2. Nguyờn lý hoạt động của động cơ khụng động bộ ba pha
2.2. Nguyờn lý làm việc của động cơ khụng đồng bộ 3 pha
2.2.1. Nguyờn lý làm việc của động cơ khụng đụng bộ ba pha.
Khi cho dũng điện 3 pha tần số f đi vào ba dõy quấn stator của động cơ khụng đồng bộ, trong mỏy sẽ cú từ trường quay p đụi cực, quay với tốc độ
p 60f
n1 . Từ
trường quay quột qua cỏc thanh dẫn của dõy quấn rotor, cảm ứng trong dõy quấn s.đ.đ. Vỡ dõy quấn rotor khộp kớn mạch (ngắn mạch) nờn s.đ.đ cảm ứng sẽ sinh ra dũng điện chạy trong cỏc thanh dẫn roto. Lực tỏc dụng tương hỗ giữa từ trường quay của mỏy với dũng điện chạy trong thanh dẫn roto, kộo rotor quay với tốc độ n cựng chiều với từ trường quay với n <n1 .
Hỡnh 7.9
Để minh họa, trờn hỡnh 7.9 vẽ từ trường quay tốc độ n1 cú chiều thuận chiều kim đồng hồ, chiều s.đ.đ và dũng điện cảm ứng trong thanh dẫn rotor và chiều lực điện từlực điện từ tỏc dụng lờn thanh dẫn như hỡnh 7.9ê.
Để xỏc định chiều của s.đ.đ cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải, ta căn cứ vào
chiều chuyển động tương đối giữa thanh dẫn với từ trường n1, sau đú ỏp dụng quy tắc bàn tay phải để xỏc định chiều s.đ.đ và chiều dũng điện roto (hỡnh 7.9ê) .
Biết chiều dũng điện roto, ỏp dụng quy tắc bàn tay trỏi xỏc định được chiều lực điện từ Fđt. Kết quả là chiều roto n quay cựng chiều n1.
Nhưng tốc độ của roto (n) luụn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vỡ nếu
n = n1 thỡ giữa cỏc thanh dẫn roto và từ trường quay n1 khụng cú sự chuyển động tương đối, do đú trong dõy quấn roto khụng cú s.đ.đ và dũng điện cảm ứng, lực điện từ bằng khụng.
Độ chờnh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ mỏy gọi là tốc độ trượt n2. N2 = n1– n (7-6)
Người ta đưa ra hệ sốtrượt tốc độ ký hiệu là s: 1 1 1 2 n n n n n s (7-7) Khi roto đứng yờn (n = 0), hệ số trượt s = 1; khi roto quay định mức, sđm=0,020,06. Tốc độ động cơ là: (1 s) p 60f s) (1 n n 1 (vũng/phỳt) (7-8) Với động cơ 0<s<1.
2.2.2. Nguyờn lý làm việc của mỏy phỏt điện khụng đồng bộ ba pha.
Nếu nối dõy quấn stator với lưới điện, đồng thời dựng động cơ sơ cấp kộo roto quay với tốc độ n>n1 của từ trường quay và cựng chiều n1, lỳc này chiều của
thanh dẫn roto sẽngược lại, dũng điện roto I2ngược so với chế độ động cơ. Do vậy chiều của lực điện từ tỏc dụng lờn roto sẽ ngược so với chiều quay của roto, tạo ra mụmen hóm cõn bằng với mụmen quay động cơ sơ cấp, làm mỏy quay ổn định. Mỏy điện làm việc ở chế độ mỏy phỏt (hỡnh 7.9b) cấp điện cho lưới.
Hệ số trượt lỳc này: 0 n n n s 1 1 (7-9) Như vậy, nhờ từtrường quay, cơ năng động cơ sơ cấp đưa vào roto được biến
thành điện năng ở stato. Để tạo ra từ trường quay, lưới điện phải cung cấp cho mỏy phỏt khụng đồng bộ cụng suất phản khỏng Q, vỡ thế làm giảm hệ số cụng suất cosφ của lưới điện. Khi mỏy phỏt làm việc riờng lẻ (khụng cú điện vào dõy quấn stato lỳc ban đầu), người ta phải dựng tụđiện nối ở đầu cực của mỏy để kớch từ cho mỏy.
Đú chớnh là nhược điểm cơ bản của mỏy phỏt khụng đồng bộ, vỡ vậy nú ớt được sử dụng trong thực tế.