Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha

Đồ

án:

TRUYỀN

ĐỘNG

ĐIỆN GVHD:

Nguyễn

Thị

Thảo
Trang

1 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:

Bùi

Văn

Dưỡng-Lớp

05TĐH2

LỜI NÓI ĐẦU
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:
Bùi

Văn

Dưỡng

Trang

2 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:

Bùi

Văn

Dưỡng-Lớp

05TĐH2
Đồ

án:

TRUYỀN

ĐỘNG

ĐIỆN GVHD:

Nguyễn

Thị

Thảo

STT Nội

dung Trang
Lời

nói

đầu 1
Mục

lục 2
Chương

1 Động

cơ

xoay

chiều

không

đồng

bộ

ba

pha 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
Chương

2 Điều

chỉnh

tốc

độ

động

cơ

không

đồng

bộ 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
Chương

3 Nội

dung

tính

toán 33
3.1 Vẽ

đặc

tính

cơ

tự

nhiên 33
3.2 Vẽ

đặc

tính

cơ

nhân

tạo 36
Chương

4 Sơ

đồ

nguyên

lý

hệ

thống

truyền

động 38
4.1 Mạch

lực 38

4.2 Mạch

điều

khiển 38
4.3 Sơ

đồ

nguyên

lý

hệ

thống 41
Chương

5 Tính

chọn

van

động

lực 43
5.1 Điện

áp

ngược

trên

các

van 44
5.2 Dòng

điện

làm

việc

trên

các

van 44
Lời

cảm

ơn 46
Tài

liệu

tham

khảo 47

Trang

3 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:

Bùi

Văn

Dưỡng-Lớp

05TĐH2
Đồ

án:

TRUYỀN

ĐỘNG

ĐIỆN GVHD:

Nguyễn

Thị

Thảo

Chương

1
ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1.1.Giới

thiệu

chung
1.1.1.Khái

niệm

máy

điện

không

đồng

bộ
- 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.
- 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.
- 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

.
1.1.2.

Cấu

tạo

và

nguyên

lý

làm

việc

của

động

cơ

điện

không

đồng

bộ

ba

pha
a)

Cấu

tạo:
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.
-

Stato

(phần

tĩnh):

Trang

4 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:

Bùi

Văn

Dưỡng-Lớp

05TĐH2
Đồ

án:

TRUYỀN

ĐỘNG

ĐIỆN GVHD:

Nguyễn

Thị

Thảo

+

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
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.

Trang

5 h t tp://www . e book.edu.vn SVTH:

Bùi

Văn

Dưỡng-Lớp

05TĐH2
Đồ

án:

TRUYỀN

ĐỘNG

ĐIỆN GVHD:

Nguyễn

Thị

Thảo

Dây quân
´
Stato dâu
´
Y
Chôi? Than
Vanh truo?t
Hì nh 1 .

Sơ

đồ

nối

dây

máy

điện

không

đồng

bộ

ba

pha

rôto

dây

quấn
b)

Nguyên

lý

hoạt

động

của

động

cơ

điện

không

đồng

bộ

ba

pha
Khi

ta

cho

dòng

điện

3

pha

tần

số

f

vào

3

dây

quấn

stato

sẽ

tạo

ra

từ

trường

quay

p
60

f
đôi

cực,

quay

với

tốc

độ

n

1

=
.

Từ

trường

quay

cắt

các

thanh

dẫn

của

dây

quấn

rôto,
p
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.
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=

n
2

=

n
1

−

n
(1.2)
n
1
n
1
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)=
60

f
p
(1

−

s)
(v/f) (1.3)
N
n
S
H ì n h 2 .

Sơ

đồ

nguyên

lý

làm

việc

của

ĐC

KĐB

XC

ba

pha
1.1.3.

Đặc

điểm

và

ứng

dụng

của

động

cơ

không

đồng

bộ

xoay

chiều

3

pha
a)

Đặc

điểm:
-

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.
R
b)

Ứng

dụng:
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.
1.2.Đặc

tính

cơ

của

động

cơ

điện

không

đồng

bộ
1.2.1.

Sơ

đồ

thay

thế

một

pha

của

động

cơ

không

đồng

bộ

ba

pha
I
1
R
1
X

1
U
1

p
I

2
R
µ
X

2

I

µ
'
2
X

µ
s
Hì nh 3

Sơ

đồ

thay

thế

một

pha

của

động

cơ

không

đồng

bộ

ba

pha
2 2
Trong

đó:
o

R

µ

,

X

µ

,

I

µ

lần

lượt

là

điện

trở,

điện

kháng

và

dòng

điện

của

mạch

từ

hóa
o
R
1

,
X

1

, I
2
lần

lượt

là

điện

trở,

điện

kháng

và

dòng

điện

mạch

Stator.
o
U
1P

:

Điện

áp

pha

đặt

vào

Stator.
o

X

,

R

'

/s

lần

lượt

là

điện

trở,

điện

kháng

Rotor

đã

quy

đổi

về

Stator.
1.2.2.

Phương

trình

đặc

tính

cơ
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:
- Coi

3

pha

là

đối

xứng

- 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.
- 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.
- Bỏ

qua

các

tổn

thất

ma

sát,

tổn

thất

trong

lõi

thép
- Điện

áp

lưới

hoàn

toàn

sin

và

đối

xứng

3

pha.
Khi

cuộn

dây

stato

được

cấp

điện

với

điện

áp

định

mức

U

1

f

trên

một

pha

mà

giữ
yên

rôto(không

quay)

thì

mỗi

pha

của

cuộn

dây

rôto

sẽ

xuất

hiện

sức

điện

động

E

2

pha.đm
theo

nguyên

lý

máy

biến

áp.

Hệ

số

quy

đổi

sức

điện

động

là:
K

E

=
U
1

f
E
2

pha.đm
(1.4)
1
Từ

đó

có

hệ

số

quy

đổi

của

dòng

điện:

K

I

=
K
E
2
2
2
I

2
I
2
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:
- Dòng

điện:

I

'

=

K
.I

2
- Điện

kháng:

X

'

=K
X

.
X

2
- Điện

trở:

R

'

=K
R

.R
2
Dòng

điện

rôto

quy

đổi

về

phía

stato

có

thể

tính

từ

sơ

đồ

thay

thế:
U
1

f
2

=
R

'
(1.5)
(R
1
+



2

)

2

+

(

X
S
1
+

X

'

)

2
Khi

động

cơ

hoạt

động,

công

suất

điện

từ

P

1,

2

từ

stato

chuyển

sang

rôto

thành
công

suất

cơ

P

co

đưa

ra

trên

trục

động

cơ

và

công

suất

nhiệt
P
2

đốt

nóng

cuộn

dây.
P

1,

2

=

P

co

+

P
2
(1.6)
Nếu

bỏ

qua

tổn

thất

phụ

thì

có

thể

coi

mômen

điện

từ

M

đ
t

của

động

cơ

bằng
mômen

cơ

M

co

.
M

đ
t

=

M

co

=

M
Từ

đó:
P

1,

2

=M.

ω
0

=

M.

ω

+
P
2

.M
=
P
2
ω
0

−

ω
=
P
2
S.
ω
0
(1.7)
Công

suất

nhiệt

cuộn

dây

ba

pha

là:
' '

2
P
2

=3.R

2

.I

2
(1.8)
Thay

(1.8)

vào

(1.5)

sau

đó

thay

vào

(1.7)

ta

được:
2 '
M=
3.U
1

f

.R
2
(1.9)


R

'



2

2
S.
ω
0



R
1

+




S


+

X

nm




nm 1 2
2
3
1

f
Trong

đó:

X =X

+X

'

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
dM

=

0
dS
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:
R

'
S

th

=

±
(1.20)
R

2

+

X

2
1 nm
Thay

(1.20)

vào

(1.19)

ta

có

M

th

:
2
M

th

=

±
(1.21)
2
ω

(R

±
R

2

+

X

2

)
0 1 1 nm
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

≤

S

≤

S
th

.
Để

đơn

giản

người

ta

tuyến

tính

hóa

đoạn

làm

việc

từ

ω
0

→

ω
đm
(hình

4

).
như

đường

1

trên
3
1

f
ω
s
ω
0
1
2
S
th
TN (Rf =0)
S
th1
NT (Rf # 0)
0
M
th
M(
N.m

)
Hì nh 4 .

Đặc

tính

cơ

của

động

cơ

không

đồng

bộ
1.3.

Ảnh

hưởng

của

các

tham

số

đến

dạng

đặc

tính

cơ
1.3.1.Ảnh

hưởng

của

điện

áp:
Khi

điện

áp

đặt

vào

động

cơ

giảm:
2
•
Từ

phương

trình: M

th

=

±
(

∗

)
2
ω

(R

±
R

2

+

X

2

)
0 1 1 nm
Ta

thấy

moment

tới

hạn

giảm

theo

tỉ

lệ

bình

phương

lần

độ

giảm

của

điện

áp.
• Trong

khi

tốc

độ

đồng

bộ:
ω

=

2
π
n
không

thay

đổi.
• Độ

trượt

tới

hạn
S
th

=
0
R'
2
R

2

+

X

2
60
không

thay

đổi.
1 nm
-

M
th

nói

lên

khả

năng

quá

tải

của

động

cơ.
-

Moment

mở

máy

(

M
=

K

U

2

)

giảm

theo

tỉ

lệ

bình

phương

lần

độ

suy

giảm

của
điện

áp.
mm 2

1P
ω
S
S
th
U
2
U
1
U2<U1<Udm
TN(Udm)
0

Mth2
Mth1 MC Mth
M
(N.m)
Hình 5. Đặc

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
ta

dùng

phương

pháp

tăng

dần

điện

áp

đặt

vào

động

cơ

để

hạn

chế

dòng

điện

khi

khởi
động.
1.3.2.Ảnh

hưởng

của

điện

trở

phụ

hay

điện

kháng

phụ

nối

tiếp

trên

mạch

Stator.
-

Khi

thêm

điện

trở

phụ

R

f
vào

Stator

thì

ω
0

không

đổi,

độ

trượt

tới

hạn
S

th
giảm,
momen

tới

hạn
M

th
giảm.
-

Khi

thêm

điện

kháng

phụ

X

f
vào

mạch

Stator

thì

tốc

độ

ω

0

không

đổi,

độ

trượt

tới
hạn
S
th
giảm,

momen

tới

hạn
M

th
giảm.
0
Chú

ý:

Nên

chọn
R

f

hoặc

X

f
sao

cho

có

cùng

một

mômen

khởi

động

(M

nm

),

thì
đường

đặc

tính

ứng

với

R

f
nằm

gần

trục

tung

hơn

vì

nó

có

tổn

thất

năng

lượng

lớn

hơn.
1.3.3.Ảnh

hưởng

của

điện

trở

phụ

nối

tiếp

vào

dây

quấn

Roto
Đối

với

động

cơ

không

đồng

bộ

rôto

dây

quấn

người

ta

mắc

thêm

R

f
để

hạn

chế

dòng

điện

khởi

động

hoặc

để

điều

chỉnh

tốc

độ

động

cơ.
vào

mạch

rôto
' '
Khi

đưa
R

f

vào

mạch

rôto

thì

ω
0

=const;
M

th

=const;
S
th

=
R
2

+

R

f

2
X

nm
=

Var
R

f

càng

lớn

thì
S
th

sẽ

càng

lớn,

β

càng

nhỏ

nghĩa

là

đặc

tính

cơ

càng

mềm.

Khi
thay

đổi
R

f

ta

được

một

họ

đường

đặc

tính

biến

trở

.
ω
s
R
p1<
R
p2
ω
0
S
th
TN

(R
f

=0)
S

th1
R
p1
M
th
R
p2
M

(N.m)
Hình 6:

Đặc

tính

cơ

khi

thêm

điện

trở

phụ

nối

tiếp

vào

dây

quấn

rôtor.
1.3.4.Ảnh

hưởng

của

số

đôi

cực

từ

p.
Để

thay

đổi

số

đôi

cực

ở

stato

người

ta

thường

thay

đổi

cách

đấu

dây

vì:
ω

=

ω
0
(1

−

S

)

=

2
π
f

(1

−

S

)
p
Nếu

thay

đổi

số

đôi

cực

p

thì

ω
0

thay

đổi,

do

đó

tốc

độ

động

cơ

cũng

thay

đổi.
Còn
S
th
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
M

th
của

động

cơ.

(Hình

7

và

hình

8)

biểu

diễn

đặc
tính

cơ

thay

đổi

với

p=

p
1

và
2
M

th

=

const.
ω
S
ω
02
ω
01
P=2
P=1
0
M
th
M

(
N.m
)

Hình 7. Đặc

tính

cơ

khi

thay

đổi

số

đôi

cực,
M

th

=

const
1

f
f
ω
S

ω
01
ω
02
p=2
p=1
0
M
th2
M
th1
M(
N.m
)
Hì nh 8.

Đặc

tính

cơ

khi

thay

đổi

số

đôi

cực

p

1

=

const
1.3.5.Ảnh

hưởng

của

tần

số:
-

Từ

biểu

thức

ω

=

2
π
f
1
ta

thấy

khi

thay

đổi

tần

số

sẽ

làm

thay

đổi

tốc

độ

từ

trường
0
p
quay

và

tốc

độ

động

cơ

thay

đổi.
-

Xét

trường

hợp

khi

tăng

tần

số
f
1

>

f
1
đm

,

từ

biểu

thức

(1.21)

biến

đổi

ta

có.
3

p

2

.U

2
M

th

=
2
8
π
L
nm

1
(1.22)
Khi

tăng

tần

số,

M

th

giảm

(với

điện

áp

giữ

nguyên

không

đổi)

do

vậy:
f
M

~

1
th
2
1
-

Trường

hợp

tần

số
f
1

<

f
1đm

,

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
f

1

<

f
1đm
với

điều

kiện

Φ

=

const
thì

M

th
giữ

không

đổi.

Ở

vùng
f
1

>

f
1đm

,

M

th

tỉ

lệ

nghịch

với

bình

phương

tần

số.

ω
S
ω
11
ω
12
f

11
f

11
>f

12
>f

1d
m
f

12
ω
02
ω
01
f

1d
m

f

13
f

13
<f

1dm
0
M
th
M

(
N.m
)
Hì nh 9 .

Đặc

tính

cơ

khi

thay

đổi

tần

số

động

cơ

KĐB
H
1.4.

Khởi

động

và

tính

điện

trở

khởi

động
-

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
s
ω
0

A
B
C
D
E
3k
R
f1
2k
R
f2
1k
R
f3
F
G
M(
N.m
)
0
M
dm

M
2
M
1
M
th
Hình 10

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:
• Bước

1:

Dựa

vào

các

thông

số

định

mức

của

động

cơ

tiến

hành

vẽ

đường

đặc

tính
cơ

tự

nhiên.
• Bước

2:

Chọn

giá

trị

lớn

nhất

và

nhỏ

nhất

cho

phép

trong

quá

trình

mở

máy.
f

2 2
Chọn

:
M

1

≤

0,85M

th
M

2

≥

(1,1

÷
1,3)M

đm
-

Từ
M
1

, M
2
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.
Bước

3:

xác

định

điện

trở

khởi

động.
Ta

biết:

S

NT
S
TN
R
2

+

R

f

2
=
R
2
nên

R

'

=
S

NT

−

S
TN

.R
S
TN
Từ

đồ

thị

ta

có:


Kd

−

Kb

 

bd


R

f

21

=

R
2

 

=

R
2

 
(1.23)

Kb
 

Kb


 
 
R R




Kf

−

Kd



R



df


(1.24)
f

22

=
2


Kb


=
2



Kb


 
 
 



Kh

−

Kf

 

fh


R

f

23

=

R
2

 

=

R
2

 
(1.25)

Kb
 

Kb


1.5.

HÃM

MÁY
1.5.1.Hãm

tái

sinh

:
Hãm

tái

sinh

xảy

ra

khi

tốc

độ

ω

của

rôto

lớn

hơn

tốc

độ

đồng

bộ

ω
0

.

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

>

ω
0

.
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