Giáo trình máy điện 1 -chương 13 Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ

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 13 QUAN HÃÛ ÂIÃÛN TỈÌ TRONG
MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ


13.1. ÂẢI CỈÅNG
Trãn stato ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü (MK) cọ dáy qún m
1
pha, cn trãn
dáy qún roto cọ dáy qún m
2
pha. Nhỉ váûy trong mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ hai
mảch âiãûn khäng näúi våïi nhau v giỉỵa chụng cọ liãn hãû våïi nhau vãư tỉì. Khi mạy
âiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng trãn dáy qún stato v räto cọ tỉì thäng tn v tỉång ỉïng
cọ âiãûn khạng tn v giỉỵa hai dáy qún cọ sỉû häù cm. Vç váûy ta cọ thãø coi mạy
âiãûn khäng âäưng bäü nhỉ mäüt mba m dáy qún stato l dáy qún så cáúp, dáy qún
räto l dáy qún thỉï cáúp v sỉû liãn hãû giỉỵa hai mảch så cáúp v thỉï cáúp thäng qua tỉì
trỉåìng quay. Do âọ ta cọ thãø dng cạch phán têch mba âãø nghiãn cỉïu ngun l
lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü.
Khi nghiãn cỉïu ngun l lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü ta chè
xẹt tạc dủng ca sọng cå bn m khäng xẹt sọng báûc cao.
13.2. MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ LM VIÃÛC KHI RÄTO ÂỈÏNG N
Âàût mäüt âiãûn ạp U

1
cọ táưn säú f
1
vo dáy qún stato, trong dáy qún stato s cọ
dng âiãûn I
1
, táưn säú f
1
; trong dáy qún räto s cọ dng âiãûn I
2
, táưn säú f
1
; dng I
1
v
I
2
sinh ra stâ quay F
1
v F
2
cọ trë säú l:

1
1dq1
1
1
I
p
k

N
2m
F
&&
×
π
=
(13.1a)
2
2dq2
2
2
I
p
k
N
2m
F
&&
×
π
=
(13.1b)
trong âọ : m
1
,m
2
l säú pha ca dáy qún stato v räto; p l säú âäi cỉûc tỉì; N
1
,N

2
l
säú vng dáy mäüt pha ca dáy qún stato v räto; k
dq1
,k
qd2
l hãû säú dáy qún ca dáy
qún stato v räto.
Hai stâ náưy quay cng täúc âäü n
1
= 60f
1
/p v tạc dủng våïi nhau âãø sinh ra stâ
täøng trong khe håí F
0
. Vç váûy phỉång trçnh cán bàòng stâ âỉåüc viãút l:

2
(13.2a)
021
FFF
&&&
=+
(13.2b)
)F(FF
201
&&&
+=
õỏy ta xem doỡng õióỷn I
1

gọửm hai thaỡnh phỏửn:
Mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ doỡng õióỷn taỷo nón stõ
0
I
&
0
1dq1
1
0
I
p
k
N
2m
F
&&
ì

=
.
Vaỡ mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ taỷo nón stõ
)I(
'
2
&

'
2
1dq1
1

'
2
I
p
k
N
2m
)F(
&&
ì

=
buỡ laỷi
stõ F
2
cuớa doỡng õióỷn thổù cỏỳp .
2
I
&
Nhổ vỏỷy ta coù:
)I(II
'
201
&&&
+=
(13.3a)
hay (13.3b)
0
'
21

III
&&&
=+
So saùnh stõ F
2
do doỡng õióỷn I
2
cuớa rọto taỷo ra vaỡ stõ F
2
do thaỡnh phỏửn cuớa
doỡng õióỷn stato sinh ra, ta coù:
'
2
I
&

'
2
1dq1
1
2
2dq2
2
I
p
k
N
2m
I
p

k
N
2m
&&
ì

=ì


Tổỡ õoù ta coù õổồỹc hóỷ sọỳ qui õọứi doỡng õióỷn:

2dq22
1dq11
i
kNm
kNm
k =
(13.4)
Stõ F
0
sinh ra tổỡ thọng chờnh trong khe hồớ, tổỡ thọng nỏửy caớm ổùng trong
dỏy quỏỳn stato vaỡ rọto caùc sõõ:

2
jkNf
2
2
jE
m1
1m1dq111

=

=
&
&&
(13.5a)
2
jkNf
2
2
jE
m2
2m2dq222

=

=
&
&&
(13.5b)
Khi rọto õổùng yón f
2
= f
1
nón tố sọỳ bióỳn õọứi õióỷn aùp cuớa maùy õióỷn khọng õọửng
bọỹ bũng:
2dq2
1dq1
2

1
e
kN
kN
E
E
k ==
(13.6)
Tổồng tổỷ nhổ mba ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn stato:

1111111111t11
ZIE)
jx
r
(IE
r
IEEU
&&&&&&&&
+=++=+=
(13.7)
trong õoù:
+ Z
1
= r
1
+ jx
1
: tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn stator.
* r
1

laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn stato.
* x
1
laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn stator.
+
111
x
I
j
E
t
&&
=
sõõ taớn do tổỡ thọng taớn stato
t1
sinh ra.

3
Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn rọto:
(13.8)
2222222
ZIE)jxr(IE0
&&&&
=+=
trong õoù: Z
2
= r
2
+ jx
2

: tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* r
2
laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* x
2
= 2f
1
L
t2
laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn rọtoluùc õổùng yón.
Cuợng giọỳng nhổ ồớ mba, ta coù thóứ vióỳt:

)
jx
r
(IZIE
mmm
+==
001
&&&
(13.9)
trong õoù: I
0
- doỡng õióỷn tổỡ hoùa sinh ra stõ F
0
.
Z
m
= r

m
+ jx
m
: tọứng trồớ cuớa nhaùnh tổỡ hoùa.
* r
m
laỡ õióỷn trồớ tổỡ hoùa õỷt trổng cho sổỷ tọứn hao sừt tổỡ.
* x
m
laỡ õióỷn khaùng tổỡ hoùa bióứu thở sổỷ họự caớm giổợa stato vaỡ rọto.
Qui õọứi phờa rọto vóử phờa stato theo nguyón từc tọứn hao khọng õọứi:
Qui õọứi sõõ rọto E
2
sang bón stato ta õổồỹc laỡ:
E
2
= E
1
= k
e
E
2
.

Qui õọứi õióỷn trồớ rọto r
2
vóử stato :
2
2
222

2
21
rImrIm
''
=
Vỏỷy :
222
2
2
222
111
1
2
2
2
2
2
2
1
2
2
r.krkkr
r
Wkm
Wkm
m
m
r
I
I

m
m
r
ie
'
dq
dq
'
'
'
==








=








=
(13.10)

trong õoù, k = k
e
k
i
laỡ hóỷ sọỳ qui õọứi tọứng trồớ.

Tổồng tổỷ qui õọứi õióỷn khaùng rọto x
2
vóử stato :
22
kxx
'
= (13.11)
Toùm laỷi, caùc phổồng trỗnh õỷc trổng cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ qui õọứi vóử
stato laỡ:

1111
ZIEU
&&&
+=

'
2
'
2
'
2
ZIE0
&&
=

(13.12)
1
'
2
EE
&&
=

)I(II
'
201
&&&
+=
m01
ZIE
&&
=

Khi rọto õổùng yón maỡ dỏy quỏỳn rọto ngừn maỷch, thỗ doỡng õióỷn trong 2 dỏy
quỏỳn rỏỳt lồùn. óứ haỷn chóỳ doỡng õióỷn I
1
vaỡ I
2
trong 2 dỏy quỏỳn ồớ trở sọù õởnh mổùc cuớa
chuùng thỗ cỏửn phaới giaớm thỏỳp õióỷn aùp xuọỳng coỡn khoaớng (15-25)%U
õm
. Luùc nỏửy
sõõ E
1
trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhoớ õi rỏỳt nhióửu vaỡ tổồng ổùng tổỡ thọng

m

cuợng nhoớ, nghộa laỡ stõ tổỡ hoùa F
0
rỏỳt nhoớ so vồùi F
1
vaỡ F
2
, do õoù ta coi F
0
= 0 vaỡ ta
coù:

4
(13.13)

0
021
==+ FFF
&&&
vaỡ
0
021
==+ III
'
&&&

Hỗnh 13.1 ọử thở vectồ cuớa MK khi rọto õổùng yón
1
U
&

1
I
&
0
I
&
'
2
I
&

11
Ijx
&

11
Ir
&

1
E
&

'
2
'
2
Ijx
&

'
2
'
2
Ir
&


Hỗnh 13.2 Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa
MK khi ngừn maỷch
r
1
x
1
r
2
x
2
'

21
II
&&
=
1
U
&

Ta coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato I
1
:

n
1
'
21
1
1
Z
U
ZZ
U
I
&&
&
=
+
=

trong õoù: Z

n
= Z
1
+ Z
2
= r
n
+jx
n
:tọứng trồớ ngừn maỷch cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ.
Vồùi r
n
= r
1
+ r
2
vaỡ x
n
= x
1
+ x
2

Khi U
1
= U
õm
thỗ I
1
= I

k
õỏy laỡ doỡng õióỷn khồới õọỹng cuớa maùy.
13.3. MAẽY IN KHNG ệNG Bĩ LAèM VIC KHI ROTOR QUAY
Khi rọto quay thỗ tỏửn sọỳ cuớa trở sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn roto thay
õọứi. ióửu õoù aớnh hổồớng rỏỳt lồùn õóỳn sổỷ laỡm vióỷc cuớa maùy õióỷn, nhổng noù khọng laỡm
thay õọứi nhổợng qui luỏỷt vaỡ quan hóỷ õióỷn tổỡ khi rọto õổùng yón.
13.3.1. Caùc phổồng trỗnh cồ baớn.
1. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato:
Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi laỡm vióỷc thỗ dỏy quỏỳn rọto nhỏỳt õởnh phaới kờn
maỷch vaỡ thổồỡng laỡ nhừn maỷch. Khi nọỳi dỏy quỏỳn stato vồùi nguọửn ba pha, ta coù
phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato khi rọto quay giọỳng nhổ khi õổùng yón :

1111
ZIEU
&&&
+=
(13.14)
2. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn rọto:
Tổỡ trổồỡng khe hồớ do stõ F
0
sinh ra quay vồùi tọỳc õọỹ n
1
. Nóỳu rọto quay vồùi tọỳc õọỹ
n theo chióửu tổỡ trổồỡng quay thỗ giổợa dỏy quỏỳn rọto vaỡ tổỡ trổồỡng quay coù tọỳc õọỹ
trổồỹt
n
2
= n
1
- n, vỏỷy tỏửn sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn rọto seợ laỡ :

1
1
1
12
2
sf
60
p
n
n
nn
60
pn
f =
ì
ì

==
(13.15)

5
trong âọ, s - l hãû säú trỉåüt ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü, lục mạy lm viãûc åí chãú âäü
ti âënh mỉïc, thỉåìng s
âm
= 0,02 ÷ 0,08.
Sââ cm ỉïng trong dáy räto lục quay:

2
2

22222
22
2
EsjkWfjE
m
mdqs
&
&
&&
=
Ψ
ω−=Φ
π
−=
(13.16)
Âiãûn khạng ca dáy qún räto lục quay:
x
2s
= 2πf
2
L
t2
= 2πsf
1
L
t2
= s.x
2
(13.17)
Phỉång trçnh cán bàòng sââ ca mảch âiãûn räto:

)
j
x
r
(IE
ss 2222
0 +−=
&&
(13.18)
Hay sau khi qui âäøi l:
(13.19) )jxr(IE
'
s
'''
s
2222
0 +−=
&&
Trong phỉång trçnh trãn, sââ v dng âiãûn cọ táưn säú f
2
, cn bãn stato sââ v
dng âiãûn cọ táưn säú f
1
vç váûy ta phi qui âäøi táưn säú thç viãûc thiãút láûp phỉång trçnh
måïi cọ nghéa. Ta viãút lải phỉång trçnh (13.19):
t
j
'
s

''
t
j
'
s
e)jxr(IeE
22
2222
0
ω
ω
+−=
&&

Nhán hai vãú våïi:
t)(j
tj
e
s
e
s
21
11
ω−ω
ω
=

Trong âọ: ω = ω
1
- ω

2
täúc âäü gọc ca räto;
t
)(
j
e
21
ω
−
ω
l hãû säú qui âäøi táưn säú.
Tỉì âọ ta viãút lải phỉång trçnh trãn:

tj
2
2
2
tj
2
11
ejx
s
r
IeE0
ωω
+−= )(
'
'
''
&&

Hay
tj
2222
tj
2
11
e
s
s1
rjxrIeE0
ωω
−
++−= )(
'''''
&&
(13.20)
Nháûn xẹt:
1. Vãư màût toạn hc hai phỉång trçnh (13.18) v (13.20) khäng cọ gç khạc
nhau, nhỉng vãư màût váût l â khạc nhau vãư bn cháút. Phỉång trçnh (13.18) chè r
mäúi quan hãû ca âiãûn ạp khi räto quay våïi hãû säú trỉåüt s, trong âọ E’
2s
, I’
2
v täøn tråí
r’
2
+ jx’
2s
cọ táưn säú f

2
. Phỉång trçnh (13.20) chè r quan hãû trỉåìng håüp räto âỉïng
n v lục náưy trãn räto âỉåüc näúi thãm mäüt âiãûn tråí gi tỉåíng r’
2
(1-s)/s; cn E’
2
, I’
2

v täøn tråí r’
2
/s + jx’
2
cọ táưn säú f
1
.
2.
Trong hai trỉåìng håüp dng âiãûn I
2
cọ khạc nhau vãư táưn säú nhỉng trë hiãûu
dủng v gọc lãûch pha l khäng âäøi.
3.
D räto quay hay khäng quay thç stâ stato F
1
v stâ räto F
2
bao giåì cng
quay âäưng bäü våïi nhau.
4.
Nàng lỉåüng tiãu tạn trãn âiãûn tråí gi tỉåíng R

cå
= r’
2
(1-s)/s tỉång âỉång våïi
nàng lỉåüng âiãûn biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cå khi nọ quay.

6
Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ : (vỗ stõ stato F
1
vaỡ rọto F
2
quay cuỡng
1
).

021
FFF
&&&
=+
hay
021
III
'
&&&
=+
Vỏỷy phổồng trỗnh cồ baớn cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ luùc rọto quay laỡ:

1111
ZIEU
&&&

+=

)jx
s
r
(IE
'
'
''
2
2
22
0 +=
&&

(13.21)
12
EE
'
&&
=

)I(II
'
201
&&&
+=
m
ZIE
01

&&
=

13.3.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ.
Dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh cồ baớn, ta thaỡnh lỏỷp sồ õọử thay thóỳ hỗnh T (hỗnh
13.3) cho maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi rọto quay giọỳng nhổ mba, ồớ õỏy dỏy quỏỳn
sồ cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn stato, dỏy quỏỳn thổù cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn rọto vaỡ phuỷ taới
mba laỡ õióỷn trồớ giaớ tổồớng r
2
(1-s)/s .
Tổỡ sồ õọử thay thóỳ coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato, doỡng õióỷn rọto, mọmen, cọng
suỏỳt cồ . vaỡ nhổợng tham sọỳ khaùc. Nhổ vỏỷy ta õaợ chuyóứn vióỷc tờnh toaùn mọỹt hóỷ
ióỷn - Cồ hay Cồ -ióỷn vóửỡ vióỷc tờnh toaùn maỷch õióỷn õồn giaớn.







Trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ, do coù khe hồớ khọng khờ lồùn nón tọửn taỷi doỡng
õióỷn tổỡ hoùa lồùn, khoaớng (20-50)%I
õm
. ióỷn khaùng taớn x
1
cuợng lồùn. Trong trổồỡng
hồỹp nhổ vỏỷy õióỷn khaùng tổỡ hoùa x
m
giổợ nguyóỷn vaỡ boớ qua õióỷn trồớ r
m

(r
m
= 0) coỡn
tọứn hao sừt ta gọỹp vaỡo tọứn hao cồ vaỡ tọứn hao phuỷ. Tổỡ õoù ta coù maỷch õióỷn thay thóỳ
hỗnh 13.4 do IEEE õóử xổồùng. ỏy laỡ maỷch õióỷn thay thóỳ õổồỹc sổớ duỷng nhióửu trong
tờnh toaùn vaỡ khaớo saùt maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ.
r
1
x
1
r
2
x
2
)I(
'
2
&

1
U
&

Hỗnh 13.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T cuớa MK
r
m
x
m
1
I

&

0
I
&
r
2
(1-s)/s


7
1
U
&

x
m
1
I
&

o
I
&
)I(
'
2
&

s

s1
r
'
2


r
2
x
2
x
1
r
1
Hỗnh 13.4 Maỷch õióỷn thay thóỳ MK do IEEE õóử xổồùng










Thổồỡng õóứ tờnh toaùn thuỏỷn lồỹi, ta bióỳn õọứi maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T vóử maỷch
õióỷn thay thóỳ hỗnh õồn giaớn hồn. Caùch bióỳn õọứi nhổ sau:
Tổỡ hỗnh (13.3) ta coù:

'

2
'
2
'
2
Z
E
I
&
&
=
vồùi Z
2s
= r
2
/s + jx
2
.
Vaỡ
m
1
0
Z
E
I
&
&
=
Vỏỷy doỡng õióỷn:
'

s
'
m
'
Z
E
Z
E
)I(II
2
21
201
&&
&&&

+

=+=

Mỷc khaùc:








++==
'

s
m
Z
Z
Z
Z
EUZIUE
2
11
111111
&&&&&


'
s
'
s
m
Z
Z
C
U
Z
Z
Z
Z
U
E
2
1

1
1
2
11
1
1
1 +
=
++
=
&
&&
&

Trong õoù : C
1
= 1+Z
1
/Z
m
.
Ta coù:
121
1
2
1
2
ZZC
U
Z

E
I
''
s
'
+
=

=
&
&&
&


121
1111
2
01
ZZC
U
Z
ZIU
III
'
s
m
'
+
+

==
&
&&&
&&&


121
11
1111
1
ZZC
U
Z
U
CI))Z/Z((I
'
s
m
m
+
+==+
&
&&
&
&&

Vỏỷy:
''
'
s

m
II
ZCZC
U
ZC
U
I
200
112
2
1
1
1
1
1
&&
&&
&
&
&
&
+=
+
+=
(4.22)
Trong õoù:
mmmm
ZZ
U
Z)Z/Z(

U
ZC
U
I
+
=
+
==
1
1
1
1
1
1
00
1
&&
&
&
&
goỹiỹ laỡ doỡng õióỷn khọng taới lyù
tổồớng, nghộa laỡ doỡng õióỷn khọng taới luùc s = 0, tổùc laỡ r
2
(1-s)/s = .

8
Vaỡ:
1
2
112

2
1
1
2
C
I
ZCZC
U
I
'
'
s
''
&
&
&&
&
&
=
+
=
laỡ doỡng õióỷn thổù cỏỳp cuớa maỷch õióỷn hỗnh . Tổỡ
caùc phổồng trỗnh trón ta thaỡnh lỏỷp õổồỹc maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh chờnh xaùc cuớa
maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ hỗnh 13.5a


'
2
2
1

ZC
&
Z
1
Z
1
Z
2
11
ZC
&

)II(
'
2
''
2
&&
=

1
U
&
Z
m
1
I
&
00
I

&
r
2
(1-s)/s
Z
1
)I(
''
2
&


1
U
&

Hỗnh 13.5 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh cuớa maùt õióỷn khọng õọửng bọỹ
Z
m
1
I
&

00
I
&

s
s1
rC

'
2
2
1

&





(a)
(b)





Thổỷc tóỳ laỡ
chố lồùn hồn 1 mọỹt ờt, goùc phổùc laỷi rỏỳt nhoớ nón coù thóứ coi = C
1
=
1 + x/x
m
vaỡ nhổ vỏỷy . Ta coù maỷch õióỷn õồn giaớn hồn nhổ hỗnh (13.4b).
1
C
&
1
C

&
'''
II
22
&&
=

13.3.3. Hóỷ sọỳ qui õọứi cuớa dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc.
Khi veợ maỷch õióỷn thay thóỳ hay õọử thở vectồ, caùc tham sọỳ bón rọto õóửu qui õọứi
vóử bón stato. Caùc hóỷ sọỳ qui õọứi tổỡ rọto sang stato cuớa MK:

22dq
11dq
e
Nk
N
k
k =
;
22dq2
11dq1
i
Nkm
N
k
m
k =
; k = k
e
k

i
ọỳi vồùi dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc, õỏy laỡ loaỷi dỏy quỏỳn õỷc bióỷt, ta coù:
m
2
= Z
2
; N
2
= 1/2 ; k
dq2
= 1.
Thóỳ vaỡo trón ta coù:

11dq
11dq
22dq
11dq
e
Nk2
2
1
.1
Nk
Nk
Nk
k ===
;

2
11dq1

22dq2
11dq1
i
Z
N
k
m2
Nkm
N
k
m
k ==
;

.)Nk(
Z
m4
kkk
2
11dq
2
1
ie
==


9
13.4. CẠC CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC,GIN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG V ÂÄƯ THË
VẸCTÅ MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Ta â biãút, mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí ba chãú âäü: âäüng cå, mạy phạt

v hm.
13.4.1. Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü âäüng cå âiãûn (0 < s < 1)
Cäng sút tạc dủng âäüng cå âiãûn nháûn tỉì lỉåïi âiãûn:
P
1
= m
1
U
1
I
1
cosϕ
1
.
Mäüt pháưn nh cäng sút ny b täøn hao âäưng trãn dáy qún stato p
Cu1
= m
1
r
1

v täøn hao sàõt thẹp trong li thẹp p
Fe
= m
1
r
m
, pháưn låïn cäng sút âỉa vo cn lải
chuøn thnh cäng sút âiãûn tỉì P
ât

truưn qua räto. Nhỉ váûy :
2
1
I
2
o
I
P
ât
= P
1
- (p
Cu1
+ p
Fe
) =
s
r
Im
'
2
2'
21
(13.23)
Vç trong räto cọ dng âiãûn nãn cọ täøn hao âäưng trãn dáy qún räto: p
Cu2
=
m
1
I’

2
2
r’
2
. Do âọ cäng sút cå ca âäüng cå âiãûn :
P
cå
= P
ât
- p
Cu2
=
s
r
Im
'
2
2'
21
-m
2
I’
2
2
r’
2
=
s
s1
rIm

'
2
2'
21
−
(13.24)
Cäng sút åí âáưu trủc ca âäüng cå âiãûn:
P
2
= P
cå
- (p
cå
+p
f
) (13.25)
+ täøn hao cå p
cå
(täøn hao ma sạt v quảt giọ)
+ täøn hao phủ p
f
(xẹt åí chỉång sau).

Hçnh 13.6 Gin âäư nàng lỉåüng mạy âiãûn khäng âäưng bäü
(a) (b) ca)

Täøng täøn hao ca âäüng cå âiãûn
khäng âäưng bäü :
Σp = p
Cu1
+ p
Fe
+ p
Cu2
+ p
cå
+ p
f


10
Hióỷu suỏỳt cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ :

11
2
P
p

1
P
P

== (13.26)
Giaớn õọử nng lổồỹng cuớa õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6a. Vaỡ cuợng
giọỳng nhổ mba, õọử thở vectồ cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ coù thóứ veợ theo caùc
phổồng trỗnh cồ baớn (13.21) nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 13.7a.
Sổỷ phỏn phọỳi cọng suỏỳt phaớn khaùng trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ coù thóứ thỏỳy
roợ tổỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T ồớ hỗnh 13.3.
Cọng suỏỳt phaớn khaùng õọỹng cồ õióỷn nhỏỷn tổỡ lổồùi õióỷn :
Q
1
= m
1
U
1
I
1
sin (13.27)
Mọỹt phỏửn cọng suỏỳt phaớn khaùng naỡy õổồỹc duỡng õóứ sinh ra tổỡ trổồỡng taớn trong
maỷch stato vaỡ tổỡ trổồỡng taớn rọto :
q
1
= m
1
I
2
1
x

1
; q
2
= m
1
I
2
2
x
2
(13.28)
Phỏửn lồùn cọng suỏỳt phaớn khaùng coỡn laỷi duỡng õóứ sinh ra tổỡ trổồỡng khe hồớ :
Q
m
= m
1
I
2
0
x
m
(13.29)
Vỏỷy : Q
1
= q
1
+ q
2
+ Q
m

= m
1
U
1
I
1
sin
1
(13.30)
Do maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ coù khe hồớ khọng khờ lồùn hồn trong mba, nón
doỡng õióỷn tổỡ hoaù trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ lồùn hồn doỡng õióỷn tổỡ hoaù trong
mba, thổồỡng I
0
= 20-25%I
õm
. Vaỡ do Q
m
vaỡ I
0
tổồng õọỳi lồùn nón hóỷ sọỳ cọng suỏỳt
cos cuớa maùy thỏỳp, thổồỡng cos
õm
= 0,7- 0,95 vaỡ khi khọng taới cos
0
= 0,1- 0,15,
rỏỳt thỏỳp.
13.4.2. Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt (-<s<0)
Khi maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt, s < 0 thỗ cọng suỏỳt
cồ cuớa maùy laỡ P
cồ

=
s
s1
rIm
'
2
2'
21

< 0, nghộa laỡ maùy nhỏỷn cọng suỏỳt vaỡo. Ngoaỡi ra,
ta coù :
tg
2
=
'
'
'
'
r
sx
s/r
x
2
2
2
2
=
< 0.
Vỏỷy sổỷ lóỷch pha giổợa E
1

vaỡ I
2
laỡ nũm trong khoaớng 90
0
<
2
< 180
0
.
Tổỡ õọử thở vectồ hỗnh 6.7b, ta thỏỳy :
1
> 90
0

nón :
+ Cọng suỏỳt õióỷn taùc duỷng laỡ:
P
1
= m
1
U
1
I
1
cos
1
.< 0 : maùy phaùt cọng suỏỳt taùc duỷng vaỡo lổồùi.
+ Cọng suỏỳt phaớn khaùng:
Q
m

= m
1
U
1
I
1
sin
1
> 0, maùy nhỏỷn cọng suỏỳt phaớn khaùng tổỡ lổồùi nhổ
õọỹng cồ õióỷn.
Giaớn õọử nng lổồỹng cuớa maùy phaùt õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6b.

11
















1

E
&
1
E
&
−
1
U
&
11
Ir
&
φ
&
0
I
&
1
I
&
'
2
I
&
'
2
I
&
−
11

Ij
x
&
ϕ
1
Ψ
2
1
E
&

1
E
&
−

1
U
&

11
Ir
&
0
I
&

1
I
&

'
2
I
&

'
2
I
&
−

11
Ijx
&

Ψ
2

ϕ
1

Hçnh 13.7 Âäư thë vectå ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü
1
E
&

1
E
&

−
1
U
&

11
I
r
&

φ
&
0
I
&
1
I
&

'
I
2
&
'
I
2
&
−
11
Ij

x
&

Ψ
2

ϕ
1

90
o
φ
&

(a) (b)
(c)

13.4.3. Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü hm (1< s < + ∞ )
Khi s > 1 thç cäng sút cå ca mạy P
cå
=
s
s
rIm
''
−
1
2
2
21

< 0, nãn Mạy nháûn
cäng sút cå tỉì ngoi vo. Cäng sút âiãûn tỉì ca mạy P
ât
=
s
r
Im
'
'
2
2
21
> 0, nãn mạy
nháûn cäng sút âiãûn tỉì lỉåïi. Táút c cäng sút cå v âiãûn láúy åí ngoi vo âãưu biãún
thnh täøn hao âäưng trãn mảch räto :
P
ât
+ (-P
ât
) =
s
r
Im
'
'
2
2
21
-
s

s
rIm
''
−
1
2
2
21
= = p
Cu2

'
2
2'
21
rIm
Vç táút c nàng lỉåüng láúy vo âãưu tiãu thủ trãn mạy nãn khi U
1
= U
1âm
chè cho
phẹp mạy lm viãûc trong thåìi gian ngàõn.
Gin âäư nàng lỉåüng v âäư thë vectå ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí
chãú âäü hm nhỉ åí hçnh 13.6c v hçnh 13.7c.
13.5. MÄMEN ÂIÃÛN TỈÌ CA MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Vç mạy âiãûn khäng âäưng bäü thỉåìng âỉåüc dng lm âäüng cå âiãûn, nãn khi phán
têch s láúy âäüng cå âiãûn lm vê dủ. Cng giäúng nhỉ cạc mạy âiãûn khạc, âäüng cå
âiãûn khäng âäưng lục lm viãûc phi kàõc phủc mämen ti bao gäưm mämen khäng ti
M
0

v mämen ca phủ ti M. Vç váûy phỉång trçnh cán bàòng mämen ca âäüng cå
âiãûn khäng âäưng bäü lục lm viãûc äøn âënh l :
M = M
0
+ M
2
(13.31)

12
Trong õoù:
M : Mọmen õióỷn tổỡ cuớa õọỹng cồ õióỷn.
Vồùi:

+
=
fồc
p
p
M
0
vaỡ

=
2
2
P
M

Trong õoù :
60

2
n

=
laỡ tọỳc õọỹ goùc cuớa rọto;
n laỡ tọỳc õọỹ quay cuớa rọto.
Ta vióỳt laỷi cọng thổùc (13.31) :

=

+
+
=
ồcfồc
PP
p
p
M
2
(13.32)
Ta cuợng coù:
1

=
dt
P
M
(13.33)
Vỏỷy:
1

=

tõồc
PP


tõtõtõồc
P)s(P
n
n
PP ==


= 1
11
(13.34)
Tọứn hao õọửng trón rọto bũng :
p
Cu2
= P
õt
- P
cồ
= sP
õt
(13.35)
ta coù: P
õt
= m

2
E
2
I
2
cos
2
.
Nón: P
cồ
= m
2
(1-s)E
2
I
2
cos
2
. (13.36)
Ta õaợ coù: E
2
=
2
f
1
N
2
k
dq2

m
f
1
= pn
1
/60.

= (1-s)
1
= (1-s)2n
1
/60.
Thóỳ vaỡo trón ta tỗm õổồỹc mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ :

2
1
=

=
co
P
M
m
2
pN
2
k
dq2

m

I
2
cos
2
. (13.37)
Thổồỡng ta lồỹi duỷng maỷch õióỷn thay thóỳ õóứ tờnh mọmen õióỷn tổỡ theo s.
Tổỡ sồ õọử thay thóỳ hỗnh
(hỗnh 13.4a), ta coù:

2
211
2
211
1
212
)xCx()s/rCr(
U
ICI
'''
'''
+++
==

vaỡ P
cồ
=
s
s
rIm
''

1
2
2
21

= (1-s)
1
maỡ
1
= 2n
1
/60 = 2(60f
1
/p)/60 =
1
/p
Mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ :

13
2
211
2
211
2
2
1
1
1
)xCx()s/rCr(
s/rUm

P
M
''
'
ồc
+++
ì

=

=
(13.38)
Nhỏỷn xeùt:
+ Mọmen M tố lóỷ U
2
1
.
+ Mọmen M tố lóỷ nghởch (x
1
+ c
1
x
2
)
2
khi tỏửn sọỳ cho trổồùc.
+ M = f(s).
Veợ quan hóỷ M = f(s).
13.5.1. Tỗm mọmen cổỷc õaỷi M
max

óứ veợ quan hóỷ M = f(s), ta tỗm mọmen cổỷc õaỷi bũng caùch giaớ thióỳt nhổ sau :
Giaớ thióỳt caùc tham sọỳ khaùc laỡ khọng õọứi.
ỷt y = 1/s.
Vióỳt laỷi bióứu thổùc mọmen õióỷn tổỡ: (13.38) thaỡnh :

2
DyCyB
A
y
M
++
=

trong õoù:

2
2
11
'
rUm
A =

'
211
rrC2=C
B = D =
2
211
2

1
)xCx(r
'
++
2'
2
2
1
rC
Lỏỳy õaỷo haỡm vaỡ tỗm s
m
ổùng vồùi mọmen cổỷc õaỷi M
max
.

0
-
22
2
=
++
=
=
)DyCyB(
)DyB(A
dy
dM
m
yy
m

D/By
m
=
2
211
2
1
21
)xCx(r
rC
B/Ds
'
'
m
++
==
(13.40)
2
211
2
11
2
11
11
2
1
)xCx(rr
Um

C
M
'
max
+++
ì=
(13.41)
Thổồỡng r
1
<< x
1
+ C
1
x
2
, nón xem r
1
= 0, ta coù:
'
'
m
xCx
rC
s
211
21
+
=
(13.42)
'

max
xCx
Um
C
M
211
2
11
11
2
1
+
ì=
(13.43)
Ta nhỏỷn xeùt vóử M
max
:
+ M
max
tố lóỷ vồùi
2
1
U
+ M
max
khọng phuỷ thuọỹc r
2

+ M
max

ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt lồùn hồn mọỹt ờt so vồùi M
max
ồớ chóỳ õọỹ õọỹng cồ.

14
+ r
2
caỡng lồùn thỗ s
m
caỡng lồùn.
+ r
2
tng thỗ M
max
khọng õọứi maỡ dởch sang phaới.

M.Faù
t
.cồ
Ha
ợ
m
(-M
max
)
M
max
s
s
m

-s
m
-1
1
Hỗnh 13.8 Quan hóỷ M = f(s)

M
k
M













13.5.2. Mọmen khồới õọỹng :
ióứm s = 1 (n = 0) ổùng vồùi chóỳ õọỹ khồới õọỹng (hỗnh 13.8) cuớa õọỹng cồ:

2
211
2
211
2

2
11
1

1
)xCx()rCr(
rUm
M
''
'
k
+++
ì=
(13.44)
Ta nhỏỷn xeùt vóử mọmen khồới õọỹng M
k
:
+ M
k
tố lóỷ vồùi
2
1
U
+ M
k
tố lóỷ vồùi nghởch vồùi Z
2
= (r
1
+ C

1
r
2
)
2
+ (x
1
+ C
1
x
2
)
2
. Nóỳu C
1
= 1 thỗ Z
= Z
n
coỡn (r
1
+ C
1
r
2
) << (x
1
+ C
1
x
2

) thỗ M
k
tố lóỷ vồùi nghởch õióỷn khaùng (x
1
+ C
1
x
2
)
2
.
+ Tỗm M
k
= M
max
thỗ hóỷ sọỳ trổồỹc s
m
= 1, ta coù:
1
211
21
=
+
=
'
'
m
xCx
rC
s

''
x
C
x
r
2
1
1
2
+=
(13.45)
ỏy laỡ õióỷn trồớ cuớa maỷch rọto õóứ M
k
= M
max
.
13.5.3. ỷc tờnh cồ cuớa õọỹng cồ õióỷn
ỷc tờnh cồ cuớa õọỹng cồ õióỷn laỡ quan hóỷ: M
2
= f(n) hoỷc n = f(M
2
). Maỡ ta coù
M = M
0
+ M
2
, vỏỷy ồớ õỏy ta xem M
0
= 0 hoỷc chuyóứn M

0
vóử mọmen caớn tộnh, nón
xem rũng M
2
= M = f(n). Tổỡ hỗnh 13.9, ta coù :
+ oaỷn oa (0 < s < s
m
) ọỹng cồ laỡm vióỷc ọứn õởnh. ỷc tờnh cồ cổùng.
+ oaỷn oa ( s
m
< s < 1) ọỹng cồ laỡm vióỷc khọng ọứn õởnh.

15
13.5.4. Tçm biãøu thỉïc Klox (Âäüng cå)
Láûp tè säú M/M
max
:

[
]
[]
2
211
2
211
2
211
2
1121
2

)xCx()rCr(s
)xCx(rrrC
M
M
''
''
max
+++
+++
=
. (13.46)
Ta cọ:
m
'
'
s
rC
)xCx(r
21
2
211
2
1
=++
.
Thãú vo ta âỉåüc:

m
m
m

m
max
as
s
s
s
s
as
M
M
++
+
=
2
(13.47)
Våïi
'
rC
r
a
21
1
2
=
v trong mạy âiãûn khäng âäưng bäü thỉåìng âiãûn tråí r
1
= r’
2
v s
m

=
0,1
÷0,2, nãn: as
m
<< säú hảng trỉåïc nọ, nãn:

s
s
s
s
M
M
m
m
max
+
=
2
(13.48)
Âọ l biãøu thỉïc Kläx.
Hçnh 13.9 Âàûc tênh cå âcå M = f(s)

M
max
M
b
n
s
0
1

c
r’
2
r’
2
r’
2
< <
s
m
13.5.5. Nàng lỉûc quạ ti
mâ
max
m
M
M
k =
(=1,7÷3).

13.5.6. Bäüi säú mämen khåíi âäüng
mâ
k
k
M
M
k =

13.5.7. Bäüi säú dng âiãûn khåíi âäüng
mâ
k

I
I
I
k =
.
13.6. THÊ NGHIÃÛM XẠC ÂËNH THÄNG SÄÚ MẢCH ÂIÃÛN THAY THÃÚ
Mä hçnh mảch âiãûn ca âäüng cå khäng âäưng bäü tỉång tỉû nhỉ mba, cạc thäng
säú cng âỉåüc xạc âënh bàòng thê nghiãûm khäng ti (âáưu trủc âäüng cå khäng näúi våïi
ti) v ngàõn mảch (giỉỵ räto âỉïng n) giäúng nhỉ trong mba.
13.6.1. Thê nghiãûm khäng ti
Thê nghiãûm khäng ti l dáy qún stato ÂK näúi vo lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp v
táưn säú âënh mỉïc, cn âáưu trủc âäüng cå khäng näúi våïi ti. Så âäư näúi dáy thê nghiãûm
âäüng cå khäng âäưng bäü âỉåüc trçnh by trãn hçnh 13.10. Khi näúi ngưn âiãûn cọ âiãûn

16
ạp âënh mỉïc vo dáy qún stato, lục âọ ta âo âỉåüc cạc âải lỉåüng nhåì cạc dủng củ
âo nhỉ sau :
Cäng sút khäng ti P
o
(3-pha, täøng cäng sút trãn hai Watt kãú)
Dng âiãûn khäng ti I
o
(tênh trung bçnh tỉì 3 ampe kãú)
Âiãûn ạp khäng ti U
o
(tênh trung bçnh tỉì 3 vän kãú).

ÂK
V
V

A
A
A
V
W
W
*
*
*
*
K
Ngưn
AC
ba pha
Hçnh 13.10 Så âäư thê nghiãûm ÂK ba pha






Cäng sút khäng ti P
o
(täøn hao khäng ti) l cạc täøn tháút khi cäng sút trãn
âáưu trủc l zẹro, bao gäưm : täøn hao âäưng stato, täøn hao sàõt v täøn hao quay (täøn
hao quảt gêo, ma sạt v täøn hao phủ).
Täøn hao sàõt trong li thẹp chè xy ra åí stato, cn trong räto khäng âạng kãø,
do hãû säú trỉåüt ráút tháúp (s
o
=0,001), nãn táưn säú dng âiãûn trong dáy qún räto tháúp,

khong 0,05Hz.
Trë säú dng âiãûn khäng ti ÂK khong 20 - 40% dng âiãûn âënh mỉïc vç cọ
khe håí khäng khê. Täøn tháút âäưng stato khi khäng ti cáưn âỉåüc tênh toạn, bàòng cạch
âo âiãûn tråí mäüt chiãưu v hiãûu chènh theo dng âiãûn xoay chiãưu (50Hz). Cäng sút
cå P
cå
tỉång ỉïng våïi âiãûn tråí gi tỉåíng cọ âäü trỉåüc s
o
ráút tháúp. Vç váûy r’
2
/s
o
+ jx’
2

>> Z
m
= r
m
+ jx
m
nãn r’
2
/s
o
+ jx’
2
cọ thãø b qua. Tỉì mảch âiãûn thay thãú hçnh 13.3
khi khäng ti âỉåüc trçnh by trãn hçnh 13.11a.

Hçnh 13.11 Mảch âiãûn thay thãú ÂK khäng ti

r
x
1
U
&
r
o
x
o
0
I
&
(b)
1
U
&
r
m
x
m
0
I
&

(c)
1 1

1
U
&

r
0
I
&

m
x
m
(a)

17
Phọỳi hồỹp hai nhaùnh nọỳi tióỳp Z
1
vaỡ Z
m
ta õổồỹc maỷch õióỷn hỗnh 13.11b. Trong õoù Z
o

= Z
1
+ Z
m
= r

o
+ jx
o
,
,
vồùi r
o
= r
1
+ r
m
vaỡ x
o
= x
1
+ x
m
. õỏy ta phaới hióứu r
o
õỷc
trổng cho tọứn hao khọng taới gọửm tọứn hao sừt, quaỷt gioù, ma saùt vaỡ tọứn hao phuỷ.
Tổỡ caùc thọng sọỳ thờ nghióỷm vaỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.11b, ta coù :

2
o
o
m1o
I
1
ì

3
P
=r+r=r
(13.49)

o
o
o
I
1
3
U
z
ì=
(13.50)

2
o
2
om1o
rzxxx =+= (13.51)
Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt khọng taới :
cos

o
= P
o
/(U
o
I

o
) (13.52)
ióỷn khaùng taớn stato x
1
tỗm õổồỹc tổỡ thờ ngừn maỷch. Ta coù thóứ taùch tọứn hao
quay tổỡ tọứn hao khọng taới bũng caùch trổỡ tọứn hao õọửng trón dỏy quỏỳn stato khi
khọng taới :
p
q
= P
o
- 3.r
1
I
o
2
. (13.53)
Do tọứng trồớ dỏy quỏỳn stato Z
1
= r
1
+ jx
1
<< Z
m
= r
m
+ jx
m
, nón coù thóứ boớ qua

Z
1
. Maỷch õióỷn thay thóỳ gỏửn õuùng õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ khi khọng taới trỗnh baỡy
trón hỗnh 13.11c. Maỷch õióỷn tổồng õổồng naỡy duỡng õóứ tờnh tọứng trồớ nhaùnh tổỡ hoaù
rỏỳt õồn giaớn, giọỳng nhổ trong mba.
13.6.2. Thờ nghióỷm ngừn maỷch
Thờ nghióỷm naỡy õổồỹc duỡng õóứ xaùc õởnh caùc thọng sọỳ nọỳi tióỳp trong mọ hỗnh
maỷch õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ. Sồ õọử nọỳi dỏy thờ nghióỷm giọỳng nhổ khi khọng taới
(hỗnh 13.10), nhổng giổợ rọto õổùng yón, luùc naỡy hóỷ sọỳ trổồỹt s = 1. Giaớm õióỷn aùp õỷt
vaỡo dỏy quỏỳn stato, sao cho doỡng õióỷn chaỷy trong dỏy quỏỳn stato bũng doỡng õióỷn
õởnh mổùc. Luùc õoù ta õo õổồỹc caùc õaỷi lổồỹng nhồỡ caùc duỷng cuỷ õo nhổ sau :
Cọng suỏỳt ngừn maỷch P
n
(3-pha, tọứng cọng suỏỳt trón hai oaùt kóỳ)
Doỡng õióỷn ngừn maỷch I
n
(tờnh trung bỗnh tổỡ 3 ampe kóỳ)
ióỷn aùp ngừn maỷch U
n
(tờnh trung bỗnh tổỡ 3 vọn kóỳ).
Trong thờ nghióỷm naỡy, boớ qua tọứn hao sừt r
m
= 0, nhổng khọng thóứ boớ qua õióỷn
khaùng tổỡ hoaù X
m
vỗ noù nhoớ hồn nhióửu so vồùi mba. Tổỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.4,
khi thờ nghióỷm ngừn maỷch õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh 13.12a (chờnh laỡ maỷch õióỷn
thay thóỳ IEEE khi s = 1). Phọỳi hồỹp hai nhaùnh song song thaỡnh hỗnh 13.12b. Nóỳu boớ
qua nhaùnh tổỡ hoaù song song cuớa maỷch õióỷn trỗnh baỡy trón hỗnh 13.16a thỗ giọỳng
nhổ thờ nghióỷm ngừn maỷch mba, vióỷc tờnh toaùn seợ õồn giaớn hồn vỗ x

2
vaỡ r
2
tổồng

18
ổùng bũng x
2
vaỡ r
2
. Tổỡ caùc thọng sọỳ thờ nghióỷm vaỡ mọ hỗnh maỷch hỗnh 13.12b, ta
tờnh õổồỹc :

2
n
n
21t
I
1
ì
3
P
=r+r=r
''
õ
(13.54)

n
n
t

I
1
ì
3
U
=z
õ
(13.55)

2
t
2
t21t
r-z=x+x=x
õõ
''
õ
(13.56)
Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt khọng taới :
cos

n
= P
n
/(U
n
I
n
) (13.57)
Trong trổồỡng hồỹp gỏửn õuùng coù thóứ cho rũng õióỷn khaùng taớn stato vaỡ õióỷn

khaùng taớn rọto bũng nhau vaỡ bũng nổớa x
tõ
(x
tõ
x
n
:
x
1
= x
2
= x
tõ
/2 (13.58)
Tổỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.16a vaỡ b, ta coù :

)(
)(
''
''
''''
m22
m22
22
x+xj+r
jxjx+r
=jx+r
(13.59)
Phỏửn thổỷc cuớa bióứu thổùc trón laỡ :

2
m2
2
2
2
m2
2
x+x+r
xr
=r
)()(
''
'
''
(13.60)
Do r
2
<< (x
2
+ x
m
), nón boớ qua r
2
:
2
m2
2
m2
2
x+x

xr
=r
)(
'
'
''
(13.61)
Ta coù r
2
= r
tõ
- r
1
, nón : r
2
= ( r
tõ
- r
1
)
2
m
2
m2
x
x+x
)(
'
. (13.62)
Khi x

m
>> x
2
, ta coù : x
tõ
= x
1
+ x
2
. (13.63)

(b)

r
1
x
1
r
2
x
2
1
U
&
1
I
&
r
1
x

1
r
2
x
2
)I(
'
2
&

1
U
&

x
m
1
I
&

0
I
&

(a)

Hỗnh 13.12 Maỷch õióỷn thay thóỳ K ngừn maỷch


19
13.7 MÄMEN PHỦ CA MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Mämen phủ mạy âiãûn khäng âäưng bäü l mämen sinh ra do tỉì trỉåìng sọng báûc
cao quay våïi nhỉỵng täúc âäü khạc nhau. Nhỉỵng mämen phủ náưy ráút úu so våïi sọng
cå bn, nhỉng åí täúc âäü tháúp nọ sinh ra mämen hm tỉång âäúi låïn lm nh hỉåíng
âãún sỉû lm viãûc ca mạy âiãûn, nháút l trong quạ trçnh måí mạy âäüng cå khäng âäưng
bäü.
13.7.1. Cạc loải mämen phủ
1. Mämen phủ khäng âäưng bäü:
D täúc däü quay ca räto nhỉ thãú no, stâ sọng cå bn ca stato v räto âãưu
quay cng täú âäü n
1
, do âọ sinh ra mämen âiãûn tỉì nhỉ â phán têch trãn. Khại niãûm
ny cng âụng cho cạc sọng âiãưu ha.
Cạc sọng âiãưu ha âãưu sinh ra mämen, nhỉng sọng báûc 5 quay ngỉåüc v sọng
báûc 7 quay thûn cọ biãn âäü tỉång âäúi låïn v mämen phủ sinh ra cng nh hỉåíng
nhiãưu âãún mämen ca mạy âiãûn. Tháût váûy:
+ Sọng báûc 7 quay thûn: (
ν = 6K + 1).
• Täúc âäü âäưng bäü: n
7
=
7
n
1

• Váûy täúc âäü: 0 < n <
7
n
1
: mạy åí chãú âäü âäüng cå; cn n >
7
n
1
: mạy åí chãú âäü
mạy phạt.
+ Sọng báûc 5 quay ngỉåüc :
-n/
n
1
M

M

1
0
5 7
M
min
H.13.13 Âàûc tênh M = f(n) khi cọ sọng báûc 5, 7
(
ν = 6K - 1).
Täúc âäü âäưng bäü:
5
1
5

n
n −=
, nãn
täúc âäü âäưng bäü ca nọ åí trong
khu vỉûc s >1, (trảng thại hm).
Vç tỉì trỉåìng sọng báûc 5 quay
ngỉåüc nãn täúc âäü trong khong :
- n
1
/5 < n < n
1
mämen ám v n <
- n
1
/5 mämen dỉång.
2. Mämen phủ âäưng bäü:
Mämen phủ âäưng bäü sinh ra do sọng âiãưu ha báûc cao no âọ ca tỉì trỉåìng
stato tạc dủng våïi mäüt sọng âiãưu ha báûc cao cọ cng säú âäi cỉûc ca tỉì trỉåìng
räto. Mämen phủ náưy ch úu do stâ sọng âiãưu ha ràng ca stato va räto sinh ra.
Do âọ sỉû phäúi håüp ràng rnh giỉỵa stato v räto liãn quan âãún viãûc sinh ra mämen
náưy.
Chụ : Z
1
= Z
2
v Z
1
- Z
2
= ± 2p sinh ra mämen phủ âäưng bäü.

20
3. Mämen dng xoạy v Mämen tỉì trãù:
+ Mämen dng xoạy M
x
sinh ra do sỉû tỉång tạc ca dng âiãûn xoạy cm ỉïng
trong mảch dáùn tỉì räto v tỉì trỉåìng chênh.
+ Mämen tỉì trãù M
T
sinh ra do hiãûn tỉåüng trãù ca thẹp lm mảch dáùn tỉì räto
lm cháûm trãù sỉû tỉì họa lải räto âäúi våïi tỉì trỉåìng dëch chuøn tỉång âäúi so våïi räto
13.7.2. Phỉång phạp trỉì khỉí momen phủ
Mämen phủ l do stâ sọng âiãưu ha báûc cao sinh ra, trong âọ cọ c stâ sọng
âiãưu ha ràng. Vç váûy mún trỉì khỉí mämen phủ thç phi lm úu stâ sọng âiãưu ha
âọ âi.
+ Dng dáy qún bỉåïc ngàõn.
+ Phäúi håüp rnh thêch âạng.
+ Thỉûc hiãûn rnh nghiãng.

13.8. CẠC ÂỈÅÌNG ÂÀÛC TÊNH CA MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ.
13.8.1. Âàûc tênh täúc âäü n = f(P
2
).
Theo cäng thỉïc hãû säú trỉåüt, ta cọ:
n = n
1
(1-s)
trong âọ : s = p
Cu2
/P

ât
. Khi khäng ti p
Cu2
<< P
ât
nãn s ≈ 0 âäüng cå âiãûn quay gáưn
täúc âäü âäưng bäü n
≈ n
1
Khi tàng ti thç täøn hao âäưng cng tàng lãn n gim mäüt êt,
nãn âỉåìng âàûc tênh täúc âäü l âỉåìng däúc xúng.
13.8.2. Âàûc tênh momen M = f(P
2
)
Ta cọ M = f(s) thay âäøi ráút nhiãưu.
Nhỉng trong phảm vi 0 < s < s
m
thç
âỉåìng M = f(s) gáìn giäúng âỉåìng
thàóng, nãn M
2
= f(P
2
) âỉåìng thàóng qua
gäúc toả âäü.
13.8.3. Âàûc tênh hiãûu sút η =
f(P
2
).
Ta cọ hiãûu sút ca mạy âiãûn

khäng âäưng bäü :

%
pP
P
100
2
2
∑
+
=η

1
.6
.4
.2
0
.8
.5
1
s
n
η

cosϕ
M
2
M

H.13.14 Âàûc tênh lm viãûc ca MK

∑p täøng täøn hao, nhỉng åí âáy chè cọ
täøn hao âäưng thay âäøi theo phủ ti cn cạc täøn hao khạc l khäng âäøi.

21
13.8.4. ỷc tờnh hóỷ sọỳ cọng suỏỳt cos = f(P
2
).
Vỗ MK luọn luọn nhỏỷn cọng suỏỳt phaớn khaùng tổỡ lổồùi. Luùc khọng taới cos rỏỳt
thỏỳp thổồỡng < 0,2. Khi coù taới doỡng õióỷn I
2
tng lón nón cos cuợng tng.
13.9. MAẽY IN KHNG ệNG Bĩ LAèM VIC TRONG IệU KIN
KHNG ậNH MặẽC.
13.9.1. ióỷn aùp khọng õởnh mổùc.
Giaớ thióỳt U
1
< U
õm
: thổồỡng gỷp nhỏỳt, nhổ taới cuọỳi nguọửn, luùc nỏửy M giaớm vỗ M
U
2
. Vaỡ ta coù M = CI
2
cos
2
, nóỳu M
c
khọng õọứi thỗ I
2
seợ tng lón tố lóỷ vồùi sổỷ

giaớm
, laỡm maùy noùng lón, vỗ U E nón U giaớm thỗ giaớm.
Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt cos
coù xu hổồùng tng vỗ I
0
giaớm khi U giaớm.
Vóử mỷt tọứn hao, õióỷn aùp giaớm coù aớnh hổồớng nhổ sau :
tọứn hao p
Fe
giaớm U
2


tọứn hao p
Cu2
tng I
2
2

tọứn hao p
Cu1
phuỷ thuọỹc vaỡo I
0
vaỡ I
2
vỗ I
0
giaớm coỡn I
2
tng.

Nóỳu taới < 40%, tọứn hao coù giaớm nón hióỷu suỏỳt
tng.
Nhổng taới > 50%, tọứn hao tng nón hióỷu suỏỳt
giaớm.








P
2
/P
õm
0




13.9.2. Tỏửn sọỳ khọng õởng mổùc.
Thổồỡng thỗ tỏửn sọỳ f khọng õọứi hay thay õọứi 5%f
õm
xem nhổ khọng õọứi.
Giaớ thióỳt : f < f
õm
maỡ U E f cho rũng U= C
t
1/ f .

Vỏỷy khi tỏửn sọỳ f giaớm thỗ:
+
tng thỗ I
0
tng laỡm p
Fe
tng vaỡ cos
1
giaớm.
+ tọỳc õọỹ n cuợng giaớm.
+ Nóỳu M
C
= C
t
thi I
2
giaớm vaỡ s giaớm vỗ sP
õt
= p
Cu2
= m
2
I
2
2
r
2
.
20

80

60

40

100



.2

.4

.6

.8


Y
1
P
2
/P
õm
0
20
80
60
40

100

.2

.4

.6

.8

1




Y

P
2
/
P
õm
0
20
80
60
40
100

.2

.4

.6

.8

1
cos
Y


Hỗnh 13.15 ỷc tờnh cuớa K khi õọứi nọỳi tổỡ san
g
Y


22
13.9.3. ióỷn aùp õỷt vaỡo khọng õọỳi xổùng
Phỏn tờch õióỷn aùp khọng õọỳi xổùng thaỡnh caùc thaỡnh phỏửn thuỏỷn, thổù tổỷ ngổồỹc,
thổù tổỷ khọng vaỡ trung tờnh khọng nọỳi õỏỳt nhổ thổồỡng gỷp trong caùc õọỹng cồ khọng
õọửng bọỹ.
Hóỷ thọỳng õióỷn aùp thổù tổỷ ngổồỹc sinh ra tổỡ trổồỡng quay nghởch coù hóỷ sọỳ trổồỹt cuớa
rọto õọỳi vồùitổỡ trổồỡng quay nỏửy laỡ (2-s) > 1 vaỡ mọmen do noù sinh ra laỡm giaớm
mọmen coù ờch, õọửng thồỡi gỏy nón tọứn hao phuỷ.

] R R ^