Điện Học - Thí Nghiệm Máy Điện phần 4 potx

5
Stâ trãn cỉûc tỉì v gäng tỉì:
F
c
= 2H
c
h
c
v F
g
= H
g
l
g
(8.18)
Trong âọ: h
c
chiãưu cao cỉûc tỉì ; l
g
chiãưu di trung bçnh ca gäng tỉì.
8.6. ÂỈÅÌNG CONG TỈÌ HỌA
Mún cọ tỉì thäng Φ
0
cáưn cọ stâ kêch tỉì F
0
. Quan hãû Φ
0
= f(F
0
) l quan hãû ca

âỉåìng cong tỉì họa ca mạy âiãûn (hçnh 8.4).
Do sââ lục khäng ti E
0
tè lãû thûn våïi tỉì thäng Φ
0
v dng âiãûn kêch tỉì I
t
tè lãû
thûn våïi stâ F
0
, nãn dảng ca âỉåìng cong tỉì họa Φ
0
= f(F
0
) cng chênh l dảng
ca âàûc tênh khäng ti.
Khi tỉì thäng tàng lãn li sàõt bo ha, nãn âỉåìng cong tỉì họa nghiãng vãư bãn
phi. Kẹo di pháưn âỉåìng thàóng
ca âỉåìng cong tỉì họa ta âỉåüc
quan hãû Φ
0
= f(F
δ
). Khi Φ
0
= Φ
0

âënh mỉïc thç stâ khe håí bàòng
âoản ab cn âoản bc l s.t.â

råi trãn cạc pháưn sàõt ca mảch
tỉì.
a
b
c
0
F
δ

Φ
0
F
0
F

Hçnh 8.4 Âỉåìng tỉì họa ca mạy âiãûn mäüt chiãưu

Láûp tè säú:

ab
ac
F
F
k
o
==
δ
μ
(8.19)
k

μ
- hãû säú bo ha ca mảch tỉì,
thỉåìng bàòng tỉì 1,1÷1,35.



]R  R^



1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1
Biãn soản: Bi Táún Låüi




Chỉång 9
DÁY QÚN MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU


9.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
Dáy qún ca mạy âiãûn quay âỉåüc bäú trê åí hai bãn khe håí trãn li thẹp ca
pháưn ténh hồûc ca pháưn quay. Nọ l bäü pháûn chênh âãø thỉûc hiãûn sỉû biãún âäøi nàng
lỉåüng cå âiãûn trong mạy. Mäüt cạch täøng quạt cọ thãø chia dáy qún mạy âiãûn quay
ra lm hai loải : dáy qún pháưn cm (dáy qún kêch tỉì ); dáy qún pháưn ỉïng.
Dáy qún pháưn cm cọ nhiãûm vủ sinh ra tỉì trỉåìng åí khe håí lục khäng ti. Tỉì
trỉåìng ny trong cạc mạy âiãûn quay thỉåìng cọ cỉûc tênh thay âäøi (hinh 9.1 v 9.2),

nghéa l bäú trê cỉûc N v S xen k nhau.













Dáy qún pháưn ỉïng cọ nhiãûm vủ cm ỉïng âỉåüc mäüt sââ nháút âënh khi cọ

chuøn âäüng tỉång âäúi trong tỉì trỉåìng khe håí v tảo ra stâ cáưn thiãút cho sỉû biãún
âäøi nàng lỉåüng cå âiãûn. R rng ràòng nãúu tỉì trỉåìng khe håí cọ cỉûc tênh thay âäøi thç
sââ cm ỉïng l sââ xoay chiãưu.
N
N
S
S
Stato
r

Roto
r

S N SN

Hçnh 9.1 Dáy qún kêch tỉì qún táûp trung ca mạy âiãûn âäưng bäü

2











Nãúu cạc cỉûc tỉì N v S xen k nhau quanh khe håí, dáy qún pháưn ỉïng âỉåüc
hçnh thnh tỉì täø håüp cạc
bäúi dáy (pháưn tỉí) våïi
nhau. Mäùi bäúi dáy ca
dáy qún xãúp (hçnh
9.3a) hồûc dáy qún
sọng (hçnh 9.3b) gäưm
cọ N vng dáy. Cạc
pháưn ab, cd âỉåüc âàût
trong rnh ca li thẹp
gi l cạc cảnh tạc
dủng, cn ad, bc nàòm
ngoi rnh gi l pháưn
âáưu näúi.

u cáưu ca dáy qún:

N S
Hçnh 9.2 Dáy qún kêch tỉì qún ri ca mạy âiãûn âäưng bäü
N

S
Stato
r

Roto
r

y
b
a

c
d
(a)
y
b
a
c
d
(b)
Hçnh 9.3. Bäúi dáy. a) Dáy qún xãúp; b) Dáy qún sọng
• Âäúi våïi dáy kêch tỉì thç tảo ra tỉì trỉåìng hçnh sin åí khe håí, cn dáy qún
pháưn ỉïng âm bo cọ sââ v dng âiãûn tỉång ỉïng våïi cäng sút âiãûn tỉì
ca mạy.
• Kãút cáúu dáy qún phi âån gin.
• Êt täún ngun váût liãûu.

• Bãư vãư cå, âiãûn, nhiãût, họa.
• Làõp rạp v sỉía chỉỵa dãù dng.

3
9.1.1. Caùc õaỷi lổồỹng dỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn maùy õióỷn xoay chióửu
1. Bổồùc cổỷc:
Bổồùc cổỷc laỡ khoaớng caùch giổợa hai cổỷc tổỡ lión tióỳt nhau.

p2
Z
= /sọỳ raợnh/.
Trong õoù, Z laỡ sọỳ raợnh, 2p sọỳ cổỷc tổỡ.
2. Bổồùc dỏy quỏỳn y :
Bổồùc dỏy quỏỳn y
1
laỡ khoaớng caùch giổợa hai caỷnh taùc duỷng cuớa mọỹt phỏửn tổớ.

=
p2
Z
y /sọỳ raợnh/.
Vỏỷy y
1
phaới laỡ sọỳ nguyón. Coù caùc trổồỡng hồỹp:

==

y0
dỏy quỏỳn bổồùc õuớ.

>>

y0
dỏy quỏỳn bổồùc daỡi.

<<

y0
dỏy quỏỳn bổồùc ngừn.
Muọỳn coù sõõ caớm ổùng trong phỏửn tổớ dỏy quỏỳn lồùn nhỏỳt e
pt.max
thỗ y =
3. Bổồùc tổồng õọỳi

:
Bổồùc tổồng õọỳi laỡ tố sọỳ giổợa y vaỡ .


=
y

Trong õoù, = 1 dỏy quỏỳn bổồùc õuớ.
> 1 dỏy quỏỳn bổồùc daỡi.
< 1 dỏy quỏỳn bổồùc ngừn.
4. Sọỳ raợnh cuớa mọỹt pha dổồùi mọỹt cổỷc tổỡ :

pm
Z
q
2

=
/sọỳ raợnh/.
Trong õoù, m laỡ sọỳ pha; coỡn q coù thóứ laỡ sọỳ nguyón, cuợng coù thóứ laỡ phỏn sọỳ.
5. Goùc õọỹ õióỷn giổợa hai raợnh caỷnh nhau :

Z
.
p
p/Z
360360
==
/õọỹ õióỷn/
6. Vuỡng pha cuớa dỏy quỏỳn:
/õọỹ õióỷn/.
= q

4
9.1.2. Phỏn loaỷi dỏy quỏỳn maùy õióỷn xoay chióửu:
1. Phỏn theo sọỳ lồùp trong raợnh:
+ Dỏy quỏỳn mọỹt
lồùp : Hỗnh 9.4 laỡ dỏy quỏỳn
mọỹt lồùp, trong mọỹt raợnh chố
õỷt mọỹt caỷnh taùc duỷng. Nhổ
vỏy sọỳ phỏửn tổớ cuớa dỏy
quỏỳn :
Hỗnh 9.4 Dỏy quỏỳn mọỹt lồùp

2
Z
S =

trong õoù S laỡ sọỳ phỏửn tổớ; Z
laỡ sọỳ raợnh.

+ Dỏy quỏỳn hai
lồùp: Hỗnh 9.5 laỡ dỏy quỏỳn
hai lồùp, mọỹt raợnh õỷt hai
caỷnh taùc duỷng cuớa hai phỏửn
tổớ khaùc nhau. Nhổ vỏy sọỳ
phỏửn tổớ :
Hỗnh 9.5 Dỏy quỏỳn hai lồùp

ZS =
2. Phỏn theo sọỳ pha.
Dỏy quỏỳn
mọỹt pha.

Dỏy quỏỳn hai pha.

Dỏy quỏỳn ba pha.

3. Phỏn theo bổồùc dỏy quỏỳn.
Dỏy quỏỳn bổồùc õuớ.

Dỏy quỏỳn bổồùc daỡi.

Dỏy quỏỳn bổồùc ngừn.

4. Phỏn theo caùch nọỳi caùc phỏửn tổớ.
Dỏy quỏỳn xóỳp.

Dỏy quỏỳn soùng.

5. Phỏn theo hỗnh daỷng phỏửn tổớ dỏy quỏỳn.
Dỏy quỏỳn õọửng khuọn.

Dỏy quỏỳn õọửng tỏm.

Dỏy quỏỳn phỏn taùn


5
Âãø hiãøu r cạch näúi cạc pháưn tỉí dáy qún ta dng så âäư khai triãøn. Så âäư khai
triãøn l så âäư nháûn âỉåüc bàòng cạch càõt pháưn ỉïng bàòng mäüt âỉåìng thàóng song song
våïi trủc mạy räưi tri nọ ra trãn mäüt màût phàóng.
9.2. DÁY QÚN BA PHA CỌ q L SÄÚ NGUN.
9.2.1. Dáy qún mäüt låïp:
Xẹt så âäư khai triãøn dáy qún mäüt låïp ca mạy âiãûn xoay chiãưu cọ säú liãûu sau:
Z = 24; 2p = 4; m =3.
•
V hçnh sao sââ ca cạc rnh v pháưn tỉí:
+ Tênh cạc âải lỉåüng âàûc trỉng ca dáy qún:

0
00
30
24
360.2
Z
360p

===α (âäü âiãûn)

2
2.3.2
24
mp2
Z
q ===

6
4
24
p2
Z
===τ

6y =
τ
=

(âäü âiãûn)
00
602.30q. ==α=γ

(a) (b)
+ Ta tháúy:
Cảnh tạc dủng thỉï 1÷12 hçnh thnh hçnh sao sââ, cạc tia lãûch pha nhau 30
0
, åí
âäi cỉûc tỉì thỉï nháút (hçnh 9.6a).
Cảnh tạc dủng thỉï 13÷24 hçnh thnh hçnh sao sââ, åí âäi cỉûc tỉì thỉï hai, do cọ
vë trê giäúng nhau trong tỉì trỉåìng, nãn hon ton trng våïi hçnh sao ca âäi cỉûc tỉì
thỉï nháút.
Hçnh 9.6 Hçnh sao sââ rnh (a) v pháưn tỉí (b)

6
ỷc mọỹt cung = 60
0
xaùc õởnh õổồỹc vuỡng pha, tổỡ õoù ta bióỳt õổồỹc caỷnh taùc
duỷng cuớa tổỡng pha.
+ Caùch nọỳi dỏy quỏỳn: y = 6, vaỡ nọỳi nhổ sau:
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).

Sồ õọử khai trióứn dỏy quỏỳn:

Tổỡ sồ õọử khai trióứn ta thỏỳy:
+ Mọựi pha coù hai nhoùm phỏửn tổớ dỏy quỏỳn.
+ Mọựi nhoùm coù q phỏửn tổớ dỏy quỏỳn.
+ Caùc phỏửn tổớ cuớa mọỹt nhoùm phaới mừc nọỳi tióỳp nhau.(Khọng song song ?)
+ Caùc nhoùm coù thóứ mừc nọỳi tióỳp hoỷc mừc song song phuỷ thuọỹc vaỡo õióỷn
aùp.
+ Dỏy quỏỳn gọửm caùc phỏửn tổớ coù kờch thổồùc giọỳng nhau goỹi laỡ dỏy quỏỳn
õọửng khuọn (hỗnh 8.6).
A
1
X
1
A
2
X
2
B
1

C
1




1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

Hỗnh 9.7 Dỏy quỏỳn õọửng khuọn


Xaùc õởnh sõõ cuớa mọỹt pha:
Cọỹng caùc vectồ thuọỹc pha õoù laỷi.
Ta nhỏỷn thỏỳy rũng trở sọỳ sõõ cuớa mọỹt pha khọng phuỷ thuọỹc thổù tổỷ nọỳi caùc
caỷnh taùc duỷng thuọỹc pha õoù. Vờ duỷ pha A coù thóứ nọỳi caùc caỷnh taùc duỷng theo thổù tổỷ
(1-8), (2-7) ồớ dổồùi õọi cổỷc tổỡ thổù nhỏỳt vaỡ (13-20), (14-19) ồớ dổồùi õọi cổỷc tổỡ thổù hai.
Nhổ vỏỷy ta coù thóứ nọỳi caùc caỷnh taùc duỷng cuớa caùc phỏửn tổớ ồớ caùc pha theo thổù tổỷ sau:
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).

7
Våïi cạch näúi dáy qún nhỉ trãn, ta cọ så âäư khai triãùn dáy qún hçnh 9.8














Tỉì hçnh 9.8, ta tháúy:

A
1
X
1
A
2
X
2
B
1
C
1
τ
τ
τ
τ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Hçnh 9.8 Dáy qún âäưng tám

• Cạc bäúi dáy giäúng nhỉ nhỉỵng vng trn âäưng tám gi l dáy qún âäưng
tám.
• Âáy l dáy qún dãù tỉû âäüng họa trong quạ trçnh âàût dáy qún vo rnh.
• Khi thỉûc hiãûn dáy qún âäưng tám phi b pháưn âáưu näúi mäùi nhọm lãn âãø
chụng khäng chäưng chẹo nhau.
Cạc kiãøu dáy qún âäưng tám, âäưng khn gi l dáy qún táûp trung vç cạc
nhọm pháưn tỉí táûp trung dỉåïi cạc cỉûc tỉì nháút âënh.









Cọ thãø näúi cạc cảnh tạc dủng ca cạc pháưn tỉí theo thỉï tỉû
khạc l (2-7), (8-13)

v (14-19), (20-1). Nhỉ váûy ta cọ thãø näúi cạc cảnh tạc dủng ca cạc pháưn tỉí åí cạc
pha theo thỉï tỉû sau :
A

X

B

τ
τ
τ
τ
Hçnh 9.9 Dáy qún phán tạn

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

17
18
19
20
21
22
23
24

8
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).
Vồùi caùch nọỳi trón ta õổồỹc sồ õọử khai trióựn hinh 9.9 goỹi laỡ dỏy quỏỳn phỏn taùn.
9.2.2. Dỏy quỏỳn hai lồùp
Coù hai loaỷi : dỏy quỏỳn xóỳp vaỡ dỏy quỏỳn soùng.
ặu õióứm : Laỡm bổồùc ngừn õóứ caới thióỷn daỷng soùng sõõ.
Nhổồỹc õióứm: Lọửng dỏy vaỡ sổớa chổợa khoù khn.
a/ Dỏy quỏỳn xóỳp:

Xeùt dq xóỳp hai lồùp coù: Z=24; 2p=4; m=3.
+ Tờnh caùc õaỷi lổồỹng õỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn:

0
00
30
24
3602360
===
.

Z
p
õióỷn
Hỗnh 9.10 Hỗnh sao sõõ raợnh
2
232
24
2
===
mp
Z
q

6
4
24
2
===
p
Z


6
5
5
1
1
=

==

y
;y

õióỷn
00
602.30q. ===
+ Veợ hỗnh sao sõõ caùc phỏửn tổớ.
Tổỡ hỗnh sao sõõ, ta thỏỳy:
Caùc phỏửn tổớ lóỷch pha nhau mọỹt goùc 30
0
. Tổỡ hỗnh 9.10, ta thỏỳy :
+ Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 1,2,7,8; 13,14,19,20.
+ Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 5,6,11,12; 17,18,23,24.
+ Pha a coù caùc phỏửn tổớ: 9,10,15,16; 21,22,3,4.
Caùch nọỳi caùc pha: y
1
= 5
Pha A: lồùp trón: 1 2 7 8 13 14 19 20
Lồùp dổồùi: 6 7 12 13 18 19 24 1
Pha B: lồùp trón: 5 6 11 12 17 18 23 24
Lồùp dổồùi: 10 11 15 17 22 23 4 5
Pha C: lồùp trón: 9 10 15 16 21 22 3 4
Lồùp dổồùi: 14 15 20 21 2 3 8 9
Veợ sồ õọử khai trióựn: Veợ cho pha a coỡn pha b vaỡ c veợ tổồng tổỷ
Ta thỏỳy:
+ Do q = 2 nón mọựi cổỷc tổỡ coù hai phỏửn tổớ.

9
+ Caùc phỏửn tổớ trong mọựi nhoùm phaới mừc nọỳi tióỳp nhau.
+ Caùc nhoùm coù thóứ mừc song song hoỷc nọỳi tióỳp phuỷ thuọỹc õióỷn aùp.

+ Sọỳ nhaùnh song song nhióửu nhỏỳt bũng sọỳ cổỷc tổỡ (n 2p).












1
A

B





C
X

Hỗnh 9.11 Dỏy quỏỳn xóỳp hai lồùp bổồùc ngừn

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

b/ Dỏy quỏỳn soùng :
vồùi Z = 18, 2p = 4, m = 3. Hỗnh 9.12.


Hỗnh 9.12 Dỏy quỏỳn soùng hai lồùp bổồùc ngừn

1
A

1
A
2




X
2
X
1
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14
15
16
17
18












9.3. DY QUN COẽ q LAè PHN S
Sọỳ phỏửn tổớ cuớa mọỹt pha dổồùi mọỹt cổỷc tổỡ:
d
c
b
d
a
mp
Z
q +===
2

Ta thỏỳy:

+ Sọỳ phỏửn tổớ cuớa mọỹt pha dổồùi caùc cổỷc tổỡ khọng õóửu nhau.
+ Nhoùm coù nhióửu phỏửn tổớ goỹi laỡ nhoùm lồùn: (b+1) phỏửn tổớ.

10
+ Nhoùm coù ờt phỏửn tổớ goỹi laỡ nhoùm nhoớ: b phỏửn tổớ.
+ Dổồùi d cổỷc tổỡ coù c nhoùm lồùn vaỡ (d-c) nhoùm nhoớ.
Xeùt vờ duỷ : Veợ giaớn õọử khai trióứn dỏy quỏỳn coù Z = 18; 2p = 4 ; m = 3.
+ Tờnh caùc õaỷi lổồỹng õỷc trổng cuớa dỏy quỏỳn:

0
00
40
18
3602360
===
.
Z
p
õióỷn

2
1
1
2
3
232
18
mp2
Z
q +====

00
60
2
3
40 === .q.
õióỷn
54
4
18
2
.
p
Z
=== ;
4y
=

Vỏỷy a = 3; d = 2; b = c = 1.
Nhoùm lồùn coù b+1 = 2 phỏửn tổớ .
Nhoùm nhoớ coù b = 1 phỏửn tổớ.
Phỏn vuỡng pha:
Pha a: 1,2,6, 10,11,15; Pha b: 4,5,9, 13,14,18; Pha c: 7,8,3, 16,17,12.
Sồ õọử nọỳi dỏy caùc pha: y = 4.
Pha a: lồùp trón:1 2 6 10 11 15
Lồùp dổồùi: 5 6 10 14 15 1
Pha b: lồùp trón: 4 5 9 13 14 18
Lồùp dổồùi: 8 9 13 17 18 4

Pha c: lồùp trón: 7 8 3 16 17 12
Lồùp dổồùi: 11 12 7 2 3 16
Veợ sồ õọử khai trióứn dỏy quỏỳn: (hỗnh 9.13)

1
A

B




C
X
Hỗnh 9.13 Dỏy quỏỳn xóỳp hai lồùp vồùi q laỡ phỏn sọỳ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1










11
9.4 DÁY QÚN NGÀÕN MẢCH KIÃØU LÄƯNG SỌC:
Âáy qún ngàõn mảch kiãøu läưng sọc âỉåüc tảo thnh båíi cạc thanh dáùn bàòng

âäưng âàût trong cạc rnh ca räto, hai âáưu ca chụng hn våïi hai vnh ngàõn mảch
cng bàòng âäưng. Cạc thanh dáùn v vnh ngàõn mảch nọi trãn cng cọ thãø âục bàòng
nhäm.
Sââ ca cạc thanh dáùn lãûch pha nhau mäüt gọc: α = 2πp/Z. Trong tênh toạn
thỉûc tãú, thỉåìng xem mäùi thanh dáùn l mäüt pha: m
2
= Z
2
, v säú vng dáy ca mäüt
pha: N = 1/2, cạc hãû säú k
n
ν

= k
r
ν

= 1.
Så âäư mảch âiãûn ca dáy qún läưng sọc:










Hçnh 9.15 Så âäư mảch âiãûn thỉûc (a) v tỉång âỉång (b) ca dáy qún kiãøu läưng sọc

1
2
3
r
t
r
v
12v
I
&

23v
I
&

34v
I
&
1t
I
&

2t
I
&

3t
I
&
12v

I
&

23v
I
&

34v
I
&
21v
I
&

21v
I
&

1
2
3
r

12v
I
&
23v
I
&

34v
I
&

1t
I
&
2t
I
&

3t
I
&

12v
I
&
23v
I
&

34v
I
&

21v
I
&
21v

I
&
(
a
)

(
b
)



Så âäư mảch âiãûn ca dáy qún läưng sọc nhỉ trãn hçnh 8.14a, trong âọ: r
t
- âiãûn
tråí thanh dáùn; r
v
- âiãûn tråí ca tỉìng âoản giỉỵa hai thanh dáùn ca vnh ngàõn mảch;
Ta thay thãú mảch âiãûn thỉûc nọi trãn bàòng mảch âiãûn tỉång âỉång dỉûa trãn cå såí
täøn hao ca hai mảch âiãûn âọ bàòng nhau (hçnh 8.14b).
Âäúi våïi mäüt nụt báút k, thê dủ nụt hai ta cọ:
i
t2
= i
v23
- i
v12

α
2t

I
&

12v
I
&
23v
I
&

Hçnh 9.15 Quan hãû giỉỵa
dng âiãûn trong thanh dáùn
v dng trong vnh ngàõn
mảch
Do dng âiãûn trong cạc âoản ca vng
ngàõn mảch cng lãûch pha nhau mäüt gọc α , ta cọ:

Z
p
sinIsinII
vvt
π
=
α
= 2
2
2

v
Z

p
sin
I
I
t
v
π
=
2

Vç täøn hao trãn âiãûn tråí ca mảch âiãûn thỉûc
v mảch âiãûn thay thãú phi bàòng nhau, nghéa l:

rZIrZIrZI
tvvtt
222
2 =+

12
Kãút håüp våïi phỉång trçnh trãn, ta tçm âỉåüc âiãûn tråí pha ca dáy qún kiãøu läưng
sọc:

Z
p
sin
r
rr
v
t
π

+=
2
2

9.5. CẠCH THỈÛC HIÃÛN DÁY QÚN MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU:
Dáy qún mạy âiãûn xoay chiãưu âỉåüc âàût trong cạc rnh trãn stato hay roto.
Cạc rnh náưy cọ cạc dảng nhỉ sau:


Hçnh 9.16 Cạc dảng rnh ca dáy qún mạy âiãûn
a) Rnh kên b) Rnh nỉỵa kên c) Rnh nỉỵa håí d) Rnh håí








Rnh nỉỵa kên dng cho dáy qún stato mạy âiãûn cäng sút P< 100 kW, âiãûn
ạp U<1000V. Loải rnh náưy chè dng dáy dáùn tiãút diãûn trn dỉåìng kênh < 2,5mm.
Rnh nỉỵa håí dng cho dáy qún stato ca cạc mạy âiãûn cọ cäng sút låïn P =
300-400 kW, âiãûn ạp U<1000V
Rnh håí dng cho dáy qún stato mạy âiãûn cäng sút låïn, âiãûn ạp cao. Dáy
qún loải náưy thỉåìng dng tiãút diãûn chỉỵ nháût, lm thnh nhỉỵng bäúi dáy trỉåïc räưi
sau âọ âàût vo rnh.
ÅÍ nhỉỵng mạy âiãûn cäng sút låïn, âãø trạnh lỉûc âiãûn tỉì ráút mảnh lục x
y ra ngàõn
mảch tạc dủng lãn pháưn âáưu näúi, lm hng pháưn âáưu näúi dáy qún stato, bäü pháûn
náưy büc chàût vo cạc vng thẹp cọ bouläng bàõt vo thán mạy./.

]R  R^


1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1
Biãn soản: Bi Táún Låüi




Chỉång 10
SỈÏC ÂIÃÛN ÂÄÜNG CA DÁY QÚN
MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU


10.1. NHÁÛN XẸT BAN ÂÁƯU

Khi tỉì thäng ca pháưn cm xun qua dáy qún pháưn ỉïng biãún thãn thç trong
dáy qún pháưn ỉïng s sinh ra sỉïc âiãûn âäüng (sââ). Trong mạy âiãûn quay cọ hai
cạch âãø tảo ra sỉû biãún thiãn ca tỉì thäng xun qua dáy qún pháưn ỉïng. Cạch thỉï
nháút l cho dáy qún pháưn ỉïng chuøn âäüng tỉång âäúi trong tỉì trỉång pháưn cm.
Cạch thỉï hai l cho xun qua dáy qún pháưn ỉïng âỉïng n, mäüt tỉì trỉång pháưn
cm âáûp mảch hồûc mäüt tỉì trỉåìng khäng âäøi nhỉng tỉì dáùn mảch tỉì hay âäøi.
Âãø mạy lm viãûc âỉåüc täút, u cáưu tỉì trỉåìng phán bäú dc khe håí ca mạy hçnh
sin âãø sââ cm ỉïng trong dáy qún cọ dảng hçnh sin.
Thỉûc tãú: khäng thãø cọ, vç cáúu tảo

mạy, tỉì trỉåìng ca cỉûc tỉì v ca dáy
qún âãưu khạc sin. Ta phán têch chụng
thnh sọng cå bn (báûc 1) v sọng báûc
cao ν (báûc 3,5, ).
Hçnh 10.1 Sỉû phán bäú tỉì cm ca
tỉì trỉåìng cỉûc tỉì ca mạy âiãûn
âäưng bäü cỉûc läưi dc bãư màût stato
Ta phán tỉì cm B thnh cạc sọng
hçnh sin B
1
, B
3
, B
5
, B
7
, Våïi tỉì trỉåìng
B
1
cọ bỉåïc cỉûc τ cn B
ν
cọ bỉåïc cỉûc
τ
ν
=τ/ ν.
Khi räto chuøn âäüng, tỉì trỉåìng B
1
,
B
3

, B
5
, B
7
, cm ỉïng trong dáy qún
sââ e
1
, e
3
, e
5
, e
7
, Do táưn säú f khạc nhau
nãn sââ täøng trong dáy qún s cọ dảng
khäng sin.

2
10.2. SặẽC IN ĩNG CAM ặẽNG TRONG DY QUN
Xeùt sõõ caớm ổùng trong dỏy quỏỳn do B
1
, B
3
, B
5
, B
7
, tỗm sõõ tọứng.
10.2.1. Sõõ cuớa dỏy quỏỳn do tổỡ trổồỡng soùng cồ baớn.
1. Sõõ cuớa mọỹt thanh dỏựn:

Thanh dỏựn coù chióửu daỡi l chuyóứn õọứng
vồùi vỏỷn tọỳc v trong tổỡ trổồỡng cồ baớn phỏn
bọỳ hỗnh sin doỹc khe hồớ :
B
x

B
m1
B
x
l

v
0
Hỗnh 10.2 Chuyóứn õọỹng tổồng õọỳi cuớa
thanh dỏứn trong tổỡ trổồỡng hỗnh sin
x


=
x
sinBB
mx

Trong thanh dỏựn caớm ổùng sõõ:
xsinvlBvlBe
mxtd


==

trong õoù:

f
T
t
x
v =

== 2
2

do = 2f : tọỳc õọỹ goùc
vaỡ


= lB
m
2
: tổỡ thọng ổùng vồùi mọỹt bổồùc cổỷc tổỡ.
Nón: e
td
= fsint
Trở sọỳ hióỷu duỷng sõõ õoù bũng:

=

= ffE
td
2

2
2

2. Sõõ cuớa mọỹt voỡng dỏy. Sõõ cuớa mọỹt bọỳi dỏy (phỏửn tổớ):
Sõõ cuớa mọỹt voỡng dỏy gọửm hai thanh dỏựn õỷt trong hai raợnh caùch nhau mọỹt
khoaớng y laỡ hióỷu sọỳ hỗnh hoỹc caùc sõõ lóỷch nhau mọỹt goùc (y/) cuớa hai thanh dỏựn
õoù. Tổỡ hỗnh 10.3, ta coù:

ntd
''
td
'
tdV
kf
y
sinEEEE =


== 2
2
2
(10.5)
trong õoù:
22

=


= sin
y

sink
n
(10.6)
Thổồỡng hóỷ sọỳ

=
y
< 1, nón k
n
õổồỹc goỹi laỡ hóỷ sọỳ bổồùc ngừn.
Nóỳu trong hai raợnh noùi trón coù õỷt mọỹt bọỳi dỏy (phỏửn tổớ) gọửm N
pt
voỡng dỏy thỗ
sõõ cuớa bọỳi dỏy õoù bũng:

=
ptn1p
fNk2E (10.7)

3




/
2
E
q

A

K
Hỗnh 10.4 Nhoùm coù q=3 bọỳi dỏy trong tổỡ trổồỡng
Hỗnh 10.5 Sõõ nhoùm coù q=3 bọỳi
= q

0
B





'
td
E
&

''
td
E
&

''
td
E
&

v
E
&

Hỗnh 10.3 Sõõ cuớa mọỹt voỡng dỏy











3. Sõõ cuớa mọỹt nhoùm bọỳi dỏy : 3. Sõõ cuớa mọỹt nhoùm bọỳi dỏy :
Giaớ thióỳt ta coù q bọỳi dỏy mừc nọỳi tióỳp vaỡ õổồỹc õỷt raới trong caùc raợnh lión tióỳp
nhau. Goùc lóỷch pha trong tổỡ trổồỡng giổợa hai raợnh caỷnh nhau:
Giaớ thióỳt ta coù q bọỳi dỏy mừc nọỳi tióỳp vaỡ õổồỹc õỷt raới trong caùc raợnh lión tióỳp
nhau. Goùc lóỷch pha trong tổỡ trổồỡng giổợa hai raợnh caỷnh nhau:

Z
p
p/Z

=

=
22
(10.8)
trong õo ù: Z/p sọỳ raợnh dổồùi mọỹt õọi cổỷc tổỡ.
Caùc vectồ E
pt

lóỷch pha nhau mọỹt goùc
Goùc = q vuỡng pha.


















E
pt2
E
pt3
E
pt1
E
pt1
E
pt2

E
pt3

=1
B
m1




y
=


'
td
E
&

''
td
E
&




y
=

B
m1
=1


4
Sõõ tọứng cuớa mọỹt nhoùm bọỳi dỏy E
q
laỡ tọứng hỗnh hoỹc cuớa q vectồ nhổ hỗnh 10.5:

2
2
1
2
2
2
22
2
2




==

==
sin
sin
E

sin
sin
AK
q
sinOAABE
q
pt
q
q


1
2
2
rpt
q
ptq
kqE
sinq
sin
qEE ==


(10.9)
Trong õoù:
2
2
1

==
sinq
sin
sõõ caùc hoỹcsọỳ Tọứng
sõõ caùc hỗnh hoỹcTọứng
k
q
r
(10.10)
Vỏỷy:
E
q
=
=
ptdqptrn
qWkfqWkkf 22
(10.11)
Vồùi: k
dq
: goỹi laỡ hóỷ sọỳ dỏy quỏỳn vaỡ bũng:
k
dq
= k
n
k
r
(10.12)
4. Sõõ cuớa dỏy quỏỳn mọỹt pha:
Dỏy quỏỳn mọỹt pha gọửm mọỹt hoỷc nhióửu nhaùnh õọửng nhỏỳt gheùp song song do
õoù sõõ cuớa mọỹt pha laỡ sõõ cuớa mọỹt nhaùnh song song.

Mọựi nhaùnh gọửm n nhoùm bọỳi dỏy coù vở trờ giọỳng nhau trong tổỡ trổồỡng cuớa caùc
cổỷc tổỡ nón sõõ cuớa chuùng cọỹng sọỳ hoỹc vồùi nhau:

== WfkfnqWkE
dqptdqf
22
(10.13)
trong õoù: W = nqW
pt
voỡng dỏy cuớa mọỹt nhaùnh song song hay cuớa mọỹt pha.
10.2.2. Sõõ cuớa dỏy quỏỳn do tổỡ trổồỡng soùng bỏỷc cao.
Nhỏỷn xeùt: Bióứu thổùc sõõ tổỡ trổồỡng soùng bỏỷc cao giọỳng tổỡ trổồỡng bỏỷc mọỹt.
õỏy ta chuù yù rũng bổồùc cổỷc cuớa tổỡ trổồỡng bỏỷc nhoớ lỏửn tổỡ trổồỡng soùng cồ baớn
(hỗnh 10.1) vỗ vỏỷy goùc õióỷn 2 cuớa tổỡ trổồỡng soùng cồ baớn ổùng vồùi goùc 2 õọỳi vồùi
tổỡ trổồỡng bỏỷc , nhổ vỏỷy:



=


Vaỡ
2
2
2

=

=
sinq
sin
k
sink
q
r
n
(10.14)
Hóỷ sọỳ dỏy quỏỳn cuớa soùng bỏỷc :

=
rndq
kkk
(10.15)
Tỏửn sọỳ cuớa soùng bỏỷc :

5
f
ν
= νf
Sââ cm ỉïng ca sọng báûc ν :

νννν
Φπ= WfkE
dq
2

(10.16)
Våïi:
τ
νπ
=τ
π
=Φ
νννν
lBlB
mm
22

Tỉì nhỉỵng phán têch trãn ta tháúy ràòng, khi tỉì trỉåìng cỉûc tỉì phán bäú khäng
hçnh sin, sââ cm ỉïng trong dáy qún mäüt pha l täøng ca mäüt dy cạc sââ âiãưu
ha cọ táưn säú khạc nhau. Trë hiãûu dủng sââ âọ cọ trë säú:

E EEEE
22
5
2
3
2
1 ν
++++=
(10.17)
10.3. CI THIÃÛN DẢNG SỌNG SÂÂ.
Ngun nhán lm cho sââ cm ỉïng khäng sin l tỉì cm B khäng sin. Sau âáy
l cạc biãûn phạp âãø lm cho sââ cm ỉïng cọ dảng sin.
10.3.1. Tảo âäü cong màût cỉûc âãø B sin
Våïi δ l khe håí nh nháút giỉỵa màût cỉûc. δ tàng dáưn vãư 2 phêa mm cỉûc tỉì, âãø

B hçnh sin thç δ
x
cạch giỉỵa màût cỉûc bàòng:

xcos
x
τ
π
δ
≈δ
(10.18)
Nãúu gi b l bãư räüng màût cỉûc thç b =(0,65-0,76)τ v δ
max
= (1,5-2,5)δ.
10.3.2. Rụt ngàõn bỉåïc dáy qún
Khi y = τ thç táút c cạc sââ báûc cao âãưu täưn tải vç: 1
2
±=νβ=
π
ν
si
n
k
n

Khi y < τ thç sââ báûc cao ty s bë triãût tiãu, nhỉ:
•

5
4

=
τ
=β
y
váûy rụt ngàõn dáy qún
τ
5
1

00
25
4
5
55
=→=
π
= Esink
n

•
Tỉång tỉû mún E
7
= 0 thç rụt ngàõn
τ
7
1

Chụ :
• Bỉåïc ngàõn khäng âäưng thåìi triãût tiãu táút c sââ báûc cao vç váûy phi chn
bỉåïc ngàõn thêch håüp.

•
Rụt ngàõn bỉåïc dáy qún sââ báûc mäüt cng gim âi mäüt êt nhỉng khäng
âạng kãø.

6
10.3.3. Thổỷc hióỷn dỏy quỏỳn raới
Khi q = 1 thỗ k
r

= 1 nghộa laỡ caùc sõõ bỏỷc cao khọng giaớm.
Khi q > 1 thỗ caùc sõõ bỏỷc cao õóửu giaớm nhoớ.
Xem baớng, ta thỏỳy rũng coù mọỹt sọỳ bỏỷc cao khọng bở giaớm yóỳu õi maỡ coù k
r

=
k
r1
bỏỷc cuớa sõõ õoù coù thóứ bióứu thở nhổ sau:

Z
= 2mqk 1 (10.19)
trong õoù: k = 1, 2, 3, ; m: sọỳ pha;
q: sọỳ raợnh cuớa mọỹt pha dổồùi mọỹt cổỷc tổỡ.
Vỗ: 2mq = Z/p nón (10.19) trồớ thaỡnh:

1= k
p
Z
Z
(10.20)

Caùc soùng õióửu hoỡa
Z
goỹi laỡ soùng õióửu hoỡa rng.
Sồớ dộ coù k
r

= k
r1
laỡ do goùc lóỷch
Z
giổợa caùc sõõ cuớa caùc bọỳi dỏy õỷt trong
caùc raợnh lión tióỳp do tổỡ trổồỡng bỏỷc
Z
hoaỡn toaỡn bũng goùc lóỷch ổùng vồùi tổỡ trổồỡng
soùng cồ baớn:

=

=










==

k
Z
p
k
p
Z
k
Z
p
.
Z
Z
2
2
21
2
(10.21)

Kóỳt luỏỷn
: Quỏỳn raới khọng trióỷt tióu õổồỹc soùng õióửu hoỡa rng, tuy nhión q tng

Z
tng theo vaỡ B
m

Z
nhoớ õi, kóỳt quaớ laỡ soùng õióửu hoỡa rng cuợng nhoớ õi tổồng ổùng
vaỡ daỷng soùng sõõ cuợng caới thióỷn õổồỹc mọỹt phỏửn.
Coù thóứ giaớm soùng õióửu hoỡa rng nhióửu bũng caùch duỡng dỏy quỏỳn coù q laỡ phỏn

sọỳ.

10.3.4. Thổỷc hióỷn raợnh cheùo.
Ta coù:
B
m

Z


Z
E

E
Hỗnh 10.7 Trổồỡng hồỹp raợnh
cheùo mọỹt bổồùc rng


Z
=(Z/p).k 1, trổồỡng hồỹp k = 1 laỡ
lồùn nhỏỳt, õóứ trióỷt tióu õổồỹc sõõ nỏửy ta
choỹn bổồùc raợnh cheùo laỡ:
b
c
= 2
Z


= 2/
Z

= 2.p/(Zp)
Thổỷc tóỳ thổồỡng choỹn:
b
c
= 2..p / Z = D / Z (10.22)
Tỏỳt caớ caùc soùng õióửu hoỡa õóửu bở
giaớm õi rỏỳt nhióửu.



]R R^

1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1
Biãn soản: Bi Táún Låüi






Chỉång 11
SỈÏC TỈÌ ÂÄÜNG CA DÁY QÚN
MẠY ÂIÃÛN XOAY CHIÃƯU

11.1. STÂ ÂÁÛP MẢCH V STÂ QUAY
-π
/

2
π
/
2
3π/2
F
α
t =T/6
t
=T/4
t
=3T/4
Hçnh 10.1 Stâ dáûp mảch åí cạc
thåìi âiãøm khạc nhau
Gi thiãút âãø viãûc kho sạt âỉåüc âån gin:
• δ âãưu.
• R
μ
thẹp ≈ 0, nghéa l μ
Fe
= ∞ .
11.1.1. Stâ âáûp mảch.
Biãøu thỉïc toạn hc ca stâ âáûp mảch:

αω= cos.
t
si
n
FF
m

(10.1)
trong âọ α l gọc khäng gian.
Trong biãøu thỉïc trãn, nãúu t = const thç:

)(
f
cosFF
m
α=α=
1

trong âọ
tsi
n
FF
mm
ω=
1
l biãn âäü tỉïc thåìi stâ âáûp mảch v lục âọ sỉû phán bäú ca
F l hçnh sin trong khäng gian.
Cn khi α = const åí vë trê cäú âënh báút k :

tsi
n
FF
m
ω=
2

trong âọ v F åí vë trê âọ biãún âäøi tưn hon theo thåìi gian.

α= cosFF
mm2
Stâ âáûp mảch l mäüt sọng âỉïng, nọ phán bäú hçnh sin trong khäng gian v biãún
âäøi hçnh sin theo thåìi gian (hçnh 10.1).
11.1.2. Stâ quay trn.
Biãøu thỉïc toạn hc stâ quay trn:
)tsin(FF
m
α
ω
=
m (10.2)