Chương 2. Những vấn đề chung về MĐ quay

Ging viờn: Tin s ng Quc Vng Email: vuong.dangquoc@hust.edu.vn Phone: +84-963286734 B Mụn Thit B in in T Vin in Trng i Hc Bỏch Khoa H Ni 11 MY IN I Ni dung Chng Mỏy bin ỏp Chng Nhng chung v M quay Chng Mỏy in khụng ng b Chng Mỏy in ng b Chng Mỏy in mt chiu Chng Nhng chung v M quay Ni dung I Nguyờn lý bin i in c II Dõy qun mỏy in xoay chiu III Sc in ng ca dõy qun M xoay chiu IV Sc t ng ca dõy qun M xoay chiu I Nguyờn lý bin i in c i Cng 1.1 Kt cu: Mỏy in quay gm phn chớnh mch t v dõy qun, ú din s bin i in c: ! Mch t l ng trc cỏch mt khe h m bo cú th chuyn ng tng i vi - Khi ng yờn gi l phn tnh hay stato - Khi quay gi l phn quay hay rotor ! C hai u cú mch t v mch in (tc l lừi thộp v dõy qun) 1.2 Nguyờn lý lm vic: Da vo nh lut chớnh l: " nh lut cm ng in t " nh lut v lc in t I Nguyờn lý bin i in c i Cng (tip) 1.3 Phõn loi: ! Tựy theo cỏch to t trng, kt cu mch t v dõy qun ngi ta chia mỏy in quay lm loi: ! Mỏy in khụng ng b ! Mỏy in ng b ! Mỏy in mt chiu ! Mỏy in xoay chiu cú vnh gúp I Nguyờn lý bin i in c Cng (tip) 1.4 Nguyờn lý lm vic ca MKB ! To mt t trng quay lừi thộp Stato vi tc : 60.f n1 = p ! ! ! f tn s p s ụi cc T trng ny quột qua dõy qun nhiu pha t ngn mch ca Roto v cm ng trờn ú cỏc s v dũng in T trng dũng in roto to kt hp vi t trng Stato to thnh t trng khe h Dũng in roto tỏc dng vi t trng khe h to mụ men quay, kộo rụ to quay vi tc n n1 I Nguyờn lý bin i in c 1.4 Nguyờn lý lm vic ca MKB (tip) ! Trong phm vi tc khỏc thỡ ch lm vic ca mỏy cng khỏc ! S sai khỏc gia hai tc c biu th bng h s trt s n1 n s= n1 ! Ch lm vic ca MKB ph thuc vo quan h gia tc n v n1 - < s < : Ch ng c in - s < : Ch mỏy phỏt in - s >1 : Ch hóm I Nguyờn lý bin i in c Tng quan v mỏy in quay (tip) 1.5 Nguyờn lý mỏy in ng b ! Rotor vi cỏc cc t cú t trng Ft quay vi tc n1 cm ng lờn dõy qun pha stato cỏc sc in ng xoay chiu eA eB eC vi tn s f = p.n1/60 ! Cỏc dũng in iA iB iC day qun stator sinh t trng quay F cú tc n1 = 60f/p ! Do n = n1 nờn gi l mỏy in ng b I Nguyờn lý bin i in c 1.6 Nguyờn lý mỏy in mt chiu Thc cht l mỏy in ng b m ú cỏc s xoay chiu c chnh lu thnh mt chiu nh vnh gúp 1.7 Nguyờn lý mỏy in xoay chiu cú vnh gúp Thc cht l mỏy in khụng ng b Vnh gúp c s dng a vo cỏc s nhm ci thin h s cụng sut v iu chnh tc quay I Nguyờn lý bin i in c Tng quan v bin i in c ! Nng lng khụng t nhiờn sinh v cng khụng t nhiờn mt i, nú ch bin i t dng ny sang dng khỏc ! Mt mỏy in quay thc hin nhim v bin i nng lng t in sang c hay ngc li tng ng vi ng c hay mỏy phỏt in tổn hao điện hệ thống điện tổn hao điện trừơng trừơng điện từ liên hệ tổn hao hệ thống động dòng chảy luợng máy phát ! Th hin trờn nh lut c bn ! ! ! ! ! ! e = B.v.l V f = B i l IV T trng ca dõy qun M xoay chiu St ca dõy qun phn ng a. St ca dõy qun pha i = 2I sin t /2 b i iws / a Fs1 /2 c Fs d Fs Theo nh lut ton dũng in H.dl = iws St phõn b hỡnh ch nht khụng gian v bin i hỡnh sin theo thi gian c phõn tớch theo Fourier IV T trng ca dõy qun M xoay chiu T tr ca thộp rt nh (à =) nờn Hfe = v st xem nh ch cn thit sinh t thụng i qua hai ln khe h H = iws St ng vi khe h : Fs = iws St ny phõn b hỡnh ch nht khụng gian v bin i hỡnh sin theo thi gian c phõn tớch theo Fourier Fs = Fs1cos + Fs 3cos3 + Fs 5cos5 + + Fs cos = =1,3,5 Trong ú Fs cos Fs = /2 /2 Fs cos d IV T trng ca dõy qun M xoay chiu V cui cựng tỡm c: Fs = Vi =1,3,5 Fsm cos sin t Fsm = 0,9 iws Nh vy: Sc t ng ca mt phn t cú dũng in xoay chiu chy qua l tng hp ca súng p mch phõn b hỡnh sin khụng gian v bin i hỡnh sin theo thi gian IV T trng ca dõy qun M xoay chiu St ca dõy qun lp bc vi q phn t ta cú Fq = =1,3,5 qFsm kr cos sin t St ca dõy qun pha lp bc ngn Ff = =1,3,5 2qFsm kr kn cos sin t Lu ý s vũng dõy pha w = 2pqws Nh vy: Sc t ng ca dõy qun pha l tng hp ca mt dóy súng p mch IV T trng ca dõy qun M xoay chiu b St ca dõy qun m pha Cỏc pha t lch khụng gian gúc 2/m, dũng in m pha i xng lch v thi gian gúc 2/m i1 = I sin t i2 = I sin(t ) m im = I sin t (m 1) m IV T trng ca dõy qun M xoay chiu F1 = =1,3,5 Ff sin tcos 2 F2 = Ff sin(t )cos ( ) m m =1,3,5 Fm = Ff sin t (m 1) cos (m 1) m m =1,3,5 IV T trng ca dõy qun M xoay chiu cú st ca dõy qun m pha ta ly tng ca m st p mch ú F1 = F2 = =1,3,5 =1,3,5 Ff sin tcos = Ff sin(t Ff sin(t ) + Ff sin(t + ) 2 )cos ( )= m m Ff sin (t ) + ( 1) + sin (t + ) + ( + 1) m m Ff Fm = F sin t ( m 1) c os ( m 1) = f m m =1,3,5 sin (t ) + (m 1)( 1) + m Ff + sin (t + ) + (m 1)( + 1) m = Ff IV T trng ca dõy qun M xoay chiu Vi = 1,3,5 cú th chia lm nhúm: 1) = mk - t trng i xng khụng nờn xột 2) = 2mk+1 quay thun 3) = 2mk-1 quay ngc IV T trng ca dõy qun M xoay chiu Xột nhúm quay thun F1 = Ff Ff sin(t ) F2 = sin (t ) + ( 1) m Ff Fm = sin (t ) + ( m 1)( 1) m IV T trng ca dõy qun M xoay chiu ! Vi = mk 2 ( 1) = (mk 1) = k m m m Vi mi trj s ca k v m, st l nhng súng hỡnh sin quay cựng tc , cỏc vộc t tng ng lch gúc 2/m lm thnh mt hỡnh i xng v tng bng ! Vi = 2mk+1 ( 1) = 4k m Vi mi tr s ca k, cỏc st quay thun trựng pha v cú tr s: m Ft = Ff sin(t ) = mk +1 IV T trng ca dõy qun M xoay chiu ! Vi = 2mk-1 ( 1) = 4k m m Vi mi trj s ca k, cỏc st quay vi cựng tc v lch gúc 4/m, ú tng bng IV T trng ca dõy qun M xoay chiu Tng t vi nhúm quay ngc: m Fn = Ff sin(t + ) = mk Tng hp ta cú: Vi F( m) m = F f sin(t ) =2mk1 w.kdq m F f = 0,45m I p Vi dõy qun pha F = F sin(t ) (3) f =6k1 V dõy qun pha F( 2) = F f sin(t ) =4k1 IV T trng ca dõy qun M xoay chiu Tc quay ca st quay bc n = Vi n 60 f n= p IV T trng ca dõy qun M xoay chiu Khi dũng m pha khụng i xng thỡ cú th phõn tớch thnh cỏc phõn lng i xng: m F1( m) = F1 f sin(t ) =2mk1 m F2 f sin(t ) Vi dũng th t nghch: F2( m ) = =2 mk Vi dũng th t khụng: i01 = i02 = i03 = = i0 m = I sin t Vi dũng th t thun: Sinh dõy qun m pha cỏc st p mch cựng pha v thi gian v lch khụng gian gúc 2/m IV T trng ca dõy qun M xoay chiu F01 = F0 f sin tcos F = F sin tcos f 02 m F0 m = F0 f sin tcos ( m 1) m Vi = mk cỏc st p mch dũng th t khụng m pha lch 2k khụng gian v cụng vi nhau: F0( m ) = F =mk f sin tcos