intTypePromotion=1
ADSENSE

Chương 16: Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ

Chia sẻ: Nguyenvan Do | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

259
lượt xem
90
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bình thường khi làm việc, dây quấn rôtô của máy điện không đồng bộ được nối ngắn mạch và máy quay với tốc độ nào đó (n3 #0). Nhưng có một số quan hệ mà khi rôto đứng yên (n=0) vẫn tồn tại và qua trạng thái đó có thể hiểu một cách dễ dàng hơn nguyên lí làm việc của máy điện không đồng bộ. Vì vậy trước hết ta sẽ nghiên cứu trường hợp rôto đứng yên.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chương 16: Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ

  1. Ch­¬ng 16 Quan hÖ ®iÖn tõ trong m¸y ®iÖn K§B 16-1. §¹i c­¬ng Nãi chung trªn stato cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã d©y quÊn m1 pha (th­êng m1 = 3), trªn r«to cã d©y quÊn m2 pha (m2 = 3 ®èi víi ®éng c¬ r«to d©y quÊn, cßn ®èi víi ®éng c¬ r«to lång sãc m2 > 3 - d©y quÊn nhiÒu pha). Nh­ vËy trong m¸y cã hai m¹ch ®iÖn kh«ng nèi víi nhau vµ gi÷a chóng chØ cã sù liªn hÖ vÒ c¶m øng tõ. Khi m¸y lµm viÖc b×nh th­êng, trªn d©y quÊn stato cã tõ th«ng t¶n vµ t­¬ng øng cã ®iÖn kh¸ng t¶n, trªn d©y quÊn r«to còng vËy vµ gi÷a hai d©y quÊn cã sù hç c¶m. V× vËy ta cã thÓ coi m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé nh­ mét m¸y biÕn ¸p mµ d©y quÊn stato lµ d©y quÊn s¬ cÊp, d©y quÊn r«to lµ d©y quÊn thø cÊp, sù liªn hÖ gi÷a hai m¹ch ®iÖn s¬ vµ thø lµ th«ng qua tõ tr­êng quay (ë m¸y biÕn ¸p lµ tõ tr­êng xoay chiÒu). Do ®ã cã thÓ dïng c¸ch ph©n tÝch kiÓu m¸y biÕn ¸p ®Ó nghiªn cøu nguyªn lý lµm viÖc c¬ b¶n cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé nh­: thiÕt lËp c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n, m¹ch ®iÖn thay thÕ, ®å thÞ vÐct¬, ... vµ phÇn nµo sö dông nh÷ng kÕt qu¶ ®¹t ®­îc khi ph©n tÝch m.b.a. CÇn chó ý lµ khi ph©n tÝch nguyªn lý lµm viÖc c¬ b¶n cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé, ta chØ xÐt ®Õn t¸c dông cña sãng c¬ b¶n mµ kh«ng xÐt ®Õn t¸c dông cña sãng bËc cao v× t¸c dông cña chóng lµ thø yÕu. 16-2. m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm viÖc khi r«to ®øng yªn B×nh th­êng khi lµm viÖc, d©y quÊn r«to cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ®­îc nèi ng¾n m¹ch vµ m¸y quay víi tèc ®é nµo ®ã (n ≠ 0). Nh­ng cã mét sè quan hÖ mµ khi r«to ®øng yªn (n = 0) vÉn tån t¹i vµ qua tr¹ng th¸i ®ã cã thÓ hiÓu mét c¸ch dÔ dµng h¬n nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. V× vËy tr­íc hÕt ta sÏ nghiªn cøu tr­êng hîp r«to ®øng yªn. Thùc ra cã thÓ coi ®éng c¬ ®iÖn lóc më m¸y n»m trong tr­êng hîp nµy. 16.2.1. C¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n §Æt mét ®iÖn ¸p U1 cã tÇn sè f1 vµo d©y quÊn stato, trong d©y quÊn stato sÏ cã dßng ®iÖn I1 tÇn sè f1; trong d©y quÊn r«to cã dßng ®iÖn I2 tÇn sè còng lµ f1. Dßng ®iÖn I1 vµ I2 sinh ra c¸c s.t.®. quay F1 vµ F2 cã trÞ sè (nh­ ®· biÕn ë phÇn thø ba, ch­¬ng 14):  m1 2 W1 k dq1 F1 = I1   π P (16-1)  m2 2 W2 k dq 2  F2 = I2  π  P trong ®ã: m1, m2 lµ sè pha cña d©y quÊn stato vµ r«to; p - sè ®«i cùc; 42 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  2. W1, W2, kdq1, kdq2 lµ sè vßng d©y nèi tiÕp trªn mét pha vµ hÖ sè d©y quÊn cña stato, r«to. 60 f1 Hai s.t.®. nµy cïng quay víi tèc ®é ®ång bé n1 = vµ t¸c dông víi nhau ®Ó sinh P ra s.t.®. tæng trong khe hë F0. V× vËy ph­¬ng tr×nh c©n b»ng s.t.®. cã thÓ viÕt: & & & F1 + F2 = F0 & & & F1 = F0 + ( − F2 ) hay (16-2) & Còng gièng nh­ c¸ch ph©n tÝch m.b.a, ë ®©y cã thÓ coi nh­ dßng ®iÖn stato I1 gåm m 2 W1 k dq1 & & & hai thµnh phÇn: mét thµnh phÇn I 0 t¹o nªn s.t.®. F0 = 1 I 0 vµ mét thµnh phÇn π P 2 W1 k dq1 m 2 W2 k dq 2 & m1 &, & &, & lµ ( − I 2 ) t¹o nªn s.t.®. (− F2 ' ) = − I 2 ®Ó bï l¹i s.t.®. F2 = 2 I 2 cña π π P P dßng ®iÖn thø cÊp I&2 . Nh­ vËy ta cã: & & & I1 = I 0 + ( − I 2 ' ) && & I1 + I 2 ' = I 0 (16-3) So s¸nh s.t.®. F2 do dßng ®iÖn I&2 cña r«to vµ thµnh phÇn F2 ' cña dßng ®iÖn stato I2' & & & ta cã: m2 2 W2 k dq 2 & m 2 W1 k dq1 & I2 = 1 I2' π π P P Tõ ®ã t×m ®­îc tû sè biÕn ®æi dßng ®iÖn & mW k I2 ki = = 1 1 dq1 (16-4) & ' mW k I2 2 2 dq 2 Dßng ®iÖn quy ®æi cña r«to sang stato b»ng: & I & I2 ' = 2 ki Tõ th«ng chÝnh Φ do s.t.®. F0 sinh ra trong khe hë quÐt qua hai d©y quÊn stato vµ r«to vµ c¶m øng trong ®ã c¸c s.®.®. cã trÞ sè b»ng: E1 = 4,44 f1W1kdq1φ   (16-5)  E2 = 4,44 f 2W2 kdq 2φ   Khi r«to ®øng yªn f2 = f1 nªn tû sè biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé b»ng: E1 W1k dq1 ke = = (16-6) E2 W2 k dq 2 Quy ®æi s.®.®. r«to sang stato ta ®­îc: E1 = E2’ = keE2 43 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  3. Do d©y quÊn stato cã tõ th«ng t¶n lµ Φ б1 nªn trong d©y quÊn stato sÏ c¶m øng s.®.®. t¶n Eσ 1 = − JI&1 x1 , trong ®ã x1 lµ ®iÖn kh¸ng t¶n cña d©y quÊn stato. NÕu xÐt c¶ ®iÖn ¸p & & r¬i trªn ®iÖn trë r1 cña d©y quÊn stato lµ I1r1 th× ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trong m¹ch ®iÖn stato nh­ sau: & & & & && && U1 = −( E1 + Eσ 1 ) + I1r1 = − E1 + I1 (r1 + jx1 ) = − E1 + I1Z1 (16-7) trong ®ã Z1 = r1 + jx1 lµ tæng trë cña d©y quÊn stato. Trong d©y quÊn r«to còng vËy, do d©y quÊn r«to ng¾n m¹ch nªn ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trong m¹ch ®iÖn r«to nh­ sau: & & & & O = − E2 + I 2 (r2 + jx2 ) = − E2 + I 2 Z 2 (16-8) trong ®ã: r2 - ®iÖn trë r«to bao gåm c¶ ®iÖn trë phô m¾c vµo nÕu cã; x2 - ®iÖn kh¸ng t¶n trªn d©y quÊn r«to; Z2 = r2 + jx2 - tæng trë cña d©y quÊn r«to. Còng gièng nh­ ë m.b.a, ta cã thÓ viÕt: & & & − E1 = I 0 Z m = I 0 ( rm + jxm ) (16-9) & & I 0 - dßng ®iÖn tõ ho¸ sinh ra søc tõ ®éng F0 ; rm - ®iÖn trë tõ ho¸ ®Æc tr­ng cho tæn hao s¾t; xm - ®iÖn kh¸ng tõ ho¸ biÓu thÞ sù hç c¶m gi÷a stato vµ r«to. Muèn quy ®æi ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng r«to sang bªn stato ph¶i ¸p dông nguyªn t¾c tæn hao kh«ng ®æi vµ gãc pha gi÷a E2 vµ I2 kh«ng ®æi. Khi quy ®æi r2 ta cã: m2 I 2 r2 = m1 I 22 r2, 2 2 , Tõ ®ã ta ®­îc: 2 m  mW k  2 m I  r = 2  2  r2 = 2  1 1 dq 1  r2 '  I'  m1  m2W2 k dq 2  2 m1  2    r2’ = kiker2 = kr2 (16-10) Khi quy ®æi x2 ta cã: ' x2 x2 tgΨ2 = =' r2 r2 r2 x2 = x2 = kx2 vµ ta ®­îc (16-11) ' r2' Z,2 = r2’ +jx2’ = k(r2 + jx2) = kZ2 Tæng trë trong ®ã k = ki.ke lµ hÖ sè quy ®æi ®iÖn trë, ®iÖn kh¸ng vµ tæng trë. 44 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  4. Chó ý: Khi viÕt ph­¬ng tr×nh trªn ta coi nh­ trôc d©y quÊn stato vµ r«to cïng pha trïng nhau (h×nh 16-1a). Tr­êng hîp chung, gi¶ sö d©y quÊn r«to lÖch víi d©y quÊn stato mét gãc kh«ng gian β theo chiÒu cña tõ tr­êng quay (h×nh 16-1b) th× khi tõ tr­êng quay quÐt qua c¸c d©y quÊn, ta cã: 1& & E2 = E1e − jβ ke & & E 1E & I 2 = 2 = . 1 e − jβ vµ z2 k e z 2 Ta thÊy khi d©y quÊn r«to dÞch pha tr­íc d©y quÊn stato mét gãc kh«ng gian β th× s.®.®. vµ dßng ®iÖn cña nã chËm sau mét gãc pha β vÒ thêi gian so víi khi hai d©y quÊn cïng pha cã trôc trïng nhau. Trong tr­êng hîp ®ã, biªn H×nh 16-1: S¬ ®å m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã ®é cña s.t.®. quay F2 do trôc d©y quÊn stato vµ r«to trïng pha nhau (a) dßng ®iÖn cña r«to I2 sinh vµ lÖch pha nhau mét gãc β (b) ra sÏ ®¹t tíi vÞ trÝ trïng víi trôc pha cña d©y quÊn r«to (thÝ dô pha a) chËm mét kho¶ng thêi gian øng víi thêi gian cÇn thiÕt ®Ó F2 quay ®i mét gãc β. V× ë ®©y (h×nh 16-1b) trôc pha a cña r«to ®· cã vÞ trÝ v­ît tr­íc trôc pha A cña stato mét gãc β, nªn s.t.®. F2 cã vÞ trÝ t­¬ng ®èi so víi s.t.®. F1 hoµn toµn gièng nh­ khi trôc hai d©y quÊn stato vµ r«to trïng nhau nh­ ®· xÐt ë tr­êng hîp cña h×nh 16-1a. KÕt qu¶ lµ s.t.®. tæng F0 vµ tõ th«ng t­¬ng øng sÏ kh«ng ®æi, do ®ã trÞ sè cña s.®.®, ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn ®Òu kh«ng thay ®æi. Tõ ph©n tÝch trªn ta rót ra kÕt luËn lµ: ë mét thêi ®iÓm nhÊt ®Þnh, trôc s.t.®. cña r«to so víi vÞ trÝ cña d©y quÊn stato vÉn kh«ng thay ®æi dï d©y quÊn r«to ë vÞ trÝ bÊt kú. Do ®ã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.t.®. (16-2) viÕt ë trªn vÉn ®óng. Khi trôc cña d©y quÊn r«to lÖch víi trôc cña d©y quÊn stato cïng pha th× chØ cã s.®.®. vµ dßng ®iÖn lÖch ®i mét gãc pha. Nh­ng v× chóng ta chØ cÇn gi¶i ra dßng ®iÖn vµ s.®.®. cña stato, cßn r«to chØ t¸c dông lªn stato th«ng qua s.t.®. cña nã, cho nªn khi β = 0 hay β ≠ 0 ta coi nh­ ë bªn stato kh«ng cã g× thay ®æi, v× vËy dïng tr­êng hîp β = 0 ®Ó lËp quan hÖ gi÷a stato vµ r«to. Nh­ vËy cã thÓ tr¸nh sù phøc t¹p khi xÐt thªm gãc β. Tãm l¹i c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n ®Æc tr­ng cho t×nh tr¹ng lµm viÖc ng¾n m¹ch cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé (r«to ®øng yªn) khi quy ®æi sang stato bao gåm: & && &&  U1 = − E1 + I1 (r1 + jx1 ) = − E1 + I1 z1  && && O = − E '+ I ' (r '+ jx ' ) = − E '+ I ' z 2 ' 2 2 2 2 2 2  &' & E2 = E1 (16-12)   & &' & I1 + I 2 = I 0   & & & − E1 = I 0 (rm + jxm ) = I 0 zm  45 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  5. 16.2.2. §å thÞ vect¬ vµ m¹ch ®iÖn thay thÕ Dùa vµo c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n (16-12) ta vÏ ®­îc ®å thÞ vect¬ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi r«to ®øng yªn nh­ ë h×nh 16-2. Khi r«to ®øng yªn mµ d©y quÊn r«to nèi ng¾n m¹ch, nÕu muèn giíi h¹n c¸c dßng ®iÖn I1 vµ I2 trong d©y quÊn stato vµ r«to ®Õn c¸c trÞ sè ®Þnh møc th× còng nh­ ë m.b.a. khi ng¾n m¹ch cÇn gi¶m thÊp ®iÖn ¸p ®Æt & jx1 I 1 vµo. §iÖn ¸p ®ã (gäi lµ ®iÖn ¸p ng¾n & m¹ch) vµo kho¶ng (15 ÷ 25)%U®m. Còng U1 do ®ã mµ s.®.®. E1 trong m¸y nhá ®i rÊt nhiÒu vµ tõ c«ng thøc (16-5) ta thÊy tõ & th«ng chÝnh trong m¸y rÊt nhá, nghÜa lµ r1 I1 s.t.®. tõ ho¸ F0 rÊt nhá so víi F1 vµ F2, do ′ &′ − jx 2 I 2 & ®ã ph­¬ng tr×nh (16-2) cã thÓ bá qua F0 . &′ −I2 & I1 & − E1 Lóc ®ã ta cã: &′ −r2′I 2 && & F1 + F2 = F0 ≈ 0 & &, I1 + I 2 ≈ 0 hay (16-13) & & Φ I0 Thay (16-13) vµo ph­¬ng tr×nh thø t­ cña (16-12) cã thÓ tÝnh ®­îc dÔ dµng dßng H×nh 16-2: §å thÞ vÐct¬ cña m¸y ®iÖn & kh«ng ®ång bé khi r«to ®øng yªn . ®iÖn stato I1 : & & U1 U & I1 = =1 x1 r1 z1 + z2 z n r,2 x2 ' ' trong ®ã Zn = Z1 + Z2’ I 1 ≈ − I&2 & ′ = (r1 + r2’) + j(x1 + x2’) U1 = rn + jxn lµ tæng trë ng¾n m¹ch cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. Khi U1 = U®m th× I1 lóc ®ã chÝnh lµ H×nh 16-3 : M¹ch ®iÖn thay thÕ cña m¸y dßng ®iÖn më m¸y. ®iÖn kh«ng ®ång bé khi r«to ®øng yªn M¹ch ®iÖn thay thÕ nh­ h×nh 16-3. 16-3. M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm viÖc khi r«to quay Khi r«to quay th× trÞ sè tÇn sè s.®.®. vµ dßng ®iÖn cña r«to thay ®æi, ®iÒu ®ã ¶nh h­ëng lín ®Õn sù lµm viÖc cña m¸y ®iÖn, nh­ng nã kh«ng lµm thay ®æi quy luËt vµ quan hÖ vÒ ®iÖn tõ khi r«to ®øng yªn. §iÒu nµy cÇn chó ý khi nghiªn cøu sau nµy. 16.3.1. C¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi lµm viÖc th× d©y quÊn r«to nhÊt ®Þnh ph¶i kÝn m¹ch vµ th­êng lµ ng¾n m¹ch. Nèi d©y quÊn stato víi nguån ®iÖn ba pha th× trong d©y quÊn cã dßng ®iÖn I1, do ®ã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trªn d©y quÊn stato vÉn nh­ cò. & && && U1 = − E1 + I1 (r1 + jx1 ) = − E1 + I1Z1 (16-14) 46 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  6. Tõ tr­êng khe hë sinh ra F1 quay víi tèc ®é ®ång bé n1. NÕu r«to quay víi tèc ®é n theo chiÒu quay cña tõ tr­êng quay th× tèc ®é t­¬ng ®èi gi÷a tõ tr­êng quay víi d©y quÊn r«to lµ n2 = n1 - n, lóc ®ã tÇn sè s.®.®. vµ dßng ®iÖn trong d©y quÊn r«to sÏ lµ: pn2 n1 − n n1 p f2 = = = sf1 (16-15) . 60 n1 60 trong ®ã s = n1 − n lµ hÖ sè tr­ît cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. Th­êng khi ®éng c¬ n1 ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm viÖc ë t¶i ®Þnh møc th× s = 0,02 ÷ 0,05. TrÞ sè s.®.®. trªn d©y quÊn r«to lóc ®ã b»ng: E2s = 4,44f2W2kdq2Φ = 4,44sf1W2kdq2Φ = sE2 (16-16) V× ®iÖn kh¸ng x = ωL = 2πfL (trong ®ã L lµ hÖ sè tù c¶m cña d©y quÊn) nªn víi dßng ®iÖn I2 cã tÇn sè f2 th× trÞ sè ®iÖn kh¸ng cña r«to b»ng: x2s = 2πf2L2 = 2πsf1L2 = sx2 (16-17) trong ®ã x2 = 2πf1L2 lµ ®iÖn kh¸ng t¶n pha cña d©y quÊn r«to lóc ®øng yªn. Do ®ã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. cña m¹ch ®iÖn r«to lµ: & & 0 = − E 2 s + I 2 ( r2 + jx 2 s ) (16-18) vµ sau khi ®· quy ®æi ta cã ph­¬ng tr×nh: &' &' 0 = − E 2 s + I 2 ( r2' + jx 2 s ) (16-19) ' Trong ph­¬ng tr×nh trªn, s.®.®. vµ dßng ®iÖn ®Òu cã tÇn sè lµ f2, cßn bªn s¬ cÊp (stato) th× s.®.®. vµ dßng ®iÖn cã tÇn sè lµ f1, do ®ã cÇn ph¶i qui ®æi tÇn sè sang bªn s¬ cÊp th× viÖc thµnh lËp hÖ thèng ph­¬ng tr×nh míi cã ý nghÜa. Muèn cho tÇn sè thø cÊp (r«to) còng lµ f1 th× tõ tr­êng quay ph¶i quÐt qua d©y quÊn r«to víi cïng tèc ®é quÐt qua d©y quÊn stato, nghÜa lµ d©y quÊn r«to còng ph¶i ®øng yªn nh­ d©y quÊn stato (n = 0). §Ó biÓu thÞ râ quan hÖ vÒ tÇn sè th× ph­¬ng tr×nh (16-19) cã thÓ viÕt d­íi d¹ng sau: &, &, 0 = − E2 s e jω 2t + I 2 (r2, + jx 2 s )e jω 2t , 1 jωt 1 j (ω1 −ω 2 )t e =e Nh©n hai vÕ víi s s trong ®ã ω = ω1 - ω2 lµ tèc ®é gãc cña r«to; ej(ω1 - ω2)t lµ hÖ sè quy ®æi tÇn sè. , &, r &, 0 = − E 2 e jω1t + I 2 ( 2 + jx 2 )e jω1t Ta cã: , s 1 − s , jω1t &, &, 0 = − E2 e jω1t + I 2 (r2, + jx2 + hay (16-20) , r2 )e s VÒ mÆt to¸n häc, hai ph­¬ng tr×nh (16-19) vµ (16-20) kh«ng cã g× thay ®æi, nh­ng vÒ mÆt vËt lý th× ®· cã sù kh¸c nhau vÒ b¶n chÊt. ThËt vËy, ph­¬ng tr×nh (16-19) chØ râ quan hÖ cña ®iÖn ¸p trong m¹ch thø cÊp khi r«to quay víi hÖ sè tr­ît s, trong ®ã s.®.®. cã trÞ sè lµ E,2s, tæng trë lµ r,2 + jx,2s, dßng ®iÖn lµ I,2 cã tÇn sè lµ f2. Cßn ph­¬ng tr×nh (16-20) chØ râ quan hÖ ®ã trong tr­êng hîp r«to kh«ng quay vµ lóc nµy trªn r«to nh­ 47 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  7. 1− s , ®­îc nèi tiÕp thªm mét ®iÖn trë gi¶ t­ëng r2 . BÊy giê trong m¹ch thø cÊp s.®.®. lµ s 1− s , r2, E,2, tæng trë lµ r2 , dßng ®iÖn vÉn lµ I,2 nh­ng tÇn sè ®· lµ f1. + jx 2 hay r2, + jx 2 + , , s s Ta thÊy trong c¶ hai tr­êng hîp, trÞ sè dßng ®iÖn I2 vÉn kh«ng thay ®æi nh­ng tÇn sè th× ®· kh¸c nhau. Ta ®· thùc hiÖn ®­îc phÐp quy ®æi tÇn sè ë m¹ch thø cÊp (r«to) vÒ m¹ch s¬ cÊp (stato). Nh­ vËy s.t.®. r«to F2 ®­îc h×nh thµnh bëi dßng ®iÖn r«to vÒ trÞ sè kh«ng ®æi, chØ kh¸c lµ ë ph­¬ng tr×nh tr­íc quay víi tèc ®é ω2 so víi r«to (khi r«to quay víi tèc ®é ω), cßn ë ph­¬ng tr×nh sau th× quay víi tèc ®é ω1 so víi r«to (khi r«to ®øng yªn). Nh­ng ®èi víi stato mµ nãi th× ë c¶ hai tr­êng hîp ®Òu quay víi tèc ®é ω1. Tõ ®Êy ta rót ra mét nhËn xÐt quan träng lµ dï r«to quay víi tèc ®é bÊt kú hay kh«ng quay th× s.t.®. stato F1 vµ s.t.®. r«to F2 bao giê còng quay ®ång bé víi nhau. Tõ biÓu thøc (16-19) cho thÊy khi r«to quay, m¸y sinh ra c«ng suÊt c¬ b»ng M ω, trong ®ã M lµ m«men quay, ω lµ tèc ®é gãc cña r«to. Cßn ë biÓu thøc (16-20), sau khi quy ®æi thµnh tr­êng hîp r«to ®øng yªn th× c«ng suÊt c¬ ®ã ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng 1− s c«ng suÊt ®iÖn cã trÞ sè b»ng m1 I 22 r2, . Nh­ vËy c«ng suÊt ®iÖn tiªu thô trªn ®iÖn trë , s 1− s , gi¶ t­ëng r2 ®Æc tr­ng cho c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé. s Do s.t.®. cña stato vµ cña r«to quay ®ång bé víi nhau víi tèc ®é gãc ω1 nªn ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.t.®. vÉn ®­îc viÕt: && & F1 + F2 = F0 && & I1 + I 2 ' = I 0 hay Tãm l¹i, c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n lóc r«to quay nh­ sau: & &&  U1 = − E1 + I1 (r1 + jx1 )  & '− I ' ( r2 ' + jx ' ) = E '− I ' (r '+ jx '+ 1 − s r ' ) & && O = E2 2  2 2 2 2 2 2 s s  &' = E & (16-21)  E2 1  && & I1 + I 2 = I 0 '   & & − E1 = I 0 z m   16.3.2. M¹ch ®iÖn thay thÕ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Dùa vµo c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n (16-21), t­¬ng tù nh­ m.b.a. ta cã thÓ thµnh lËp ®­îc m¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh T cho m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi r«to quay nh­ h×nh 16-4. Nh­ng cÇn chó ý r»ng ®èi víi m.b.a tæng trë Zt m¾c ë m¹ch thø cÊp lµ ®Æc tr­ng 1− s ' cho t¶i ®iÖn ë m¹ch ngoµi, cßn ë m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ®iÖn trë gi¶ t­ëng r2 s ®Æc tr­ng cho sù thÓ hiÖn c«ng suÊt c¬ trªn trôc cña m¸y. §iÖn trë gi¶ t­ëng biÕn ®èi, biÓu thÞ cho sù thay ®æi cña t¶i c¬ trªn trôc m¸y. Dïng m¹ch ®iÖn thay thÕ cã thÓ tÝnh ra c¸c dßng ®iÖn stato, r«to, m«men, c«ng suÊt c¬ v.v… vµ nh÷ng tham sè kh¸c thuéc vÒ ®Æc tÝnh lµm viÖc. Nh­ vËy ta ®· chuyÓn 48 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  8. viÖc tÝnh to¸n mét hÖ thèng ®iÖn c¬ (hoÆc x′ r2′ x1 c¬ ®iÖn) cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé r1 2 thµnh viÖc tÝnh to¸n mét m¹ch ®iÖn ®¬n & &′ − I2 gi¶n. ChÝnh v× vËy mµ m¹ch ®iÖn thay I0 I&1 thÕ ®­îc dïng réng r·i. xm 1− s ' & − E1 & Th­êng ®Ó thuËn tiÖn cho tÝnh to¸n, U1 r2 s ng­êi ta biÕn ®æi m¹ch ®iÖn thay thÕ rm h×nh T thµnh m¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh Γ ®¬n gi¶n h¬n. C¸c biÕn ®æi nh­ sau: Tõ h×nh 16-4 ta cã: H×nh 16-4: M¹ch ®iÖn thay thÕ h×n T cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi r«to quay & E ' I 2 = ,1 víi Z 2 s = r2 + jx 2 &, ' ' Z 2s s & & & vµ I&1 = I&0 − I&2' = − E1 + − E1 E & I0 = − 1 ' Zm Zm Z 2s 1 vµ − E 1 = U 1 − I&1 Z 1 = U 1 + E 1 ( Z 1 + Z '1 ) V× & & − E1 = I 1 & & & & 1 1 Zm Z 2s +' Z m Z 2s & & trong ®ã C1 = 1 + Z 1 U1 U1 nªn & & − E1 = = Z Z Z Zm & 1 + 1 + '1 C1 + '1 Z m Z 2s Z 2s Tõ ®ã ®­îc: & & −E U1 & − I 2' = ' 1 = & Z' +Z Z 2s C1 2 s 1 & & & & ' U − I1Z 1 + U1 I 1 = I&0 − I 2 = 1 & & C1Z 2 s + Z1 ' Zm & Gi¶i I1 ta ®­îc: & & U1 U (16-22) & & &, I1 = + 2'1 = I 00 − I 2, & & & C 1 Z m C1 Z 2 s + C 1 Z 1 & & & trong ®ã: U1 U1 U1 & I 00 = = = &Z Z1 + Z m  Z C1 m 1 + 1  Z m    Zm  1− s ' r2 = ∞) vµ gäi lµ dßng ®iÖn kh«ng t¶i lý t­ëng (dßng ®iÖn øng víi lóc s = 0, tøc lµ s & & I' U1 = − 2 lµ dßng ®iÖn thø cÊp cña m¹ch ®iÖn h×nh Γ. &, − I 2, = & & & C1 Z 2 s + C1 Z1 2 ' C1 Tõ c«ng thøc (16-22) cã thÓ vÏ m¹ch ®iÖn h×nh Γ nh­ h×nh 16-5, trong ®ã nh¸nh gi÷a cña T ®· ®­îc dÞch ra phÝa tr­íc. 49 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  9. & x′ &,& r2′ / s & & C12 x2 C 2 r ′ / s & I1 C1 x1 C1r1 r1 x1 I1 2 12 &, − I 2, x1 &′ − I2 r1 x1 r1 & xm & xm I& 00 U1 U1 I& 00 rm rm H×nh 16-6. M¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh Γ H×nh 16-5. M¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh Γ ®¬n gi¶n ho¸ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé & Thùc tÕ C1 chØ h¬i lín h¬n 1 mét Ýt, gãc phøc l¹i rÊt nhá nªn cã thÓ coi &" & ' C1 = 1 + 1 ≈ 1 , I 2 = I 2 vµ m¹ch ®iÖn ®¬n gi¶n ho¸ h¬n n÷a nh­ h×nh 16-6. x & xm 16.3.3. §å thÞ vÐct¬ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé §å thÞ vÐct¬ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã thÓ vÏ dùa vµo c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n (16-21), nh­ ë h×nh 16-7. & jI1 x1 & & j I1 x1 jI1 x1 & U1 & & I1r1 & U1 & I1r1 U1 & & − E1 I1r1 && & − E1 I1 − E1 & Ψ1 &′ − I2 I1 ϕ1 &′ I2 ϕ1 & &′ − I2 I0 ϕ1 & φ & I0 & Ψ2 φ &′ & − I2 φ 90o I&0 90o 90o Ψ2 Ψ2 I&2 ′ & &′ I1 I2 &′ &′ & & E1 = E 2 E1 = E 2 &′ & E1 = E 2 a) c) b) H×nh 16-7. §å thÞ vect¬ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé a) chÕ ®é ®éng c¬; b) chÕ ®é m¸y ph¸t; c) chÕ ®é h·m §èi víi chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn, ®å thÞ vÐct¬ gièng nh­ cña m.b.a trong tr­êng hîp t¶i cã tÝnh chÊt c¶m (h×nh 16-7a). ë chÕ ®é nµy gãc lÖch pha ψ2 gi÷a E2 vµ I&2 n»m trong &' ' ph¹m vi 0 < ψ2 < 900. ' §èi víi chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn, do s < 0 nªn < 0, do ®ã gãc lÖch pha ψ2 x2 tg ϕ 2 = , r2 / s n»m trong ph¹m vi 900 < ψ2 < 1800. §å thÞ vÐct¬ nh­ ë h×nh 16-7b. 50 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  10. ë chÕ ®é h·m gãc ψ2 vÉn n»m trong ph¹m vi 0 < ψ2 < 900 nh­ ë chÕ ®é ®éng c¬ nh­ng cã trÞ sè lín h¬n do hÖ sè tr­ît s lín h¬n. §å thÞ vÐct¬ nh­ ë h×nh 16-7c. 16.3.4. HÖ sè qui ®æi cña d©y quÊn r«to lång sãc Khi vÏ m¹ch ®iÖn thay thÕ hay ®å thÞ vÐct¬, c¸c tham sè bªn r«to ®Òu ®­îc qui ®æi sang bªn stato. C¸c hÖ sè qui ®æi ®ã lµ: m1W1kdq1 W1kdq1 ki = ; ke = vµ k = ki.ke m2W2 kdq 2 W2 kdq 2 §èi víi d©y quÊn r«to lång sãc, v× nã thuéc lo¹i d©y quÊn ®èi xøng nhiÒu pha ®Æc biÖt mµ sè pha b»ng sè thanh dÉn cña lång sãc, nªn nÕu gäi Z2 lµ sè thanh dÉn th× ta cã sè pha m2 = Z2 vµ sè vßng d©y cña mét pha W 2 = 1 (nghÜa lµ nöa vßng), do ®ã hÖ sè 2 d©y quÊn cña lång sãc lµ kdq2 = 1. Tõ ®ã suy ra hÖ sè qui ®æi cña d©y quÊn r«to lång sãc lµ: W1 k dq1 W1 k dq1 ke = = = 2W1 k dq1 1 W2 k dq 2 .1 2 m1W1kdq1 2m1W1kdq1 ki = = m2W2kdq 2 Z2 4m1 k = ki .ke = (W1.kdq1 )2 Z2 16-4. c¸c ChÕ ®é lµm viÖc vµ gi¶n ®å n¨ng l­îng cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã thÓ lµm viÖc ë ba chÕ ®é: ®éng c¬, m¸y ph¸t vµ tr¹ng th¸i h·m, tuú theo hÖ sè tr­ît s vµ cã thÓ dïng m¹ch ®iÖn thay thÕ ®Ó nghiªn cøu c¸c ®Æc tÝnh lµm viÖc cña m¸y ë ba chÕ ®é ®ã. 16.4.1. M¸y lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn ( 0 < s < 1) §éng c¬ ®iÖn lÊy ®iÖn n¨ng tõ l­íi ®iÖn vµo víi P1 = m1U1I1cosϕ1. Mét phÇn nhá c«ng suÊt biÕn thµnh tæn hao ®ång cña d©y quÊn stato pCu1 = m1I12r1 vµ tæn hao trong lâi s¾t cña stato pFe = m1I02rm, cßn l¹i phÇn lín c«ng suÊt ®­a vµo chuyÓn thµnh c«ng suÊt ®iÖn tõ P®t truyÒn qua r«to. Nh­ vËy: r2' P®t = P1 − pCu − p Fe = m1 I 2'2 (16-23) 1 s V× trong r«to cã dßng ®iÖn nªn cã tæn hao ®ång trong r«to pCu2 = m1I2’2r2’. Do ®ã c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn b»ng: 1− s ' Pc¬ = P®t − p Cu = m1 I 2'2 (16-24) r2 s 2 51 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  11. Khi m¸y quay cã tæn hao c¬ pc¬ vµ tæn hao phô pf, do ®ã c«ng suÊt ®a ra ®Çu trôc ®éng c¬ ®iÖn P2 b»ng: P2 = Pc¬ - pc¬ - pf (16-25) Nh­ vËy tæng tæn hao trong ®éng c¬ ®iÖn b»ng: ∑p = pCu1 + pFe + pCu2 + pc¬ + pf vµ c«ng suÊt ®­a ra ®Çu trôc b»ng: P2 = P1 - ∑p HiÖu suÊt cña ®éng c¬ ®iÖn: ∑ P .100  P2 (16-26) .100 =  1 −  η% =  P1  P1   Gi¶n ®å n¨ng l­îng cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé nh­ ë h×nh 16-8a. P1 P2 P/1 p Cu1 p Fe p Cu1 P®t pCu1 P®t pFe pCu2 pFe Pc¬ p Cu2 pc¬ Pc¬ p Cu2 p C¬ pf p c¬ pf pf P2 P//1 P1 c) b) a) H×nh 16-8: Gi¶n ®å n¨ng l­îng cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé a) chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn; b) chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn; c) tr¹ng th¸i h·m Theo m¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh T ë h×nh 16-4, cã thÓ thÊy râ sù ph©n phèi c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé lÊy tõ l­íi vµo c«ng suÊt ph¶n kh¸ng b»ng: Q1 = m1U1I1sinϕ1 (16-27) Mét phÇn nhá c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nµy ®­îc dïng ®Ó sinh ra tõ tr­êng t¶n trong m¹ch ®iÖn s¬ cÊp q1 vµ thø cÊp q2: Q1  q1 = m I x  2 (16-28) 11 1 '2 '  q 2 = m1 I1 x 2   q1 PhÇn lín c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cßn l¹i Qm dïng ®Ó sinh ra tõ tr­êng khe hë: Qm = m1 E1 I0 = m1I02xm (16-29) q2 Do ®ã ta cã: H×nh 16-9. Gi¶n ®å c«ng Q1 = Qm + q1 + q2 = m1U1I1sinϕ1 (16-30) suÊt ph¶n kh¸ng cña ®éng Gi¶n ®å c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé 52 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  12. c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ®­îc thÓ hiÖn ë h×nh 16-9. Do trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khe hë lín h¬n trong m.b.a, nªn dßng ®iÖn tõ ho¸ I0 trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lín h¬n dßng ®iÖn tõ ho¸ trong m.b.a. Do Qm vµ I0 t­¬ng ®èi lín nªn hÖ sè c«ng suÊt cosϕ cña m¸y thÊp. Th­êng trong ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé cosϕ®m = 0,7 ÷ 0,95. Khi kh«ng t¶i th­êng cosϕ0 = 0,1 ÷ 0,15. 16.4.2. M¸y lµm viÖc ë chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn (-∞ < s < 0) 1− s ' Khi hÖ sè tr­ît s cã gi¸ trÞ ©m th× c«ng suÊt c¬ Pc¬= cã trÞ sè ©m, nghÜa m1 I 22 ' r2 s lµ m¸y lÊy c«ng suÊt c¬ vµo. ' sx ' x2 & & Ngoµi ra ta cã tgΨ2 = = '2 < 0 , nªn gãc ψ2 gi÷a s.®.®. E2 vµ dßng ®iÖn I 2 n»m r2, / s r2 trong kho¶ng (900 < ψ2 < 1800). Tõ ®å thÞ vÐct¬ cña m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng ®ång bé (h×nh 16-7b) ta thÊy ϕ1 > 900, do ®ã c«ng suÊt ®iÖn P1 = m1 U1I1cosϕ1 < 0 nªn m¸y ph¸t c«ng suÊt ®iÖn t¸c dông vµo l­íi. Tuy vËy c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q1 = m1U1I1sinϕ1 > 0, do ®ã m¸y vÉn nhËn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tõ l­íi vµo nh­ tr­êng hîp ®éng c¬ ®iÖn. §ã chÝnh lµ ®Æc ®iÓm cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. Gi¶n ®å n¨ng l­îng cña m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng ®ång bé nh­ ë h×nh 16-8b. 16.4.3. M¸y lµm viÖc ë chÕ ®é h·m (1 < s < +∞) Khi s > 1 th× c«ng suÊt c¬ Pc¬ = m1 I 2' 2 1 − s r2' < 0 nªn m¸y lÊy c«ng suÊt c¬ tõ ngoµi s vµo. r2, C«ng suÊt ®iÖn tõ P®t = m1 I 2' 2 > 0 nªn m¸y còng lÊy c«ng suÊt ®iÖn tõ l­íi vµo. s TÊt c¶ c«ng suÊt c¬ vµ ®iÖn lÊy ë ngoµi vµo ®Òu biÕn thµnh tæn hao ®ång trªn m¹ch r«to: ' 1− s '  r2'  +  − m1I 22 r2  = m1I 22r2' = pCu2 P®t + (-Pc¬) = m1I 2'2 ' s  s V× tÊt c¶ n¨ng l­îng lÊy vµo ®Òu tiªu thô trªn m¸y nªn theo quan ®iÓm ph¸t nhiÖt th× khi U1 = U®m chØ cho phÐp m¸y lµm viÖc trong kho¶ng thêi gian t­¬ng ®èi ng¾n ®Ó tr¸nh ph¸t nhiÖt qu¸ møc ®é cho phÐp. Gi¶n ®å n¨ng l­îng cña m¸y h·m nh­ ë h×nh 16-8c. 16-5. BiÓu thøc m«men ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé V× m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé th­êng ®­îc dïng lµm ®éng c¬ ®iÖn, nªn khi ph©n tÝch sÏ lÊy ®éng c¬ ®iÖn lµm thÝ dô vµ xuÊt ph¸t tõ qu¸ tr×nh vËt lý vÒ trao ®æi n¨ng l­îng t×m ra c«ng thøc vÒ m«men ®Ó t×m ra quan hÖ gi÷a n¨ng l­îng trao ®æi víi m«men ®iÖn tõ. 53 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  13. Khi lµm viÖc ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ph¶i kh¾c phôc m«men t¶i bao gåm m«men kh«ng t¶i M0 vµ m«men c¶n cña t¶i M2. V× vËy ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m«men lóc lµm viÖc æn ®Þnh lµ: M = M0 + M2 (16-31) trong ®ã M lµ m«men ®iÖn tõ cña ®éng c¬ ®iÖn. Pco + p f p0 P M0 = = ; M2 = 2 V× ω ω ω 2πn trong ®ã ω = lµ tèc ®é gãc cña r«to, n tèc ®é quay cña r«to. BiÓu thøc (16-31) cã 60 thÓ viÕt d­íi d¹ng: p co + p f + P2 Pco M= = (16-32) ω ω MÆt kh¸c m«men ®iÖn tõ do tõ tr­êng quay Φ vµ dßng ®iÖn r«to I2 t¸c dông lÉn nhau mµ sinh ra vµ tõ tr­êng ®ã quay víi tèc ®é ®ång bé n1, do ®ã quan hÖ gi÷a c«ng suÊt ®iÖn tõ vµ m«men ®iÖn tõ nh­ sau: Pdt M= (16-33) ω1 2πn1 trong ®ã ω1 = lµ tèc ®é gãc cña tõ tr­êng quay. 60 Tõ (16-32) vµ (16-33) ta rót ra ®­îc: ω n Pco = Pdt = Pdt = (1 − s ) Pdt (16-34) ω1 n1 vµ tæn hao ®ång trªn r«to b»ng: PCu2 = P®t - Pc¬ = sP®t (16-35) V× P®t = m2E2I2cosψ2 nªn ta cã: Pc¬ = (1-s)m2E2I2cosψ2 (16-36) E2 = 2πf1W2 kdq 2φ Do 2πn pn1 trong ®ã tÇn sè l­íi f1 = vµ tèc ®é gãc cña r«to ω = (1 − s ) 1 . §em thay vµo biÓu 60 60 thøc (16-36) råi thay vµo (16-32) ta ®­îc m«men ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé: Pco 1 M= = p.m2W2 kdq2φI 2 cosψ 2 (16-37) ω 2 BiÓu thøc (16-37) viÕt theo hÖ ®¬n vÞ SI, do ®ã ®¬n vÞ lµ N.m, muèn ®æi thµnh KGm ph¶i chia cho 9,81. Tõ quan hÖ trªn ta thÊy râ vÊn ®Ò trao ®æi n¨ng l­îng tõ ®iÖn sang c¬ (hay ng­îc l¹i) trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. C¸ch chuyÓn ho¸ n¨ng l­îng nµy vÒ mÆt ®iÖn phô thuéc gãc lÖch pha gi÷a s.®.®. vµ dßng ®iÖn, vÒ mÆt c¬ th× phô thuéc vµo m«men ®iÖn tõ vµ tèc ®é quay cña m¸y. 54 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  14. Th­êng chóng ta lîi dông m¹ch ®iÖn thay thÕ ®Ó tÝnh ra m«men ®iÖn tõ theo hÖ sè tr­ît s. Theo m¹ch ®iÖn thay thÕ h×nh Γ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé (h×nh 16-5), ta cã: U1 I 2 = C1 I 2, = , , (r + C r / s ) + (x + C1 x 2 ) 2 2 , , 1 12 1 m1U 12 r2, / s 2 Pdt = m1 I 2 r2, / s = vµ , (r + C .r / s ) + (x + C1 x 2 ) 2 2 , , 1 1 2 1 Tõ ®ã ta ®­îc quan hÖ gi÷a m«men ®iÖn tõ víi hÖ sè tr­ît s nh­ sau: m1U 12 p.r2, / s Pdt [ ] M= = (16-38) ω1 2πf1 (r1 + C1 .r2, / s )2 + (x1 + C1 x2 )2 , 2πf 1 trong ®ã: ω1 = . p C«ng thøc trªn cã ®¬n vÞ lµ N.m, muèn ®æi thµnh kG.m th× ph¶i chia cho 9,81. Tõ c«ng thøc (16-38), ta rót ra ®­îc nh÷ng nhËn xÐt chung vÒ m«men ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé nh­ sau: - Víi tÇn sè vµ tham sè cho tr­íc, m«men ®iÖn tõ tû lÖ víi b×nh ph­¬ng cña ®iÖn ¸p. - Khi tÇn sè cho tr­íc, m«men tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x1 + C1x,2). Dßng ®iÖn vµ m«men cña m¸y ®iÖn H×nh16-10. §­êng biÓu diÔn m«men kh«ng ®ång bé lµ hai tham sè rÊt quan ®iÖn tõ vµ dßng ®iÖn theo hÖ sè tr­ît träng ®Ó chØ tÝnh n¨ng cña m¸y. Trong nh÷ng c«ng thøc trªn, dßng ®iÖn vµ m«men ®Òu lµ hµm cña s, do ®ã cã thÓ vÏ ®­îc ®Æc tÝnh I = f(s) vµ M = f(s) nh­ trªn h×nh 16-10. Trªn h×nh vÏ ®ã cã thÓ thÊy ®­îc trÞ sè m«men cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn ( 0 < s < 1 ), ë chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn ( s < 0 ) vµ ë tr¹ng th¸i h·m (s > 1). Muèn t×m m«men cùc ®¹i ta lÊy ®¹o hµm dM/ds vµ cho dM/ds = 0, ta t×m ®­îc hÖ sè tr­ît sm øng víi m«men cùc ®¹i Mmax: ± C1 r2, sm = (16-39) r12 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , vµ m«men cùc ®¹i b»ng: m1 pU 12 11 [ ] M max = ± (16-40) 2C1 2πf1 ± r1 + r12 + ( x1 + C1 x2 ) 2 , 55 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  15. Trong c«ng thøc (16-40), dÊu ″+” dïng cho ®éng c¬ ®iÖn, dÊu ″-” dïng cho m¸y ph¸t ®iÖn. Th­êng r12 kh«ng v­ît qu¸ 5%(x1 + C1x,2)2 nªn cã thÓ bá qua. Nh­ vËy ta cã: m1 pU 12 1 M max = ± (16-41) [ ] 2C1 2πf 1 ± r1 + ( x1 + C1 x 2 ) , Ta rót ra nh÷ng nhËn xÐt vÒ m«men cùc ®¹i: - Víi tÇn sè vµ tham sè cho tr­íc, Mmax tû lÖ víi U12; - Mmax kh«ng phô thuéc vµo ®iÖn trë cña r«to; - §iÖn trë r«to r,2 cµng lín th× sm cµng lín; - Víi tÇn sè cho tr­íc, Mmax tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x1 + C1x,2). Dßng ®iÖn më m¸y vµ m«men më m¸y cã thÓ t×m ra ®­îc khi ®em s = 1 thÕ vµo c«ng thøc (16-38). Ta cã m«men më m¸y b»ng: m1 pU 12 r2, M mm = (16-42) [ ] 2πf1 (r1 + C1 r2, ) 2 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , Ta cã nhËn xÐt vÒ m«men më m¸y nh­ sau: - Víi tÇn sè vµ tham sè cho tr­íc, Mmm tû lÖ víi U12; - Muèn cho m«men më m¸y Mmm = Mmax th× ph¶i t¨ng ®iÖn trë r,2 lªn. Theo biÓu thøc (16-42), ®iÒu ®ã ®­îc thùc hiÖn khi: C1 r2, sm = =1 x1 + C1 x 2 , Nh­ vËy ®iÖn trë r«to lóc ®ã b»ng: C1r,2 = x1 + C1x,2. - Víi tÇn sè cho tr­íc th× m«men Mmm tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x1 + C1x,2). C¸c ®­êng biÓu diÔn 1, 2, 3, 4 trªn h×nh 16-11 chØ ®Æc tÝnh M = f(s) khi ®iÖn trë r«to t¨ng dÇn. Trong thùc tÕ th­êng kh«ng biÕt c¸c tham sè cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé nªn cã thÓ dïng c«ng thøc thùc dông (gäi lµ biÓu thøc Kl«x) ®Ó tÝnh m«men. BiÓu thøc Kl«x cã thÓ t×m ra nh­ sau: Tõ c«ng thøc (16-38) vµ (16-40) ta cã: [ ] 2C1 r2, r1 + r12 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , H×nh 16-11: §Æc tÝnh M = f(s) M = (16-43) [ ] víi c¸c ®iÖn trë r«to kh¸c nhau M max s (r1 + C1 r2, / s) 2 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , MÆt kh¸c theo (16-39), ta cã: C1 r2, r12 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 = , sm §em thÕ vµo (16-43) ta ®­îc: 56 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  16. r1 2(1 + sm ) C1 r2, M = (16-44) s sm 2r M max + + 1 , sm sm s C1 r2 r1 Trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé th­êng r1 = r,2 vµ sm = 0,1 ÷ 0,2 nªn s m rÊt nhá C1 r2, so víi sè h¹ng ®øng tr­íc, nªn ta cã thÓ viÕt c«ng thøc (16 - 44) nh­ sau: M 2 = (16-45) s sm M max + sm s §ã lµ biÓu thøc Kl«x. Th­êng trong lý lÞch m¸y cho biÕt tû sè km = Mmax/M®m vµ hÖ sè tr­ît øng víi c«ng suÊt ®Þnh møc s®m. Lîi dông nh÷ng trÞ sè ®ã tÝnh ra ®­îc sm. ThÕ vµo biÓu thøc Kl«x cã thÓ tÝnh ®­îc m«men theo hÖ sè tr­ît s. Tû sè km gäi lµ n¨ng lùc qu¸ t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé, nã ph¶n ¸nh kh¶ n¨ng qu¸ t¶i mµ ®éng c¬ ®iÖn cã thÓ chÞu ®­îc. Nh­ ®· nãi ë trªn, m«men ®Çu trôc M2 cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé nhá h¬n m«men ®iÖn tõ mét Ýt vµ b»ng: M2 = M - M0 trong ®ã M0 lµ m«men kh«ng t¶i. Do M0 rÊt nhá so víi m«men ®Çu trôc M2 nªn ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn M2 = f(n) cã thÓ coi b»ng M = f(n), do ®ã ®­êng ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé cã d¹ng nh­ ®­êng ®Æc tÝnh M = f(s) vÏ ë h×nh 16-10. Cuèi cïng ta ph©n tÝch qua sù æn ®Þnh cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé lóc lµm viÖc. Gi¶ sö ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc víi mét m«men t¶i Mc nµo ®ã, theo ph­¬ng tr×nh c©n b»ng m«men th× ®éng c¬ ®iÖn cã thÓ lµm viÖc ë hai ®iÓm a vµ b (h×nh 16-10). XÐt tr­êng hîp m¸y lµm viÖc ë ®iÓm a, v× lý do nµo ®Êy ®ét nhiªn Mc t¨ng lªn, lóc ®ã Mc > M, tèc ®é cña m¸y chËm l¹i. Ta thÊy lóc ®ã M l¹i t¨ng lªn c©n b»ng víi Mc vµ ®éng c¬ ®iÖn sÏ lµm viÖc æn ®Þnh ë thÕ c©n b»ng míi. Khi m¸y lµm viÖc ë ®iÓm b, nÕu Mc t¨ng th× do Mc > M nªn tèc ®é ®éng c¬ chËm l¹i. Nh­ng lóc ®ã M l¹i gi¶m vµ Mc cµng lín h¬n M nªn kh«ng thÓ ë thÕ c©n b»ng vÒ m«men ®­îc n÷a, tèc ®é tiÕp tôc gi¶m ®Õn kh«ng. Ta nãi m¸y lµm viÖc ë ®iÓm b kh«ng æn ®Þnh. Tõ ®ã ta thÊy ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé chØ lµm viÖc æn ®Þnh ë ®o¹n OC trªn ®­êng biÓu diÔn M = f(s), nghÜa lµ dM dM c dM c dM > > trong ®iÒu kiÖn: hay ds ds dn dn 16-6. M«men phô cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Khi ph©n tÝch m«men vµ ®Æc tÝnh M = f(s) ë trªn, chóng ta chØ xÐt ®Õn t¸c dông cña tõ tr­êng sãng c¬ b¶n. Nh­ng s.t.®. vµ tõ c¶m trong m¸y ®iÖn kh«ng ph¶i hoµn toµn ph©n bè theo h×nh sin, nghÜa lµ s.t.®. cña d©y quÊn stato vµ r«to ngoµi sãng c¬ b¶n ra cßn cã sãng bËc cao trong ®ã bao gåm sãng ®iÒu hoµ r¨ng. MÆt kh¸c khe hë kh«ng khÝ kh«ng ®Òu do stato vµ r«to ®Òu cã r·nh vµ r¨ng nªn víi s.t.®. ph©n bè h×nh sin còng 57 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  17. kh«ng thÓ cã ®­îc tõ c¶m khe hë ph©n bè h×nh sin mµ s.t.®. khe hë ®ã cã sãng ®iÒu hoµ bËc cao. Nh÷ng tõ tr­êng sãng bËc cao ®ã quay víi tèc ®é kh¸c nhau vµ còng sinh ra m«men. Nh÷ng m«men ®ã gäi lµ m«men phô cña m¸y ®iÖn. Nh÷ng m«men phô ®Òu lµ hµm cña tèc ®é quay cña m¸y ®iÖn. MÆc dÇu nh÷ng m«men nµy rÊt yÕu so víi m«men do sãng c¬ b¶n cña tõ tr­êng sinh ra nh­ng trong nh÷ng tr­êng hîp nhÊt ®Þnh nh­ tèc ®é thÊp nã cã thÓ sinh ra m«men h·m t­¬ng ®èi lín lµm cho m«men cña m¸y ®iÖn gi¶m xuèng râ rÖt, ¶nh h­ëng ®Õn sù lµm viÖc cña m¸y ®iÖn, nhÊt lµ trong qu¸ tr×nh më m¸y cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé. 16.6.1. C¸c lo¹i m«men phô M«men phô do tõ tr­êng sãng bËc cao sinh ra chia lµm ba lo¹i chÝnh sau: 1. M«men phô kh«ng ®ång bé Nh­ ta ®· biÕt, s.t.®. sãng c¬ b¶n cña stato vµ r«to ®Òu quay trong kh«ng gian víi tèc ®é ®ång bé n1, do ®ã sinh ra m«men ®iÖn tõ vµ cã ®Æc tÝnh M = f(s) nh­ ®· ph©n tÝch ë trªn. Kh¸i niÖm nµy còng thÝch øng cho tÊt c¶ c¸c sãng ®iÒu hoµ. C¸c sãng ®iÒu hoµ cña s.t.®. stato cã tèc ®é quay kh¸c nhau vµ c¶m øng trªn r«to nh÷ng s.t.®. quay cã cïng tèc ®é vµ sè ®«i cùc, do ®ã còng sinh ra m«men. Trong ch­¬ng 14 ®· ph©n tÝch, nh÷ng sãng bËc ν = 6k+1 quay thuËn vµ sãng bËc ν = 6k-1 quay nghÞch (k lµ sè nguyªn bÊt kú k = 1, 2, 3,…) vµ tèc ®é quay cña tõ tr­êng sãng bËc ν lµ: n1 M nγ = ± ν 1 Trong c¸c sãng bËc cao ®ã th× sãng bËc 5 vµ 7 lµ quan träng h¬n c¶ v× biªn 4 ®é t­¬ng ®èi lín vµ m«men phô sinh ra Mc ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn m«men cña m¸y a ®iÖn. Mmin Sãng bËc 7 quay thuËn víi tèc ®é 3 2 ®ång bé n7 = n1 cho nªn khi tèc ®é cña s 7 1,4 1,2 1,0 0, 8 0,6 0,4 0,2 0 m¸y trong kho¶ng 0 < n < 1 n1 th× víi 7 tõ tr­êng sãng bËc 7 m¸y ë chÕ ®é ®éng H×nh 16-12 : §Æc tÝnh M = f(s) khi cã c¶ sãng ®iÒu hoµ bËc 5 vµ bËc 7 cña tõ tr­êng 1 c¬ ®iÖn, khi n > n1 m¸y sÏ lµm viÖc ë 7 chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn. Trªn h×nh 16-12 ®­êng 2 lµ ®­êng M = f(s) do tõ tr­êng bËc 7 sinh ra. 1 Sãng bËc 5 quay nghÞch víi tèc ®é ®ång bé n5 = − n1 cho nªn tèc ®é ®ång bé cña 5 nã ë khu vùc s > 1 (tr¹ng th¸i h·m cña m¸y ®iÖn). V× tõ tr­êng sãng bËc 5 quay nghÞch 1 nªn khi tèc ®é r«to trong kho¶ng − n1 < n < n1 m«men sinh ra lµ ©m , chØ khi n < 5 1 − n1 th× m«men míi cã trÞ sè d­¬ng. §­êng 3 h×nh 16-12 biÓu thÞ m«men do tõ 5 tr­êng sãng bËc 5 sinh ra. 58 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  18. §­êng 4 trong h×nh 16-12 lµ m«men tæng khi xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña m«men phô 1 cña sãng bËc 5 vµ bËc 7. Ta thÊy r»ng ë qu·ng tèc ®é b»ng n1 cã m«men cùc tiÓu 7 Mmin, ®éng c¬ ®iÖn sÏ dõng ë tèc ®é t­¬ng øng víi ®iÓm a. Ngoµi sãng bËc 5 vµ bËc 7 ra th× c¸c sãng bËc cao kh¸c chØ cã sãng ®iÒu hoµ r¨ng lµ cã ¶nh h­ëng râ rµng. 2. M«men phô ®ång bé M«men phô ®ång bé sinh ra do mét sãng ®iÒu hoµ bËc cao nµo ®ã cña tõ tr­êng stato t¸c dông víi mét sãng ®iÒu hoµ bËc cao cã cïng sè ®«i cùc cña tõ tr­êng r«to. T¸c dông nµy gièng nh­ trong m¸y ®iÖn ®ång bé, chØ khi nµo hai sãng ®iÒu hoµ cïng sè ®«i cùc ®ã cã tèc ®é trong kh«ng gian nh­ nhau míi sinh ra ®­îc m«men. V× sãng ®iÒu hoµ cña r«to cã tèc ®é nhÊt ®Þnh nªn r«to ph¶i cã mét tèc ®é nhÊt ®Þnh nµo ®ã míi cã thÓ sinh ra m«men ®­îc. M«men phô ®ång bé chñ yÕu do s.t.®. sãng ®iÒu hoµ r¨ng cña stato vµ r«to sinh ra, do ®ã sù H×nh 16- 13. phèi hîp r·nh gi÷a stato vµ r«to cã quan hÖ §­êng ®Æc tÝnh M = f(s) víi Z1 = nhiÒu ®Õn viÖc sinh ra m«men nµy. KÕt qu¶ 24, Z2 = 28 vµ Z1 = 24, Z2 = 20 ph©n tÝch chøng minh r»ng khi Z1 = Z2 hoÆc Z1 - Z2 = ± 2p th× sÏ cã m«men phô ®ång bé. H×nh 16-13 vÏ ®­êng M = f(s) víi kiÓu phèi hîp r·nh ®ã. 3. M«men sinh ra chÊn ®éng vµ t¹p ©m do tõ tr­êng sãng ®iÒu hoµ g©y nªn §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm viÖc th­êng kªu vµ rung. Nh÷ng t¹p ©m vµ chÊn ®éng ®ã ngoµi nguyªn nh©n c¬ khÝ ra, trong nhiÒu tr­êng hîp lµ do lùc tõ kÐo lÖch trong khe hë sinh ra. Khi trôc r¨ng cña stato vµ r¨ng r«to trïng nhau th× lùc kÐo ®ã cµng lín. NÕu trªn chu vi khe hë kh«ng cã chç H×nh 16- 14. §Æc tÝnh M = f(s) ®èi xøng nµo gièng nh­ vËy th× sÏ sinh ra lùc tõ cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé kÐo lÖch mét chiÒu theo h­íng kÝnh. Khi r«to quay, cã r·nh chÐo ë r«to. lùc tõ lÖch ®ã còng quay lµm m¸y rung vµ tÇn sè rung trïng víi tÇn sè rung tù nhiªn th× sÏ sinh ra céng h­ëng nghiªm träng. KÕt qu¶ ph©n tÝch cho thÊy Z1 = Z2 ± 1± 2p th× sÏ rung. 16.6.2. Ph­¬ng ph¸p trõ khö m«men phô Nguyªn nh©n sinh ra m«men phô lµ s.t.®. sãng ®iÒu hoµ trong ®ã cã s.t.®. sãng ®iÒu hoµ r¨ng. V× vËy muèn trõ khö m«men phô th× ph¶i lµm yÕu s.t.®. sãng ®iÒu hoµ ®i. Muèn lµm yÕu sãng bËc 5 hoÆc bËc 7 cã thÓ dïng d©y quÊn b­íc ng¾n. Muèn lµm yÕu sãng ®iÒu hoµ r¨ng th× chän phèi hîp r·nh thÝch ®¸ng. Trong c¸c tµi liÖu thiÕt kÕ th­êng giíi thiÖu nh÷ng c¸ch phèi hîp r·nh. Mét ph­¬ng ph¸p cã hiÖu qu¶ n÷a lµ dïng r·nh chÐo ë r«to, th­êng lµ r·nh chÐo mét b­íc r¨ng. 59 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  19. T¸c dông cña r·nh chÐo lµm cho s.t.®. cña r·nh ph©n phèi ®Òu trªn qu·ng chÐo mµ kh«ng tËp trung t¹i mét ®iÓm nªn cã thÓ lµm yÕu sãng ®iÒu hoµ r¨ng cña ®­êng ph©n bè s.t.®. tæng ë khe hë. H×nh 16-14 chØ râ t¸c dông cña r·nh chÐo trong viÖc trõ khö m«men phô. Trong h×nh ®­êng 1 lµ ®­êng M = f(s) øng víi r·nh kh«ng chÐo, ®­êng 2 lµ ®­êng øng víi r·nh chÐo. R·nh chÐo th­êng dïng trong ®éng c¬ ®iÖn r«to lång sãc cì nhá. 16-7. C¸c ®Æc tÝnh cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé 16.7.1. §Æc tÝnh tèc ®é n = f(P2) Theo c«ng thøc vÒ hÖ sè tr­ît ta cã: n = n1(1-s) trong ®ã s = pcu2/P®t. Khi kh«ng t¶i, tæn hao ®ång trªn r«to pCu2 rÊt nhá so víi c«ng suÊt ®iÖn tõ nªn hÖ sè tr­ît s ≈ 0, ®éng c¬ ®iÖn quay gÇn tèc ®é ®ång bé n ≈ n1. Khi t¶i t¨ng lªn th× tæn hao pCu2 còng t¨ng lªn nªn tèc ®é gi¶m xuèng mét Ýt. Th­êng khi t¶i ®Þnh møc, hÖ sè tr­ît vµo kho¶ng (1,5 ÷ 5)%. §Æc tÝnh n = f(P2) h¬i dèc xuèng (h×nh 16-15). 16.7.2. §Æc tÝnh m«men M = f(P2) Theo ®Æc tÝnh M = f(s) th× m«men thay ®æi rÊt nhiÒu theo hÖ sè tr­ît s, nh­ng trong ph¹m vi 0 < s < sm th× ®­êng M = f(s) rÊt gÇn gièng ®­êng th¼ng mµ sm l¹i t­¬ng ®èi nhá v× vËy ®Æc tÝnh m«men M = f (P2) còng gÇn gièng ®­êng th¼ng. Trong ph¹m vi lµm viÖc b×nh th­êng, do tèc ®é thay ®æi Ýt nªn m«men kh«ng t¶i M0 hÇu nh­ kh«ng ®æi vµ quan hÖ gi÷a m«men ®­a ra M2 = M - M0 víi c«ng suÊt ®­a ra P2 còng gÇn gièng ®­êng th¼ng (h×nh 16-15). 16.7.3. Tæn hao vµ ®Æc tÝnh hiÖu suÊt η = f (P2) Tæn hao trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé gåm tæn hao ®ång trong d©y quÊn stato vµ r«to, tæn hao s¾t trong stato, tæn hao c¬ vµ tæn hao phô. Tæn hao s¾t trong r«to kh«ng ®¸ng kÓ do tÇn sè thÊp (v× r«to quay víi tèc ®é n ≈ n1) nªn cã thÓ bá qua. Tæn hao phô gåm tæn hao phô trong ®ång vµ s¾t. Tæn hao phô trong ®ång gåm cã tæn hao do hiÖu øng mÆt ngoµi g©y nªn vµ do sãng bËc cao cña tõ th«ng sinh ra dßng ®iÖn trong r«to. Th­êng dïng d©y quÊn stato b­íc ng¾n, r·nh chÐo ë r«to, chän phèi hîp r¨ng r·nh thÝch hîp nh­ Z2 ≤ 1,25 Z1 ®Ó gi¶m bít tæn hao phô. Tæn hao phô trong s¾t còng do sãng bËc cao cña tõ th«ng g©y nªn. Trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé, tæn hao sinh ra trªn bÒ mÆt cña r«to do ¶nh h­ëng cña miÖng r·nh stato vµ tæn hao ®Ëp m¹ch trªn r¨ng r«to t­¬ng ®èi lín. Hai lo¹i tæn hao nµy trªn stato còng cã nh­ng v× miÖng r·nh r«to rÊt nhá nªn bá qua. ViÖc tÝnh tæn hao phô rÊt phøc t¹p nªn th­êng lÊy b»ng 0,5% c«ng suÊt ®­a vµo. Trong c¸c tæn hao th× tæn hao ®ång thay ®æi theo b×nh ph­¬ng cña dßng ®iÖn, cßn c¸c tæn hao kh¸c kh«ng ®æi theo t¶i. HiÖu suÊt cña m¸y b»ng: 60 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  20. P2 .100 P1 − ∑ p  Σp  .100 = 1 − .100 η% = =  P1    P1 P1 trong ®ã ∑p lµ tæng tæn hao cña m¸y. n §­êng biÓu diÔn η = f(P2) nh­ trªn 1,0 η h×nh 16-15. Th­êng thiÕt kÕ ηmax vµo kho¶ng (0,5÷0,75)P2®m. 0,8 16.7.4. HÖ sè c«ng suÊt cosϕ = cosϕ 0,6 f(P2) M V× m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ph¶i 0,4 s lÊy c«ng suÊt kÝch thÝch tõ l­íi vµo M2 nªn cosϕ lu«n lu«n nhá h¬n 1 vµ chËm 0,2 sau. Lóc kh«ng t¶i cosϕ rÊt thÊp, 0 th­êng kh«ng v­ît qu¸ 0,2. Khi cã t¶i, 1 P2 0,5 do dßng ®iÖn I2 t¨ng lªn nªn cosϕ còng t¨ng lªn vµ ®¹t trÞ sè lín nhÊt khi H×nh 16-15: §Æc tÝnh lµm viÖc cña t¶i gÇn b»ng ®Þnh møc. ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé M max 16.7.5. N¨ng lùc qu¸ t¶i km = M dm Khi m¸y lµm viÖc b×nh th­êng th× M ≤ M®m. Nh­ng trong mét thêi gian ng¾n m¸y cã thÓ chÞu t¶i lín h¬n (qu¸ t¶i) mµ kh«ng x¶y ra h­ háng g×. Trong ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé n¨ng lùc qu¸ t¶i km ®ã b»ng (1,6 ÷ 1,8) ®èi víi m¸y nhá vµ b»ng (1,8 ÷ 2,5) ®èi víi m¸y võa vµ lín. Trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé dßng ®iÖn më m¸y, m«men më m¸y, m«men cùc ®¹i, hiÖu suÊt vµ hÖ sè c«ng suÊt ®Òu ®­îc tiªu chuÈn ho¸. C¸c ®Æc tÝnh lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ®­îc biÓu thÞ trªn h×nh 16-15. 16-8. C¸c ®Æc tÝnh cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé trong ®iÒu kiÖn kh«ng ®Þnh møc 16.8.1. §iÖn ¸p kh«ng ®Þnh møc §©y lµ tr­êng hîp th­êng gÆp trong thùc tÕ vµ th­êng U < U®m khi lÊy ®iÖn ë cuèi ®­êng d©y. Gi¶ thiÕt ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé thÊp h¬n ®iÖn ¸p ®Þnh møc, v× nh­ ta ®· biÕt M ≡ U2 nªn m«men sÏ gi¶m b×nh ph­¬ng lÇn so víi ®iÖn ¸p. NÕu bá qua ®iÖn ¸p r¬i trong d©y quÊn stato th× U1 = E1 ≡ Φ , do ®ã khi U gi¶m th× s.®.®. E vµ tõ th«ng Φ còng gi¶m theo víi møc ®é nh­ vËy. NÕu m«men t¶i kh«ng ®æi th× v× M = CmΦI2cosϕ2 nªn I2 ph¶i t¨ng lªn vµ tû lÖ nghÞch víi sù biÕn thiªn cña Φ lµm cho m¸y nãng lªn. Khi ®iÖn ¸p gi¶m, hÖ sè c«ng suÊt cã xu h­íng t¨ng lªn, ®iÒu ®ã ®Æc biÖt râ rÖt khi t¶i nhá v× dßng ®iÖn tõ ho¸ cña ®éng c¬ gi¶m xuèng. 61 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2