Ôn tập
* MBA là một thiết bị điện từ gồm một lõi sắt và hai cuộn dây có số vòng dây lần
lượt là w1, w2 khác nhau . Khi có dòng điện xoay chiều vào cuộn sơ cấp thì xuất
hiện một dòng điện i1. Dòng này sinh ra từ thông biến thiên trong lõi thép .Từ
thông này móc vòng sinh ra sđđ cảm ứng .Sđđ này sinh ra dòng điện ở cuộn thứ cấp
( nếu mạch điện khép kín )
- Sức điện động là : lực đẩy điện động chuyển động trong mạch điện ( theo quán tính
)
- Sức từ động là : lực đẩy từ động chuyển động trong mạch từ
21 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 565 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng môn học Máy điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
Máy Điện
Tài liệu tham khảo : 1. Máy điện nhỏ (Trần Tuấn)
2.Giáo trình máy điện 2 tập (4 tác giả)
3. Máy điện cho thiết bị tự động
Ôn tập
* MBA là một thiết bị điện từ gồm một lõi sắt và hai cuộn dây có số vòng dây lần
lượt là 1w , 2w khác nhau . Khi có dòng điện xoay chiều vào cuộn sơ cấp thì xuất
hiện một dòng điện 1i . Dòng này sinh ra từ thông biến thiên trong lõi thép .Từ
thông này móc vòng sinh ra sđđ cảm ứng .Sđđ này sinh ra dòng điện ở cuộn thứ cấp
( nếu mạch điện khép kín )
- Sức điện động là : lực đẩy điện động chuyển động trong mạch điện ( theo quán tính
)
- Sức từ động là : lực đẩy từ động chuyển động trong mạch từ
- Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ 3 pha :
i1
U1
i2
U2 Z
Sơ đồ thay thế MBA :
r1 x1 r'2 x'2
rm
xm
I1 -I'2
I0
U1 U'2
Phương trình điện áp của MBA :
.
U 1 = -(
.
E 1 ) +
.
I 1.Z1
Z1 = r1 + j x1
x1 = 1 L1 = 2 f1 L1
.
U 2’=
.
E 2’ +
.
I 2’Z2
Z2’ = k2 Z2
K =
2
1
W
W
=
2
1
u
u
2
.
I 1 =
.
I 0 + (-
.
I 2’)
.
E =
.
E 2’ =
.
I 0’ Zm Với Zm = rm + j xm
Rm là điện trở đặc trưng cho tổn hao của lõi sắt khi có từ thông đi qua ( không đo
được bằng m ) dòng điện cảm ứng được sinh ra do từ thông 2 nó luôn có xu
hướng chống lại từ thông sinh ra nó .
* Động cơ không đồng bộ 3 pha:
Cho điện áp xoay chiều vào stato tạo ra từ thông quay tròn với n1 =
p
f.60
. tạo
ra sđđ E1 , E2 ( roto) trong dây quấn roto
Do dây quấn rôto luôn được khép kín trong dây quấn roto xuất hiện dòng điện I2
Theo định luật lực điện từ thì thanh dẫn roto mang điện nằm trong từ trường xuất
hiện lực điện từ tạo ra momen quay tạo nên tốc độ roto là n n1 ( tốc độ từ
trường ) . Nếu n = n1 thì không tạo nên chuyển động tương đối không có từ
thông roto cảm ứng nên E2 0 không có I2
n2 = n1 - n
s =
1
2
n
n
=
1
1
n
nn
s : là tốc độ tương đối của roto với từ trường quay
0 < s < 1
0< n < n1
Khi n < 0 ( roto quay ngược chiều từ trường )
Chế độ hàm điện từ : MĐ lấy điện năng từ lưới làm cho roto quay ngược chiều từ
trường chuyển động hãm điện từ , máy điện lấy điện năng từ lưới , lấy cơ năng
quay ngược chiều từ trường
(1-s1).r'R/s1
I0
-I'2A1IA1
xmA
rmA
x'RAr'RAxSArSA
K =
2
1
w
w
Z2’ = ke ki Z2
r2 = ke ki .r2
x2 = ke ki x2
Dây quấn MĐ quay không quấn tập trung trong rãnh sđđ cảm ứng < sđđ MBA
kc =
2
1
W
W
.
2
1
kdq
kdq
kdq = kr kn
kr : krải
kn : kngắn
ki =
222
111
kdqWm
kdqWm
Số pha dây quấn lồng sóc bằng số thanh trong rãnh roto
Sơ đồ thay thế khác là:
3
r1 x1
r1 x1
r'2 x'2
rm
xm
I1 -I2
I0
(1-s).r'2/s
Sơ đồ này thuận tiện hơn : khi I tải thay đổi thì chỉ có I2 thay đổi I1 thay đổi
tương ứng
Còn sơ đồ trên I tải thay đổi ( I0 , I2 ) thay đổi I1 thay đổi
1
.
U = -( 1E
) + 1I
r1 + j 1
.
I x1 x1 = 2 f1L1
=
.
E 2’ - I2’. r2’ - j . I2’. x2’ – I2’ . (
s
s1
. r2 )
I1 = oI
.
+ (- 2
.
I ’) x 2 ’ = ke. Ki . x 2 x 2 = 2. . f
f2 = s . f1
E1 = E2’ = - ( Io ). Zm
Mômen điện từ M = Cm . stato . Iroto . cos
= arg ( Eroto , Iroto )
đây là biểu thức nguyên lý : Cm kết cấu .( 3fa , 1fa , )
Iroto 0 mạch roto khép kín
Mạch roto thường có tính trở
Thường cos = 1
cos < 0 mômen sinh ra < 0 động cơ là động cơ không đồng bộ
.Động cơ quay ngược lại đảo chiều quay động cơ bằng cách đảo chiều Stato tác
động vào đầu vào tăng
M =
])()[(2
.
2
21
2
'
2
11
'
2
2
1
xx
s
r
rf
srUp
p = const ( số đối cực )
Unguồn = const
F = const
U1 = const
M = f ( s )
M = f ( n ) Ta có đặc tính cơ:
4
M
s
HãmĐC
Tại s =1 ( n = 0 ) cho Momen . Điểm kởi động ( mở máy) Mômen đó là Mômen
máy
Tại Mmax có hệ số trượt tới hạn
M
s
Mmax
Mmm
M
t?
i
Mdm
1
(n=0)smaxsdm0
Khi mở máy có Mmm , Mtăng dần đến Mmax rồi giảm dần đến khi Mômen khởi
động bằng Mômen tải thì động cơ hoạt động ổn định
%30sm
mvaiphantrasdm
động cơ thông thường
Mmax =
Xf
U
,
2
1
Mmm =
Xf
RU roto
,
,21
Sm =
'
21
'
2
xx
r
Mmax không phụ thuộc vào điện trở của roto. Khi tăng R của roto lên thì sm tăng
.Biểu diễn ở đồ thị màu đỏ
------------------------------------------------------------------------------------------
5
§3.MÁY ĐỒNG BỘ
Cấu tạo : gồm hai phần : - Tĩnh ( phần cảm ) là phần tạo nên từ trường tĩnh bằng hai
cách kích thích điện từ : cuộn dây + lõi sắt . Thuộc loại kính thích từ điện :
NCVC
- Quay (ứng) : lõi sắt + dây quán
Máy phát điện đồng bộ : cho điện một chiều vào kích từ kichtu không đổi : dùng
động cơ sơ cấp quay phần ứng . Theo định luật cảm ứng điện từ trong dây quấn
phần ứng tạo ra SĐĐ thanh dẫn chuyển động liên tục , lúc thì cực S , N sđđ xoay
chiều máy phát điện ba pha xoay chiều , tạo ra từ trường quay với n 1 =
p
f.60
Roto ( phần ứng ) điện cơ quay với tốc độ n
Eư có tần số f =
60
.np
n = n1
Máy điện này luôn có n = n 1
* Động cơ đồng bộ : gồm MFĐ ĐB : phải có kích thích , đặt U xoay chiều vào dây
quấn phần ứng tạo Ifần ứng tạo từ trường phần ứng ư tương tác với kích
thích tạo nên lực từ tạo mômen điện từ làm roto quay với n = n 1
Fần cảm trên roto
Fần ứng trên stato
Kết cấu của máy điện nhỏ
- Mạch điện từ
Mđt ( đồng bộ ) =
sin
.
.
1
011
dx
EUm
+ )2sin()
11
(
2
2
1
dq xx
Um
1.2 f
Eo : là sđđ lúc máy không tải
Xq , xd : điện kháng đồng bộ ngang trục ,dọc trục
: là góc giữa Eo , U1 .hoặc là góc giữa trục từ trường kích
thích và trục từ trường phần ứng ( t , )
- Cấu tạo
Có hai loại MĐ : - Cực ẩn : nhìn vào không thấy được dây quân
- Cực lồi : nhìn thấy ngay hình rãnh. Trên mặt cực có rãnh , ở
rãnh đặt , dây quấn lồng sóc
MĐ cực ẩn : từ trường đi theo dọc trục cực từ
MĐĐB có một loại máy không kích thích : không cần kích từ , nam châm vĩnh cửu
MĐ cực lồi xd = xq = xđb
MĐ cực ẩn xd ≠ xq
§4 MÁY CÓ VÀNH GÓP ( TỰ ĐỌC )
Những máy điện có P( vài trăm w gọi là máu điện nhỏ )
6
PHẦN 2: MÁY ĐIỆN NHỎ
§1. CÔNG DỤNG CUẢ MÁY ĐIỆN NHỎ
1. Dẫn động quay các động cơ
2. Thực hiện việc điều chỉnh kiểm tra từ xa
3. Thực hiện các biến đổi không tương đương
VD: Biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu cơ và ngược lại . Biến đổi lượng giác
,thực hiện biến đổi toạ độ , biến đổi tần số , biến đổi điện áp , biến đổi dạng sóng
Thiết bị điện từ : bền
Thiết bị điện tử : không bền bằng thiết bị điện từ
VD : n = ( góc xung roto )
dt
d
U = C’ .
dt
d
Tín hiệu đầu vào là góc xoay roto
Tín hiệu đầu ra là một hàm của góc xoay roto :
Phần một : cầu
Tín hiệu được đưa vào một bộ biến đổi ( tần số hoặc dạng sóng ) sau đó được đưa
vào khuếch đại và tiếp tục được đưa vào động cơ chấp hành ( ĐCCH ) rồi qua một
cơ cấu để giảm tốc độ xung
Có hai cơ cấu phản hôì : phản hồi tốc độ : tín hiệu sau động cơ chấp hành với bộ
giảm tốc qua khâu ứng để biến đổi để điện trở
Vị trí I : cầu cân ( thực hiện chưa biến đổi thành hệ thống nằm yên đưa vị trí con
trượt từ I II cầu mất cân bằng xuất hiện tín hiệu điện áp BĐ làm cho
Đ chấp hành xoay qua CH làm dịch vị trí R2
Hệ thống ổn định ở một ngưỡng điện áp khác
Đối với mạch xoay chiều : nếu dùng hệ thống này với MĐN thì cầu này được coi
là xen xin , biến áp xoay chiều
Bộ biến đổi , khuếch đại dùng khuếch đại từ
ĐCCH : là động cơ chấp hành xoay chiều
Cơ cấu phản hồi được gọi là tathometa : Máy phát tốc độ xoay chiều
Mạch một chiều : từ một chiều thành xoay chiều để dễ dàng khuếch đại nó lên cơ
cấu phản hồi là máy phất tốc độ một chiều
§2. Phân loại
Theo 2 kiểu :
Theo nguyên lý làm việc : Máy biến áp , máy không đồng bộ , máy đồng bộ có
vành góp
Theo chức năng : a. máy điện nhỏ dân dụng
b. máy điện nhỏ điều khiển
a. Phân loại theo dân dụng
7
Vạn năng : chạy được cả một chiều lẫn xoay chiều
b. Phân loại theo chức năng
Động lực : quay cơ cấu
Biến áp xoay : đo góc xoay
§3. CÁC YÊU CẦU KINH TẾ KỸ THUẬT
1) Loại một : không phụ thuộc vào chức năng và nguyên lý làm việc , kết cấu
Nói cấu tạo của động cơ chấp hành và máy phát tốc độ một chiều
a) Dùng cho máy thông dụng : chỉ tiêu năng lượng : cos, phải cao
- Làm việc lâu dài
- Cấu tạo đơn giản , dễ vận hành , sửa chữa , giá thành hạ
a) Dùng cho máy điều khiển :
- Độ chính xác cao ( độ chính xác về tín hiệu diều khiển )
- Đặc tính ra ổn định
- Tác động nhanh
8
- Độ tin cậy cao
2) Loại 2 : phụ thuộc vào lĩnh vực và điều kiện sử dụng
- Kích thước trọng lượng nhỏ
- Ổn định và bền với các tải trọng rung và đập
- Độ bền cao với các điều kiện khí hậu ( phóng xạ )
- Chống nổ : công nghiệp dầu khí , hầm mỏ .
- Ít tạo khí
§4. CÁC ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA MÁY NHỎ
A. Giống các máy lớn về nguyên lý cơ bản
B. Khác biệt với máy điện lớn
1. Yêu cầu rất cao về công nghệ và vật liệu , độ dung sai cho phép rất nhỏ
2. Điện trở R rất lớn so với điện kháng X
3. Công suất từ hoá và dòng không tải Io lớn
Máy có P = 100 MVA = 100 000 KVA = 109 VA
1VA có khe hở = 0,3 mm = 0,03 cm
Khe hở trong máy lớn I 0 lớn Q từ hoá lớn
4. Chế độ làm việc của mạch từ là không bão hoà
9
PHẦN 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÁY HAI PHA
CHƯƠNG I : TỪ TRƯỜNG TRONG MÁY XOAY CHIỀU
§ 1.1 VẤN ĐỀ CHUNG
Đưa i vào cuộn dây tạo nên F từ trường tuỳ theo kết cấu dây quấn lõi sắt.
Từ trường có các dạng :
Từ trường đập mạch : do dây quấn 1 pha tạo nên
Fđm = F1m . sin cos.
: góc xác định vị trí trong không gian của điểm đang xét
Từ trường đập mạch là từ trường phân bố hình sin trong không gian biến đổi
hình sin theo thời gian
Có thể biểu diễn theo đồ thị không gian của khe hở trong không khí ( giữa roto và
sato ) từ trường đập mạch kiểu quả tim
- Từ trường quay : xuất hiện với máy có số pha 2 có 2 loại : Loại tròn
Loại quay elip
Quay tròn :
Biểu thức toán học : Fq = Fqm.sin ( t )
dấu ( - ) : quay thuận chiều ( quay cùng chiều với roto )
dấu (+) : quay ngược chiều ( quay ngược với roto )
Phương trình sóng chạy :
Biểu diễn theo không gian
Tại t1 : phân bố hình sin theo thời gian
Tại t2 : từ biểu đồ trên đây là sóng chạy
11 ..2 f , n =
p
f.60
Sóng thuận quay cùng tốc độ với từ trường n1
Sóng ngược quay ngược chiều với từ trường n1
§ 1-2 TỪ TRƯỜNG TRÒN
Từ trường tròn dễ dàng nghiên cứu chỉ cần viết phương trình cho 1 pha
cho hiệu suất cao
1) Máy 3 pha : có hai điều kiện để có từ trường tròn
a. Kết cấu máy đối xứng : + Có dây quấn 3 pha giống nhau
WA . kqA = WB . kdqB = WC . kdqC
Số vòng dây hiệu dụng và có ích của 3 pha là như nhau
+ Lệch pha trong không gian là 120˚ độ điện
Độ điện là góc độ về mặt từ trường . Góc lệch pha trong từ trường
Biểu thức góc độ điện :
z
hinhhoc
0360
z
p
dien
360.
b. Nguồn đối xứng
Điện áp các pha trị số bằng : UA = UB = UC
IA = IB = IC
Góc lệch pha về thời gian là :
3
.2
10
2) Máy 2 pha
a. Kết cấu máy là đối xứng
dây quấn 2 pha là như nhau : UA = UB
góc lệch pha là :
2
( giữa I và điện áp )
b. Nguồn đối xứng
§1-3.QUAN HỆ GIỮA CÁC LOẠI TỪ TRƯỜNG
1. Từ trường đập mạch
- Có thể phân tích thành tổng 2 từ trường quay tròn ( thuận và nghịch ) : quay cùng
tốc độ
- Từ trường đập mạch có thể chia thành 2 phần :
Từ trường quay tròn thuận nghịch có cùng tốc độ quay
Biên độ 2 từ trường này bằng nhau và bằng biên độ từ trường đập mạch
Fđm = tF
.
+ nF
.
tF
.
= nF
.
=
2
1
dmF
.
2. Từ trường quay tròn bằng tổng 2 từ trường đập mạch
2 từ trường này lệch pha trong không gian là
2
Chậm pha nhau về thời gian là
2
3. Từ trườg quay elip
Phân tích thành tổng 2 từ trường quay thuận và nghịch có biên độ khác nhau
Fe
F1 F2
= +
-w2w1
§1-4 MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG HAI PHA
- Không đối xứng về kết cấu dây quấn
WA . kdqA WB . kdqB
+ Góc lệch không gian
2
- Không đối xứng về nguồn : UA UB
Góc lệch pha thời gian là
2
Véctơ sức từ động do I đi vào các dây quấn tạo ra
1. Phân tích sức từ động đập mạch bằng tổng 2 từ trường thuận và nghịch
11
2
..
1
.
AAA FFF
Với
.
.
21 AA FF
2
AF
2
.
1
..
BBB FFF
2
.
2
..
1
B
BB
F
FF
- Tổng hợp các sóng thuận nhau , nghịch với nhau
- Tổng hợp hai sóng thuận và nghịch
Vẽ đồ thị vecto xác định biểu thức các sóng thuận và nghịch
Góc bất kì
Góc bất kì
UA A IA FAđm
UB B IB FBđm
Góc ODC
2. Điều kiện có từ trường tròn
Điều kiện : hoặc F1 = 0 hoặc F2 = 0 khi đó máy chỉ còn từ trường quay
tròn
)cos(..222 BABA FFFF = 0
F 2A + )cos(.2
2 BAB FFF = 0
FA = FB
cos( ) = - ( 1 )
= 180o
IA . k dqA.WA= IB . k dqB .WB
o180
Là điều kiện để có từ trường tròn
3. Máy 2 pha thực tế
- Thường chế tạo
2
( 2 dây quấn lệch nhau 90o )
NA = NB ( số thanh dẫn của A bằng của B )
Biểu thức Mômen
M2fa = M1 + (- M2 )
M1 : mômen thuận
M2 : mômen nghịch
Mômen máy KĐB : M = CM . Rs I.
12
s : stot của stato F1 + F2
IR : stot của roto F1 + F2
M tỉ lệ với F2 ( M 2F )
Ta được: M2fa = CM . FA . FB . sin sin.
Với máy thực tế thì
2
sin,, BA IIM
§1-5 ĐẶC ĐIỂM TỪ TRƯỜNG ELIP
.
2
.
1
.
FFF e
4
1
ba
F
4
2
ba
F
Tốc độ quay const
Điều khiển máy điện bằng cách tạo nên từ trường elip
13
CHƯƠNG 2: MÁY HAI PHA CÔNG SUẤT NHỎ
§ 2.1 CẤU TẠO CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM
1) Cấu tạo :
Máy 2 fa dùng nguồn 1 fa Máy 2 fa
Stato : Lõi Fe KTĐ rãnh 2 dây quấn (giống nhau)
Lệch fa /2
Roto : Lồng sóc
Rãnh nghiêng
2) Điều kiện có từ trường tròn:
Tổng quát : FA = FB
+ = 180
Thực tế : = 90 cần = 90˚ từ thông
Nếu lấy FA làm chuẩn thì
. .
A BF j F
Là điều kiện có từ trường tròn FA = FB A = B
Ở dây quấn A : đặt vào điện áp UA IA A EA
Nếu bỏ qua điện áp rơi thì UA = EA
EA UA = 4.44 . f . WA . kdqA . A
4, 44. . .
4,44. . .
.
.
A
A
A dqA
B
b
B dqB
A dqAA
B B dqB
U
f W k
U
f W k
W kU
k
U W k
k : tỉ số biến áp
UA = U
’
B = k . UB
§2.2 CÁC PHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ SƠ ĐỒ
THAY THẾ
Chú ý : Xem lại lý thuyết MĐKĐB : cách tính toán và phương pháp
Lập pt tính toán giống như ở máy 3 fa lập cho 1 fa
a) Sơ đồ thay thế :
Fa A : sơ đồ thay thế thuận nghịch
14
Fa B : sơ đồ thay thế thuận nghịch
(1-s1).r'R/s1
I0
-I '2A1IA1
xmA
rmA
x'RAr'RAxSArSA
rSA : điện trở của stato của fa A
r‘SB : điện trở quy đổi của roto của fa A
s1 : hệ số trượt thứ tự thuận
1
1
n n
s
n
hệ số thứ tự nghịch 12 1
1
( )
2 2
n n
s s s
n
b) Pt cân bằng : giống máy 3 fa
r1, x1 : điện trở, điện kháng của dây quấn stato
. . . .
1 1 11 1 1
, , , ,. . . . .
, , ,
2 2 2 22 2 2 2
,. . .
1 0 2
,. . .
1 2 0
. .
1
0 . . . .
( )
( )m m
U E I r j I x
s
U E I r j I x I r
s
I I I
E E I r jx
Muốn = /2 thì thông thường đặt vào 1 fa 1 tụ điện thường là mắc vào fa B
Sơ đồ fa B có thêm tụ điện:
Sau khi tính toán ta có :
điều kiện có từ trường tròn ở máy 2 fa có tụ:
2
1 1
2
1 1
. . . . 0
. . . . 0
A C A
A C A
k r r k x
k r x k r
k : tỉ số biến áp
.
.
A dqA
B dqB
W k
k
W k
: hệ số tín hiệu A
B
U
U
rc : điện trở của tụ điện
xc : trở kháng của tụ điện
15
PHẦN 2 MÁY ĐỘNG LỰC
CHƯƠNG 3 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA
§3.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
Stato có 1 dây quấn
Roto lồng sóc
U vào dây quấn I 1fa
với f xuyên qua các dây dẫn roto cảm ứng trong dây dẫn tạo thành I nếu mạch
khép kín
gọi là sức điện động kiểu biến áp
Xác định của sức điện động . Nếu trong mạch có e , i thì tạo ra 2 . 2 có xu
hướng chống lại .
Từ 2 chiều e , i
Tổng hợp các loại lực tác động lên roto = 0
td 0F
Từ trường đập mạch : 1 + 2 = đm
1 cảm ứng ra các sức điện động cảm ứng ở roto tạo nên I thuận ( i1 ) ở roto
1 E21 I 21 M1 ( momen thuận )
sự tương tác giữa I21 và E21 tạo nên M1
Tương tự có 2 E22 I22 M2 ( momen nghịch )
Biểu diễn M1 và M2 theo hệ số trượt s
M
1
1M
M0
2
S2
M2k
M1k
M(s)
M1(s1)
1,5
0,5
2
0
S1
M2(S2)
Cộng : M1fa = M1 + M2
Tại s = 2 ( n = 0 ) thì M1fa = 0 , tức là động cơ mở máy được
Dùng lực bên ngoài tác động theo chiều thuận n 0 s 1 M 0 quay
trở lại
Nếu quay theo chiều nghịch n 0 s 1 Nhận được M 0 động cơ tiếp
tục chạy theo chiều ngược.
16
§3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY
Muốn mở máy động cơ pải có momen quay , có Mq khi có q phải có 2 dây
quấn và I trong dây quấn phải lệch pha : M2fa = IA . IB . sin . sin
ĐCKĐB 1 fa có 2 dây quấn đặt lệch nhau 1 góc = /2
Giả thiết coi 2 dây quấn là giống nhau. Khi đó sơ đồ động cơ 2 dây quấn này sẽ là :
Làm việc : dây quấn làm việc, mở máy ( phụ ) phần tử dịch pha có thể là R , L , C
Phần tử dịch pha là R:
Dây quấn A ( dây quấn làm việc ) có tổng trở : ZA = rA + jxA
số rãnh QA
Dây quấn B ( mở máy ) có tổng trở : ZB = rB + jxB
số rãnh QB
QA = QB = Q/2
ZA = ZB
Phần tử dịch pha là R nên : ZB = rB + R + jxB ZA
dây quấn B có tính chất trở hơn
I của góc UB nhỏ hơn
= UA – UB 0
Vậy momen M 0 khởi động
động cơ tự quay
Phần tử dịch pha là L :
Fa B có tính cảm hơn : ZB = rB + j( xB + xL ) ZA
IA
IB
UAC
= A - B 0
17
Mkđ 0
Phần tử dịch pha là C:
Fa B có tính dung hơn : ZB = rB + j( xB – xC ) ZB
UAC
IB
IA
khá lớn nếu chọn tụ C thích hợp có thể nhận được = UA + UB = /2
Khi đó Mkđ đạt max
Nhận xét :
Hai phương pháp đầu dùng R và L :
Ưu điểm : đều có momen mở máy
Nhược : Mạch có R thì tăng tổn hao
Mạch có L làm cos thấp đi momen sinh ra là nhỏ
Thực tế không dùng phương pháp mở máy = L , chỉ dùng phương pháp mở máy =
R
Dùng C thì cos của máy tốt hơn momen mở máy là max. Do đó thực tế dùng
phần tử dịch pha là C nhiều
§3.3 CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ MỘT PHA
1) Động cơ mở máy điện trở :
Điều kiện có từ trường tròn ở máy 2 fa :
WA . kdqA = WB . kdqB
Góc fa + = 180
Cụ thể với máy 2 fa có các điều kiện :
1
.
.
dqBB
dqAA
kW
kW
k tỉ số biến áp
A
B
U
U
tỉ số tín hiệu
Trị số Rfụ mắc vào fa B
Trị số C mắc vào fa B
Chọn thích hợp 1 trong 4 thành phần trên thì có quay tròn M max nhưng chỉ ở 1
tốc độ nhất định , M nhất định.
Muốn mở máy động cơ ta đóng khoá k , như phân tích ở trên ta có:
18
IB
B
A
IA
I
K
R
U , IA , IB , , M 0
Động cơ khởi động n n nđm mở K
động cơ từ 2 fa trở thành động cơ 1 fa đã khởi động tiếp tục làm việc đến khi
Mđc = Mcản
Cách làm việc của động cơ : khi đóng điện vào động cơ thì Mđc = Mc nđc =
nđm khoá K mở động cơ trở thành động cơ 1 fa
Qmm = 1/3Q
Qlv = 2/3 Q
Mk
M
(A+B)
Mdm
1
sk0
Mm
a
A
s
0,5
Khoá K có thể là rơle
Thực tế người ta không mắc điện trở vào giống sơ đồ 1 mà tăng điện trở = cách
giảm tiết diện dây R của cuộn dây . Cuộn khởi động làm việc trong thời gian
ngắn nên cho phép nó làm việc với mật độ dòng lớn. một số động cơ tăng R = cách
quấn chập đôi dây điện kháng điện trở
Thường gặp trong thực tế là các loại tủ lạnh Hitachi
2) Động cơ mở máy = tụ điện
Quá trình làm việc ( mở máy ) lâu dài giống động cơ ở trên nhưng khác là động cơ
này cho momen mở máy lớn.
19
LV
mm
K
C
Tụ C thường được tính toán sao cho có tròn lúc mở máy
Ưu điểm : M mở máy lớn
Tụ dễ cháy tốn tiền
3) Động cơ có tụ mở máy và tụ làm việc
Khi khởi động ta đóng khoá k Ta có Ckđ :
Ckđ = C1 + C2
A Cl
L
B
IA
IB
I
U
Ck
Khi n = 0 Mkđ max
Khi tốc độ ổn định K mở , động cơ ti