bộ bài tập ứng dụng cho môn học cơ sở truyền động điện, chương 6 pps

Chương 6: Đặc tính cơ của động cơ không
đồng bộ ba pha
1/ Phương trình đặc tính :
- I
1
Dòng chạy trong Stator
- I
2
Dòng từ hóa
- I
2
' Dòng Roto đã qui đổi về Stator
I2' = k
I
I
2
* k
I
hệ số qui đổi dòng
k
I =
1
C
E
- E
2
suất điện động đònh mức của Roto
- U
1
Điện áp dây đònh mức của nguồn
k

E
=
U
1đm
E
2
- s hệ số trượt.
s =
n
o
- n
n
o
- n
o
tốc độ từ trường = 60f/p
- n tốc độ quay.
X'
2
= k
x
* X
2
R'
2
= k
R
* R
2
K

x
= k
R
= k
E
k
I
- Từ tất cả các công thức trên :
 I'
2
=
U
1t
(X
1
+ X'
2
)
2
+ (R
1
+
R
2
'
S
)
2
Phương trình trên chính là phương trình đặc tính tốc độ của
động cơ.

@ Phương trình đặc tính cơ thì được thành lập thì :
- Công suất điện từ chuyển từ Stator sang Rotor :
P
12
= M
đt
n
o
9.55
P
cơ
= M
cơ
n
9.55
 P
cu
= P
12
- P
cơ
= M
n
o
- n
9.55
P
cu2 =
3I'2R'2 = M
n

o
- n
9.55
*
n
o
n
o
=
M
9.55
* S*n
o
M =
3I'
2
R'
2
n
o
S
9.55
hay
M =
3U
1
2
fR'
2
/S

[(x
1
+x'
2
)
2
+ (R
1
+
R'
2
S
)
2
] *
n
o
9.55
- Đó chính là phương trình đặc tính cơ.
Muốn vẽ đặc tính cơ thì chỉ có một phương pháp đó là
vẽ từng điểm rồi nối lại.
- M
t
giá trò moment lớn nhất gọi là moment tới hạn.
-
S
t
hệ số trượt ứng với M
t
Lấy

dM
ds
= 0 M
t
, S
t
S
t
= 
R'
2
R
1
2
+ X
n
2
+ Trong đó :
X
n
= X
1
+ X'
2
" + " ứng với trạng thái động cơ.
" - " ứng với trạng thái máy phát.
- Thông thường khi tính toán người ta sử dụng phương pháp gần
đúng.
M =
2M

t
(1 + )
S
t
S
+
S
S
t
+2
+ Trong đó :
 =
R
1
R
1
2
+ X
n
2
- Khi điện trở không đáng kể so với điện kháng :
S
t
=
R'
2
X
n
; M
t

=
3U
2
1
f
2
n
o
9.55
*X
n
M =
2M
t
S
t
S
+
S
S
t
- Khi R
1
 R
2
   s
t
 M =
2M
t

(1 + )
s
t
s
đm
+
s
đm
s
t
+ 2
=
2M
t
(1 + )
s
t
s
đm
+
s
đm
s
t
+ 2s
t
 S
t
=
S

đm
[
2
M
 
2
M
+ 2S
đm
(
M
- 1)]
1 - 2S
đm
(
M
- 1)
 S
t
 S
đm
[ 
M
 
2
M
- 1 ]
-

M

hệ số tới hạn

M
=
M
t
M
đm
M
đm
= 9550
P
đm
n
đm
S
đm
=
n
o
- n
đm
n
o
2/ Các tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ :
Từ phương trình đặc tính trên chỉ có 2 giá trò S
t
, M
t
là gây

ảnh hưởng đến đặc tính, mà 2 giá trò đó lại phụ thuộc vào các
tham số khác.
a/ Ảnh hưởng của điện áp nguồn :
Khi điện áp đặt vào cuộn dây Stator của động cơ giảm đi,
các thông số khác giữ nguyên thì chỉ có giá trò moment tới hạn
M
t
thay đổi và do đó giá trò moment M của động cơ sẽ bò giảm
đi theo tỷ lệ bậc 2 so với mức độ giảm điện áp.
Điều này làm cho khả năng mang tải của động cơ giảm đi,
đường đặc tính thu hẹp lại. Do đó độ dốc của đường đặc tính
giảm đi vì
 giảm.
M
t
=
3U
2
1
f
2n
o
9.55
Xn
 M =
2M
t
S
t
s

+
S
S
t
 M =
2M
t
S
S
t
 dM =
2M
t
S
t
dS
n = n
o
(1 - S)
dn = - n
o
ds  dM = -
2M
t
ns
t
dn
 =
dM
dn

= -
2M
t
ns
t
dn
b/ Ảnh hưởng của điện trở vào điện kháng trên Stator :
Khi cho thêm điện trở vào stator sẽ làm cho hệ số trượt
giảm xuống.
S
t
=
R'
2
R
1
2
+ (X
1
+ X'
2
)
2
M
S
S
t
M
3
M

2
M
1
M
t
=
3U
2
1f
2n
o
9.55
Xn
+ Khi có điện trở và điện kháng
S
t
=
R'
2
(R
2
+ R
1f
)
2
+ (X
1
+ X
1f
+ X'

2
)
2
M
t
=
3U
2
1f
2n
o
9.55
[ R
1
2
+ (X
1
+ X'
2
)
2
 R
1
]
+ Từ đó cho thấy khi thên điện trở và điện kháng vào stator thì
moment động cơ cũng giảm
 khả năng mang tải của động cơ
không cao.
c/ Ảnh hưởng của điện trở trên mạch Roto :
Trường hợp này chỉ xảy ra đối với động cơ Roto dây

quấn.
* Khi thêm điện trở tr6en mạch Roto :
S
t
=
R'
2
+ R'
2f
R
2
1
+ (X
1
+ X'
2
)
2
Do đó hệ số trượt được tăng lên, còn đối với moment tới
hạn M
t
không phụ thuộc vào R
2f
nên moment M của động cơ
giữ nguyên không thay đổi.
Tuy nhiên trong khoảng 0 < S
t
< 1 khi Rf tăng thì moment
ngắn mạch của động cơ tăng lên. Với giá trò R
f

thích hợp, s
t
= 1
thì moment ngắn mạch của động cơ đạt giá trò cực đại.
Nếu R
f
tăng quá cao, s
t
> 1 thì moment ngắn mạch giảm
xuống. Do đó khi tăng R
f
trong mạch Roto thì sẽ làm tăng
moment khởi động của động cơ. Nhưng nếu tăng lên quá giới
hạn thì dòng trong mạch Roto giảm đi. Điều đó sẽ làm giảm
công suất điện từ của động cơ và moment điện từ của động cơ
sẽ giảm theo.