CH ƯƠ NG 11: Đ NG C KHÔNG Đ NG B M T PHA Ộ Ơ Ồ Ộ Ộ
Bài s 11-1 ố M t đ ng c không đ ng b m t pha công su t 1/4 mã l c, 220V, 50Hzộ ộ ơ ồ ộ ộ ấ ự
và 4 c c t có tham s và t n th t nh sau :ự ừ ố ổ ấ ư
R1 = 8.2; X1 = X’2 = 10.5; R’2 = 10.5; XM = 210;
T n hao s t 110V là 25W;ổ ắ ở t n hao ma sát và qu t gió là 12W;ổ ạ
V i h s tr t là 0.05, xác đ nh dòng đi n stato, công su t c , công su t ra trên tr c,ớ ệ ố ượ ị ệ ấ ơ ấ ụ
t c đ và hi u su t khi đ ng c làm vi c đi n áp và t n s đ nh m c.ố ộ ệ ấ ộ ơ ệ ở ệ ầ ố ị ứ
T ng tr th t thu n:ổ ở ứ ự ậ
T ng tr th t ng c:ổ ở ứ ự ượ
T ng tr vào c a đ ng c :ổ ở ủ ộ ơ
Dòng đi n đ a vào stato:ệ ư
H s công su t:ệ ố ấ
cos = cos47.08o = 0.6809
Công su t đ a vào đ ng c :ấ ư ộ ơ
W Công su t c :ấ ơ
W
T n hao s t ch y u là t n hao t tr và t l v i Uổ ắ ủ ế ổ ừ ễ ỉ ệ ớ 1.6 nên v i U = 220V ta có:ớ
W Công su t đ a ra:ấ ư
W
Hi u su t c a đ ng c :ệ ấ ủ ộ ơ
Trang 2Bài s 11-2 ố M t đ ng c không đ ng b m t pha công su t 1/4 mã l c, 110V, 50Hzộ ộ ơ ồ ộ ộ ấ ự
và 4 c c t có tham s và t n th t nh sau :ự ừ ố ổ ấ ư
R1 = 2.0; X1 = 2.8; X’2 = 2.0; R’2 = 4.0; XM = 70;
T n hao s t 230V là 35W; t n hao ma sát và qu t gió là 10W V i h s tr t là 0.05,ổ ắ ở ổ ạ ớ ệ ố ượ xác đ nh dòng đi n stato; công su t c ; công su t ra trên tr c, t c đ ; mômen và hi uị ệ ấ ơ ấ ụ ố ộ ệ
su t khi đ ng c làm vi c v i dây qu n ph đ c c t ra đi n áp và t n s đ nhấ ộ ơ ệ ớ ấ ụ ượ ắ ở ệ ầ ố ị
m c.ứ
T ng tr th t thu n:ổ ở ứ ự ậ
T ng tr th t ng c:ổ ở ứ ự ượ
T ng tr vào c a đ ng c :ổ ở ủ ộ ơ
Dòng đi n đ a vào stato:ệ ư
H s công su t:ệ ố ấ
cos = cos49.84o = 0.6449
Công su t đ a vào đ ng c :ấ ư ộ ơ
W Công su t c :ấ ơ
W
T n hao s t ch y u là t n hao t tr và t l v i Uổ ắ ủ ế ổ ừ ễ ỉ ệ ớ 1.6 nên v i U = 220V ta có:ớ
W Công su t đ a ra:ấ ư
W
T c đ quay c a đ ng c :ố ộ ủ ộ ơ
Trang 3Mô men trên tr c đ ng c :ụ ộ ơ
Hi u su t c a đ ng c :ệ ấ ủ ộ ơ
Bài s 11-3 ố Thí nghi m không t i và ng n m ch (th c hi n trên cu n dây chính) c aệ ả ắ ạ ự ệ ộ ủ
đ ng c đi n không đ ng b m t pha ¼ hp, 120 V, 60 Hz, 1730 vòng/phút thu đ cộ ơ ệ ồ ộ ộ ươ
k t qu nh sau:ế ả ư
Thí nghi m không t i: đ ng c quay không t iệ ả ộ ơ ả
V = 120 V; I = 3.5 A; P = 125W Thí nghi m ng n m ch: gi rotor đ ng yênệ ắ ạ ữ ứ
V = 43 V; I = 5 A; P = 140W Xác đ nh (a) tham s c a m ch đi n thay th đ ng c ; (b) t n hao quay.ị ố ủ ạ ệ ế ộ ơ ổ
M ch đi n thay th c a đ ng c khi không t i và ng n m ch:ạ ệ ế ủ ộ ơ ả ắ ạ
Khi không t i, ta có:ả
Khi ng n m ch:ắ ạ
n = 49.3707o
Các thông s c a đ ng c :ố ủ ộ ơ
1
R /2 j(X X )1 2 j0.5XM
o
U
o
I
j(X X )
2
R /4
1
R /2 j0.5XM
1
R /2 j(X X )1 2 j0.5XM R /2 2 n
U
n
I
j(X X )
2
R /2
1
R /2 j0.5XM
e
I Im
Trang 4T n hao quay b ng t n hao không t i.ổ ằ ổ ả
Bài s 11-4 ố M t đ ng c không đ ng b m t pha ch y b ng t , đi n áp 120V, 60Hzộ ộ ơ ồ ộ ộ ạ ằ ụ ệ
và 4 c c t có tham s c a m ch đi n thay th nh sau :ự ừ ố ủ ạ ệ ế ư
Cu n dây chính: ộ R1C = 2.0 ; X1C =1.5 ;
Cu n dây ph : ộ ụ R1P = 2.0 ; X1P = 2.5 ;
M ch rotor: ạ R’2 = 1.5 ; X’2 = 2.0 ;
XM = 48; C = 30 F; a = NP/NC = 1 Xác đ nh (a) dòng đi n kh i đ ng và mômen kh i đ ng c a đ ng c khi đi nị ệ ở ộ ở ộ ủ ộ ơ ệ áp
đ nh m c; (b) tr s đi n dung C c a t đi n n i song song v i t đã có đ mômenị ứ ị ố ệ ủ ụ ệ ố ớ ụ ể
kh i đ ng đ t giá tr c c đ i; (c) dòng đi n kh i đ ng c a đ ng c trong tr ng h pở ộ ạ ị ự ạ ệ ở ộ ủ ộ ơ ườ ợ (b)
M ch đi n thay th c a cu n dây chính c a đ ng c (xem 625 Electric machinesạ ệ ế ủ ộ ủ ộ ơ I.J.Nagrath, D.P Kothari):
Khi kh i đ ng s = 1 ta có:ở ộ
T ng tr c a cu n dây ph :ổ ở ủ ộ ụ
Quy đ i v cu n dây chính ta có:ổ ề ộ
j0.5XM
1C
R /2 jX1C
2
R /2(2 s)
C
U
2
jX
2
R /2s j0.5XM
1C
R /2 jX1C
2
jX
Trang 5Nh v y t ng tr nhánh chung:ư ậ ổ ở
Đi n áp thu n trên cu n chính:ệ ậ ộ
Đi n áp ng c trên cu n chính:ệ ượ ộ
Dòng đi n thu n trong cu n chính:ệ ậ ộ
Dòng đi n ng c trong cu n chính:ệ ượ ộ
Dòng đi n trong cu n chính:ệ ộ
Dòng đi n trong cu n ph quy đ i:ệ ộ ụ ổ
Dòng đi n kh i đ ng l y t l i:ệ ở ộ ấ ừ ướ
T c đ đ ng b :ố ộ ồ ộ
Mô men kh i đ ng:ở ộ
Khi kh i đ ng, mu n mô men b ng mô men c c đ i thì dòng đi n ng c ph i b ngở ộ ố ằ ự ạ ệ ượ ả ằ zero Do v y:ậ
Trang 6
Dòng đi n kh i đ ng:ệ ở ộ
Dòng đi n kh i đ ng l y t l i:ệ ở ộ ấ ừ ướ
Bài s 11-5 ố M t đ ng c đi n không đ ng b m t pha hai cu n dây 1/4hp, 120V vàộ ộ ơ ệ ồ ộ ộ ộ 60Hz có tham s khi kh i đ ng nh sau: ố ở ộ ư
Cu n dây chính: ộ RC = 3.94 và XC = 4.20;
Cu n dây ph : ộ ụ RP = 8.42; và XP = 6.28
Đ ng c đ c n i vào l i đi n có đi n áp 120V và f = 60Hz Xác đ nh (a) dòng đi nộ ơ ượ ố ướ ệ ệ ị ệ trong m i cu n dây và dòng đi n vào đ ng c khi kh i đ ng; (b) góc l ch pha gi aỗ ộ ệ ộ ơ ở ộ ệ ữ hai dòng đi n; (c) mômen kh i đ ng; (d) tr s đi n tr m c n i ti p v i cu n dâyệ ở ộ ị ố ệ ở ắ ố ế ớ ộ
ph đ góc l ch pha gi a hai dòng đi n là 30ụ ể ệ ữ ệ 0
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây chính:ổ ở ở ộ ủ ộ
ZC = RC + jXC = (3.94 + j4.2)
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây ph :ổ ở ở ộ ủ ộ ụ
ZP = RP + jXP = (8.42 + j6.28)
Dòng đi n trong cu n chính khi kh i đ ng:ệ ộ ở ộ
Dòng đi n trong cu n ph khi kh i đ ng:ệ ộ ụ ở ộ
Trang 7Góc l ch pha gi a hai dòng đi n:ệ ữ ệ
Mô men kh i đ ng:ở ộ
Tr s đi n tr ph đ góc l ch pha là 30ị ố ệ ở ụ ể ệ o:
Bài s 11-6 ố M t đ ng c đi n không đ ng b m t pha hai cu n dây 120V và 60Hzộ ộ ơ ệ ồ ộ ộ ộ
có tham s khi rotor đ ng yên (kh i đ ng) nh sau: cu n dây chính Rố ứ ở ộ ư ộ C = 2.20 và XC
= 3.80; cu n dây ph Rộ ụ P = 9.25; XP = 8.55 Đ ng c đ c n i vào l i đi n cóộ ơ ượ ố ướ ệ
đi n áp 120V và f = 60Hz Xác đ nh (a) dòng đi n trong m i cu n dây; (b) góc l chệ ị ệ ỗ ộ ệ pha gi a hai dòng đi n; (c) mômen kh i đ ng; (d) đi n dung C m c n i ti p v iữ ệ ở ộ ệ ắ ố ế ớ
cu n dây ph đ góc l ch pha gi a hai dòng đi n khi kh i đ ng là 90ộ ụ ể ệ ữ ệ ở ộ 0; (e) mômen
kh i đ ng trong tr ng h p (d); (f) ph n trăm mômen kh i đ ng tăng so v i khiơ ồ ườ ợ ầ ở ộ ớ không có t đi n C.ụ ệ
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây chính:ổ ở ở ộ ủ ộ
ZC = RC + jXC = (2.2 + j3.8)
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây ph :ổ ở ở ộ ủ ộ ụ
ZP = RP + jXP = (9.25 + j8.55)
Dòng đi n trong cu n chính khi kh i đ ng:ệ ộ ở ộ
Dòng đi n trong cu n ph khi kh i đ ng:ệ ộ ụ ở ộ
Góc l ch pha gi a hai dòng đi n:ệ ữ ệ
Mô men kh i đ ng:ở ộ
Tr s đi n dung đ góc l ch pha là 90ị ố ệ ể ệ o:
Trang 8
Mô men kh i đ ng khi này:ở ộ
Mô men tăng lên:
Bài s 11-7 ố Dùng s li u c a bài t p s 11-2 đ xác đ nh (a) tr s ố ệ ủ ậ ố ể ị ị ố đi n dung C m cệ ắ
n i ti p v i cu n dây ph đ góc l ch pha gi a hai dòng đi n khi kh i đ ng là 80.6ố ế ớ ộ ụ ể ệ ữ ệ ở ộ 0; (b) dòng đi n trong m i cu n dây và dòng đi n vào đ ng c khi kh i đ ng v i tệ ỗ ộ ệ ộ ơ ở ộ ớ ụ
đi n C.ệ
Tr s đi n dung đ góc l ch pha là 90ị ố ệ ể ệ o:
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây chính:ổ ở ở ộ ủ ộ
ZC = RC + jXC = (2.2 + j3.8)
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây ph :ổ ở ở ộ ủ ộ ụ
ZP = RP + jXP + jXC = (9.25 + j8.55 - j5.06) = (9.25 + j3.49)
Dòng đi n trong cu n chính khi kh i đ ng:ệ ộ ở ộ
Dòng đi n trong cu n ph khi kh i đ ng:ệ ộ ụ ở ộ
Dòng đi n đ a vào đ ng c :ệ ư ộ ơ
Trang 9
Bài s 11-8 ố M t đ ng c đi n không đ ng b m t pha hai cu n dây 1/3hp, 120V vàộ ộ ơ ệ ồ ộ ộ ộ 60Hz có tham s khi kh i đ ng cho là: ố ở ộ
Cu n dây chính ộ RC = 4.6 và XC = 3.8;
Cu n dây ph ộ ụ RP = 9.8; và XP = 3.6
Đ ng c đ c n i vào l i đi n có đi n áp 120V và f = 60Hz Xác đ nh (a) dòng đi nộ ơ ượ ố ướ ệ ệ ị ệ trong m i cu n dây và dòng đi n vào đ ng c khi kh i đ ng; (b) góc l ch pha gi aỗ ộ ệ ộ ơ ở ộ ệ ữ hai dòng đi n; (c) đi n dung C m c n i ti p v i cu n dây ph đ góc l ch pha gi aệ ệ ắ ố ế ớ ộ ụ ể ệ ữ hai dòng đi n khi kh i đ ng là 90ệ ở ộ 0
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây chính:ổ ở ở ộ ủ ộ
ZC = RC + jXC = (4.6 + j3.8)
T ng tr khi kh i đ ng c a cu n dây ph :ổ ở ở ộ ủ ộ ụ
ZP = RP + jXP = (9.8 + j3.6)
Dòng đi n trong cu n chính khi kh i đ ng:ệ ộ ở ộ
Dòng đi n trong cu n ph khi kh i đ ng:ệ ộ ụ ở ộ
Dòng đi n đ a vào đ ng c khi kh i đ ng:ệ ư ộ ơ ở ộ
Góc l ch pha gi a hai dòng đi n:ệ ữ ệ
Mô men kh i đ ng:ở ộ
Tr s đi n dung đ góc l ch pha là 90ị ố ệ ể ệ o:
Đi n dung có giá tr âm Nh v y đ ng c không th t o ra góc l ch pha 90ệ ị ư ậ ộ ơ ể ạ ệ o đ c.ượ