Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 7 - Trịnh Hoàng Hơn

Chương 7 - Máy điện không đồng bộ. Nội dung chương này gồm có: Khái niệm máy điện không đồng bộ, stator, rotor, nguyên lý hoạt động, phân tích định lượng – máy 2 cực, quan hệ công suất, hiệu suất, moment,... Mời các bạn cùng tham khảo.

CHƯƠNG MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ Presenter: Trịnh Hồng Hơn Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn 28/06/2015 9:06 CH Khái niệm * Thường:  Phổ biến cơng nghiệp 2 phần • Stator • Rotor • Đều mang dòng điện xoay chiều  Bền • Ít bảo trì, bảo dưỡng 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Stator * Hình trụ rỗng Nhiều thép mỏng ghép lại Mặt •Răng •Rãnh –Bộ dây quấn »3 pha »2 pha 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Rotor * Hình trụ đặc  nhiều thép mỏng ghép lại Mặt ngồi •Răng •Rãnh –Lồng sóc –Dây quấn »Số cực phải phù hợp »Vành trượt 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Nguyên lý hoạt động * Cấp dòng điện vào stator  pha đối xứng  Hoặc pha đối xứng  Tạo từ trường quay 60 f Tốc độ từ trường n quay stator p * Rotor ngắn mạch  Tạo dòng điện rotor (thứ cấp) • Sinh cực từ ngược (Nam – Bắc) • Rotor quay theo từ trường quay stator  Giống máy biến áp ( cảm ứng điện từ) 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Nguyên lý hoạt động Giả sử •Rotor quay tốc độ từ trường stator – Dòng cảm ứng rotor khơng – Cực từ rotor biến – Khơng lực từ » Khơng lực tác dụng lên rotor » Rotor quay chậm lại » xuất dòng điện cảm ứng rotor »… •  nrotor  nstotor Gọi khơng đồng 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Phân tích định lượng – máy cực Giải toán mạch từ Tốc độ quay rotor 28/06/2015 9:06 CH Từ thơng Moment điện từ Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Từ thông liên kết cuộn dây  Đồng lượng Phân tích định lượng – máy cực * Giả sử dòng điện điện áp đối xứng ias  I ms cos s t   cos  t  120  iar  I mr cos r t    ibs  I ms cos s t  120 ibr  I mr cos r t    120 ics  I ms icr  I mr * Moment  s  cos  t    120  T e   I ms I mr M sin     * Phương pháp tính dài r  số tùy ý (góc lệch pha ban đầu rotor stator)  sử dụng mạch tương đương 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Phân tích định lượng * Từ phương trình điện Rotor d ar R Var  iar Rr  0 dt L'rr aM  I sin  t    d  Nguồn  iar' Rr'  a ar  dt d ' ' ' '  iar Rr  Lrr I mr cos r t     aM r I ms sin r t    dt ' r r ms  r  Phần tử L Phần tử R 28/06/2015 9:06 CH aM r I ms cos r t    i  2 ' Rr  r L'rr ' ar    Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab  Phân tích định lượng * Từ phương trình điện stator d as Va  ias Rs  dt    Rr' '   s aMias   js Llr   s 3    Va  ias Rs  js Lls ias  j  Rr'  '    js  Llr  aM      s 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 10 Phân tích định lượng * Mạch tương đương bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 11 Phân tích định lượng * Mạch tương đương kể đến điện trở stator tổn hao sắt từ 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 12 Phân tích định lượng * Mạch tương đương gần khi bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 13 Phân tích định lượng * Kể đến tổn hao sắt từ điện trở stator Va Im Ia Ra I r' jxls R ' r jxlr' Rr' Rc 28/06/2015 9:06 CH jX m Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 1 s s 14 Quan hệ công suất   ' V R PT  3Va I a cos   3I r'2 r  I r' Ra  a  Pag  Pscl  Pc s Rc Trong Pag, Pscl, Pc công suất truyền qua khe hở (công suất điện từ), tổn hao đồng stator, tổn hao sắt 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 15 Quan hệ công suất Pag  Pm  Pr 1 s Pm  3I R  Pag 1  s  s where, Pr  3I r'2 Rr'  sPag '2 r 28/06/2015 9:06 CH ' r Pr: Tổn hao đồng rotor Pm: cơng suất lý tưởng Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 16 Hiệu suất Pm PT  Pscl  Pc  Pr    PT PT * Nếu kể đến tổn hao quay  28/06/2015 9:06 CH Pshaft PT  PT  Pscl  Pc  Pr  Prot  PT Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 17 Moment * Dùng mạch gần Va I  Ra  Rr' s  j xls  xlr' ' r  Pm   I r'  T  e 28/06/2015 9:06 CH     ' V  s a Rr 1  s  s ' Rr  ' ' s  Ra  Rr s    xls  xlr  3Va2 Rr' s s  Ra  Rr' s 2   xls  xlr' 2 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 18 Moment * Khi s nhỏ V s e a T   s Rr' T s e hay * Khi s lớn Te  3Va2  s xls  x  ' lr Rr' s hay T  s e * Moment cực đại s mT  28/06/2015 9:06 CH Rr'  R  xls  x a  ' lr e  Tmax 3Va2  2s  xls  xlr'  Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Ra  19 ... 9:06 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 10 Phân tích định lượng * Mạch tương đương bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 11 Phân tích định lượng * Mạch tương đương kể đến điện. .. CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 12 Phân tích định lượng * Mạch tương đương gần khi bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 13 Phân tích định lượng * Kể đến tổn hao sắt từ điện. .. rotor 28/06/2015 9:06 CH Từ thơng Moment điện từ Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Từ thông liên kết cuộn dây  Đồng lượng Phân tích định lượng – máy cực * Giả sử dòng điện điện áp đối xứng ias  I ms cos