Chương 7 Máy điện không đồng bộ
8.1 Thay đổi điện áp
Khi thay đổi điện áp thìmomen thay đổi
Nếu momen tải không đổi thì tốc độ sẽthay đổi
8.1 Thay đổi điện trở nối v ới dây quấn rôto
Khi thay đổi điện trở nối v ới dây quấn rôto thì
đặc tính cơsẽ nghiêng
Nếu momen tải không đổi thì tốc độ sẽthay đổi
7 trang |
Chia sẻ: phanlang | Lượt xem: 2580 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương 7 Máy điện không đồng bộ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
CHƯƠNG 7
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Đại cương
Là loại máy điện quay xoay chiều có tốc độ quay ở phần
quay khác với tốc độ của từ trường quay
Phân loại:
Theo kiểu dây quấn rôto
Theo kết cấu của vỏ máy
Kiểu hở
Kiểu bảo vệ
Kiểu kín
Theo số pha trên dây quấn phần tĩnh
Máy điện 1 pha
Máy điện không đồng bộ rôto lồng sóc
Máy điện không đồng bộ rôto dây quấn
Máy điện 2 pha
Máy điện 3 pha
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Cấu tạo
2.1 Phần tĩnh (Stato)
2.1.1 Vỏ máy
Dùng để cố định lõi thép và dây quấn
Vỏ máy bằng gang hoặc thép tấm uốn cong
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Kiểu 1 lớp hoặc 2 lớp
2.1.3 Dây quấn stato
2.1.2 Lõi thép stato
Có dạng hình trụ, được ghép từ nhiều lá thép kỹ thuật điện
Trong lõi thép có rãnh để đặt dây quấn
2TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
2.2 Phần quay (Rôto)
2.2.1 Lõi thép rôto
2.2.2 Dây quấn Rôto
Được ghép từ các lá thép kỹ thuật
điện
Có dạng hình trụ và có rãnh để
đặt dây quấn
Có 2 kiểu:
Kiểu lồng sóc
Kiểu dây quấn (cấu tạo giống dây quấn stato)
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
2.2.3 Trục
Làm bằng thép và gắn cố định vào lõi thép rôto
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Quan hệ điện từ trong máy điện khôngđồng bộ
3.1 Phương trình cân bằng điện áp dây quấn stato
1111 ZIEU +−=
3.2 Phương trình cân bằng điện áp dây quấn rôto
1 1 14,44 dq mE N f k= Φ
Tốc độ tương đối của từ trường quay đối với roto là n2
2 1 1.n n n s n= − =
3TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Tần số s.đ.đ trong dây quấn rôto khi rôto quay
fsspnpnf .
6060
12
2 ===
S.đ.đ pha dây quấn rôto khi quay
2 2 2 2
2 2
4, 44
4, 44 . . .
s dq m
dq m
E N f k
N s f k
= Φ
= Φ
S.đ.đ pha dây quấn rôto khi rôto đứng yên
2 2 24,44 dq mE N f k= Φ
Đặt kE là hệ số s.đ.đ rôto qui đổi 1 11
2 2 2
dq
e
dq
N kEk
E N k
= =
Dây quấn rôto ngắn mạch nên:
( )
( )
2 2 2 2
2 2 2 2
0
0 . .
s s
E I R jX
s E I R js X
= − +
= − +
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
3.3 Phương trình cân bằng sức từ động
Trị số hiệu dụng dòng điện trong dây quấn rôto
( )2222
2
2
.
.
XsR
Es
I
+
=
1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 0dq dq dqm N k I m N k I m N k I+ =
222
111
dq
dq
i kwm
kwm
k =
201 III ′−=
2
1 0
1 1 1
2 2 2
dq
dq
II I
m N k
m N k
= −
Hệ số qui đổi dòng điện rôto
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Mạch điện tương đương máy điện không đồng
bộ
1r 2r′
2
1 s
r
s
−′
1x 2x′
mx
mr 2I ′−
0I
1I
1U
1r
2r
s
′
1x 2x′
mx
mr 2I ′−
0I
1I
1U
2
2 2
1r s
r r
s s
′ −′ ′= +
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Quá trình năng lượng trong máy điện không đồng bộ
Xét máy điện làm việc ở chế độ động cơ
Công suất vào động cơ 1 1 1 1 1cosP mU I ϕ=
2
1 1 1 1cup m r I=
2
1 0fe mp m r I=
Tổn hao trong động cơ:
Tổn hao đồng trong dây quấn stato
Tổn hao sắt từ trong lõi thép
Tổn hao đồng trong dây quấn rôto
Công suất điện từ truyền sang rôto
Công suất cơ của động cơ
( ) 221 1 1 2dt cu fe rP P p p m I
s
′ ′= − + =
2
2 1 2 2
1
co dt cu
s
P P p m r I
s
−′ ′= − =
Công suất trên trục động cơ ( )2 co co fP P p p= − +
2
2 1 2 2cup m r I′ ′=
4TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Tổng tổn hao trong động cơ
1 2cu fe cu co fp p p p p pΣ = + + + +
Hiệu suất của động cơ không đồng bộ
2
1 1
% 100 1 .100P p
P P
η
Σ= = −
Giản đồ năng lượng của động cơ không đồng bộ
Pđt
P1
P2
pcu1 pfe pcu2
pco pf
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Momen điện từ
1ωω
dtco PPM ==
( ) dtdtdtco PsP
n
nPP −=== 1
11ω
ω
( )
1
2 2
22
1 1 2
UI
r
r x x
s
′ =
′ ′+ + +
( )
2
1 1 2
2
21 2
1 1 2
2
.
dtP mU rM
rf
s r x x
p s
ω ω
′= = ′ ′+ + +
Từ mạch điện tương đương ta có:
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Quan hệ giữa M và s (Đặc tính cơ của máy điện không
đồng bộ)
Hệ số trượt sm ứng với momen cực đại
( )22121
2
xxr
r
s
m
′++
′
±=
( ) ′+++
±=
2
21
2
11
2
11
max
2 xxrr
pUm
M
ω
Momen cực đại
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Thực tế r1 << (x1 + x’2) do đó có thể xem
21
2
xx
r
sm ′+
′
±=
( )211
2
11
max 2 xxr
pUm
M
′++
±=
ω
s
s
s
sM
M
m
m
+
=
2
max
Mối quan hệ giữa M, Mmax, s và sm được biểu thị bởi
công thức Klôx
5TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Mở máy động cơ điện không đồng bộ
Dòng điện mở máy
Momen mở máy
7.1 Yêu cầu khi mở máy động cơ
Momen mở máy lớn
Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt
Thời gian mở máy nhỏ
Thiết bị mở máy đơn giản, ít tổn hao năng lượng
( ) ( )
1
2 2
1 2 1 2
mm
UI
r r x x
=
′ ′+ + +
Thường Imm = (4÷7)Iđm
( ) ( )
2
1 1 2
2 2
1 2 1 2.2
mm
m pU rM
s f r r x xω
′= ′ ′+ + +
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
7.2 Các phương pháp mở máy
7.2.1 Phương pháp mở máy trực tiếp
7.2.2 Phương pháp mở máy gián tiếp
Mục đích: giảm điện áp khi mở máy để giảm dòng điện
mở máy
ĐC
CD
Ưu điểm:
* Thiết bị mở máy đơn giản
* Momen mở máy lớn
* Thời gian mở máy nhỏ
Nhược điểm:
* Dòng điện mở máy lớn gây ảnh
hưởng đến các phụ tải khác
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
CK
ĐC
CD1
CD2
1. Nối cuộn kháng vào mạch stato
Giả thiết điện áp khi mở máy giảm k lần
Dòng điện mở máy giảm k lần
Momen mở máy giảm k2 lần CD1
CD2
CD3
ĐC
BATN
2. Dùng Máy biến áp tự ngẫu
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Giả thiết điện áp khi mở máy giảm k lần
Dòng điện mở máy giảm k2 lần
Momen mở máy giảm k2 lần
6TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
3. Đổi nối sao – tam giác
Khi mở máy nối sao, điện áp giảm lần3
ĐCĐC
CD1
CD2
1
2
Dòng điện mở máy giảm 3 lần
Momen mở máy giảm 3 lần
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
7.2.2 Phương pháp thêm điện trở Rp vào mạch rôto
dây quấn
Chỉ dùng phương pháp này với động cơ rôto dây
quấn
Khi mở máy điện trở
tăng do đó dòng điện
mở máy nhỏ
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ
8.1 Thay đổi số đôi cực
8.2 Thay đổi tần số
Được thực hiện bằng cách thay đổi cách nối dây
Đặc điểm: Tốc độ thay đổi nhảy cấp, chỉ thay đổi vài
cấp tốc độ
Dùng 1 nguồn có tấn số thay đổi để điều chỉnh tốc độ
Phương pháp này điều chỉnh tốc độ liên tục
Chú ý điều chỉnh điện áp để đáp ứng yêu cầu phụ tải
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
8.1 Thay đổi điện áp
8.1 Thay đổi điện trở nối với dây quấn rôto
Khi thay đổi điện áp thì momen thay đổi
Nếu momen tải không đổi thì tốc độ sẽ thay đổi
Khi thay đổi điện trở nối với dây quấn rôto thì
đặc tính cơ sẽ nghiêng
Nếu momen tải không đổi thì tốc độ sẽ thay đổi
7TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
Đặc tính động cơ không đồng bộ
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ MÁY ĐIỆN
9.3 Đặc tính hiệu suất η = f(P2)
9.4 Đặc tính hệ số công suất cosϕ = f(P2)
9.2 Đặc tính Momen M = f(P2)
9.1 Đặc tính tốc độ n = f(P2)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- c7_md_may_dien_khong_dong_bo_8155.pdf