Điện công nghiệp - Máy điện 1 (phần 13)

1 Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1 Biãn soản: Bi Táún Låüi Chỉång 13 QUAN HÃÛ ÂIÃÛN TỈÌ TRONG MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ 13.1. ÂẢI CỈÅNG Trãn stato ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü (MK) cọ dáy qún m 1 pha, cn trãn dáy qún roto cọ dáy qún m 2 pha. Nhỉ váûy trong mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ hai mảch âiãûn khäng näúi våïi nhau v giỉỵa chụng cọ liãn hãû våïi nhau vãư tỉì. Khi mạy âiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng trãn dáy qún stato v räto cọ tỉì thäng tn v tỉång ỉïng cọ âiãûn khạng tn v giỉỵa hai dáy qún cọ sỉû häù cm. Vç váûy ta cọ thãø coi mạy âiãûn khäng âäưng bäü nhỉ mäüt mba m dáy qún stato l dáy qún så cáúp, dáy qún räto l dáy qún thỉï cáúp v sỉû liãn hãû giỉỵa hai mảch så cáúp v thỉï cáúp thäng qua tỉì trỉåìng quay. Do âọ ta cọ thãø dng cạch phán têch mba âãø nghiãn cỉïu ngun l lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü. Khi nghiãn cỉïu ngun l lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü ta chè xẹt tạc dủng ca sọng cå bn m khäng xẹt sọng báûc cao. 13.2. MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ LM VIÃÛC KHI RÄTO ÂỈÏNG N Âàût mäüt âiãûn ạp U 1 cọ táưn säú f 1 vo dáy qún stato, trong dáy qún stato s cọ dng âiãûn I 1 , táưn säú f 1 ; trong dáy qún räto s cọ dng âiãûn I 2 , táưn säú f 1 ; dng I 1 v I 2 sinh ra stâ quay F 1 v F 2 cọ trë säú l: 1 1dq1 1 1 I p kN 2m F && × π = (13.1a) 2 2dq2 2 2 I p kN 2m F && × π = (13.1b) trong âọ : m 1 ,m 2 l säú pha ca dáy qún stato v räto; p l säú âäi cỉûc tỉì; N 1 ,N 2 l säú vng dáy mäüt pha ca dáy qún stato v räto; k dq1 ,k qd2 l hãû säú dáy qún ca dáy qún stato v räto. Hai stâ náưy quay cng täúc âäü n 1 = 60f 1 /p v tạc dủng våïi nhau âãø sinh ra stâ täøng trong khe håí F 0 . Vç váûy phỉång trçnh cán bàòng stâ âỉåüc viãút l: 2 (13.2a) 021 FFF &&& =+ (13.2b) )F(FF 201 &&& += õỏy ta xem doỡng õióỷn I 1 gọửm hai thaỡnh phỏửn: Mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ doỡng õióỷn taỷo nón stõ 0 I & 0 1dq1 1 0 I p kN 2m F && ì = . Vaỡ mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ taỷo nón stõ )I( ' 2 & ' 2 1dq1 1 ' 2 I p kN 2m )F( && ì = buỡ laỷi stõ F 2 cuớa doỡng õióỷn thổù cỏỳp . 2 I & Nhổ vỏỷy ta coù: )I(II ' 201 &&& += (13.3a) hay (13.3b) 0 ' 21 III &&& =+ So saùnh stõ F 2 do doỡng õióỷn I 2 cuớa rọto taỷo ra vaỡ stõ F 2 do thaỡnh phỏửn cuớa doỡng õióỷn stato sinh ra, ta coù: ' 2 I & ' 2 1dq1 1 2 2dq2 2 I p kN 2m I p kN 2m && ì =ì Tổỡ õoù ta coù õổồỹc hóỷ sọỳ qui õọứi doỡng õióỷn: 2dq22 1dq11 i kNm kNm k = (13.4) Stõ F 0 sinh ra tổỡ thọng chờnh trong khe hồớ, tổỡ thọng nỏửy caớm ổùng trong dỏy quỏỳn stato vaỡ rọto caùc sõõ: 2 jkNf 2 2 jE m1 1m1dq111 = = & && (13.5a) 2 jkNf 2 2 jE m2 2m2dq222 = = & && (13.5b) Khi rọto õổùng yón f 2 = f 1 nón tố sọỳ bióỳn õọứi õióỷn aùp cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ bũng: 2dq2 1dq1 2 1 e kN kN E E k == (13.6) Tổồng tổỷ nhổ mba ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn stato: 1111111111t11 ZIE)jxr(IErIEEU &&&&&&&& +=++=+= (13.7) trong õoù: + Z 1 = r 1 + jx 1 : tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn stator. * r 1 laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn stato. * x 1 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn stator. + 111 xIjE t && = sõõ taớn do tổỡ thọng taớn stato t1 sinh ra. 3 Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn rọto: (13.8) 2222222 ZIE)jxr(IE0 &&&& =+= trong õoù: Z 2 = r 2 + jx 2 : tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto. * r 2 laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto. * x 2 = 2f 1 L t2 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn rọtoluùc õổùng yón. Cuợng giọỳng nhổ ồớ mba, ta coù thóứ vióỳt: )jxr(IZIE mmm +== 001 &&& (13.9) trong õoù: I 0 - doỡng õióỷn tổỡ hoùa sinh ra stõ F 0 . Z m = r m + jx m : tọứng trồớ cuớa nhaùnh tổỡ hoùa. * r m laỡ õióỷn trồớ tổỡ hoùa õỷt trổng cho sổỷ tọứn hao sừt tổỡ. * x m laỡ õióỷn khaùng tổỡ hoùa bióứu thở sổỷ họự caớm giổợa stato vaỡ rọto. Qui õọứi phờa rọto vóử phờa stato theo nguyón từc tọứn hao khọng õọứi: Qui õọứi sõõ rọto E 2 sang bón stato ta õổồỹc laỡ: E 2 = E 1 = k e E 2 . Qui õọứi õióỷn trồớ rọto r 2 vóử stato : 2 2 222 2 21 rImrIm '' = Vỏỷy : 222 2 2 222 111 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 r.krkkr r Wkm Wkm m m r I I m m r ie ' dq dq ' ' ' == = = (13.10) trong õoù, k = k e k i laỡ hóỷ sọỳ qui õọứi tọứng trồớ. Tổồng tổỷ qui õọứi õióỷn khaùng rọto x 2 vóử stato : 22 kxx ' = (13.11) Toùm laỷi, caùc phổồng trỗnh õỷc trổng cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ qui õọứi vóử stato laỡ: 1111 ZIEU &&& += ' 2 ' 2 ' 2 ZIE0 && = (13.12) 1 ' 2 EE && = )I(II ' 201 &&& += m01 ZIE && = Khi rọto õổùng yón maỡ dỏy quỏỳn rọto ngừn maỷch, thỗ doỡng õióỷn trong 2 dỏy quỏỳn rỏỳt lồùn. óứ haỷn chóỳ doỡng õióỷn I 1 vaỡ I 2 trong 2 dỏy quỏỳn ồớ trở sọù õởnh mổùc cuớa chuùng thỗ cỏửn phaới giaớm thỏỳp õióỷn aùp xuọỳng coỡn khoaớng (15-25)%U õm . Luùc nỏửy sõõ E 1 trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhoớ õi rỏỳt nhióửu vaỡ tổồng ổùng tổỡ thọng m cuợng nhoớ, nghộa laỡ stõ tổỡ hoùa F 0 rỏỳt nhoớ so vồùi F 1 vaỡ F 2 , do õoù ta coi F 0 = 0 vaỡ ta coù: 4 (13.13) 0 021 ==+ FFF &&& vaỡ 0 021 ==+ III ' &&& Hỗnh 13.1 ọử thở vectồ cuớa MK khi rọto õổùng yón 1 U & 1 I & 0 I & ' 2 I & 11 Ijx & 11 Ir & 1 E & ' 2 ' 2 Ijx & ' 2 ' 2 Ir & Hỗnh 13.2 Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa MK khi ngừn maỷch r 1 x 1 r 2 x 2 ' 21 II && = 1 U & Ta coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato I 1 : n 1 ' 21 1 1 Z U ZZ U I && & = + = trong õoù: Z n = Z 1 + Z 2 = r n +jx n :tọứng trồớ ngừn maỷch cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ. Vồùi r n = r 1 + r 2 vaỡ x n = x 1 + x 2 Khi U 1 = U õm thỗ I 1 = I k õỏy laỡ doỡng õióỷn khồới õọỹng cuớa maùy. 13.3. MAẽY IN KHNG ệNG Bĩ LAèM VIC KHI ROTOR QUAY Khi rọto quay thỗ tỏửn sọỳ cuớa trở sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn roto thay õọứi. ióửu õoù aớnh hổồớng rỏỳt lồùn õóỳn sổỷ laỡm vióỷc cuớa maùy õióỷn, nhổng noù khọng laỡm thay õọứi nhổợng qui luỏỷt vaỡ quan hóỷ õióỷn tổỡ khi rọto õổùng yón. 13.3.1. Caùc phổồng trỗnh cồ baớn. 1. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato : Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi laỡm vióỷc thỗ dỏy quỏỳn rọto nhỏỳt õởnh phaới kờn maỷch vaỡ thổồỡng laỡ nhừn maỷch. Khi nọỳi dỏy quỏỳn stato vồùi nguọửn ba pha, ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato khi rọto quay giọỳng nhổ khi õổùng yón : 1111 ZIEU &&& += (13.14) 2. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn rọto : Tổỡ trổồỡng khe hồớ do stõ F 0 sinh ra quay vồùi tọỳc õọỹ n 1 . Nóỳu rọto quay vồùi tọỳc õọỹ n theo chióửu tổỡ trổồỡng quay thỗ giổợa dỏy quỏỳn rọto vaỡ tổỡ trổồỡng quay coù tọỳc õọỹ trổồỹt n 2 = n 1 - n, vỏỷy tỏửn sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn rọto seợ laỡ : 1 1 1 12 2 sf 60 pn n nn 60 pn f = ì ì == (13.15) 5 trong âọ, s - l hãû säú trỉåüt ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü, lục mạy lm viãûc åí chãú âäü ti âënh mỉïc, thỉåìng s âm = 0,02 ÷ 0,08. Sââ cm ỉïng trong dáy räto lục quay: 2 2 22222 22 2 EsjkWfjE m mdqs & & && = Ψ ω−=Φ π −= (13.16) Âiãûn khạng ca dáy qún räto lục quay: x 2s = 2πf 2 L t2 = 2πsf 1 L t2 = s.x 2 (13.17) Phỉång trçnh cán bàòng sââ ca mảch âiãûn räto: )jxr(IE ss 2222 0 +−= && (13.18) Hay sau khi qui âäøi l: (13.19) )jxr(IE ' s ''' s 2222 0 +−= && Trong phỉång trçnh trãn, sââ v dng âiãûn cọ táưn säú f 2 , cn bãn stato sââ v dng âiãûn cọ táưn säú f 1 vç váûy ta phi qui âäøi táưn säú thç viãûc thiãút láûp phỉång trçnh måïi cọ nghéa. Ta viãút lải phỉång trçnh (13.19): tj ' s '' tj ' s e)jxr(IeE 22 2222 0 ωω +−= && Nhán hai vãú våïi: t)(j tj e s e s 21 11 ω−ω ω = Trong âọ: ω = ω 1 - ω 2 täúc âäü gọc ca räto; t)(j e 21 ω−ω l hãû säú qui âäøi táưn säú. Tỉì âọ ta viãút lải phỉång trçnh trãn: tj 2 2 2 tj 2 11 ejx s r IeE0 ωω +−= )( ' ' '' && Hay tj 2222 tj 2 11 e s s1 rjxrIeE0 ωω − ++−= )( ''''' && (13.20) Nháûn xẹt: 1. Vãư màût toạn hc hai phỉång trçnh (13.18) v (13.20) khäng cọ gç khạc nhau, nhỉng vãư màût váût l â khạc nhau vãư bn cháút. Phỉång trçnh (13.18) chè r mäúi quan hãû ca âiãûn ạp khi räto quay våïi hãû säú trỉåüt s, trong âọ E’ 2s , I’ 2 v täøn tråí r’ 2 + jx’ 2s cọ táưn säú f 2 . Phỉång trçnh (13.20) chè r quan hãû trỉåìng håüp räto âỉïng n v lục náưy trãn räto âỉåüc näúi thãm mäüt âiãûn tråí gi tỉåíng r’ 2 (1-s)/s; cn E’ 2 , I’ 2 v täøn tråí r’ 2 /s + jx’ 2 cọ táưn säú f 1 . 2. Trong hai trỉåìng håüp dng âiãûn I 2 cọ khạc nhau vãư táưn säú nhỉng trë hiãûu dủng v gọc lãûch pha l khäng âäøi. 3. D räto quay hay khäng quay thç stâ stato F 1 v stâ räto F 2 bao giåì cng quay âäưng bäü våïi nhau. 4. Nàng lỉåüng tiãu tạn trãn âiãûn tråí gi tỉåíng R cå = r’ 2 (1-s)/s tỉång âỉång våïi nàng lỉåüng âiãûn biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cå khi nọ quay. 6 Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ : (vỗ stõ stato F 1 vaỡ rọto F 2 quay cuỡng 1 ). 021 FFF &&& =+ hay 021 III ' &&& =+ Vỏỷy phổồng trỗnh cồ baớn cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ luùc rọto quay laỡ: 1111 ZIEU &&& += )jx s r (IE ' ' '' 2 2 22 0 += && (13.21) 12 EE ' && = )I(II ' 201 &&& += m ZIE 01 && = 13.3.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ. Dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh cồ baớn, ta thaỡnh lỏỷp sồ õọử thay thóỳ hỗnh T (hỗnh 13.3) cho maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi rọto quay giọỳng nhổ mba, ồớ õỏy dỏy quỏỳn sồ cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn stato, dỏy quỏỳn thổù cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn rọto vaỡ phuỷ taới mba laỡ õióỷn trồớ giaớ tổồớng r 2 (1-s)/s . Tổỡ sồ õọử thay thóỳ coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato, doỡng õióỷn rọto, mọmen, cọng suỏỳt cồ . vaỡ nhổợng tham sọỳ khaùc. Nhổ vỏỷy ta õaợ chuyóứn vióỷc tờnh toaùn mọỹt hóỷ ióỷn - Cồ hay Cồ -ióỷn vóửỡ vióỷc tờnh toaùn maỷch õióỷn õồn giaớn. Trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ, do coù khe hồớ khọng khờ lồùn nón tọửn taỷi doỡng õióỷn tổỡ hoùa lồùn, khoaớng (20-50)%I õm . ióỷn khaùng taớn x 1 cuợng lồùn. Trong trổồỡng hồỹp nhổ vỏỷy õióỷn khaùng tổỡ hoùa x m giổợ nguyóỷn vaỡ boớ qua õióỷn trồớ r m (r m = 0) coỡn tọứn hao sừt ta gọỹp vaỡo tọứn hao cồ vaỡ tọứn hao phuỷ. Tổỡ õoù ta coù maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.4 do IEEE õóử xổồùng. ỏy laỡ maỷch õióỷn thay thóỳ õổồỹc sổớ duỷng nhióửu trong tờnh toaùn vaỡ khaớo saùt maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ. r 1 x 1 r 2 x 2 )I( ' 2 & 1 U & Hỗnh 13.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T cuớa MK r m x m 1 I & 0 I & r 2 (1-s)/s 7 1 U & x m 1 I & o I & )I( ' 2 & s s1 r ' 2 r 2 x 2 x 1 r 1 Hỗnh 13.4 Maỷch õióỷn thay thóỳ MK do IEEE õóử xổồùng Thổồỡng õóứ tờnh toaùn thuỏỷn lồỹi, ta bióỳn õọứi maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T vóử maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh õồn giaớn hồn. Caùch bióỳn õọứi nhổ sau: Tổỡ hỗnh (13.3) ta coù: ' 2 ' 2 ' 2 Z E I & & = vồùi Z 2s = r 2 /s + jx 2 . Vaỡ m 1 0 Z E I & & = Vỏỷy doỡng õióỷn: ' s ' m ' Z E Z E )I(II 2 21 201 && &&& + =+= Mỷc khaùc: ++== ' s m Z Z Z Z EUZIUE 2 11 111111 &&&&& ' s ' s m Z Z C U Z Z Z Z U E 2 1 1 1 2 11 1 1 1 + = ++ = & && & Trong õoù : C 1 = 1+Z 1 /Z m . Ta coù: 121 1 2 1 2 ZZC U Z E I '' s ' + = = & && & 121 1111 2 01 ZZC U Z ZIU III ' s m ' + + == & &&& &&& 121 11 1111 1 ZZC U Z U CI))Z/Z((I ' s m m + +==+ & && & && Vỏỷy: '' ' s m II ZCZC U ZC U I 200 112 2 1 1 1 1 1 && && & & & & += + += (4.22) Trong õoù: mmmm ZZ U Z)Z/Z( U ZC U I + = + == 1 1 1 1 1 1 00 1 && & & & goỹiỹ laỡ doỡng õióỷn khọng taới lyù tổồớng, nghộa laỡ doỡng õióỷn khọng taới luùc s = 0, tổùc laỡ r 2 (1-s)/s = . 8 Vaỡ: 1 2 112 2 1 1 2 C I ZCZC U I ' ' s '' & & && & & = + = laỡ doỡng õióỷn thổù cỏỳp cuớa maỷch õióỷn hỗnh . Tổỡ caùc phổồng trỗnh trón ta thaỡnh lỏỷp õổồỹc maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh chờnh xaùc cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ hỗnh 13.5a ' 2 2 1 ZC & Z 1 Z 1 Z 2 11 ZC & )II( ' 2 '' 2 && = 1 U & Z m 1 I & 00 I & r 2 (1-s)/s Z 1 )I( '' 2 & 1 U & Hỗnh 13.5 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh cuớa maùt õióỷn khọng õọửng bọỹ Z m 1 I & 00 I & s s1 rC ' 2 2 1 & (a) (b) Thổỷc tóỳ laỡ chố lồùn hồn 1 mọỹt ờt, goùc phổùc laỷi rỏỳt nhoớ nón coù thóứ coi = C 1 = 1 + x/x m vaỡ nhổ vỏỷy . Ta coù maỷch õióỷn õồn giaớn hồn nhổ hỗnh (13.4b). 1 C & 1 C & ''' II 22 && = 13.3.3. Hóỷ sọỳ qui õọứi cuớa dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc. Khi veợ maỷch õióỷn thay thóỳ hay õọử thở vectồ, caùc tham sọỳ bón rọto õóửu qui õọứi vóử bón stato. Caùc hóỷ sọỳ qui õọứi tổỡ rọto sang stato cuớa MK: 22dq 11dq e Nk N k k = ; 22dq2 11dq1 i Nkm N km k = ; k = k e k i ọỳi vồùi dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc, õỏy laỡ loaỷi dỏy quỏỳn õỷc bióỷt, ta coù: m 2 = Z 2 ; N 2 = 1/2 ; k dq2 = 1. Thóỳ vaỡo trón ta coù: 11dq 11dq 22dq 11dq e Nk2 2 1 .1 Nk Nk Nk k === ; 2 11dq1 22dq2 11dq1 i Z N km2 Nkm Nkm k == ; .)Nk( Z m4 kkk 2 11dq 2 1 ie == 9 13.4. CẠC CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC,GIN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG V ÂÄƯ THË VẸCTÅ MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ Ta â biãút, mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí ba chãú âäü: âäüng cå, mạy phạt v hm. 13.4.1. Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü âäüng cå âiãûn (0 < s < 1) Cäng sút tạc dủng âäüng cå âiãûn nháûn tỉì lỉåïi âiãûn: P 1 = m 1 U 1 I 1 cosϕ 1 . Mäüt pháưn nh cäng sút ny b täøn hao âäưng trãn dáy qún stato p Cu1 = m 1 r 1 v täøn hao sàõt thẹp trong li thẹp p Fe = m 1 r m , pháưn låïn cäng sút âỉa vo cn lải chuøn thnh cäng sút âiãûn tỉì P ât truưn qua räto. Nhỉ váûy : 2 1 I 2 o I P ât = P 1 - (p Cu1 + p Fe ) = s r Im ' 2 2' 21 (13.23) Vç trong räto cọ dng âiãûn nãn cọ täøn hao âäưng trãn dáy qún räto: p Cu2 = m 1 I’ 2 2 r’ 2 . Do âọ cäng sút cå ca âäüng cå âiãûn : P cå = P ât - p Cu2 = s r Im ' 2 2' 21 -m 2 I’ 2 2 r’ 2 = s s1 rIm ' 2 2' 21 − (13.24) Cäng sút åí âáưu trủc ca âäüng cå âiãûn: P 2 = P cå - (p cå +p f ) (13.25) + täøn hao cå p cå (täøn hao ma sạt v quảt giọ) + täøn hao phủ p f (xẹt åí chỉång sau). Hçnh 13.6 Gin âäư nàng lỉåüng mạy âiãûn khäng âäưng bäü (a) (b) ca) Täøng täøn hao ca âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü : Σp = p Cu1 + p Fe + p Cu2 + p cå + p f 10 Hióỷu suỏỳt cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ : 11 2 P p 1 P P == (13.26) Giaớn õọử nng lổồỹng cuớa õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6a. Vaỡ cuợng giọỳng nhổ mba, õọử thở vectồ cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ coù thóứ veợ theo caùc phổồng trỗnh cồ baớn (13.21) nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 13.7a. Sổỷ phỏn phọỳi cọng suỏỳt phaớn khaùng trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ coù thóứ thỏỳy roợ tổỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T ồớ hỗnh 13.3. Cọng suỏỳt phaớn khaùng õọỹng cồ õióỷn nhỏỷn tổỡ lổồùi õióỷn : Q 1 = m 1 U 1 I 1 sin (13.27) Mọỹt phỏửn cọng suỏỳt phaớn khaùng naỡy õổồỹc duỡng õóứ sinh ra tổỡ trổồỡng taớn trong maỷch stato vaỡ tổỡ trổồỡng taớn rọto : q 1 = m 1 I 2 1 x 1 ; q 2 = m 1 I 2 2 x 2 (13.28) Phỏửn lồùn cọng suỏỳt phaớn khaùng coỡn laỷi duỡng õóứ sinh ra tổỡ trổồỡng khe hồớ : Q m = m 1 I 2 0 x m (13.29) Vỏỷy : Q 1 = q 1 + q 2 + Q m = m 1 U 1 I 1 sin 1 (13.30) Do maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ coù khe hồớ khọng khờ lồùn hồn trong mba, nón doỡng õióỷn tổỡ hoaù trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ lồùn hồn doỡng õióỷn tổỡ hoaù trong mba, thổồỡng I 0 = 20-25%I õm . Vaỡ do Q m vaỡ I 0 tổồng õọỳi lồùn nón hóỷ sọỳ cọng suỏỳt cos cuớa maùy thỏỳp, thổồỡng cos õm = 0,7- 0,95 vaỡ khi khọng taới cos 0 = 0,1- 0,15, rỏỳt thỏỳp. 13.4.2. Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt (- <s<0) Khi maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt, s < 0 thỗ cọng suỏỳt cồ cuớa maùy laỡ P cồ = s s1 rIm ' 2 2' 21 < 0, nghộa laỡ maùy nhỏỷn cọng suỏỳt vaỡo. Ngoaỡi ra, ta coù : tg 2 = ' ' ' ' r sx s/r x 2 2 2 2 = < 0. Vỏỷy sổỷ lóỷch pha giổợa E 1 vaỡ I 2 laỡ nũm trong khoaớng 90 0 < 2 < 180 0 . Tổỡ õọử thở vectồ hỗnh 6.7b, ta thỏỳy : 1 > 90 0 nón : + Cọng suỏỳt õióỷn taùc duỷng laỡ: P 1 = m 1 U 1 I 1 cos 1 .< 0 : maùy phaùt cọng suỏỳt taùc duỷng vaỡo lổồùi. + Cọng suỏỳt phaớn khaùng: Q m = m 1 U 1 I 1 sin 1 > 0, maùy nhỏỷn cọng suỏỳt phaớn khaùng tổỡ lổồùi nhổ õọỹng cồ õióỷn. Giaớn õọử nng lổồỹng cuớa maùy phaùt õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6b. [...].. .11 & U1 & jx1 I 1 & r1 I 1 & − E1 & I1 & −I ' 2 1 & I0 & U1 r1 &1 I & − E1 &' I2 1 & φ r1 &1 I jx 1& 1 I & − E1 Ψ2 & I0 &0 I & φ − & '2 I Ψ2 & E1 (a) & E1 &1 I − & '2 I 1 90o &' I2 jx 1& 1 I & U1 & I1 & φ Ψ2 & '2 I (b) & E1 (c) Hçnh 13 .7 Âäư thë vectå ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü 13 .4.3 Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü hm (1> x’2, ta cọ : xtâ = x1 + x’2 (13 .63) '' 2 r1 & U1 & I1 & I0 (a) r1 x’2 x1 (−& '2 ) I xm r’2 & U1 x1 & I1 r’’2 x’’2 (b) Hçnh 13 .12 Mảch... Pât - Pcå = sPât Pât = m2E2I2cosψ2 Pcå = m2 ( 1- s)E2I2cosψ2 (13 .35) (13 .36) E2 = 2 πf1N2kdq2Φm f1 = pn1/60 Ω = ( 1- s) 1 = ( 1- s)2πn1/60 Thãú vo trãn ta tçm âỉåüc mämen âiãûn tỉì ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü : M= Pco 1 = m2 pN2kdq2ΦmI2cosψ2 Ω 2 (13 .37) Thỉåìng ta låüi dủng mảch âiãûn thay thãú âãø tênh mämen âiãûn tỉì theo s Tỉì så âäư thay thãú hçnh Γ (hçnh 13 .4a), ta cọ: ' I '2 = C1I '2 = v U1 ' ' ( r1... qua Tỉì mảch âiãûn thay thãú hçnh 13 .3 khi khäng ti âỉåüc trçnh by trãn hçnh 13 .11 a r1 & U1 & I0 x1 & I0 rm xm (a) & I0 ro & U1 xo (b) Hçnh 13 .11 Mảch âiãûn thay thãú ÂK khäng ti rm & U1 xm (c) 17 Phäúi håüp hai nhạnh näúi tiãúp Z1 v Zm ta âỉåüc mảch âiãûn hçnh 13 .11 b Trong âọ Zo = Z1 + Zm = ro + jxo,, våïi ro = r1 + rm v xo = x1 + xm ÅÍ âáy ta phi hiãøu ro âàûc trỉng cho täøn hao khäng ti gäưm täøn hao... hçnh 13 .11 b, ta cọ : P 1 (13 .49) ro = r1 + rm = o × 2 3 Io U 1 (13 .50) zo = o × 3 Io 2 x o = x 1 + x m = z o − ro2 (13 . 51) Hãû säú cäng sút khäng ti : cosϕo = Po/(UoIo) (13 .52) Âiãûn khạng tn stato x1 tçm âỉåüc tỉì thê ngàõn mảch Ta cọ thãø tạch täøn hao quay tỉì täøn hao khäng ti bàòng cạch trỉì täøn hao âäưng trãn dáy qún stato khi khäng ti : pq = Po - 3.r1Io2 (13 .53) Do täøng tråí dáy qún stato Z1 . '' 1 2 2 21 = ( 1- s) 1 maỡ 1 = 2 n 1 /60 = 2 (60f 1 /p)/60 = 1 /p Mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ : 13 2 211 2 211 2 2 1 1 1 )xCx()s/rCr(. & && & 12 1 11 11 2 01 ZZC U Z ZIU III ' s m ' + + == & &&& &&& 12 1 11 11 11 1 ZZC U Z U CI))Z/Z((I