Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Chương 7: Máy điện không đồng bộ - Trịnh Hoàng Hơn

Presenter: Trịnh Hoàng Hơn Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn CHƯƠNG 7 MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 28/06/2015 9:06 CH Khái niệm * Thường:  Phổ biến trong công nghiệp 2 phần chính • Stator • Rotor • Đều mang dòng điện xoay chiều  Bền • Ít bảo trì, bảo dưỡng 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 2 Stator * Hình trụ rỗng Nhiều lá thép mỏng ghép lại Mặt trong •Răng •Rãnh –Bộ dây quấn »3 pha »2 pha 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 3 Rotor * Hình trụ đặc  nhiều lá thép mỏng ghép lại Mặt ngoài •Răng •Rãnh –Lồng sóc –Dây quấn »Số cực phải phù hợp »Vành trượt 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 4 Nguyên lý hoạt động * Cấp dòng điện vào stator  2 pha đối xứng  Hoặc 3 pha đối xứng  Tạo ra từ trường quay * Rotor ngắn mạch  Tạo ra dòng điện rotor (thứ cấp) • Sinh ra cực từ ngược (Nam – Bắc) • Rotor quay theo từ trường quay stator  Giống máy biến áp ( cảm ứng điện từ) 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 5 60 f n p   Tốc độ từ trường quay stator Nguyên lý hoạt động Giả sử •Rotor quay bằng tốc độ từ trường stator – Dòng cảm ứng trong rotor bằng không – Cực từ trong rotor biến mất – Không còn lực từ » Không còn lực tác dụng lên rotor » Rotor quay chậm lại » xuất hiện dòng điện cảm ứng trong rotor ».. • 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 6 Gọi là không đồng bộ rotor stotorn n  Phân tích định lượng – máy 2 cực 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 7 Giải bài toán mạch từ Từ thông Từ thông liên kết của các cuộn dây  Đồng năng lượng Tốc độ quay của rotor Moment điện từ Phân tích định lượng – máy 2 cực * Giả sử dòng điện và điện áp đối xứng * Moment  * Phương pháp tính dài  sử dụng mạch tương đương 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 8             0 0 0 0 cos cos cos 120 cos 120 cos 120 cos 120 as ms s ar mr r bs ms s br mr r cs ms s cr mr r i I t i I t i I t i I t i I t i I t                          sin 4 9 MIIT mrms e  hằng số tùy ý (góc lệch pha ban đầu giữa rotor và stator) Phân tích định lượng * Từ phương trình điện của Rotor 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 9      ar ar ar ' ' ar ar ' ' ' ' ar 0 0 3 cos sin 2 r r r rr mr r r ms r d V i R dt d i R a dt d i R L I t aM I t dt                   Nguồn Phần tử R Phần tử L       ' ar 2 ' ' cos3 2 r ms r r r rr aM I t i R L           3 sin 2 r ms raM I t   ' rR ' rrL Phân tích định lượng * Từ phương trình điện của stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 10 as a as ' ' as as as ' ' 3 32 2 s r s s lr a s s ls r s lr d V i R dt R aMi j L s V i R j L i j R j L aM s                              Phân tích định lượng * Mạch tương đương khi bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 11 Phân tích định lượng * Mạch tương đương khi kể đến điện trở stator và tổn hao sắt từ 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 12 Phân tích định lượng * Mạch tương đương gần đúng khi bỏ qua điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 13 Phân tích định lượng * Kể đến tổn hao sắt từ và điện trở stator 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 14 aV aI ' rI s s Rr 1' mjX lsjx ' lrjx' rR cR mI aR Quan hệ công suất 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 15     csclag c a ar r raaT PPP R V RI s R IIVP  2 2' ' 2' 333cos3  Trong đó Pag, Pscl, và Pc là công suất truyền qua khe hở (công suất điện từ), tổn hao đồng stator, tổn hao sắt Quan hệ công suất 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 16  '2 ' '2 ' 1 3 1 w , 3 ag m r m r r ag r r r ag P P P s P I R P s shere P I R sP         Pr: Tổn hao đồng rotor Pm: công suất cơ lý tưởng Hiệu suất * Nếu kể đến tổn hao quay 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 17   T rcsclT T m P PPPP P P     T rotrcsclT T shaft P PPPPP P P   Moment * Dùng mạch gần đúng 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 18    '' ' lrlsra a r xxjsRR V I           2 ' 2 ' ' 2 2 ' ' 3 11 3 a r m r r a r ls lr V R s ss P I R s R R s x x            2 ' 2 2 ' ' 31e a r s a r ls lr V R s T R R s x x      Moment * Khi s nhỏ * Khi s lớn * Moment cực đại 28/06/2015 9:06 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 19 hay ' 23 rs ae R sV T   sT e    s R xx V T r lrlss ae ' 2' 23    hay s T e 1   2'2 ' lrlsa r mT xxR R s     2 max ' 0 3 2 a e a s ls lr R V T x x    