Nội dung tài liệu gồm ba chương: Chương I: Dòng điện xoay chiều Gồm 02 bài: Dòng điện xoay chiều một pha và dòng điện xoay chiều ba pha Chương II: Máy điện Gồm 03 bài: Động cơ không đồ
Trang 2- Nêu đợc tính năng, tác dụng của dòng điện.
- Nêu đợc các đại lợng đặc trng cho dòng điện
- Mắc đợc mạch điện ba pha hình sao hoặc tam giác
- Sử dụng đợc các thiết bị điện đúng cách
- Cẩn thận, tỷ mỉ chấp hành an toàn về điện
III - Nội dung
1 Phân phối ch ơng trình
Số
Thời gian Tổng
số
Lý thuyết
Thực hành
Kiểm tra* (LT hoặc TH)
Trang 3Lêi nãi ®Çu
Kỹ thuật điện là ngành kỹ thuật ứng dụng các hiện tượng điện từ để biến đổinăng lượng, đo lường, điều khiển, xử lý tín hiệu Năng lượng điện ngày nay trở nênrất cần thiết và đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống và sản xuất của conngười
Môn học Điện kỹ thuật được biên soạn dành cho học sinh, sinh viên chuyênngành chế biến gỗ
Nội dung tài liệu gồm ba chương:
Chương I: Dòng điện xoay chiều
Gồm 02 bài: Dòng điện xoay chiều một pha và dòng điện xoay chiều ba pha
Chương II: Máy điện
Gồm 03 bài: Động cơ không đồng bộ ba pha, Động cơ không đồng bộ một pha vàMáy biến áp
Chương III: Thiết bị bảo vệ và điều khiển
Trong quá trình biên soạn không thể tránh khỏi những thiếu sót rất mong sựđóng góp ý kiến của độc giả để lần tái bản sau được hoàn thiện hơn Mọi thông tinxin liên hệ Khoa Chế biến gỗ trường Cao đẳng nghề Công nghệ và Nông Lâm ĐôngBắc, xã Minh Sơn - Hữu Lũng - Lạng Sơn
Trang 4Bài mở đầu
Giáo trình kỹ thuật điện nhằm trang bị cho ngời học những kiến thức cơ bản
về ứng dụng năng lợng điện trong sản xuất và đời sống So với các dạng năng lợngkhác năng lợng điện có những u điểm hết sức to lớn sau đây:
- Điện năng đợc sản xuất tập trung với nguồn công suất rất lớn
- Dễ dàng biến đổi và truyền tải đi xa nhờ máy biến thế
- Dễ dàng biến đổi sang các dạng năng lợng khác
- Nhờ điện năng có thể tự động hóa toàn bộ quá trình sản xuất cũng nh các dịch vụ
kỹ thuật khác
Việt Nam có tiềm năng hết sức to lớn về các nguồn năng lợng, nhng do hậuquả chiến tranh kéo dài, ảnh hởng cơ chế quan liêu bao cấp làm cho nền sản xuất cònkhá lạc hậu Sản lợng điện năm 1975 cả nớc chỉ có 1,5 tỷ kWh Sau giải phóngchúng ta đã củng cố và xây dựng thêm nhiều nhà máy điện lớn, Thủy điện Hòa Bìnhvới công suất 1.920MW, thủy điện Trị an (440MW), Nhiệt điện Phả lại I (440MW),Nhiệt điện Phả Lại II (600MW), thủy điện Ialy (720MW),… Hiện nay đang triển Hiện nay đang triểnkhai xây dựng nhà máy Thủy điện Sơn la, dự án nhà máy điện nguyên tử ở BìnhThuận Năm 2003 sản lợng điện cả nớc đã đạt 41 tỷ kWh bình quân 500kW/ đầungời năm Theo lộ trình phát triển tới năm 2010 sẽ đạt 70 tỷkWh, năm 2020 đạt 170
tỷ kWh Để đáp ứng nhu cầu phụ tải điện đến năm 2015 Việt nam sẽ xây dựng 61nhà máy điện với tổng công suất 21.658 MW, trong đó có 32 nhà máy thủy điện vớitổng công suất 7.975MW, 17 nhà máy điện tuabin khí với tổng công suất 9.783
MW và 12 nhà máy nhiệt điện than với tổng công suất 3.900 MW Hiện nay đờngtruyền tải điện siêu cao áp 500 kV Bắc Nam đợc xem là huyết mạch chính của nănglợng điện Quốc gia Tuyến 500 kV thứ hai đang đợc xây dựng Tốc độ tăng trởng
điện năng giai đoạn 2003-2010 là 15% Vốn đầu t trung bình 2,16 tỷ USD mỗi năm
Ngành sản xuất thiết bị điện đang đợc đầu t phát triển Các máy biến áp 110
kV, 25MVA và 63 MVA đã và đang đợc sản xuất hàng loạt Máy biến áp 220 kV,
125 MVA đầu tiên đi vào sản xuất từ năm 2004 tại công ty thiết bị điện Đông Anh.Các động cơ điện công suất tới 1000 kW đã đợc chế tạo tại công ty chế tạo ViệtHung, công ty chế tạo điện cơ Hà Nội, Thủ Đức,… Hiện nay đang triển
Giáo trình kỹ thuật điện đợc biên soạn theo chơng trình khung đào tạoCao đẳng nghề gia công và thiết kế sản phẩm mộc bắt đầu thực hiện từ năm 2010
Giáo trình đợc chia làm 03 phần, trong đó phần 1 cung cấp các kiến thức
về dòng điện xoay chiều Phần thứ 2 cung cấp các kiến thức về máy điện Phần 3cung cấp các kiến thức về Thiết bị bảo vệ và điều khiển
Trang 5Chơng 1: Dòng điện xoay chiều
(Thời gian: 10 giờ; lý thuyết: 07; thực hành: 03)
Bài 1: Dòng điện xoay chiều hình sin
I Mục tiêu
Học xong bài này học sinh sẽ:
- Trình bày đợc những khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều hình sin
- Phân biệt đợc dòng điện xoay chiều hình sin và mạch điện một chiều
- Có tinh thần học tập tốt, hăng hái phát biểu xây dựng bài
II Nội dung
1 Khái niệm về mạch dòng điện hình sin
Dòng điện hình sin hay còn gọi là dòng điện xoay chiều đợc quan niệm là dòng điện có chiều và trị số biến đổi theo thời gian và theo quy luật của hàm số sin Tơng tự nh dòng điện hình sin, điện áp hình sin hay điện áp xoay chiều cũng biến đổitheo quy luật hàm số sin, nó đợc biểu diễn dới dạng toán học nh sau:
Hình 2.1 Đồ thị hình sin
i = Imaxsin(t + i)
u = Umaxsin(t + u)Trong đó i, u : trị số tức thời của dòng điện, điện áp
Imax, Umax : trị số cực đại (biên độ) của dòng điện, điện áp
Trang 62 1
2 1
Góc lệch pha giữa các đại lợng là hiệu số pha đầu của chúng Góc lệch pha giữa
điện áp và dòng điện thờng kí hiệu là :
= u - i
< 0 điện áp chậm pha so với dòng điện
> 0 điện áp sớm pha so với dòng điện
= 0 điện áp trùng pha với dòng điện
2 Các đại lợng đặc trng cho dòng điện hình Sin
- Biên độ: Là trị số lớn nhất mà hàm số có thể đạt đợc trong quá trình vận động:
Imax; Umax; Emax … Hiện nay đang triển
- Pha ban đầu: là góc xác định vị trí khởi đầu của hàm số trong mối tơng quan vớigốc toạ độ 0; i; u; e
- Tần số: là số dao động mà hàm số có thể thực hiện đợc trong một đơn vị thờigian KH: f (Hz)
- Chu kỳ: là khoảng thời gian ngắn nhất để hàm số có thể lặp lại đợc trị số, phơng
và chiều biến thiên T = 1/f
- Tần số góc: là tốc độ biến thiên của hàm số tính bằng radian (số đo của góc) trênmột đơn vị thời gian (s)
= 2f = 2/T
3 Trị số hiệu dụng của dòng điện hình Sin.
Trị số tức thời của dòng điện xoay chiều hình sin biến đổi theo thời gian, vìvậy không dùng để tính toán, đo độ lớn của điện áp và cờng độ dòng điện xoaychiều Trị số hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đợc xác định bằng hiệu ứng nhiệtcủa nó
Giả sử ta lần lợt cho 1 dòng điện xoay chiều i và dòng điện 1 chiều I đi qua 2
điện trở R có trị số điện trở bằng nhau, nếu trong thời gian bằng 1 chu kỳ, chúng đềusản sinh ra trên điện trở 1 nhiệt lợng bằng nhau thì trị số của dòng điện 1 chiều đó làtrị số hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
Căn cứ vào thực nghiệm và tính toán, ngời ta đã tính đợc trị số hiệu dụng củadòng điện, điện áp và sức điện động (I,U,E) của điện xoay chiều hình sin bằng(tức 0,707) lần trị số cực đại (Im; Um; Em) của chúng:
I = Im = 0,707Im
U = Um = 0,707Um
Trang 71
E = Em = 0,707 Em
Trong mạch điện xoay chiều, đều dùng trị số hiệu dụng để tính toán Ví dụ
điện áp và dòng điện định mức của các máy điện và khí cụ điện, nh vôn - mét,ampemét xoay chiều v,v đều biểu thị bằng trị sồ hiệu dụng
Trị số hiệu dụng của dòng điện hình sin là dòng một chiều I sao cho khi chạy qua cùng một điện trở R thì sẽ tạo ra cùng công suất
Dòng điện hình sin chạy qua điện trở R, lợng điện năng W tiêu thụ trong một chu kỳT:
Công suất trung bình trong một chu kỳ:
Với dòng điện một chiều ta có công suất P = I2R
Trong thực tế, giá trị đọc trên các cơ cấu đo dòng điện I, đo điện áp U, đo côngsuất P của dòng điện hình sin là trị số hiệu dụng của chúng
Các giá trị U, I, P ghi nhãn mác của dụng cụ và thiết bị điện là trị số hiệu dụng
4 Pha của mạch điện xoay chiều
Mối quan hệ giữa các pha nh trên đã trình bày, trong 1 từ trờng đều nếu khôngphải chỉ có 1 cuộn dây mà có nhiều cuộn dây cùng quay đồng thời, thì do vị trí củacác cuộn dây khác nhau, nên sự biến đổi của sức điện động cảm ứng cũng xảy rasớm muộn khác nhau Điều đó có thể dùng độ lệch pha để biểu thị
Trong (hình: 2.2) ta cho cuộn dây II ở vị trí nh (hình: 02a) và lấy đó làm điểmgốc của đờng cong, lúc này cuộn dây II không cắt đờng sức, sức điện động cảm ứng(e2) bằng không, trong hình 2.2b ta có: t = 0, e2 = 0
Còn cuộn dây I thì đang ở vị trí cắt đờng sức nhiều nhất, lúc này sức điện độngcảm ứng (e1) lớn nhất, trong (hình: 2.2b) ta có: t= 0, e1 cực đại
0
2 ( )
dt t Ri T p
T
0
2 ( ) 1
Trang 82 cuộn dây vuông góc với nhau
Sau khi quay 2 cuộn dây 1 góc 900 thì e1= 0, e2 cực đại, nh vậy e2 luôn luônmuộn hơn e1 1 góc900, do đó ta nói 2 sức điện động đó lệch pha nhau 900,
5 Dòng điện hình Sin trong nhánh thuần điện trở R
Khi có dòng điện i = Imaxsint qua điện trở R , điện áp trên điện trở:
uR = R.i =URmax sint, trongđó: URmax = R.Imax
Ta có: UR =R.I hoặc I = UR/ R
Hình 2.4 Nhánh thuần điện trở R
Trong mạch điện thuần điện trở có trị số điện trở không đổi, khi điện áp bằng
0 thì cờng độ dòng điện cũng bằng 0, khi điện áp cực đại thì dòng điện cũng cực đại,dòng điện và điện áp biến đổi nh nhau, ta nói chúng đồng pha với nhau (hình 2.5)
Trang 9Hình 2.5: Dòng điện và điện áp trùng pha
6 Dòng điện hình Sin trong nhánh thuần điện cảm L
Trong mạch điện thuần điện cảm L dòng điện chậm pha so với điện áp một góc
90o, hay nói cách khác điện áp sớm pha hơn so với dòng điện một góc 90o
Đồ thị biến thiên u và i của cuộn dây và đồ thị véc tơ của mạch điện thể hiện qua hình sau:
a)
b)
c) Hình 2.6 Dòng điện hình sin trong nhánh thuần điện cảm L
a) Nhánh thuần điện cảm L b) Đồ thị biến thiên của U và I
c) U sớm pha hơn I một góc 90o
7 Dòng điện hình Sin trong nhánh thuần điện dung C
Trong mạch điện thuần điện dung C điện áp chậm pha so với dòng điện một góc
LU
U
L
I
L
Trang 10Đồ thị biến thiên u và i của tụ điện và đồ thị véc tơ của mạch điện thể hiện qua hình sau:
a)
b)
c) Hình 2.7 Dòng điện hình sin trong nhánh thuần điện dung C
a) Nhánh thuần điện dung C b) Đồ thị biến thiên của U và I
c) U muộn pha hơn I một góc 90o
8 Công suất của dòng điện hình Sin
Trong mạch điện R – L – C mắc nối tiếp công suất gồm ba thành phần sau:
IC
UC
Trang 11III Câu hỏi ôn tập
1 Trình bày khái niệm về dòng điện hình sin?
2 Nêu các đại lợng đặc trng của dòng điện hình sin?
3 Trình bày dòng điện hình sin trong nhánh thuần điện trở R, điện cảm L và điệndung C?
4 Trình bày công suất của dòng điện hình sin?
Trang 12Bài 2: dòng điện xoay chiều ba pha
I Mục tiêu
Học xong bài này học sinh sẽ:
- Trình bày đợc những khái niệm cơ bản về dòng điện xoay chiều ba pha
- Phân biệt đợc dòng điện xoay chiều ba pha và dòng điện xoay chiều một pha
- Có tinh thần học tập tốt, hăng hái phát biểu xây dựng bài
II Nội dung
1 Sự sinh ra sức điện động ba pha
Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm hai phần chính: roto và stato
Hình 2.8 Máy phát điện xoay chiều ba pha
- Roto ( phần quay) là một nam châm điện N – S
- Stato (phần tĩnh) gồm 6 rãnh trên mỗi cặp rãnh đặt các dây quấn AX, BY, CZ cáchnhau 120o (2/3) trong không gian
Khi roto quay trong các dây quấn cảm ứng ra những sức điện động hình sin cùngbiên độ và tần số nhng lệch nhau 2/3
Nếu chọn thời điểm tính toán ban đầu ứng với sức điện động trong cuộn AX = 0 thì:
đầu ký hiệu là A, B, C điểm cuối ký hiệu X, Y, Z
Theo quy ớc chiều dơng của sức điện động đi từ điểm cuối đến điểm đầu
2 Cách nối các dây quấn của máy phát điện theo hình sao và hình tam giác
2.1 Cách nối hình sao (Y)
Trang 13Hình 2.9 Cách nối dây quấn của máy phát điện theo hình sao
Đem nối ba điểm cuối X, Y, Z lại với nhau điểm nối này gọi là điểm trungtính
Ba dây nối với ba điểm A, B, C gọi là ba dây pha
Điện áp giữa điểm đầu và điểm cuối của một pha hay điện áp giữa dây pha vàdây trung tính gọi là điện áp pha ký hiệu: UA, UB, UC ký hiệu chung là UP
Điện áp giữa hai điểm đầu của hai pha hay điện áp giữa hai dây pha gọi là
điện áp dây ký hiệu UAB, UBC, UCA ký hiệu chung là Ud
2.2 Cách nối tam giác ()
Đem nối điểm cuối của pha này với điểm đầu của pha kia ví dụ X nối với B, Ynối với C và Z nối với A
Cách nối này không có dây trung tính
Hình 2.10 Cách nối dây quấn của máy phát điện theo hình tam giác
ở máy phát điện ba pha rất ít khi nối tam giác vì cách nối tam giác tạo thànhmột mạch kín có tổng trở rất nhỏ nên cách noói này chỉ có thể thực hiện khi các sức
điện động của ba pha hoàn toàn là hình sin (eA + eB + eC = 0 hoặc EA + EB + EC = 0).Nhng trong thực tế eA + eB + eC 0 hoặc EA + EB + EC 0 do đó khi mạch ngoài
Trang 14không có phụ tải trong máy phát có dòng điện chạy vòng tơng đối lớn làm máy phát
bị quá nóng
3 Quan hệ giữa điện áp pha và điện áp dây của máy phát điện 3 pha 3.1 Khi máy phát nối hình sao
Hình 2.11 Dây quấn máy phát điện nối hình sao
Giả thiết điện thế tại điểm 0 bằng không thì điện thế tại các điểm A, B, C sẽbằng điện áp pha UA, UB, UC và điện áp dây sẽ là hiệu số của các điện áp pha
Trang 15
U d 3U p
3.2 Khi m¸y nèi h×nh tam gi¸c
H×nh 2.13 D©y quÊn m¸y ph¸t ®iÖn nèi h×nh tam gi¸c
Trang 16Hình 2.15 máy phát và phụ tải đều nối hình sao
- Dòng điện chạy trên các dây nối từ nguồn đến phụ tải gọi là dòng điện dây
ký hiệu Id
- Dòng điện chạy trên các dây pha của phụ tải gọi là dòng điện pha ký hiệu Ip
- Dòng điện chạy trên dây trung tính ký hiệu Io
Z
U Z
U I
I
Zp – là tổng trở Z p R2 Z2L
ZL- là cảm kháng
4.2 Khi máy nối hình sao phụ tải nối tam giác
Hình 2.16 máy nối hình sao phụ tải nối tam giác
Vì phụ tải nối tam giác nên có: Ud = Up
Từ đồ thị véc tơ ta thấy:
dA
I = I pA - I pc dB
I = I pB - I pA dC
I = I pC - I pB
Trang 17Ta có: OH = OM.cos300
2
3 2
1
pA
dA I
I I dA 3I pA Tổng quát: I d 3 I p
5 Công suất của mạch điện ba pha (KH: P)
5.1 khi phụ tải trên ba pha không đối xứng
Công suất của mạch điện 3 pha khi phụ tải không đối xứng ta tính công suất của từng pha rồi cộng lại:
P = PA + PB + PC
PA = UA IA cosA với cosA =
A
A Z R
Vậy P = UAIAcosA + UB IB cosB + UC IC cosC
Trong đó: UA, UB, UC, là điện áp của các pha
IA, IB, IC là dòng điện của các pha A, B, C là góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện của các pha
5.2 Khi phụ tải trên 3 pha đối xứng
Khi phụ tải trên 3 pha đối xứng ta có:
III Câu hỏi ôn tập
1 Trình bày sự sinh ra sức điện động ba pha?
2 Nêu cách nối dây quấn của máy phát điện theo hình sao và hình tam giác?
3 Trình bày mối quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha? Giữa cờng độ dòng điệndây và cờng độ dòng điện pha?
4 Trình bày công suất của mạch điện ba pha?
Trang 18Chơng 2: Máy điện
(Thời gian: 11 giờ; lý thuyết: 06; thực hành: 05)
Bài 1: Động cơ không đồng bộ ba pha
i Mục tiêu
Học xong bài này học sinh sẽ:
- Trình bày đợc những khái niệm cơ bản về động cơ không đồng bộ ba pha
- Phân biệt đợc động cơ không đồng bộ ba pha
- Có tinh thần học tập tốt, hăng hái phát biểu xây dựng bài
ii Nội dung
1 Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha
lõi thép gồm những lá thép kỹ thuật (thép silic) hình vành khăn đợc ghép cách
điện với nhau thành hình trụ rỗng, các là thép có chiều dày từ 0,35 0,5 mm phíatrong lõi thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn
Hình 3.2 Lõi thép
Trang 191.1.1.2 Dây quấn
Dây quấn 3 pha đặt trong các rãnh của lõi thép Xung quanh dây dẫn có bọccác lớp cách điện để cách điện với nhau và cách điện với lõi thép Các pha của dâyquấn đặt lệch nhau 1200
Trang 20+ Dây quấn của rôto lồng sóc: là những thanh bằng đồng hoặc bằng nhôm đợc
đặt vào các rãnh của lõi thép rôto hai đầu các thanh này đợc hàn với hai vành đồnghoặc nhôm gọi là vành ngắn mạch Nh vậy dây quấn rôto hình thành một cái lồng
mà ngời ta gọi là lồng sóc
Hình 3.5 Dây quấn rô to lồng sóc
+ Dây quấn rôto của động cơ điện không đồng bộ 3 pha rôto quấn dây: ở loạinày trên các rãnh của lõi thép rôto đặt dây quấn 3 pha thờng nối 3 điểm cuối của 3cuộn dây lại với nhau, 3 điểm đầu đợc nối với 3 vành trợt gắn trên trục của rôto Bavành trợt này cách điện với nhau và cách điện với trục Tỳ lên ba vành trợt là ba chổithan để nối mạch điện với biến trở ba pha bên ngoài
a) Rôto dây quấnb) Sơ đồ Rôto nối với vành trợt và biến trởc) Kí hiệu
Hình 3.6 Dây quấn rô to dây quấn
2 Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ
Khi đa dòng điện xoay chiều 3 pha vào 3 cuộn dây của stato của động cơ điện
nó sẽ tạo ra một từ trờng quay đều với tốc độ vận tốc n1 từ trờng quay quét các thanhdẫn roto cảm ứng trong thanh dẫn roto sức điện động E2 vì dây quấn roto khép kínnên E2 sẽ sinh ra dòng điện I2 Dòng điện I2 nằm trong từ trờng quay sẽ chịu tác dụngcủa lực từ Nh vậy roto của động cơ chịu tác dụng một ngẫu lực điện từ làm cho nóquay theo chiều của từ trờng với tốc độ n nhỏ hơn tốc độ từ trờng quay một ít
3 Cách bố trí các đầu dây của 3 cuộn dây stato trong hộp đầu dây
Trang 21Để thuận tiện cho việc đa điện vào động cơ điện khi động cơ điện nối hình saohay hình tam giác cho phù hợp với điện áp của mạng điện Ngời ta bố trí 6 đầu dâycủa 3 cuôn dây stato trong hộp đầu dây nh sau:
+) Đầu vào của pha thứ nhất thẳng đứng với đầu cuối của pha thứ ba
+) Đầu vào của pha thứ hai thẳng đứng với đầu cuối của pha thứ nhất
+) Đầu vào của pha thứ ba thẳng đứng với đầu cuối của pha thứ hai
Hình 3.7 Cách bố trí 6 đầu dây của 3 cuôn dây stato trong hộp đầu dây 3.1 Đấu dây hình sao
- Khi thiết kế ngời ta đã quy định điện áp cho mỗi dây quấn, lúc cho động cơlàm việc phải đúng với quy định ấy
Ví dụ:
- Một động cơ ba pha điện áp quy định cho mỗi dây quấn là 220V(Uf = 220V).Nếu động cơ làm việc ở mạng điện có điện áp dây là Ud = 380V, thì ta phải nối 3 dâyquấn của động cơ thành hình sao ( Hình 3-8) và đấu ở giá bắt dây Vì nối hình saonên điện áp đặt vào mỗi dây quấn của động cơ là:
Hình: 3.8 Đấu dây hình sao
Trang 22Hình 3.8 Đấu dây hình sao 3.2 Đấu hình tam giác.
- Cũng động cơ ấy nếu làm việc ở mạng điện có điện áp Ud= 220V, thì ta phảinối hình tam giác, vì nh thế thì điện áp đặt vào mỗi dây quấn bằng điện áp dây vàbằng 220V, đúng với điện áp quy định (Hình 3.9a) Cách đấu ở giá bắt dây đợc thểhiện ở (Hình:3.9b) Vì thế trên nhãn động cơ ngời ta ghi: 380/220V- Y/ nghĩa làmạng điện có Ud= 380V thì nối sao, nếu Ud= 220V thì ta nối tam giác
a) Sơ đồ đấu dây hình tam giác b) Đấu ở giá bắt dây
Hình: 3.9 Đấu dây hình Tam giác
4 Các phơng pháp mở máy động cơ không đồng bộ 3 pha
4.1 Đặc điểm mở máy của động cơ.
- Quá trình mở máy động cơ là quá trình kể từ lúc đóng điện vào động cơ khiroto còn đứng yên tới khi động cơ đạt đợc tốc độ làm việc n Khi mới đóng điện,dòng điện mở máy Imm là dòng ngắn mạch có trị số rất lớn
- Nếu lới điện không đủ công suất sẽ dẫn tới sụt áp lớn, ảnh hởng tới sự làmviệc của lới điện và kéo dài sự mở máy do mô men mở máy nhỏ
- Sau khi đóng điện, tốc độ động cơ tăng dần, dòng điện qua động cơ cũnggiảm Quá trình mở máy động cơ kết thúc khi tốc độ động cơ đạt trị số làm việc bìnhthờng
Trang 23
a) Sơ đồ mở máy trực tiếp b) Sơ đồ mở máy động cơ lồng sóc qua điện kháng
Hình: 3.10 Mở máy trực tiếp và mở máy động cơ lồng sóc qua điện kháng
4.2.2 Mở máy bằng phơng pháp giảm điện áp đặt vào Stato
- Là cách mở máy hạn chế điện áp Ud đặt vào động cơ ở thời điểm đóng mạchnhằm hạn chế dòng điện mở máy Imm Để hạn chế điện áp ngời ta có thể sử dụngcác phơng pháp mở máy sau :
*.Mở máy dùng điện kháng:
- Khi mở máy cầu dao (2) mở, đóng cầu dao (1) để đa điện áp vào động cơ.Dòng điện Imm qua điện kháng sẽ tạo ra sụt áp, nên điện áp đặt vào động cơ chỉ làmột phần của điện áp mạng điện Khi động cơ đã quay ổn định, đóng cầu dao (2) đểloại điện kháng ra khỏi mạch động cơ, kết thúc quá trình mở máy, (Hình: 3.10b)
- Nhợc điểm của phơng pháp mở máy bằng điện kháng là giảm mô men mởmáy quá nhiều (nếu U1 giảm n lần thì mô men mở máy giảm n2 lần) Thờng giới hạn
áp dụng cho trờng hợp động cơ không tải
*.Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu 3 pha: (Hình: 3.11)
ở sơ đồ này hiệu quả mở máy tốt hơn Khi điện áp giảm đi n lần, thì mômen
mở máy cũng giảm đi n lần Thao tác nh sau:
24
Trang 24Hình 3.11 Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu 3 pha
- Khi mở máy cầu dao (2) đóng về phía (a), cầu dao (3) đóng Đóng cầu dao(1) để đa điện áp vào biến áp tự ngẫu, còn động cơ nhận điện từ thứ cấp biến áp
- Khi khởi động động cơ xong thì đóng cầu dao (2) về phía (b) để nhận điện từmạng điện, cắt cầu dao (3) để loại máy biến áp tự ngẫu khỏi nguồn điện, kết thúcquá trình mở máy
*.Mở máy bằng đổi nối sao tam giác (Hình:3.12)
Phơng pháp này chỉ áp dụng cho động cơ khi làm việc bình thờng với dâyquấn Stato đấu tam giác
- Khi mở máy ta nối dây quấn Stato thành hình sao bằng cách đóng cầu dao(D) về phía hình sao để điện đặt vào mỗi dây quấn giảm đi căn 3 lần
- Khi rôto đã đạt tốc độ lớn, ta đóng cầu dao (D) sang phía tam giác Dâyquấn Stato sẽ nối thành hình tam giác nh đã quy định
Ưu điểm: của phơng pháp là đơn giản, tốn ít thiết bị
Nhợc điểm: là tuy giảm dòng điện xuống căn 3 lần nhng mô men mở máy giảm
- Trong thực tế, muốn đổi thứ tự 3 pha trong bộ dây quấn Stato chỉ cần đảodây ở bảng cực ( nếu đảo cả 3 dây, động cơ quay nh cũ)
- Trờng hợp cần điều khiển động cơ làm việc 2 chiều, ta chỉ cần sử dụng cầudao điện đảo chiều 3 pha lắp vào mạch điện của Stato nh (Hình: 3.13)
- Cầu dao đảo chiều chỉ đảo pha 1 và 2, còn pha 3 vẫn giữ nguyên nh cũ Khi
đóng lên phía trên thì pha 1 của mạng điện vào pha 1 của động cơ, pha 2 của mạng
Trang 25điện vào pha 2 của động cơ, pha 3 của mạng điện vào pha 3 của động cơ
- Khi đóng xuống dới thì pha 1 của mạng điện vào pha 2 của động cơ, pha 2 của mạng điện vào pha 1 của động cơ, pha 3 của mạng điện vào pha 3 của động cơ
Hình 3.13 Đảo chiều quay động cơ.
5 Ưu nhợc điểm của việc sử dụng hai loại động cơ điện
5.1 Động cơ điện ba pha roto lồng sóc
- Vì mô men mở máy nhỏ nên động cơ này không tải nặng đợc ngay
Với những u điểm trên mà động cơ điện ba pha roto lồng sóc đợc sử dụng rấtphổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp
5.2 Động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto quấn dây
Cấu tạo phức tạp, làm việc không chắc chắn lắm, đắt tiền, thao tác mở máy