›
›

Bài giảng Máy điện cơ sở

pdf 170 trang haiha333 07/01/2022 3440
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Máy điện cơ sở", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_may_dien_co_so.pdf

Nội dung text: Bài giảng Máy điện cơ sở

  1. BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN CƠ SỞ EE3140 MỞ ĐẦU 1 GIỚI THIỆU CHUNG Mơ tả học phần Cung cấp kiến thức cơ bản về máy điện (gồm máy biến áp và các loại máy điện quay): Nhận diện được từng loại máy điện trong thực tế, nắm được các thơng số kỹ thuật cơ bản của từng loại máy và các mối quan hệ giữa các thơng số đĩ. Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại máy điện. Phân tích các quá trình vật lý, các đặc tính tĩnh và động của máy điện ở các chế độ làm việc khác nhau. 2
  2. GIỚI THIỆU CHUNG Thơng tin chung về mơn học Nhiệm vụ của sinh viên: Dự lớp đầy đủ theo quy định. Hồn thành các bài tập được giao. Đánh giá kết quả: Điểm quá trình: trọng số 0.30 - Bài tập làm đầy đủ - Làm thí nghiệm đầy đủ, cĩ báo cáo và bảo vệ - Kiểm tra giữa kỳ Thi cuối kỳ (trắc nghiệm và tự luận): trọng số 0.7 3 GIỚI THIỆU CHUNG Thơng tin chung về mơn học Tài liệu tham khảo: 1. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện tập 1 & 2, nhà xuất bản KHKT. 2. Stephen J.Chapman, Electric machinery fundamentals, Mc Graw Hill 3. A. E. Fitzgerald, Electric machinery, Mc Graw Hill 4. Ion Boldea, The induction machines design handbook, Mc Graw Hill. 5. D.P. Kothari, Electric machines, Mc Graw Hill 6. Turan Gonen, Electrical machines with Matlab, CRC press 4
  3. MỞ ĐẦU NỘI DUNG 0.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN 0.2. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN 0.3. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN TRONG NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN 0.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN 5 MỞ ĐẦU 0.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN  Máy điện là gì?  Máy biến áp là gì?  Động cơ điện là gì?  Máy phát điện là gì?  Máy điện tĩnh là gì?  Máy điện quay là gì?  Tại sao máy điện lại trở nên rộng rãi và phổ biến như vậy?  Về năng lượng  Động cơ điện so với động cơ đốt trong  Về sản xuất năng lượng điện 6
  4. MỞ ĐẦU 0.1. TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN Máy điện Máy điện Máy điện tĩnh quay Máy điện Máy điện 1 Máy biến áp xoay chiều chiều Máy điện Cuộn kháng khơng đồng điện bộ Máy điện đồng bộ 7 MỞ ĐẦU 0.2. CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN ● Định luật cảm ứng điện từ +/ Trường hợp từ thơng Φ biến thiên xuyên qua vịng dây. Khi từ thơng Φ xuyên qua vịng dây biến thiên trong vịng dây sẽ cảm ứng sức điện động e. Chiều của e xác định theo quy tắc vặn nút chai. Sđđ cảm ứng trong vịng dây được tính theo cơng thức Maxwell: d d  e w e dt dt w Khi mơ tả MBA 8
  5. MỞ ĐẦU 0.2. CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN ● Định luật cảm ứng điện từ +/ Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường. Khi thanh dẫn chuyển động với vận tốc v vuơng gĩc với đường sức từ trường, trong thanh dẫn cảm ứng sđđ cĩ trị số là: e = B.l.v Trong đĩ: B : từ cảm. [T] v : vận tốc. [m/s] l : chiều dài thanh dẫn. [m] B b N i a A + D et Rt i c . et B d l Khi mơ tả máy điện quay S 9 MỞ ĐẦU 0.2. CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN ● Định luật lực điện từ: Thanh dẫn mang dịng điện đặt vuơng gĩc với đường sức từ trường sẽ chịu một lực điện từ tác dụng cĩ trị số là: F = Bil Trong đĩ: B : từ cảm. [T] i : dịng điện chạy trong thanh dẫn. [A] l : chiều dài thanh dẫn. [m] F : lực điện từ. [N] Chiều của lực điện từ F được xác định theo qui tắc bàn tay trái Fđt A n1 Y Z n< n1  Khi mơ tả máy điện quay C v1 B 10 X
  6. MỞ ĐẦU 0.2. CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN ● Định luật tồn dịng điện: Tích phân cường độ từ trường theo một đường khép kín bất kỳ quanh một số mạch điện bằng tổng dịng điện trong w vịng dây của các mạch. H.dl i i.w F l (L) i w 11 CHƯƠNG O: MỞ ĐẦU 0.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN ● Vật liệu dẫn điện Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo các bộ phận dẫn điện. Vật liệu dẫn điện thường dùng là đồng và nhơm vì chúng cĩ điện trở suất nhỏ, giá cả phải chăng. Đồng cĩ điện trở suất nhỏ ρCU < ρAl , chịu gia cơng cơ khí nhưng đắt và nặng hơn nhơm. 12
  7. MỞ ĐẦU 0.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN ● Vật liệu dẫn từ Vật liệu dẫn từ dùng để chế tạo mạch từ của máy điện. Cĩ nhiều loại vật liệu dẫn từ khác nhau: thép lá kỹ thuật điện, thép đúc, thép rèn nhưng chủ yếu là thép lá kỹ thuật điện dày 0,27÷0,5 mm cĩ + Độ từ thẩm lớn + Tổn hao cơng suất nhỏ pha thêm Silic (2 - 4.5%) Để  tổn hao do dịng điện xốy và từ trễ sơn cách điện Theo cách chế tạo thép kỹ thuật điện gồm 2 loại: + Cán nĩng + Cán nguội Thép cán nguội cĩ độ từ thẩm cao hơn và suất tổn hao nhỏ hơn thép cán nĩng 13 MỞ ĐẦU 0.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN ● Vật liệu kết cấu Dùng để chế tạo các bộ phận và chi tiết truyền động hoặc kết cấu của máy như: trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy. Người ta thường dùng gang, thép, kim loại màu, hợp kim và các vật liệu bằng chất dẻo. 14
  8. MỞ ĐẦU 0.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN ● Vật liệu cách điện Để cách điện giữa các phần mang điện với nhau và với các phần khơng mang điện của máy. Vật liệu cách điện trong máy điện phải cĩ cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, độ dẫn nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. + Thể rắn: amiăng, mica, sợi thủy tinh + Thể lỏng: dầu biến áp + Thể khí: khơng khí 15 MỞ ĐẦU 0.3. CÁC LOẠI VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN ● Vật liệu cách điện Vật liệu cách điện được chia ra làm 7 cấp theo nhiệt độ cho phép của chúng: 16
  9. MỞ ĐẦU HỆ THỐNG ĐƠN VỊ VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG THƯỜNG DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN Để thuận lợi trong quá trình nghiên cứu, thiết kế, tính tốn máy điện người ta dùng hệ đơn vị tương đối. I U P z I* ; U* ; P* ; z* ; Iđm Uđm Pđm zđm 17 MỞ ĐẦU 0.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN Việc nghiên cứu máy điện gồm các bước sau: 1. Nghiên cứu các hiện tượng vật lý xảy ra trong máy điện. 2. Lập mơ hình tốn, đĩ là hệ phương trình tốn học mơ tả sự làm việc của máy điện. 3. Từ mơ hình tốn thiết lập mơ hình mạch, đĩ là sơ đồ thay thế của máy điện. 4. Từ mơ hình tốn và mơ hình mạch, tính tốn các đặc tính và nghiên cứu máy điện, khai thác sử dụng theo các yêu cầu cụ thể. U% cos 2 = 0,8 x1 1 I1 r -I'2 r'2 x'2 2 > 0    cos 2 = 1 U1 E1 I1Z1 ' rm U E I Z U1 U'2 Z't 2 2 2 2 0  xm    I1 I0 ( I 2 ) 2 < 0 cos 2 = 0,8 18
  10. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • VAI TRỊ VÀ CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP • ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP • NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP • CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP • PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP • CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP 2
  11. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP VAI TRỊ VÀ CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP ● Máy biến áp cĩ vai trị quan trọng trong hệ thống điện, dùng để truyền tải và phân phối điện năng. Để dẫn điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ cần phải cĩ đường dây tải điện. 3 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP VAI TRỊ VÀ CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP Hộ tiêu thụ 0,4 – 6 kV MFĐ MBA 35, 110, 220, 500 MBA 3  21 kV tăng áp kV hạ áp Ta cĩ cơng suất truyền tải trên đường dây: S = U.I Nếu U  thì I  tiết diện dây Sd  tổn thất năng lượng ∆P = I2.R  tổn thất điện áp ∆U = I.R  4
  12. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP VAI TRỊ VÀ CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP ●MBAsửdụng -trongcácthiếtbịlịnung:MBAlị - trong hầm mỏ: MBA mỏ - trong hàn điện: MBA hàn điện - trong đo lường, thí nghiệm: máy biến điện áp Mining transformers 5 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dịng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dịng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số khơng thay đổi. MBA 2 dây quấn ? Dây quấn sơ cấp ? Dây quấn thứ cấp ? Cách ký hiệu các đại lượng, thơng số sơ cấp và thứ cấp: - Dây quấn sơ cấp: w1, U1, I1, P1 - Dây quấn thứ cấp: w2, U2, I2, P2 6
  13. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP MBA 3 dây quấn ? Dây quấn thứ 3 với điện áp trung bình Tùy vào số pha của cuộn dây cĩ: - MBA 1 pha - MBA 3 pha MBA dùng trong hệ thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA cơng suất. Ngồi ra cịn cĩ các loại MBA dùng trong các ngành chuyên mơn như: MBA chuyên dùng cho các lị luyện kim, khai khống, MBA hàn Tổng cơng suất của các máy biến áp trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng? 7 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP Xét 1 MBA một pha hai dây quấn CAvà HAcĩ sơ đồ nguyên lý: Đặt điện áp ~u1 vào dây quấn sơ cấp Cĩ dịng điện trong dây quấn sơ cấp? dịng ~ i1 ? Từ thơng biến thiên trong mạch từ? Khi nào xuất hiện suất điện động cảm ứng trong dây quấn? e1 và e2 8
  14. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MBA Nếu cuộn thứ cấp nối với tải → i2. i2 → Φ2. → từ thơng tổng Φ = Φ1+ Φ2 Nếu u1 là hàm hình sin → Φ cũng sin: Φ = Φm.sint ;  = 2 f Từ thơng chính khép kín trong mạch từ mĩc vịng với cả hai dây quấn. Theo định luật cảm ứng điện từ cĩ: d e w w .. .cost 1 1 dt 1 m w .. .sin(t ) 2.E .sin(t ) 1 m 2 1 2 e 2.E .sin(t ) 2 2 2 9 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP Trong đĩ E1,E2 là giá trị hiệu dụng của các sđđ dây quấn 1 và 2: w .. 2. .f.w . E 1 m 1 m 4,44.f.w . 1 2 2 1 m E2 4,44.f.w 2.m E1 w1 Lấy E1 chia cho E2 ta được: k : gọi là hệ số biến áp E 2 w 2 Nếu bỏ qua điện áp rơi trên các dây quấn ta cĩ : w E U U U k 1 1 1 1 2 : số vơn_vịng w 2 E2 U2 w1 w2 Điện áp cảm ứng trên mỗi vịng dây sơ cấp và thứ cấp bằng nhau. Kết luận gì? 10
  15. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP 11 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY BIẾN ÁP 1. Dung lượng (cơng suất định mức): Sđm (VA hay kVA) 2. Điện áp định mức sơ cấp: U1đm =U1 (V, kV) 3. Điện áp định mức thứ cấp: U2đm =U20 (V hay kV) 4. Dịng điện định mức sơ cấp I1đm và thứ cấp I2đm (A hay kA) Sđm Sđm Đối với MBA một pha: I1đm ; I2đm U1đm U2đm S S Đối với MBA ba pha: đm đm I1đm ; I2đm 3U1đm 3U 2đm 5. Tần số định mức fđm(Hz). Thường fđm = 50Hz. Ngồi ra trên nhãn MBA cịn ghi các số liệu khác như: số pha m, sơ đồ và tổ nối dây, điện áp ngắn mạch un% 12
  16. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP • Theo kiểu máy biến áp dầu hay khơ? Kiểu hở hay kiểu kín? • Theosố pha 1-3 pha? • Theotầnsố? • Theo cấp điện áp? • Theo vị trí trong mạng truyền tải hay phân phối? • Theo cơng dụng? 13 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP Theo cơng dụng: 1. MBA điện lực: để truyền tải và phân phối cơng suất trong hệ thống điện lực. 2. MBA chuyên dùng: sử dụng ở lị luyện kim, các thiết bị chỉnh lưu, MBA hàn 3. MBA tự ngẫu: dùng để mở máy động cơ khơng đồng bộ cơng suất lớn. 4. MBA đo lường: dùng để giảm các điện áp và dịng điện lớn đưa vào các đồng hồ đo tiêu chuẩn. 5. MBA thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao. MBA cĩ nhiều cách phân loại và cĩ rất nhiều loại song thực chất hiện tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, các phần sau ta xét MBA điện lực hai dây quấn một pha và ba pha. 14
  17. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP Phần chính trong MBA gồm: phần tác dụng ( lõi thép và dây quấn) và phần kết cấu ( vỏ máy và các chi tiết khác) 15 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Lõi thép: Lõi thép MBA là một mạch từ khép kín dùng để dẫn từ thơng, đồng thời là khung để quấn dây quấn. Được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật điện cĩ bề dày từ 0,35 mm, mặt ngồi các lá thép cĩ sơn cách điện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép. 16
  18. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Lõi thép: Lõi thép gồm hai phần: - Phần trụ - Phần gơng 17 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Lõi thép: Lõi thép cĩ các loại kết cấu nào? - Kiểu trụ: dây quấn bao quanh trụ thép 18
  19. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Lõi thép: - Kiểu bọc: lõi sắt bọc xung quanh dây quấn 19 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Lõi thép: Các loại kết cấu lõi thép: - Kiểu trụ - bọc: ở các MBA cơng suất lớn, để giảm chiều cao trụ thép, thuận tiện cho việc vận chuyển, mạch từ của MBA kiểu trụ được phân nhánh sang hai bên nên MBA cĩ kết cấu vừa kiểu trụ, vừa kiểu bọc, gọi là MBA kiểu trụ bọc. 20
  20. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Dây quấn Dây quấn là bộ phận dẫn điện của MBA. Dây quấn MBA thường làm bằng dây dẫn đồng hoặc nhơm, tiết diện trịn hay chữ nhật, bên ngồi dây dẫn cĩ bọc cách điện. Xét MBA2 dây quấn, mỗi pha cĩ 2 dây quấn CAvà HA. Hai 21 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Dây quấn 1. Dây quấn đồng tâm: Cĩ tiết diện ngang là những vịng trịn đồng tâm Những kiểu dây quấn đồng tâm chính gồm: a/ Dây quấn hình trụ: dùng cho cả dây quấn hạ áp và cao áp. Với dịng điện nhỏ thì dùng dây trịn quấn thành nhiều lớp, với dịng điện lớn thì dùng dây dẹt quấn thành hai lớp. 22
  21. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Dây quấn 1. Dây quấn đồng tâm: b/ Dây quấn hình xoắn: thường dùng cho dây quấn hạ áp. Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo đường xoắn ốc. c/ Dây quấn hình xốy ốc liên tục: chủ yếu dùng cho dây quấn CA. Dây được quấn thành những bánh dây phẳng cách nhau bằng rãnh hở. 23 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Dây quấn 2. Dây quấn xem kẽ: Các bánh dây CAvà HAlần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép. 24
  22. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Phần kết cấu: Phần kết cấu của MBA gồm vỏ máy và các chi tiết khác. Vỏ MBA gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng. 25 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Phần kết cấu: 1. Thùng MBA: - Thùng MBA làm bằng thép, cĩ tiết diện hình chữ nhật hoặc ơvan. - Trong thùng MBA đặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp. - Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt. 26
  23. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Phần kết cấu: 2. Nắp thùng MBA: đậy trên thùng và cĩ các bộ phận quan trọng như: - Sứ ra của dây quấn CAvà HA - Bình dãn dầu (bình dầu phụ) - Ống bảo hiểm - Rơle hơi dùng để bảo vệ MBA. - Bộ truyền động cầu dao đổi nối các đầu điều chỉnh điện áp của dây quấn cao áp. 27 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Phần kết cấu: 28
  24. 1.1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP ● Phần kết cấu: 29
  25. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1 1.2. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Các phương trình cơ bản của máy biến áp • Quy đổi máy biến áp • Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị vector của máy biến áp • Xác định các tham số của máy biến áp bằng thí nghiệm 2 1
  26. Các phương trình cơ bản của máy biến áp (1) Đặt u1 i1 i2 i1 stđ i1w1 i2 stđ i2w2 STĐ tổng từ thơng chính Φ khép mạch qua lõi thép mĩc vịng với cả dây quấn sơ và thứ. d d1 e1 và e2 : e w 1 1 dt dt d d e w 2 2 2 dt dt 3 Các phương trình cơ bản của máy biến áp (2) 1, 2 là từ thơng mĩc vịng với dây quấn sơ cấp và thứ cấp ứng với từ thơng chính Φ: 1 =L11.i1 +L21.i2 2 =L12.i1 +L22.i2 L11, L22: điện cảm của dây quấn sơ cấp và thứ cấp bởi từ thơng chính do dịng điện chính nĩ sinh ra. L12, L21: điện cảm hỗ cảm giữa hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp bởi từ thơng chính do dịng điện khơng phải chính nĩ sinh ra. di1 di2 MBA cĩ L =L = M e1 L11 L21 12 21 dt dt di di e L 2 L 1 2 22 dt 12 dt 4 2
  27. Các phương trình cơ bản của máy biến áp (3) Ngồi Φ, stđ i1w1 và i2w2 cịn sinh ra từ thơng tản 1 và 2, cĩ  << Φ. d d  e w 1 1 1 1 1 dt dt d d  e w 2 2 2 2 2 dt dt 1 (hay t1) và 2 ( hay t1): từ thơng tản mĩc vịng với dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp. di1 e1 L1 1 L1.i1 dt 2 L2 .i2 di e L 2 2 2 dt 5 Các phương trình cơ bản của máy biến áp (4) • Phương trình cân bằng điện áp: Phương trình cân bằng điện áp dây quấn sơ cấp: u1 + e1 +e1 = i1r1 u1 = - e1 -e1 + i1r1 Đối với dây quấn thứ cấp: e2 +e2 = u2 + i2r2 u2 = e2 + e2 –i2r2 di di u L 1 M 2 i r 1 1 dt dt 1 1 - Phương pháp giải? di di - Sử dụng trong trường hợp nào? u L 2 M 1 i r 2 2 dt dt 2 2 r1, r2 là điện trở của dây quấn sơ cấp và thứ cấp L1 = L11 + L1 là điện cảm tồn phần của dq sơ cấp L2 = L22 + L2 là điện cảm tồn phần của dq thứ cấp 6 3
  28. Các phương trình cơ bản của máy biến áp (5) • Phương trình cân bằng điện áp: Nếu như điện áp, sđđ, dịng điện  sin? phức hĩa? Sđđ cảm ứng bởi từ thơng chính :    E1 j.I1.L11 j.I2.M    E 2 j.I2.L22 j.I1.M Sđđ cảm ứng bởi từ thơng tản 1 và 2:    E1 j.I1.L1 j.I1.x1    E2 j.I2.L2 j.I1.x2 Phương trình cân bằng điện áp ở chế độ xác lập:    U1 E1 I1 (r1 jx1) - Phương pháp giải?    - Sử dụng trong trường hợp nào? U 2 E 2 I2 (r2 jx 2 ) 7 Các phương trình cơ bản của máy biến áp (6) • Phương trình cân bằng sức từ động (dịng điện):    Từ phương trình cân bằng điện áp: U1 E1 I1(r1 jx1) E1 U1 m = const Khi khơng tải : i0 F = i0.w1 m i1 F1 i1.w1  Khi cĩ tải:  F F1 F2 i1.w1 i2 .w 2  m i2 F2 i2 .w 2  m = const phương trình cân bằng stđ: i0 .w1 i1.w1 i2 .w 2    Khi i  sin: I0 .w1 I1.w1 I2.w 2    w 2   1   I0 I1 I2 . I1 I2 . I1 I 2 w1 k 8 4
  29. Các phương trình cơ bản của máy biến áp (7) • Phương trình cân bằng sức từ động( dịng điện): Ý nghĩa : +/ i0 là dịng từ hĩa trong MBA, là dịng điện cần thiết sinh ra cơng suất phản kháng để từ hĩa lõi sắt MBA. +/ Ta cĩ i0 = const       I0 I1 I 2  I1 I0 ( I 2 ) i1 gồm 2 thành phần: - Thành phần thứ 1 sinh ra dịng từ hĩa i0 để từ hĩa lõi thép MBA - Thành phần thứ 2 sinh ra dịng bù lại sự thay đổi của dịng điện tải ( tỉ lệ với tải) để i0 = const 9 1.2. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Các phương trình cơ bản của máy biến áp • Quy đổi máy biến áp • Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị vectơ của máy biến áp • Xác định các tham số của máy biến áp bằng thí nghiệm 10 5
  30. Quy đổi máy biến áp (1) • Mục đích? • Lý do cần quy đổi máy biến áp? • Phương pháp? • Điều kiện? • Xác đinh thơng số trước và sau khi quy đổi? 11 Quy đổi máy biến áp (2) Quy đổi một trong hai dây quấn về dây quấn kia ta cĩ hai kiểu quy đổi: Quy đổi dây quấn thứ cấp về dây quấn sơ cấp Quy đổi dây quấn sơ cấp về dây quấn thứ cấp Thường quy đổi dây quấn thứ cấp về dây quấn sơ cấp vì điện áp sơ cấp khơng đổi. Quy đổi w2 w’2 =w1 • Sức điện động và điện áp thứ cấp quy đổi E’2 và U’2 : E 2 4,44.f.w 2 . m 4,44.f.w1. m  w1  E 2 E 2 k.E 2 E 2 4,44.f.w 2 . m  w 2 • Dịng điện thứ cấp quy đổi I’2: I E .I E .I I 2 2 2 2 2 2 k 12 6
  31. Quy đổi máy biến áp (3) • Điện trở, điện kháng và tổng trở thứ cấp quy đổi: 2 2 2 I2 .r2 I 2 .r2 r2 k .r2 2 2 Tương tự: x 2 k .x 2 Z 2 k .Z2 2 Z t k .Zt • Mơ hình tốn sau khi quy đổi:    U1 E1 I1Z1  '   U2 E 2 I 2Z 2    I1 I0 ( I2 ) 13 1.2. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Các phương trình cơ bản của máy biến áp • Quy đổi máy biến áp • Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị vectơ của máy biến áp • Xác định các tham số của máy biến áp bằng thí nghiệm 14 7
  32. Sơ đồ thay thế máy biến áp (1) Mỗi dây quấn của mba được biểu diễn làm 2 phần: Phần mơ tả ngồi lõi sắt: cĩ điện trở r1 (r’2) và điện kháng x1 (x’2) Phần trên lõi sắt: cĩ số vịng w1 và sđđ E1 x1 1 I1 r I'2 r'2 x'2 w'2 = w1 t U1 w1 E1 E'2 Z' U'2 15 Sơ đồ thay thế máy biến áp (2) E’2 = E1 ? Khi chập 2 đầu dây quấn tương ứng? x1 1 I1 r I'2 r'2 x'2 U1 -E1 w1 Z't U'2   io ngược chiều e1. E1 I0 .Zm Zm rm j.x m Nhánh từ hĩa Trong đĩ: p r Fe đặc trưng cho tổn hao sắt khi từ hĩa m 2 do dịng xốy và từ trễ. m.I0 16 8
  33. Sơ đồ thay thế máy biến áp (3) Q x m điện kháng từ hĩa, đặc trưng cho CSPK cần m 2 thiết để từ hĩa lõi sắt. x >> r m.I0 m m Thay thế lõi sắt bằng các thơng số rm, xm: x1 1 I1 r -I'2 r'2 x'2 rm U1 U'2 Z't xm 17 Sơ đồ thay thế máy biến áp (4) Thực tế cĩ Zm >> Z1 ,Z’2 , coi Zm so với Z1 và Z’2 I0 rất nhỏ coi nhánh từ hĩa hở mạch sơ đồ mạch điện thay thế đơn giản: Z1 I1 Z'2 I1=-I'2 Z't U1 U'2 Tổng trở ngắn mạch của mba: Zn = rn +jxn Với rn = r1 +r’2; xn = x1 +x’2 18 9
  34. Đồ thị véctơ của máy biến áp (1) • Hai trường hợp của tải: cĩ tính cảm ( RL) và tính dung (RC): 19 1.2. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Các phương trình cơ bản của máy biến áp • Quy đổi máy biến áp • Sơ đồ mạch điện thay thế và đồ thị vectơ của máy biến áp • Xác định các tham số của máy biến áp bằng thí nghiệm 20 10
  35. Xác định các tham số của MBA bằng TN (1) • Những tham số nào? • Cần những thí nghiệm gì? • Thiết bị đo cần dùng? x1 1 I1 r -I'2 r'2 x'2 rm U1 U'2 Z't xm 21 Xác định các tham số của MBA bằng TN (1) • Thí nghiệm khơng tải: 1 x r1 r'2 x'2 I1 = I0 I0 I2 = 0 U1 -E1 rm xm - Các thiết bị đo nào? - Điện áp thí nghiệm? - Các thơng số nào cĩ thể đo được?  điện áp U1đm  dịng điện I0  cơng suất P0 22 11
  36. Xác định các tham số của MBA bằng TN (1) • Thí nghiệm khơng tải: Từ các số liệu thí nghiệm tinh tốn được: Tổng trở Điện trở Điện kháng 2 2 P0 P0 I0 .(r1 rm ) I0 .r0 r0 2 r1 rm I0 U1đm 2 2 Z0 x 0 Z0 r0 x1 x m I0 w1 U1đm Po I0 k cos 0 I0 % .100 w 2 U20 U1dm .Io I1đm 23 Xác định các tham số của MBA bằng TN (2) • Thí nghiệm ngắn mạch: 1 x r1 r'2 x'2 In = I1đm = I'2đm Un - Các thiết bị đo nào? - Điện áp thí nghiệm? - Các thơng số nào cĩ thể đo được?  điện áp Un  dịng điện In (I1đm)  cơng suất Pn 24 12
  37. Xác định các tham số của MBA bằng TN (2) • Thí nghiệm ngắn mạch: Từ các số liệu đo được tinh tốn được các tham số: Un Zn In P 2 2 n Pn In .(r1 r2 ) In .rn rn 2 In x n 2 2 x1 x 2 x n Zn rn 2 MBA cĩ r r r n 1 2 2 25 Xác định các tham số của MBA bằng TN (3) • Thí nghiệm ngắn mạch: Từ thí nghiệm khơng tải xm, rm Un Các mba thường cho Un % .100 U1đm 2 thành phần điện áp ngắn mạch: Tp tác dụng: Unr =I1.rn là điện áp rơi trên điện trở Tp phản kháng:Unx =I1.xn là điện áp rơi trên điện kháng Tam giác ngắn mạch: Un j.I1ðm.xn n arg(Un ,In ) x arctg( n ) n n r n I1ðm.rn In 26 13
  38. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1 1.3. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Giản đồ năng lượng của máy biến áp • Độ thay đổi điện áp thứ cấp và các phương pháp điều chỉnh điện áp của máy biến áp • Tổn hao và hiệu suất của máy biến áp 2
  39. Giản đồ năng lượng của máy biến áp (1) • Cơng suất tồn phần ( cơng suất biểu kiến)? • Cơng suất tác dụng? • Cơng suất phản kháng? 3 Giản đồ năng lượng của máy biến áp (1) x1 1 • Cơng suất tác dụng: I1 r -I'2 r2 x'2 I0 rm U1 U'2 Z't xm - Cơng suất tác dụng đưa vào dây quấn sơ cấp mba: P1 m.U1f .I1f .cos 1 3.U1.I1.cos 1 - Tổn hao đồng: p m.I2 .r cu1 1f 1 2 - Tổn hao trong lõi sắt: pFe m.I0 .rm - Cơng suất điện từ: Pđt P1 pcu1 pFe 4
  40. Giản đồ năng lượng của máy biến áp (2) - Tổn hao đồng: p m.I 2 .r cu 2 2 2 - Cơng suất ở đầu ra của mba: P2 Pđt pcu2 3.U2.I2.cos 2 • Cơng suất phản kháng: - Cơng suất phản kháng nhận vào dây quấn sơ cấp: Q1 m.U1f .I1f .sin 1 3.U1.I1.sin 1 - Cơng suất tạo ra từ trường tản và từ trường chính: 2 2 2 q m.I .x q m.I .x Qm m.I0 .xm 1 1 1 2 2 2 - Cơng suất phản kháng đầu ra: Q2 Q1 q1 Qm q2 3.U 2.I 2 .sin 2 5 Giản đồ năng lượng của máy biến áp (3) PPđtđt ±QjQđtđt P2 jQ2 P1 jQ1 pcu2 jq2 pFe jqm pcu1 jq1 - Khi tải cĩ tính cảm 2 > 0 → Q2 > 0, lúc đĩ Q1 > 0 cơng suất phản kháng truyền từ dq sơ cấp sang dq thứ cấp. - Khi tải cĩ tính dung 2 0: MBA lấy cơng suất phản kháng từ phía sơ cấp và thứ cấp để từ hố nĩ. 6
  41. 1.3. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Giản đồ năng lượng của máy biến áp • Độ thay đổi điện áp thứ cấp và các phương pháp điều chỉnh điện áp của máy biến áp • Tổn hao và hiệu suất của máy biến áp 7 Độ thay đổi điện áp thứ cấp (1) Độ thay đổi điện áp thứ cấp của mba ΔU là hiệu số số học giữa trị số điện áp thứ cấp lúc khơng tải U20 và lúc cĩ tải U2 (điều kiện U1 =U1đm). U U 20 U 2 U U U 20 2 1 2 U U20 U20 U xác định ΔU* ? U k(U U ) U U U 20 20 2 1 2 1 2 k.U 20 U1 U1 - Xác định bằng phương pháp hình học: từ đồ thị vector của MBA, nhưng vì các cạnh của tam giác điện kháng rất nhỏ so với U1 và U2’ khơng chính xác - Xác định bằng phương pháp giải tích: 8
  42. Độ thay đổi điện áp thứ cấp (2) Sử dụng mạch điện thay thế đơn giản:   Zm >> I0 = 0 I1 I 2    U1 E1 I1(r1 jx1) E E U U I (r jx )    1 2 1 2 1 n n U 2 E 2 I 2 (r2 jx 2 ) I Xét mba làm việc ở một tải cĩ hệ số tải  2 I2đm Xét tải cĩ tính cảm: I2 chậm pha so với U2 gĩc 2. 9 Độ thay đổi điện áp thứ cấp (3) C B Hạ CB  AD , do CB<< AC =AB U1 -jI1.xn U U1 U 2 DB n I1.rn D U .U n .cos( n 2 ) -U'2 * * U .Un.cos( n 2 ) I1=-I'2 .(U* .cos U* .sin ) 2 nr 2 nx 2 A    U1 U 2 I1(rn jxn ) 10
  43. Độ thay đổi điện áp thứ cấp (4) Unr và Unx đã cĩ? U , 2 U% cos 2 = 0,8 2 > 0 cos 2 = 1 0  2 0 cos 2 = 1 U2 ? - Tính chất tải thay đổi 0  2 < 0 cos 2 = 0,8 Để giữ cho U2 = const khi tải thay đổi ? 12
  44. Điều chỉnh điện áp (1) Để giữ cho U2 = const khi tải thay đổi ? Thay đổi tỉ số biến áp k thay đổi số vịng dây W. Điều chỉnh số vịng dây: Bên cuộn CA? Chọn bên nào? Bên cuộn HA? U w Ví dụ MBAhạ áp: 1 1 U 2 w 2 Khi U2  U2max điều chỉnh tăng W cuộn CA 13 Điều chỉnh điện áp (1) Bộ điều áp khơng tải DETC Bộ điều áp dưới tải OLTC De-energised tap changer On load tap changer 14
  45. 1.3. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG • Giản đồ năng lượng của máy biến áp • Độ thay đổi điện áp thứ cấp và các phương pháp điều chỉnh điện áp của máy biến áp • Tổn hao và hiệu suất của máy biến áp 15 Tổn hao và hiệu suất của máy biến áp (1) Hiệu suất của MBA: P P p p p  2 1  1  1  1 P1 P1 P1 P2  p  p pcu1 pcu2 pFe Tổn hao sắt: pFe =P0 ' Tổn hao đồng: do Zm Z1,Z 2 I0 0 I1 I2 2 2 2 I1đm 2 pcu1 pcu2 m.rn .I1 m.rn .I1 . 2  .Pn I1đm I2 P2 m.U 2 .I2 .cos 2 m.U 2đm .I2đm .cos 2 .Sđm .cos 2 I2đm 16
  46. Tổn hao và hiệu suất của máy biến áp (2) 2  p P0  .Pn  1 1 2 P2  p .Sđm .cos 2 P0  .Pn P0,Pn cho trong catalogue của mba. η = f(β,cos 2) Xét cos 2 = const hiệu suất cực đại ηmax : d * P0 *2 0   .Pn P0 d Pn Thường thiết kế hệ số tải =? Ứng với ηmax 17
  47. BÀI GIẢNG Máy điện cơ cở EE3140 1 CHƯƠNG 1. MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG 1.1. Khái niệm chung về máy biến áp 1.2. Quan hệ điện từ trong máy biến áp 1.3. Các chế độ làm việc của máy biến áp 1.4. Máy biến áp ba pha 2
  48. 1.4. MÁY BIẾN ÁP BA PHA NỘI DUNG • Khái niệm Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Tổnối dâycủa Máy biến áp • Máy biến áp làm việc song song (ý nghĩa, điều kiện ) 3 Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha 4
  49. Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha 5 Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha 6
  50. 1.4. MÁY BIẾN ÁP BA PHA NỘI DUNG • Khái niệm Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Tổ nối dây của Máy biến áp • Máy biến áp làm việc song song (ý nghĩa, điều kiện ) 7 TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Tổ nối dây? Tổ nối dây là các kiểu phối hợp nối dây giữa các pha dây quấn sơ cấp và thứ cấp. Ký hiệu đầu dây? Dây quấn mba một pha? tùy chọn đầu đầu và đầu cuối Dây quấn mba ba pha? thống nhất đầu đầu và đầu cuối A B C Caốp Hạáp Trungáp Đầuđầu A,B,C a,b,c Am,Bm, Cm X Y Z Đầucuối X,Y,Z x,y,z Xm,Ym, Zm Trungtính O o Om 8
  51. TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Các kiểu đấu dây quấn? 9 TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Tổ nối dây của MBA? Tổ nối dây biểu thị gĩc lệch pha giữa sđđ dây của dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp. gĩc lệch pha: = arg(EAB, Eab) = arg(EBC, Ebc) = arg(EAC, Eac) phụ thuộc: + Chiều quấn dây + Ký hiệu đầu dây + Kiểu đấu dây 10
  52. TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Tổ nối dây của MBA? Xét các trường hợp của mba một pha hai dây quấn AX và ax + Trường hợp a : lệch pha 3600( hay 00) + Trường hợp b, c : lệch pha 1800 11 TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Tổ nối dây của MBA? Quy tắc kim đồng hồ: + Kim dài chỉ sđđ sơ cấp cố định ở con số 12. + Kim ngắn chỉ sđđ thứ cấp, chỉ vào các số 1,2, , 12 ứng với gĩc lệch pha 30o,60o, ,360o 12
  53. TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP Tổ nối dây của MBA? Ví dụ: mba ba pha cĩ dây quấn sơ và dây quấn thứ nối hình sao, cùng chiều quấn dây và cùng ký hiệu các đầu dây: A B C B EAB Gĩc lệch pha: 360o hay 0o C A a b c b Tổ nối dây 12 Eab c Ký hiệu là Y/y-12 hay Y/y-0. a 13 1.4. MÁY BIẾN ÁP BA PHA NỘI DUNG • Khái niệm Máy biến áp 3 pha và tổ máy biến áp 3 pha • Tổnối dâycủa Máy biến áp • Máy biến áp làm việc song song (ý nghĩa, điều kiện ) 14
  54. MBA LÀM VIỆC SONG SONG NỘI DUNG • Mục đích, yêu cầu và điều kiện khi MBA làm việc song song. • Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA làm việc song song. 15 Mục đích, yêu cầu, điều kiện khi MBA làm việc song song (1) A X x (I) a (II) Ztai Icb1 Icb2 • Mục đích: - Trong các trạm biến áp để đảm bảo các điều kiện KT-KT như tổn hao vận hành tối thiểu, liên tục truyền cơng suất khi bị sự cố hay khi sửa chữa, bảo dưỡng, chuyển tải người ta thường cho 2 hay nhiều MBAlàm việc song song - Để đảm bảo hệ số tải β thỏa mãn điều kiện làm việc cĩ hiệu suất cao. Ban đêm, tổng trở tải Ztải thấp, để tránh MBA chạy non tải → cần dồn tải cho một số MBA. 16
  55. Mục đích, yêu cầu, điều kiện (2) • Yêu cầu: - Khi cho các MBA làm việc song song thì cĩ thể xuất hiện dịng điện cân bằng trong các dây quấn sơ cấp và thứ cấp của MBA. Cần triệt tiêu dịng cân bằng này: Icb →0 - Tải phân bố giữa các máy tỉ lệ thuận với cơng suất định mức của chúng: S S I II SđmI SđmII 17 Mục đích, yêu cầu, điều kiện (3) • Điều kiện: Giả sử cĩ 2 MBA làm việc song song. Khi đĩ   E E  E2I E2II 2I 2II I2cb 0 ZnI ZnII gĩcpha I II - Như vậy MBA làm việc song song tốt nhất nếu điện áp thứ cấp của chúng bằng nhau về độ lớn và trùng nhau về gĩc pha và nếu hệ số tải β của chúng bằng nhau. - Tức là chúng phải cĩ điều kiện cùng tổ nối dây, cùng tỉ số biến áp K và điện áp ngắn mạch như nhau. 18
  56. 1.4. CÁC MBA LÀM VIỆC SONG SONG NỘI DUNG • Mục đích, yêu cầu và điều kiện khi MBA làm việc song song. • Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA làm việc song song. 19 Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (1) • Điều kiện cùng tổ nối dây: - Nếu các MBA làm việc song song cĩ cùng tổ nối dây thì điện áp thứ cấp của chúng cùng pha nhau, trái lại nếu khác tổ nối dây thì điện áp thứ cấp của chúng khác pha nhau. ZnI ZnII - Giả sử cĩ 2MBA giống nhau Nhưng ≠ tổ nối dây SđmI SđmII VD máy I cĩ tổ nối dây Y/Y-12, máy II là Y/∆-11 20
  57. Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (2) • Điều kiện cùng tổ nối dây: A B C A B C A a b a b c a b c C B MBA I MBA II Ta thấy điện áp thứ cấp của 2 MBAlệch pha nhau 1 gĩc: 300     0   0 EI EII E EI.sin15 E 2.E I .sin15 Icb ZnI ZnII 2ZnI ZnI Zn nhỏ E U đm Icb (7  8)Iđm làm hỏng MBA Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (3) • Điều kiện cùng hệ số biến áp k: - Cho 2 MBA I và II làm việc // với nhau. Nếu k bằng nhau thì điện áp thứ cấp lúc khơng tải của 2 MBA bằng nhau: E2I =E2II →Icb =0 - 2 MBAcĩ cùng tổ nối dây αI =αII → sđđ trùng pha nhau, nếu hệ số biến áp kI ≠ kII U1I U1II UL trong dây quấn thứ cấp U20I k I .UL U20I U20II các MBA cĩ dịng điện U20II k II.UL cân bằng Icb 0
  58. Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (4) EI • Điều kiện cùng hệ số biến áp k: -jIcbI.xnI   IcbI IcbII -IcbI.rnI -IcbI.rnII - Sơ đồ véc tơ khi khơng tải:    -jIcbI.xnII U2 E2I IcbI.ZnI EII   U2 E2II IcbII.ZnII IcbI Khi khơng tải, điện áp rơi trên các cuộn dây MBA cùng với các điện áp E2I và E2II tạo thành điện áp U2 thống nhất ở mạch thứ cấp. IcbII Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (5) • Điều kiện cùng hệ số biến áp k: IcbII    IcbI - Khi cĩ tải: ItI ItII It It II III    II IcbI It II It máy I non tai    I I máy IIquá tai III IcbII It II t → hệ số tải khác nhau → ảnh hưởng xấu tới việc lợi dụng cơng suất của máy. Vì vậy quy định rằng ∆k của các MBA khi làm việc // khơng được quá 0,5% giá trị trung bình của chúng.
  59. Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (6) • Điều kiện cùng điện áp ngắn mạch tương đối Un%: ZnI Cĩ 3MBA làm việc // cĩ thơng số: II I III ZnI ZnI ZnII ZnIII III ZnI S S S I đmI đmII đmIII U1 U'2 Cùng tổ nối dây và cùng hệ số biến áp k - Mạch điện thay thế của các MBA: Cần xác định hệ số tải βI; βII; βIII = ?     1 1 I II III IIII Z 1 1 1 III 1  Z Z Z Z U I.Z nI nII nIII i I ni Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (7) • Điều kiện cùng điện áp ngắn mạch tương đối Un%: x n x n Ta cĩ n arctg ; của các MBA ít thay đổi rn rn → cĩ thể coi φnI φnII φnIII nên các dịng điện tải coi như trùng pha → khi tính tốn cĩ thể thay số phức bằng các mơdul của chúng. I I UnI UnI %  I ZnI ; UnI .U1đm I U III I I 100 I1đmI nI 1đmi 1đmI I1đmI. . I 1đmI i I Uni SI S I III SđmI Sđmi UnI %. i I Uni %
  60. Ảnh hưởng của các điều kiện khi MBA LVSS (8) • Điều kiện cùng điện áp ngắn mạch tương đối Un%: Kết luận: 1 1 1 1/ I :II :III : : UnI % UnII % UnIII % 2/ I II III UnI % UnII % UnIII % 3/ MBA cĩ Unmin sẽ cĩ βmax → khi tăng tảisẽ đầy tải (β = 1) sớm nhất. Khi tiếp tục tăng tải → quá tải, trong khi các máy khác vẫn cịn β < 1 → khơng sử dụng hết cơng suất thiết kế của máy. → Máy cĩ Unmin sẽ dễ hỏng.
  61. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1
  62. CHƯƠNG 2. CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MĐ XOAY CHIỀU NỘI DUNG 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ. 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều. 2.3. Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2.4. Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2
  63. 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ NỘI DUNG • Tổng quan về máy điện quay • Biến đổi điện cơ 3
  64. Tổng quan về máy điện quay Kết cấu: Máy điện quay gồm 2 phần chính: phần tĩnh (Stator) và phần quay (Rotor), ở đĩ diễn ra sự biến đổi điện cơ. Trên Stator và Rotor gồm cĩ mạch từ và dây quấn - Mạch từ là 2 khối đồng trục cách nhau một khoảng khe hở đảm bảo cĩ thể chuyển động tương đối với nhau. - Dây quấn lồng trên các rãnh mạch từ. 4
  65. Tổng quan về máy điện quay Nguyên lý làm việc: Dựa vào 2 định luật chính: - Định luật về cảm ứng điện từ - Định luật về lực điện từ Phân loại: Tùy theo cách tạo ra từ trường, kết cấu mạch từ và dây quấn ta chia máy điện quay thành các loại: - Máy điện khơng đồng bộ - Máy điện đồng bộ - Máy điện một chiều 5
  66. 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ NỘI DUNG • Tổng quan về máy điện quay • Biến đổi điện cơ 6
  67. Biến đổi điện cơ - Năng lượng khơng tự nhiên sinh ra và cũng khơng tự nhiên mất đi, nĩ chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác. - Một máy điện quay thực hiện nhiệm vụ biến đổi năng lượng từ điện sang cơ hay ngược lại - tương ứng với chế độ động cơ điện hay chế độ máy phát điện. ĐIỆN NĂNG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ CƠ NĂNG Động cơ Biến đổi năng lượng Máy phát 7
  68. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1
  69. CHƯƠNG 2. CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MĐ XOAY CHIỀU NỘI DUNG 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều. 2.3. Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2.4. Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2
  70. 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • Dây quấn cĩ q là số nguyên • Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc 3
  71. Khái niệm chung Dây quấn của máy điện quay được bố trí ở hai bên khe hở trên lõi thép của phần tĩnh và phần quay. Nĩ là bộ phận chính để thực hiện sự biến đổi năng lượng cơ điện trong máy. Dây quấn máy điện quay chia làm hai loại: - Dây quấn phần cảm - Dây quấn phần ứng 4
  72. Khái niệm chung Dây quấn phần cảm cĩ nhiệm vụ sinh ra từ trường ở khe hở lúc khơng tải. Từ trường này trong các máy điện quay thường cĩ cực tính thay đổi, nghĩa là bố trí cực N và S xen kẽ nhau. Dây quấn kích từ quấn tập trung của MĐĐB 5
  73. Khái niệm chung Dây quấn phần ứng cĩ nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ nhất định khi cĩ chuyển động tương đối trong từ trường khe hở và tạo ra stđ cần thiết cho sự biến đổi năng lượng cơ điện. Dây quấn phần ứng được hình thành từ tổ hợp các bối dây (phần tử) với nhau. Mỗi bối dây gồm cĩ W vịng dây. Wp=1 Wp=2
  74. Khái niệm chung • Các đại lượng đặc trưng của dây quấn máy điện xoay chiều
  75. Khái niệm chung • Các đại lượng đặc trưng của dây quấn máy điện xoay chiều 1. Bước cực: Là khoảng cách giữa hai cực từ liên tiếp nhau, tính bằng số rãnh dưới một cực. Z  [số rãnh] Z là số rãnh 2p 2p số cực từ 2. Bước dây quấn y: Là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của bối dây. •y= : dq bước đủ. Z y y  [số rãnh] •y> : dq bước dài.  2p •y< : dq bước ngắn. 
  76. Khái niệm chung • Các đại lượng đặc trưng của dây quấn máy điện xoay chiều 3. Số rãnh của một pha dưới một cực từ: Z Z q [số rãnh] m.2p 2mp Trong đĩ: m là số pha q cĩ thể là số nguyên, cũng cĩ thể là phân số. 4. Gĩc độ điện giữa hai rãnh cạnh nhau : 3600 p.3600 [độ điện] Z Z p
  77. Khái niệm chung • Phân loại dây quấn máy điện xoay chiều: 1. Phân theo số lớp trong rãnh: + Dây quấn một lớp: trong một rãnh chỉ đặt một cạnh tác dụng. Mỗi bối dây cĩ hai cạnh tác dụng số bối dây của dây quấn: Z S 2 + Dây quấn hai lớp: trong một rãnh đặt hai cạnh tác dụng của hai phần tử khác nhau. số bối dây của dây quấn: S Z
  78. Khái niệm chung • Phân loại dây quấn máy điện xoay chiều: 1. Phân theo cách nối các phần tử. • Dây quấn xếp. • Dây quấn sĩng. 2. Phân theo hình dạng phần tử dây quấn. • Dây quấn đồng khuơn. • Dây quấn đồng tâm. • Dây quấn đồng khuơn phân tán.
  79. 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • Dây quấn cĩ q là số nguyên • Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc 12
  80. Dây quấn cĩ q là số nguyên • Dây quấn một lớp • Dây quấn hai lớp
  81. Dây quấn một lớp Trong rãnh chỉ đặt một thanh dẫn. Xét sơ đồ khai triển dây quấn một lớp của máy điện xoay chiều cĩ số liệu sau: Z = 24; 2p = 4; m =3. Các đại lượng đặc trưng của dây quấn: Z 24 - Bước cực: τ 6 rãnh 2p 4 - Bước dây quấn: y =  = 6 rãnh Z 24 - Số bối dây: s 12 2 2 Z 24 - Số rãnh của 1 pha dưới 1 cực: q 2 2mp 2.3.2
  82. Dây quấn một lớp Các đại lượng đặc trưng của dây quấn: p.3600 2.360 - Gĩc lệch pha giữa 2 rãnh kề nhau α 30 Z 24 Z 24 - Số rãnh trên 1 pha 8 rãnh m 3 A 13 Y 24 1 14 12 2 23 15 Ta thiết lập hình sao sđđ cạnh 11 3 Z tác dụng của dây quấn: 22 10 4 16 9 5 C 21 17 8 6 20 7 18 19 B X
  83. Dây quấn một lớp Cạnh tác dụng thứ 112 hình thành hình sao sđđ, các tia lệch pha nhau 300, ở đơi cực từ thứ nhất. Cạnh tác dụng thứ 1324 hình thành hình sao sđđ, ở đơi cực từ thứ hai, do cĩ vị trí giống nhau trong từ trường, nên hồn tồn trùng với hình sao của đơi cực từ thứ nhất. Chia hình sao sđđ thành 2m = 6 vùng pha, gĩc mỗi vùng pha γ = 600, từ đĩ ta biết được cạnh tác dụng của từng pha.
  84. Dây quấn một lớp + sơ đồ triển khai dây quấn: Pha A: (1-7), (2-8); (13-19), (14-20). Pha B: (5-11), (6-12); (17-23), (18-24). Pha C: (9-15), (10-16); (21-3), (22-4).
  85. Dây quấn một lớp Từ sơ đồ khai triển ta thấy: + Mỗi pha cĩ hai nhĩm bối dây. + Mỗi nhĩm cĩ q phần tử dây quấn. + Các nhĩm cĩ thể mắc nối tiếp hoặc mắc song song phụ thuộc vào điện áp. a = 1: hai nhĩm bối dây mắc nối tiếp với nhau a = 2: hai nhĩm bối dây mắc song song với nhau + Dây quấn gồm các phần tử cĩ kích thước giống nhau nên gọi là dây quấn đồng khuơn.
  86. Dây quấn một lớp Trị số sđđ của 1 pha khơng phụ thuộc thứ tự nối các cạnh tác dụng thuộc pha đĩ. pha A cĩ thể nối các cạnh tác dụng (1- 8), (2-7) ở dưới đơi cực từ thứ nhất và (13-20), (14-19) ở dưới đơi cực từ thứ hai. Pha A: (1-8), (2-7); (13-20), (14-19). Pha B: (5-12), (6-11); (17-24), (18-23). Pha C: (9-16), (10-15); (21-4), (22-3).
  87. Dây quấn một lớp - Các bối dây giống như những vịng trịn đồng tâm nên gọi là dây quấn đồng tâm. - Phần đầu nối lồng vào nhau. Các kiểu dây quấn đồng tâm, đồng khuơn gọi là dây quấn tập trung vì các nhĩm phần tử tập trung dưới các cực từ nhất định.
  88. Dây quấn một lớp Cĩ thể nối các cạnh tác dụng của các phần tử theo thứ tự khác là (2-7), (8-13) và (14-19), (20-1). Như vậy ta cĩ thể nối các cạnh tác dụng của các phần tử ở các pha theo thứ tự sau : Pha A: (2-7), (8-13); (14-19), (20-1). Pha B: (6-11), (12-17); (18-23), (24-5). Pha C: (10-15), (16-21); (22-3), (4-9). Cách nối này gọi là dây quấn đồng khuơn phân tán.
  89. Dây quấn cĩ q là số nguyên • Dây quấn một lớp • Dây quấn hai lớp
  90. Dây quấn hai lớp Dây quấn 2 lớp là dây quấn mà trong mỗi rãnh cĩ đặt hai cạnh tác dụng của 2 bối dây khác nhau. Số bối dây của dây quấn: S=Z Một bối dây cĩ 1 cạnh ở lớp trên của một rãnh và 1 cạnh ở lớp dưới của rãnh khác. Cĩ hai loại : dây quấn xếp và dây quấn sĩng. Ưu điểm : cĩ thể làm được dây quấn bước ngắn để cải thiện dạng sĩng sđđ. Nhược điểm: Lồng dây và sửa chữa khĩ khăn. Xétdây quấn hai lớp cĩ:Z =24; 2p= 4;m = 3 Bước dây quấn y <  talấyy=5
  91. Dây quấn hai lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Lớp A A Z Z B B X X C C Y Y A A Z Z B B X X C C Y Y trên Lớp dướ A Z Z B B X X C C Y Y A A Z Z B B X X C C Y Y A i Chú ý: lớp dây trên cĩ phân bố như dây quấn bước đủ y =  Lớp dây dưới cĩ phân bố nhận được từ lớp trên dịch chuyển sang trái một số rãnh =  –y(bàinàylà6 -5=1 rãnh) Dây quấn xếp 2 lớp bước ngắn
  92. 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • Dây quấn cĩ q là số nguyên • Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc 25
  93. Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc được tạo thành bởi các thanh dẫn bằng đồng đặt trong các rãnh của rơto, hai đầu của chúng hàn với hai vành ngắn mạch cũng bằng đồng. Các thanh dẫn và vành ngắn mạch nĩi trên cũng cĩ thể đúc liền bằng nhơm. rt rv 2 2' 1 1' Sđđ của các thanh dẫn lệch pha nhau một gĩc: α = 2πp/Z. Trong tính tốn thực tế, để đơn giản thường xem mỗi thanh dẫn là một pha: m2 = Z2, và số vịng dây của một pha: w = 1/2, các hệ số kn = k = 1.
  94. Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc Sơ đồ mạch điện của dây quấn lồng sĩc: Z 1 Iv12 rv 2 Iv23 rv 3 It1 It2 It3 rt rt rt rt Iv2'1' Iv3'2' Đối với một nút bất kỳ, thí Z' 1' rv 2' rv 3' dụ tại nút hai ta cĩ:      It2 Iv12 It2 Iv23 Với Iv12 Iv23 Do dịng điện trong các thanh dẫn của Iv23 Iv12 vành ngắn mạch cũng lệch nhau 1 gĩc α nên ta cĩ: p I 2.I .sin t v Z
  95. Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sĩc Nếu cĩ Z thanh dẫn cĩ Z pha. Gọi It: là dịng điện một pha rph : là điện trở một pha Vì tổn hao trên điện trở của mạch điện thực và mạch điện thay thế phải bằng nhau, nghĩa là: r Z.I2.r Z.I2.r Z.I2 .r r r v t ph t t v v ph t p 2.sin 2 Z
  96. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1
  97. CHƯƠNG 2. CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MĐ XOAY CHIỀU NỘI DUNG 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều. 2.3. Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2.4. Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2
  98. 2.3. Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều NỘI DUNG • S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU • CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 3
  99. S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Khi nào cĩ sức điện động trong dây quấn phần ứng? Muốn tạo ra sự biến thiên của từ thơng xuyên qua dây quấn phần ứng? - Cho dây quấn phần ứng chuyển động tương đối trong từ trường phần cảm. - Cho xuyên qua dq phần ứng đứng yên, một từ trường phần cảm đập mạch hoặc một từ trường khơng đổi nhưng từ dẫn mạch từ thay đổi. 4
  100. S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Để máy làm việc được tốt, yêu cầu từ trường phân bố dọc khe hở của máy hình sin để sđđ cảm ứng trong dây quấn cĩ dạng hình sin. Thực tế khơng thể thực hiện được vì: - Do bão hịa mạch từ - Cấu trúc răng rãnh mạch từ - Phân bố dây quấn theo bề mặt của nĩ khơng liên tục Nên từ trường sẽ khác sin. Ta phân tích chúng thành sĩng cơ bản (bậc 1) và sĩng bậc cao  (bậc 3,5, ). 5
  101. S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Phân bố từ cảm từ trường cực từ MĐĐB dọc bề mặt Stator Khi rotor chuyển động, từ trường B1, B3, B5, B7, cảm ứng trong dây quấn sđđ e1,e3,e5,e7, Do tần số f khác nhau nên sđđ tổng trong dây quấn sẽ cĩ dạng khơng sin. 6
  102. S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU • Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng cơ bản  =1. • Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng bậc cao. 7
  103. Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng cơ bản  =1. • Sđđ của một thanh dẫn. • Sđđ của một vịng dây và Sđđ của một bối dây (phần tử). • Sđđ của một nhĩm bối dây. • Sđđ của một pha dây quấn. 8
  104. Sđđ của một thanh dẫn Thanh dẫn cĩ chiều dài l chuyển đổng với vận tốc v trong từ trường cơ bản phân bố hình sin dọc khe hở: B B .sin x x m  Trong thanh dẫn cảm ứng sđđ: e B .l.v B .l.v.sin x td x m  x 2 Trong đĩ: v 2.f t T Ta cĩ tốc độ gĩc:  =2 f 2 Từ thơng ứng với một bước cực: .B .l. m Trong đĩ : e .f..sin t 2.E .sin t .f. td td E 2,22f. td 2 9
  105. Sđđ của một vịng dây và Sđđ của một bối dây Sđđ của một vịng dây gồm hai thanh dẫn đặt trong hai rãnh cách nhau một khoảng y là hiệu số hình học các sđđ lệch nhau một gĩc (y/) của hai thanh dẫn đĩ. Bm1 -E"td  Sđđ của một vịng dây: EV    E'td EV E td E td     y EV E td E td 2E td .sin( . ) E"td  2 E'td y= E"td Với dây quấn bước đủ cĩ y =  EV = 2.Etd Ta cĩ: E V (y ) k n sin . gọi là hệ số bước ngắn. E V (y ) 2 E V 2E td .k n 4,44.f..k n E b w b .E V 4,44.f..w b .k n 10
  106. Sđđ của một nhĩm bối dây Nhĩm bối dây gồm nhiều bối dây mắc nối tiếp nhau trên cùng bước cực của 1 pha dây quấn. Giả thiết ta cĩ q = 3 bối dây mắc nối tiếp và được đặt rải Bm1 trong các rãnh liên tiếp nhau:  Gĩc lệch pha trong từ trường giữa hai rãnh cạnh nhau:  2 2 p Z Z y= p Với Z/p số rãnh dưới một đơi cực từ.     E nh E b1 E b2 E b3
  107. Sđđ của một nhĩm bối dây Ta dễ dàng nhận thấy rằng tứ giác nội tiếp đường trịn. 3 E AB 2.OA.sin nh 2 Nếu 3 bối thuộc cùng 2 rãnh các bối dây quấn tập trung: Enh = 3.Eb Hệ số quấn rải: q q 2.OA.sin sin E (quan rai) AB k nh k 2 2 r r q.AD E nh (quan tap trung) q.2.OA.sin q.sin 2 2 Thực tế kr = 0,920,96 Enh = q.Eb.kr E nh 4,44.f..q.w b .k n .k r 4,44.f..q.w b .k dq
  108. Sđđ của một pha dây quấn Một pha dây quấn gồm a nhánh song song, do ghép song song nên sđđ của một pha là sđđ của một nhánh song song. Mỗi nhánh song song gồm n nhĩm bối dây cĩ vị trí giống nhau trong từ trường của các cực từ: E ph E // n.E nh 4,44.f..q.n.w b .k dq 4,44.f..W.k dq Với W = nqWb là số vịng dây của một nhánh song song
  109. SĐĐ CẢM ỨNG TRONG DQ MÁY ĐIỆN XC • Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng cơ bản  =1. • Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng bậc cao. 14
  110. Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng bậc cao Biểu thức sđđ của dây quấn do từ trường sĩng bậc cao cũng tương tự như từ trường sĩng cơ bản. Ở đây ta thấy rằng bước cực của từ trường bậc  nhỏ  lần bước cực của từ trường sĩng cơ bản, vì vậy gĩc điện 2π của từ trường sĩng cơ bản ứng với gĩc .2π đối với từ trường bậc . Bước cực sĩng bậc :     Gĩc lệch pha của sđđ sĩng bậc cao tăng lên  lần so với q sĩng cơ bản. sin k 2 k n sin .. r  2 q.sin 2 Hệ số dây quấn đối với từ trường bậc cao:k dq k n .k r 15
  111. Sđđ của dây quấn do từ trường sĩng bậc cao Tần số của sĩng bậc :f = .f1 Suất điện động cảm ứng của sĩng bậc ν: E 4,44.f . .W.k dq Từ những phân tích trên ta thấy rằng, khi từ trường cực từ phân bố khơng hình sin, sđđ cảm ứng trong dây quấn một pha là tổng của một dãy các sđđ điều hịa cĩ tần số khác nhau. Trị hiệu dụng sđđ đĩ cĩ trị số: 2 2 2 E E1 E3 E5
  112. 2.3. SĐĐ cảm ứng Dây quấn máy điện xoay chiều NỘI DUNG • S.Đ.Đ CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU • CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 17
  113. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ Tại sao phải cải thiện dạng sĩng sdd? 2 2 2 E E1 E3 E5 18
  114. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 1. Tạo độ cong mặt cực để B sin: Tạo độ cong mặt cực để khe hở nhỏ nhất ở giữa mặt cực và tăng dần ra hai phía mỏm cực từ. Để B hình sin thì δx cách giữa mặt cực bằng:   x cos x  Bề rộng mặt cực b =(0,650,75)τ δmax = (1,52,6)δ 19
  115. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 2. Triệt tiêu sđđ của sĩng bậc 3: Từ trường  = 1,3,5,7 . Như ta biết thì sĩng bậc  = 3 cĩ biên độ lớn nhất trong các sĩng bậc cao. Để triệt tiêu sĩng bậc 3: E3 0 Đấu dây quấn hình Y hay D? 20
  116. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 3. Dùng dây quấn bước ngắn: Ta cĩ hệ số bước ngắn: k sin .. n 2 Khiy=τ k n 1 : tất cả các sđđ bậc cao đều tồn tại Khi y < τ thì sđđ bậc cao tùy ý sẽ bị triệt tiêu: 2 y 5 E =0 k sin 5.. 0  5 n5 2  4 5 4 4 2 Ta lấy do: k sin sin 5 n1 5 2 5 2 6 Tương tự muốn E = 0 thì chọn  7 7 21
  117. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ Nhận xét: • Rút ngắn bước dây quấn sđđ bậc một cũng giảm đi một ít nhưng khơng đáng kể. • Dùng dây quấn bước ngắn khơng đồng thời triệt tiêu tất cả sđđ bậc cao vì vậy phải chọn bước ngắn thích hợp. Thường chọn tỉ số tối ưu: 5  6 22
  118. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 4. Thực hiện dây quấn rải: q sin Khi quấn tập trung q = 1 k 2 1 r  q.sin 2 nghĩa là các sđđ bậc cao khơng giảm. Khi quấn rải với q > 1 k r k r1 các sđđ bậc cao đều giảm nhỏ. ta dùng dây quấn rải. 23
  119. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 5. Làm rãnh nghiêng. Z Với các sĩng điều hịa bậc cao  .k 1 z p với k = 1,2,3 VídụZ=24,p=2 z = 11,13, 23,25 Ta cĩ: Z 2 p 2 p  . ( .k 1). 2 k z z p Z Z Gĩc lệch pha z giữa các sđđ của các bối dây đặt trong các rãnh liên tiếp do từ trường bậc z sinh ra bằng gĩc lệch pha ứng với từ trường cơ bản. krz = kr Hệ số dây quấn lớn bằng hệ số dây quấn của sĩng cơ bản mặc dù ta quấn rải. 24
  120. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 5. Làm rãnh nghiêng. Sĩng cĩ bậc z gọi là sĩng điều hịa răng. Dùng rãnh nghiêng để giảm sĩng điều hịa răng. Trường hợp rãnh chéo một bước răng Từ cảm Bz dọc hai nửa thanh dẫn cĩ cực tính khác nhau sđđ cảm ứng trong hai nửa thanh dẫn cĩ chiều ngược nhau tổng sđđ điều hịa răng trong thanh dẫn = 0 25
  121. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SĨNG S.Đ.Đ 5. Làm rãnh nghiêng. Từ trường sĩng điều hịa răng bậc 1 (k = 1) là mạnh nhất để triệt tiêu được sđđ này ta chọn bước rãnh chéo là: 2 2p bc 2z z Z p 2p D cĩp Z b t c Z Z z tz là khoảng cách một bước răng. 26
  122. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1
  123. CHƯƠNG 2. CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MĐ XOAY CHIỀU NỘI DUNG 2.1. Nguyên lý biến đổi điện cơ 2.2. Dây quấn máy điện xoay chiều. 2.3. Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2.4. Sức từ động của dây quấn máy điện xoay chiều. 2
  124. 2.4. Sức từ động của dq máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • S.t.đ của dây quấn 1 pha • S.t.đ của dây quấn 3 pha • S.t.đ của dây quấn 2 pha 3
  125. Khái niệm chung Dịng điện sức từ động từ trường quanh dây quấn. • STĐ đập mạch? • STĐ quay? • quan hệ giữa STĐ đập mạch và STĐ quay? Giả thiết: + khe hở khơng khí  đều + Fe 4
  126. Khái niệm chung 1. Stđ đập mạch: F Fm .sin t.cos (α: gĩc khơng gian) Nếu t = const thì: F Fm1.cos f ( ) Với Fm1 Fm .sin t là biên độ tức thời stđ đập mạch và lúc đĩ sự phân bố của F là hình sin trong khơng gian. Cịn khi α = const ở vị trí cố định bất kỳ: F Fm2 .sin t trong đĩ Fm2 Fm .cos và F ở vị trí đĩ biến đổi tuần hồn theo thời gian. 5
  127. Khái niệm chung 2. Stđ quay trịn: F Fm.sin(t  ) (*) Ta xét một điểm bất kỳ của sĩng stđ cĩ trị số khơng đổi: sin(t  ) const hay t  const d Lấy vi phân theo thời gian:  dt Ta thấy, đạo hàm α theo t chính là tốc độ gĩc quay: d 0 ứng vĩi sĩng quay thuận dt d 0 ứng vĩi sĩng quay ngược dt 6
  128. Khái niệm chung 3.Quan hệ giữa stđ đập mạch và stđ quay: 1 1 F .sin t.cos F .sin(t ) F .sin(t ) F F m 2 m 2 m 1 2 STĐ đập mạch là tổng của hai STĐ quay: - Với F1 quay thuận với tốc độ gĩc +ω, F2 quay ngược cùng tốc độ gĩc -ω - Biên độ của các stđ quay bằng một nửa biên độ stđ đập mạch. 7
  129. Khái niệm chung 3.Quan hệ giữa stđ đập mạch và stđ quay: Fm .sin(t ) Fm .sin t.cos Fm .cost.sin F .sin t.cos F .sin(t ).cos( ) m m 2 2 STĐ quay là tổng hợp của hai stđ đập mạch: - Lệch pha nhau trong khơng gian một gĩc π/2 - Khác pha nhau về thời gian một gĩc là π/2. 8
  130. 2.4. Sức từ động của dq máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • S.t.đ của dây quấn 1 pha • S.t.đ của dây quấn 3 pha • S.t.đ của dây quấn 2 pha 9
  131. S.t.đ của dây quấn 1 pha • Stđ của các bối dây • Stđ của nhĩm bối dây • Stđ của 1pha dây quấn 10
  132. Stđ của các bối dây Giả thiết: - Dây quấn đặt ở stato gồm cĩ 2 bối dây. - Wb là số vịng dây của một bối dây. - ib là dịng điện trong bối dây. - Dây quấn bước đủ (y = τ ). - Fe = Theo đl tồn dịng điện: H.dl ib.Wb Với H: cường độ từ trường dọc theo đường sức từ. 11
  133. Stđ của các bối dây H .2 ib .Wb STĐ ứng với một khe hở khơng khí bằng: i .W F b b b 2  i .W Mật độ từ cảm: B  H 0 b b  .F  0   2  b  Với  0 : là độ từ dẫn khe hở khơng khí.   Stđ phân bố hình chữ nhật trong khơng gian cĩ thể phân tích thành dãy Fourier cĩ các sĩng điều hịa 1, 3, 5 như sau: Fb  Fb Fb1m .cos Fb3m .cos3 Fbm .cos với  = 1, 3, 5 12
  134. Stđ của các bối dây Trong đĩ: 2 2 4  Fbm Fb .cos .d sin .Fb  2 i .W 2 F b b i I .cos t b 2 b bm 2 2 2 F I .W .cos t I .W .cos t bm  bm b  b b 2 2 F F .cos  I .W .cos  .cos t b bm  b b Fb  Fbm.cos .cost  1,3,5 STĐ của một bối dây cĩ dđ xoay chiều là tổng của  sĩng đập mạch phân bố hình sin trong khơng gian và biến đổi hình sin theo thời gian. 13
  135. S.t.đ của dây quấn 1 pha • Stđ của các bối dây • Stđ của nhĩm bối dây • Stđ của 1pha dây quấn 14
  136. Stđ của nhĩm bối dây Nhĩm bối dây gồm cĩ q bối dây mắc nối tiếp nằm ở các rãnh cạnh nhau của một pha dây quấn. Stđ của nhĩm bối dây cũng được xác định tương tự như sđđ của nhĩm bối dây. Fnh q.Fb .k r 15
  137. S.t.đ của dây quấn 1 pha • Stđ của các bối dây • Stđ của nhĩm bối dây • Stđ của 1 pha dây quấn 16
  138. Stđ của 1 pha dây quấn Với dây quấn 2 lớp bước ngắn y <  Stđ của dây quấn một pha hai lớp bước ngắn cĩ thể được xem như tổng stđ của hai dây quấn một lớp bước đủ, một đặt ở lớp trên và một đặt ở lớp dưới nhưng lệch pha nhau một gĩc γ độ điện. 2 lớp dịch chuyển so với nhau  - y rãnh,  ứng với Đối với sĩng cơ bản  = 1: Fph nh2 gĩc lệch  ( y) (1 ) F   Fnh1   F 2F .cos 2F .cos (1 ) 2F .cos 2F .k ph nh 2 nh 2 nh 2 nh n 17
  139. Stđ của 1 pha dây quấn Tương tự đối với sĩng bậc ν: Fph 2Fnh .k n 2 2 F 2F .k 2. I .W .cost.q.k .k phm nhm n  b b r n 2pq.W : số vịng dây của 1 nhánh // (của 1 pha Ta cĩ W b a dq) Iph 2 2 W Ib F I . .cost.k a phm  ph p dq Vậy stđ của dq một pha hai lớp bước ngắn: Fph  Fphm.cos .cost  1,3,5 18
  140. Stđ của 1 pha dây quấn Stđ của một pha là tổng hợp của một dãy stđ đập mạch phân bố hình sin trong khơng gian biến đổi hình sin theo thời gian. Ta phân tích stđ đập mạch thành các sĩng quay thuận và ngược: Fph Fphm .cos .cos t 1 1 F .cos(t  ) F .cos(t  ) F F 2 phm 2 phm 1 2 19
  141. 2.4. Sức từ động của dq máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • S.t.đ của dây quấn 1 pha • S.t.đ của dây quấn 3 pha • S.t.đ của dây quấn 2 pha 20
  142. S.t.đ của dây quấn 3 pha Giả thiết dây quấn ba pha đặt lệch nhau một gĩc 120o điện hay 2π/3 và cĩ dịng điện chạy qua là: iA Im .cost 2 i I .cos(t ) B m 3 4 i I .cos(t ) C m 3 Từng pha sẽ sinh ra các stđ lệch pha nhau 2 /3 21
  143. S.t.đ của dây quấn 3 pha Xét stđ bậc  của 3 pha dây quấn: FA Fphm .cos .cost 1 1 F .cos(t  ) F .cos(t  ) F F 2 phm 2 phm 1A 2A 1 2 2 F F .cos[(t ) ( )] B 2 phm 3 3 1 2 2 F .cos[(t ) ( )] 2 phm 3 3 1 4 4 F F .cos[(t ) ( )] C 2 phm 3 3 1 4 4 F .cos[(t ) ( )] 2 phm 3 3 22
  144. S.t.đ của dây quấn 3 pha Các thành phần quay thuận F1A, F1B, F1C đều quay với vận  tốc  nên vị trí của chúng trong khơng gian khơng   đổi cĩ thể xếp chồng: F1 F1A F1B F1C Tương tự các thành phần quay ngược F2A, F2B, F2C quay  với vận tốc  cĩ thể xếp chồng:   F2 F2A F2B F2C 23
  145. S.t.đ của dây quấn 3 pha Stđ của các sĩng quay thuận: 1 2 F F .cos[(t  ) 0( 1) ] 1A 2 phm 3 1 2 F F .cos[(t  ) 1( 1) ] 1B 2 phm 3 1 2 F F .cos[(t  ) 2( 1) ] 1C 2 phm 3 2 stđ giữa chúng lệch pha nhau một gĩc ( 1) 3 24
  146. S.t.đ của dây quấn 3 pha Stđ của các sĩng quay thuận: Các sĩng hài  = 1, 3, 5, 7 chia làm ba nhĩm: 1.  = 3, 9, 15, 21 .  = 3.k với k =1, 3, 5 2.  = 1, 7, 13, 19 .  = 6.k + 1 với k =0, 1, 2 3.  = 5, 11, 17, 23 .  = 6.k - 1 với k =1, 2, 3 25
  147. S.t.đ của dây quấn 3 pha Stđ của các sĩng quay thuận: F1A 2 2 +/ Với nhĩm  = 3.k ( 1) 2 k 3 3 F1C F1B các sĩng này lệch pha nhau 1 gĩc2 và quay cùng tốc độ 3 tổng của chúng = 0 2 +/ Với nhĩm  = 6.k+1 ( 1) 4 k 3 F1A F1B F1C các sĩng trùng pha nhau. F1 3F1A 3F1B 3F1C 26
  148. S.t.đ của dây quấn 3 pha Stđ của các sĩng quay thuận: 2 4 +/ Với nhĩm  = 6.k-1 ( 1) 4 k 3 3 F1 0 F1A F1B F1C 27
  149. S.t.đ của dây quấn 3 pha Stđ của các sĩng quay ngược: Xét tương tự ta cĩ: Với nhĩm  = 3.k và  = 6.k +1 cĩ stđ F2 0 Chỉ cĩ nhĩm  = 6.k -1 thì F2 3F2A 3F2B 3F2C Như vậy Stđ của dây quấn ba pha là tổng các stđ bậc ν = 6k + 1 quay thuận và các stđ bậc ν = 6k - 1 quay ngược. Biên độ thì bằng 3/2 biên độ của stđ một pha bậc ν, và tốc độ quay của stđ bậc ν là nν = n/ν: F(3)  Fm .cos(t   )  6k 1 3 2 W Với F I. .cos t.k m  p dq 28
  150. 2.4. Sức từ động của dq máy điện xoay chiều NỘI DUNG • Khái niệm chung • S.t.đ của dây quấn 1 pha • S.t.đ của dây quấn 3 pha • S.t.đ của dây quấn 2 pha 29
  151. S.t.đ của dây quấn 2 pha Ta cĩ dây quấn 2 pha đặt lệch pha nhau trong khơng gian một gĩc 90o điện và dịng điện hai pha lệch pha nhau một gĩc 900 Phân tích như trường hợp dây quấn 3 pha, ta cĩ: F(2) Fm .cos(t   )  4k 1 2 2 W Với F I. .cost.k m  p dq Stđ của dq hai pha là tổng của các stđ bậc ν = 4k + 1 quay thuận và các stđ bậc ν = 4k - 1 quay ngược. Biên độ thì bằng biên độ của stđ một pha bậc ν, và tốc độ quay của stđ bậc ν là nν = n/ν. 30
  152. BÀI GIẢNG Máy điện cơ sở EE3140 1
  153. CHƯƠNG 3. MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NỘI DUNG 3.1. Đại cương. 3.2. Quan hệ điện từ trong máy điện khơng đồng bộ. 3.3. Mở máy và điều chỉnh tốc độ của động cơ khơng đồng bộ. 3.4. Máy điện khơng đồng bộ cơng suất nhỏ. 2
  154. 3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NỘI DUNG 1.1. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 3
  155. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (1) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: Tên gọi khơng đồng bộ? Cấu tạo Stator? Cấu tạo Rotor? 4
  156. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (2) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: 1. Stator Stator gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn. - Lõi thép stator cĩ dạng hình trụ là phần dẫn từ, vì từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay nên để giảm tổn hao Lõi thép được ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện, được dập rãnh bên trong rồi ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy. 5
  157. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (3) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: 1. Stator - Dây quấn stator thường được làm bằng dây đồng cĩ bọc cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép. Dịng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây quấn ba pha stato sẽ tạo nên từ trường quay. 6
  158. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (4) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: 2. Rotor Rotor là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy. - Cũng như lõi thép stator, lõi thép rotor gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngồi ghép lại để đặt dây quấn, ở giữa cĩ dập lỗ để lắp trục. 7
  159. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (5) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: 2. Rotor - Dây quấn rotor của máy điện khơng đồng bộ cĩ hai kiểu: rotor ngắn mạch ( rotor lồng sĩc ) và rotor dây quấn. Rotor lồng sĩc gồm các thanh đồng hoặc thanh nhơm đặt trong rãnh và bị ngắn mạch bởi hai vành ngắn mạch ở hai đầu. 8
  160. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (6) - Cấu tạo máy điện khơng đồng bộ: 2. Rotor Rotor dây quấn cũng quấn giống như dây quấn ba pha stator và cĩ cùng số cực từ như dây quấn stator. Dây quấn kiểu này luơn luơn đấu sao (Y) và cĩ ba đầu ra đấu vào ba vành trượt, gắn vào trục quay của rotor và cách điện với trục. Ba chổi than cố định và luơn tỳ trên vành trượt để dẫn điện ra ngồi, thơng qua chổi than để đưa thêm điện trở phụ vào mạch điện rotor để cải thiện tính năng mở máy hoặc điều chỉnh tốc độ. 9
  161. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (7) - Phân loại máy điện khơng đồng bộ: 1. Phân theo kiểu dây quấn rotor ta cĩ: + Máy điện khơng đồng bộ rotor lồng sĩc. + Máy điện khơng đồng bộ rotor dây quấn. 2. Phân theo kết cấu vỏ máy: + Kiểu kín + Kiểu bảo vệ + kiểu hở 3. Phân theo điện áp trên dây quấn stator: + Một pha + Ba pha + Vạn năng 10
  162. 3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NỘI DUNG 1.1. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 11
  163. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (1) Đặt điện áp xoay chiều vào ba pha dây quấn stator IA,IB,IC 0 FA,FB,FC 0 Fđt Các stđ này lệch nhau gĩc 1200 cả về khơng gian A n1 và thời gian Fquay =FA +FB +FC Y Z n Mcản kéo rotor quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n. 12
  164. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (2) Máy điện khơng đồng bộ cĩ n n1. Vì nếu tốc độ bằng nhau thì khơng cĩ sự chuyển động tương đối , trong dây quấn rotor khơng cảm ứng được suất điện động. Hệ số trượt của máy điện khơng đồng bộ n n s 1 n1 Tốc độ quay tương đối giữa từ trường quay của dây n1 quấn stator với tốc độ rotor: n =n –n 2R 1 n Tần số suất điện động trong dây quấn rotor là: n2R n .p f 2R s.f 2 60 1 13
  165. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (3) Dịng điện trong dây quấn rotor sinh ra 2, 2 quay với tốc độ n2R so với rotor. Gọi n2 là tốc độ quay tương đối của 2 so với stator ta cĩ: 60.f n n n n - n n n 1 2 2R 1 1 p Từ trường quay của dây quấn stator và từ trường quay của dây quấn rotor quay đồng bộ với nhau tạo ra từ trường quay tổng  trong máy, Nhờ vậy năng lượng được truyền từ stator sang rotor hoặc ngược lại qua trường trung gian là từ trường. 14
  166. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (4) Trường hợp 0 < n < n1 (0<s<1) Từ trường quay với tốc độ đồng bộ n Fđt 1 A n1 rotor quay với tốc độ n Từ trường quét qua dây quấn rotor Y Z cảm ứng sđđ E I 2 2 n< n1 Cặp ngẫu lực Fđt hình thành Mquay quay rotor  C v1 B Máy điện làm việc ở chế độ động cơ điện X 15
  167. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (5) Trường hợp n > n1 (s n1. Chiều của từ trường quay quét qua dây quấn Y Z v1 n>n1 rotor sẽ ngược lại, e2 và i2 đổi chiều. Lực F đổi chiều và ngược với lực làm quay đt  rotor F . Máy đã biến cơ năng tác dụng lên trục cơ C B thành điện năng cung cấp cho lưới điện. MĐKĐB làm việc ở chế độ MFĐ. X Fđt 16
  168. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (6) Trường hợp n 1 ) Quay rotor ngược chiều quay với từ trường quay. Lúc đĩ chiều của sđđ, dịng điện, momen giống như ở chế độ động cơ. Mđt ngược chiều Mquay cĩ tác dụng hãm rotor bị giảm tốc độ. Máy điện làm việc ở chế độ hãm điện từ. ĐCĐ MFĐ Hãm điện từ s 0 1 n 0 n1 n < 0 Chiều quay của n, n1 cùng chiều cùng chiều ngược chiều 17
  169. 3.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NỘI DUNG 1.1. CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 18
  170. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ - CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 1. Cơng suất định mức Pđm (kW,W) 2. Điện áp định mức Uđm (V) 3. Dịng điện định mức Iđm (A) 4. Tốc độ quay định mức nđm (v/p) 5. Hiệu suất định mức ηđm % 6. Hệ số cơng suất định mức cos đm Cơng suất định mức mà động cơ tiêu thụ từ lưới điện: Pđm P1đm 3.Uđm .Iđm .cos đm đm Mơmen quay định mức ở đầu trục: Pđm 2. .nđm Mđm (N.m) đm (rad / s) đm 60 19