chương 2 máy điện không đồng bộ

Chương 2: Máy điện không đồng CHƯƠNG 2: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ §1 KHÁI NIỆM CHUNG Máy điện không đồng loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay rôto n khác với tốc độ quay từ trường n1 Máy điện không đồng có hai dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp) nối với lưới điện, dây quấn rôto (thứ cấp) nối tắt lại nối kín qua điện trở Dòng điện dây quấn rôto sinh nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ rôto nghóa phụ thuộc vào tải trục máy Máy điện không đồng có tính thuận nghòch làm việc chế độ máy phát điện hay chế độ động điện Máy phát điện không đồng có đặc tính làm việc không tốt so với máy phát điện đồng nên sử dụng, dùng trường hợp cần nguồn điện phụ hay tạm thời có ý nghóa quan trọng Động điện không đồng so với loại động khác có cấu tạo vận hành đơn giản hơn, giá thành rẽ, làm việc tin cậy nên sử dụng nhiều nhiều lónh vực với công suất từ vài chục W đến vài MW Trong công nghiệp thường dùng làm nguồn động lực cho máy cán thép loại vừa nhỏ, cho máy công cụ nhà máy, xí nghiệp… Trong hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió Trong nông nghiệp dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đời sống ngày dùng làm quạt gió, máy quay đóa, động tủ lạnh… Phân loại: Gồm kiểu phân loại sau Phân loại theo kết cấu vỏ: Kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng cháy nổ Phân loại theo kết cấu rôto: Rôto lồng sóc rôto dây quấn Phân loại theo số pha: Một pha, hai ba ba pha Các thông số đònh mức: Máy điện không đồng chủ yếu động điện nên nhãn máy thường ghi thông số đònh mức động - Công suất đònh mức đưa đầu trục Pđm(kW) - Điện áp dây đònh U1đm(V) - Dòng điện dây đònh mức I1đm(A) - Tốc độ đònh mức nđm(vg/ph) - Tần số đònh mức fđm(hz) - Hệ số công suất đònh mức Cosđm - Hiệu suất đònh mức đm - Cách đấu dây (Y hay )… Từ thông số đònh mức ta xác đònh thông số khác như: Công suất đònh mức mà động điện tiêu thụ là: P1đm  Pđm  3U ñm I ñm cos  ñm ñm Trang 17 Chương 2: Máy điện không đồng Mô men đònh mức đưa đầu trục là: M đm  Pñm P (N.m)  ñm (kg.m)   9,81 với tốc độ góc  2n đm (rad / s) 60 §2 CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Cấu tạo máy điện không đồng gồm phận stato (phần tónh) rôto (phần quay), khe hở không khí Stato Stato phần tónh gồm phận lõi thép dây quấn, có vỏ máy nắp máy a Lõi thép Lõi thép phần dẫn từ, dạng hình trụ gồm nhiều thép kỹ thuật điện dày 0,5mm, có sơn cách điện dập rãnh bên ghép lại với tạo thành rãnh theo hướng trục ép vào vỏ máy Nếu lõi thép ngắn làm thành khối, lõi thép qúa dài ghép nhiều khối lại đặt cách 1cm để thông gió b Dây quấn Dây quấn làm dây đồng có bọc cách điện, đặt bên rãnh lõi thép cách điện với lõi thép Khi có dòng điện xoay chiều pha vào dây quấn tạo từ trường quay c Vỏ máy Vỏ máy thường làm gang dùng để giữ chặt lõi thép cố đònh máy bệ Đối với máy công suất lớn thường dùng thép hàn lại thành vỏ Tuỳ theo cách làm nguội máy mà có dạng vỏ khác Hai đầu vỏ có nắp máy, ổ đỡ trục Vỏ nắp dùng để bảo vệ máy tránh vật bên rơi vào Rôto Rôto phần quay gồm lõi thép, dây quấn trục máy a.Lõi thép Trang 18 Chương 2: Máy điện không đồng Lõi thép gồm thép kỹ thuật điện dập rãnh mặt ngoàighép lại, tạo thành rãnh theo hướng dọc trục, có lỗ để lắp đặt trục b Dây quấn Gồm loại rôto dây quấn rôto lồng sóc Rôto dây quấn: Giống dây quấn stato gồm có cuộn dây thường đấu hình sao, đầu lại nối vào vành trượt đồng đặt cố đònh đầu trục thông qua chổi than để nối với mạch điện bên Ưu điểm: Có thể đưa điện trở phụ vào mạch điện rôto cải thiện qúa trình mở máy điều chỉnh tốc độ Nhược điểm: Giá thành cao vận hành tin Rôto lồng sóc: Trong rãnh lõi thép đặt vào dẫn đồng nối tắt lại hai đầu vòng ngắn mạch đồng tạo thành lồng sóc Ưu điểm: Giá thành rẻ làm việc tin cậy  dùng phổ biến Nhược điểm: Ít dùng truyền động điện §3 TỪ TRƯỜNG QUAY CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Sự tạo thành từ trường quay Giả thiết cuộn dây có dòng điện xoay chiều pha đối xứng chạy qua i A  I max sin t i B  I max sin(t  120 ) (3.1) i C  I max sin(t  240 ) Để xem xét thay đổi từ trường , ta qui ước chiều dòng điện sau: Dòng điện pha dương có chiều từ đầu đến cuối pha, đầu kí hiệu  cuối kí hiệu , dòng điện pha âm kí hiệu ngược lại đầu kí hiệu cuối kí hiệu  Trang 19 Chương 2: Máy điện không đồng Thời điểm pha t=900: Dòng điện iA cực đại dương, dòng điện iB, iC âm Theo qui ước chiều dòng điện đầu A ký hiệu  đầu X kí hiệu , đầu B C kí hiệu làcòn đầu cuối Y Z kí hiệu  Áp dụng qui tắc vặn nút chai ta xác đònh chiều đường sức từ trường dòng điện sinh ra, từ trường tổng có cực S cực N gọi từ trường đôi cực (p=1) Trục tường trường tổng trùng với trục dây quấn pha A có dòng điện cực đại Thời điểm pha t=900+1200: Dòng điện iB cực đại dương, dòng điện iA, iC âm Áp dụng qui tắc vặn nút chai ta xác đònh chiều đường sức từ trường Từ trường tổng lệch 1200 so với thời điểm trước trùng với trục dây quấn pha B có dòng điện cực đại Thời điểm pha t=900+2400: Dòng điện iC cực đại dương, dòng điện iA, iB âm Áp dụng qui tắc vặn nút chai ta xác đònh chiều đường sức từ trường Từ trường tổng lệch 2400 so với thời điểm ban đầu trùng với trục dây quấn pha C có dòng điện cực đại Vậy từ trường tổng dòng điện pha từ trường quay Từ trường quay móc vòng với hai dây quấn stato rôto từ trường máy điện, tham gia vào qúa trình biến đổi lượng Ví dụ mô tả từ trường quay đôi cực Nếu thay đổi cách nối dây ta có từ trường 2, 3, hay … đôi cực Đặc điểm từ trường quay  Tốc độ từ trường quay Tốc độ từ trường quay (tốc độ đồng bộ) phụ thuộc vào tần số dòng điện stato f số đôi cực p Khi dòng điện biến thiên chu kỳ từ trường quay vòng  giây dòng điện biến thiên f chu kỳ từ trường quay f vòng Vậy với từ trường đôi cực, tốc độ từ trường quay n1 =f vòng/giây Khi từ trường đôi cực, tốc độ từ trường quay n  tốc độ từ trường quay n  f (vòng/giây) Khi từ trường p đôi cực, 60 f (vòng/phút) p (3.2)  Chiều quay từ trường Chiều quay từ trường phụ thuộc vào thứ tự pha dòng điện  muốn đổi chiều quay từ trường ta thay đổi thứ tự hai pha với  Biên độ từ trường Vì cuộn dây đặt lệch 1200 không gian, nên từ trường cuộn dây lệch 1200 thời gian Từ thông xuyên qua cuộn dây AX cuộn dây là:    A   B cos(120 )   C cos(240 )   A  ( B   C ) (3.3) với dòng điện pha đối xứng thì:  A   B   C    B   C   A vào (3.3) ta được:   A  A  A 2 Trang 20 (3.4) Chương 2: Máy điện không đồng với i A  I m sin t  từ thông dòng điện pha A là:  A   m sin t từ thông tổng là:    m sin t (3.5) Vậy từ thông tổng từ trường quay xuyên qua dây quấn biến thiên hình sin có biên độ 3/2 từ thông cực đại pha §4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Máy điện không đồng có tính thuận nghòch làm việc chế độ động điện hay máy phát điện Động điện Khi ta cho dòng điện pha tần số f vào dây quấn stato  tạo từ trường quay p đôi cực quay với tốc độ n1 =60f/p từ trường quay cắt dẫn dây quấn rôto cảm ứng sức điện động Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch nên sức điện động cảm ứng sinh dòng điện dẫn rôto Lực tác động từ trường quay lên dẫn rôto mang dòng điện kéo rôto quay chiều quay từ trường với tốc độ n Chiều sức điện động xác đònh theo qui tắc bàn tay phải, chiều lực điện từ xác đònh theo qui tắc bàn tay trái Độ chênh lệch tốc độ từ trường quay tốc độ rôto gọi tốc độ trượt: n2 = n1 – n (4.1) Hệ số trượt tốc độ là: s  n n1  n  n1 n1 (4.2) Khi rôto đứng yên n=0  s=1, rôto quay đònh mức s=0,220,06  tốc độ động là: n  n1 (1  s)  60f (1  s) p Máy phát điện Trang 21 (4.3) Chương 2: Máy điện không đồng Stato nối với lưới điện, trục rôto không nối với tải mà nối với động sơ cấp Động sơ cấp kéo rôto quay chiều với n n > n1 Lúc chiều dòng điện ngược chiều với chế độ động lực điện từ đổi chiều  sinh mômen hãm cân với mômen quay động sơ cấp  máy phát điện Hệ số trượt là: s  n1  n 0 n1 (4.4) Máy phát điện nhận công suất phản kháng Q từ lưới điện  tạo từ trường quay Nhờ từ trường quay đưa vào rôto máy phát biến thành điện stato Máy phát nhận Q  cos lươi thấp làm việc riêng lẻ phải dùng tụ điện nối đầu cực để kích thích cho máy  sử dụng §5 MÔ HÌNH TOÁN CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Phương trình sức điện động dây quấn stato Nối dây quấn stato với nguồn điện pha dây quấn có dòng điện I Phương trình cân sức điện động dây quấn stato giống dây quấn sơ cấp máy biến áp laø:   I Z  E  (5.1) U 1 1 đó: Z1  R1  jX1 tổng trở dây quấn stato R điện trở dây quấn stato X1  2fL1 điện kháng tản dây quấn stato đặc trưng cho từ thông tản stato E sức điện động pha stato từ trường quay sinh E1  4,44fw1 k dq1 m (5.2) w1 số vòng dây pha stato Kdq1 hệ số dây quấn pha stato Thường k dq1< nghóa giảm sức điện động dây quấn rải rảnh bước ngắn so với dây quấn tập trung máy biến áp  m biên độ từ trường pha Phương trình sức điện động dây quấn rôto Trang 22 Chương 2: Máy điện không đồng Từ trường quay với tốc độ đồng n1, rôto quay với tốc độ n tốc độ tương đối từ trường so với dây quấn rôto n2 = n1 – n  tần số sức điện động dòng điện dây quấn rôto là: f2  pn spn1   sf 60 60 (5.3) nghóa tần số dòng điện rôto lúc quay hệ số trượt nhân với tần số dòng điện stato Sức điện động pha dây quấn rôto lúc quay là: (5.4) E2 s  4,44 f w2 k dq2  m  4,44sfw2 k dq2  m với w2 kdq2 số vòng dây hệ số dây quấn rôto kdq2 < nghóa giảm sức điện động dây quấn rôto rải rảnh bước ngắn Khi rôto đứng yên s =1  f2 = f Sức điện động pha dây quấn rôto lúc đứng yên laø: E2  4,44 fw2 k dq2  m (5.5) So sánh (5.4) (5.5)  E 2s  sE2 (5.6) nghóa sức điện động pha rôto lúc quay E2s sức điện động pha rôto lúc đứng yên nhân với hệ số trượt s Điện kháng tản dây quấn rôto lúc quay là: X s  2f L2  s2fL2  sX (5.6) nghóa điện kháng tản rôto lúc quay điện kháng tản rôto lúc không quay nhân với hệ số trượt s Từ (5.2) (5.5) suy tỉ số sức điện động pha stato rôto là: ke  E1 w1 k dq1  : hệ số qui đổi sđđ rôto E w k dq2 (5.7) Khi làm việc dây quấn rôto nối ngắn mạch, chọn chiều sức điện động dòng điện hình vẽ phương trình sức điện động dây quấn rôto là: hay  2s  I (R  jX 2s ) E   I (R  jsX )  sE 2 2 (5.8) Dòng điện rôto có tần số f2 =sf có trò hiệu dụng laø: I  sE R  (sX ) 2 (5.8) Phương trình cân sức từ động Khi làm việc từ trường quay động dòng điện hai dây quấn sinh Dòng điện dây quấn stato sinh từ trường quay với tốc độ đồng n so với stato Dòng điện dây quấn rôto sinh từ trường quay với tốc độ n2 so với rôto n2  60f2 s60f   sn1 p p Vì rôto quay với tốc độ n so với stato, nên từ trường quay rôto quay stato tốc độ: n2 + n = sn1 + n = sn1 + n1(1-s) = n1 Trang 23 Chương 2: Máy điện không đồng  từ trường quay stato từ trường quay rôto không chuyển động tương từ trường tổng máy quay với tốc độ đồng n1 Vì điện áp đưa vào động U1 không đổi  sức động động E1 không đổi  từ thông m gần không đổi chế không tải có tải  phương trình cân sức từ động động là: (5.9) m1w1 k dq1I1  m w k dq2 I  m1w1 k dq1I với: m1, m2 số pha dây quấn stato rôto I dòng điện stato lúc không tải I , I dòng điện stato rôto lúc có tải Chia hai vế (5.9) cho m1w1kdq1 ta được: I1  I  I m w1 k dq1 m w k dq2 hay (5.10) I  I  I I với I2  : dòng điện rôto qui đổi stato ki = ki m w1 k dq1 m w k dq2 : hệ số qui đổi dòng điện rôto stato §6 SƠ ĐỒ THAY THẾ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Để nghiên cứu tính toán, dựa vào phương trình cân sức điện động sức từ động ta thành lập sơ đồ mạch điện gọi sơ đồ thay động điện Ta có hệ phương trình động điện lúc quay là:   I (R  jX )  E  (6.1) U 1 1   I (R  jsX ) (6.2)  sE 2 2 I  I  I (6.3) Chia (6.2) cho s ta được:  E  I ( R2  jX ) s (6.4) (6.4) phương trình điện áp rôto quay qui đổi stato đứng yê n Với E2, X2 sđđ, điện kháng rôto lúc đứng yên ứng với tần số dòng điện rôto f Nhân (6.4) với ke, nhân chia với ki ta được:  k e E  I R ( k e k  jX k e k i ) ki s (6.5) với ke, ki hệ số qui đổi sđđ dòng điện rôro stato E2  k e E  E1 sđđ pha rôto qui đổi stato đặt  I   I dòng điện rôto qui đổi stato ki R2  R k e k i điện trở dây quấn rôto qui đổi stato X2  X k e k i điện kháng dây quấn rôto qui đổi stato k  k e k i hệ số qui đổi tổng trở Trang 24 Chương 2: Máy điện không đồng viết lại (6.5) là:  E 2  I2 ( R2  jX2 ) s (6.6) giống mba –E1 E 2 điện áp rơi tổng trở từ hóa:   E  2  I (R m  jX m ) (6.7) E Vậy hệ phương trình động điện lúc quay là:   I1 (R1  jX1 )  I (R m  jX m ) U R  I (R m  jX m )  I2 (  jX2 ) s I  I  I (6.8) (6.9) (6.10) Hệ phương trình (6.8), (6.9) (6.10) hệ phương trình Kirchhoff mạch điện hình vẽ sơ đồ thay động điện không đồng Để đơn giản việc tính toán ta dùng sơ đồ gần hình vẽ với R  R1  R m X  X1  X m bieán đổi R2 R (1  s)  sơ đồ thay hình vẽ  R2  s s R n  R1  R2 điện trở ngắn mạch X n  X1  X2 điện kháng ngắn mạch (1  s) R 2 đặc trưng cho công suất PCơ động s Trang 25 Chương 2: Máy điện không đồng §7 GIẢN ĐỒ NĂNG LƯNG VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Động điện không đồng nhận điện từ lưới điện, nhờ từ trường quay, điện biến thành Giản đồ lượng trình bày hình vẽ, với số pha stato m1  PCu1 P1 PFe PCu2 Pđt PCf PCơ P2 Khe hở Rôto không khí Công suất động điện tiêu thụ từ lưới điện là: P1  3.U1 I1 Cos Công suất điện từ động là: Pđt  P1  PCu1  PFe Stato đó: ' '2 R2 Pñt  3.I PCu1  3.I 22 (7.1) (7.2) R2 s s  3.R1 I1 = tổn hao đồng dây quấn stato PFe = tổn hao lõi thép stato dòng điện xoáy từ trễ 1 s 1 s Công suất cớ trục là: PCơ  Pđt  PCu2  m2 I 2' R2' (7.3)  3I 22 R2 s s với PCu2  3.R2' I 2'  3.R2 I 22 = tổn hao đồng dây quấn rôto Công suất hữu ích trục động là: P2  PCơ  PCơ  Pf đó: (7.4) PCơ = tổn hao ma sát ổ trục, quạt gió Pf = tổn hao phụ Hiệu suất động điện là: P P2   100%  100% P1 P2   P với  P  PCu1  PFe  PCu2  PCơ  Pf Vậy   đó: P2 P2  P0  k t2 Pn kt  I1 I 1ñm (7.5)  P0  kt2 Pn (7.6) 100% : hệ số tải P0  PFe  PCơ  Pf = tổn hao không tải Pn  PCu1  PCu2 = tổn hao đồng Thường đm  75  95% Trang 26 Chương 2: Máy điện không đồng §8 MÔMEN QUAY CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA chế độ động điện, mômen điện từ đóng vai trò mômen quay, tính là: P (8.1) M  M đt  đt 1 Pđt công suất điện từ tính là: Pđt  3.I 2' R2' s (8.2) Theo hình vẽ sơ đồ gần ta được: U1 I '2  (R1  Thay Pñt , I 2' , (8.3) R '2 s )  (X1  X '2 ) vào (8.1) ta được: M p.U12 R2' / s (8.4) R2' [( R1  )  ( X1  X 2' ) ] s  , tần số góc từ trường quay p  tần số góc dòng điện stato Với 1  n1  n ta n quan hệ n  f (M ) đặt tính Động làm việc điểm mômen quay mômen cản MC Ta vẽ quan hệ mômen theo hệ số trượt M=f(s) Nếu thay s   Các đặc điểm mômen quay động không đồng bộ: a) Mômen tỉ lệ với bình phương điện áp M Điện áp tăng s M 0 b) Mômen có giá trò cực đại M max ứng với giá ttrò tới hạn sth  s R2' R2' (8.5) sth   ' R12  ( X1  X 2' )2 X1  X M max  p.U12 2[R1  R12  ( X1  X 2' ) ] (8.6) Nhận xét: - R2' lớn sth lớn - M max không phụ thuộc vào điện trở rôto tỉ lệ nghòch với X1  X 2' Trang 27 Chương 2: Máy điện không đồng - Khi thêm điện trở phụ R f vào đường đặc tính M=f(s) sau  dùng để điều chỉnh tốc độ mở máy động rôto dây quấn - Quan hệ M, M max sth sau: M  s sth M max  sth s : biểu thức Klôx Thay s =1 vào (8.4) ta mômen mở máy: M mm  (8.7) p.U12 R2' [( R1  R2' )2  ( X1  X 2' )2 ] (8.8) Nhận xét: - Với f tham số cho trước, Mmm  U12 - M  nghòch ( X1  X ) - Với động lồng sóc thường: M max M mm  1.1  1.7 ;  1.6  2.5 M đm M đm §9 MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ  Các yêu cầu mở máy - Mômen mở máy đủ lớn để thích ứng với đặc tính tải - I mm nhỏ tốt - Phương pháp mở máy thiết bò cần dùng đơn giản, rẻ tiền, chắn - Tổn hao công suất trình mở máy thấp tốt Mở máy động lồng sóc a) Mở máy trực tiếp: đóng trực tiếp động vào lưới điện Ưu điểm: Mở máy nhanh đơn giản Khuyết điểm: Dòng điện mở máy lớn, làm tụt điện áp lưới nhiều, quán tính máy lớn thời gian mở máy lâu  cháy cầu chì bảo vệ b) Hạ điện áp mở máy Khi mở máy giảm điện áp đặt vào động cơ, để giảm dòng điện mở máy Khuyết điểm mômen mở máy giảm nhiều nên dùng cho trường hợp không yêu cầu mômen mở máy lớn, có biện pháp sau: ° Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato - Lúc mở máy D2 mở, D1 đóng Khi động quay ổn đònh đóng D2 ngắn mạch cuộn kháng - Nhờ có cuộn kháng, điện áp đặt vào động giảm k lần Dòng điện giảm k lần, M giảm k2 lần ° Dùng máy biến áp tự ngẫu Gọi k tỉ số biến áp tự ngẫu U1 điện áp pha lưới Zn tổng trở động lúc mở máy ta có điện áp đặt vào động mở máy là: U U đc  (9.1) k Trang 28 Chương 2: Máy điện không đồng Dòng điện chạy vào động là: I ñc  U ñc U  Zn k.Z n (9.2) Dòng điện I1 từ lưới cấp cho động có máy biến áp tự ngẫu là: I U (9.3) I  ñc  k k Z n Khi mở máy trực tiếp thì: I1  U1 (9.4) Zn So sánh (9.3) (9.4) có máy biến áp tự ngẫu, dòng điện lưới giảm k2 lần U vào động giảm k lần, M giảm k2 lần ° Phương pháp đổi nối y- Dùng cho động bình thường dây quấn stato nối  U1 I dY  Khi mở máy nối hình sao: (9.5) 3.Z n 3.U1 (9.6) Zn So sánh (9.5) (9.6)  I dY  I d ta thấy mở máy Y- dòng điện dây mạng điện giảm lần M giảm lần Khi ổn đònh chuyển sang  : I d  Mở máy động rôto dây quấn Khi mở máy dây quấn rôto nối với biến trở mở máy Lúc đầu biến trở lớn nhất, sau giảm dần không U1 I Pmm  (9.7) ( R1  R2'  R 'f )2  ( R1  R2' )2 - Mômen mở máy cực đại sth   R2'  R 'f X1  X 2' 1 (9.8) Ưu điểm: Dòng điện mở máy giảm, M mm tăng §10 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Tốc độ động điện không đồng là: 60 f (10.1) n  n1 (1  s)  (1  s) p Vậy điều chỉnh tốc độ cách: + Thay đổi tần số dòng điện stato + Thay đổi số đôi cực p từ trường cách đổi nối dây quấn stato + Thay đổi điện áp đặt vào stato để thay đổi hệ số trượt s + Thay đổi điện trở rôto Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số - Thay đổi f cách dùng biến tần Trang 29 Chương 2: Máy điện không đồng Ta có: E1  4,44 f W1 k dq1  max   max   =const  phải thay đổi f lẩn u n U1 , f thay đổi mà yêu cầu M=const  f1 U1  const f1 f1 f2 f giảm f3 M Ưu điểm: Điều chỉnh tốc độ phạm vi rộng phẳng Khuyết điểm: Cần có nguồn điện đặt biệt, thích hợp điều chỉnh nhóm động thay đổi tốc độ theo qui luật chung lúc dùng nguồn biến tần chung Điều chỉnh tôc độ cách thay đổi số đôi cực - Thay đổi số đôi cực p cách thay đổi cấu tạo dây quấn stato - Có số đôi cực có nhiêu cấp tốc độ, tốc độ thay đổi cấp, không phẳng (thường dùng cấp tốc độ) n p 2p M Ưu điểm: Giữ nguyên độ cứng đặt tính cơ, động có nhiều cấp tốc độ dùng rộng rải máy luyện kim, máy tàu thủy Khuyết điểm: Điều chỉnh tốc độ nhảy cấp, không phẳng, áp dụng cho động rôto lồng sóc Điều chỉnh cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato - Chỉ giảm m, U giảm  M=f(s) giảm  S tăng  n giảm - Nhược điểm: Giảm khả tải động cơ, miền điều chỉnh tốc độ hẹp, tăng tổn hao đồng rôto PCu2  s.Pđt  động công suất nhỏ Điều chỉnh tốc độ cách thêm điện trở phụ vào mạch rôto Khi điện trở phụ R f tăng hệ số trượt s tăng, nên tốc độ quay động giảm xuống Nếu MC  const  I  const Pñt  3.I 22 R2  const s Trang 30 Chương 2: Máy điện không đồng R2 R2  R f (10.2)  s s' Ưu điểm: Phương pháp đơn giản, điều chỉnh liên tục tương đối rộng  động công suất trung bình  Nhược điểm: Tổn hao tăng  hiệu suất giảm §11 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ chế độ đònh mức động không đồng có đại lượng đònh mức: Pđm , U đm , I ñm , nñm , cos  ñm Nhöng ta chưa biết đặt tính tải khác đònh mức  cần có đặc tính làm việc động KĐB, quan hệ tốc độ n , cos  , n , M quay dòng điện Stato I với công suất trục P2 điện áp U tần số f Stato không đổi Đặc tính tốc độ n  f (P2 ) Ta coù n  n1 (1  s) với s  PCu2 (11.1) Pđt Khi không tải PCu2  Pñt  s   n  n1 Khi tải tăng  PCu2 tăng  s tăng  n giảm Sđm  1.5  5% Khi tải tăng, công suất P2 trục động tăng, mômen cản tăng lên, từ đường đặc tính mômen s tăng lên, tốc độ động giảm Đặc tính mômen M  f (P2 ) n 0,5  cos I1 0,5 M P2 Đường M  f (s) thay đổi nhiều theo hệ số trượt s, phạm vi  s  sth M  f (s) gần giống đường thẳng mà sth tương đối nhỏ nên M  f (P2 ) gần giống đường thẳng Tổn hao hiệu suất   f (P2 ) Hiệu suất động tính sau: P P2   100% P1 P2   P ñoù:  P  PCu (11.2)  PFe  PCu2  PCơ  Pf tổng tổn hao máy bao gồm tổn hao đồng stato rôto, tổn hao thép stato, tổn hao tổn hao phụ Trang 31 Chương 2: Máy điện không đồng Hiệu suất động vào khoảng 7595% đạt giá trò cực đại tải P2  0.5  0.75P2đm Đặc tính hệ số công suất Cos  f (P2 ) Hệ số công suất động điện không đồng tỉ số công suất tác dụng P1 công suất biểu kiến S P P1 Cos   (11.3) S1 P12  Q12 đó: P1 công suất tác dụng động tiêu thụ sinh P2 Q1 công suất phản kháng động tiêu thụ để tạo từ trường quay cho máy Khi không tải, P1 nhỏ, Cos  0.2  0.3 thấp Khi tải tăng P1 tăng, Cos tăng đạt giá trò đònh mức Cos đm  0.8  0.9 tải, từ thông tản tăng, Q1 tăng  Cos giảm xuống Ngoài công suất P2 tăng, mômen M dòng điện I tăng hình vẽ Trang 32 ... p.U 12 2[R1  R 12  ( X1  X 2' ) ] (8.6) Nhận xét: - R2' lớn sth lớn - M max không phụ thuộc vào điện trở rôto tỉ lệ nghòch với X1  X 2' Trang 27 Chương 2: Máy điện không đồng - Khi thêm điện. .. hao lõi thép stato dòng điện xoáy từ trễ 1 s 1 s Công suất cớ trục là: PCơ  Pđt  PCu2  m2 I 2' R2' (7.3)  3I 22 R2 s s với PCu2  3.R2' I 2'  3.R2 I 22 = tổn hao đồng dây quấn rôto Công... độ 3 /2 từ thông cực đại pha §4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Máy điện không đồng có tính thuận nghòch làm việc chế độ động điện hay máy phát điện Động điện Khi ta cho dòng điện