Đõy là phƣơng phỏp giống nhƣ khởi động động cơ dị bộ. Để thực hiện đƣợc phƣơng phỏp này ngƣời ta đặt ở mặt cực một cuộn dõy ngắn mạch làm bằng cỏc thanh đồng (đồng thƣờng hay đồng đỏ) giống nhƣ cuộn dõy của mỏy điện khụng đồng bộ rụ to ngắn mạch. Nếu bỏ qua cuộn kớch từ thỡ khi nối cuộn dõy 3 pha vào lƣới sẽ cú dũng 3 pha chạy vào và tạo ra từ trƣờng quay làm rụto quay nhƣ mỏy điện dị bộ. Khi đó đạt đƣợc tốc độ nhất định nếu ta cấp dũng kớch từ cho cuộn kớch từ thỡ giữa từ trƣờng một chiều và từ trƣờng quay sẽ tỏc động lờn nhau và tạo ra mụmen cú biờn độ tăng dần. Chu kỳ TM
của mụ men này khi độ trƣợt nhỏ cú giỏ trị lớn (vớ dụ f = 50HZ, s = 0,005 thỡ
TM = 4s), nờn mụ men sinh ra trong mỏy đồng bộ cú thể giỳp cho rụto tăng tốc để bƣớc vào đồng bộ. Cuộn dõy khởi động của mỏy cú thể là bản thõn cỏc lỏ thộp cực từ với kớch thƣớc nhất định, khi từ trƣờng biến thiờn trong nú sẽ xuất hiện dũng xoỏy và tạo ra mụmen đủ lớn để khởi động mỏy. Để giảm dũng khời động ngƣời ta sử dụng cỏc phƣơng phỏp nhƣ ở mỏy dị bộ.
Cho tới lỳc này chỳng ta đó bỏ qua cuộn kớch từ. Nếu cuộn kớch từ hở mạch thỡ ở thời kỳ đầu của quỏ trỡnh khởi động, từ trƣờng quay do stato tạo ra sẽ quay so với rotor một tốc độ rất lớn (ntt – n = sntt) sẽ cảm ứng trong cuộn kớch từ hở một sđđ cú giỏ trị rất lớn gõy nguy hiểm cỏch điện cuộn kớch từ và cho ngƣời vận hành. Để trỏnh hiện tƣợng quỏ điện ỏp ta nối cuộn dõy qua một điện trở thớch hợp. Việc nối điện trở này lại tạo ra một hiện tƣợng khỏc gọi là hiện tƣợng Gorgesa. Bản chất hiện tƣợng này nhƣ sau:
- Từ trƣờng quay của stato làm xuất hiện dũng xoay chiều ở mạch kớch từ cú tần số: s f 60 ) n n ( p f2 tt 1 (1.30) Dũng biến đổi này tạo ra một từ trƣờng biến đổi mà theo nguyờn tắc ta cú thể tỏch ta làm 2 từ trƣờng quay bằng nhau cú cựng tốc độ nhƣng chiều
quay ngƣợc nhau. Một từ trƣờng quay cú chiều quay cựng chiều rụto cũn từ trƣờng kia ngƣợc chiều (xem động cơ dị bộ 1 pha). Tốc độ 2 từ trƣờng đú so với rụto nhƣ sau:
Từ trƣờng cựng chiều quay rotor :
n2q = 60f2 p (1.31) Từ trƣờng ngƣợc: n'2q = - 60f2 p (1.32) Và so với stato: Từ trƣờng quay thuận: nqs = n + n2q = ntt Từ trƣờng quay ngƣợc: n‟qs = n + n‟2q = n – ntt + n = 2n - ntt
Ta thấy từ trƣờng thuận cú tốc độ so với stato khụng đổi, vậy nú tạo ra mụmen dị bộ tỏc động lờn rụto theo chiều của mụmen do cuộn khởi động tạo ra.
Từ ta thấy tốc độ của từ trƣờng ngƣợc n‟qsphụ thuộc vào tốc độ quay của rụto, nú cú giỏ trị và hƣớng thay đổi. Qua phõn tớch thấy rằng: Ở phạm vi
0 n ntt
2 từ trƣờng ngƣợc quay so với stato sang trỏi moment do nú tạo ra
cú chiều sang phải trựng với chiều mụmen dị bộ và mụmen tạo ra bởi từ trƣờng thuận. Khi n = ntt
2 từ trƣờng ngƣợc ở trạng thỏi khụng chuyển động so
với ststo nờn trong cuộn dõy khụng cảm cảm ứng một sđđ nào cả và khụng tạo ra mụmen phụ. Khi n > ntt
2 hƣớng quay của từ trƣờng ngƣợc so với stato
sẽ ngƣợc với trƣờng hợp n < ntt
2 nờn mụmen do nú sinh ra sẽ ngƣợc với chiều
của mụmen tạo ra do cuộn khởi động và từ trƣờng thuận. Trờn hỡnh 1.21. biểu diễn đặc tớnh cơ của cỏc loại từ trƣờng tạo ra. Đặc tớnh mụmen do từ trƣờng
ngƣợc tạo ta cú: Khi n = ntt 2 thỡ Mq‟s = 0, khi n < ntt 2 thỡ Mas > 0 và khi n > ntt 2 thỡ Mq‟s < 0.
Hỡnh 1.21. Đặc tớnh mụ men khi khởi động động cơ đồng bọ bằng phƣơng
phỏp dị bộ a) Mạch kớch từ bị nối tắt, b) mạch kớch từ nối qua một điện trở. Đặc tớnh khởi động sẽ là tổng mụmen ấy. Từ đồ thị ta thấy đặc tớnh cơ khởi động cú vựng yờn ngựa (hiện tƣợng Gorgesa). Nếu vựng yờn ngựa lớn (do dũng xoay chiều cuộn kớch từ lớn) thỡ cú thể xảy ra trƣờng hợp mụmen khởi động nhỏ hơn mụmen cản hỡnh 1.21.a, khởi động khụng thành cụng. Để giảm sự tỏc động của từ trƣờng ngƣợc, ta đƣa vào cuộn kớch từ một điện trở phụ cú giỏ trị khoảng 10 lần giỏ trị điện trở mạch kớch từ: Rp 10Rkt (hỡnh 1.21.) . Nếu chọn Rp lớn quỏ sẽ gõy xuyờn thủng cỏch điện, cũn nếu chọn Rp
nhỏ quỏ thỡ khụng giảm đƣợc hiện tƣợng Gorges, gõy dừng mỏy khụng khởi động đƣợc. M M A‟ M n1/2 nA‟ n1/2 nA A n n M M M n1 n1 a) b)
Hỡnh 1.22. Sơ đồ nối dõy khởi động động cơ đồng bộ bằng phƣơng phỏp dị bộ
Nắm đƣợc tớnh chất này của mỏy đồng bộ sẽ cú lợi cho trƣờng hợp động cơ dị bộ 3 pha dõy quấn bị đứt một pha ở rụ to. Khi động cơ dị bộ 3 pha dõy quấn đứt 1 pha ở rụto cú hiện tƣợng giống nhƣ trƣờng hợp vừa nghiờn cứu.