Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Kim Đính

Bài 7 - Động cơ không đồng bộ ba pha. Nội dung chính trong chương này gồm có: Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha; từ trường trong động cơ không đồng bộ ba pha; nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha; các mạch tương đương và phương trình của động cơ không đồng bộ ba pha;... Mời các bạn tham khảo.

Chương Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha 7.1 Cấu Tạo Của ĐCKĐB3Þ Stato (ST) a Lỏi Thép ST b Dây Quấn ST (DQST) gồm cuộn (AX, BY, CZ) Rôto (RT) a Lỏi Thép RT b Dây Quấn RT (DQRT) có Dạng:  RT Lồng Sóc  RT DÂY QUẤN, gồm cuộn (ax, by, cz) 7.2 Từ Trường Trong ĐCKĐB3Þ Khi cho hệ thống dòng sin 3Þ CB chạy vào ! cuộn dây ST, ta Từ Trường Quay có 2p cực (H 7.1)  Vận Tốc Từ Trường Quay (Vận Tốc Đồng Bộ) (VTĐB) ! 60 f n1  (v/p) p (7.1)  f = tần số dòng ST H 7.1  p = số đôi cực ST 7.3 Nguyên Lý Làm Việc ĐCKĐB3Þ (H 7.2) B1 Cấp dòng 3ÞCB cho ST, ta TTQ có 2p cực quay với VTĐB n1 B2 Dây dẫn RT chiều dài l cắt từ thông có mật độ từ thông B với vận tốc v sinh H 7.2 sđđ cảm ứng e2 = Bvl B3 Vì dây dẫn RT bò ngắn mạch, Dòng NM i2 chạy qua dây chòu lực từ F = Bi2 l làm quay RT theo chiều với TTQST với vận tốc n < n1 ! Trong ĐCKĐB3Þ có loại vận tốc: n1 = Vận Tốc TTQST = Vận Tốc Đồng Bộ (VTĐB) n = Vận Tốc RT = Vận Tốc Động Cơ (VTĐC) ns = n1 – n = Vận Tốc Trượt (VTT) Hệ Số Trượt = ! ns VTT  VTĐB n1 n1  n n1  n s ; s%   100 n1 n1 (7.2) 7.4 Các MTĐ1Þ Và Phương Trình Của ĐCĐB3Þ MTĐ1Þ DQST (H 7.3) R1, X1 Z1 = R1+ jX1 ĐT, ĐK Tản, TT1Þ ST U1 , E1 , I1 f Áp, Sđđ H 7.3 Dòng Pha Tần Số ST ! Sụt áp pha ĐT, ĐK tản, TT1Þ ST là: U1 R  R1I1 ; U1 X  jX1I1 ; U1  Z1I1 ! U1  E1  Z1I1 (7.3) (7.4) MTĐ1Þ Của Rôto Đứng Yên (RTĐY)  R2, X2, Z2 = R2+jX2 ĐT, ĐK tản, TT1Þ RTĐY  E2 , U  0, I2 làSđđ,Áp,vàDòng pha RTĐY H 7.4a f = tần số RTĐY = tần số ST ! Sụt áp pha ĐT, ĐK Tản, TT1Þ RTĐY ! ! U R  R2I2 ; U X  jX 2I ; U  Z2I2 (7.5) E2  R2I2  jX 2I2  Z2I2 (7.6) E2  4, 44 fkdq2 N2 m (7.7) MTĐ1Þ RT Quay (RTQ) (H 7.4b) H 7.4b  R2, X2s=sX2; vaø Z2 = R2+jsX2 ĐT, ĐK tản, TT1Þ RTQ E2 s  sE2 , U  vaø I2 Sđđ, áp, dòng pha RTQ  f2s = sf Tần Số RTQ ! Tần Số RTQ = s × tần Số RTĐY (7.8)  ! sE2  R2I  jsX 2I2  Z2 sI (7.9) MTĐ1Þ RTQ, QVRTĐY (H 7.4c, d)  (7.11)  R2 E2  I2  jX 2I2 (7.10) s  H7.4c, suy từ H7.4a cách thay R2 R2/s H 7.4c ! R2  s (7.11)  R2  R2 s s  H 7.4d, Giống MTĐ TC MBA Mang Tải Trở 1 s RT  R2 s H 7.4d (7.12) MTĐ1Þ ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.5) H 7.5 a Các Thông Số Mạch Của ST  R1 X1: ĐT ĐK Tản 1Þ ST  Rc Xm: ĐT THLT ĐK Từ Hóa 1Þ ST  Gc Bm: ĐD THLT ĐN Từ Hóa 1Þ ST b Các Thông Số Mạch Của RTQVST  R2  k2 R2  ĐT 1 RTĐY QVST  X 2  k X  ÑK Tản 1 RTĐY QVST  R2 (1  s)/s = k2 R2 (1  s)/s  ĐT1 Tải QVST c Các Thông Số Chế Độ Của ST  U1 E1 = Áp pha Sđđ pha ST  I = Dòng pha ST  I = Dòng Không Tải 1Þ ST  I c I m = Thành Phần THLT Từ Hóa I 10 d Các Thông Số Chế Độ Của RTQVST  U'2  kU = Áp pha Tải QVST  E'2  kE2 = Sđđ pha RTQVST    E1 = Sđđ pha ST I'2  I2/k = Dòng pha RTQVST e Các Phương Trình Của MTĐ1Þ ĐCKĐB3Þ QVST U1  E1  Z1I1 (7.13) I1  I'2  I0 (7.16) E1  U'2  Z'2I'2 (7.14) I0  I c  Im (7.17) 1 s U'2  R'2 I'2 s (7.18) (7.15) I c  Gc E1 I m   jBm E1 (7.19) 11 MTĐ1Þ Gần Đúng Của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.6) H 7.6  Rn = R1+R'2; Xn = X1+X'2; vaø Zn = Rn+jXn ĐT, ĐK, TTNM1Þ ĐC QVST Các MTĐ1Þ H7.5 H7.6 ĐCKĐB3Þ hoàn toàn giống MTĐ H6.8 H6.9 MBA với tải trở QVSC 1 s (7.20) RT  R2 s 12 7.5 CS, TH HS ĐCKĐB3Þ Sơ Đồ Khối (H 7.7)  P1 = CS Điện Vào  P2 = CS Cơ Ra H 7.7 Sơ Đồ Mạch (H 7.8) H 7.8 13 Lưu Đồ CS Trong ĐCKĐB3Þ (H 7.8 7.9)  P1 = CS Điện Vào  Pđ1 = TH Đồng ST (TH Điện ST)  Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)  Pđt = P1 – Pđ1– Pt = CS Điện Từ (CS vào RT)  Pđ2 = TH Đồng RT (TH Điện RT)  Pc = Pđt – Pđ2 = CS Cơ Tổng  Pmq = TH Ma Sát Quạt Gió (TH Cô)  P2 = Pc – Pmq = CS Cô Ra  Pth = P1 – P2 = TH Toång ! P2 HS  %   100 P1 (7.21) 14 H 7.9 Biểu Thức loại CS tính từ MTĐ H 7.3, 7.4, 7.5  P1  3U1 I1 cos   3U d Id cos   Re(U1I1 ) với cos  = HSCS ĐCKĐB3Þ (7.22) 15  Pđ1  R1 I12 (7.23)  Pt  Rc Ic2  3Gc E12 (7.24)  R2 R2 Pñt  I2  I2 s s (7.25)  Pñ  3R2 I22  3R2 I2  sPñt (7.26)  Pc  3R2 ! s 1 s 1 s I2  3R2 I2  (1  s) Pñt s s f n1  n tần số RT   RT n1 tần số ST fST (7.27) (7.28) 16 7.6 Mômen Của ĐCKĐB3Þ Mômen Ra (Mômen Có Ích Trên Truïc) ! P2 P2 9, 55 P2 M2     2 n/60 n (7.29) Với M2(N.m), P2(W),  (rad/s) n (v/p) Mômen Tổng (Mômen Điện Từ) ! ! Pc Pñt Pñt 3R2 I22 M     1 2 f /p 1 s 3R2U12 M 1 s ( R1  R2 /s)2  X n2    (7.30) (7.31) 17 ... Z1I1 (7. 13) I1  I'2  I0 (7. 16) E1  U'2  Z'2I'2 (7. 14) I0  I c  Im (7. 17) 1 s U'2  R'2 I'2 s (7. 18) (7. 15) I c  Gc E1 I m   jBm E1 (7. 19) 11 MTĐ1Þ Gần Đúng Của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7. 6) H 7. 6... tần Số RTĐY (7. 8)  ! sE2  R2I  jsX 2I2  Z2 sI (7. 9) MTĐ1Þ RTQ, QVRTĐY (H 7. 4c, d)  (7. 11)  R2 E2  I2  jX 2I2 (7. 10) s  H7.4c, suy từ H7.4a cách thay R2 R2/s H 7. 4c ! R2  s (7. 11)  R2... Các MTĐ1Þ H7.5 H7.6 ĐCKĐB3Þ hoàn toàn giống MTĐ H6.8 H6.9 MBA với tải trở QVSC 1 s (7. 20) RT  R2 s 12 7. 5 CS, TH HS ĐCKĐB3Þ Sơ Đồ Khối (H 7. 7)  P1 = CS Điện Vào  P2 = CS Cơ Ra H 7. 7 Sơ Đồ