Bài 18. Động cơ không đồng bộ ba pha

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG SVTH : HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG Trang 1 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG PHẦN THUYẾT MINH CHƯƠNG I : DẪN NHẬP I/ ĐẶT VẤN ĐỀ : Trong văn kiện đại hội có đoạn : " Phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân lực, đào tạo nhân tài. Đào tạo những con người có kiến thức văn hóa, khoa học, có kỷ năng về nghề nghiệp và giàu lòng yêu nước". Trước những yêu cầu trên ta thấy rằng vai trò của giáo dục là hết sức quan trọng đặc biệt là chiến lược về con người. Cho nên, phát triển giáo dục thì trước hết là chú trọng đến chất lượng đào tạo, kế hoạch đào tạo và nội dung đào tạo. Đi đôi với việc cải cách giáo dục và cải tiến giáo dục hiện đại là vấn đề cấp bách được đặt ra cho ngành giáo dục nói chung và từng trường nói riêng, nhất là các trường sư phạm, thông qua việc cải tiến, mục tiêu đào tạo, nội dung đào tạo, phương pháp giảng dạy và cả biên soạn tài liệu giảng dạy. Hơn nữa công viêc biên soạn tài liệu tốt phù hợp, hiện đại hóa nội dung giúp người học có thời gian nghiên cứu, thực tập rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo với 1 tinh thần tự giác cao. Khi đào tạo ở mức cao đẳng trở lên thì việc học trở thành công việc tự giác. Người dạy chỉ có trách nhiệm truyền đạt những tri thức, kiến thức, kinh nghiệm và chủ yếu là phần lý thuyết. Do đó người nghiên cứu muốn biên soạn ra một bộ bài tập, thông qua đó giúp người học củng cố phần lý thuyết từ đó có thể vận dụng lý thuyết vào trong thực tế, hình thành kỷ năng, kỷ xảo, tư duy logic, và đặc biết là đạt kết quả cao trong các kỳ thi và kiểm tra. Muốn được như vậy, bộ bài tập phải đa dạng, phong phú, theo sát chương trình môn học, bài tập phải đi từ dễ đến khó. II/ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI THEO YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI : Biên soạn bộ bài tập cho bộ môn : Cơ Sở Truyền Động Điện Bậc Cao Đẳng. Hy vọng tài liệu này giúp cho người học nâng cao kiến thức của mình và qua đó hiểu rõ hơn phần lý thuyết đã học. SVTH : HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG Trang 2 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN LÊ TRUNG III/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :  Nhằm giúp cho người học củng cố kiến thức lý thuyết thông qua các bài tập.  Đánh giá được kết quả học tập của người học.  Tạo nên được sự say mê hứng thú, tìm tòi và sáng tạo cho người học.  Làm tài liệu cho sinh viên trong năm hoặc chuyên ngành tham khảo.  Thông qua ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Người thực hiện: Tôn Thất Ngô Trường THPT chuyên QUỐC HỌC – HUẾ KỶ NIỆM 20/11/2010 tonthngo@gmail.com NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ TỪ TRƯỜNG QUAY SỰ QUAY ĐỒNG BỘ Thế Từ trường quay có từ đường trường sứcquay? từ quay không gian Thế Namnào châm quay đồng vớiquay từ trường đồng bộ? S N NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỰ QUAY KHÔNG ĐỒNG BỘ Khung Thế nàodây quay quay không đồng khôngbộ đồng với từ bộ? trường Tốc độ góc khung dây nhỏnào hơnso tốc với độtốc góc độ góc từ củatrường từ trường? S N NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Động Dựacơvào: điện không đồng ba pha hoạt động dựa theo nguyên tắc nào? Hiện tượng cảm ứng điện từ Tác dụng từ trường quay TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt B B0 B2 e2 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) 120 12 00 e1 B3 1200 B1 e3 O B Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B2 B1 e2 B0 B3 B e3 O T/ Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B1 B B2 B0 B3 e2 T/ e3 O T/ Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B1 B3 B B2 B0 T/ e2 e3 O T/ T/ Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B3 B B1 B0 B2 e2 T/ e3 O T/ 2T/ T/ Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B3 B e2 B2 B0 B1 T/ e3 O T/ 2T/ T/ 5T/ Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B0 B2 e2 B3 B1 T/ e3 O T/ 2T/ T/ 5T/ B Từ trường quay tạo dòng điện ba pha nào? T t TẠO RA TỪ TRƯỜNG QUAY BẰNG DÒNG ĐIỆN BA PHA B1 = B0cosωt e1 2π B2 = B0cos(ωt ) 2π B3 = B0cos(ωt + ) B B0 T/ e2 e3 O T/ 2T/ T/ T 5T/ Cảm ứng từ B từ trường tổng hợp có đặc độ lớn điểm không gì? đổi quay với tần số góc ω t Stato Động có ba không cuộnđồng dây giống ba nhau, pha quấn đượctrên cấu ba tạolõi sắt bố trí lệch phận 1/3 vòng nào? tròn Rôto gồm nhiều kim loại gắn cách điện xung quanh hình trụ thép, hai đầu nối vào vành kim loại tạo thành lồng, gọi rôto lồng sóc 12 CẤU TẠO Có hai phận chính: 12 00 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1200 Rô to lồng sóc CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Các phận động không đồng ba pha CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA e1 HOẠT ĐỘNG Hoạt Từ trường động quayđộng cơtạo không nhờđồng nguồn bộđiện ba pha ba pha giải đưathích vào nhưcuộn nào? dây stato, tác dụng lên dòng điện cảm ứng khung dây rôto mômen lực, làm rôto quay với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trường e2 e3 CÔNG SUẤT TIÊU THỤ VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN BA PHA Công suất tiêu thụ hiệu động suất điệnđộng ba pha điện ba công phasuất tiêu xác thụ định củanhư ba cuộn nào? dây stato cộng lại Hiệu suất động xác định tỉ số công học Pi mà động sinh công suất tiêu thụ P động cơ: H = Pi P tonthngo@gmail.com Cảm ơn quan tâm theo dõi mong nhận ý kiến trao đổi, góp ý đồng nghiệp  X S N B Z X S N B Z X Z S S N N X Z X Z S S N N X Z B t §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña B theo t T 2 T 1 B 3 B 2 B T 3 T 3 Bài tập dài máy điện 1 I . ĐỀ BÀI : Cho động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc có điện áp U=380/220 V, đấu Y/ Δ , tần số f 1 =50 Hz và các thông số kĩ thuật cho ở đưới đây : P dm =30KW Cos ϕ =0,89 S(%)=2 Tỉ số M max /M đm =2,2 Hiệu suất η = 91 % Tỉ số M kđ /M đm =1,4 I kđ /I đm = 7 Số đôi cực là p =2 Yêu cầu : 1. Xác định tốc độ quay của Roto. Tìm tần số f 2 của dòng điện sinh ra trên Roto khi động cơ làm việc ở chế độ định mức. 2. Vẽ giản đồ năng lượng – Công suất tác dụng và công suất phản kháng khi động cơ làm việc ở chế độ động cơ. Tính các thành phần công suất trên giản đồ năng lượng khi động cơ làm việc ở chế độ định mức . Giả thiết rằng : I 0 =0,4----0,3 I dm khi động cơ có công suất P dm <0,55 KW I 0 =0,3----0,2 I dm khi động cơ có công suất P dm >=0,55 KW r 1 =r’ 2 x 1 =x’ 2 Tổn hao cơ : Δ P cơ =(0,8%-------1,2%)P dm Tổn hao phụ: Δ P f = 0,5%P cơ 3. Vẽ sơ đồ mạch điện thay thế của động cơ và xác đinh các thông số, các đại lượng trong mạch điện thay thế .(r 1 , x 1 , r’ 2 , x’ 2 , r m , x m , I 1 , I’ 2 , I 0 ) 4. Viết phương trình và vẽ đồ thị véctơ của động cơ khi máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Giả thiết khi không tải thì hệ số công suất của máy điện là Cos ϕ =0,1 ⎟ 0,15. 5. Viết biểu thức của đặc tính cơ M=f(s). Vẽ đồ thị đặc tính cơ khi ứng với các chế độ động cơ, chế độ hãm , chế độ máy phát.(yêu cầu viết chương trình bằng Matlab hay C). 6. Từ biểu thức đặc tính trên hãy xác đinh bội số mômen cực đại M max /M đb, và bội số mômen khởi động M kđ /M đm . So sánh kết quả tìm được với các số liệu cho ở bảng. 7. Xây dựng đặc tính cơ M=f(s) theo biểu thức Klox, so sánh đặc tính này với đặc tính vẽ được ở trên. 8. Xây dựng đặc tính cơ M=f(s) ứng với các giá trị điện áp U1 =70% 80% 90% của U đm . 9. Xây dựng họ đắc tính M=f(s) ứng với các giá trị tần số điện áp đưa vào f1 =20, 30 , và 40 Hz. Bài tập dài máy điện 2 II. BÀI LÀM 1. Xác định vận tốc của roto, tìm tần số của dòng điện Roto khi động cơ làm việc ở chế độ định mức : Vận tốc của từ trường quay : n 1 = p f.60 1 = 2 50.60 =1500 (vg/ph) Từ biểu thức của hệ số trượt : 1 1 n- n s = .100% n =>n=n 1 (1-s/100) =>n=1500.(1- 2 100 ) =>n=1470 (vg / ph) Tần số của dòng điện trên Roto: f 2 =s.f 1 =0,02.50=1 Hz 2.Vẽ giản đồ năng lượng - công suất tác dụng và công suất phản kháng khi máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Tính các thành phần công suất trong giản đồ khi động cơ làm việc ở chế độ định mức : ¾ Vẽ giản đồ công suất tác dụng của động cơ : Bài tập dài máy điện 3 Tính toán các đại lượng trên giản đồ : Công suất vào P 1 : 2 1 P30 P = = = 37,97 (kW) η 91% Theo các thông số đề bài cho ta tính tổn hao cơ và tổn hao phụ: Δ P cơ =1% .P 2 = 1% .30=0,3 (kW) Δ P f =0,5%.P 2 =0,5%.30=0,15 (kW) Từ giản đồ có công suất cơ Pcơ: P cơ =P 2 + Δ P f + Δ P cơ = 30+0,3+0,15 =>P cơ =30,45 (kW) Dòng điện định mức trên Stato I 1đm : I 1đm = 1dm 11 P mUcosϕ = 37,97k 3.220.0,89 = 64,64 (A) m 1 : số pha dây quấn Stato Công suất điện từ P đt : Ta có : P đt = m 1 . 2 2 I' . 2 r' s P cơ = m 1 . 2 2 I' .( 1- s s ). 2 r' s ⇒P đt = s1 1 − . P cơ = 1 10,02 − . 30,45 = 31,07 (kW) Tổn hao đồng BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ MÔN VẬT LÝ 12 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA [...]... Rô to Vỏ động cơ Vòng bi II Động cơ không đồng bộ ba pha Stato (Phần tỉnh) II Động cơ không đồng bộ ba pha Roto (Phần quay) R«to Lång sãc II Động cơ không đồng bộ ba pha 2 Hoạt động: Khi mắc động cơ vào mạng ba pha, từ trường quay do stato gây ra làm cho roto quay quanh trục Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài để sử dụng • 1 • • • O B 2 • • 3 • II Động cơ không đồng bộ ba pha Nguyên... bằng cách cho dòng điện xoay chiều một pha chạy qua ba cuộn dây của stato của động cơ không đồng bộ ba pha D Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện 2 Động cơ không đồng bộ ba pha là động cơ: A Hoạt động được với các dòng điện ngược pha nhau B Được cấu tạo bởi ba cuộn dây không đồng bộ nhau C Rôto quay không đồng bộ với từ trường quay của stato D Có... hoạt động của động cơ không đồng bộ + Nếu khung đạt tới vận tốc ω , thì Φqua nó không biến thiên nữa, icư = 0 -> F = 0, khung quay chậm lại Nên thực tế khung chỉ đạt tới tới vận tốc ωo < ω + Động cơ họat động theo nguyên tắc trên gọi là động cơ không đồng bộ Trả lời câu C1 SGK N F ∆ ∆ ω I N ω S I F S II Động cơ không đồng bộ ba pha 1 Cấu tạo : + Stato: gồm 3 cuộn dây giống nhau , đặt lệch nhau 120 0... đồng bộ với từ trường quay của stato D Có cấu tạo của stato và rôto ngược với động cơ đồng bộ 3 Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha: A Rôto là bộ phận tạo ra từ trường quay B Tố c độ quay của rôto bằng với tố c độ quay của từ trường C Chuyển động quay của stato được dùng để làm quay các máy D S tato là bộ phận tạo nên từ trường quay ... tắc hoạt động: Cách tạo từ trường quay bằng dòng điện ba pha • 1 1 • • • B B 1 • • O B 2 • B2 • • 3 • •• B1 2 • B OB B3 B B2 3 • 3 • Cách tạo từ trường quay bằng dòng điện ba pha 1 • • • O B1=B0cosωt B2=B0 cos(ωt-2π/3) B3=B0cos(ωt+2π/3) • B 2 • • 3 • Vậy: từ trường tổng hợp B của 3 cuộn dây quay quanh O với tần số bằng tần số của dòng diện ba pha Cách tạo từ trường quay bằng dòng điện ba pha B1=B0cosωt... …… 5 Phầnsáo,định của dao phát của hai điểm đó cùng góc PHA 2 Hiệntrườngvà phầnthoatruyềntheo ĐỒNG BỘ BA vớiđiện 1 8 Khitượng nào tửmáyKHÔNG phưong của máychuyển động so 3 Môi cố sóng mà độ là …… thay đổi là hai đựoc chính vuông phát …… khi nguồn các phần không cao có 6.truyềnC>ZL thì CƠ mạch tai tính? KhiĐỘNG ta nói Z xoay chiều phương truyền sóng, ta với người nghe do hiệu ứng gì gây ra?gọi đó là... cos(ωt-2π/3) B B0 B3=B0cos(ωt+2π/3) 0 - B0/2 B1 B2  T/4  B3   t 1 C H A N K H 2 D O P P L E 3 S T A T O 4 N G U O N N 5 B O P H A N 6 D U N G K H A N 7 B U O C S O N G 8 S O N G N G A N O G G M O P O G O H D G B G A G B C O A A C D H N O N A 7 Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phưong 4 Ống cảmđàn, âm ứngđộngđiệnâm sóng âm âmpha là …… 5 Phầnsáo,định của dao phát của hai điểm đó cùng góc PHAKIỂM TRA BÀI CŨ: BÀI MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1/ Nêu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều ba pha 2/Nêu định nghĩa dòng điện xoay chiều ba pha ưu việt dòng điện ba pha N N S N S S Bài 18 I/ Nguyên tắc hoạt động động không đồng bộ: - Động điện thiết bị biến đổi điện thành - Nguyên tắc hoạt động động không đồng dựa tượng cảm ứng điện từ việc sử dụng từ trường quay Một nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục ∆, từ trường hai nhánh nam châm từ trường quay Giữa hai nhánh nam châm có khung dây kín quay quanh trục đối xứng khung, trùng với trục ∆ Cho nam châm quay, khung dây quay theo chiều với chiều quay nam châm, tốc độ góc khung dây nhỏ tốc độ góc từ trường quay Giải thích: Giả ur sử lúc đầu khung vị trí cho véc tơ cảm ứng từ B vuông dây Chọn r góc với mặt phẳng khung ur r ur véc tơ pháp tuyến n khung trùng với B , góc α = (n, B) = từ thông qua khung cực đại φ = BS r ur ur α = ( n , B) biến thiên, Khi nam châm quay, B quay, góc từ thông qua khung φ = BScosα biến thiên, khung xuất dòng điện cảm ứng Từ trường tác dụng ngẫu lực lên khung làm khung quay Theo định luật Lenxơ, chiều dòng điện cảm ứng phải có tác dụng làm khung quay theo chiều quay từ trường, chống lại biến thiên từ thông Tốc độ góc khung nhỏ tốc độ góc từ trường quay Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng MN PQ Tốc độ quay MNPQ [...]... của từ trường  CÂU HỎI CỦNG CỐ : 2/ Chọn câu đúng: A Chỉ có dòng điện ba pha mới tạo được từ trường quay B Rôto của động cơ không đồng bộ ba pha quay với tốc độ góc bằng tốc độ góc của từ trường quay C Từ trường quay trong động cơ không đồng bộ ba pha luôn thay đổi về hướng và độ lớn D Tốc độ góc của động cơ không đồng bộ ba pha phụ thuộc vào tốc độ quay của từ trường và mômen cản ... Roto Cho dòng điện ba pha đi vào 3 cuộn dây thì từ trường tổng hợp do 3 cuộn dây tạo ra ở O là từ trường quay Rôto lồng sóc nằm trong từ trường quay sẽ bị quay theo với tốc độ góc nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác  CÂU HỎI CỦNG CỐ : 1/ Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ ... HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1200 Rô to lồng sóc CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Các phận động không đồng ba pha CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ... củatrường từ trường? S N NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Động Dựacơvào: điện không đồng ba pha hoạt động dựa theo nguyên tắc nào? Hiện... vớiquay từ trường đồng bộ? S N NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ SỰ QUAY KHÔNG ĐỒNG BỘ Khung Thế nàodây quay quay không đồng khôngbộ đồng với từ bộ? trường Tốc độ góc khung dây nhỏnào hơnso