Chương 16: Quan hệ từ trong máy điện KĐB

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

59
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bình thường khi làm việc, dây quấn roto của máy điện không đồng bộ được nối ngắn mạch và máy quay với tốc độ nào đó

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 16: Quan hệ từ trong máy điện KĐB

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 m 1 pha (thêng m 1 = 3), trªn r«to cã d©y quÊn m 2 pha (m2 = 3 ®èi víi ®éng c¬ r«to d©y quÊn, cßn ®èi víi ®éng c¬ r«to lång sãc m 2 > 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 U 1 cã tÇn sè f 1 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 I 2 tÇn sè còng lµ f1. Dßng ®iÖn I 1 vµ I2 sinh ra c¸c s.t.®. quay F1 vµ F2 cã trÞ sè (nh ®· biÕn ë phÇn thø ba, ch¬ng 1 4):  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; 36 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 I 1 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: m 2 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 & m1W1kdq1 I2 ki = = (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 f 2 = f1 nªn tû sè biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé b»ng: E1 W1kdq1 ke = = (16-6) E2 W2 kdq 2 Quy ®æi s.®.®. r«to sang stato ta ®îc: E1 = E2’ = keE2 37 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Do d©y quÊn stato cã tõ th«ng t¶n lµ Φб1 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 r 1 cña d©y quÊn stato lµ I1r1 th× ph¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trong m¹ch ®iÖn stato nh sau: & & & & && && U 1 = −( 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 t æn 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    r 2’ = 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 t æng trë. 38 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 ke 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 I 2 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.®. t æng 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 k ú. 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  39 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 v ect¬ 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 & r1 I 1 th«ng chÝnh trong m¸y rÊt nh á, nghÜa lµ 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 b á 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 z1 + z2 zn r1 ' r ,2 x2' trong ®ã Zn = Z1 + Z2’ & & I 1 ≈ − I 2′ = (r 1 + 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) 40 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Tõ trêng khe hë sinh ra F1 quay víi tèc ®é ®ång bé n 1. 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 n 2 = 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 I 2 cã tÇn sè f2 th× trÞ sè ®iÖn kh¸ng cña r«to b»ng: x 2s = 2 πf2L2 = 2 πsf1L2 = 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 f 2, cßn bªn s¬ cÊp (stato) th× s.®.®. vµ dßng ®iÖn cã tÇn sè lµ f 1, 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 ngh Üa. 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, ngh Üa 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 (16-1 9) cã thÓ viÕt díi d¹ng sau: &, &, 0 = − E 2 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 = − E 2 e jω1t + I 2 (r2, + jx 2 + hay (16-20) , r2 )e s VÒ mÆt to¸n häc, hai ph¬ng tr×nh (16-1 9) 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 (16-1 9) 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 r â quan hÖ ®ã trong trêng hîp r«to kh«ng quay vµ lóc nµy trªn r«to nh 41 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 I 2 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 tr äng 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 Mω, 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  & + I' = I & & I1 2  0  & & − E1 = I 0 zm   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 t æng 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«m en, c«ng suÊt c¬ v.v… vµ nh÷ng tham sè kh¸c thuéc vÒ ®Æc tÝnh lµm viÖc. Nh vËy ta ® · chuyÓn 42 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 & I0 gi¶n. ChÝnh v× vËy mµ m¹ch ®iÖn thay I1 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 + Z1 U1 U1 nªn & & − E1 = = Z Z Z Zm & 1 + 1 + '1 C1 + '1 Z m Z2s Z 2s Tõ ®ã ®îc: & & &' − E U1 − I2 = ' 1 = & Z' +Z Z 2s C1 2 s 1 & & & &' U − I1Z 1 + U1 & & I1 = I 0 − I 2 = 1 & Z' +Z Zm C1 2 s 1 & Gi¶i I 1 ta ®îc: & & U1 U (16-22) & = I&00 − I 2, &, I1 = + 2'1 &Z & Z +C Z& C1 m C1 2 s 11 & & & U1 U1 U1 trong ®ã: & I 00 = = = &Z  Z Z1 + Z m 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. 43 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
& r2′ / s ′ &,& & & C12 x 2 C 2 r ′ / s & I1 x2 C1 x1 C1r1 r1 x1 I1 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 nh á 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. & jI 1 x1 & & j I 1 x1 jI 1 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 90o I0 90o Ψ2 Ψ2 &′ I2 & &′ 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. 44 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 g äi 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 k dq2 = 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 = = m2W2 kdq 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 p Cu1 = 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 22 (16-23) ' s 1 V× trong r«to cã dßng ®iÖn nªn cã t æn hao ®ång trong r«to p Cu2 = m1I2’2r2’. Do ®ã c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn b»ng: 1− s ' Pc¬ = P®t − pCu = m1 I 2' 2 (16-24) r2 s 2 45 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Khi m¸y quay cã t æn 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 (16-2 5) 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 pCu1 pFe pCu1 P®t pCu1 P®t pFe pCu2 pFe Pc¬ pCu2 pc¬ Pc¬ pCu2 pC¬ pf pc¬ 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 (16-2 7) 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 q 1 vµ thø cÊp q 2: Q1  q1 = m I x  2 (16-28) 11 1 '2 '  q 2 = m1 I 1 x 2   q1 PhÇn lín c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cßn l¹i Qm dïng ®Ó sinh ra tõ trêng kh e hë: Qm = m1 E1 I0 = m1I02xm (16-2 9) 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 46 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ®îc thÓ hiÖn ë h×nh 16- 9. Do trong m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé kh e 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 cos ϕ 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 t æn hao ®ång trªn m¹ch r«to: ' 1− s '  r2'  +  − m1I 22 r2  = m1I 22 r2' = pCu 2 P®t + (-Pc¬) = m1I 22 ' ' s  s V× tÊt c¶ n¨ng lîng lÊy vµo ®Òu tiªu thô trªn m¸y nªn th eo 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«m en ®Ó t×m ra quan hÖ gi÷a n ¨ng lîng trao ®æi víi m«men ®iÖn tõ. 47 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Khi lµm viÖc ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ph¶i kh¾c phôc m«m en 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«m en lóc lµm viÖc æn ®Þnh lµ: M = M 0 + 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 I 2 t¸c dông lÉn nhau mµ sinh ra vµ tõ trêng ®ã quay víi tèc ®é ®ång bé n 1, 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 (16-3 5) V× P®t = m2E2I2cosψ2 nªn ta cã: Pc¬ = (1-s)m 2E2I2cosψ2 (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«m en ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé: Pco 1 M= = p.m2W2 k dq 2φI 2 cosψ 2 (16-37) ω 2 BiÓu thøc (16-3 7) 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 r â 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«m en ®iÖn tõ vµ tèc ®é quay cña m¸y. 48 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Thêng chóng ta lîi dông m¹ch ®iÖn thay thÕ ®Ó tÝnh ra m«m en ®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 16-6), ta cã: U1 I 2 = C1 I 2, = , , (r + C r / s ) + (x ) 2 2 + C1 x 2 , , 1 12 1 m1U 12 r2, / s 2 Pdt = m1 I 2 r2, / s = vµ , (r + C .r / s ) + (x ) 2 2 + C1 x 2 , , 1 1 2 1 Tõ ®ã ta ®îc quan hÖ gi÷a m«m en ®iÖn tõ víi hÖ sè trît s nh sau: m1U 12 p.r2, / s Pdt [( )] M= = (16-38) )( ω1 2πf 1 r1 + C1 .r2, / s 2 + x1 + C1 x 2 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«m en ®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«m en tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x 1 + C1x,2). Dßng ®iÖn vµ m«m en 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«m en 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 s m øng víi m«m en cùc ®¹i Mmax: ± C1r2, sm = (16-3 9) r12 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , vµ m«men cùc ®¹i b»ng: m1 pU 12 11 [ ] M max = ± (16-40) 2C1 2πf 1 ± r1 + r12 + ( x1 + C1 x 2 ) 2 , 49 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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«m en 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× s m cµng lín; - Víi tÇn sè cho tríc, Mmax tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x 1 + C1x,2). Dßng ®iÖn më m¸y vµ m«m en më m¸y cã thÓ t×m ra ®îc khi ® em s = 1 thÕ vµo c«ng thøc (16-38). Ta cã m«m en 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«m en 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: C1r2, sm = =1 x1 + C1 x 2 , Nh vËy ®iÖn trë r«to lóc ®ã b»ng: C 1r,2 = x1 + C1x,2. - Víi tÇn sè cho tríc th× m«m en Mmm tû lÖ nghÞch víi ®iÖn kh¸ng (x 1 + 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: 50 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 r 1 = 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 t û 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 s m. ThÕ vµo biÓu thøc Kl«x cã thÓ tÝnh ®îc m«men theo hÖ sè trît s. T û 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 nh á h¬n m«men ®iÖn tõ mét Ýt vµ b»ng: M2 = M - M 0 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«m en 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«m en ®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 kh e 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 51 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
kh«ng thÓ cã ®îc tõ c¶m kh e hë ph©n bè h×nh sin mµ s.t.®. kh e 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«m en ®ã gäi lµ m«men phô cña m¸y ®iÖn. Nh÷ng m«m en phô ®Òu lµ hµm cña tèc ®é quay cña m¸y ®iÖn. MÆc dÇu nh÷ng m«m en 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«m en h·m t¬ng ®èi lín lµm cho m«m en 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«m en ®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«m en. 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«m en cña m¸y a ®iÖn. Mmin Sãng bËc 7 quay thuËn víi tèc ®é 3 2 n1 ®ång bé n7 = cho nªn khi tèc ®é cña s 7 1,4 1,2 1,0 0, 8 0,6 0, 4 0,2 0 1 m¸y trong kho¶ng 0 < n < 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«m en do tõ 5 trêng sãng bËc 5 sinh ra. 52 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
§êng 4 trong h×nh 16-12 lµ m«men tæng khi xÐt ®Õn ¶nh hëng cña m«m en 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«m en ®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«m en 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 kh e 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 kh e 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 tr äng. 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«m en phô lµ s.t.®. sãng ®iÒu hoµ trong ®ã cã s.t.®. sãng ®iÒu hoµ r¨ng. V× vËy muèn trõ khö m«m en 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. 53 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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.®. t æng 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(P 2) Theo c«ng thøc vÒ hÖ sè trît ta cã: n = n 1(1-s) trong ®ã s = p cu2/P®t. Khi kh«ng t¶i, t æn 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 16-1 5). 16.7.2. §Æc tÝnh m«men M = f(P 2) Theo ®Æc tÝnh M = f(s) th× m«m en 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 th ¼ng mµ sm l¹i t¬ng ®èi nhá v× vËy ®Æc tÝnh m«men M = f (P2) còng gÇn gièng ®êng th ¼ng. 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 t æn hao ®ång trong d©y quÊn stato vµ r«to, tæn hao s¾t trong stato, tæn hao c¬ vµ tæn hao phô. T æn 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, ch än 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, t æn 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 nh á 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: 54 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
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 cos ϕ lu«n lu«n nh á h¬n 1 vµ chËm 0,2 sau. Lóc kh«ng t¶i cos ϕ rÊt thÊp, 0 thêng kh«ng vît qu¸ 0,2. Khi cã t¶i, 1 P2 0,5 do dßng ®iÖn I 2 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 h áng 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«m en më m¸y, m«m en cùc ®¹i, hiÖu suÊt vµ hÖ sè c«ng suÊt ®Òu ®îc tiªu chu Èn ho¸. C¸c ®Æc tÝnh lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ®îc biÓu thÞ trªn h×nh 16-1 5. 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«m en 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× U 1 = 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«m en 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 r â rÖt khi t¶i nhá v× dßng ®iÖn tõ ho¸ cña ®éng c¬ gi¶m xuèng. 55 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com