1 d b db db
3.3. So sánh tính chất các phần tử lệch pha
Động cơ không đồng bộ với dây quấn một pha trên stato không có mô men khởi động bởi vì từ trường do dòng điện
dây quấn stato tạo thành không phải là từ
trường quay mà là từ trường đập mạch. Để
nhận được từ trường quay cần phải có ít nhất hai luồng từ thông lệch pha theo không gian và thời gian. Trên stato thường đặt hai cuộn lệch pha nhau trong không gian một góc θ =900 điện cuộn chính A còn gọi là cuộn làm việc cuộn phụ B còn gọi là cuộn khởi động.
Sự lệch pha theo thời gian giữa các dòng
điện của cuộn chính và cuộn phụđược thực hiện nhờ các phần tử lệch pha nối với dây quấn. Thường là điện trở R, điện cảm L và điện dung C.
Trên hình 3.4 vẽ sơ đồ nối dây của động cơ không đồng bộ với hai cuộn dây, lệch pha nhau trong không gian góc 900 điện. Mắc nối tiếp với cuộn A (cuộn chính) và cuộn B (cuộn phụ) là các phần tử lệch pha ZLFA, ZLFB tương
ứng. Cả hai cuộn dây đều được nuôi bằng cùng một nguồn điện một pha. Để đơn giản cho rằng cuộn A và cuộn B hoàn toàn giống nhau nên các điện trở điện kháng của chúng bằng nhau. Vì vậy nếu không có các phần tử lệch pha,
ZLFA = 0, ZLFB =0, khi mở máy dòng điện I&A và I&Bcó giá trị bằng nhau và trùng pha nhau
Nếu ZLFA =0, ZLFB=R, tức là mắc nối tiếp với cuộn B là phần tử lệch pha điện trở R, thì dòng điện pha phụ I&B chậm sau điện áp lưới U& góc ϕB nhỏ
hơn ϕA(hình .3.5 b). Góc lệch pha lệch pha giữa các dòng điện I&A và I&B theo thời gian β ϕ= A−ϕB luôn nhỏ hơn 900, bởi vì : ϕA<900, ϕB >0. Từ trường quay hình thành trong máy điện không thể là từ trường tròn mà là từ trường elíp.
Nếu ZLFA=0,ZLFB =ωL, tức là phần tử lệch pha mắc nối tiếp với cuộn B là điện kháng XL, thì dòng điện pha phụ I&Bchậm sau điện áp lưới U& một góc
B
ϕ lớn hơnϕA. Góc lệch pha β ϕ= B−ϕA luôn nhỏ hơn900, vì ϕB< 900,
0.
A
ϕ > Từ trường trong máy là từ trường elíp.
Nếu sử dụng đồng thời cả hai phần tử lệch pha đã xét ở trên, ZLFA=XL
và ZLFB =R, thì từ trường nhận được cũng không thể là từ trường tròn, bởi vì
0 ( A B) 90
β = ϕ −ϕ < do ϕA< 900, ϕB >0(h3.5. d).
Nếu ZLFA=0và mắc nối tiếp với pha B phần tử lệch pha là tụ C,
1 ,
LFB C
Z X
C
ω
= = thì dòng điện pha B trong trường hợp XC > XB (XB- điện kháng của cuộn dây pha B) sẽ vượt trước điện áp U (hình.3. 5e). Với giá trị
nhất định của tụ C góc β ϕ= A+ϕB có thể là 900, một trong các điều kiện nhận
được từ trường tròn đã được thực hiện (mục 1.3).
Tụ điện không những là phần tử lệch pha duy nhất cho khả năng nhận
được từ trường trong trong máy điện mà còn cho phép nhận được mômen đã
định với dòng điện tiêu thụ ít nhất.
Để làm sáng tỏ nhận định trên đây, trên hình 3.6. vẽ : dòng
điện I&A của pha A; các dòng điện
,
BL BR
I& &I và I&BC của pha B khi mắc nối tiếp với điện cảm L, điện trở R và tụ điện tương ứng với các phần
tử lệch pha X R XL, , C, đồ thị véc tơ được xây dựng với điều kiện thành phần tác dụng của dòng điện tổng Itd bằng nhau (hình chiếu của chúng lên véc tơ
U& là như nhau). Bởi vì M : I&td nên sự bằng nhau của thành phần dòng điện tác dụng cho phép ta coi rằng (một cách gần đúng), mômen quay do động cơ
tạo ra gần như bằng nhau với các phần tử lệch pha khác nhau. Phân tích hình 3.6 dễ dàng thấy rằng với giá trị mômen nhất định, động cơ sẽ tiêu thụ từ lưới
điện dòng điện lớn nhất khi phần tử lệch pha là điện cảm L và nhỏ nhất khi phần tử lệch pha là tụ C.