ÂẢI HC  NÀƠNG TRỈÅÌNG ÂẢI HC BẠCH KHOA KHOA ÂIÃÛN BÄÜ MÄN : ÂIÃÛN CÄNG NGHIÃÛP ¶ · MẠY ÂIÃÛN Nàm 2005 Låìi nọi âáưu Mạy âiãûn nghiãn cỉïu nhỉỵng ỉïng dủng ca cạc hiãûn tỉåüng âiãûn tỉì nhàòm biãún âäøi nàng lỉåüng Mạy âiãûn l pháưn tỉí quan trng nháút ca báút k thiãút bë âiãûn nàng no Nọ âỉåüc sỉí dủng räüng ri dán dủng, näng nghiãûp, cäng nghiãûp, giao thäng váûn ti, cạc hãû âiãưu khiãøn v tỉû âäüng âiãưu chènh, khäúng chãú Âiãûn nàng âỉåüc sỉí dủng räüng ri mi lnh vỉûc vỗ caùc ổu õióứm sau: ióỷn nng õổồỹc saớn xút táûp trung våïi ngưn cäng sút låïn • Âiãûn nàng cọ thãø truưn ti âi xa våïi hiãûu sút cao • Âiãûn nàng dãù dng biãún âäøi thnh cạc cạc dảng nàng lỉåüng khạc • Nhåì âiãûn nàng cọ thóứ tổỷ õọỹng hoaù moỹi quaù trỗnh saớn xuỏỳt, nỏng cao nàng sút lao âäüng Âiãûn nàng âỉåüc phạt hiãûn cháûm hån cạc nàng lỉåüng khạc, nhỉng våïi viãûc phạt hiãûn v sỉí dủng âiãûn nàng â thục âáøy cạch mảng khoa hc cäng nghãû tiãún v bo sang k ngun âiãûn khê hoạ v tỉû âäüng hoạ Vo cúi thãú k 19, ngnh k thût âiãûn tỉí âåìi v giỉỵa thãú k 20 chãú tảo âỉåüc linh kiãûn âiãûn tỉí cäng sút cọ âiãưu khiãøn, tỉì dọ âiãûn tỉí cäng sút phạt triãùn â thục âáøy v lm thay âäøi táûn gäúc rãù lnh vỉûc k thût âiãûn K thût âiãûn v k thût âiãûn tỉí ho nháûp phạt triãùn, cng våïi cäng nghãû thäng tin â âỉa nãưn sn xút x häüi sang giai âoản kinh tãú tri thỉïc Mạy âiãûn cng khäng âỉïng ngoi sổỷ phaùt trióựn õỏỳy Giaùo trỗnh Maùy õióỷn I naỡy gäưm ba pháưn : Pháưn I cung cáúp cạc kiãún thỉïc vãư mạy biãún ạp Pháưn II cung cáúp cạc kiãún thỉïc chung vãư mạy âiãûn xoay chiãưu Pháưn III cung cáúp cạc kiãún thỉïc ngun l, cáúu tảo, âàûc v ỉïng dủng ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü Giaùo trỗnh Maùy õióỷn I õổồỹc bión soaỷn dổỷa trón kinh nghiãûm ging dảy nhiãưu nàm åí nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng v tham kho giaùo trỗnh cuớa caùc trổồỡng baỷn ỏy laỡ giaùo trỗnh âỉa lãn mảng nhàòm giụp cho sinh viãn chun ngnh âiãûn lm ti liãûu tham kho v hc táûp Do trỗnh õọỹ coù haỷn, giaùo trỗnh Maùy õióỷn I khọng trạnh thiãúu sọt, xin hoan nghãnh mi sỉû gọp ca âc Cạc kiãún âọng gọp xin gåíi vãư tạc gi åí nhọm chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp - Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải Hc Bạch Khoa - Âải Hc  Nàơng Bi Táún Låüi Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa ióỷn - Nhoùm Chuyón mọn ióỷn Cọng Nghióỷp Giaùo trỗnh Biãn soản: MẠY ÂIÃÛN Bi Táún Låüi Chỉång KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ MẠY ÂIÃÛN 0.1 ÂËNH NGHÉA V PHÁN LOẢI 0.1.1 Âënh nghéa Mạy âiãûn l thiãút bë âiãûn tỉì, ngun l lm viãûc dỉûa vo hiãûn tỉåüng cm ỉïng âiãûn tỉ,ì vãư cáúu tảo gäưm mảch tỉì (li thẹp) v mảch âiãûn (dáy qún), dng âãø biãún âäøi cạc dảng nàng lỉåüng cå nàng thnh âiãûn nàng (mạy phạt âiãûn) hồûc ngỉåüc lải âiãûn nàng thnh cå nàng (âäüng cå âiãûn), hồûc dng âãø biãún âäøi cạc thäng säú âiãûn nàng âiãûn ạp, dng âiãûn, táưn säú, säú pha 0.1.2 Phán loải mạy âiãûn Mạy âiãûn cọ nhiãưu loải v cọ nhiãưu cạch phán loải khạc ÅÍ âáy ta phán loải mạy âiãûn dỉûa vo ngun l biãún âäøi nàng lỉåüng sau : Maïy âiãûn ténh : Maïy âiãûn ténh lm viãûc dỉûa vo hiãûn tỉåüng cm ỉïng âiãûn tỉì, sỉû biãún âäøi tỉì thäng cạc cün dáy khäng cọ sỉû chuøn âäüng tỉång âäúi våïi Mạy âiãûn ténh thỉåìng dng âãø biãún âäøi cạc thäng säú âiãûn nàng mạy biãún ạp biãún âiãûn ạp xoay chiãưu thnh âiãûn ạp xoay chiãưu cọ giạ trë khạc, Mạy âiãûn quay (hồûc cọ loải chuøn âäüng thàóng): Mạy âiãûn quay lm viãûc dỉûa vo hiãûn tỉåüng cm æïng âiãûn tæì, læûc âiãûn tæì tæì træåìng vaì dng âiãûn cạc cün dáy gáy Loải mạy náưy dng âãø biãún âäøi dảng nàng lỉåüng cå nàng thnh âiãûn nàng (mạy phạt âiãûn) hồûc ngỉåüc lải âiãûn nàng thnh cå nàng (âäüng cå âiãûn) Quạ trỗnh bióỳn õọứi nng lổồỹng nỏửy coù tờnh thuỏỷn nghởch nghéa l mạy âiãûn cọ thãø lm viãûc åí chãú âäü mạy phạt âiãûn hồûc âäüng cå âiãûn Så âäư phán loải mạy âiãûn thỉåìng gàûp: Mạy âiãûn Mạy âiãûn ténh Mạy âiãûn quay Mạy âiãûn xoay chiãưu Mạy âiãûn âäưng bäü Mạy biãún ạp Mạy phạt âiãûn âäưng bäü Âäüng cå âiãûn âäưng bäü Mạy âiãûn mäüt chiãưu Mạy âiãûn khäng âäưng bäü Mạy phạt âiãûn khäng âäưng bäü Âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü Mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu Âäüng cå âiãûn mäüt chiãưu 0.2 CẠC ÂËNH LÛT ÂIÃÛN TỈÌ CÅ BN DNG TRONG MẠY ÂIÃÛN Trong nghiãn cỉïu mạy âiãûn ta thỉåìng dng cạc âënh lût sau: âënh lût cm ỉïng âiãûn tỉì, âënh lût lỉûc âiãûn tỉì v âënh lût mảch tỉì Cạc âënh lût nỏửy õaợ õổồỹc trỗnh baỡy giaùo trỗnh vỏỷt lyù, åí âáy nãu lải nhỉỵng âiãøm chênh ạp dủng cho nghiãn cỉïu mạy âiãûn 0.2.1 Âënh lût cm ỉïng âiãûn tỉì Trỉåìng håüp tỉì thäng xun qua vng dáy biãún thiãn Khi tỉì thäng Φ = Φ(t) xun qua vng dáy biãún thiãn vng dáy s cm ỉïng sỉïc âiãûn âäüng (sââ) e(t) Sââ âọ cọ chiãưu cho dng âiãûn sinh tảo tỉì thäng chäúng lải sỉû biãún thiãn ca tỉì thäng sinh noù (hỗnh 0.1) Sõõ caớm ổùng mọỹt voỡng dáy âæåüc theo cäng thæïc Màõcxoen : dΦ [V] (0.1) e=− dt Nãúu cün dáy cọ N vng, sââ cm ỉïng l: dΦ dΨ (0.2) e = −N =− dt dt âọ, Ψ = NΦ [Wb] gi l tổỡ thọng moùc voỡng cuớa cuọỹn dỏy e Hỗnh 0.1 Chiãưu dỉång sââ cm ỉïng ph håüp våïi tỉì thäng theo qui tàõc vàûn nụt chai Trỉåìng håüp dáùn chuøn âäüng tỉì trỉåìng Khi dáùn chuøn âäüng thàóng gọc våïi âỉåìng sỉïc tỉì trỉåìng (âáy l trỉåìng håüp thỉåìng gàûp nháút mạy âiãûn), dáùn cm ỉïng sââ cọ trë säú l: e = Blv (0.3) âọ : B: cỉåìng âäü tỉì cm [T] l : chiãưu di tạc dủng ca dáùn [m] v: täúc âäü daìi dáùn [m/s] Hỗnh 0.2 Xaùc õởnh sõõ caớm ổùng theo qui từc bn tay phi Cn chiãưu sââ cm ỉïng xạc âënh theo qui từc baỡn tay phaới (hỗnh 0.2) 0.2.2 ởnh lût lỉûc âiãûn tỉì Khi dáùn mang dng âiãûn âàût thàóng gọc våïi âỉåìng sỉïc tỉì trỉåìng, dáùn s chëu mäüt lỉûc âiãûn tỉì tạc dủng cọ trë säú l: f = Bil (0.4) Trong âọ, B : cỉåìng âäü tỉì cm, [T] i : dng âiãûn chảy dáùn, [A] l : chiãưu di dáùn, [m] f : lỉûc âiãûn tỉì âo bàòng Niuton, [N] i Hỗnh 0.3 Xaùc õởnh lổỷc õióỷn tổỡ Chióửu cuớa lỉûc âiãûn tỉì f âỉåüc xạc âënh theo qui tàõc baỡn tay traùi (hỗnh 0.3) theo qui từc baỡn tay trại 0.2.3 Âënh lût mảch tỉì Tênh toạn mảch tỉì Âënh lût mảch tỉì: Li thẹp ca mạy âiãûn l mảch tỉì Mảch tỉì l mảch khẹp kên dng âãø dáùn tỉì thäng Âënh lût mảch tỉì l âënh lût dng âiãûn ton pháưn ạp dủng vo mảch tỉì Näüi dung ca âënh lût dng âiãûn ton pháưn sau: i1 i2 i3 r dl r H l(L) i N i1 l1,S1 N1 l2,S2 (L) i2 N Hỗnh 0.4 Minh hoỹa õởnh luỏỷt doỡng õióỷn toaỡn phỏửn Hỗnh 0.5 Maỷch tổỡ õọửng nhỏỳt coù mọỹt cuọỹn dỏy Hỗnh 0.6 Mảch tỉì cọ khe håí khäng khê v hai cün dáy r Nãúu H l vectå cỉåìng âäü tỉì trỉåìng mäüt táûp håüp dng âiãûn i1, i2, ik, , in tảo v nãúu L l mọỹt õổồỡng cong kờn bao quanh chuùng thỗ: r r ∫ Hd l = ∑ i k ( L) r Våïi d l laì âäü dåìi vi phán trãn (L) (hỗnh 0.4) Dỏỳu cuớa ik xaùc õởnh theo qui từc r vàûn nụt chai: Quay cại vàûn nụt chai theo chiãưu d l , chiãưu tiãún ca vàûn nụt chai truỡng vồùi chióửu doỡng õióỷn ik thỗ doỡng õióỷn ik mang dáúu dỉång, cn ngỉåüc lải láúy dáúu ám Âënh lût dng âiãûn ton pháưn ạp dủng vo mảch tỉì õọửng nhỏỳt coù mọỹt cuọỹn dỏy nhổ hỗnh 0.5, ta cọ sau: H.l = Ni = F B 1l Hl = l = Φ = R μΦ Våïi: μ μS Hl = R μ Φ = Ni = F Váûy (0.5) Trong âọ: H[At/m]: Cỉåìng âäü tỉì trỉåìng mảch tỉì B=μH [T] : Tỉì cm (máût âäü tỉì thäng) mảch tỉì μ = μr μo [H/m]: Âäü tỉì tháøm tuût âäúi ca mảch tỉì μo = 4π.10-7[H/m] : âäü tỉì tháøm ca khäng khê μr =μ /μo : Âäü tỉì tháøm tỉång âäúi ca mảch tỉì L[m] : Chióửu daỡi trung bỗnh cuớa maỷch tổỡ N: Sọỳ vng dáy ca cün dáy I[A]: gi l dng âiãûn tỉì họa, tảo tỉì thäng cho mảch tỉì F = Ni [At/m]: gi l sỉïc tỉì âäüng (stâ) H.l : gi l tỉì ạp råi mảch tỉì S[m2] : tiãút diãûn ngang ca mảch tỉì 1l [At/Wb] tỉì tråí ca mảch tỉì Rμ = μS Cng ạp dủng âënh lût dng âiãûn ton pháưn vo mảch tỉì gäưm hai âoản cọ hiãưu di l1 v l2 tiãút diãûn S1 vaỡ S2, hỗnh 0.6, ta coù: H1.l1 - H2.l2 = N1.i1 - N2.i2 Trong âọ: H1,H2[At/m]: Cỉåìng âäü tỉì trỉåìng tỉång ỉïng âoản mảch tỉì 1, l1, l2[m] : Chióửu daỡi trung bỗnh cuớa õoaỷn maỷch tổỡ 1, 2ì i1.N1,i2.N2 [At]: Stâ ca cün dáy 1, Mäüt cạch täøng quạt, mảch tỉì gäưm m âoản ghẹp näúi tiãúp âënh lût mảch tỉì âỉåüc viãút: m m n n j=1 j=1 k =1 k =1 ∑ H jl j = ∑ R μ jΦ = ∑ N k i k = ∑ Fk = F (0.6) âọ, dng âiãûn ik no cọ chiãưu ph håüp våïi chiãưu tỉì thäng Φ â chn theo qui tàõc vàûn nụt chai s mang dáúu dỉång, cn ngỉåüc lải s mang dáúu ám; j - chè säú tãn âoản mảch tỉì; k - chè säú tãn cün dáy cọ dng âiãûn Tênh toạn mảch tỉì: Viãûc toạn mảch tỉì thỉåìng gàûp hai loải bi toạn sau : Baỡi toaùn thuỏỷn : Cho bióỳt tổỡ thọng , tỗm stâ F = Ni âãø tảo tỉì thäng âọ Cạch gii : Tiãún hnh gäưm ba bỉåïc sau :(xẹt mảch tỉì gäưm j âoản näúi tiãúp, tỉì thäng Φ bàòng åí mi tiãút diãûn Sj cạc âoản mảch tỉì ) Bỉåïc 1: Tênh tỉì cm mäùi âoản mảch tỉì : Bj = Φ/Sj ; j l chè säú tãn âoản mảch tỉì Suy cỉåìng âäü tỉì trỉåìng Hj sau: Nãúu âoản mảch tỉì l váût liãûu sàõt tỉì, tra âỉåìng cong tỉì họa B = f(H) õóứ tỗm H Nóỳu õoaỷn maỷch tổỡ laỡ khe hồớ khọng khờ thỗ H0 = B0/o Bổồùc 2: Suy stâ täøng âãø tảo tỉì thäng Φ tỉì cäng thỉïc (0.6): m F = ∑ H jl j (0.7) j=1 Bỉåïc 3: Ty theo bi toạn m ta tỗm õổồỹc doỡng õióỷn i hoỷc sọỳ voỡng dỏy W Baỡi toaùn ngổồỹc : Bióỳt stõ F, tỗm tổỡ thäng Φ Loải bi toạn náưy phỉïc tảp Do váût liãûu tỉì cọ âäü tỉì tháøm μ phủ thüc tỉì thäng Φ nãn tỉì tråí Rμ cng phủ thüc Φ Vỗ chổa bióỳt nón cuợng chổa bióỳt R Phổồng trỗnh (0.6) trồớ thaỡnh: m R j ( ) = F () (0.8) j=1 ỏy laỡ phổồng trỗnh phi tuún, thỉåìng dng phỉång phạp gáưn âụng âãø gii 0.3 CẠC VÁÛT LIÃÛU CHÃÚ TẢO MẠY ÂIÃÛN Váût liãûu chãú tảo mạy âiãûn gäưm váûy liãûu cáúu trục, váût liãûu tạc dủng v váût liãûu cạch âiãûn Váût liãûu cáúu trục l váût liãûu âãø chãú tảo cạc chi tiãút chëu cạc tạc âäüng cå hc trủc, äø trủc, thán mạy, nàõp Váût liãûu tạc dủng l váût liãûu dng âãø chãú tảo nhỉỵng bäü pháûn dáùn âiãûn v tỉì Cn váût liãûu cạch âiãûn dng âãø cạch âiãûn giỉỵa pháưn dáùn âiãûn våïi khäng dáùn âiãûn v giỉỵa cạc pháưn dáùn âiãûn våïi 0.3.1 Váût liãûu dáùn âiãûn Váût liãûu dáùn âiãûn âãø chãú tảo mạy âiãûn tọỳt nhỏỳt laỡ õọửng vỗ chuùng khọng õừt lừm vaỡ cọ âiãûn tråí sút nh Ngoi cn dng nhäm v cạc håüp kim khạc âäưng thau, âäưng phäútpho Dáy âäưng hồûc dáy nhäm âỉåüc chãú tảo theo tiãút âiãûn trn hồûc tiãút âiãûn chỉỵ nháût cọ bc cạch âiãûn Våïi nhỉỵng mạy cọ cäng sút nh v trung bỗnh, õióỷn aùp dổồùi 1000V thổồỡng duỡng dỏy dỏựn boỹc ómay vỗ lồùp caùch õióỷn cuớa noù moớng vaỡ âảt âäü bãưn u cáưu 0.3.2 Váût liãûu dáùn tỉì Váût liãûu dáùn tỉì mạy âiãûn l váût liãûu sàõt tỉì thẹp k thût âiãûn, gang, thẹp âục, thẹp rn ÅÍ cạc pháưn dáùn tỉì cọ tỉì thäng biãún âäøi våïi táưn säú 50Hz thỉåìng dng thẹp laù kyợ thuỏỷt õióỷn daỡy 0,35 ữ 1mm, thaỡnh pháưn thẹp cọ tỉì ÷ 5% silêc âãø tàng âiãûn tråí ca thẹp, gim dng âiãûn xoạy Thẹp k thût âiãûn âỉåüc chãú tảo bàòng phỉång phạp cạn nọng hồûc cạn ngüi Hiãûn thỉåìng dng thẹp cạn ngüi õóứ chóỳ taỷo caùc maùy õióỷn vỗ theùp caùn B ngüi cọ âäü tỉì tháøm cao hån v 2.0 sút täøn hao nh hån thẹp cạn Thẹp KT 1.6 nọng Trón hỗnh 0.7 trỗnh baỡy Theùp õuùc õổồỡng cong tổỡ hoạ ca mäüt säú 1.2 váût liãûu dáùn tỉì khạc Cng mäüt dng âiãûn kêch tỉì, ta tháúy 0.8 Gang thẹp k thût âiãûn cọ tỉì cm låïn 0.4 nháút, sau âọ l thẹp âục v cúi H cng l gang 500 1000 1500 2000 2500 3000 ÅÍ cạc pháưn dáùn tỉì cọ tỉì thäng khäng âäøi thỉåìng dng Hỗnh 0.7 ổồỡng cong tổỡ hoùa cuớa mọỹt sọỳ vỏỷt liãûu tỉì thẹp âục, thẹp rn, hồûc thẹp lạ 0.3.3 Váût liãûu caïch âiãûn Váût liãûu caïch âiãûn maïy âiãûn phi cọ cỉåìng âäü cạch âiãûn cao, chëu nhiãût täút, tn nhiãût täút, chäúng áøm v bãưn vãư cå hc Cạch âiãûn bc dáy dáùn chëu âỉåüc nhiãût âäü cao thỗ nhióỷt õọỹ cho pheùp cuớa dỏy dỏựn caỡng låïn v dáy dáùn chëu âỉåüc dng ti låïn Cháút cạch âiãûn ca mạy âiãûn pháưn låïn åí thãø ràõn v gäưm cọ nhọm: a) Cháút hỉỵu cå thiãn nhiãn giáúy, lủa b) Cháút vä cå amiàng, mica, såüi thy tinh c) Cạc cháút täøng håüp d) Cạc loải men v sån cạch âiãûn Cháút cạch âiãûn täút nháút l mica nhỉng âàõt Giáúy, vi, såüi r nhỉng dáùn nhiãût v cạch âiãûn kẹm, dãù bë ỏứm Vỗ vỏỷy chuùng phaới õổồỹc tỏứm sỏỳy õóứ caùch âiãûn täút hån Càn cỉï âäü bãưn nhiãût, váût liãûu cạch âiãûn âỉåüc chia cạc cáúp sau: - Cáúp Y : Nhiãût âäü cho phẹp l 900C, bao gäưm bäng, giáúy, vi, tå lủa, såüi täøng håüp, khäng âỉåüc táøm sáúy bàòng sån cạch âiãûn - Cáúp A : Nhiãût âäü cho phẹp l 1050C, bao gäưm vi såüi xenlulä, såüi tỉû nhiãn hồûc nhán tảo âỉåüc qua táøm sáúy bàòng sån cạch âiãûn - Cáúp E : Nhiãût âäü cho phẹp l 1200C, bao gäưm mng vi, såüi täøng håüp gäúc hỉỵu cå cọ thãø chëu âæåüc nhiãût âäü tæång æïng - Cáúp B : Nhiãût âäü cho phẹp l 1300C, bao gäưm cạc váût liãûu gäúc mica, såüi thy tinh hồûc amiàng âỉåüc liãûn kãút bàòng sån hồûc nhỉûa gäúc hỉỵu cå cọ thãø chëu âæåüc nhiãût âäü tæång æïng - Cáúp F : Nhiãût âäü cho phẹp l 1550C, giäúng loải B nhỉng âỉåüc táøm sáúy v kãút dênh bàòng sån hồûc nhỉûa täøng håüp cọ thãø chëu âỉåüc nhiãût âäü tỉång ỉïng - Cáúp H : Nhiãût âäü cho phẹp l 1800C, giäúng cáúp B nhỉng dng sån táøm sáúy hồûc cháút kãút dênh gäúc silic hỉỵu cå hồûc cạc cháút täøng håüp cọ kh nàng chëu âỉåüc nhiãût âäü tỉång ỉïng - Cáúp C : Nhiãût âäü cho phẹp l >1800C, bao gäưm cạc váût liãûu gäúc mica, thy tinh v cạc håüp cháút ca chụng dng trỉûc tiãúp khäng cọ cháút liãn kãút Cạc cháút vä cå cọ phủ gia liãn kãút bàòng hỉỵu cå v cạc cháút täøng håüp cọ kh nàng chëu âỉåüc nhiãût âäü tỉång ỉïng Ngoi cn cọ cháút cạch âiãûn åí thãø khê (khäng khê) v thãø lng (dáưu biãún ạp) Khi mạy âiãûn lm viãûc, tạc âäüng ca nhiãût âäü, cháún âäüng v cạc tạc âäüng l họa khạc cạch âiãûn s bë lo họa nghéa l máút dáưn cạc bãưn vãư âiãûn v cå Thỉûc nghiãûm cho biãút, nhiãût âäü tàng quạ nhiãût âäü lm viãûc cho pheùp 8-100C thỗ tuọứi tho cuớa vỏỷt lióỷu caùch õióỷn gim âi mäüt nỉía 0.4 PHẠT NỌNG V LM MẠT MAẽY IN Trong quaù trỗnh bióỳn õọứi nng lổồỹng luọn cọ sỉû täøn hao Täøn hao mạy âiãûn gäưm täøn hao sàõt tỉì (do hiãûn tỉåüng tỉì trãù v dng xoạy) thẹp, täøn hao âäưng dáy qún v täøn hao ma sạt (åí mạy âiãûn quay) Táút c cạc täøn hao nàng lỉåüng âãưu biãún thnh nhiãût lm cho mạy âiãûn nọng lãn Âãø lm mạt mạy âiãûn, phi cọ biãûn phạp tn nhiãût mäi trỉåìng xung quanh Sỉû tn nhiãût khäng nhỉỵng phủ thüc vo bãư màût lm mạt ca mạy m cn phủ thüc vo sỉû âäúi lỉu khäng khê xung quanh hồûc ca mäi trỉåìng lm mạt khạc dáưu mạy biãún ạp Thỉåìng v mạy âiãûn âỉåüc chãú tảo cọ cạc cạnh tn nhiãût v mạy âiãûn cọ hãû thäúng quảt giọ âãø lm mạt Kêch thỉåïc ca mạy, phỉång phạp lm mạt phi âỉåüc toạn v lỉûa chn âãø cho âäü tàng nhiãût ca váût liãûu cạch âiãûn mạy khäng vỉåüt quạ âäü tàng nhiãût cho phẹp, âm bo cho váût liãûu cạch âiãûn lm viãûc láu di, tøi th ca mạy khong 20 nàm Khi mạy âiãûn lm viãûc åí chãú âäü âënh mỉïc, âäü tàng thiãût ca cạc pháưn tỉí khäng vỉåüt quạ âäü tàng nhiãût cho phẹp Khi mạy quạ ti âäü tàng nhiãût ca mạy s vỉåüt quạ nhiãût âäü cho phẹp, vỗ thóỳ khọng cho pheùp maùy laỡm vióỷc quaù taới láu di 0.5 PHỈÅNG PHẠP NGHIÃN CỈÏU MẠY ÂIÃÛN Viãûc nghiãn cỉïu mạy âiãûn gäưm cạc bỉåïc sau: Mä t cạc hiãûn tỉåüng váût l xy mạy âiãûn Dỉûa vo cạc âënh lût váût l, viãút phổồng trỗnh toaùn hoỹc mọ taớ sổỷ laỡm vióỷc cuớa maùy õióỷn où laỡ mọ hỗnh toaùn cuớa maùy õióỷn Tổỡ mọ hỗnh toaùn thióỳt lỏỷp mọ hỗnh maỷch, âọ l så âäư thay thãú ca mạy âiãûn Tổỡ mọ hỗnh toaùn vaỡ mọ hỗnh maỷch, tờnh toaùn cạc âàûc v nghiãn cỉïu mạy âiãûn, khai thạc sỉí dủng theo cạc u cáưu củ thãø ]R R^ U CD1 BA ÂC Bäü CL Bäü NL UCL (a) UNL 3φ Id (b) Tach + + UCL IM UNL − − n n* Σ + − − + Id Hỗnh 14.9 ióửu chốnh tọỳc õọỹ C bũng cạch tr nàng lỉåüng vãư ngưn a Så âäư mảch håí; b Så âäư mảch kên Váûy, tỉì cạc cäng thỉïc trãn ta cọ: s=− KB cos α KD våïi 900 < α < 1800 nãn cosα < ] R R^ Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cọng Nghióỷp Giaùo trỗnh Bión soaỷn: MAẽY IN Buỡi Táún Låüi Chỉång 15 ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ ỈÏNG DỦNG HIÃÛU ỈÏNG MÀÛT NGOI 15.1 ÂẢI CỈÅNG Ta mong mún âäüng cå khäng âäưng bäü (ÂK) cọ : - Khi khồới õọỹng thỗ mọmen khồới õọỹng MK lồùn v dng khåíi âäüng IK nh - Lục lm viãûc bỗnh thổồỡng thỗ hióỷu suỏỳt cuớa õọỹng cồ cao Vồùi caùc yóu cỏửu trón thỗ õọỹng cồ khọng õọửng räto dáy qún v räto läưng sọc, loải no âạp æïng âæåüc ? • ÂK räto dáy quáún : Thæûc hiãûn âỉåüc cạc u cáưu trãn dãù dng • ÂK räto läưng sọc : phi nháûn xẹt thãm Nháûn xẹt ỉu khuút âiãøm ca âäüng cå khäng âäưng bäü räto lọửng soùc raợnh thổồỡng : + ặu õióứm : - Chãú tảo âån gin - Lm viãûc chàõc chàõn - Âàûc laìm viãûc täút + Khuyãút âiãøm : - Dng khåíi âäüng IK låïn - Mämen khåíi âäüng MK nh Nãúu dng váût liãûu âãø chãú tảo R2 låïn thỗ MK lồùn vaỡ giaớm óứ khừc phuỷc : • Chãú tảo âäüng cå khäng âäưng bäü räto läưng soùc raợnh sỏu vaỡ Chóỳ taỷo õọỹng cồ khọng âäưng bäü räto läưng sọc 15.2 ÂÄÜNG CÅ RÄTO RNH SÁU Âäüng cå khäng âäưng bäü räto läưng sọc rnh sáu låüi dủng hiãûn tỉåüng tỉì thäng tn rnh räto gáy nãn hiãûn tỉåüng hiãûu ỉïng màût ngoi khåíi âäüng lm âiãûn tråí räto R2 tàng lãn âãø caíi thiãûn âàûc khåíi âäüng 15.2.1 Cáúu tảo rnh räto b M x s =1 h sõm J s sõm Hỗnh 15.1 Sỉû phán bäú tỉì thäng tn v máût âäü doỡng õióỷn ồớ rọto khồới õọỹng Hỗnh 15.2 ỷc cå khåíi âäüng Thỉåìng chiãưu cao ca rnh rọto (hỗnh 15.1) h = 40ữ60 mm vaỡ tố sọỳ h/b =10 ữ 12 lỏửn thỗ õióỷn trồớ rọto tng 3÷4 láưn khåíi âäüng Våïi R2(1) l âiãûn tråí s = sâm, dng âiãûn phán bäú âãưu (âỉåìng 1); R2(2) l âiãûn tråí s = 1, dng táûp trung trãn miãûng rnh (âỉåìng 2) Cn âỉåìng l âỉåìng biãøu diãùn âàûc cå thỉûc tãú ca âäüng cå räto rnh sáu hãû säú trỉåüc s thay âäøi tỉì 1÷ sâm, âọ âiãûn tråí R2(2) gim âáưn vãư R2(1) 15.2.2 Ngun l lm viãûc + Khi khåíi âäüng : täúc âäü räto n = 0, hãû säú trỉåüt s = v f2 = sf1 = f1, tỉì thäng tn tải thåìi âiãøm náưy tỏỷp trung ồớ õaùy raợnh (hỗnh 15.1), caỡng lón trón miãûng rnh tỉì thäng cng êt âi âọ âiãûn khạng tn åí âạy rnh låïn, v phêa miãûng rnh nhoớ vỗ vỏỷy doỡng õióỷn tỏỷp trung lón phờa trón miãûng rnh Kãút qu ca viãûc táûp trung dng âiãûn lãn phêa trãn miãûng rnh âỉåüc coi tiãút diãûn cuía dáy dáùn bë nhoí âi âiãûn tråí räto tàng lãn laìm MK tàng lãn + Khi täúc âäü tàng lãn : lục náưy f2 gim, hiãûu ỉïng màût ngoi gim âi v dng âiãûn dáưn dáưn phán bäú âãưu lải v R2 âỉåüc coi nh lải v maùy laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng f2 = (2 ữ 3) Hz , hiãûu ỉïng màût ngoi lục náưy háưu khäng cọ, âàûc lm viãûc giäúng âäüng cå bỗnh thổồỡng 15.2.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ + Âiãûn tråí ca räto : Âiãûn tråí v âiãûn khạng ca räto xẹt hiãûu ỉïng màût ngoi : r2' = k r r2' r + r2' v x '2 = k x x '2 r + x '2 v âọ : r : k hiãûu nh chè rnh räto v : k hiãûu nh chè vnh ngàõn mảch k r : hãû säú tàng âiãûn tråí hiãûu ỉïng màût ngoi k x : hãû säú gim âiãûn khạng tn hiãûu ỉïng màût ngoi Hãû säú kr v kx phủ thüc chiãưu cao qui âäøi ξ : ξ = hr s âoï : ρ ρ Cu + s : hãû säú trỉåüt.; + hr : chiãưu cao rnh + ρ, ρCu : âiãûn tråí sút váût liãûu lm dáùn v âäưng +Mảch âiãûn thay thãú : (hỗnh 15.3) r1 &I1 &1 U k x x '2 r + x '2 v k r r2' r + r2' v x1 &I & xm − I ' 1− s (k r r2' r + r2 v ' ) s rm Hỗnh 15.3 Maỷch õióỷn thay thãú âäüng cå räto rnh sáu Bäüi säú dng v bäüi säú mämen åí âiãûn ạp âënh mỉïc : M max Ik = 4,5 ÷ v = ÷ 1,4 I âm M âm Hiãûu suáút cuía âäüng cå rnh sáu khäng khạc rnh thỉåìng l bao, chè cọ cos hồi thỏỳp vỗ õióỷn khaùng taớn rọto raợnh sỏu lồùn hồn loaỷi raợnh thổồỡng Cuợng vỗ lyù õoù nãn Mmax cng nh hån Phảm vi cäng sút loải âäüng cå ny vo khong 50÷200kW 15.3 ÂÄÜNG CÅ RÄTO HAI LÄƯNG SỌC 15.3.1 Cáúu tảo rnh räto Rnh räto chãú tảo gäưm hai läưng sọc : + Läưng sọc ngoi : dng âãø måí mạy, chãú tảo våïi tiãút diãûn S nh, váût liãûu cọ âiãûn tråí sút ρ låïn, âãø cọ âiãûn tråí khåíi âäüng R2kâ låïn + Läưng sọc : gi l läưng sọc lm viãûc, chãú tảo våïi tiãút diãûn S låïn, váût liãûu cọ âiãûn tråí sút ρ nh, âãø cọ âiãûn tråí lm viãûc R2lv nh x s =1 J Hỗnh 15.4 ọỹng cồ khọng õọửng bọỹ rọto hai läưng sọc a) Sỉû phán bäú tỉì thäng tn; b) Phán bäú máût âäü dng khåíi âäüng 15.3.2 Ngun lyù laỡm vióỷc Khi mồớ maùy thỗ f2 = f1, hiãûu ỉïng màût ngoi nãn dng âiãûn táûp trung åí läưng sọc ngoi, m R2 ngoi lải låïn nỉỵa nón Mm lồùn Khi laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng, tỏỳn sọỳ f2 nh m R2 cng nh nỉỵa nãn dng âiãûn låïn v mämen ch úu läưng sọc náưy taỷo 15.3.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ (hỗnh 15.5) r1 &I1 &1 U x’2kv x1 &I0 xm − &I'2 rm &I ' kâ x’2kâ &I '2lv x’2lv r’2kâ/s r’2lv/s Hỗnh 15.5 Maỷch õióỷn thay thóỳ õọỹng cồ khọng õọửng bäü räto hai läưng sọc Dng âiãûn : &I '2 = &I '2 kâ + &I '2lv Âiãûn khaïng tn: x’2kâ tỉì thäng tn Φtkâ ỉïng våïi dng &I '2 kâ x’2lv tỉì thäng tn Φtlv ỉïng våïi dng &I '2lv x’2kv tỉì thäng tn Φtkv æïng våïi doìng &I '2 kv Bäüi säú doìng âiãûn v mämen åí âäüng cå räto hai läưng sọc nàòm khong: M max Ik = 4÷6; = 1,2 ÷ M âm I âm Âiãûn khạng tn räto låïn nón cos thỏỳp So vồùi loaỷi rọto raợnh sỏu thỗ âäüng cå âiãûn loải ny dng nhiãưu kim loải mu hån, nhỉng cọ thãø thiãút kãú âàûc måí mạy linh hoaût hån Phaûm vi cäng suáút loaûi âäüng cå naỡy vaỡo khoaớng 30ữ1250kW Hỗnh 15.6 trỗnh baỡy õỷc tờnh M = f(s) ca cạc loải âäüng cå âiãûn thỉåìng (âỉåìng 1), âäüng cå âiãûn rnh sáu (âỉåìng 2) v âäüng cå âiãûn räto läưng sọc kẹp (âỉåìng 3) M M âm s 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Hỗnh 15.6 ỷc tờnh M= f(s) cuớa õọỹng cồ khäng âäöng bäü räto läöng [ \ 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Âaûi Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa ióỷn - Nhoùm Chuyón mọn ióỷn Cọng Nghióỷp Giaùo trỗnh Biãn soản: MẠY ÂIÃÛN Bi Táún Låüi Chỉång 16 ÂÄÜNG CÅ KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ MÄÜT PHA 16.1 PHẢM VI ẠP DỦNG, CÁÚU TẢO & NGUN L LM VIÃÛC 16.1.1 Phảm vê ap dủng Âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü mäüt pha âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri dán dủng v cäng nghiãûp mạy giàût, t lảnh, mạy lau nh, mạy båm nỉåïc, quảt, cạc dủng củ cáưm tay, Nọi chung l cạc âäüng cå cäng sút nh Củm tỉì “âäüng cå cäng sút nh” chè cạc âäüng cå cọ cäng sút nh hån 750W Pháưn låïn âäüng cå mäüt pha thüc loải náưy, màût d chụng cn âỉåüc chãú tảo våïi cäng sút âãún 7,5kW v åí hai cáúp diãûn ạp 110V v 220V 16.1.2 Cáúu tảo + Stato : giäúng âäüng cå ba pha, nhỉng âàût trãn âoï dáy quáún mäüt pha + Räto : räto läưng sọc giäúng âäüng cå ba pha 16.1.3 Ngun l lm viãûc Chiãưu lỉûc âiãûn tỉì F&12 m &I1 Tỉì thäng räto F&11m ω1 p ω1 p (a) Ω Tổỡ thọng stato U (b) Hỗnh 16.1 ọỹng cồ khọng âäưng bäü mäüt pha mäüt dáy qún a) Tỉì trỉåìng âáûp mảch phán thnh hai tỉì trỉåìng quay thûn v quay ngỉåüc b) Tỉì thäng v lỉûc âiãûn tỉì tạc duûng lãn räto Khi näúi dáy quáún mäüt pha stato vaỡo lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp u1 thỗ dỏy quỏỳn coù doỡng õióỷn xoay chióửu hỗnh sin chảy qua : i1 = I1 sin ωt Dng âiãûn ny sinh tỉì trỉåìng stato cọ phỉång khäng õọứi nhổng coù õọỹ lồùn thay õọứi hỗnh sin theo thåìi gian, gi l tỉì trỉång âáûp mảch: F = Fm sin ωt cos α (16.1) Ta phán stâ âáûp mảch ny thnh hai stâ quay : jω t • Stâ quay thuáûn : F&11m e − jω t • Stâ quay ngæåüc : F&12m e Hai stâ quay ny cọ : F1m W1k dq1 I = F11m = F12 m = p π • Biãn âäü tỉì trỉåìng âáûp quay: • Täúc âäü quay : + Sọng quay thûn : Ω1 = ω1 cng chiãưu quay räto p + Sọng quay ngỉåüc : Ω = −Ω1 ngỉåüc chiãưu quay räto So våïi räto cọ hãû säú træåüt : Ω −Ω + Thuáûn : s1 = =s Ω1 (−Ω1 ) − Ω + Ngæåüc : s = = (2 − s ) ( ) Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ tọứng : + Thuáûn : F& 01m = F& 11m + F& 21m sinh tỉì cm B1m e j(ω t +α ) + Ngæåüc : F& 02m = F& 12m + F& 22m sinh tỉì cm B m e − j( ω t +α 1 Tỉì cm täøng : ~ B = B1m e j( ω t +α ) + B m e − j( ω t +α 1 räto s tảo mämen quay ngổồỹc M2 (hỗnh16.2) Tọứng õaỷi sọỳ hai mọmen ) M ) M1 hỗnh thaỡnh tổỡ trổồỡng quay Ellip r Tỉì trỉåìng quay thûn B1 tạc dủng våïi dng âiãûn rọto seợ taỷo mọmen quay thuỏỷn M1 (hỗnh 16.2); Cn tỉì trỉåìng r quay ngỉåüc B2 tạc dủng våïi doỡng õióỷn M s M2 Hỗnh 16.2 Mämen ca âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha náöy cho ta âàûc tuyãún M=f(s) : M = M1 + M2 = f(s) Tỉì âàûc ta tháúy ràòng lục måí mạy (n = 0, s = 1), M1 = M2 v ngỉåüc chiãưu nãn M = 0, vỗ vỏỷy õọỹng cồ khọng thóứ tổỷ quay õổồỹc Nãúu ta quay âäüng cå theo mäüt chiãưu no âo,ï s ≠ tỉïc M ≠ âäüng cå s tióỳp tuỷc quay theo chióửu õoù Vỗ vỏỷy õóứ õọỹng cå mäüt pha lm viãûc âỉåüc, ta phi cọ biãûn phaùp mồớ maùy, nghộa laỡ tỗm caùch taỷo cho âäüng cå mäüt mämen lục räto âỉïng n (M = Mk s =1) 16.2 PHặNG TRầNH C BAN & S ệ THAY TH 16.2.1 Caùc phổồng trỗnh cồ baớn U1 B &I1 = &I B &I1 &I B1 = &I11 A &I B2 = &I12 &I A1 &I A &I A Hỗnh 16.2 Sồ õọử õọỹng cồ mọỹt pha tảo nãn bàòng cạch tạch mäüt hai pha Xẹt âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha chãú âäü khäng âäúi xỉïng ca âäüng cå hai pha m =2, coï hai cuäün dáy âàût lãûch mäüt gọc 900 âiãûn, âọ pha A tạch nãn dng IA= v pha B cn lải cọ &I1 = &I B , mạy näúi vo lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp & Ta cọ : U &I A = &I A1 + &I A &I B = &I B1 + &I B2 (16.2a) (16.2b) Våïi &I A1 ; &I B1 vaì &I A ; &I B2 l dng thỉï tỉû thûn v ngỉåüc, cn : &I A1 = j&I B1 vaì &I A1 = − j&I B1 Giaới hóỷ phổồng trỗnh (16.2a,b) ta tỗm õổồỹc : &I B1 = &I11 (&I B − j&I A ) / = &I B / vỗ &I A = &I B2 = &I 21 (&I B + j&I A ) / = &I B / vỗ &I A = ióỷn aùp cuớa mọỹt pha : &1 =U &B =U & B1 + U & B2 = U & 11 + U & 12 U Biãøu diãùn âiãûn ạp thỉï tỉû thûn v ngỉåüc theo dng I v Z tỉång ỉïng : & B1 = U & 11 = &I11Z11 = &I1Z11 / U & B2 = U & 12 = &I12 Z12 = &I1Z12 / U (16.3a) (16.3b) Trong âoï : &I11 ; &I12 l dng âiãûn thỉï tỉû thûn v ngỉåüc Cn Z11; Z12 l täøng tråí thỉï tỉû thûn v ngỉåüc V r2' + jx ' s r' våïi Z' 22 = + jx ' 2−s Z11 = Z1 + (Z −m1 + Z' −211 ) −1 våïi Z' 21 = (16.4a) Z12 = Z1 + (Z −m1 + Z' −221 ) −1 (16.4b) 16.2.2 Maỷch õióỷn thay thóỳ Tổỡ caùc phổồng trỗnh cỏn bũng ta v mảch âiãûn thay thãú âäüng cå khäng âäưng bọỹ nhổ hỗnh 16.4a ỏy laỡ maỷch õióỷn thay thóỳ chênh xạc ca âäüng cå mäüt pha &I1 r1/2 jx1/2 & 11 U &I 01 &I '21 jx’2/2 rm/2 jxm/2 &1 U &I 02 & 12 U jxm/2 rm/2 r1/2 &I r 1 x1 &I '22 jx1/2 (a) &I r1 0,5x’2 xm &1 U r2' 2.s r2' 2(2 − s ) jx’2/2 Chuï yï : r’2 = kr2 x’2 = kx2 k = kekI m 1= x1 0,5r2' s RT ZT XT &1 U 0,5X’2 RN xm (b) 0,5r2' ZN XN 2s (c) Hỗnh 16.4 Mảch âiãûn thay thãú gáưn âụng ca âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha Trong âọ : r1 = âiãûn tråí ca dáy qún stator x1 = âiãûn khạng tn ca dáy qún stator xm = âiãûn khạng tỉì họa r’2 = âiãûn tråí ca dáy qún rotor qui vãư dáy qún stator x’2 = âiãûn khạng tn ca dáy quáún rotor qui vãö dáy quáún stator U1 = âiãûn ạp ca ngưn Gi thiãút ràòng rotor quay våïi täúc âäü no âọ tỉì trỉåìng quay thûn, ỉïng hãû säú trỉåüt s Lục ny dng âiãûn cm ỉïng dáy qún rotor cọ táưn säú sf, f táưn säú lỉåïi âiãûn näúi vo dáy qún stator Cho ràòng täøn hao sàõt khäng âạng kãø hồûc gäüp vo täøn hao quay Nhỉ váûy giäúng mạy âiãûn khäng âäưng bäü ba pha, täøng tråí ca dáy qún rotor ỉïng våïi tỉì trỉåìng quay thûn qui vãư dáy qún stator l 0,5r2/s + j0,5x2.(hỗnh 16.4b) Cuợng tổồng tổỷ nhổ vỏỷy õọỳi våïi tỉì trỉåìng quay ngỉåüc, ta cọ täøng tråí ca dáy qún rotor ỉïng våïi tỉì trỉåìng quay ngỉåüc qui vóử dỏy quỏỳn stator laỡ 0,5r2/(2-s) + j0,5x2.(hỗnh 16.4b) Maỷch õióỷn tổồng õổồng trỗnh baỡy trón hỗnh 16.4c, coù tọứng tråí thỉï tỉû thûn ZT v thỉï tỉû ngỉåüc ZT nhæ sau : Z T = R T + jX T = j0,5X m ( j0,5X '2 + 0,5R '2 / s ) Z N = R N + jX N = 0,5R '2 / s + j0,5(X m + X '2 ) j0,5X m [ j0,5X '2 + 0,5R '2 /( − s )] 0,5R '2 /(2 − s ) + j0,5(X m + X '2 ) (16.5) (16.6) Cäng sút âiãûn tỉì (khe håí khäng khê) ca tỉì trỉåìng thỉï tỉû thûn v ngỉåüc : PâtT = R T I12 (16.7) PâtN = R N I12 (16.8) Moment tæång æïng : MT = PâtT Ω1 (16.9) MN = PâtN Ω1 (16.10) I12 M = MT − M N = (R T − R N ) Ω1 (16.11) Moment täøng laì : Cäng suáút cå : PCå = MΩ (16.12) PCå = MΩ1 (1 − s ) (16.13) PCå = I12 (R T − R N )(1 − s ) (16.14) PCå = (PâtT − PâtN )(1 − s ) (16.15) Cäng sút trãn âáưu trủc : P2 = PCå - pq (16.16) pq laì täøn hao quay, gäưm täøn hao cå v täøn hao phủ, cng cọ gäüp c täøn hao sàõt vo täøn hao quay Täøn hao âäưng dáy qún rotor ỉïng våïi tỉì trỉåìng quay thûn v ngỉåüc : pCu2T = sPâtT (16.17) pCu2N = (2-s)PâtN (16.18) Täøn hao âäöng dáy quáún rotor : pCu2 = sPâtT + (2-s)PâtN (16.19) VÊ DỦ 16.1 Mäüt âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha cäng sút 1/4 m lỉûc, 230V, 60Hz v cỉûc tỉì cọ tham säú v täøn tháút sau : X1 = X’2 = 12,5Ω; R’2 = 11,5Ω; Xm = 250Ω; R1 = 10Ω; Täøn hao sàõt åí 230V l 35W; Täøn hao ma sạt v quảt giọ l 10W; Våïi hãû säú trỉåüt l 0,05, xạc âënh dng âiãûn stato, cäng suáút cå, cäng suáút trãn truûc, täúc âäü v hiãûu sút âäüng cå lm viãûc âäüng cå mäüt pha åí âiãûn ạp v táưn säú âënh mỉïc våïi dáy qún khåíi âäüng càõt Gii Tỉì cạc thäng säú â cho, ta âỉåüc täøng tråí thỉï tỉû thûn ZT v thỉï tỉû ngỉåüc ZT ca âäüng cå mäüt pha sau : Z T = R T + jX T = Z T = R T + jX T = Z N = R N + jX N = j0,5X m ( j0,5X '2 + 0,5R '2 / s ) 0,5R '2 / s + j0,5(X m + X '2 ) j0,5 × 250( j0,5 × 12,5 + 0,5 × 11,5 / 0,05) = 59 + 57,65 j 0,5 × 11,5 / 0,05 + j0,5(250 + 12,5) j0,5X m [ j0,5X '2 + 0,5R '2 /( − s )] 0,5R '2 /(2 − s ) + j0,5(X m + X '2 ) j0,5 × 250[ j0,5 × 12,5 + 0,5 × 11,5 /( − 0,05)] Z N = R N + jX N = = 2,67 + 6,01 j 0,5 × 11,5 /( − 0,05) + j0,5(250 + 12,5) Täøng tråí vo tỉång âỉång : Ztâ = Z1 + ZT + ZN = 10 + 12,5j +59 + 57,65j +2,67 + 6,01j = 71,67 + 76,16j = 104,6 ∠46,74o Ω Doìng âiãûn vaìo stato : & 230∠0 o &I1 = U = = 2,2∠ − 46,74 o A o Z tâ 104,6∠46,74 Hãû säú cäng suáút : cosϕ = cos 46,74o = 0,685 60 × 60 Täúc âäü âäüng cå : n = (1 − s )n = (1 − 0,05) = 1.710 vg/ph Cäng suáút cå : PCå = I12 (R T − R N )(1 − s ) = 2,22.(59-2,67).(1-0,05) = 259 W Cäng suáút trãn âáưu trủc : P2 = PCå -pFe- pq = 259 -35- 10 = 214 W Cäng suáút âäüng cå tiãu thủ tỉì lỉåïi âiãûn : P = U.Icosϕ = 230.2,2 cos 46,74o = 346,77 W Hiãûu suát cuía âäüng cå : η = P2 214 = = 0,617 = 61,7% P1 347.22 16.3 MÅÍ MẠY ÂÄÜNG CÅ KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ MÄÜT PHA 16.3.1 Âäüng cå khäng âäưng bäü dng cün dáy phủ Loải âäüng cå ny âỉåüc dng khạ phäø biãún mạy âiãưu ha, mạy giàût, dủng củ cáưm tay, quaût , båm ly tám CD I K M Cuäün chênh NC IP & U &I p IC Np Cün chênh V cün phủ &I c &I Mk s Mõm (a) (b) (c) Hỗnh 16.5 Âäüng cå dng dáy qún phủ a) Så âäư kãút cáúu b) Âäư thë vectå lục måí mạy c) Âàûc M = f(s) Cạc pháưn chênh ca loải õọỹng cồ nỏửy cho trón hỗnh 16.5a, gọửm dỏy quỏỳn chênh N c (dáy qún lm viãûc), dáy qún phủ (dáy qún måí mạy N k ) Hai cün dáy náưy âàût lãûch mäüt gọc 90o âiãûn khäng gian V räto läưng sọc Âãø cọ âỉåüc mämen måí mạy, ngỉåìi ta tảo gọc lãûch pha giỉỵa dng âiãûn qua cün chênh Ic v dng qua cün dáy phủ Ip bàòng cạch màõc thãm mäüt âiãûn tråí näúi tiãúp våïi cün phủ hồûc dng dáy qún cåí nh hån cho cün phủ, gọc lãûch náưy thỉåìng nh hån 300 Dng dáy qún chênh v dáy qún phủ sinh tỉì trỉåìng quay âãø tảo momen måí mạy Âäư thë vectå lục måí mạy õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh 16.5b Khi tọỳc õọỹ õaỷt âỉåüc 70÷75 % täúc âäü âäưng bäü, cüng dáy phủ âỉåüc càõt nhåì cäng tàõt ly tám K v âäüng cå tiãúp tủc lm viãûc våïi cün dáy chênh ỷc tờnh momen õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh 16.4c 16.3.2 ọỹng cồ duỡng tuỷ õióỷn (hỗnh 16.6) Caùc õọỹng cồ khäng âäưng bäü mäüt pha cọ cün dáy phủ âỉåüc màõt näúi tiãûp våïi mäüt tủ âiãûn âỉåüc gi l âäüng cå tủ âiãûn Loải âäüng cå náưy cọ cün dáy phuû bäú trê lãûch so våïi cuäün dáy chênh mäüt gọc 900 âiãûn khäng gian, âãø tảo gọc lãûch vãư thåìi gian ta màõt näúi tiãúp våïi cün dáy phuû mäüt tuû âiãûn Nãúu tuû âiãûn màõt näúi tióỳp vồùi cuọỹn phuỷ choỹn giaù trở thờch hồỹp thỗ gọc lãûch pha giỉỵa IC v Ip l gáưn 900 (hỗnh 16.6b) Tuỡy theo yóu cỏửu vóử momen mồớ maùy v momen lục lm viãûc, ta cọ cạc loải âäüng cå tủ âiãûn sau: Âäüng cå dng tủ õióỷn mồớ maùy (hỗnh 16.6a) Khi mồớ maùy tọỳc õọỹ âäüng cå âảt âãún 75÷85% täúc âäü âäüng bäü, cäng tàõt K måí v âäüng cå s âảt âãún täúc âäü äøn âënh Âäüng cå dng tủ âiãûn thổồỡng trổỷc (hỗnh 16.6b) Cuọỹn dỏy phuỷ vaỡ tuỷ õióỷn måí mạy âỉåüc màõt ln âäüng cå lm viãûc bỗnh thổồỡng Loaỷi nỏửy coù cọng suỏỳt thổồỡng nhoớ hồn 500W v cọ âàûc cå täút CD I CD I K &I p IP IP WC C IC WC C IC Wp & U &I Wp &I c (a) (b) Hỗnh 16.6 ọỹng cồ mọỹt pha duỡng tuỷ âiãûn a) Tủ âiãûn måí mạy b) Tủ âiãûn thỉåìng trỉûc c) Âäư thë vectå (c) Ngoi ra, âãø ci thiãûn âàûc lm viãûc v momen måí mạy ta dng âäüng cå hai tủ âiãûn Mäüt tủ âiãûn måí mạy khạ låïn (khong 10 ÷15 láưn tủ âiãûn thỉåìng trỉûc) âỉåüc ghẹp song song våïi tủ âiãûn thỉåìng trỉûc Khi måí mạy täúc âäü âäüng cå âảt âãún 75÷85% täúc âäü âäüng bäü, tủ âiãûn måí mạy âỉåüc càõt cün phủ, chè cn tủ âiãûn thỉåìng trổỷc nọỳi vồùi cuọỹn dỏy phuỷ laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng 16.3.3 ọỹng cồ duỡng voỡng ngừn maỷch (hỗnh 16.7) Hỗnh 16.7a cho thỏỳy cỏỳu taỷo loaỷi õọỹng cồ nỏửy Trãn stato ta âàût dáy qún mäüt pha v cỉûc tỉì âỉåüc chia lm hai pháưn, pháưn cọ vng ngàõn mảch K äm 1/3 cỉûc tỉì v räto läưng sọc Dng âiãûn chảy dáy qún stato &I1 tảo nãn tỉì thäng φ& ' qua pháưn cỉûc tỉì khäng vng ngàõn mảch v tỉì thäng φ& '' qua pháưn cỉûc tỉì cọ vng ngàõn mảch Tỉì thäng φ& '' cm ỉïng vng ngàõn mảch sââ E& n , cháûm pha so vồùi & '' mọỹt goùc 900 (hỗnh 16.7b) Vng ngàõn mảch cọ âiãûn tråí v âiãûn khạng nãn tảo dng âiãûn &I cháûm pha so våïi E& mäüt gọc ϕn < 900 Dng âiãûn &I tảo tỉì thäng φ& v ta cọ n n n n tỉì thäng täøng qua pháưn cỉûc tỉì cọ vng ngàõn maûch : φ& ∑ = φ& '' + φ& n φ& ' &I φΣ M φ& '' Mmax φΣ ϕ K φn φ” φ’ (a) E& n ϕn φ &I n φ& n (b) s sth (c) Hỗnh 16.7 ọỹng cồ K mọỹt pha coù vng ngàõn mảch åí cỉûc tỉì a) Cáúu tảo; b) Âäư thë vectå; c) Âàûc mämen Tỉì thäng náưy lãûch pha so våïi tỉì thäng qua pháưn cỉûc tỉì khäng cọ vng ngàõn mảch mäüt gọc l ϕ Do tỉì thäng φ& ' v φΣ lãûch khäng gian nãn chụng tảo tỉì trỉåìng quay v lm quay räto Loải âäüng cå náưy cọ momen måí mạy khạ nh Mk= (0,2-0,5)Mâm, hiãûu sút tháúp (tỉì 25 - 40%), thỉåìng chãú tảo våïi cäng sút 20 - 30W, âäi cng cọ chãú tảo cäng sút âãún 300W v hay sỉí dủng lm quảt bn, quảt tráưn, maïy quay âéa ] [