1. Q trình mở máy động cơ điện khơng đồng bộ :
Muốn cho máy quay được thì Mmm của động cơ phải lớn hơn momen tải tĩnh và momen ma sát tĩnh .
Khi biết đặc tính cơ của động cơ M = f1(n) và của tải MC = f2(n) thì có thể tìm ra quan hệ n =f(t) trong quá trình mở máy. Muốn đảm bảo tăng tốc thuận lợi, trong quá trình mở máy phải giữ M > MC. Với một quán tính như nhau, (M – MC ) càng lớn thì tốc độ tăng càng nhanh .
Trong thực tế, Imm = (4 7) Iđm. Dòng điện quá lớn làm máy nóng và làm điện áp lưới giảm sút nhiều .
2. Các phương pháp mở máy :
Khi mở máy, cần xét đến các yêu cầu cơ bản sau :
Phải có momen mở máy đủ lớn để thích ứng với đặc tính cơ của tải. Dòng Imm càng nhỏ càng tốt .
Tổn hao cơng suất trong q trình mở máy càng thấp càng tốt.
Phải căn cứ vào điều kiện làm việc cụ thể mà chọn phương pháp mở máy thích hợp.
2.1. Mở máy trực tiếp động cơ điện rotor lồng sóc :
Ưu : mở máy nhanh, đơn giản . Nhược : Imm tương đối lớn.
Sử dụng : nếu nguồn điện tương đối lớn.
2.2. Hạ điện áp mở máy :
Thích hợp đối với những thiết bị yêu cầu Mmm nhỏ. Có 3 cách : * Nối điện kháng nối tiếp vào mạch stator :
Khi mở máy trong mạch điện stator đặt nối tiếp một điện kháng. Sau khi mở máy xong bằng cách đóng cầu dao D2 thì điện kháng bị nối ngắn mạch. Điều chỉnh trị số điện kháng thì có thể có được dịng điện mở máy cần thiết.
Sau khi thêm điện kháng thì Imm nhỏ đi, điện áp đầu cực động cơ sẽ nhỏ đi momen Mmm tỉ lệ bình phương điện áp.
Ưu : thiết bị đơn giản.
Nhược : khi Imm giảm thì Mmm giảm xuống bình phương lần. * Dùng biến áp tự ngẫu hạ điện áp mở máy :
T là biến áp tự ngẫu, cao áp nối với lưới điện, hạ áp nối động cơ. Sau khi mở máy xong thì cắt T ra (đóng cầu dao D2 vào và mở D3 ra).
Ưu : khi Mmm bằng Imm của phương pháp trên thì phương pháp này ta có Mmm lớn hơn.
* Mở máy bằng phương pháp Y- :
Dùng cho những máy khi làm việc bình thường đấu tam giác. Khi mở máy ta đổi thành Y, như vậy điện áp pha giảm đi 3 lần.
Sau khi máy chạy, đổi lại thành đấu Imm và Mmm đều bằng 1/3 Imm và Mmm khi mở máy trực tiếp.
2.3. Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rotor :
- Chỉ dùng với những động cơ rotor dây quấn.
Khi điều chỉnh điện trở mạch rotor thích đáng thì sẽ được trạng thái mở máy lý tưởng. Sau khi máy đã quay, để giữ một momen điện từ nhất định trong quá trình mở máy, ta cắt dần điện trở thêm vào rotor làm cho quá trình tăng tốc của động cơ thay đổi từ đường M = f(s) này sang đường M = f(s) khác. Đạt Mmm lớn, đồng thời có Imm nhỏ thường được sử dụng ở những nơi mở
máy khó khăn.
Nhược : rotor chế tạo phức tạp nên đắt, bảo quản khó, thấp.
3. Điều chỉnh tốc độ động cơ khơng đồng bộ: Có các p/pháp :
- Trên stator: thay đổi điện áp đưa vào dây quấn stator, thay đổi số đôi cực của dây quấn stator hay thay đổi tần số nguồn điện.
- Trên rotor: thay đổi điện trở rotor hoặc nối nối cấp.
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực:
Chỉ thay đổi từng cấp một, khơng bằng phẳng.
Có nhiều cách thay đổi số đơi cực của dây quấn stator: Đổi cách nối để có số đơi cực khác nhau. Dùng trong
động cơ 2 tốc độ theo tỉ lệ 2 : 1.
Trên rãnh stator đặt 2 dây quấn độc lập có số đơi cực khác nhau, thường để đạt 2 tốc độ theo tỉ lệ 4 : 3 hay 6 : 5. Trên rãnh stator đặt 2 dây quấn độc lập có số đơi cực
khác nhau, mỗi dây quấn lại có thể đổi cách nối để có số đơi cực khác nhau, dùng trong động cơ 3, 4 tốc độ.
+ Động cơ rotor lồng sóc có thể thích ứng với bất cứ số đôi cực nào của dây quấn stator : thích hợp điều chỉnh tốc độ.
+ Tuỳ theo cách đấu Y hay và cách đấu dây quấn pha song song hay nối tiếp mà người ta chế tạo ra động cơ 2 tốc độ thành loại momen không đổi và loại công suất khơng đổi.
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số :
Ưu : điều chỉnh bằng phẳng, đ/cơ có thể quay với bất cứ tốc độ nào. Nhược : mắc vì phải dùng độ biến tần.
Chỉ dùng khi nào có nhiều động cơ cùng thay đổi tốc độ theo một quy luật chung.
Khi thay đổi tần số để điều chỉnh tốc độ ta phải đồng thời điều chỉnh cả điện áp đưa vào động cơ điện.
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp :
Nếu U1 = x.Uđm (x < 1) thì momen giảm x2: M = x2.Mđm. Nếu momen tải khơng đổi thì n giảm, hệ số trượt tăng lên từ sa sb sc (hình 14-10). Khi đó :
Hệ số trượt tối đa có thể điều chỉnh được là s = sm.
Khi Mtải = Mđm thì điện áp thấp nhất là U1 = 0,707Uđm . Nếu mômen tải nhỏ hơn tải định mức thì điện áp cịn có thể giảm hơn nữa.
Có thể dùng phương pháp đổi nối Y- hoặc dùng điện kháng nối nối tiếp với dây quấn stator để hạ điện áp.
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch rotor :
Chỉ dùng với động cơ rotor dây quấn, thông qua vành trượt ta nối một biến trở ba pha có thể điều chỉnh được vào dây quấn rotor.
Với một Mtải nhất định, Rf càng lớn thì hệ số trượt ở điểm làm việc càng lớn (a b c) nghĩa là tốc độ càng giảm
Nhược : hiệu suất giảm.
Khi không tải, không dùng phương pháp này để điều chỉnh tốc độ.
Điều chỉnh tốc độ bằng nối cấp :
Dùng phương pháp này có thể đem năng lượng tiêu hao trên Rf của phương pháp trên truyền cho một động cơ điện nối cấp để đổi thành cơ năng : lợi dụng
Khi nối cấp thì rotor của 2 động cơ không đồng bộ được nối với nhau cả về điện lẫn về cơ (h.2-13). Động cơ A làm việc bình thường với lưới điện cịn dây quấn stator của động cơ B nối với một biến trở 3 pha đối xứng điện áp đưa vào động cơ B chỉ là điện áp tần số thấp của rotor động cơ A thông qua vành trượt chuyển sang rotor động cơ B
Tốc độ đồng bộ của hệ thống là tốc độ đồng bộ của một động cơ tương ứng có số đôi cực bằng (pA + pB). Các động cơ A, B có thể làm việc riêng lẻ nên ta được 3 tốc độ tương ứng với pA, pB và (pA + pB).
Dịng khơng tải lớn cos và Mmax giảm.
Có thể dùng phương pháp đưa sức điện động phụ vào mạch rotor (động cơ điện xoay chiều có vành góp).