm phaới mừc nọỳi tióỳp nhau.(Khọng song song ?) + Caùc nhoùm coù thóứ mừc nọỳi tióỳp hoỷc mừc song song phuỷ thuọỹc vaỡo õióỷn aùp. + Dỏy quỏỳn gọửm caùc phỏửn tổớ coù kờch thổồùc giọỳng nhau goỹi laỡ dỏy quỏỳn õọửng khuọn (hỗnh 8.6). A 1 X 1 A 2 X 2 B 1 C 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hỗnh 9.7 Dỏy quỏỳn õọửng khuọn Xaùc õởnh sõõ cuớa mọỹt pha: Cọỹng caùc vectồ thuọỹc pha õoù laỷi. Ta nhỏỷn thỏỳy rũng trở sọỳ sõõ cuớa mọỹt pha khọng phuỷ thuọỹc thổù tổỷ nọỳi caùc caỷnh taùc duỷng thuọỹc pha õoù. Vờ duỷ pha A coù thóứ nọỳi caùc caỷnh taùc duỷng theo thổù tổỷ (1-8), (2-7) ồớ dổồùi õọi cổỷc tổỡ thổù nhỏỳt vaỡ (13-20), (14-19) ồớ dổồùi õọi cổỷc tổỡ thổù hai. Nhổ vỏỷy ta coù thóứ nọỳi caùc caỷnh taùc duỷng cuớa caùc phỏửn tổớ ồớ caùc pha theo thổù tổỷ sau: Pha A: (1-8), (2-7); (13-20), (14-19). Pha B: (5-12), (6-11); (17-24), (18-23). Pha C: (9-16), (10-15); (21-4), (22-3). 7 Våïi cạch näúi dáy qún nhỉ trãn, ta cọ så âäư khai triãùn dáy qún hçnh 9.8 Tỉì hçnh 9.8, ta tháúy: A 1 X 1 A 2 X 2 B 1 C 1 τ τ τ τ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Hçnh 9.8 Dáy qún âäưng tám • Cạc bäúi dáy giäúng nhỉ nhỉỵng vng trn âäưng tám gi l dáy qún âäưng tám. • Âáy l dáy qún dãù tỉû âäüng họa trong quạ trçnh âàût dáy qún vo rnh. • Khi thỉûc hiãûn dáy qún âäưng tám phi b pháưn âáưu näúi mäùi nhọm lãn âãø chụng khäng chäưng chẹo nhau. Cạc kiãøu dáy qún âäưng tám, âäưng khn gi l dáy qún táûp trung vç cạc nhọm pháưn tỉí táûp trung dỉåïi cạc cỉûc tỉì nháút âënh. Cọ thãø näúi cạc cảnh tạc dủng ca cạc pháưn tỉí theo thỉï tỉû khạc l (2-7), (8-13) v (14-19), (20-1). Nhỉ váûy ta cọ thãø näúi cạc cảnh tạc dủng ca cạc pháưn tỉí åí cạc pha theo thỉï tỉû sau : A X B τ τ τ τ Hçnh 9.9 Dáy qún phán tạn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 8 Pha A: (2-7), (8-13); (14-19), (20-1). Pha B: (6-11), (12-17); (18-23), (24-5). Pha C: (10-15), (16-21); (22-3), (4-9). Vồùi caùch nọỳi trón ta õổồỹc sồ õọử khai trióựn hinh 9.9 goỹi laỡ dỏy quỏỳn phỏn taùn. 9.2.2. Dỏy quỏỳn hai lồùp Coù hai loaỷi : dỏy quỏỳn xóỳp vaỡ dỏy quỏỳn soùng. ặu õióứm : Laỡm bổồùc ngừn õóứ caới thióỷn daỷng soùng sõõ. Nhổồỹc õióứm: Lọửng dỏy vaỡ sổớa chổợa khoù khn. a/ Dỏy quỏỳn xóỳp: Xeùt dq xóỳp hai lồùp coù: Z=24; 2p=4; m=3. + Tờnh caùc õaỷi lổồỹng õỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn: 0 00 30 24 3602360 === . Z p õióỷn Hỗnh 9.10 Hỗnh sao sõõ raợnh 2 232 24 2 === mp Z q 6 4 24 2 === p Z 6 5 5 1 1 = == y ;y õióỷn 00 602.30q. === + Veợ hỗnh sao sõõ caùc phỏửn tổớ. Tổỡ hỗnh sao sõõ, ta thỏỳy: Caùc phỏửn tổớ lóỷch pha nhau mọỹt goùc 30 0 . Tổỡ hỗnh 9.10, ta thỏỳy : + Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 1,2,7,8; 13,14,19,20. + Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 5,6,11,12; 17,18,23,24. + Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 9,10,15,16; 21,22,3,4. Caùch nọỳi caùc pha: y 1 = 5 Pha A: lồùp trón: 1 2 7 8 13 14 19 20 Lồùp dổồùi: 6 7 12 13 18 19 24 1 Pha B: lồùp trón: 5 6 11 12 17 18 23 24 Lồùp dổồùi: 10 11 15 17 22 23 4 5 Pha C: lồùp trón: 9 10 15 16 21 22 3 4 Lồùp dổồùi: 14 15 20 21 2 3 8 9 Veợ sồ õọử khai trióựn: Veợ cho pha a coỡn pha b vaỡ c veợ tổồng tổỷ Ta thỏỳy: + Do q = 2 nón mọựi cổỷc tổỡ coù hai phỏửn tổớ. 9 + Caùc phỏửn tổớ trong mọựi nhoùm phaới mừc nọỳi tióỳp nhau. + Caùc nhoùm coù thóứ mừc song song hoỷc nọỳi tióỳp phuỷ thuọỹc õióỷn aùp. + Sọỳ nhaùnh song song nhióửu nhỏỳt bũng sọỳ cổỷc tổỡ (n 2p). 1 A B C X Hỗnh 9.11 Dỏy quỏỳn xóỳp hai lồùp bổồùc ngừn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 b/ Dỏy quỏỳn soùng : vồùi Z = 18, 2p = 4, m = 3. Hỗnh 9.12. Hỗnh 9.12 Dỏy quỏỳn soùng hai lồùp bổồùc ngừn 1 A 1 A 2 X 2 X 1 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9.3. DY QUN COẽ q LAè PHN S Sọỳ phỏửn tổớ cuớa mọỹt pha dổồùi mọỹt cổỷc tổỡ: d c b d a mp Z q +=== 2 Ta thỏỳy: + Sọỳ phỏửn tổớ cuớa mọỹt pha dổồùi caùc cổỷc tổỡ khọng õóửu nhau. + Nhoùm coù nhióửu phỏửn tổớ goỹi laỡ nhoùm lồùn: (b+1) phỏửn tổớ. 10 + Nhoùm coù ờt phỏửn tổớ goỹi laỡ nhoùm nhoớ: b phỏửn tổớ. + Dổồùi d cổỷc tổỡ coù c nhoùm lồùn vaỡ (d-c) nhoùm nhoớ. Xeùt vờ duỷ : Veợ giaớn õọử khai trióứn dỏy quỏỳn coù Z = 18; 2p = 4 ; m = 3. + Tờnh caùc õaỷi lổồỹng õỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn: 0 00 40 18 3602360 === . Z p õióỷn 2 1 1 2 3 232 18 mp2 Z q +==== 00 60 2 3 40 === .q. õióỷn 54 4 18 2 . p Z === ; 4y = Vỏỷy a = 3; d = 2; b = c = 1. Nhoùm lồùn coù b+1 = 2 phỏửn tổớ . Nhoùm nhoớ coù b = 1 phỏửn tổớ. Phỏn vuỡng pha: Pha a: 1,2,6, 10,11,15; Pha b: 4,5,9, 13,14,18; Pha c: 7,8,3, 16,17,12. Sồ õọử nọỳi dỏy caùc pha: y = 4. Pha a: lồùp trón:1 2 6 10 11 15 Lồùp dổồùi: 5 6 10 14 15 1 Pha b: lồùp trón: 4 5 9 13 14 18 Lồùp dổồùi: 8 9 13 17 18 4 Pha c: lồùp trón: 7 8 3 16 17 12 Lồùp dổồùi: 11 12 7 2 3 16 Veợ sồ õọử khai trióứn dỏy quỏỳn: (hỗnh 9.13) 1 A B C X Hỗnh 9.13 Dỏy quỏỳn xóỳp hai lồùp vồùi q laỡ phỏn sọỳ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 [...]... mäüt pha: N = 1/2, cạc hãû säú knν = krν = 1 Så âäư mảch âiãûn ca dáy qún läưng sọc: & v 21 I & v12 & v 23 I I 2 1 & v 34 I & v 21 I 3 & v12 & v 23 I I 2 1 & v 34 I 3 rv rt & v 21 I & t1 I &t2 I & t3 I r & t1 I &t2 I & t3 I & v12 I & v 23 I & v 34 I & v 21 I & v12 I & v 23 I & v 34 I (a) (b) Hçnh 9. 15 Så âäư mảch âiãûn thỉûc (a) v tỉång âỉång (b) ca dáy qún kiãøu läưng sọc Så âäư mảch âiãûn ca dáy qún... hao ca hai mảch âiãûn âọ bàòng nhau (hçnh 8.14b) Âäúi våïi mäüt nụt báút k, thê dủ nụt hai ta cọ: & It2 it2 = iv 23 - iv12 Do dng âiãûn trong cạc âoản ca vng & I v 23 ngàõn mảch cng lãûch pha nhau mäüt gọc α , ta cọ: & I v12 α πp α I t = 2I v sin = 2I v sin Z 2 It Iv = v pπ 2 sin Z Hçnh 9. 15 Quan hãû giỉỵa Vç täøn hao trãn âiãûn tråí ca mảch âiãûn thỉûc dng âiãûn trong thanh dáùn v mảch âiãûn thay thãú... trçnh trãn, ta tçm âỉåüc âiãûn tråí pha ca dáy qún kiãøu läưng sọc: r = rt + rv 2 sin 2 pπ Z 9. 5 CẠCH THỈÛC HIÃÛN DÁY QÚN MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU: Dáy qún mạy âiãûn xoay chiãưu âỉåüc âàût trong cạc rnh trãn stato hay roto Cạc rnh náưy cọ cạc dảng nhỉ sau: a) Rnh kên b) Rnh nỉỵa kên c) Rnh nỉỵa håí d) Rnh håí Hçnh 9. 16 Cạc dảng rnh ca dáy qún mạy âiãûn Rnh nỉỵa kên dng cho dáy qún stato mạy âiãûn cäng sút...11 9. 4 DÁY QÚN NGÀÕN MẢCH KIÃØU LÄƯNG SỌC: Âáy qún ngàõn mảch kiãøu läưng sọc âỉåüc tảo thnh båíi cạc thanh dáùn bàòng âäưng âàût trong cạc rnh ca räto, hai âáưu ca chụng hn våïi hai vnh ngàõn mảch cng bàòng... dáy qún stato mạy âiãûn cäng sút P< 100 kW, âiãûn ạp U . trón: 4 5 9 13 14 18 Lồùp dổồùi: 8 9 13 17 18 4 Pha c: lồùp trón: 7 8 3 16 17 12 Lồùp dổồùi: 11 12 7 2 3 16 Veợ sồ õọử khai trióứn dỏy quỏỳn: (hỗnh 9. 13) 1 A B C X Hỗnh 9. 13 Dỏy quỏỳn. dổồùi: 6 7 12 13 18 19 24 1 Pha B: lồùp trón: 5 6 11 12 17 18 23 24 Lồùp dổồùi: 10 11 15 17 22 23 4 5 Pha C: lồùp trón: 9 10 15 16 21 22 3 4 Lồùp dổồùi: 14 15 20 21 2 3 8 9 Veợ sồ õọử khai. Hỗnh 9. 11 Dỏy quỏỳn xóỳp hai lồùp bổồùc ngừn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 b/ Dỏy quỏỳn soùng : vồùi Z = 18, 2p = 4, m = 3. Hỗnh 9. 12.