Bài giảng Mạch điện - Chương 7: Động cơ không đồng bộ ba pha

Nội dung text: Bài giảng Mạch điện - Chương 7: Động cơ không đồng bộ ba pha

1. Chương 7. Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha 7.1. Cấu Tạo Của ĐCKĐB3Þ 1. Stato (ST) a. Lỏi Thép ST b. Dây Quấn ST (DQST) gồm 3 cuộn (AX, BY, CZ) 2. Rôto (RT) a. Lỏi Thép RT b. Dây Quấn RT (DQRT) có 2 Dạng:  RT Lồng Sóc  RT DÂY QUẤN, gồm 3 cuộn (ax, by, cz) 1
2. 7.2. Từ Trường Trong ĐCKĐB3Þ. Khi cho một hệ thống dòng sin 3Þ CB chạy vào 3 ! cuộn dây của ST, ta được một Từ Trường Quay có 2p cực (H 7.1)  Vận Tốc Từ Trường Quay (Vận Tốc Đồng Bộ) (VTĐB) 60f ! n ( v/p) (7.1) 1 p  f = tần số dòng ST  p = số đôi cực của ST H 7.1 2
3. 7.3 Nguyên Lý Làm Việc của ĐCKĐB3Þ (H 7.2) B1. Cấp dòng 3ÞCB cho ST, ta được 1 TTQ có 2p cực quay với VTĐB n1 B2. Dây dẫn RT chiều dài l và cắt từ thông có mật độ từ thông B với vận tốc v sẽ sinh ra sđđ cảm ứng e = Bvl. H 7.2 2 B3. Vì dây dẫn RT bị ngắn mạch, Dòng NM i2 chạy qua dây sẽ chịu lực từ F = Bi2 l làm quay RT theo cùng chiều với TTQST nhưng với vận tốc n < n . 1 3
4. ! Trong ĐCKĐB3Þ có 3 loại vận tốc: n1 = Vận Tốc TTQST = Vận Tốc Đồng Bộ (VTĐB) n = Vận Tốc RT = Vận Tốc Động Cơ (VTĐC) ns = n1 – n = Vận Tốc Trượt (VTT) VTT n Hệ Số Trượt = s VTĐB n1 n n n n ! s 1; s % 1 100 (7.2) n1 n 1 4
5. 7.4. Các MTĐ1Þ Và Phương Trình Của ĐCĐB3Þ 1. MTĐ1Þ của DQST (H 7.3) R1, X1 và Z1 = R1+ jX1 là ĐT, ĐK Tản, và TT1Þ của ST và f là Áp, Sđđ UEI1,, 1 1 Dòng Pha và Tần Số ST H 7.3 ! Sụt áp pha do ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của ST là: UIUIUZI1RX R 1 1;; 1 jX 1 1 1 1 1 (7.3) ! UEZI1 1 1 1 (7.4) 5
6. 2. MTĐ1Þ Của Rôto Đứng Yên (RTĐY)  R2, X2, và Z2 = R2+jX2 là ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của RTĐY  EUI2, 2 0, và 2 làSđđ,Áp,vàDòng pha của RTĐY H 7.4a f = tần số RTĐY = tần số ST ! Sụt áp pha do ĐT, ĐK Tản, và TT1Þ của RTĐY là UIUIUZI2RX R 2 2;; 2 jX 2 2 2 2 2 (7.5) ! (7.6) EIIZI2 R 2 2 jX 2 2 2 2 ! (7.7) E2 4,44 fkdq 2 N 2 m 6
7. 3. MTĐ1Þ của RT Quay (RTQ) (H 7.4b) H 7.4b  R2, X2s=sX2; và Z2 = R2+jsX2 là ĐT, ĐK tản, và TT1Þ của RTQ  là Sđđ, áp, và dòng pha của RTQ EEUI2s s 2, 2 0 và 2  f2s = sf là Tần Số RTQ. ! Tần Số RTQ = s × tần Số RTĐY (7.8) ! sEIII2 R 2 2 jsX 2 2 Z 2s 2 (7.9) 7
8. 4. MTĐ1Þ của RTQ, QVRTĐY (H 7.4c, d)  (7.11) R EII 2 jX (7.10) 2s 2 2 2 H7.4c, suy từ H7.4a bằng cách thay R2 bởi R2/s H 7.4c R 1 s ! 2 RR (7.11) s2 2 s H 7.4d, Giống MTĐ của TC của MBA Mang Tải Trở 1 s (7.12) RR T 2 s 8 H 7.4d
9. 5. MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.5) H 7.5 a. Các Thông Số Mạch Của ST  R1 và X1: ĐT và ĐK Tản 1Þ của ST  Rc và Xm: ĐT THLT và ĐK Từ Hóa 1Þ của ST  Gc và Bm: ĐD THLT và ĐN Từ Hóa 1Þ của ST 9
10. b. Các Thông Số Mạch Của RTQVST 2  R2 k R 2 ĐT1 của RTĐY QVST 2  X2 k X 2 ĐK Tản1 của RTĐY QVST 2  R2 (1 s )/s = k R 2 (1 s ) / s ĐT 1 của Tải QVST c. Các Thông Số Chế Độ Của ST  UE1và 1 = Áp pha và Sđđ pha của ST  I1 = Dòng pha của ST  I0 = Dòng Không Tải 1Þ của ST  IIcvà m = Thành Phần THLT và Từ Hóa của I0 10
11. d. Các Thông Số Chế Độ Của RTQVST = Áp pha của Tải QVST  U'2 k U 2 = Sđđ pha của RTQVST  E'2 k E 2  E1 = Sđđ pha của ST  I'2 I 2/k = Dòng pha của RTQVST e. Các Phương Trình Của MTĐ1Þ của ĐCKĐB3Þ QVST (7.16) (7.13) I I' I UEZI1 1 1 1 1 2 0 III (7.17) E1 U' 2 Z' 2 I' 2 (7.14) 0 c m (7.18) 1 s IEc G c 1 U'2 R' 2 I' 2 (7.15) s IEm jB m 1 (7.19) 11
12. 6. MTĐ1Þ Gần Đúng Của ĐCKĐB3Þ QVST (H 7.6) H 7.6  Rn = R1+R'2; Xn = X1+X'2; và Zn = Rn+jXn là ĐT, ĐK, và TTNM1Þ của ĐC QVST. Các MTĐ1Þ H7.5 và H7.6 của ĐCKĐB3Þ hoàn toàn giống lần lượt các MTĐ H6.8 và H6.9 của MBA với tải trở QVSC 1 s RRT 2 (7.20) s 12
13. 7.5. CS, TH và HS của ĐCKĐB3Þ. 1. Sơ Đồ Khối (H 7.7)  P1 = CS Điện Vào  P2 = CS Cơ Ra H 7.7 2. Sơ Đồ Mạch (H 7.8) 13 H 7.8
14. 3. Lưu Đồ CS Trong ĐCKĐB3Þ (H 7.8 và 7.9)  P1 = CS Điện Vào  Pđ1 = TH Đồng ST (TH Điện ST)  Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)  Pđt = P1 – Pđ1– Pt = CS Điện Từ (CS vào RT)  Pđ2 = TH Đồng RT (TH Điện RT)  Pc = Pđt – Pđ2 = CS Cơ Tổng  Pmq = TH Ma Sát và Quạt Gió (TH Cơ)  P2 = Pc – Pmq = CS Cơ Ra  Pth = P1 – P2 = TH Tổng P ! HS  % 2 100 P (7.21) 1 14
15. H 7.9 4. Biểu Thức các loại CS tính từ MTĐ H 7.3, 7.4, 7.5  PUIUI1 3 1 1 cos 3d d cos 3Re(UI 1 1 ) (7.22) với cos = HSCS của ĐCKĐB3Þ 15
16. 2  PRIđ1 3 1 1 (7.23) 2 2  PRIGEt 3 c c 3 c 1 (7.24) RR  PII 322 3 2 2 (7.25) đt s2 s 2 2 2  Pđ2 3 R 2 I 2 3 R 2 I 2 sP đt (7.26) 1 s 1 s  P 3 R I2 3 R I 2 (1 s ) P (7.27) c2s 2 2 s 2 đt n n tần số RT f ! s 1 RT (7.28) n1 tần số ST fST 16
17. 7.6. Mômen Của ĐCKĐB3Þ 1. Mômen Ra (Mômen Có Ích Trên Trục) PPP9,55 ! M 2 2 2 (7.29) 2  2 n/60 n Với M2(N.m), P2(W),  (rad/s) và n (v/p) 2. Mômen Tổng (Mômen Điện Từ) PPP 3RI 2 ! M c đt đt 2 2 (7.30)  12 f/p  1 s 2 3RU2 1 ! M (7.31)  s ( R R /s)2 X 2 1 1 2 n 17