TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNGTRONG CÔNG NGHIỆP

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

Đề Tài :
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNGTRONG CÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN DƯ XỨNG
Sinh viên thực hiện : HUỲNH CÔNG TRUYỀN
MSSV : 97202456
Tp - Hồ Chí Minh Tháng 02 - 2001
Trang
1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: HUỲNH CÔNG TRUYỀN
Lớp 97ĐKC3/7
MSSV: 97202456
Khóa 1997 – 2001
Ngành: ĐIỆN KHÍ HÓA – CUNG CẤP ĐIỆN
I. Ñầu Ñề Ñồ Aùn
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
II.Các Số Liệu Ban Đầu
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
…….
Nội Dung
1. Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
2. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở
Phụ Mạch Roto.
Trang
2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

3. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi
Cực
4. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa
5. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp
6. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số
7. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG
Ngày giao nhiệm vụ: 25 /12 / 2000
Ngày hồn thành nhiệm vụ: 28 / 02 / 2001
Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ môn
(Ký ghi rõ họ tên) Chủ nhiệm bộ môn
(Ký ghi rõ họ tên)
Trang

3
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
BẢN NHẬN XÉT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: HUỲNH CÔNG TRUYỀN
Lớp : 97ĐKC 3/7
MSSV: 97202 456
Ngành: ĐIỆN KHÍ HÓA - CUNG CẤP ĐIỆN
* Tên Đề Tài:
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
* Nội Dung:
Tìm hiểu, trình bày về nguyên lý điều chỉnh, ưu và nhược điểm, phạm vi điều
chỉnh và ứng dụng của các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng
bộ.
1. Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
2. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở
Phụ Mạch Roto.
3. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi
Cực
4. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa
5. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp
6. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số
7. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Trang
4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Trang
5
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………

Giáo viên hướng dẫn
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
BẢN NHẬN XÉT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: HUỲNH CÔNG TRUYỀN
Lớp : 97ĐKC 3/7
MSSV: 97202 456
Ngành: ĐIỆN KHÍ HÓA - CUNG CẤP ĐIỆN
* Tên Đề Tài:
TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP
* Nội Dung:
Tìm hiểu, trình bày về nguyên lý điều chỉnh, ưu và nhược điểm, phạm vi điều
chỉnh và ứng dụng của các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng
bộ.
1. Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
2. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở
Phụ Mạch Roto.
3. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi
Cực
4. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa
5. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp

Trang
6
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

6. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số
7. Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG
Nhận xét của giáo viên duyệt
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Trang
7
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………………………………

Giáo viên duyệt
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
……………………………………………………………………………………
……………..Trang 1
I. Cấu Tạo Và Đặc Điểm
…………………………………………………………………. Trang 1

I.1 Cấu tạo
1. Cấu tạo phần tĩnh ( Stato)
2. Cấu tạo phần quay ( Roto)
3. Khe hở
Trang
8
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

I.2 Đặc điểm
……………………………………………………………………………………
………. Trang 2
II. Nguyên Lý Làm Việc Của Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha ..
………………………………………………………………………………..
………………………….. Trang 2

III. Các Đại Lượng Và Phương Trình Cơ Bản Của Động Cơ Không Đồng
Bộ…………………………………………………………………………………
………………………………. Trang 5
1. Các đại lượng
2. Các phương trình cơ bản
IV. Ưu Và Nhược Điểm
………………………………………………………………………………
Trang 13
1. Ưu điểm
2. Nhược điểm
CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI
ĐIỆN TRỞ PHỤ MẠCH ROTO
……………………………………………………… Trang 14
I .Nguyên Lý Điều Chỉnh Khi Thay Đổi Điện Trở Phụ Trên Mạch Roto
……………………………………………………………
………………………………………………………………………… Trang
14
II. Phương Pháp Điều Chỉnh Điện Trở Phụ Mạch Roto Bằng Các Van Bán
Dẫn
……………………………………………………………………………………
…………………………………… Trang 15
III.Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp ………………………..
Trang 19
CHƯƠNG 3:ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG
CÁCH THAY ĐỔI SỐ ĐÔI CỰC
…………………………………………………………… Trang 20
I.Nguyên Lý Điều Chỉnh
……………………………………………… Trang 20
II. Các Phương Pháp Đổi Nối Dùng Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động
Cơ………………………………………………………………………………

……………………………………………. Trang 20
Trang
9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

1. Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ sao Y sang sang sao kép YY
2. Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ sao Y sang sang sao nữa ngược Y
1/2ng
3. Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ tam giác sang sao kép YY
III.Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp ……………
Trang 31
CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CUỘN KHÁNG BẢO
HÒA
……………………………………………………………………………………
…………Trang 33
I. Khái Niệm Về Cuộn Kháng Bảo Hòa …………………………
Trang 33
II. Phương Trình Đặc Tính
Cơ………………………………………………………… Trang 35
III. Phương Pháp Dùng Cuộn Kháng Bảo Hòa Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động
Cơ
……………………………………………………………………………………
…. Trang 36
1. Dùng cuộn kháng bảo hòa không có khâu phản hồi
2. Dùng cuộn kháng bảo hòa có khâu phản hồi
a). Hệ thống cuộn kháng bảo hòa - Động cơ dùng khâu phản hồi âm tốc độ
b). Hệ thống cuộn kháng bảo hòa – Động cơ dùng khâu phản hồi dương dòng
điện và âm điện áp.
IV. Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp……………
Trang 40

CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN
ÁP……………………………………………………….. Trang 42
I. Nguyên Lý Điều Chỉnh
…………………………………………………………………. Trang 42
II. Dùng Bộ Điều Chỉnh Điện Aùp Bằng Thyristor……………………
Trang46
III. Nhận Xét và ứng
dụng……………………………………………………………………….
Trang48
CHƯƠNG 6: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦN
SỐ…………………………………………………………. Trang 49
Trang
10
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

I. Nguyên Lý Và Quy Luật Điều
Chỉnh……………………………………… Trang 49
II.Các Bộ Biến Tần Dùng Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động
Cơ………………………………………………………………………………
……………………………. Trang 53
1. Bộ biến tần dùng trực tiếp thyristor
2. Bộ biến tần có khâu trung gian một chiều
III. Ứng Dụng Trong Công
Nghiệp………………………………………………………… Trang57
CHƯƠNG 7: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỐI
TẦNG………………………………………………………….Trang 58
I.Phương Pháp Nối Tầng Dùng Hệ Thống Biến Đổi Van Máy

Điện………………………………………………………………………………
………………………… Trang58
II. Phương Pháp Nối Tầng Dùng Thyristor…………………………………
Trang 59
III.NhậnXét…………………………………………………………
…………………… Trang 61
KẾT
LUẬN……………………………………………………………………………
……………………………. Trang 63
TÀI LIỆU THAM
KHẢO……………………………………………………………………………
…. Trang 64
Trang
11
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn
Thầy NGUYỄN DƯ XỨNG đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em hồn thành
nhiệm vụ luận án này.
Các thầy cô của trường đã đã tạo điều kiện cho em trong quá trình làm đồ án tốt
nghiệp.
Các bạn sinh viên lớp 97ĐKC và những bạn khác đã góp phần ý kiến cho đồ án
này.
Trang
12
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

LỜI NÓI ĐẦU
Trong sản xuất công nghiệp hiện đại, để nâng cao năng suất, hiệu suất sử dụng

của máy, nâng cao chất lượng sản phẩm và các phương pháp tự động hóa dây
chuyền sản xuất thì hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ là không thể
thiếu. Vì vậy nhiều loại động cơ điện đã được chế tạo và hồn thiện cao hơn.
Trong đó động cơ điện không đồng bộâ chiếm tỉ lệ lớn trong công nghiệp, do nó
có nhiều ưu điểm nổi bật như: giá thành thấp, dể sử dụng, bảo quản đơn giản, chi
phí vận hành thấp,..
Ngày nay, do ứng dụng của tiến bộ khoa học kỹ thuật điện tử, sự phát triển của
công nghiệp, kỹ thuật tự động hố và mọi sinh hoạt của nhân dân mà phạm vi sử
dụng động cơ động cơ không đồng bộ rộng rải hơn.
Trong thực tế, để đáp ứng yêu cầu sản xuất, làm việc của các nhà máy, phân
xưởng với yêu cầu điều chỉnh tốc độ động cơ ở một phạm vi nào đó. Điều chỉnh
tốc độ động cơ là các phương pháp điều chỉnh nhân tạo nhằm thay đổi tốc độ của
hệ thống, của cơ cấu sản xuất theo yêu cầu công nghệ.
Đề tài này tìm hiểu các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ
được trình bày như sau: Nguyên lý điều chỉnh, các sơ đồ và ứng dụng trong
công nghiệp. Cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy NGUYỄN DƯ XỨNG,
em đã rút ra được những vấn đề cần sử dụng với các phương pháp điều chỉnh
thích hợp và kinh tế.
Nội dung tập luận án này gồm bảy chương:
Chương 1: Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha
Chương 2: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi
Điện Trở Phụ Mạch Roto.
Chương 3: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi
Số Đôi Cực
Chương 4: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng
Bảo Hòa
Chương 5: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi
Điện Áp
Trang
13

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Chương 6: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi
Tần Số
Chương 7: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp
Nối Tầng
Trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu thực hiện đề tài, em đã cố gắng trình bày các
vấn đề về phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ.
Nhưng vì thời gian và giới hạn của luận án tốt nghiệp, phạm vi nghiên cứu tài
liệu cùng với kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nên tập luận án này không
tránh khỏi những thiếu sót. Mong thầy cô và các bạn đóng góp, giúp đỡ.
Qua đề tài luận án này em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn NGUYỄN
DƯ XỨNG và các Thầy cô trong khoa điện cùng các bạn sinh viên đã tận tình
giúp đỡ.
Tp. HỒ CHÍ MINH ngày tháng năm 2001
Sinh viên thực hiện:
HUỲNH CÔNG TRUYỀN
CHƯƠNG 1
Trang
14
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
I.CẤU TẠO VÀ ĐẶC ĐIỂM
I.1 Cấu Tạo
1.Cấu tạo phần tĩnh (stato)
Gồm vỏ máy, lỏi sắt và dây quấn.
a) Vỏ máy:
Thường làm bằng gang. Đối với máy có công suất lớn (1000 kw), thường dùng
thép tấm hàn lại thành vỏ. Vỏ máy có tác dụng cố định và không dùng để dẫn từ.

b) Lỏi sắt:
Được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 mm đến 0,5 mm ghép lại.
Lỏi sắt là phần dẫn từ . Vì từ trường đi qua lỏi sắt là từ trường xoay chiều, nhằm
giảm tổn hao do dòng điện xốy gây nên, mỗi lá thép kỹ thuật điện đều có phủ lớp
sơn cách điện. Mặt trong của lỏi thép có xẻ rảnh để đặt dây quấn .
c) Dây quấn :
Dây quấn được đặt vào các rảnh của lỏi sắt và cách điện tốt với lỏi sắt. Dây quấn
stato gồm có ba cuộn dây đặt lệch nhau 120
o
điện.
2. Cấu tạo phần quay (Roto)
a) Trục :
Làm bằng thép, dùng để đở lỏi sắt roto.
b) Lỏi sắt:
Gồm các lá thép kỹ thuật điện giống như ở phần stato. Lỏi sắt được ép trực tiếp
lên trục. Bên ngồi lỏi sắt có xẻ rảnh để đặt dây quấn.
c) Dây quấn roto:
Gồm hai loại: Loại roto dây quấn và loại roto kiểu lồng sóc.
• Loại roto kiểu dây quấn : Dây quấn roto giống dây quấn ở stato và có số cực
bằng số cực stato. Các động cơ công suất trung trở lên thường dùng dây quấn
kiểu sóng hai lớp để giảm được những đầu nối dây và kết cấu dây quấn roto
chặt chẽ hơn. Các động cơ công suất nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm
một lớp. Dây quấn ba pha của roto thường đấu hình sao (Y). Ba đầu kia nối
vào ba vòng trượt bằng đồng đặt cố định ở đầu trục. Thông qua chổi than và
vòng trượt, đưa điện trở phụ vào mạch roto nhằm cải thiện tính năng mở máy
và điều chỉnh tốc độ.
• Loại roto kiểu lồng sóc : Loại dây quấn này khác với dây quấn stato. Mỗi rảnh
của lỏi sắt được đặt một thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm và được nối tắt lại
ở hai đầu bằng hai vòng ngắn mạch đồng hoặc nhôm, làm thành một cái lồng,
người ta gọi đó là lồng sóc.

Dây quấn roto kiểu lồng sóc không cần cách điện với lỏi sắt.
3. Khe hở:
Khe hở trong động cơ không đồng bộ rất nhỏ (0,2 mm ÷ 1mm). Do đó roto là
một khối tròn nên roto rất đều.
I.2 Đặc Điểm Của Động Cơ Không Đồng Bộ.
Trang
15
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

- Cấu tạo đơn giản.
- Đấu trực tiếp vào lưới điện xoay chiều ba pha.
- Tốc độ quay của roto nhỏ hơn tốc độ từ trường quay của stato n < n
1
.
Trong đó:
n tốc độ quay của roto.
n
1
tốc độ quay từ trường quay của stato (tốc độ đồng bộ của động cơ )
II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Khi nối dây quấn stato vào lưới điện xoay chiều ba pha, trong động cơ sẽ sinh ra
một từ trường quay. Từ trường này quét qua các thanh dẫn roto, làm cảm ứng
trên dây quấn roto một sức điện động E
2
sẽ sinh ra dòng điện I
2
chạy trong dây
quấn. Chiều của sức điện động và chiều dòng điện được xác định theo qui tắc bàn
tay phải.
Hình.1-1 Sơ đồ nguyên lý động cơ không đồng bộ.

Chiều dòng điện của các thanh dẫn ở nữa phía trên roto hướng từ trong ra ngồi,
còn dòng điện của các thanh dẫn ở nữa phía dưới roto hướng từ ngồi vào trong.
Dòng điện I
2
tác động tương hổ với từ trường stato tạo ra lực điện từ trên dây dẫn
roto và mômen quay làm cho roto quay với tốc độ n theo chiều quay của từ
trường.
Tốc độ quay của roto n luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay stato n
1.
Có sự
chuyển động tương đối giữa roto và từ trường quay stato duy trì được dòng điện
I
2
và mômen M. Vì tốc độ của roto khác với tốc độ của từ trường quay stato nên
gọi là động cơ không đồng bộ.
Đặc trưng cho động cơ không đồng bộ ba pha là hệ số trượt:
Trong đó:
n là tốc độ quay của roto.
Trang
16
1
1
n
nn
S
−
=
(1-1)
n
1

M
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

f
1
tần số dòng điện lưới.
P số đôi cực.
n
1
tốc độ quay của từ trường quay (tốc độ đồng bộ của động cơ).
Khi tần số của mạng điện thay đổi thì n
1
thay đổi làm cho n thay đổi.
Khi mở máy thì n = 0 và S = 1 gọi là độ trượt mở máy.
Dòng điện trong dây quấn và tư ø trường quay tác dụng lực tương hổ lên nhau
nên khi roto chịu tác dụng của mômen M thì từ trường quay cũng chịu tác dụng
của mômen M theo chiều ngược lại. Muốn cho từ trường quay với tốc độ n
1
thì
nó phải nhận một công suất đưa vào gọi là công suất điện từ.

Khi đó công suất điện đưa vào:
Ngồi thành phần công suất điện từ còn có tổn hao trên điện trở dây quấn stato.
Tổn hao sắt:
Công suất cơ ở trục là:
Công suất cơ nhỏ hơn công suất điện từ vì còn tổn hao trên dây quấn roto:
Trong đó:
m
2
số pha của dây quấn roto.

Trang
17
p
f
n
1
1
60
=
60
2
ω
1
n
π
MMP
1ñt
==
ϕ
cos..3
1
IUP
=
2
1
2
11
3 IrP
d
=∆

st
st
PP
PPPP
ñt1ñt
ΔΔ
−−=
∆=∆
60
2
.'
2
n
MMP
π
ω
==
2
Δ
d
P
−=
ñt2
PP
2222
.. rImP
d
=∆
(1-2)
(1-3)

(1-4)
(1-5)
(1-6)
(1-7)
(1-8)
(1-9)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Vì p’
2
< p
đt
do đó n < n
1
Cơng suất cơ của p
2
đưa ra nhỏ hơn p’
2
vì còn tổn hao do ma sát trên trục động
cơ và tổn hao phụ khác:
Hiệu suất của động cơ:
III. CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ.
1. Các Đại Lượng
a) Hệ số trượt:
Để biểu thị mức độ đồng bộ giữa tốc độ quay của roto n và tốc độ của từ trường
quay stato n
1.
Ta có :
Hay tính theo phần trăm:
Xét về mặt lý thuyết giá trị S sẽ biến thiên từ 0 đến 1 hoặc từ 0 đến 100

o
/
o

Trong đó :
b) Sức điện động của mạch roto lúc đứng n.
Trong đó:
K
2
là hệ số dây quấn roto của động cơ.
f
20
tần số xác định ở tốc độ biến đổi của từ thơng quay qua cuộn dây, vì roto đứng
n nên:
f
20
bằng với tần số dòng điện đưa vào f
1
Trang
18
1
1
n
nn
s
−
=
o
o
o

o
n
nn
S 100
1
1
−
=
)1(
60
1
1
1
snn
p
f
n
−=
=
m
WfKE
Φ=
220220
44,4
từ mạch trong thông từ của đạïi cực số trò
m
φ
60
1
20

pn
f
=
fcơ
pPPP
∆−∆==
22
'
)9,08,0(
1
2
÷==
P
P
η
(1-10)
(1-11)
(1-12)
(1-13)
(1-14)
(1-15)
(1-16)
(1-17)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

c) Khi roto quay:
Tần số trong dây quấn roto là:
Vậy f
2s
= s.f

1
Sức điện động trên dây quấn roto lúc đó là:
Với f
2s
= s.f
1
thế vào (1-19), ta được:
2.Phương Trình Cơ Bản Của Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha.
a) Sơ đồ đẳng trị một pha
Hình 1-2.
a) Sơ đồ nguyên lý.
b) Sơ đồ đẳng trị một pha của động cơ không đồng bộ
Trang
19
6060
)(
1
1
11
2
pn
n
nnpnn
f
Xs
−
=
−
=
mKWfE

ss
Φ=
2222
44,4
SKWfE
ms
Φ=
2212
44,4
(1-18)
(1-19)
(1-20)
(1-21)
I
o
↓
x1 x'2
xo
10k
ro
r1
a)
b)
I
1→
I
2→
r’
2
/s

o
o
U
1
•
•
o
r
f
ĐKB
o
o
U
1
~
I
1↓
I
2↓
•
•
•
•
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Trong đó:
U
1
điện áp pha đặt lên cuộn stato.
x

1
, r
1,
I
1
là điện kháng , điện trở, dòng điện của mạch từ hóa.
x’
2
, r’
2
, I’
2
là điện kháng, điện trở, dòng điện pha của cuộn dây roto qui
đổi về stato.
I’
2
= K
I
I
2
Với K
I
= 1/K
E
, là hệ số biến đổi dòng điện
K
E
= U
1đm
/E

2đm
U
1đm
Điện áp định mức đặt lên stato
E
2đm
Sức điện động định mức của roto
r’
2 =
k
r
r
2
x’
2
= k
x
x
2
, với k
x
= k
r
= k
2
E
S là độ trượt của động cơ
Trong đó:
n tốc độ quay của roto động cơ.
n = n

1
(1-S)
n
1
tốc độ quay đồng bộ của động

a) Phương trình đặc tính tốc độ.
Theo sơ đồ đẳng trị một pha như hình (1-2), ta có biểu thức dòng điện roto đã qui
đổi về stato.
Khi tốc độ động cơ n = 0 , theo (1-26) ta có s =1.
Trang
20
1
1
n
nn
S
−
=
p
f
n
1
1
60
=
2
21
2
2

1
1
2
)'()
'
(
'
xx
S
r
r
U
I
+++
=
(1-22)
(1-23)
(1-24)
(1-25)
(1-26)
(1-27)
(1-28)
(1-29)
n Tt Nghip GVHD : NGUYN D XNG

Nu in ỏp t lờn cun stato U
1
= const thỡ biu thc (1 29) chớnh l quan h
gia dũng in roto ó qui i v stato I
2

vi S hay vi tc n.
Do ú biu thc (1-29) chớnh l phng trỡnh c tớnh tc .
b) Phng trỡnh c tớnh c.
Cụng sut in t ca ng c
Mt khỏc:
Do ú:
M
t
mụmen in t gm hai phn :
Phn nh tn tht trờn cun dõy v tn tht c do ma sỏt cỏc bi, ký hiu M
Phn ln bin thnh mụmen quay ca ng c M.
Vy Mt ~ M
Khi ú :
Thay I
2
t (1-26) vo (1-34), ta c
Biu thc (1-35) chớnh l phng trỡnh c tớnh c. c biu din quan h M =
f(n) nh hỡnh 1-3
Giỏ tr S s bin thiờn t - n + v mụmen quay s cú hai giỏ tr cc i
gi l mụmen ti hn (M
t
).
Trang
21
s
r
IP
2
2
'

'3
=
ủt
55,9
1
n
MP
ủtủt
=
55,9
'2'3
1
2
s
n
rI
M
=
ủt
MMM
+=
ủt
M qua boỷtheồ coự a Maứ ,tMM
>>
55,9
''3
1
22
s
n

rI
MtM
==
ủ
( )








++






+
=
2
21
2
2
11
21
'
'

55,9
'3
xx
s
r
r
s
n
rU
M
(1-30)
(1-31)
(1-32)
(1-33)
(1-34)
(1-35)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Lấy đạo hàm của mômen theo hệ số trượt và cho dM/ds = 0.
Ta có hệ số trượt tương ứng với mômen tới hạn M
t
gọi là hệ số trượt tới hạn.
Do đó ta được biểu thức mômen tới hạn :
Giải các phương trình (1-35), (1-36), (1-37) và đặt :
Ta được dạng đơn giản của phương trình đặc tính cơ:


Hình 1-3. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ.
Nhận thấy dạng gần đúng của phương trình đặc tính cơ như sau:
Đối với động cơ roto lồng sóc, nhất là các động cơ có công suất lớn thì

r
1
<< x
n
, nên có thể bỏ qua r
1
và ε = 0.
Ta có:
Trang
22
22
1
2
2
21
2
1
2
'
)'(
'
n
xr
r
xxr
r
St
+
±
=

++
±
=
)(
55,9
2
3
22
11
1
2
1
n
t
xrr
n
U
M
++±
±
=
n
xr
r
22
1
2
'
+
=

ε
( )
ε
ε
2
12
++
+
=
s
s
s
s
M
M
t
t
t
ε
S
S
S
S
Mt
M
t
t
+
=
2

(1-36)
(1-37)
(1-38)
(1-39)
s = 0
M
M
t
M
đm
S
t
n
n
1
n
đm
+s
n= 0
-n
+s
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Với :

Nhận xét: Từ các biểu thức (1-36) và (1-37), ta thấy đối với động cơ xác lập nếu
U
1
thay đổi thì S
t

= const và M
t
thay đổi tỉ lệ với U
1
2

. Khi thay đổi điện trở mạch
roto bằng cách thêm điện trở phụ (đối với động cơ không đồng bộ roto quấn dây)
thì:
M
t
= const và S
t
tỉ lệ với r’
2
.
Khi xét đến điện trở trên mạch stato r
1
thì mômen tới hạn M
t
sẽ có hai giá trị khác
nhau và ứng với hai trạng thái làm việc của động cơ.
* S = 0 , n
1
< n là trạng thái hãm tái sinh động cơ làm việc như một máy phát.
* S > 0 , n
1
> n trạng thái làm việc của động cơ.
Trang
23

n
x
n
U
Mt
55,9
2
3
1
2
1
=
n
t
x
r
S
2
'
=
22
2
'
'
n
tF
xr
r
S
+

−=
)(
55,9
2
3
22
11
1
1
n
tF
xrr
n
U
M
++
−=
22
1
2
'
n
xr
r
s
+
=
tñ
)(
55,9

2
3
22
11
1
2
1
n
xrr
n
U
M
++
=
tñ
(1-40)
(1-41)
(1-42)
(1-43)
(1-44)
(1-45)
(1-46)
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

Ta có tỉ số :
Trong đó:
M
đm
: Nm
P

đm :
Kw
n
đm :
Vòng/phút
Độ trượt tới hạn của động cơ được xác định như sau:
Ở trạng thái định mức của động cơ:
n = n
đm
, S = S
đm
, M = M
đm
Phương trình đặc tính tại điểm định mức:
Do đó:
Thường đối với động cơ thì r
1
= r’
2
, nên:
Giải phương trình bậc hai (1-51) và xem r
1
<< x
n
Ta có độ trượt S
t :
Trang
24
tđtFtđtF1
MM còn ss thì 0 rKhi

〉=≠
đm
t
M
M
M
=
λ
cơ động của mức đònh mômen với sonhất lớn mômen
sinh năng khả rachỉ mômen, về tải quá số bộilà
M
λ
đm Mt
MM
λ
=
ε
ε
2
S
S
S
S
)(12M
M
t
đm
đm
t
t

đm
++
+
=
)2(1
2
S
S
S
S
t
đm
đm
t
M
ε
ε
λ
+
++
=
)2(1
2s
s
s
s
s
t
t
đm

đm
t
M
ε
λ
+
++
=
(1-47)
(1-48)
(1-48a)
(1-49)
(1-50)
(1-51)
(1-52)
đm
đm
đm
n
9500P
M
=
1(
2
−±=
MMt
SS
λλ
đm
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : NGUYỄN DƯ XỨNG

IV.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1.Ưu Điểm:
- Trong công nghiệp hiện nay phần lớn đều sử dụng động cơ không đồng bộ ba
pha. Vì nó tiện lợi hơn, với cấu tạo, mẫu mã đơn giản, giá thành hạ so với động
cơ một chiều.
- Ngồi ra động cơ không đồng bộ ba pha dùng trực tiếp với lưới điện xoay chiều
ba pha, không phải tốn kém thêm các thiết bị biến đổi. Vận hành tin cậy, giảm chi
phí vận hành, bảo trì sữa chữa. Theo cấu tạo người ta chia động cơ không đồng
bộ ba pha làm hai loại.
- Động cơ roto dây quấn và động cơ roto lồng sóc
2. Nhược Điểm:
Bên cạnh những ưu điểm động cơ không đồng bộ ba pha cũng có các nhược điểm
sau:
- Dể phát nóng đối với stato, nhất là khi điện áp lưới tăng và đối với roto khi điện
áp lưới giảm.
- Làm giảm bớt độ tin cậy vì khe hở không khí nhỏ.
- Khi điện áp sụt xuống thì mômen khởi động và mômen cực đại giảm rất nhiều
vì mômen tỉ lệ với bình phương điện áp.
CHƯƠNG 2
ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG
BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ MẠCH
ROTO
I. NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH KHI THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ TRÊN
MẠCH ROTO
Trang
25