QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

PHẦN – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB + Stato máy điện khơng đồng có dây quấn m1 pha, roto có dây quấn m2 pha + Trong máy điện KĐB có hai mạch điện khơng nối với chúng có liên hệ với từ + Khi làm việc bình thường stato rơto có từ thơng tản tương ứng điện kháng tản hai dây quấn có hỗ cảm → coi máy điện không đồng mba, dây quấn stato – sơ cấp, dây quấn rôto – thứ cấp liên hệ hai mạch sơ cấp thứ cấp thông qua từ trường quay + Dùng cách phân tích mba để nghiên cứu nguyên lý làm việc máy điện không đồng + Chỉ xét tác dụng sóng mà khơng xét sóng bậc cao CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB MÁY ĐIỆN KĐB LÀM VIỆC KHI RÔTO ĐỨNG YÊN Đặt điện áp U1 có tần số f1 vào dây quấn stato, dây quấn stato có dòng điện I1, tần số f1; dây quấn rơto có dòng điện I 2, tần số f1; dòng I1 I2 sinh stđ quay F1 F2 có trị số: N k m dq1  F1  I1  p F2  m2 N 2k dq2 I2  p : m1,m2 – số pha dây quấn stato rôto; p – số đôi cực từ; N1,N2 – số vòng dây pha dây quấn stato rôto; k dq1,kqd2 hệ số dây quấn dây quấn stato rôto CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Hai stđ quay tốc độ n1 = 60f1/p tác dụng với để sinh stđ tổng khe hở F0 Vì phương trình cân stđ: F1  F2  F0  F1  F0  (F2 ) Dòng điện I1 gồm hai thành phần: + Thành phần dòng điện I0 tạo nên stđ F0: F0  m1 N1k dq1 I0  p + Thành phần dòng điện –I’2 tạo nên stđ (–F’2) bù lại stđ F2 dòng thứ cấp I2: m1 N1k dq1 ' '  (F2 )   I2  p CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Như vậy: I1  I0  (I'2 ) I1  I'2  I0 So sánh stđ F2 dòng điện I2 rơto tạo stđ F’2 thành phần I’2 dòng điện stato sinh ra: m2 N 2k dq2  m1 N1k dq2 ' I2  I2  p  p Hệ số qui đổi dòng điện: ki  m1N1k dq1 m N 2k dq2 CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Stđ F0 sinh từ thơng Φ khe hở, từ thơng Φ nầy cảm ứng dây quấn stato rôto sđđ:  1m  E1   j 2 f1N1k dq1  m   j1 2  2m  E   j 2 f N 2k dq2  m   j2 2 Khi rôto đứng yên f2 = f1 nên tỉ số biến đổi điện áp máy điện không đồng bằng: ke  N1k dq1 N k dq2 CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Tương tự mba ta có phương trình cân sđđ mạch điện stato:   E  E t1  I1r1  E  I1 (r1  jx )  E  I1Z1 U đó: + Z1 = r1 + jx1 – tổng trở dây quấn stator r1 – điện trở dây quấn stato x1 – điện kháng tản dây quấn stator + Et1 = – jI1x1 – sđđ tản từ thông tản stato Φt1 sinh CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Phương trình cân sđđ mạch điện rơto:  E  I2 (r2  jx )  E  I2 Z2 đó: Z2 = r2 + jx2 – tổng trở dây quấn rôto r2 – điện trở dây quấn rôto x2 = 2πf1Lt2 – điện kháng tản dây quấn rôto lúc đứng yên Cũng giống mba:  E  I0 Zm  I0 (rm  jx m ) đó: I0 – dòng điện từ hóa sinh stđ F Zm = rm + jxm – tổng trở nhánh từ hóa rm – điện trở từ hóa đặt trưng cho tổn hao sắt từ xm – điện kháng từ hóa biểu thị hỗ cảm stato rôto CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Qui đổi phía rơto phía stato theo ngun tắc tổn hao khơng đổi • Qui đổi sđđ rôto E2 sang bên stato: E'2  E1  k e E • Qui đổi điện trở rôto r2 stato: m1I'22r2'  m2I22r2 m1I'22r2' m2  I2  m  m1k dq1N1   '  r2   r2   m1  I  m1  m2k dq2 N  r2'  k i k e r2 • Qui đổi điện kháng rôto x2 stato: x '2  k i k e x CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB Phương trình đặc trưng máy điện KĐB qui đổi stato    E  I1Z1 U    0  E  I Z2 '  E  E1   '  I  I  (  I 2) 1  E  I Z  m CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB + Sóng bậc quay thuận: (ν = 6k + 1) Tốc độ đồng stđ bậc 7: n7 = n1/7 Đối với sóng bậc 7, với tốc độ: < n < n1/7 → máy chế độ động cơ; n > n1/7 n1 → máy chế độ máy phát + Sóng bậc quay ngược : (ν = 6k – 1) Tốc độ đồng stđ bậc 5: n5 = – n1/5 < nên tốc độ nằm khu vực hãm động (s > 1) Vì từ trường sóng bậc quay ngược nên tốc độ khoảng : - n1/5 < n < n1 mômen âm n < - n1/5 mômen dương CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB b Mômen phụ đồng bộ: Mômen phụ đồng sinh sóng điều hòa bậc cao từ trường stato tác dụng với sóng điều hòa bậc cao có số đơi cực từ trường rôto Mômen phụ nầy chủ yếu stđ sóng điều hòa stato va rơto sinh Do phối hợp rãnh stato rôto liên quan đến việc sinh mômen Chú ý: Z1 = Z2 Z1 - Z2 = ± 2p → sinh mômen phụ đồng CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB c Mơmen dòng điện xốy Mơmen từ trễ: + Mơmen dòng xốy Mx sinh tương tác dòng điện xốy cảm ứng mạch dẫn từ rơto từ trường + Mơmen từ trễ MT sinh tượng trễ thép làm mạch dẫn từ rơto làm chậm trễ từ hóa lại rôto từ trường dịch chuyển tương đối so với rôto CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB 6.2 Phương pháp trừ khử momen phụ Mômen phụ stđ sóng điều hòa bậc cao sinh ra, có stđ sóng điều hòa Vì muốn trừ khử mơmen phụ phải làm yếu stđ sóng điều hòa + Dùng dây quấn bước ngắn + Phối hợp rãnh thích đáng + Thực rãnh nghiêng CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 7.1 Đặc tính tốc độ n = f(P2) Theo công thức hệ số trượt: n = n1(1-s) : s = pCu2/Pđt Khi không tải pCu2 50%, tổn hao tăng nên hiệu suất η giảm CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB 8.2 Tần số không định mức Thường tần số f khơng đổi hay thay đổi ±5%fđm xem không đổi Giả thiết : f < fđm mà U ≈ E ~ f.Φ cho U = const → Φ ~ 1/ f Vậy tần số f giảm thì: + Φ tăng I0 tăng làm pst tăng cosφ1 giảm + tốc độ n giảm + Nếu MC = const I2 giảm s giảm s.Pđt = pđ2 = m2I22r’2 CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB 8.3 Điện áp đặt vào khơng đối xứng Phân tích điện áp không đối xứng thành thành phần thuận, thứ tự ngược, thứ tự khơng trung tính khơng nối đất thường gặp động không đồng Hệ thống điện áp thứ tự ngược sinh từ trường quay nghịch có hệ số trượt rôto đối vớitừ trường quay nầy (2-s) > mơmen sinh làm giảm mơmen có ích, đồng thời gây nên tổn hao phụ CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB CHƯƠNG 8: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN KĐB