- I = cường độ dòng điện - W = số vòng dđy
- l = chiều dăi ống dđy.
Với câc giâ trị không đổi của W, l, μ cảm ứng từ B phụ thuộc tuyến tính văo giâ trị vă chiều của dòng điện I. Khi dòng cực đại B đạt cực đại, khi dòng đạt ½ giâ trị cực đại, B cũng đạt ½ giâ trị cực đại. Chiều vĩc tơ cảm ứng từ Bur cũng phụ thuộc văo chiều dòng điện. Từ hình vẽ (7-9) ở mọi thời điểm ta luôn có:
A B C
B∑ = B +B +B
ur ur ur ur
Suy ra: 3 max 2
B∑ = B
uur ur
(7-8) Từ thông xuyín qua mỗi dđy quấn Φ = B.S . Như vậy, về trị số từ Từ thông xuyín qua mỗi dđy quấn Φ = B.S . Như vậy, về trị số từ thổng tổng trong mây lă:
max 3 max 2 ∑
Φ = Φ (7-9) trong đó Φmax lă từ thông cực đại của một pha. trong đó Φmax lă từ thông cực đại của một pha.
Một câch tổng quât, nếu dòng điện một pha biến thiín theo quy luật hình sin i I= 0sinωt, thì từ thông của từ trường quay xuyín qua dđy quấn có dạng:
TS. Lưu Thế Vinh
maxsin 3 maxsin 2
t t
ω ω
∑
Φ = Φ = Φ (7-10)
b) Chiều quay của từ trường.
Chiều quay của từ trường phụ thuộc văo thứ tự pha của hệ thống dòng 3 pha. Từ hình (7-9) ta thấy rằng, nếu thứ tự dòng điện câc pha cực đại lần lượt lă pha A, pha B, rồi đến pha C một câch chu kỳ thì từ trường quay từ trục dđy quấn pha A đến pha B rồi đến pha C tương ứng.
Như vậy, nếu thay đổi thứ tự hai pha cho nhau, ví dụ, dòng iB đưa văo dđy quấn CZ, dòng iC đưa văo dđy quấn BY, từ trường quay sẽ đi từ trục dđy quấn AX đến CZ rồi đến BY, nghĩa lă quay theo chiều ngược lại (hình 7-10).
§7.5. NGUYÍN LÝ LĂM VIỆC CỦA MÂY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 7.5.1. Nguyín lý lăm việc của động cơ không đồng bộ ba pha. 7.5.1. Nguyín lý lăm việc của động cơ không đồng bộ ba pha.
Khi cho dòng điện 3 pha tần số f1 văo 3 cuộn dđy quấn stator, sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ:
1
1 60 f ( / )
n vòng phút
p
=
Từ trường quay cắt câc thanh dẫn rôtor sinh ra trong dđy quấn rôtor câc s.đ.đ cảm ứng. Vì câc thanh dẫn rôtor được nối ngắn mạch nín s.đ.đ cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện trong câc thanh dẫn rôtor. Dòng điện năy đặt trong từ trường quay nín sẽ chịu tâc dụng của lực từ lăm rôtor quay cùng chiều từ trường với tốc độ n <n1.
Để minh họa, trín hình 7-11 vẽ từ trường quay tốc độ n1 có chiều thuận chiều kim đồng hồ, chiều s.đ.đ vă dòng cảm ứng trong thanh dẫn rôtor, chiều của lực từ Fđt.
Khi xâc định chiều s.đ.đ cảm ứng theo quy tắc băn tay phải, ta phải căn cứ văo chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn đối với từ trường. Nếu coi từ trường lă đứng yín thì chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn theo chiều ngược lại với chiều n1. Từ đó chiều của s.đ.đ cảm ứng xâc định theo quy tắc băn tay phải có chiều như hình vẽ. Chiều
KỸ THUẬT ĐIỆN
TS. Lưu Thế Vinh
110
của lực điện từ xâc định theo quy tắc băn tay trâi có cùng chiều với chiều quay n1.
7.5.2. Độ trượt s.
Tốc độ quay của mây n luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay
n1, vì nếu n = n1 thì sẽ không có sự chuyển động tương đối, s.đ.đ cảm ứng vă do đó dòng cảm ứng sẽ triệt tiíu, lực từ sẽ bằng không. Động cơ do đó được gọi lă động cơ không đồng bộ.
Để đặc trưng cho chế độ lăm việc của động cơ không đồng bộ người ta đưa ra khâi niệm độ trượt s. Gọi n1 lă tốc độ quay của từ trường:
11 60f 1 60f n
p
= ; n lă tốc độ của rôtor. Độ chính lệch giữa tốc độ từ trường quay vă tốc độ mây gọi lă tốc độ trượt n2.
n2 = n1 – n (7-11) Độ trượt hay hệ số trượt s được định nghĩa:
2 11 1 1 1 n n n s n n − = = (7-12) Khi động cơ lăm việc, nếu tần số f1=const thì n1=const, còn n phụ thuộc văo mômen cản trín trục động cơ, do đó độ trượt s sẽ thay đổi. Độ trượt lă một đại lượng đặc trưng cho quâ trình lăm việc của động cơ không đồng bộ.
- Khi bắt đầu mở mẫy (rôtor đứng yín): n = 0, s = 1. - Khi tốc độ động cơ bằng tốc độ từ trường: n = n1 , s = 0. - Khi tốc độ động cơ bằng tốc độ từ trường: n = n1 , s = 0.
Như vậy, giới hạn của độ trượt nằm trong khoảng: 0 < s ≤ 1. Bình thường rôtor quay ở chế độ định mức s = 0,02 ÷ 0,06.
a) b)
TS. Lưu Thế Vinh Từ biểu thức 1 1 n n s n −
= ta có tốc độ quay của động cơ lă: 1(1 ) 60f (1 )
n n s s
p
= − = − vòng/phút (7-13)
7.5.3. Nguyín lý lăm việc của mây phât điện không đồng bộ ba pha.
Nếu stator vẫn nối với lưới điện, trục của rôtor không nối với tải mă nối với một động cơ sơ cấp. Dùng động cơ sơ cấp kĩo rôtor quay cùng chiều n1 với tốc độ n > n1. Lúc năy chiều của dòng điện I2 trong rôtor ngược lại với chế độ động cơ, do đó lực điện từ sẽ đổi chiều tâc động lín rôtor gđy ra mômen hêm cđn bằng với mômen quay của động cơ sơ cấp (hình 7-11, b). Mây điện lăm việc ở chế độ mây phât. Hệ số trượt lúc năy lă:
11 1 0 n n s n − = < (7-14) Nhờ từ trường quay, cơ năng động cơ sơ cấp đưa văo được biến thănh điện năng ở stator. Để tạo ra từ trường quay, lưới điện phải cung cấp cho mây phât không đồng bộ công suất phản khâng Q, vì thế lăm giảm hệ số công suất cosϕ của lưới điện. Khi mây lăm việc riíng lẻ, ta phải dùng tụ điện nối đầu cực mây để kích từ cho mây. Đó chính lă nhược điểm cơ bản của mây phât không đồng bộ, vì vậy nó ít được sử dụng trong thực tế.
§7.6. CÂCPHƯƠNG TRÌNH CĐN BẰNG ĐIỆN TỪ CỦA MÂY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ. KHÔNG ĐỒNG BỘ.
7.6.1. Phương trình cđn bằng điện mạch stator.
Dđy quấn stator của động cơ điện tương tự dđy quấn sơ cấp MBA, do đó ta có phương trình cđn bằng điện âp lă:
1 1 1 1
U& =Z I E& − & (7-15) Trong đó Z1=R1+ jX1lă tổng trở dđy quấn stator. Trong đó Z1=R1+ jX1lă tổng trở dđy quấn stator.
R1 lă điện trở dđy quấn stator.