Bài giảng Chương 8: Máy điện không đồng bộ

Chia sẻ: Minh Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

261
lượt xem 69
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Chương 8: Máy điện không đồng bộ giúp người học nắm được các khái niệm chung về máy điện đồng bộ, mô hình máy điện không đồng bộ ba pha, cấu tạo máy điện không đồng bộ ba pha, nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ, điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ,...Mời bạn đọc cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 8: Máy điện không đồng bộ

CHƯƠNG 8 MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. KHÁI NIỆM CHUNG • Máy điện xoay chiều làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ có tốc độ quay của rôto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường stato n1. • Làm việc ở hai chế độ động cơ điện và chế độ máy phát điện ( Thực tế thường sử dụng làm động cơ không đồng bộ) • Động cơ không đồng bộ có các loại : động cơ ba pha, hai pha và một pha.
Mô hình máy điện không đồng bộ ba pha Chế độ động cơ Chế độ máy phát
II. Cấu tạo máy điện không đồng bộ ba pha Gồm hai phần chủ yếu: 1. Phần tĩnh Stato 2. Phần quay Rôto
1. Stato Phần tĩnh gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy. Lõi thép Dây quấn Vỏ máy
Lõi thép stato: Hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 – 0,5 mm được dập rãnh bên trong, ghép lại với nhau có sơn cách điện để hạn chế dòng điện xoáy. Trong các rãnh của lõi thép dùng để đặt dây quấn stato. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy. Lá thép kỹ thuật điện Lõi thép stato của lõi thép stato
•Dây quấn stato: Làm bằng dây dẫn bọc cách điện được đặt trong các rãnh của lõi thép, dây quấn ba pha stato đặt cách nhau 120 0 điện. Dây quấn stato thường quấn hai lớp. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong ba dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay. Vỏ máy: Làm bằng nhôm ( ở máy điện nhỏ) và bằng gang hoặc thép (ở máy điện lớn), dùng để giữ chặt lõi thép và cố định máy trên bệ. Vỏ máy và nắp máy dùng để đỡ trục rôto và bảo vệ máy. Hộp nối dây Quạt làm mát Dòng khí làm mát Dây quấn stato Nắp máy Vỏ máy Chân đế
2. Rôto  Phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy. • Lõi thép Có dạng hình trụ giống như stato, gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục. • Dây quấn Dây quấn rôto phải được nối tắt lại hoặc khép kín qua điện trở. Dây quấn rôto của máy điện không đồng bộ ba pha có hai kiểu: Rôto ngắn mạch. Rôto dây quấn. Lá thép kỹ thuật điện của lõi thép rôto ngắn mạch
Rôto ngắn mạch ( Rôto lồng sóc) Rôto lồng sóc ở động cơ công suất lớn, trong các rãnh của lõi thép rôto đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng nhằm làm kín mạch rôto. (Các thanh dẫn thường đặt nghiêng làm cho rôto quay êm hơn). Động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc các thanh dẫn bằng nhôm với hai vòng ngắn mạch. Loại động cơ điện có rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ lồng sóc.
Rôto ngắn mạch ( Rôto lồng sóc) Thanh dẫn Lá thép kỹ thuật điện Vòng ngắn mạch
Rôto dây quấn Lõi thép do các lá thép kỹ thuật điện được ghép lại với nhau tạo thành các rãnh hướng trục . Trong rãnh lõi thép rôto đặt dây quấn ba pha. Loại động cơ có rôto dây quấn gọi là động cơ rôto dây quấn Lá thép kỹ thuật điện Dây quấn Vòng tiếp xúc Rôto dây quấn
• Dây quấn rôto thường nối sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng, cố định trên trục rôto và được cách điện với trục . Nhờ ba thổi chan tỳ sát vào ba vòng tiếp xúc, nhờ chổi than dây quấn rôto được nối với ba biến trở bên ngoài, để mở máy và điều chỉnh tốc độ. • Khi mở máy dây quấn rôto được nối với biến trở mở máy, đầu tiên để để biến trở lớn nhất sau đó giảm dần về không. • Khi tăng biến trở thì tốc độ quay của động cơ giảm . Chổi than Vòng tiếp xúc Biến trở
So sánh động cơ lồng sóc và rôto dây quấn • Động cơ lồng sóc là loại rất • Động cơ rôto dây quấn có phổ biến do giá thành rẻ, cấu ưu điểm về mở máy và điều tạo đơn giản, làm việc đảm chỉnh tốc độ song giá thành bảo và độ tin cậy cao. đắt và có chổi than vận hành kém tin cậy so với động cơ lồng sóc. Động cơ lồng sóc Động cơ rôto dây quấn
2. Từ trường quay của dây quấn ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha có ưu điểm lớn là tạo ra từ trường quay trong các máy điện a. Sự tạo thành từ trường quay. Trên hỡnh vẽ mặt cắt ngang của máy điện ba pha đơn giaỷn trong đó dây quấn ba pha đối xứng ở xtato AX, BY, CZ đặt trong 6 rãnh. Trục của các dây quấn lệch nhau trong không gian một góc 1200 điện. Giaỷ thiết trong dây quấn có dòng điện ba pha đối xứng chạy qua . iA = Imax sin t iB = Imax sin( t –1200) iC = Imax sin( t –2400)
Thấy rõ sự hỡnh thành từ trường, khi vẽ từ trường ta quy ước i chiều dòng điện như sau: - Dòng điện pha nào dương có chiều từ đầu đến cuối pha, đầu được ký hiệu bằng vòng tròn có dấu nhân ở giửừa , còn cuối iA iB iC ký hiệu bằng vòng tròn có dấu chấm ở giửừa  . Dòng điện pha nào âm có chiều và ký hiệu ngược lại, dấu ký hiệu bằng cuối ký hiệu bằng . wt ở thời điểm  t = 900 này, dòng điện pha A cực đại và dương, dòng điện pha B và C âm. 0 0 0 0 0 wt=90 wt= +120 90 wt= +240 90 A Z Y S N B C X
Dùng quy tắc vặn nút chai ta xác định chiều đường sức từ trường do các dòng điện sinh ra.Ta thấy từ trường tổng có một cực S và một cực N, ta gọi là từ trường một cực (p=1). Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha A là dòng điện cực đại. i iA iB iC wt 0 0 0 0 0 wt=90 wt=90 +120 wt=90 +240 A Z Y S N B C X
Thời điểm pha  t = 900 +1200 : Là thời điểm sau thời điểm đã xét ở trên một phần ba chu kỳ. ở thời điểm này dòng điện pha B cực đại và dương, các dòng điện pha A và C âm. Dùng quy tắc vặn nút chai ta xác định chiều đường sức từ trường. Ta thấy từ trường tổng đã quay đi một góc là 1200 so với thời điểm trước. Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha B là pha có dòng điện cực đại. i iA iB iC wt wt=9 0 wt=9 0 +120 wt=9 0 +240
• Thời điểm pha  t = 900 +2400 : Là thời điểm chậm sau thời điểm đầu 2/3 chu kỳ; lúc này dòng điện pha C cực đại và dương, còn dòng điện pha A và B âm. Ta thấy từ trường tổng ở thời điểm này đã quay đi một góc là 2400 so với thời điểm đầu. Trục của từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha C là pha có dòng điện cực đại. i iA iB iC wt 0 0 0 0 0 w t=9 0 wt= 90 +120 wt= 90 + 240 A N Z Y S B C X
Qua sự phân tích ở trên, ta thấy từ trường tổng của dòng điện ba pha là từ trường quay. Từ trường quay móc vòng với caỷ hai dây quấn xtato và rôto, đó là từ trường chính của máy điện, tham gia vào quá trỡnh biến đổi naờng lượng. A A A Z Y S Z N Z Y Y S N B N S C B B C C X X X Btong Bb Bc Bc Ba Btong Ba Ba Bb Bb Bc Btong
. ẸẶC ĐIỂM CỦA TỪ TRƯỜNG QUAY: -TỐC ĐỘ TỪ TRƯỜNG QUAY. TỐC ĐỘ TỪ TRƯỜNG QUAY PHỤ THUỘC VÀO TẦN SỐ DÒNG ĐIỆN XTATO F VÀ SỐ ĐÔI CỰC P. MỘT CÁCH TỔNG QUÁT, KHI TỪ TRƯỜNG QUAY CÓ P ĐÔI CỰC, TỐC ĐỘ TỪ TRƯỜNG QUAY (CÒN GỌI LÀ TỐC ĐỘ ĐỒNG BỘ) LÀ : N1 =60F/P - CHIỀU QUAY CỦA TỪ TRƯỜNG. CHIỀU QUAY CỦA TỪ TRƯỜNG PHỤ THUỘC VÀO THỨ TỰ PHA CỦA DÒNG ĐIỆN. MUỐN ĐỔI CHIỀU QUAY CỦA TỪ TRƯỜNG TA THAY ĐỔI THỨ TỰ HAI PHA VỚI NHAU.