Page 1
5/4/2015 CHƯƠNG VII: m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé 7.1 Khái niệm chung 7.2 Cấu tạo 7.3 Tõ trường quay trong ĐCKĐB 3 pha 7.4 Nguyên lý làm việc 7.5 Mô hình toán học của ĐCKĐB 7.6 Quy đổi và sơ đồ thay thế 7.7 Quá trình năng lượng 7.8 Mômen quay và đặc tính cơ 7.9 Các phương pháp mở máy ĐCKĐB 3 pha 7.10 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ 7.11 Động cơ KĐB 1 pha 7.1 Khái niệm chung P®iÖn 1. Định nghĩa • Máy điện xoay chiều • Tốc độ quay rôto n khác tốc độ từ trường n1 2. Các đại lượng định mức P c¬ P®m W, kW P®m U®m V, kV Y/-380/220 V I®m A, kA Chú ý: Uđm , Iđm: đại lượng dây n®m vg/ph M®m Nm , cos 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 2
5/4/2015 7.2 Cấu tạo 1. Stato a. Lõi thép: Mạch từ, chế tạo từ thép lá KTĐ 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 3
5/4/2015 b. Dây quấn: Mạch điện, chế tạo từ dây dẫn đồng hoặc nhôm SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN CỦA ĐC KĐB 3 PHA Z = 36, 2p = 4 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 1 1 2 2 a b c x y z = 36 p = 2 a = 2 q = 3 y = 7 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 4
5/4/2015 2. Rôto a. Lõi thép b. Dây quấn: có 2 loại * Rôto lồng sóc Dây quấn 3 * R«to d©y quÊn pha nối Y Thanh dẫn đồng hoặc nhôm 3 vành trượt đồng Vành ngắn mạch R Chổi than f Đặc điểm: Đặc điểm: = (0,25 1) mm - Kết cấu đơn giản - Cấu tạo phức tạp, giá thành cao - Không thay đổi được R2 - Có thể thay đổi R2 Squirrel-cage rotor 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 5
5/4/2015 Wound-rotor Motor 7.3 Từ trường quay trong ĐCKĐB 3 pha 1. Định nghĩa: Từ trường do hệ thống A,B,C : đầu đầu dòng 3 pha trong dây quấn stato tạo ra X,Y,Z : đầu cuối 2. C¸ch t¹o tõ trường quay Z B AX : iA = Imsint BY : iB = Imsin(t-120o) CZ : i = I sin(t+120o) A X C m i i i A B C Y C 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 2 3 4 5 6 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 6
5/4/2015 * T¹i t = 90o : A,B,C : đầu đầu 1 đầu cuối X,Y,Z : iA = Im > 0 qui ước iA ch¹y tõ A () => X ( ) I Z B i m < 0 i ch¹y tõ Y () => B ( ) B 2 B I < 0 i ch¹y tõ Z => C ( ) A X i m C () C 2 1 1 Y C B 2 m C 2 m tổng A m 3 tổng 2 m Tõ trường tæng trïng víi trôc d©y quÊn pha A tổng * T¹i t = 90o + 120o 2 tổng Z B I i m < 0 i ch¹y tõ X ()=> A ( ) A 2 A A X i = I > 0 i ch¹y tõ B () => Y ( ) B m B I Y C i m < 0 i ch¹y tõ Z() => C ( ) C 2 C trïng víi trôc d©y quÊn pha B tổng tổng * T¹i t3 = 90o + 240o Z B trïng víi trôc d©y quÊn pha C X tổng A * T¹i t = 90o + 360o 4 Y C trïng víi trôc d©y quÊn pha A tổng tổng 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 7
5/4/2015 Nhận xét : Khi cho i vào dq 3 pha Từ trường quay 3pha * Đặc điểm từ trường quay : - Tốc độ: Khi i biến thiên 1 chu kỳ T quay được: S tổng + số đôi cực p = 1: 1 vòng + p đôi cực: 1/p vòng f + 1 giây: quay được 1 vòng tổng p 60f + Trong 1 phút : quay được n 1 vòng tổng 1 p - Chiều quay từ trường: phụ thuộc thứ tự pha của dây quấn stato Nếu đổi thứ tự 2 trong 3 pha của dây quấn cho nhau Từ trường quay ngược lại A B C A n B C Phương pháp đổi chiều quay 1 của ĐCKĐB 3 pha - Tõ trường cña d©y quÊn 3 pha lμ tõ trường quay trßn cã biªn ®é kh«ng ®æi : 1 1 3 B 2 m Z B C 2 m m3p 2 mp A X A m Y 1 C 3 tổng 2 m tổng 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 8
5/4/2015 7.4 Nguyên lý làm việc: e 2 => i2 - §Æt U~3p vμo d/q 3 pha cña stato 60f => có từ trường quay n 1 1 p Mđt => e => i n1 2 2 - T¸c dông vμ i tổng 2 tổng => M => kéo r«to quay cïng chiÒu n1 víi n < n1 §Æt n n => hÖ sè trượt s = 0,02 0,06 1 s đm n 1 7.5 Các phương trình cơ bản (mô hình toán học của ĐCKĐB) So sánh ĐCKĐB 3 pha và MBA 3 pha 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 9
5/4/2015 MBA 3 pha ĐCKĐB 3 pha Trục 3 d/q song song Trục 3 d/q lệch nhau 120o Từ trường đập mạch Từ trường quay D/q TC cố định so với SC D/q TC chuyển động tương đối so f = f = f với SC với n n1 f f 2 1 2 1 E = 4,44f W E1 = 4,44f1 W1 kdq1 D/q tập trung 1 1 1 m D/q rải k = 1 kdq< 1 dq 2 đầu d/q TC nối với tải điện 2 đầu d/q rôto nối ngắn mạch U2 0 U = 0 2 Từ trường chính khép kín Từ trường chính khép kín 2 lần trong lõi thép I nhỏ qua khe hở I lớn o o 1. Phương trình cân bằng điện: (Viết cho 1 pha; các đại lượng pha) R1 X 1 a. PhÝa Stato: I1 U E1 1 Tương tự dq sơ cấp MBA: U1 E1 jX I1 R I1 1 1 E = 4,44f w k kdq1 < 1 : hệ số quấn rải dq stator 1 1 1 dq1 b. PhÝa Roto: Khi rotor quay víi tèc ®é n < n 1 s.®.® e vμ i cã tÇn sè f pn 2 2 2 2 víi n2 = n1 - n 60 p(n n) pn (n n) n f 1 1 1 sf n 2 60 60 n 1 2 n 1 1 f2 = sf1 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 10
5/4/2015 s.®.® e2 cã : E2s = 4,44f2 w2 kdq2 = s.4,44f w k 1 2 dq2 E2s = sE2 E : s.®.® khi roto ®øng yªn R2 X 2 2S E2 = 4,44f1 w2 kdq2 I E 2 2S f2 PTCB ĐA của dq R: 0 E2S jX I2 R I2 2S 2 Trong ®ã : X2S = 2L2 = 2 f2 L2 = s. 2 f1 L2 Hệ số biến đổi s.đ.đ: X2S = sX2 X2 E w k X : ®iÖn kh¸ng t¶n khi roto ®øng yªn k 1 1 dq1 2 e E w k 2 2 dq 2 X2S : ®iÖn kh¸ng t¶n khi roto quay 2. Phương trình cân bằng từ: - Khi không tải do s.t.đ : Fo m w k Io 1 1 dq1 - Khi roto kéo tải do s.t.đ : F1 F2 m w k I1m w k I2 1 1 dq1 2 2 dq 2 R1 X m , m : sè pha dq cña S vμ R I1 1 1 2 Khi bỏ qua U1 U E1 1 U1 E1 = 4,44f1 W1 kdq1 const => = const F F F 1 2 o . . . m w k I1m w k I2 m w k Io Với hệ số biến 1 1 dq1 2 2 dq 2 1 1 dq1 đổi dòng: I I 2 I I2 1 m w k o I1 Io m w k 1 1 dq1 k k 1 1 dq1 m w k i i m w k 2 2 dq 2 2 2 dq 2 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 11
5/4/2015 7.6 Quy đổi và sơ đồ thay thế - Mục đích: Có sơ đồ mạch điện chung giữa R và S (giống MBA) việc nghiên cứu được dễ dàng - Điều kiện: Năng lượng trước và sau khi quy đổi không thay đổi . . . Tõ PTCB§A phÝa R: 0 E2S jX I2 R I2 (rôto quay: E2S, X2S) 2S 2 Chia 2 vế cho s: R (rôto ko quay: E , 0 E I 2 jX 2 2 2 s 2 X2) tần số R,S Nhân 2 vế cho k .k /k : bằng nhau: f1 e i i I R 0 k E 2 2 k k jX k k e 2 k s e i 2 e i i Đặt: E' k E E 2 e 2 1 R' 0 E' I' 2 jX' I 2 2 s 2 I' 2 2 k i R' 1s R' k k R X' k k X Với: 2 R' R' 2 e i 2 2 e i 2 s 2 2 s Sơ đồ thay thế 1 R X R ’ X ’ I ’ 1 1 2 2 2 pha của ĐC KĐB: I Io R >> R , R’ 1 R 1s th 1 2 U1 th R ' 2 s X >> X , X’ Xth th 1 2 Xth >> Rth R X R ’ X ’ I2’ I 1 1 2 2 1 S§TT gÇn ®óng: Io R X ' 1s 1 1 R R U 2 s 1 th Khi đó: Xth ' U I 1 2 ' R 2 ' 2 (R 2 ) (X X ) 1 s 1 2 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 12
5/4/2015 7.7 Quá trình năng lượng R R ’ I ’ 1 2 2 C«ng suÊt nhËn tõ lưới P1 I P I1 o P ®1 ®2 Tæn hao ®ång trªn Stato 1s P P P R ' P =3 R I 2 1 st ®t P 2 s ®1 1 1 c¬ Tæn hao s¾t tõ Pst =3 RthIo2 P + P = P =>Tæn hao trªn stato ®1 st 1 R ' C«ng suÊt ®iÖn tõ P = P - P 3 2 I '2 ®t 1 1 s 2 P = sP ®2 ®t Tæn hao ®ång trªn R«to: P =3 R I 2 3R I, ,2 ®2 2 2 2 2 C«ng suÊt c¬ ' 1s '2 P 3R I c¬ 2 s 2 C«ng suÊt c¬ h÷u Ých ®Çu trôc: P2 = Pc¬ - Pc¬+fô P HiÖu suÊt 2 0,7 0,9 P 1 7.8 Mômen quay và đặc tính cơ 1. Mô men quay (điện từ): P M ®t 1 Trong đó : R ' 2 P 3 2 I ' ®t s 2 ' U I 1 2 ' R 2 ' 2 (R 2 ) (X X ) 1 s 1 2 2 f luoi 1 1 p p Ta có : 3pU 2R /s' M 1 2 R ' 2 f [(R 2 )2 (X X ) ]' 2 1 1 s 1 2 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 13
5/4/2015 Đặc tính M = f(s): + Khi s = 0 M = 0 3pU 2 R ' + Khi s = 1 M 1 2 m 2f [(R R ' )2 (X X ' ) ]2 1 1 2 1 2 dM R ' R ' 0 s 2 2 V× R << X + X ’ ds k R 2 (X X )' 2 X X ' 1 1 2 1 1 2 1 2 3pU 2 M 1 max 2 ' 4f [R (R (X X ) ]2 1 1 1 1 2 3pU 2 M Duong cong mo men M 1 60 max 4f [R X X ' ] 1 1 1 2 50 40 M max M30 20 Mm 10 00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 s s Nhận xét: - M U12 - M R ’ Với loại roto dq, có R để tăng M m 2 f m khi cã Rf nèi tiÕp R2 R ' R ' s 2 f k X X ' 1 2 M const max §Ó M = M th× : Mmax m max Mm’ R ' R ' s 2 f = 1 Mm k X X ' 1 2 sk sk’ 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 14
5/4/2015 n 2. §Æc tÝnh c¬ : n = f(M) A k1 1500 n n M M ’ s M n s 1 C C B n 1000 0 0 n 1 1 sk Mmax nk M k C 500 1 M 0 n = (1-s)n 2 m 1 MC’ AB : vïng æn ®Þnh - đoạn làm việc 0 0 10 20 30 40 50 60 BC : vïng kh«ng æn ®Þnh C M * Vïng AB: t¹i k1 cã M®/c = Mc Khi MC > M => n => M ®Ó M c©n b»ng M ®/c đ/c C * Vïng BC : t¹i k2 cã M®/c = Mc Khi M > M => n => Mđ/c cμng < M C ®/c C n sÏ gi¶m vÒ 0 7.9 Các phương pháp mở máy ĐC KĐB 3 pha 1. Yêu cầu khi mở máy: R1 X R ’ X ’ 1 2 2 Dòng mở máy : Im U U I 1 1 m ' ' (R R )2 (X X )2 1 2 1 2 Vì R và X rất nhỏ. Nếu U1 = U1đm Im rất lớn = (5 7) I®m Gây tác hại lớn: - Sụt áp trên lưới điện, ảnh hưởng tới các phụ tải khác - Phát nóng động cơ, giảm tuổi thọ, t mở máy lâu ĐC cháy Yêu cầu: Giảm Im Tăng Mm: Mm > Mtai; giảm t mở máy Thiết bị mở máy đơn giản, hiệu quả 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 15
5/4/2015 2. C¸c PP më m¸y cña ®/c roto lång sãc : a. Më m¸y trùc tiÕp - I lín CD m - ChØ dïng cho ®/c P nhá b. Më m¸y b»ng gi¶m U *) Dïng cuén kh¸ng Do có UCK U giảm k lần đc I k lần CD1 m M k2 lần m CD 1 CD 2 CK UCK CD2 *) Dùng BA tự ngẫu CD1 I ml I1 = Iml I = I (*) 2 mđc CD 2 I U1 U1 = Ul U = U m®c 2 đc U2 U I Trong MBA : 1 2 k (**) U I BA 2 1 U I => U l => I m 2 k m®c k Khi U giảm k lần: BA BA đc Im k2 lần Từ (*) và (**) => I I Mm k2 lần I m®c m Iml = I1 2 2 k k k BA BA BA 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 16
5/4/2015 *) Dùng chuyển đổi -Y Khi ĐC làm việc: dq S đấu CD Khi ĐC mở máy: dq S đấu Y 1 Ứng dụng bị hạn chế A B C U U I 3I 3 f 3 d m mp Z Z X Z ®c Y ®c Y U U CD I I f d 2 mY f Z 3Z ®c ®c I 1 m Y I 3 m 3 Im 3 lần U1 giảm lần: Mm 3 lần 3. Đ/c roto dây quấn: Ngoài các PP giống ĐC roto lồng sóc. CD PP mở máy khi có Rf nối tiếp mạch roto U I 1 mf ' ' ' (R R R )2 (X X )2 1 2 f 1 2 Theo đặc tính cơ khi có Rf nối tiếp mạch roto Rf Nhận xét : M Là PP duy nhất Mm max I m Ưu điểm của ĐC dq sk sk’ 16 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 17
5/4/2015 7.10 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ Mục tiêu : Điều chỉnh trơn, phạm vi điều chỉnh rộng n = ( 1-s)n 60f 1 n (1s) 1 p 1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi p: - Khi p thay đổi thì n sẽ thay đổi p =1 => n1 = 3000 vg/ph => n = 1500 vg/ph Điều chỉnh p =2 1 nhảy cấp p =3 => n1 = 1000 vg/ph - Để thay đổi p a. Thay đổi cách nối dq stato: 3 4 3 4 2 5 2 5 1 6 1 6 8 7 8 7 §Æc tÝnh c¬ khi thay ®æi p, c«ng suÊt Pc¬ không đổi n p=1 3000 2500 2000 p=2 1500 1000 500 M 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Phương ph¸p nμy chØ dïng cho ®ck®b lång sãc 17 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 18
5/4/2015 60f 2. Điều chỉnh tốc độ bằng thay tần số n (1s) 1 p - Khi thay đổi f1 mong muốn giữ Mmax = const U 2 Vì : Mmax 1 f 2 M 1 n1 C 1500 1450 f1 thay đổi f1 phải kết n ’ 1400 hợp với điều chỉnh (gi¶m) 1 1350 f1’ U1 n ’’1300 1 f < f = 50 Hz 1250 f 1 cb ’’ 1200 1 Đặc điểm 1150 50 Hz = f > f ’ > f ’’ 1 1 1 • Điều chỉnh trơn, phạm 1100 1050 vi điều chỉnh rộng 1000 • Phải có bộ biến tần 0 5 10 15 20 25 30 35 3. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi hệ số trượt s a. Giảm điện áp U 60f 1 n (1s) 1 p Khi giảm U1 : 90 R ' 80 s 2 = const 70 k X X ' Uđm 1 2 60 M = f(s) giảm vì M U12 50 M t¶i qu¹t giã 40 M C C NÕu M = const phạm vi hẹp 30 c U1< Uđm 20 10 0 s s 0 0.1 0.2 s0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1 2 k 0,12 0,2 18 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 19
5/4/2015 b. R nối tiếp mạch rôto 60f f n (1s) 1 p R ' R ' 3pU 2 Khi có R s 2 f M 1 f k ' max 2[R X X ' ] X X 1 1 2 1 2 Mmax = const Đặc điểm : • Điều chỉnh trơn, phạm vi điều chỉnh tương đối M C rộng • Dòng rôto lớn => s 1 s2 P tăng Giảm η 7.11: Động cơ KĐB 1 pha a- Cấu tạo: dây quấn stato là dây quấn một pha b- Nguyên lý làm việc U => ~1pha TT đập mạch => & n A B B 1A 1B 1 n A 1 n1 m mA mB 2 e f = s f s n1 n s A 2A 2A A 1 A n i 1 B &i M = f(s ) A 2A A 2A A A n n 1 1 B e2B cã f = s f s 1 2B B 1 B n n (1 s )n 1 s 1 A 1 = 2 – sA = 2 - s B n B 1 A i 2B 19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Page 20
5/4/2015 & i M s= sA 0 1 2 B 2B B sB 2 1 0 M = MA + MB M Nhận xét: 100 80 MA 60 Tại s = 1 => M = 0 40 M 20 Động cơ một pha không có 0 s mô men mở máy -20 -40 -60 MB -80 -100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 c. Phương ph¸p më m¸y * D©y quÊn phô W k C Z lÖch pha Zlf = R Zlf = L R, L or C << 90o U U W f I f I I C k IC f W C Z = C If lf U Wf IC 20 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Affichage des 20 premières pages. Téléchargez le document pour le voir en entier.
Commentaires (0)
Aucun commentaire pour le moment. Soyez le premier !