YOMEDIA
ADSENSE
Chương 14 Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều
Thêm vào BST
Báo xấu
133
lượt xem 13
download
lượt xem 13
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Dòng điện chạy trong dây quấn của máy điện xoay chiều sẽ sinh ra từ trường dọc khe hở giữa stato và rôto. Tuỳ theo tính chất của dòng điện và loại dây quấn mà từ trường đó có thể là từ trường đập mạch hoặc trường quay.
AMBIENT/
Chủ đề:
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Lưu
Nội dung Text: Chương 14 Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều
- Ch¬ng 14 Søc tõ ®éng cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu 14.1. §¹i c¬ng Dßng ®iÖn ch¹y trong d©y quÊn cña m¸y ®iÖn xoay chiÒu sÏ sinh ra tõ trêng däc khe hë gi÷a stato vµ r«to. Tuú theo tÝnh chÊt cña dßng ®iÖn vµ lo¹i d©y quÊn mµ tõ trêng ®ã cã thÓ lµ tõ trêng ®Ëp m¹ch hoÆc trêng quay. Muèn nghiªn cøu c¸c tõ trêng cÇn ph¶i ph©n tÝch sù ph©n bè vµ tÝnh chÊt cña c¸c søc tõ ®éng (s.t.®) do dßng ®iÖn trong d©y quÊn sinh ra. §Ó ®¬n gi¶n cho viÖc ph©n tÝch, ta gi¶ thiÕt khe hë gi÷a stato vµ r«to lµ ®Òu vµ tõ trë cña thÐp kh«ng ®¸ng kÓ, nghÜa lµ µ Fe = ∞ . Trong ch¬ng nµy ta sÏ nghiªn cøu s.t.®. cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu b»ng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch vµ ph¬ng ph¸p ®å thÞ. Tríc khi ph©n tÝch sù ph©n bè vµ tÝnh chÊt cña c¸c s.t.®. do dßng ®iÖn ch¹y trong d©y dÉn sinh ra, cÇn nh¾c l¹i c¸c kh¸i niÖm vÒ s.t.®. ®Ëp m¹ch, s.t.®. quay vµ quan hÖ gi÷a hai tõ trêng ®ã. 14.1.1. BiÓu thøc cña s.t.®. ®Ëp m¹ch. BiÓu thøc cña s.t.®. ®Ëp m¹ch cã thÓ viÕt nh sau: F = Fm .sin ωt .cos α (14-1) trong ®ã: α lµ gãc trong kh«ng gian. Trong biÓu thøc trªn nÕu cho t = const th×: F = Fm1 .cos α = f (α ) (14-2) trong ®ã: Fm1 = Fm sin ωt lµ biªn ®é tøc thêi cña s.t.®. ®Ëp m¹ch. Nh vËy F ph©n bè h×nh sin F trong kh«ng gian (h×nh 14-1). T t= 4 Khi α = const , nghÜa lµ ë mét vÞ trÝ t=0 cè ®Þnh bÊt kú, th×: T t= 6 F = Fm2 .sin ωt (14-3) π α 0 trong ®ã: Fm2 = Fmcosα, vµ ë vÞ trÝ ®ã π π − trÞ sè cña F biÕn thiªn h×nh sin theo thêi 2 2 3π gian. Tõ nh÷ng nhËn xÐt trªn ta thÊy r»ng s.t.®. ®Ëp m¹ch lµ mét sãng ®øng vµ H×nh 14-1. S.t.®. ®Ëp m¹ch trong trêng hîp ®¬n gi¶n nµy, s.t.®. ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau ph©n bè h×nh sin trong kh«ng gian vµ biÕn ®æi h×nh sin theo thêi gian. 14.1.2. BiÓu thøc cña s.t.®. quay trßn víi biªn ®é kh«ng ®æi BiÓu thøc cña s.t.®. quay trßn víi biªn ®é kh«ng ®æi cã d¹ng: F = Fm .sin(ωt m α ) (14-4) 17
- ThËt vËy, gi¶ sö ta xÐt mét ®iÓm bÊt kú tïy ý cña sãng s.t.®. cã trÞ sè kh«ng ®æi th×: sin(ω t m α) = const ωt m α = const hay: LÊy vi ph©n biÓu thøc ®ã theo thêi gian, ta cã: dα = ±ω (14-5) dt §¹o hµm cña α theo t ë biÓu thøc (14-5) chÝnh lµ tèc ®é gãc quay biÓu thÞ dα > 0 øng víi sãng quay thuËn [dÊu ″-” trong biÓu thøc (14-4)], vµ b»ng rad/s. Khi dt dα < 0 øng víi sãng quay ngîc [dÊu "+" trong biÓu thøc (14-4)]. H×nh 14-2a vµ b dt cho thÊy vÞ trÝ cña c¸c sãng quay thuËn vµ ngîc ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau. F F t = T/4 t=0 t=0 t = T/4 dα 0 dt Fm Fm dt 2π α 2π α π π 0 3π 3π 0 π π 2 2 2 2 a) b) H×nh 14-2. VÞ trÝ cña sãng quay ngîc (a) vµ quay thuËn (b) ë thêi ®iÓm t = 0 vµ t = T/4 14.1.3. Quan hÖ gi÷a c¸c s.t.®. ®Ëp m¹ch vµ s.t.®. quay BiÓu thøc cña s.t.®. ®Ëp m¹ch cã thÓ viÕt: 1 1 F = Fm .sin ωt cos α = Fm sin(ωt − α ) + Fm sin(ωt + α ) (14-6a) 2 2 NghÜa lµ s.t.®. ®Ëp m¹ch lµ tæng cña hai s.t.®. quay thuËn vµ quay ngîc víi cïng mét tèc ®é gãc ω vµ cã biªn ®é b»ng mét nöa biªn ®é cña s.t.®. ®Ëp m¹ch ®ã. MÆt kh¸c, tõ biÓu thøc lîng gi¸c: Fm . sin(ωt ± α ) = Fm .sin ωt cos α ± Fm cosωt sin α π π = Fm .sin ωt cos α ± Fm .sin ωt − cos α − (14-6b) 2 2 ta thÊy s.t.®. quay lµ tæng cña hai s.t.®. ®Ëp m¹ch lÖch nhau trong kh«ng gian lµ π/2 vµ kh¸c pha nhau vÒ thêi gian lµ π/2. 18
- 14-2. søc tõ ®éng cña d©y quÊn mét pha §Ó nghiªn cøu s.t.®. cña d©y quÊn mét pha, tríc hÕt ta xÐt s.t.®. cña mét phÇn tö, sau ®ã xÐt s.t.®. cña d©y quÊn mét pha mét líp gåm cã q phÇn tö vµ cuèi cïng lµ s.t.®. cña d©y quÊn mét pha hai líp bíc ng¾n. 14.2.1. S.t.®. cña mét phÇn tö Gi¶ sö ta cã mét phÇn tö d©y quÊn gåm ws vßng d©y, bíc ®ñ (y = τ) ®Æt ë stato cña mét m¸y ®iÖn nh trªn h×nh 14-3a. Khi trong phÇn tö cã dßng ®iÖn i = 2 I sin ωt th× c¸c ®êng søc cña tõ trêng do dßng ®iÖn sinh ra sÏ ph©n bè nh c¸c ®êng nÐt ®øt. Theo ®Þnh luËt toµn phÇn dßng ®iÖn, däc theo mét ®êng søc tõ khÐp kÝn bÊt kú ta ®Òu cã thÓ viÕt: ∫ Hdl = iw s trong ®ã H lµ cêng ®é tõ trêng däc theo ®êng søc tõ. Do tõ trë cña thÐp rÊt bÐ (µFe = ∞) nªn HFe= 0 vµ cã thÓ xem s.t.®. iws chØ cÇn thiÕt ®Ó sinh ra tõ th«ng ®i qua hai lÇn khe hë kh«ng khÝ δ: H.2δ = wsi. Nh vËy s.t.®. øng víi mét khe hë kh«ng khÝ b»ng: 1 Fs = (14-7) iw s 2 vµ ®êng biÓu diÔn s.t.®. khe hë díi mét bíc cùc cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt abcd cã ®é 1 iw s và ë bíc cùc tiÕp theo lµ h×nh ch÷ nhËt dega. Quy íc ë kho¶ng cã ®êng cao 2 søc tõ híng lªn th× Fs ®îc biÓu thÞ b»ng tung ®é d¬ng (xem h×nh 14-3b). V× i = 2 I sin ωt (*) nªn s.t.®. Fs ph©n bè däc theo khe hë theo d¹ng h×nh ch÷ nhËt cã ®é cao thay ®æi vÒ trÞ sè vµ dÊu theo dßng ®iÖn xoay chiÒu i. τ/2 τ τ/2 i F b c Fs1 iWs Fs3 2 a α d δ g e a) b) H×nh 14 -3. §êng søc tõ do dßng ®iÖntrong bèi d©y bíc ®ñ sinh ra 19 (a) vµ ®êng biÓu thÞ s.t.® däc theo khe hë (b) cña m¸y ®iÖn xoay chiÒu.
- S.t.®. ph©n bè h×nh ch÷ nhËt trong kh«ng gian vµ biÕn ®æi h×nh sin theo thêi gian ®ã cã thÓ ph©n tÝch theo d·y Furiª thµnh c¸c sãng ®iÒu hoµ 1, 3, 5, 7,..., víi gèc täa ®é chän nh trªn h×nh 14-3b, ta cã: FS = FS 1 cosα + FS 3 cos 3α + ... + FSγ cos γα + ... ∑F = cos γα (14-8) Sν γ =1,3, 5 ,.. π π 22 4 ∫− π2 Fs cosναdα = γπ FS sin γ 2 FSγ = trong ®ã: (14-9) π 1 2 FS = iws = Iws sin ωt vµ 2 2 Thay gi¸ trÞ cña FSγ ë (14-9) vµo (14-8) vµ kÕt hîp víi biÓu thøc (*) ta ®îc: ∑F FS = cosνα sin ωt (14-10) Smγ γ =1, 3, 5,... π Iw 22 22 FSmγ = IwS sin ν = ± Iws = ± 0,9 s víi : (14-11) νπ νπ ν 2 C¨n cø vµo (14-10) ta thÊy s.t.®. cña mét phÇn tö bíc ®ñ cã dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y qua lµ tæng hîp cña n sãng ®Ëp m¹ch ph©n bè h×nh sin trong kh«ng gian vµ biÕn ®æi h×nh sin theo thêi gian. 14.2.2. S.t.®. cña d©y quÊn mét líp bíc ®ñ Ta h·y xÐt s.t.®. cña d©y quÊn τ τ mét líp cã q = 3 phÇn tö, mçi phÇn tö cã ws vßng d©y nh ë h×nh 14-4. 123 S.t.®. cña d©y quÊn ®ã lµ tæng s.t.®. δ cña ba phÇn tö ph©n bè h×nh ch÷ nhËt vµ lÖch nhau gãc kh«ng gian τ 2 pπ α= . NÕu ®em ph©n tÝch ba F Z sãng ch÷ nhËt ®ã theo cÊp sè Furiª 4 α th× tæng cña ba sãng ch÷ nhËt ®ã Fq1 1’ 2’ 3’ còng chÝnh lµ tæng tÊt c¶ c¸c sãng τ Fs1 ®iÒu hßa cña chóng. -π α 0 Díi ®©y ta sÏ céng c¸c sãng ®iÒu hßa cïng bËc cña c¸c s.t.®. cña ba phÇn tö, sau ®ã lÊy tæng cña c¸c s.t.®. cña ba phÇn tö, cuèi cïng lÊy tæng cña c¸c s.t.®. hîp thµnh øng víi H×nh 14-4. S.t.® cña d©y quÊn tÊt c¶ c¸c bËc ν ®Ó cã s.t.®. tæng cña mét líp bíc ®ñ cã q = 3 d©y quÊn ®ã. 20
- Víi ν =1, ta cã ba s.t.®. h×nh sin c¬ b¶n 1’, 2’, 3’ lÖch nhau vÒ kh«ng gian gãc α vµ cã thÓ biÓu thÞ ®îc b»ng ba vÐct¬ lÖch nhau gãc α nh trªn h×nh 14-5. Tæng cña ba sãng s.t.®. h×nh sin còng lµ mét sãng h×nh sin (®êng 4) vµ lµ sãng s.t.®. c¬ b¶n cña nhãm ba phÇn tö ®ã. Biªn ®é cña nã cã trÞ sè b»ng ®é dµi vect¬ tæng cña c¸c vÐc t¬ 1, 2 vµ 3 trªn h×nh 14-5. Ta cã s.t.®. c¬ b¶n cña nhãm phÇn tö: F q1 = q.k r1 Fs1 (14-12) 3 Fq1 trong ®ã kr1 lµ hÖ sè quÊn r¶i. 0 2α α 3 α qα α sin 1 2 2 kr1 = α q sin H×nh 14-5 2 Céng s.t.®. cña 3 phÇn tö Víi sãng bËc ν th× gãc lÖch gi÷a c¸c sãng s.t.®. bËc ν lµ να vµ vÐct¬ s.t.®. tæng bËc ν cã biªn ®é: Fqν = q.k rν Fsν (14-13) trong ®ã krν lµ hÖ sè quÊn r¶i ®èi víi ®iÒu hoµ bËc ν. qα sinν 2 = k rν να q sin 2 Nh vËy s.t.®. cña d©y quÊn mét líp bíc ®ñ cã thÓ biÓu thÞ nh sau: ∑ Fq = FSmγ qk rν cos γα sin ωt (14-14) γ =1, 3, 5 ,... 14.2.3. S.t.®. cña d©y quÊn mét pha hai líp bíc ng¾n S.t.®. cña d©y quÊn hai líp bíc τ τ ng¾n cã thÓ ®îc xem nh tæng s.t.®. τ cña hai d©y quÊn mét líp bíc ®ñ, τ mét ®Æt ë líp trªn vµ mét ®Æt ë líp díi nhng lÖch nhau gãc ®iÖn γ nh trªn h×nh 14-6. y = βτ (1-β )τ §èi víi sãng c¬ b¶n (ν = 1) gãc F (1-β)π = γ y Ff 1 lÖch γ = (1 - β )π, trong ®ã β = vµ τ theo h×nh 14-7 th×: α Fq1 π -π π 0 Ff 1 = 2Fq1 cos(1 − β ). = 2 Fq1kn1 2 (14- 15) H×nh 14-6. S.t.®. c¬ b¶n (ν = 1) cña trong ®ã: d©y quÊn mét pha hai líp bíc ng¾n 21
- π π kn1 = cos(1 - β ). = sin β . 2 2 Còng nh vËy ®èi víi sãng bËc ν, ta cã: π Ff v = 2Fq v cos v (1-β) = 2Fqv knv (14-16) 2 π π k nv = cos v(1 − β ) = sin vβ víi: 2 2 KÕt qña lµ s.t.®. cña d©y quÊn mét pha hai líp bíc ng¾n cã thÓ biÓu thÞ díi d¹ng: ∑ 2qk Ff = k nν FSmν cosνα sin ωt (14-17) rν ν =1, 3, 5,... Thay gi¸ trÞ cña FSmν ë (14-11) vµo (14-17) vµ chó ý r»ng trong d©y quÊn hai líp bíc ng¾n sè vßng cña mét pha W = 2pqWS, ta cã s.t.®. cña mét pha: ∑F Ff = cosνα sin ωt (14-18) fν ν =1, 3, 5,... 2 2 Wk dqν Wk dqν Ffν = I = 0,9 trong ®ã: (14-19) I . π ν .p ν .p Tõ nh÷ng biÓu thøc (14-14) vµ (14-18) & Ff 1 ta thÊy r»ng, s.t.®. cña d©y quÊn mét pha (mét líp hay hai líp) lµ tæng hîp cña mét & Fq 2 d·y c¸c sãng ®Ëp m¹ch, nghÜa lµ ph©n bè 0 (1 - β)π h×nh sin trong kh«ng gian vµ biÕn ®æi h×nh & Fq1 sin theo thêi gian víi tÇn sè b»ng tÇn sè dßng ®iÖn ch¹y trong d©y quÊn ®ã. H×nh 14-7 . Céng s.®.® c¬ b¶n (ν = 1) cña hai líp d©y quÊn mét pha. 14-3. S.t.®. cña d©y quÊn ba pha Gi¶ sö cã d©y quÊn ba pha ®Æt lÖch nhau vÒ kh«ng gian gãc dé ®iÖn lµ 2π/3 trong ®ã cã dßng ®iÖn ba pha ®èi xøng: i A = 2 I sin ωt 2π i B = 2 I sin ωt − (14-20) 3 4π iC = 2 I sin ωt − 3 Ta h·y nghiªn cøu tÝnh chÊt vµ biÓu thøc cña s.t.®. cña d©y quÊn ®ã. Nh ®· biÕt, theo biÓu thøc (14-18), s.t.®. trong mçi pha lµ mét s.t.®. ®Ëp m¹ch vµ cã thÓ biÓu thÞ nh sau: 22
- FA = Σ Ffν sin ωt cosνα ν =1, 3, 5... 2π 2π FB = Σ Ffν sin(ωt − ) cosν (α − (14-21) ) 3 3 ν =1, 3, 5... 4π 4π FC = Σ Ffν sin(ωt − ) cosν (α − ) 3 3 ν =1, 3, 5... §Ó cã s.t.®. cña d©y quÊn ba pha ta lÊy tæng cña ba s.t.®. ®Ëp m¹ch ®ã. Muèn cho viÖc nghiªn cøu ®îc dÔ dµng, ta ph©n tÝch s.t.®. bËc ν cña mçi pha thµnh hai s.t.®. quay thuËn vµ quay ngîc. Nh vËy s.t.®. tæng cña d©y quÊn ba pha lµ tæng cña tÊt c¶ c¸c s.t.®. quay thuËn vµ quay ngîc ®ã. Ta cã: Ffν sin(ωt − να ) + Ffν sin(ωt + να) 1 1 FAν = Ffν sin ωt cosνα = 2 2 2π 1 2π 2π 2π 1 2π 2π FBν = Ffν sinωt − cosν α − = Ffν sinωt − −ν α − + Ffν sinωt − +ν α − 3 3 2 3 3 2 3 3 4π 1 4π 4π 4π 1 4π 4π (14-22) FCν = Ffν sinωt − cosν α − = Ffν sinωt − −ν α − + Ffν sinωt − +ν α − 3 3 2 3 3 2 3 3 trong ®ã ν = 1, 3, 5,... cã thÓ chia thµnh ba nhãm: Nhãm 1: ν = mk = 3k (víi k = 1, 3, 5, ... th× ν = 3, 9, 15,...) Nhãm 2: ν = 2mk + 1 = 6k + 1 (víi k = 0, 1, 2, 3, ... th× ν = 1, 7, 13,...) (14-23) Nhãm 3: ν = 2mk - 1 = 6k - 1 (víi k = 1, 2, 3,...th× ν = 5,11,17, ...) Tríc hÕt xÐt tæng cña c¸c s.t.®. quay thuËn, tøc lµ tæng cña c¸c sè h¹ng thø nhÊt ë vÕ ph¶i cña c¸c biÓu thøc (14-22). C¸c s.t.®. quay thuËn cã thÓ viÕt nh sau: Ff ν Ff ν 2π sin (ωt − να ) + 0(ν − 1) FAνt = sin(ωt − να ) = 2 2 3 2π Ffν Ffν 2π 2π sin (ωt − να ) + 1(ν − 1) FBνt = sin ωt − − ν α − = (14-24) 2 3 3 2 3 4π Ffν Ff ν 4π 2π sin (ωt − να ) + 2(ν − 1) FCνt = sin ωt − − ν α − = 2 3 3 2 3 2π Tæng cña chóng lµ tæng cña nh÷ng sãng quay h×nh sin lÖch nhau gãc (ν − 1) , 3 trong ®ã ν cã trÞ sè x¸c ®Þnh theo c¸c biÓu thøc (14-23). 2π 2π 2π Víi nhãm ν = 3k ta cã: (ν − 1) = (3k − 1) = 2 kπ − . Thay vµo c¸c biÓu thøc 3 3 3 (14-24) ta thÊy, víi mçi trÞ sè cña k, ba s.t.®. ®ã lµ nh÷ng sãng h×nh sin quay cïng tèc 2π ®é vµ lÖch nhau gãc (h×nh 14-8a), do ®ã tæng cña chóng b»ng kh«ng. 3 2π 2π 4π = [(6 k − 1) − 1] Víi nhãm ν = 6k - 1 ta cã: (ν − 1) = 4 kπ − . 3 3 3 23
- Thay vµo (14-24) ta thÊy, víi mçi trÞ sè cña k, ba s.t.®. ®ã quay cïng tèc ®é vµ lÖch nhau gãc 4 π (h×nh 14-8c), do ®ã tæng cña chóng b»ng kh«ng. 3 2π 2π = [(6 k + 1) − 1] Víi nhãm ν = 6k + 1 ta cã: (ν − 1) = 4 kπ , thay vµo (14-24) ta 3 3 thÊy øng víi mçi trÞ sè cña k, ba s.t.®. ®ã lµ nh÷ng sãng quay thuËn cïng tèc ®é, trïng pha nhau (h×nh 14-8b), do ®ã tæng cña chóng b»ng: 3 ∑ Fth = Ffν sin(ωt − να ) (14-25) ν = 6 k +1 2 T¬ng tù nh vËy, ta xÐt tæng c¸c s.t.®. quay ngîc, tøc lµ tæng cña c¸c sè h¹ng thø hai ë vÕ ph¶i cña c¸c biÓu thøc (14-22), ta sÏ thÊy tæng cña c¸c s.t.®. cã ν = 3k vµ ν = 6k + 1 b»ng kh«ng. Riªng nhãm s.t.®. øng víi ν = 6k - 1 lµ trïng pha nhau nªn tæng cña chóng lµ: F fν sin (ωt + να ) 3 ∑ Fng = (14-26) ν =6 k −1 2 Nh vËy s.t.®. cña d©y quÊn ba pha lµ tæng cña c¸c sãng quay thuËn bËc ν = 6k + 1 vµ c¸c sãng quay ngîc bËc ν = 6k - 1. Biªn ®é cña s.t.®. quay bËc ν b»ng 3/2 lÇn biªn ω n ®é cña s.t.®. mét pha bËc ν. Tèc ®é gãc cña s.t.®. quay bËc ν lµ ων = hay nν = ν ν 60 f trong ®ã: n = . p Ffγ sin (ωt m γα ) 3 ∑ F(3 ) = Tæng qu¸t ta cã: (14-27) γ = 6 k ±1 2 3 2 Wk dqν Wk dqν 3 Ffν = I = 1,35 trong ®ã: (14-28) I . π ν .p ν .p 2 & FAνt FBνt FCνt & & & FAνt & FAνt 2400 2400 1200 1200 & FCνt & FCνt & & FBνt FBνt b) c) a) H×nh 14-8. C¸c s.t.®. quay thuËn bËc ν cña c¸c pha. 14-4. Søc tõ ®éng cña d©y quÊn hai pha 24
- NÕu trong d©y quÊn hai pha (m = 2) ®Æt lÖch nhau trong kh«ng gian gãc ®iÖn π/2 cã dßng ®iÖn hai pha lÖch nhau vÒ thêi gian gãc π/2 th× còng ph©n tÝch nh ®èi víi trêng hîp d©y quÊn ba pha, kÕt qu¶ ta ®îc: ∑F F( 2 ) = sin(ωt ± να ) (14-29) fν ν = 4 k ±1 w.k dqν F fν = 0,9 trong ®ã: (14-30) I νp nghÜa lµ s.t.®. cña d©y quÊn hai pha lµ tæng cña c¸c s.t.®. bËc ν = 2mk + 1 = 4k + 1 quay thuËn vµ c¸c s.t.®. bËc ν = 2mk - 1 = 4k - 1 quay ngîc. Biªn ®é cña s.t.®. quay n bËc ν b»ng biªn ®é cña s.t.®. mét pha bËc ν, tèc ®é cña s.t.®. quay bËc ν lµ nν = . ν 14-5. Ph©n tÝch s.t.®. cña d©y quÊn b»ng ph¬ng ph¸p ®å thÞ ë trªn ta ®· nghiªn cøu s.t.®. cña d©y quÊn b»ng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch vµ ®i dÕn kÕt luËn r»ng dßng ®iÖn ba pha (hoÆc hai pha) ch¹y trong d©y quÊn ba pha (hoÆc hai pha) sÏ t¹o ra s.®.®. quay. Sau ®©y ta sÏ dïng ph¬ng ph¸p ®å thÞ ®Ó chøng minh ®iÒu ®ã. §Ó ®¬n gi¶n tríc hÕt ta h·y xÐt s.t.®. sinh ra bëi dßng ®iÖn ba pha iA, iB, iC ch¹y trong d©y quÊn ba pha A - X, B - Y, C - Z cã q = 1, p = 1 nh trªn h×nh 14-9 ë nh÷ng thêi ®iÓm kh¸c nhau. Gi¶ sö ë thêi ®iÓm t = 0, dßng ®iÖn pha A lµ cùc ®¹i: iA = + Im Im cßn iB = iC = - 2 vµ gi¶ sö dßng ®iÖn ë pha A cã chiÒu tõ X ®Õn A, cßn dßng ®iÖn ë c¸c pha B vµ C cã chiÒu tõ B ®Õn Y vµ C ®Õn Z nh ký hiÖu trªn h×nh 14-9. X C t=0 Y Z B A Z B & 4 IA 1 2 3 A X & & a) IB IC τ Y C Y X C A Z B t = T/3 Z B & 2τ/3 IB 4 2 τ 2 3 1 A 3 X 25 & & I I
- C¸c s.t.®. FA, FB vµ FC cã trÞ sè tû lÖ víi dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c pha ®ã ph©n bè däc hai cùc biÓu diÔn b»ng c¸c ®êng 1, 2, 3 trªn h×nh 14-9a. Céng tung ®é cña ba ®êng biÓu diÔn ®ã ë tõng ®iÓm ta sÏ ®îc s.t.®. tæng cña d©y quÊn ba pha nh ®êng sè 4. Ta thÊy r»ng trÞ sè cùc ®¹i cña s.t.®. tæng trïng víi trôc cña pha A lµ pha cã dßng ®iÖn cùc ®¹i ë thêi ®iÓm t = 0. ë thêi ®iÓm t = T/3 th×: iB = + Im Im cßn iA = iC = - 2 LËp l¹i c¸ch vÏ trªn ta cã c¸c ®êng biÓu diÔn s.t.®. cña tõng pha vµ s.t.®. tæng nh trªn h×nh 14-9b. Ta thÊy r»ng khi dßng ®iÖn biÕn ®æi mét phÇn ba chu kú T/3 th× s.t.®. tæng cña d©y quÊn ba pha còng xª dÞch trong kh«ng gian kho¶ng c¸ch 2τ/3 vµ trÞ sè cùc ®¹i cña s.t.®. tæng ®ã trïng víi trôc cña pha B lµ pha cã dßng ®iÖn cùc ®¹i ë thêi ®iÓm t = T/3. Tõ nh÷ng kÕt qu¶ ph©n tÝch trªn ta cã thÓ ®i ®Õn nh÷ng kÕt luËn sau ®©y: 1. S.t.®. cña d©y quÊn ba pha lµ s.t.® quay. Khi dßng ®iÖn biÕn ®æi ®îc mét chu kú T th× s.t.® ®ã quay ®îc 2τ trong kh«ng gian. NÕu m¸y cã p ®«i cùc th× s.t.®. ®ã quay ®îc 1/p vßng. VËy tèc ®é quay cña s.t.®. lµ: [vg / s] [vg / ph] f 60 f n= = p p 2. Trôc cña s.t.®. tæng lu«n trïng víi trôc cña pha cã dßng ®iÖn cùc ®¹i. §Ó cã ph¬ng ph¸p tæng qu¸t vÏ ®êng ph©n bè s.t.®. tæng cña d©y quÊn khi q ≠ 1 ta nhËn xÐt r»ng, trÞ sè cña s.t.®. t¨ng tû lÖ víi phô t¶i ®êng A däc chu vi khe hë. Do d©y quÊn chØ ®Æt tËp trung trong c¸c r·nh nªn s.t.®. kh«ng thay ®æi ë kho¶ng gi÷a c¸c r·nh (trong kho¶ng ®ã ®êng ph©n bè s.t.®. song song víi trôc ngang) mµ chØ thay ®æi ë vÞ trÝ cña r·nh, tû lÖ víi tæng ®¹i sè c¸c dßng ®iÖn trong r·nh ®ã (tung ®é cña ®êng ph©n bè s.t.®. sÏ t¨ng (hoÆc gi¶m) mét ®o¹n tû lÖ víi tæng ®¹i sè c¸c dßng ®iÖn ®ã). A A C B B A A C B B Líp trªn C C Líp díi +1 +1 +1/2 +1/2 -1/2 -1/2 -1 -1 -1/2 -1/2 +1/2 +1/2 A C C B B A A C B B A C IA 26 I I
- Trôc ngang cña ®êng biÓu diÔn ®îc vÏ ë vÞ trÝ sao cho h×nh thµnh víi ®êng biÓu diÔn s.t.®. ®ã c¸c diÖn tÝch trªn vµ díi trôc ngang b»ng nhau, thÓ hiÖn r»ng tõ th«ng cña cùc N vµ cùc S ph¶i cïng mét trÞ sè. H×nh 14-10 nªu lªn thÝ dô øng dông ph¬ng ph¸p tæng qu¸t vÏ ®êng ph©n bè s.t.®. tæng ë thêi ®iÓm øng víi iA = Im cña d©y quÊn ba pha cã Z = 24; 2p = 4; y = 5τ/6 cã s¬ ®å quÊn d©y trªn h×nh 13-5. ë ®©y chØ vÏ ®êng biÓu diÔn s.t.® øng víi mét ®«i cùc cña d©y quÊn. Tr×nh tù tiÕn hµnh nh sau: 1. VÏ gi¶n ®å khai triÓn cña d©y quÊn (h×nh 13-5) vµ x¸c ®Þnh c¸c vïng pha ë líp trªn vµ líp díi cña d©y quÊn. 2. X¸c ®Þnh trÞ sè dßng ®iÖn ë c¸c pha ë thêi ®iÓm cho biÕt, sau ®ã x¸c ®Þnh trÞ sè vµ chiÒu cña dßng ®iÖn ë líp trªn vµ líp díi cña r·nh vµ tæng ®¹i sè cña dßng ®iÖn trong c¸c r·nh. 3. VÏ ®êng ph©n bè s.t.®. tû lÖ víi tæng ®¹i sè c¸c dßng ®iÖn trong r·nh. 4. X¸c ®Þnh vÞ trÝ cña trôc ngang. 14-6. §iÖn kh¸ng cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu 14.6.1. §¹i c¬ng Dßng ®iÖn m pha ch¹y trong d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu sÏ sinh ra tõ trêng quay ë khe hë gi÷a stato vµ r«to. Tõ trêng ®ã bao gåm sãng c¬ b¶n quay víi tèc ®é ®ång bé n1 vµ c¸c sãng bËc ν quay thuËn vµ quay ngîc víi tèc ®é ± n1/ν. Ngoµi ra dßng ®iÖn cña tõng pha cßn sinh ra tõ trêng xoay chiÒu ë c¸c r·nh chøa d©y quÊn ®ã. §Ó viÖc nghiªn cøu vµ tÝnh to¸n ®îc dÔ dµng, ta chia vµ xÐt tõ trêng cña d©y quÊn theo ba vïng kh«ng gian: tõ trêng ë khe hë, tõ trêng ë r·nh vµ tõ trêng ë phÇn ®Çu nèi. Tõ trêng ë khe hë lµ do c¸c s.t.®. bËc mét (c¬ b¶n) vµ bËc cao sinh ra. Khi dßng ®iÖn ba pha trong c¸c d©y quÊn lµ ®èi xøng th× biªn ®é tõ c¶m do c¸c s.t.®. ®ã sinh ra cã trÞ sè: µ0 µ 0 m 2 wk dqν Bm ν = Fν = (14-31) . . I k µ kδ δ k µ kδ δ π νp trong ®ã: kδ = B’mν/Bmν lµ hÖ sè khe hë xÐt ®Õn ¶nh hëng lµm gi¶m biªn ®é tõ c¶m do khe hë kh«ng ®Òu; 27
- B’mν - trÞ sè cùc ®¹i cña tõ c¶m kh«ng h×nh sin B’ν do khe hë kh«ng ®Òu; Bmν - biªn ®é cña sãng Bν; kµ - hÖ sè b·o hoµ cña m¹ch tõ. Sù ph©n bè tõ c¶m do s.t.®. bËc mét (ν = 1) sinh ra nh ë h×nh 14-11. C¸c ®êng søc tõ cña tõ trêng khe hë lµ nh÷ng ®êng khÐp kÝn ®i qua lâi thÐp stato vµ r«to. Tõ th«ng do tõ trêng bËc ν sinh ra cã trÞ sè: µ 0τlδ m.2 2 wk dqν Φν = Btbν τ ν lδ = (14-32) . .2I k µ kδ δ π 2 νp T¸c dông ®iÖn tõ trong m¸y ®iÖn chñ yÕu lµ do tõ th«ng Φ1 øng víi tõ trêng cña sãng c¬ b¶n bËc mét (ν = 1), cßn gäi lµ tõ thèng chÝnh. Tõ th«ng Φ1 sinh ra s.®.®. tù c¶m trong b¶n th©n d©y quÊn ®ã δ hoÆc s.®.®. hç c¶m trong d©y quÊn kh¸c, t¬ng øng sÏ cã c¸c ®iÖn kh¸ng tù c¶m x1 vµ ®iÖn kh¸ng hç τ c¶m x12. C¸c tõ trêng do sãng bËc cao ë khe hë rÊt yÕu H×nh 14-11. Sù ph©n bè tõ c¶m nªn ®îc xem nh tõ trêng t¶n cña khe hë, cßn gäi sinh ra bëi s.®.®. bËc mét lµ tõ trêng t¹p. TrÞ sè cña tõ trêng t¹p b»ng tõ trêng tæng ë khe hë trõ ®i tõ trêng chÝnh. Tõ trêng ë r·nh lµ do dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y trong c¹nh t¸c dông cña phÇn tö ®Æt trong r·nh sinh ra. Tõ trêng ë r·nh cã d¹ng nh tr×nh bµy ë h×nh 14-12, trong ®ã c¸c ®êng søc tõ ®Òu th¼ng gãc víi mÆt r·nh (do ®iÒu kiÖn µFe = ∞) vµ chñ yÕu chØ mãc vßng víi thanh dÉn ®Æt trong r·nh. H×nh d¹ng cña c¸c èng tõ hoµn toµn phô thuéc vµo d¹ng h×nh häc cña r·nh. øng víi tõ trêng ë H×nh 14-12. Tõ trêng ë r·nh r·nh cã ®iÖn kh¸ng xδr. Tõ trêng ë phÇn ®Çu nèi còng do dßng ®iÖn m pha ch¹y trong phÇn ®Çu nèi cña d©y quÊn m pha sinh ra nªn nã cã tÝnh chÊt cña tõ trêng quay. Do mét phÇn c¸c ®êng søc cña tõ trêng ®ã mãc vßng víi c¶ d©y quÊn stato vµ r«to nªn sinh ra c¶ s.®.®. tù c¶m vµ hç c¶m. Tuy nhiªn, c¸c s.®.®. nµy rÊt nhá so víi c¸c s.®.®. tù c¶m vµ hç c¶m do tõ trêng chÝnh ë khe hë kh«ng khÝ sinh ra nªn cã thÓ bá qua. §iÖn kh¸ng t¬ng øng víi tõ trêng ë phÇn ®Çu nèi lµ x®n. Trong m¸y ®iÖn xoay chiÒu, sù trao ®æi n¨ng lîng c¬ ®iÖn gi÷a stato vµ r«to chñ yÕu dùa vµo tõ trêng chÝnh cña khe hë. C¸c tõ trêng r·nh, ®Çu nèi, t¹p kh«ng tham gia trùc tiÕp vµo qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng lîng nãi trªn vµ ®îc coi lµ tõ trêng t¶n, c¸c ®iÖn kh¸ng t¬ng øng gäi lµ ®iÖn kh¸ng t¶n. Khi thiÕt kÕ m¸y ®iÖn kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i t×m c¸ch gi¶m c¸c ®iÖn kh¸ng t¶n ®Õn trÞ sè cùc tiÓu mµ chØ giíi h¹n chóng trong mét ph¹m vi cho phÐp, ®¶m b¶o tÝnh n¨ng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y. 14.6.2. §iÖn kh¸ng chÝnh cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu 28
- Tõ th«ng chÝnh ë khe hë Φ 1 sÏ c¶m øng trong b¶n th©n d©y quÊn 1 cã sè vßng d©y w1 mét s.®.®. tù c¶m E1. Theo c«ng thøc (13-11), s.®.®. ®ã cã trÞ sè: E1 = π 2 fw1k dq1Φ 1 KÕt hîp víi c«ng thøc (14-32) víi ν = 1, ta cã: 4m1 f µ 0τlδ w1 k dq1 22 E1 = (14-33) I1 π k µ kδ δ p §iÖn kh¸ng chÝnh cña d©y quÊn cã trÞ sè: E1 4 m1 f µ 0τlδ w1 k dq1 22 x1 = = (14-34) π k µ kδ δ I1 p S.®.®. hç c¶m trong d©y quÊn 2 cã sè vßng d©y w2 do tõ th«ng chÝnh Φ1 sinh ra cã trÞ sè nh sau: 4m 2 f µ 0τlδ w1 k dq1 w2 k dq 2 E12 = π 2 fw2 k dq 2 Φ 1 = (14-35) I1 π k µ kδ δ p vµ ®iÖn kh¸ng hç c¶m chÝnh t¬ng øng lµ: 4m2 f µ 0τlδ w1 k dq1 w2 k dq 2 x12 = (14-36) π k µ kδ δ p Nh vËy, c¸c ®iÖn kh¸ng tù c¶m vµ hç c¶m tû lÖ thuËn víi b×nh ph¬ng cña sè vßng d©y (w2) vµ tû lÖ nghÞch víi khe hë δ. 14.6.3. §iÖn kh¸ng t¶n cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu 1. §iÖn kh¸ng t¶n ë r·nh Ta xÐt trêng hîp r·nh cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt, kÝch thíc nh trªn h×nh 14-13, trong ®ã ®Æt mét c¹nh t¸c dông cña mét phÇn tö cã ws vßng d©y. Dßng ®iÖn i ch¹y trong c¹nh t¸c dông sÏ sinh ra tõ trêng cã c¸c ®êng søc th¼ng gãc víi v¸ch r·nh. V× ®iÖn kh¸ng t¶n x = ω L = ω ψ/i nªn ®Ó t×m trÞ sè cña x tríc hÕt cÇn tÝnh toµn bé tõ th«ng mãc vßng ψ víi c¸c thanh dÉn cña c¹nh t¸c dông ®ã. x Trong khu vùc r·nh thuéc ph¹m vi ®é cao h1, mét ®êng søc tõ c¸ch ®¸y mét kho¶ng x sÏ mãc dx h2 x vßng víi sè vßng d©y ws vµ sè ampe thanh dÉn h1 dx x ws i . øng dông xuyªn qua ®êng søc tõ ®ã b»ng h1 h1 x ®Þnh luËt toµn dßng ®iÖn cho ®êng tõ lùc ®ã víi ®iÒu kiÖn: B x1 x br = ws i b µ0 h1 H×nh 14-13. TÝnh to¸n tõ trêng t¶n ë r·nh 29
- µ0 x Bx1 = hay (14-37) ws i br h1 Trong khu vùc r·nh øng víi h2 ta cã: µ0 Bx 2 = (14-38) ws i br Tõ th«ng cña ®¬n vÞ èng tõ cã tiÕt diÖn lδdx ë c¸c khu vùc 1 vµ 2 b»ng: dΦx1 = Bx1lδ.dx; dΦx2 = Bx2lδdx trong ®ã lδ lµ chiÒu dµi tÝnh to¸n cña r·nh. Tõ th«ng mãc vßng t¬ng øng lµ: x x d Ψ x1 = ws dΦ x1 = ws B x1lδ dx (14-39) h1 h1 dΨx 2 = ws dΦ x 2 = ws B x 2 lδ dx Toµn bé tõ th«ng mãc vßng víi c¹nh t¸c dông ®Æt trong r·nh cã trÞ sè: x = h1 x = h1 + h2 ∫ dΨ ∫ dΨ Ψr = + = µ 0 ws2 ilδ λr (14-40) x1 x2 x =0 x = h1 h1 h2 λr = + trong ®ã: (14-41) 3br br λr ®îc gäi lµ suÊt dÉn tõ t¶n t¬ng ®èi cña r·nh, lµ tõ th«ng t¶n mãc vßng trªn mét ®¬n vÞ dµi cña r·nh trong cã ®Æt mét vßng d©y vµ dßng ®iÖn ch¹y qua lµ mét ampe. Tõ biÓu thøc (14-41) ta thÊy, nÕu r·nh cµng hÑp vµ s©u th× λr cµnh lín. Th«ng thêng λr = 1,0 ÷ 4,0. C¸ch tÝnh λr cña c¸c r·nh cã h×nh d¹ng kh¸c còng t¬ng tù vµ cã thÓ t×m thÊy ë gi¸o tr×nh “ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn”. 2 pq V× mét nh¸nh song song cña d©y quÊn mét líp cã c¹nh phÇn tö hoÆc a pqws w= vßng d©y, trong ®ã a lµ sè m¹ch nh¸nh song song, nªn hÖ sè tõ c¶m cña mét a nh¸nh song song b»ng: 2 pq Ψr Lrn = (14-42) ai vµ ®iÖn kh¸nh t¶n ë r·nh cña mét nh¸nh song song b»ng: pq Ψr x rn = 2πfLrn = 4πf (14-43) ai Thay trÞ sè ψr ë (14-40) vµo (14-43) vµ chó ý r»ng nÕu d©y quÊn cã a nh¸nh song song th× ®iÖn kh¸ng t¶n gi¶m ®i a lÇn, ta cã kÕt qu¶ cuèi cïng: w2 x r = 4πµ 0 f lδ λ r (14-44) pq 30
- BiÓu thøc (14-43) còng øng dông ®îc cho d©y quÊn hai líp. 2. §iÖn kh¸ng t¶n ë ®Çu nèi Dßng ®iÖn nhiÒu pha sinh ra ë phÇn ®Çu nèi tõ trêng quay gåm cã sãng c¬ b¶n vµ sãng bËc cao. C¸c tõ trêng ®ã còng sinh ra c¸c s.®.®. tù c¶m vµ hç c¶m trong c¸c d©y quÊn. Do h×nh d¸ng uèn cong cña phÇn ®Çu nèi nªn tõ trêng ë khu vùc nµy ph©n bè kh«ng ®Òu trong kh«ng gian vµ biÓu thøc gi¶i tÝch cña ®iÖn kh¸ng dùa vµo kÕt qu¶ nghiªn cøu theo lý thuyÕt cña trêng ®iÖn tõ ë ®ã rÊt phøc t¹p. Trong thùc tÕ, khi thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n ngêi ta thêng dïng c«ng thøc kinh nghiÖm t¬ng tù nh biÓu thøc (14-44), trong ®ã λr ®îc thay b»ng suÊt dÉn tõ t¬ng ®èi cña phÇn ®Çu nèi λ®n. §èi víi d©y quÊn hai líp bíc ng¾n th×: q λ dn = 0,34 (l dn − 0,64βτ )k n (14-45) 2 lδ trong ®ã: l®n - chiÒu dµi trung b×nh cña phÇn ®Çu nèi cña mét nöa vßng d©y. 3. §iÖn kh¸ng t¶n t¹p Nh ®· tr×nh bµy ë trªn, c¸c tõ trêng bËc cao ë khe hë kh«ng trùc tiÕp tham gia vµo qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng lîng vµ ®îc xem nh lµ mét bé phËn cña tõ trêng t¶n. Nh vËy ®iÖn kh¸ng t¶n t¹p t¬ng øng lµ tæng cña c¸c ®iÖn kh¸ng tù c¶m cña tÊt c¶ c¸c sãng bËc ν øng víi ν ≠ 1. Trªn c¬ së t¬ng tù biÓu thøc (14-34), ta cã: 4mf µ 0τlδ w 2 2 k dqν E xt = ∑ ν = ∑ν (14-46) π k µ kδ δ p 2 ν ≠1 I ν ≠1 Tû sè kt gi÷a xt vµ x1 ®îc gäi lµ hÖ sè t¶n tõ t¹p. 2 k dqν xt 1 =2∑ 2 kt = (14-47) x1 k dq1 ν ≠1 ν §èi víi d©y quÊn hai líp, kt phô thuéc vµo β vµ q vµ cã trÞ sè nh trªn h×nh 14-14. §èi víi d©y quÊn lång sãc kdq1 = kdqν = 1, nªn tõ biÓu thøc (14-47) vµ (13-17) ta cã: 1 1 ∑ kt = + (14-48) [ ] Z Z k ( 2 + 1) 2 k ( 2 − 1) 2 k =1, 2 , 3... p p 1 pπ 2 Z2 ) . LÊy thÝ dô, nÕu Z2/p = 10 th× kt ≈ 0,0328. > 3 th× k t ≈ ( Khi p 3 Z2 Nh÷ng nghiªn cøu tû mØ cho biÕt, do λ ¶nh hëng cña r·nh mµ trÞ sè cña kt gi¶m 0,30 ®i kh¸ nhiÒu. Ngoµi ra, c¸c tõ trêng bËc cao cña stato sÏ sinh ra c¸c s.®.®. ë c¸c 0,26 q=2 d©y quÊn vµ lâi thÐp r«to. Dßng ®iÖn do 0,22 c¸c s.®.®. nµy sinh ra sÏ t¹o nªn c¸c tõ 0,014 trêng lµm yÕu hoÆc triÖt tiªu mét phÇn 0,012 q=3 c¸c tõ trêng bËc cao ®· sinh ra chóng. 0,010 31 0,008 q= 4 0,006
- KÕt qu¶ lµ trÞ sè cña kt sÏ nhá h¬n c¸c trÞ sè tÝnh ®îc theo biÓu thøc (14-48). Sau khi biÕt ®îc kt cã thÓ tÝnh ®îc ®iÖn kh¸ng t¶n t¹p theo biÓu thøc: xt = kt.x1 (14- 49) BiÓu thøc xt còng cã d¹ng cña biÓu thøc (14-44) nÕu thay λr b»ng suÊt dÉn tõ t¶n t¹p λt. Ta cã: xt λt = (14-50) w2 4 µ 0 πf lδ pq Thay trÞ sè cña xt theo (14-49) vµo (14-50) trong ®ã x1 tÝnh theo (14-34), ta ®îc: mqk dq1τ 2 λt = (14-51) kt π 2 k µ kδ δ 4. TrÞ sè ®iÖn kh¸ng t¶n xσ cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu TrÞ sè ®iÖn kh¸ng t¶n xσ lµ tæng sè cña c¸c ®iÖn kh¸ng t¶n ë r·nh, ë phÇn ®Çu nèi vµ ®iÖn kh¸ng t¶n t¹p, nghÜa lµ: w2 xσ = xr + x®n + xt = 4πµ0f lδ (λ r + λdn + λt ) (14-52) pq So s¸nh c¸c thµnh phÇn cña xσ ta thÊy, trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé, c¸c ®iÖn kh¸ng t¶n r·nh, ®Çu nèi vµ t¹p cã trÞ sè gÇn b»ng nhau. Trong m¸y ®iÖn ®ång bé do khe hë δ lín, ngoµi ra víi m¸y ®iÖn tuabin h¬i, do q = 5 ÷ 12 nªn ®iÖn kh¸ng t¶n t¹p nhá h¬n c¸c ®iÖn kh¸ng t¶n r·nh vµ ®Çu nèi. Th«ng thêng ®èi víi m¸y ®iÖn ®ång bé xσ = 0,08 ÷ 0,2, ®èi víi m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé xσ = 0,1. CÇn chó ý thªm r»ng, trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh thêng cña m¸y ®iÖn th× xσ lµ h»ng sè v× tõ th«ng cña tõ trêng t¶n kh«ng lín vµ m¹ch tõ cña tõ trêng t¶n kh«ng bÞ b·o hoµ. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch, tõ th«ng t¶n rÊt lín khiÕn cho vïng r¨ng cña lâi thÐp bÞ b·o hoµ rÊt m¹nh, kÕt qu¶ lµ trÞ sè cña xσ bÞ gi¶m ®i kho¶ng 15 ÷ 30%. C©u hái 1. Ph©n biÖt s.t.®. ®Ëp m¹ch vµ s.t.®. quay. S.t ®. trong m.b.a kh¸c c¸c s.t.®. ®ã nh thÕ nµo? 2. Ph©n tÝch c¸c s.t.®. cña d©y quÊn mét pha quÊn r¶i, bíc ng¾n. BiÓu thøc vµ tÝnh chÊt cña s.t.®. ®ã? 3. Ph©n tÝch s.t.®. cña d©y quÊn ba pha quÊn r¶i, bíc ng¾n. BiÓu thøc vµ tÝnh chÊt cña s.t.®. ®ã? 32
- 4. T¸c dông cña bíc ng¾n, quÊn r¶i ®èi víi c¸c s.t.®. 5. §Æt ®iÖn ¸p xoay chiÒu ba pha vµo d©y quÊn ba pha. Gi¶ sö mét pha bÞ ®øt th× s.t.®. cña d©y quÊn thuéc lo¹i s.t.®. nµo? 6. C¸c ®iÖn kh¸ng chÝnh cña d©y quÊn m¸y ®iÖn xoay chiÒu: biÓu thøc vµ ý nghÜa cña chóng? 7. KÝch thíc cña r·nh cã ¶nh hëng nh thÕ nµo ®èi víi ®iÖn kh¸ng t¶n ë r·nh? Muèn t¨ng ®iÖn kh¸nh t¶n cña r·nh ph¶i lµm thÕ nµo? Bµi tËp 1. Cho mét m¸y ph¸t ®iÖn ba pha cã tèc ®é quay n = 75 vg/ph, d©y quÊn mét líp, dßng ®iÖn ®i qua mçi phÇn tö I = 230 A (trÞ sè hiÖu dông), sè r·nh phÇn tÜnh Z = 480, trong mçi r·nh cã 8 thanh dÉn, tÇn sè f = 50 Hz. TÝnh: a) Biªn ®é cña c¸c sãng ®iÒu hoµ s.t.®. bËc 1, 3, 5 cña mçi phÇn tö khi i = Im. b) Biªn ®é cña c¸c s.t.®. bËc 1, 3, 5 cña d©y quÊn mçi pha §¸p sè: a) Fs1,3,5 = 1656, 552, 331,2 A; b) Fq1,3,5 = 3200, 1066,4; 640 A. 2. Cho m¸y ph¸t ®iÖn ba pha mçi cùc A cã 12 r·nh, d©y quÊn hai líp, bíc d©y 10 A quÊn lµ 10 r·nh, mçi phÇn tö cã 4 vßng d©y. H·y tÝnh biªn ®é s.t.®. c¬ b¶n khi cã dßng ®iÖn xoay chiÒu 10 A ch¹y qua nh 10 A trªn h×nh vÏ (pha C hë m¹ch). BiÕt r»ng C B m¸y cã p = 1. §¸p sè: F = 23 A 3. VÏ ®êng biÓu diÔn s.t.®. cña d©y quÊn ba pha mét líp víi Z = 24; 2p = 4 ë thêi ®iÓm øng víi iA = Im. 4. VÏ ®êng biÓu diÔn s.t.®. cña d©y quÊn ba pha mét líp víi Z = 24; 2p = 4 ë thêi ®iÓm øng víi iA = Im. 5. VÏ ®êng biÓu diÔn s.t.®. cña d©y quÊn ba pha hai líp quÊn xÕp víi Z = 15; 2p = 4 ë thêi ®iÓm øng víi iA = Im. 33
ADSENSE
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
AANETWORK
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn
Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.
