BÀI 3 : MÁY ĐIỆN KHễNG ĐỒNG BỘ
3.4 NGUYấN Lí LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN KHễNG ĐỒNG BỘ
ĐỒNG BỘ
Để giải thớch nguyờn lý làm việc của động cơ khụng đồng bộ, ta giả sử đó tạo ra được từ trường quay trong lừi thộp Stato; Giả sử chiều và vị trớ của Từ trường tại thời điểm ta xột như hỡnh vẽ. Hai vũng trũn phớa ngoài biểu diễn Lừi thộp và dõy quấn Stato, vũng trũn phớa trong thể hiện lừi thộp Rụto, cỏc vũng trũn nhỏ thể hiện cỏc thanh dẫn của Rụto lồng súc.
Từ trường quay với tốc độ n0 cựng chiều kim đồng hồ. Tại thời điểm mở mỏy, khi Rụto cũn đứng yờn; Từ trường quay quột qua cỏc thanh dẫn của Rụto sẽ tạo ra trong cỏc thanh dẫn những Sức điện động cảm ứng. Ta xột hai thanh dẫn nằm ở vị trớ đặc biệt như trờn hỡnh vẽ. Bằng quy tắc bàn tay phải, xỏc định được chiều của Sđđ cảm ứng trong 2 thanh dẫn như hỡnh vẽ. ở thanh dẫn phớa trờn, Sđđ cảm ứng cú chiều đi từ trong ra ngoài (kớ hiệu là dấu"."); ở thanh dẫn phớa dưới thỡ
ngược lại, chiều của Sđđ cảm ứng là đi từ ngoài vào trong (+).
Cỏc thanh dẫn Rụto bị nối ngắn mạch bởi hai vũng ngắn mạch ở hai đầu Roto (Cấu tạo của Rụto lồng súc), vỡ vậy Sđđ cảm ứng sẽ tạo thành dũng điện cảm ứng trong cỏc thanh dẫn; Chiều của dũng điện cảm ứng cựng chiều với Sđđ cảm ứng. Cỏc thanh dẫn Rụto mang dũng điện lại nằm trong từ trường của dõy quấn Stato nờn chịu tỏc dụng của lực điện từ, chiều của lực điện từ F xỏc định bằng quy tắc bàn tay trỏi. Trờn hỡnh vẽ biểu diễn chiều của lực điện từ F tỏc dụng lờn hai thanh dẫn, ta thấy rằng cỏc lực điện từ F tạo thành ngẫu lực, cú xu hướng kộo Rụto quay theo chiều kim đồng hồ (Cựng chiều của từ trường quay).
Dõy quấn của Rụto lồng súc gồm cú rất nhiều thanh dẫn, bằng cỏch tương tự ta xỏc định đuợc chiều của lực điện từ F tỏc động lờn từng thanh dẫn. Tổng hợp tỏc dụng của cỏc lực điện từ F sẽ tạo thành Mụmen quay, kộo Rụto của động cơ quay theo chiều của từ trường với tốc độ n < n0. Rừ ràng là tốc độ quay của Rụto phải luụn nhỏ hơn tốc độ của từ trưũng; Thật vậy nếu n = n0 nghĩa là tốc độ tương đối giữa cỏc thanh dẫn Rụto với từ trường là bằng 0, như vậy sẽ khụng cú Sđđ cảm ứng và dũng điện cảm ứng I = 0, lực điện từ F cũng sẽ bằng 0 (F = 0), Rụto phải quay chậm và dừng lại. Vậy nờn tốc độ quay của Rụto phải luụn nhỏ hơn tốc độ của từ trường, chớnh vỡ vậy động cơ này được gọi là động cơ khụng đồng bộ.
Để biểu thị mức độ giảm nhỏ của n so với n0 người ta dựng khỏi niệm hệ số trượt s theo biểu thức:
n0 S N + F F n
Hoặc tớnh theo phần trăm:
Trờn lý thuyết, S biến thiờn từ 0 đến 1, hoặc 0% đến 100%. Thực tế thỡ trị số của S ở tải định mức đối với động cơ khụng đồng bộ thụng thường trong giớ hạn 23%; Với động cơ khụng đồng bộ cú hệ số trượt nõng cao, S cú thể đạt đến 10%. Vỡ vậy tốc độ làm việc của động cơ khụng đồng bộ vẫn gần bằng tốc độ từ trường, giả sử tốc độ của từ trường là 3000v/ph thỡ tốc độ của Rụto khoảng 28502950v/ph ….
3.5.CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHễNG ĐỒNG BỘ
Cỏc đại lượng định mức mỏy điện khụng đồng bộ.
Cỏc số liệu định mức của động cơ khụng đồng bộ: + Cụng suất cú ớch trờn trục: Pđm (W) + Điện ỏp định mức: U1đm (V)
+ Dũng điện dõy stato: I1đm (A) + Tần số dũng điện stato: f (Hz) + Tốc độ quay rụto: nđm (vũng/phỳt) + Hệ số cụng suất: cosφ1đm
+ Hiệu suất: η1đm%.
Đối với động cơ điện khụng đồng bộ, cụng suất định mức trờn đầu trục động cơ, cũn động cơ ba pha, điện ỏp và dũng điện ghi trờn nhón mỏy là điện ỏp và dũng điện tương ứng với cỏch đấu hỡnh (Y) hay đấu hỡnh tam giỏc ( ).
Từ cỏc trị số định mức ghi trờn nhón, ta cú thể tớnh được: Cụng suất định mức mà động cơ tiờu thụ từ lưới điện:
đm 1đm đm đm đm đm P P = = 3U I cosω η
Mụmen quay định mức ở đầu trục:
đm đm đm đm đm P (W) P (kW) M = = 9550 (N.m) ω n Với ω = đm 2πf (rad/s) 60 là tốc độ gúc của rụto.