MÔ HÌNH TOÁN, GIẢN đồ CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN CƠNG NGHIỆP MƠ HÌNH TỐN, GIẢN ĐỒ CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA GVHD:Nguyễn Minh Quyền Nhóm Tên thành viên nhóm Trần Tuấn Kiệt (nhóm trưởng) Phan Đăng Phú Lâm Hà Văn Lâm Đào Xuân Lộc Đậu Công Nam Trần Công Minh Nguyễn Hữu Lễ NỘI DUNG TRỌNG TÂM -Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng -phương trình cần điện áp dây quấn stator -phương trình cân điện áp dây quấn rotor -phương trình cân sức từ động -Sơ đồ thay máy điện khơng đồng -Hệ phương trình động điện KĐB (rotor quy đổi stato) -Công suất động điện không đồng -Giãn đồ lượng -Hiệu suất động khơng đồng Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng 1.1 Phương trình cân điện áp dây quấn Stator   1=4,44 𝑓 𝑘 𝑑𝑞 𝑁 𝜙max 𝐸  𝐸1 :sức điện động pha dây quấn stator  𝐾 𝑑𝑞 : Hệ số dây quấn stator 𝑁 : Số vòng dây quấn stator : Từ thông cực đại 𝜙 max ¿ Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng  Ta có phương trình cân điện áp dây quấn stator: ·   𝑈 · ( · ) · · = − 𝐸 +𝐼 𝑍 · · 𝑈 =− 𝐸 1+ 𝐼 ( 𝑅 1+ 𝐽 𝑋 ) ¿  𝑧 1= 𝑅 1+ 𝐽 𝑋 1: Tổng trở phức pha dây quấn stator : Điện trở dây quấn stator 𝑅1 : Điện kháng tản dây quấn stator 𝑋1 ¿ I1r1 :điện áp rơi điện trở pha dây quấn stator Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng 1.2 Phương trình cân điện áp dây quấn rotor 1.2.1 rotor đứng yên:  𝐸2=44,4 𝑁 𝑓 𝑘 𝑑𝑞 𝜙𝑚  𝑁 :số vòng dây quấn pha rotor kdq :hệ số dây quấn pha rotor m :biên độ từ thông từ trường quay ·   =0 Vì rotor ngắn mạch nên 𝑈 · · ·   = − 𝐸 + 𝐼 (𝑟 + 𝑗 𝑋 )= 𝑈 2 2   ¿ 𝑍   =𝑟 + 𝑗 𝑋 2: tổng trở pha dây quấn rotor ( đứng yên) 𝑟2 : Điện trở dây quấn rotor (đứng yên) 𝑋2 : điện khẳng tán dây quấn rotor (đứng yên) 𝑓2 : tần số dịng điện rotor = tần số dịng điện stator Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng 1.2.2 rotor quay Tần số dòng điện rotor f  sf Điện kháng tản rotor 𝑋   𝑠=2 𝜋 (𝑠𝑓 )𝐿2 Sức điện động cảm ứng rotor 4,44 𝑤 𝑠 𝑓 𝐾 ¿  𝑠 𝑑𝑞 𝐸 2 𝜙𝑚 Phương trình điện áp rotor lúc rotor quay :   ¿ 𝑍  𝑠 =𝑟 + 𝑗𝑠 𝑋 𝑠 :Là tổng trở pha dây quấn lúc rotor quay 𝐸 𝐾 𝑑𝑞 𝑁 : Tỉ số sức điện động pha stator rotor 𝐾 𝑒= = 𝐸 𝐾 𝑑𝑞 𝑁   Mơ hình tính tốn máy điện khơng đồng 1.3 Phương trình cân sức từ động: Khi động làm việc, từ trường quay máy sinh đồng thời sức từ động hai dây quấn stator rotor sinh - Dòng điện dây quấn stator sinh từ trường quay với tốc độ n1 stator - Dòng điện dây quấn rotor sinh từ trường quay rotor, quay với tốc độ n2 so với điểm rotor - Rotor quay so với stator tốc độ n - Tốc độ từ trường dây quấn rotor với stator: n2  n  s.n1  (1  s ) n1  n1 Vậy từ trường quay stator rotor có tốc độ -> khơng có chuyển động tương Và từ trường tổng hợp máy từ trường quay với tốc độ n1 Mơ hình tính tốn máy điện không đồng - Nếu dùng động sơ cấp kéo rotor quay với tốc độ n1 , tốc độ từ trường - quay khơng có chuyển động tương đối rotor từ trường sđđ dòng điện rotor I  Dòng điện stator I Động chế độ không tải ·   Sđđ mạch từ động không tải: 𝑚 𝑁 𝐾 𝑑𝑞 𝐼 - - Khi động quay với tốc độ n< n1 có chuyển động tương đối rotor từ trường  sđđ dòng điện rotor I  Dòng điện stator I1 Sdd mạch từ động cơ:   · · 𝑚 𝑁 𝐾 𝑑𝑞 𝐼 +𝑚 𝑁 𝐾 𝑑𝑞 𝐼 Mơ hình tính tốn máy điện không đồng - Từ thông m lúc khơng tải có tải khơng đổi  phương trình cân động KĐB: m1w1kdq1I0  m1w1kdq1I1  m2 w k dq I2 - Chia hai vế phương trình cho m1w1kdq1I1 I0  I1  m2 w kdq I2 m1w1kdq1 I  I  I  I  I 2 ki   I I - Với 2 ki  Dòng điện rotor qui đổi stator Sơ đồ thay động điện không đồng Sơ đồ thay động điện KĐB - Từ phương trình điện lúc rotor quay với tần số dòng điện rotor f  sf , chia vế R  E  I2 (  jsX ) s cho s: - Nhân hai vế với ke ki : ki   ¿ - Ta có phương trình cân điện áp phía rotor quy đổi startor: ' R  E  I (  jsX ' ) s ' ' ' - E1 E2 điện áp rơi tổng trở từ hoá: E  E '2   I0 ( Rth  jX th ) Sơ đồ thay động điện khơng đồng 2.1 Hệ phương trình động điện KĐB (rotor quy đổi stato)   ¿ Sơ đồ thay cho động KĐB Sơ đồ thay động điện không đồng  𝑅2   𝑠 : đặc trưng cho công xuất điện từ từ stator→   rotor ′ : đặc trưng cho tổn hao đồng dây quấn rotor  𝑅2 ′  𝑅2 ( 1− 𝑠 ) / 𝑠 : đặc trưng cho công xuất trục máy ′ ¿ Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.1 Giãn đồ lượng P1  3U1I1 cos  pcu1  3I12 R1 pFe  3I 02 Rth Là công suất điện động tiêu thụ từ lưới điện Là tổn hao đồng dây quấn stator Là tổn hao sắt lõi thép stator Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.1 Giãn đồ lượng ' R R Pdt  P1  (pcu1  pFe )  3I '22  3I 22 S S : Là công suất điện từ truyền từ stator qua rotor Pcu  3I '22 R2'  3I 22 R2  sPdt : Là tổn hao đồng dây quấn rotor Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.1 Giãn đồ lượng ' R 1 s '2 '2 '2 '2 '  s 2 Pco  Pdt  pcu  3I  3I R  3I R2 ( )  3I R2 ( )  (1  s) Pdt S s s Là công suất động P2  Pco  (pco  p f ) Là cơng suất hữu ích đầu trục động Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.1 Giãn đồ lượng Tổng tổn hao động điện:  p  pcu1  pFe  pcu  pco  p f Cơng suất hữu ích đầu trục động cơ: P2  P1   p Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.2 Hiệu suất động KĐB Hiệu suất động điện: P2 P1   p   100%  100% P1 P1 Công Suất Trong Động Cơ Không Đồng Bộ 3.2 Hiệu suất động không động KĐB Thông thường người ta xác định hiệu suất gần sau: P2  100% P2  P0  kt Pn kt  I1 I1dm :hệ số tải P0  pFe  pco  p f :Tổn hao không tải Pn :Tổn hao điện trở dây quấn stator rotor dòng điện định mức THANK YOU ... dây quấn pha rotor kdq :hệ số dây quấn pha rotor m :biên độ từ thơng từ trường quay ·   =0 Vì rotor ngắn mạch nên