Đồ án truyền động điện ppsx

Đồ án:  GVHD: 

Thế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự
động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản
phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:
• Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công
nghệ sản xuất.
• Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi
cơ năng thành điện năng.
• Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hoặc thay đổi.
Hiện nay khoảng 70-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này
tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều khiển, trừ các quá trình khởi động
và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp
được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi xử lý, các
hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự
động hóa sản xuất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và điều chỉnh tốc độ
động cơ không đồng bộ ba pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên
quan đến động cơ không đồng bộ ba pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này
không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và
bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện:
 !
Trang 1 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
" #$  %&
'()* 1
+,-.,- 2

/ 01 #-02&-345)67#7&8& 3
1.1 Giới thiệu chung 3
1.2 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 8
1.3 Ảnh hưởng của tham số đến dạng đặc tính cơ 12
1.4 Khởi động và tính điện trở khởi động 17
1.5 Hãm máy 18
/ 09 3-:;<-)#)#-045)67# 21
2.1 Khái niệm chung 21
2.2 Điều chỉnh điện áp động cơ 21
2.3 Điều chỉnh điện trở mạch rôto 25
2.4 Điều chỉnh công suất trượt 29
2.5 Điều chỉnh tần số nguồn cấp cho ĐCKĐB
31
/ 0= #$;>;? 33
3.1 Vẽ đặc tính cơ tự nhiên 33
3.2 Vẽ đặc tính cơ nhân tạo
36
/ 0@ "0)6A.BC;<;%3)# 38
4.1 Mạch lực
38
4.2 Mạch điều khiển
38
4.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 41
/ 0D >-EF&)#.G- 43
5.1 Điện áp ngược trên các van 44
5.2 Dòng điện làm việc trên các van 44
Lời cảm ơn 46
H.C;&I4 47
Trang 2 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 

/ 01
/JKLM/NONPQMRNM
1S1ST;C-
1.1.1.O?CII?)C45)67#
U Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều ,làm việc theo nguyên
lý cảm ứng điện từ , có tốc độ của rôtor(n) khác với tốc độ từ trường quay trong
máy(n). Máy điện không đồng bộ có thể làm việc ở hai chế độ động cơ và máy phát.
U Máy phát không đồng bộ ít được dùng vì đặc tính làm việc không tốt so với
máy phát đồng bộ. Động cơ không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và
vận hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong
sinh hoạt. Động cơ không đồng bộ có các loại: động cơ không đồng bộ 3 pha, 2 pha và
một pha.
U Các số liệu định mức của động cơ không đồng bộ là:
+ Công suất cơ có ích trên trục: P
đm
.
+ Điện áp dây stato: U
đm
.
+Dòng điện dây stato: I
đm
.
+ Tốc độ quay rôto: n
đm
.
+ Hệ số công suất: cos
ϕ
đm
.
+ Hiệu suất:

η
đm
.
1S1S9S/V;WFHA.B.HIFC--X&)#-0)C45)67#7&8&
&Y/V;WZ
Trang 3 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Động cơ không đồng bộ ba pha là một loại của máy điện không đồng bộ bao gồm
hai bộ phận chủ yếu : stato và rôto.
U Stato (phần tĩnh):
+ Vỏ máy: có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn, không dùng để làm mạch dẫn
từ, vỏ máy thường làm bằng gang. Đối với máy có công suất lớn (1000KW) thường dùng
thép tấm hàn lại thành vỏ. Tùy theo cách làm nguội của máy mà vỏ máy cũng khác nhau.
+ Lõi thép: làm nhiệm vụ dẫn từ. Lõi thép có dạng hình trụ do các lá thép kỹ thuật
điện dày 0,5mm được dập rãnh bên trong ghép lại. Khi có đường kính ngoài lõi thép nhỏ
hơn 990mm dùng cả tấm thép tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì
phải dùng những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn. Mỗi lá thép kĩ thuật đều có
sơn phủ cách điện trên bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên.
+ Dây quấn: được làm bằng dây điện từ lõi đồng có bọc cách điện được đặt trong
các rãnh của lõi thép và cách điện tốt với lõi thép.
- Rôto (phần quay):
+ Lõi thép: người ta dùng các lá thép kỹ thuật như ở stato. Lõi thép được ép trực
tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rôto của máy. Phía ngoài của là thép được xẻ rãnh để
đặt dây quấn.
+ Dây quấn:
Loại rôto kiểu lồng sóc: dây quấn là các thanh đồng hoặc thanh nhôm đặt trong các
rãnh của lõi thép, hơi dài hơn lõi thép và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vòng ngắn
mạch bằng đồng hoặc bằng nhôm làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi là lồng
sóc.
Loại rôto kiểu dây quấn: rôto có dây quấn giống như dây quấn stato, thường được

đấu hình sao, còn 3 đầu kia được đấu vào vành trượt thường được làm bằng đồng đặt cố
định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặc
điểm của động cơ roto kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay
Trang 4 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
sức điện động phụ vào mạch roto để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc
cải thiện hệ số công suất của máy. Khi máy làm việc bình thường dây quấn roto được nối
ngắn mạch.
Dây quâ´n Stato dâ´u Y
Chô?i Than
Va`nh truo?t
N[1. Sơ đồ nối dây máy điện không đồng bộ ba pha rôto dây quấn
7YA.BW;)#-X&)#-0)C45)67#7&8&
Khi ta cho dòng điện 3 pha tần số f vào 3 dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay
p đôi cực, quay với tốc độ n
1
=
p
f60
. Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto,
cảm ứng các sức điện động (chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải). Vì
dây quấn rôto nối ngắn mạch nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện trong các
thanh dẫn rôto.
Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng
điện roto kéo rôto quay cùng chiều từ trường quay với tốc độ n.
Trang 5 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Chú ý: Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải ta
phải căn cứ vào chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn với từ trường. Nếu coi từ
trường đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn ngược chiều từ trường.

Tốc độ n của máy luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n
1
, vì nếu tốc độ bằng nhau
thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn stato không có sức điện động và
dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng 0.
Độ lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n
2
.
n
2
= n
1
- n (1.1)
Hệ số trượt của tốc độ là:
S=
1
2
n
n
=
1
1
n
nn −
(1.2)
Khi rôto đứng yên (n=0) => s=1
Khi rôto quay định mức s= 0,02
÷
0,06. Tốc độ động cơ là:
n= n

1
(1-s)=
)1(
60
s
p
f
−
(v/f) (1.3)
N[9. Sơ đồ nguyên lý làm việc của ĐC KĐB XC ba pha
Trang 6 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
n
N
S
Đồ án:  GVHD: 
1S1S=S\-)]IFH^$,-X&)#-045)67#2&-3=8&
&Y\-)]I:
- Mômen mở máy phải lớn để thích ứng với phụ tải.
- Dòng mômen phải nhỏ để khỏi ảnh hưởng đến các phụ tải khác.
- Thời gian mở máy nhỏ để có thể làm việc được ngay.
- Thiết bị mở máy đơn giản, rẻ tiền và ít tốn năng lượng.
7Y_$,:
Động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha được sử dụng rất rộng rãi trong sản
xuất và sinh hoạt:
- Trong công nghiệp, động cơ không đồng bộ ba pha thường được dùng làm
nguồn động lực cho các máy cán thép loại vừa và nhỏ, cho các máy công cụ ở các nhà
máy công nghiệp nhẹ…
- Trong nông nghiệp, được dùng làm máy bơm hay máy gia công nông sản
phẩm
- Trong đời sống hàng ngày, động cơ không đồng bộ ngày càng chiếm một vị trí

quan trọng với nhiều ứng dụng như: quạt gió, động cơ trong tủ lạnh, trong máy điều
hòa…
Tóm lại cùng với sự phát triển của nền sản xuất điện khí hóa và tự động hóa,
phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng rộng rãi.
1S9S\-;>-0-X&)#-0)C45)67#
1S9S1S"0)6;&;`I#;8&-X&)#-045)67#7&8&
Trang 7 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
N[= Sơ đồ thay thế một pha của động cơ không đồng bộ ba pha
Trong đó:
o R
µ
, X
µ
, I
µ
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện của mạch từ hóa
o
211
,, IXR
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện mạch Stator.
o
P
U
1
: Điện áp pha đặt vào Stator.
o X
2
, R
'

2
/s lần lượt là điện trở, điện kháng Rotor đã quy đổi về Stator.
1S9S9SR 0;%[)\-;>-0
Để thành lập phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha ta sử
dụng sơ đồ thay thế. Trên (hình 1) là sơ đồ thay thế một pha của động cơ không đồng bộ
ba pha. Khi nghiên cứu ta đưa ra một số giả thiết sau đây:
U Coi 3 pha là đối xứng
U Các thông số của dộng cơ không đổi nghĩa là không phụ thuộc vào nhiệt độ,
điện trở rôto không phụ thuộc vào tần số dòng điện rôto, mạch từ không bão
hòa nên điện kháng X
1
, X
2
không đổi.
Trang 8 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
I
p
U
1
µ
R
µ
X
µ
I
1
R
2
I
1

X
2
X
s
R
'
2
Đồ án:  GVHD: 
U Tổng dẫn mạch từ hóa không thay đổi, dòng điện từ hóa không phụ thuộc tải
mà chỉ phụ thuộc điện áp đặt vào stato của động cơ.
U Bỏ qua các tổn thất ma sát, tổn thất trong lõi thép
U Điện áp lưới hoàn toàn sin và đối xứng 3 pha.
Khi cuộn dây stato được cấp điện với điện áp định mức U
f1
trên một pha mà giữ
yên rôto(không quay) thì mỗi pha của cuộn dây rôto sẽ xuất hiện sức điện động E
đmpha.2

theo nguyên lý máy biến áp. Hệ số quy đổi sức điện động là:
K
E
=
đmpha
f
E
U
.2
1
(1.4)
Từ đó có hệ số quy đổi của dòng điện: K

I
=
E
K
1
Với các hệ số quy đổi này các đại lượng điện ở mạch rôto có thể quy đổi về phía
mạch stato theo cách sau:
U Dòng điện: I
'
2
= K
I
.I
2
U Điện kháng: X
'
2
=K
2
.X
X
U Điện trở: R
'
2
=K
2
.R
R
Dòng điện rôto quy đổi về phía stato có thể tính từ sơ đồ thay thế:
I

'
2
=
2'
21
2
'
2
1
1
)()( XX
S
R
R
U
f
+++
(1.5)
Khi động cơ hoạt động, công suất điện từ P
2,1
từ stato chuyển sang rôto thành
công suất cơ P
co
đưa ra trên trục động cơ và công suất nhiệt
2
P∆
đốt nóng cuộn dây.
P
2,1
= P

co
+
2
P∆
(1.6)
Trang 9 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Nếu bỏ qua tổn thất phụ thì có thể coi mômen điện từ M
đt
của động cơ bằng
mômen cơ M
co
.
M
đt
= M
co
= M
Từ đó:
P
2,1
=M.
0
ω
= M.
ω
+
MP .
2
∆

=
ωω
−
∆
0
2
P
=
0
2
.
ω
S
P∆
(1.7)
Công suất nhiệt cuộn dây ba pha là:
2
P∆
=3.R
'
2
.I
'
2
2
(1.8)
Thay (1.8) vào (1.5) sau đó thay vào (1.7) ta được:
M=









+








+
nm
f
X
S
R
RS
RU
2
2
'
2
10
'
2

2
1
.
3
ω
(1.9)
Trong đó: X
nm
=X
1
+X
'
2
là điện kháng ngắn mạch
Phương trình (1.9) là phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ.
Nếu biểu diễn đặc tính cơ trên đồ thị sẽ là đường cong như (hình 2). Có thể xác
định được điểm cực trị của đường cong này bằng cách giải
0=
dS
dM
ta sẽ được trị số M
và S tại điểm cực trị ký hiệu là M
th
và S
th
(mômen và độ trượt tới hạn ) cụ thể là:
S
th
=
22

1
'
2
nm
XR
R
+
±
(1.20)
Thay (1.20) vào (1.19) ta có M
th
:
M
th
=
)(2
3
22
110
2
1
nm
f
XRR
U
+±
±
ω
(1.21)
Trang 10 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2

Đồ án:  GVHD: 
Trong hai biểu thức trên, dấu (+) ứng với trạng thái động cơ, dấu (-) ứng với
trạng thái máy phát. Do đó M
th
ở chế độ máy phát lớn hơn M
th
ở chế độ động cơ.
Ngoài ra khi nghiên cứu các hệ truyền động với động cơ không đồng bộ người ta
quan tâm đến trạng thái làm việc của động cơ nên các đường đặc tính cơ lúc này thường
biểu diễn trong khoảng tốc độ 0
th
SS ≤≤
.
Để đơn giản người ta tuyến tính hóa đoạn làm việc từ
0
ω
đm
ω
→
như đường 1 trên
(hình 4 ).
ω
0
ω
0
s
S
th
1
2

TN (R
f
=0)
NT (R
f
# 0)
S
th1
M(
N.m
)
M
th
N[@. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ
1S=. a b-X&-?-;&Ic<)`$W)\-;>-0
1S=S1Sa b-X&)C?8:
Khi điện áp đặt vào động cơ giảm:
Trang 11 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
• Từ phương trình: M
th
=
)(2
3
22
110
2
1
nm
f

XRR
U
+±
±
ω
(
∗
)
Ta thấy moment tới hạn giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ giảm của điện áp.
• Trong khi tốc độ đồng bộ:
60
2
0
n
π
ω
=
không thay đổi.
• Độ trượt tới hạn
22
1
2
'
nm
th
XR
R
S
+
=

không thay đổi.
- M
th
nói lên khả năng quá tải của động cơ.
- Moment mở máy (
2
12 Pmm
UKM =
) giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ suy giảm của
điện áp.
S
0
U
1
TN(Udm)
M
(N.m)
MC
U2<U1<Udm
S
th
ω
ω
0
U
2
MthMth1Mth2
N[DSĐặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 3 pha khi thay đổi điện áp
Đặc tính này thích hợp với phụ tải bơm và quạt gió, không thích hợp với phụ tải
không đổi. ngoài ra đối với động cơ công suất lớn với phụ tải bơm hoặc quạt gió; người

Trang 12 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
ta dùng phương pháp tăng dần điện áp đặt vào động cơ để hạn chế dòng điện khi khởi
động.
1S=S9Sa b-X&)C;%b8,&)C4?8,<;`8;%AIW-";&;%.
- Khi thêm điện trở phụ
f
R
vào Stator thì
0
ω
không đổi, độ trượt tới hạn
th
S
giảm,
momen tới hạn
th
M
giảm.
- Khi thêm điện kháng phụ
f
X
vào mạch Stator thì tốc độ
ω
0
không đổi, độ trượt tới
hạn
th
S
giảm, momen tới hạn

th
M
giảm.
Chú ý: Nên chọn
f
R
hoặc
f
X
sao cho có cùng một mômen khởi động (M
nm
), thì
đường đặc tính ứng với
f
R
nằm gần trục tung hơn vì nó có tổn thất năng lượng lớn hơn.
1S=S=Sa b-X&)C;%b8,<;`8FH$deV;
Đối với động cơ không đồng bộ rôto dây quấn người ta mắc thêm
f
R
vào mạch rôto
để hạn chế dòng điện khởi động hoặc để điều chỉnh tốc độ động cơ.
Khi đưa
f
R
vào mạch rôto thì
0
ω
=const;
th

M
=const;
th
S
=
nm
f
X
RR
'
2
'
2
+
= Var
f
R
càng lớn thì
th
S
sẽ càng lớn,
β
càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng mềm. Khi
thay đổi
f
R
ta được một họ đường đặc tính biến trở .
Trang 13 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
ω

0
ω
0
s
S
th
TN (R
f
=0)
R
p1
S
th1
R
p2
M
(N.m)
M
th
R
p1<
R
p2
N[fZ Đặc tính cơ khi thêm điện trở phụ nối tiếp vào dây quấn rôtor.
1S=S@Sa b-X&c<)5-G-;g8S
Để thay đổi số đôi cực ở stato người ta thường thay đổi cách đấu dây vì:
)1(
2
)1(
0

S
p
f
S −=−=
π
ωω
Nếu thay đổi số đôi cực p thì
0
ω
thay đổi, do đó tốc độ động cơ cũng thay đổi.
Còn
th
S
không phụ thuộc vào p nên không thay đổi, nghĩa là độ cứng của đặc tính cơ vẫn
giữ nguyên. Nhưng khi thay đổi số đôi cực sẽ thay đổi cách đấu dây ở động cơ stato nên
một số thông số như U
f
, R
1
, X
1
có thể thay đổi và do đó tùy từng trường hợp sẽ ảnh
hưởng khác nhau đến mômen tới hạn
th
M
của động cơ. (Hình 7 và hình 8) biểu diễn đặc
tính cơ thay đổi với p=
2
1
p

và
th
M
= const.
Trang 14 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
ω
P=1
P=2
0
ω
01
ω
02
M
th
M (
N.m
)
S
N[hSĐặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực,
th
M
= const
Trang 15 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
M(
N.m
)
0

ω
02
ω
01
p=1
p=2
ω
S
M
th2
M
th1
N[iS Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực p
1
= const
1S=SDSa b-X&;*c<Z
- Từ biểu thức
p
f
1
0
2
π
ω
=
ta thấy khi thay đổi tần số sẽ làm thay đổi tốc độ từ trường
quay và tốc độ động cơ thay đổi.
- Xét trường hợp khi tăng tần số
đm
ff

11
>
, từ biểu thức (1.21) biến đổi ta có.
M
th
=
2
1
2
1
2
8
.3
fL
Up
nm
f
π
(1.22)
Khi tăng tần số, M
th
giảm (với điện áp giữ nguyên không đổi) do vậy:
Trang 16 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
M
th
~
2
1
1

f
U Trường hợp tần số
đm
ff
11
<
, nếu giữ nguyên điện áp thì dong điện động cơ
sẽ tăng rất lớn (vì tổng trở của động cơ sẽ giảm theo tần số). Do vậy khi giảm tần số cần
phải giảm điện áp theo quy luật nhất định.
Trên (hình 9) trình bày đặc tính cơ khi
đm
ff
11
<
với điều kiện
const=Φ
thì M
th

giữ không đổi. Ở vùng
đm
ff
11
>
, M
th
tỉ lệ nghịch với bình phương tần số.
ω
f
13

f
1dm
0
ω
01
ω
02
M
th
M (
N.m
)
S
ω
11
ω
12
f13<f1dm
f
11
>f
12
>f
1dm
f
11
f
12
N[j. Đặc tính cơ khi thay đổi tần số động cơ KĐB
Trang 17 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2

Đồ án:  GVHD: 
1S@S Ob)#FH;>)C;%b4b)#
- Đối với động cơ Rôto dây quấn để hạn chế dòng khởi động và tăng mômen khởi
động người ta đưa điện trở phụ vào mạch Rôto trong quá trình khởi động sau đó loại dần
các điện trở phụ này theo từng cấp.
- Sơ đồ nguyên lý và đặc tính khởi động được biểu diễn trên hình vẽ.
ω
0
ω0
s
Mdm M2 M1
Mth
M(N.m)
H
G
F
E
D
C
B
A
3k
2k
1k
Rf1
Rf2
Rf3
N[1k Sơ đồ nguyên lý và đặc tính khởi động.
• Để xác định trị số các cấp điện trở khởi động ta có thể sử dụng sơ đồ các đặc tính
đã được tuyến tính hóa trong đoạn khởi động.

 Quá trình tính toán khởi động như sau:
•  T-1: Dựa vào các thông số định mức của động cơ tiến hành vẽ đường đặc tính
cơ tự nhiên.
Trang 18 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
•  T-9: Chọn giá trị lớn nhất và nhỏ nhất cho phép trong quá trình mở máy.
Chọn :
th
MM 85,0
1
≤

đm
MM )3,11,1(
2
÷≥

- Từ
21
,MM
dóng song song với trục tung nó sẽ cắt đường đặc tính cơ tự nhiên tại
a và b, đường này cắt đường thẳng song song với trục hoành xuất phát từ
ω
0
tại N. Lấy
N làm điểm đồng quy xuất phát của các đặc tính khởi động. Phương pháp này vẽ giống
như đối với động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
 T-=: xác định điện trở khởi động.
Ta biết:
2

22
R
RR
S
S
f
TN
NT
+
=
nên R
'
2f
=
TN
TNNT
S
SS −
.R
2
Từ đồ thị ta có:







=







−
=
Kb
bd
R
Kb
KbKd
RR
f 2221
(1.23)







=













−
=
Kb
df
R
Kb
KdKf
RR
f 2222
(1.24)







=






−

=
Kb
fh
R
Kb
KfKh
RR
f 2223
(1.25)
1SDS Nl++m
1SDS1SNnI;?c :
Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ
ω
của rôto lớn hơn tốc độ đồng bộ
0
ω
. Khi hãm tái
sinh động cơ sẽ làm việc trạng thái máy phát, sđđ ở thanh dẫn rôto E
2
đổi chiều , khi đó
ω
>
0
ω
.
Trang 19 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Ta thấy rằng khi chuyển sang hãm tái sinh S< 0, như vậy chỉ có thành phần tác
dụng của dòng điện rôto đổi chiều, do đó mômen đổi chiều, còn thành phần phản kháng
vẫn giữ nguyên chiều cũ. Ở trạng thái hãm tái sinh động cơ làm việc như một máy phát

điện song song với lưới, trả công suất tác dụng về lưới còn vẫn tiêu thụ công suất phản
kháng để duy trì từ trường quay.
1SDS9SNnI o- :
Tương tự với động cơ điện một chiều kích từ độc lập, trạng thái hãm ngược của
động cơ không đồng bộ có hai trường hợp:
U Hãm ngược xảy ra khi động cơ đang làm việc, ta đóng vào mạch rôto điện
trở phụ đủ lớn.
U Hãm ngược xảy ra khi động cơ đang làm việc, ta đổi thứ tự hai trong 3 pha
điện áp đặt vào stato.
Chú ý: trong cả hai trường hợp hãm ngược vì S>1 nên dòng điện rôto có giá trị
lớn. Mặt khác vì tần số dòng điện rôto f
=
2
Sf
1
lớn, nên điện kháng X
'
2
lớn do đó mômen
nhỏ. Vì vậy để tăng cường mômen hãm và hạn chế dòng điện rôto ta cần đưa thêm điện
trở phụ đủ lớn vào mạch rôto( đối với loại động cơ rôto dây quấn).
1SDS=SNnI)#Z
Trạng thái hãm động năng xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt stato của động cơ
ra khỏi nguồn điện xoay chiều rồi đóng vào nguồn điện một chiều.
Người ta chia hãm động năng của động cơ không đồng bộ thành hãm động năng
kích từ độc lập và tự kích.
Khi cắt stato động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều rồi đóng vào nguồn một chiều.
Dòng điện một chiều đi trong bộ dây stato sinh ra một từ trường đứng yên
Φ
. Động cơ

đang quay với tốc độ
ω
, các thanh dẫn rôto cắt từ trường đứng yên sinh ra sđđ cảm ứng
E
2
có chiều xác định theo quy tắc bàn tay phải. Do mạch rôto khép kín, trong thanh dẫn
rôto có dòng I
2
cùng chiều với E
2
. Tương tác giữa dòng điện I
2
và từ trường đứng yên
Trang 20 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Φ
tạo nên sức từ động F có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái. Lực F sinh ra
mômen hãm M
h
có chiều ngược với chiều quay của rôto làm rôto quay chậm lại và E
2

cũng giảm dần.
Hãm động năng kích từ độc lập thì từ thông
Φ
= const. Hãm động năng tự kích từ
thông
Φ
= Var.
Trang 21 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2

Đồ án:  GVHD: 
/ 09
/NpNq//JONPQ
9S1SO?CI-
Động cơ không đồng bộ ba pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công
suất nhỏ đến công suất trung bình và chiếm tỉ lệ lớn so với động cơ khác. Sở dĩ vậy là do
động cơ không đồng bộ kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng trực tiếp
nguồn ba pha. Tuy nhiên, trước đây các hệ truyền động động cơ không đồng bộ có điều
chỉnh tốc độ lại chiếm tỷ lệ rất nhỏ, đó là do việc điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng
bộ ba pha khó khăn hơn động cơ một chiều. Trong thời gian gần đây, do phát triển công
nghệ bán dẫn công suất và kỹ thuật điên tử tin học. Động cơ không đồng bộ mới được
khai thác các ưu điểm của mình. Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả với
hệ truyền động Thyristor- động cơ một chiều.
Trong công nghiệp thường sử dụng bốn hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ động
cơ không đồng bộ ba pha như sau:
U Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ điều áp xoay chiều.
U Điều chỉnh điện trở rôto bằng phương pháp xung điện trở mạch rôto.
U Điều chỉnh công suất trượt P
S
.
U Điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho động cơ bằng các bộ biến đổi tần số.
9S9S3-:)C?8)#-0
Mômen động cơ không đồng bộ ba pha tỷ lệ với bình phương điện áp stato, do đó
có thể điều chỉnh được mômen và tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách điều
chỉnh giá trị điện áp stato trong khi giữ nguyên tần số (hình ).
Trang 22 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
Để điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ ba pha phải dùng các bộ biến đổi
điện áp xoay chiều(ĐAXC). Nếu coi ĐAXC là nguồn áp lý tưởng (Z
b

=0) thì căn cứ vào
biểu thức mômen tới hạn có quan hệ sau:
th
Uth
M
M
,
=
2








đm
b
U
U
hay M
*
,Uth
=U
*
b
2
(2.1)
Công thức (2.1) trên đúng với mọi giá trị điện áp và mômen.

Nếu tốc độ quay là không đổi: M
*
U
=U
*
b
2
;
ω
=const; M
U
=
gh
th
M
M
Trong đó:
U
đm
- là điện áp định mức của động cơ
U
b
- là điện áp đầu ra của ĐAXC
M
th
- là mômen tới hạn khi điện áp là định mức
M
u
- mômen động cơ ứng với điện áp điều chỉnh
M

gh
- mômen giới hạn khi điện áp là định mức, điện trở phụ R
p
Trang 23 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
ω
0
ω
0
s
M(
N.m
)
R
f
ÐK
U
l,
f
l
f
l
U
b
i
r
dttn, U
dm
, R
f

=0
dtgh, U
dm
, R
f
U
b1
U
b2
M
th
M
th1
,U
1
M
c
(
ω
)
ω
S
th
S
thgh
a)
b)
U
dk
N[11. Điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ

a)Sơ đồ khối nguyên lý b)Đặc tính cơ điều chỉnh
Vì độ trượt S
th
của đặc tính cơ tự nhiên nhỏ, nên nói chung không áp dụng điều
chỉnh điện áp cho động cơ điện rôto lồng sóc. Khi thực hiện điều chỉnh điện áp cho động
cơ rôto dây quấn cần nối thêm điện trở phụ vào mạch rôto để mở rộng dải điều chỉnh tốc
độ và mômen. Như thấy trên (hình 2.1b), tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng cách
giảm độ cứng đặc tính cơ, trong khi đó tốc độ không tải lý tưởng của mọi đặc tính đều
như nhau và bằng tốc độ từ trường quay.
Sơ đồ điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ ba pha như (hình 2.2)
Trang 24 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2
Đồ án:  GVHD: 
R
f
ÐK
T
2
T
6
T
5
T
3
T
1
T
4
FT
Uω
U

ωd
LUGRω
U
dk
FX
a
b
c
Ða?o chiê`u
N[19. Sơ đồ cơ bản và dạng đặc tính cơ khi chỉnh điện áp động cơ không đồng
bộ ba pha
Phương pháp điều chỉnh điện áp chỉ thích hợp với truyền động mà mômen tải là hàm
tăng theo tốc độ như: quạt gió, bơm ly tâm. Có thể dùng máy biến áp tự ngẫu, điện kháng
hoặc bộ biến đổi bán dẫn làm ĐAXC, trong đó vì lý do kỹ thuật và kinh tế mà bộ điều áp
kiểu van bán dẫn là phổ biến hơn cả.
Trang 25 SVTH: Bùi Văn Dưỡng-Lớp 05TĐH2