qua khong khf hoc;ilc d§u gQi la cac tu thong tan <I>cr1, <I>cr2 . <I>cr1 do i1 sinh ra chT m6c vong v&i day qu§n SO' ccfip; <I>cr2 do i2 sinh ra chT m6c vong v&i day qu§n thll' ccfip. Cac tu thong tan cOng gay nen cac s.d.d tan tLI'O'ng Ll'ng:
d<l\,.1 d'I'cr1 e =-W - - = - - - cr1 1 dt dt d<J;> cr2 · d'I'cr2 e --w - - - - - - 0-2 - 2 dt - dt
Trang d6: '¥ cr1 = w1 <I>cr1, '¥ cr2 = w2 <Pcr2 la tu thong tan m6c vong v&i day qu§n SO' c§p va thll' ccfip.
V1 cac tu thong tan chu yeu di qua moi tmang khong tu tf nh, c6 d(> tu thĐm à = cte (nhLI' d§u, khong khf, d6ng ... ). Nen c6 the xem'¥cr1 , '¥cr2 U 1$ v&i cac dong di$n tU'O'ng Ll'ng sinh ra ch(mg qua cac h$ s6 di$n cam tan Lcr1, Lcr2 la nhCrng hang s6:
'¥ cr1 = Lcr1 i1
'¥ cr2 = Lcr2 i2
Do d6 cac S.d.d tan SO' va thl.l' c§p c6 the viet: di1 8cr1 = -Lcr1 - dt di2 8cr2 = -Lcr2 - dt
Theo d[nh lu~t Kirkhoff 2 ta c6 phU'O'ng tr1nh can bang s.d.d day qu§n SO' c§p: U1 + e1 + ecr1 = i1r1
C6 the viet dU'&i d9ng
U1 =-e1-ecr1 +i1r1 (2-5)
06i v&i day qucfin thll' ccfip ta c6:
e2 + ecr2 = U2 + i2r2 Hay U2 = e2 + ecr2 - i2r2 (2-6) · Neu di$n ap, S.d.d, dong di$n la nhCrng ILI'Q'ng xoay chi§u bien thien h1nh sin d6i v&i thai gian th1 (2-5) va (2-6) c6 the bieu dien dU'&i d9ng phl.l'c sau:
06i v&i day qu§n SO': Lh =E1-Ecr1 +i1r1 (2-7) 06i v&i
day qu§n thll': l.J2 =E2-Ecr2-i2r2 (2-8)
Khi dong di$n bien thien h1nh sin theo thai gian th1 tr[ s6 tl.l'c thai cua S.d.d tan SO' c§p dU'Q'C viet: dl1m sin wt ecr1 =-Lcr1---- =-l1m.wlcr1 coswt dt = ✓2hX1 sin(wt-~) 2 = ✓2 .ecr1-sin(wt-~) 2
NghTa la ecr1 cOng bien thien h1nh sin theo thai gian va ch~m pha so v&i i1 g6c 90° do d6 tri s6 hi$u dt,mg cua n6 c6 the dU'Q'C bieu dien dU'&i d9ng s6 phll'c:
Ecr1 = -ji 1x1
Trang d6: x1 = wlcr1 gQi la di$n khang tan cua day qu§n SO' c§p TLI'O'ng tl,I' ta c6 Ecr2 = -ji2x2
Trang d6: x2 = wlcr2 gQi la di$n khang tan cua day qu§n thll' c§p
Thay cac tri s6 Ecr1, Ecr2 vao (2-7), (2-8) ta c6 cac phLI'O'ng tr1nh can bang s.d.d sau:
Lh =-E1 + j.i1.x1 + hr1 = -E1 + i1(j.x1 + r1) = -E1 +i1.21 U2 =-E2 -j.i2.x2 -i2.r2 =E2 -i2(j.x2 +r2)= E2 -i2.22
Trong d6 21 = j.x1 +r1 ; 22 = j.x2 +r2: Tong tr& cua day quan so va thCr cap. Cac thanh phan i1.21 ; i2.22 gQi la di$n ap roi tren cac day quan SO' va thCr cap.
2.8.1.2. Phll'O'ng trinh can bang sfrc tw d9ng:
SCrc tll' dQng chfnh la s6 ampe vong de sinh ra <I>. Khi c6 tai: tong s.t.d F = i1w1 + i2w2 sinh ra <I>. Khi khong tai s.t.d FO = iOw1 sinh ra <I>.
Neu b6 qua di~n ap roi th1 c6 the xem di$n ap d~t vao day quan so cap bang s.d.d cam Crng trong n6 do tll' thong chfnh gay nen: U1 = E1 = 4,44fw1 <I>m. Coi cong suat IU'6'i di$n la vo cung l&n U1 = cte du c6 tai hay khong tai nen E1 ,<I>m = cte_ TLI' d6 ta c6 phU'ong tr1nh can bang s.t.d: i1w1 + i2w2 = i0w1
Viet dU'6'i d,;mg s6 phCrc (Khi I= f(t) la h1nh sin) i1w1 +i2w2 =iow1 Chia 2 ve cua phU'ong tr1nh cho w1 ta c6:
i1 +i2 w2 =io w1 i1 = io +(-i2 w2 )
w1
i1=io+(-i12) (2-9)
TLI' bieu thCrc (2-9) ta nh$n thay: luc may bien ap c6 tai, dong di$n trong day quan so cap 11 nhU' g6m 2 thanh phan. MQt thanh phan la 10 dung de tc;10 nen tll' thong chfnh trong loi thep va 1 thanh phan la -1'2 dung de bu 19i tac d1,1ng cua dong di$n thCr cap. Do d6 khi tai tang, tCrc dong di$n th(p cap 12 tang th1 thanh phan -1'2 cOng tang nghTa la 11 tang de giO, sao cho 10 dam bao sinh ra <I>m = cte.
2.8.2. M~ch di~n thay th~ cua may bi~n ap
0e ti$n IQ'i cho Vi$C nghien CLl'U, tf nh toan may bien ap ngU'O'i ta thay cac mc;1ch di$n va m9ch tll' cua may bien ap bang m9t m9ch di$n tU'O'ng dU'ong g6m cac di$n tr& va di$n khang d~c tmng cho may bien ap gQi la mc;1ch di$n thay the cua may bien ap. 0e c6 the n6i trl!C tiep mc;1ch SO' cap va thCr cap v&i nhau thanh m9t mc;1ch di$n, cac day quan SO' va th Cr cap phai c6 cung m¢t di$n ap. Tren thl!C te di$n ap cac day quan d6 lc;1i khac nhau (U 1
khac U2)- V1 vf).y phai qui doi m9t trong hai day quan ve day quan kia de cho chung c6 cung chung m9t cap di$n ap. Mu6n vf).y hai day quan phai c6 s6 vong day nhU' nhau. ThU'O'ng ngll'O'i ta qui doi day quan thCr cap ve day quan so cap, nghTa la coi nhU' day quan th Cr cap cOng c6 s6 vong day bang s6 vong day quan so cap (w2 = w1 ). Vi$C qui doi chT
thuf).n IQ'i cho vi$C tf nh toan chCr tuy$t nhien khong dU'Q'C lam thay dBi cac qua tr1nh vf).t ly va nang IU'Q'ng xay ra trong may bien ap.
2.8.2.1. Qui df>i may bi~n ap:
Tm&c tien h~t ca cac IU'Q'ng qui dBi tll' thCr cap ve SO' cap dU'Q'C gQi la nhO,ng IU'Q'ng qui doi va dU'Q'C kf hi$U them m9t dau phay & tren dau.
Thf d1,1 sCrc di$n d9ng thCr cap qui dBi E;.
a) S.a.a va ai?n ap th(p c§p qui a6i E'2 va U'2:
Do qui doi day quan thCr cap ve day quan so cap w2 = w1 nen E'2 = E1. Tada biet:
k = w1 = __§j_
w2 E2
E/ 2 = w1 E2 = k.E2 w2
TU'O'ng tl,I' ta c6: U'2 = k.U2.
/3) Dong cli{Jn th& cap qui c16i !'2:
nen
Vi$c qui doi phai dam baa cha P = cte tm&c va sau khi qui doi, nghTa la:
. I I I E2 1
E2l2 = E2'2 '2 = iT'2 = kl2
2
r) Di?n tr&, cli?n khang, t6ng tr& th& cap qui c16i r'2, x'2, z'2:
Khi qui doi P = cte nen ton haa d6ng trong day qu§n thLI' c§p tm&c va sau khi qui doi
phOi b~ng nhau, nghTa Iii: l~r2 =(1'.J rf rf =[ :~ r -'2 =k2 .rz TU'O'ng tl,I' c6 di$n khang thCr c§p qui doi TU'O'ng tl,I' c6 di$n khang thCr c§p qui doi
Tong tr& thCr c§p qui doi
Tong tr& cua phl,I tai qui doi
0) Gae phU'O'ng trinh qui c16i:
I 2
X2=k .x2
Z/ 2 = r2 I + JX2 = · I k2( r2 + JX2 · )
I 2
zt =k .Zt
Zt = rt + j.Xt: Tong tr& tai luc chU'a qui doi.
Thay cac ILI'qng qui doi vaa cac phLI'O'ng tr1nh can bang s.d.d va s.t.d 6' tren ta c6 h$ thong cac phLI'O'ng tr1nh d6 vi§t dU'&i d9ng qui dBi:
Lh = -E1 + h21
u; ==-E; +lz; . . . I . . . I
I1=Io-I2
2.8.2.2. M~ch di~n thay th~ cua may bi~n ap:
Dl,l'a vaa cac phU'O'ng tr1nh s.d.d va s.t.d dLI'&i d9ng qui doi, ta c6 the suy ra m(>t m9ch di$n tLI'O'ng Crng gQi la m<;tch di$n thay th§ cua may bi§n ap:
N
Hinh 2.28 M;;ich cli?n thay th§ hinh T cua MBA
V&i Zm =rm+ jxm: tong tr& tl.l' h6a.
2.8.2.3. M~ch di~n thay th~ dO'n gian:
Trang thl)'C t§ Zm >> z1 va z'2; Zm = 10 + 50 con Z1* >> z'2* = 0,025 + 0,01 nen c6 the coi Zm = oo . NghTa la coi 10 = 0, -do d6 11 = - 1'2- NhLI' v$y may bi§n ap c6 the dU'Q'C thay th§ bang 1 m9ch di$n r§t dO'n gian sau: Zn
u.
'
~
t;, Z1t
Hinh 2-43. M?ch c1i?n thay the c10'n gian cua may bien ap.
V&i: Zn= rn + jxn: Tong tr& ngan m9ch. rn = r1 + r'2: 0i$n tr& ngan m9ch. Xn = x1 + x'2: 0i~n khang ngan m9ch.
2.8.3. 06 thj vec tO' cua may bi~n ap
0e th§y ro quan h~ v§ tri so va g6c I$Ch pha gifra cac ILI'Q'ng v$t If trong may bi§n ap nhLI' <D, e, I, . 06ng thai de th~y ro SIJ' bi§n thien cua cac ILI'Q'ng v$t If d6 6' nhfrng ch§ do lam Vi$C khac nhau ta ve d6 thi vec tO' cua may bi§n ap.
a. 06 thj vec tO' cua may bi~n ap trong tru,cmg hQ'p tai c6 tinh ch§.t di~n cam:
Dl)'a vao cac phLI'O'ng tr1nh can bang s.d.d va s.t.d de ve:
L'1 = -E1 + i1(r1 + jx1)
·I ·I ·I I . I
U2 = E2 -I2(r2 + J.X2 . . . I
I1=Io-I2
0c;it vectO' tll' thong <Dm theo chi§u dLI'O'ng tn,.ic hoanh, dong di$n khong tai lo sinh ra Cl>m VLI'Q't tm&c mot g6c a. Cac s.d.d E1 va E/2 do <Dm sinh ra ch$m sau n6 1 g6c goO. V1 tai c6 tf nh ch§t di$n cam, dong di$n 1/ 2 ch~m sau E/ 2 mot g6c 'Ơ2 quyĐt djnh b&i di$n khang va di$n tr& cua tai va day qu§n thu c§p:
xi +xi 2 t \!f 2 = arctg 1 1 r2 +rt -; t'r. ~" e; I.I. '7 2.- ·'-JZ:ili -~,
Hinh 2-30. £)6 thj vectO' cua may bien ap.
a) Jue tai c6 tfnh ch§t c1i?n cam; b) /{Jc tai c6 tfnh ch§t c1i?n dung