báo cáo thực hành truyền động điện 2

BÁO CÁO THỰC HÀNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Danh sách nhóm
1.Nguyễn Văn Chuyên
2.Cao Thành Công
3.Nguyễn Tuấn Đạt
4.Ngô Văn Đức
BÀI 1:
Thực hành truyền động động cơ điện một chiều
I, Mục đích
-Cung cấp cho sinh viên kiến thức về hệ truyền động động cơ điện một chiều.
-Vẽ và phân tích các dạng đường đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo của
động cơ điện một chiều.
II, Yêu cầu
Về kiến thức
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ tự nhiên động cơ điện một chiều.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện một chiều khi giảm điện áp phần
ứng.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện một chiều khi điều chỉnh biến trở
phần ứng.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện một chiều khi giảm từ thông.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện một chiều khi hãm tái sinh.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện một chiều khi hãm động năng kích
từ độc lập.
Về thái độ
-Thái độ nghiêm túc học tập, tích cực luyện tập, tổ chức nơi lắp đặt gọn gàng ngăn
nắp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
III, Nội dụng
- Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập:

1

Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và
mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ được
gọi là động cơ kích từ độc lập (hình 2.2)
- Phương trình đặc tính cơ của động cơ 1 chiều:
ω=
- Phương trình đặc tính cơ điện:
ω=

1, Cách xây dựng đặc tính cơ động cơ tự nhiên động cơ điện một chiều.
Vì đặc tính của động cơ là đường thẳng nên khi vẽ ta chỉ cần xác định hai điểm
của đường thẳng. Ta thường chọn điểm không tải lý tưởng và điểm định mức.
-Đặc tính cơ điện:
Điểm thứ nhất:
2


Điểm thứ hai: (I

=)

-Đặc tính cơ tự nhiên:
Điểm thứ nhất:

Điểm thứ hai: M

=

2, Xây dựng đặc tính cơ động cơ của điện một chiều khi giảm điện áp phần
ứng.

Giả thiết từ thông Ф =, điện trở phần ứng . Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm
so với ta có:
Tốc độ không tải:
Độ cứng đặc tính cơ:

β = -= const
Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc
tính cơ song song với đặc tính cơ tự nhiên như hình vẽ. 2.5
Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch, dòng
điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ
3


tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ
động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động.

3, Xây dựng đặc tính cơ động cơ của điện một chiều khi điều chỉnh biến trở
phần ứng.
Giả thiết và Ф =
Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ vào mạch phần
ứng.
Trong trường hợp này tốc độ không tải lý tưởng:
Độ cứng của đặc tính cơ: β = = var
Khi càng lớn , β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với ta có đặc tính
cơ tự nhiên:
có giá trị lớn nhất đối với một động cơ.
Như vậy khi thay đổi điện trở phụ ta được một họ đường đặc tính biến trở có
dạng như hình vẽ. Ứng với mỗi phụ tải Mc nào đó, nếu điện trở phụ càng lớn thì
tốc độ động cơ càng giảm đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch
cũng giảm. Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng

điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản.

4


4, Xây dựng đặc tính cơ động cơ của điện một chiều khi giảm từ thông.
Giả thiết điện áp phần ứng . Điện trở phần ứng = const. Muốn thay đổi từ thông ta
thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ động cơ.
+Đặc tính cơ điện
Khi giảm từ thông tốc độ không tải động cơ tăng tỷ lệ với độ suy giảm của từ
thông, còn dòng điện ngắn mạch giữ không đổi .Vì vậy khi vẽ đặc tính cơ điện ta
chỉ cần xác định hai điểm: Điểm không tải lý tưởng ứng với giá trị suy giảm
từthông và điểm còn lại là dòng ngắn mạch.
Gọi độ suy giảm từ thông là ta có là giá trị tốc độ không tải khi giảm từ thông.
Dòng điện ngắn mạch được tính:

5, Xây dựng đặc tính cơ động cơ khi hãm tái sinh của động cơ điện một chiều.
-Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý
tưởng.
5


-Khi hãm tái sinh Eư > Uư, động cơlàm việc như một máy phát địên song song với
lưới. So với chế độ động cơ dòng điện và mômen cản đã đổi chiều và được xác
định theo biểu thức:

-Trị số hãm lớn dần lên cho đến khi cân bắng với mômen phụ tải của cơ cấu sản
xuất thì hệ thống làm việc ổn định với tốc độ

6, Xây dựng đặc tính cơ động cơ khi hãm động năng kích từ độc lập của động

cơ điện chiều.
Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà năng
lượng cơ học của động cơ đã tích luỹ được trong quá trình làm việc trước đó biến
thành điện năng tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt.
+Hãm động năng kích từ độc lập: Khi động cơ đang quay muốn thực hiện hãm
động năng kích từ độc lập ta cắt phần ứng động cơ khỏi lưới điện một chiều, và
đóng vào một điện trở hãm, còn mạch kích từ vẫn nối với nguồn như cũ. Mạch
điện động cơ khi hãm động năng được trình bày như hình vẽ.

6


Tại thời điểm ban đầu, tốc độ động cơ vẫn có giá trị nên:
Và dòng điện hãm ban đầu:
Tương ứng có mô men hãm ban đầu:
dòng hãm và ngược chiều với tốc độ ban đầu của động cơ khi hãm động năng = 0
nên ta có các phương trình đặc tính sau:

ω=
ω=
Đây là các phương trình đặc tính cơ điện và đặc tính cơ khi hãm động năng kích từ
độc lập.Ta nhận thấy rằng: Khi const = Φ thì độc ứng của đặc tính cơ hãm phụ
thuộc vào . Khi càng nhỏ, đặc tính cơ càng cứng, mômen hãm càng lớn, hãm càng
nhanh.
Tuy nhiên cần chọn sao cho dòng hãm ban đầu nằm trong giới hạn cho phép:
IV. Thí nghiệm
1. Mô tả bàn thí nghiệm

7

-Bộ phụ tải động: bao gồm 2 máy phát điện một chiều G1 và G2 được nối như sơ
đồ, hai máy phát nối cứng trục với 2 động cơ trong đso động cơ thí nghiệm M2
(ĐCMC) nối với máy phát G2 và một động cơ M1 (KĐB) dùng để kéo máy phát
G1 có tốc độ không đổi. Tổ máy M1-G1 có tốc độ không đổi trong suốt quá trình.
Để xác định trị số khác nhau của tốc độ tương ứng với các trị số của dòng điện
mạch phần ứng hoặc mô men trên trục động cơ, ta không thể dùng phanh hãm điện
từ hay phanh cơ khí gắn vào trục động cơ thí nghiệm, cũng không thể dùng máy
phát điện 1 chiều có phần ứng nối với điện trở phụ để làm tải tĩnh được mà ta phải
dùng một hệ thống phụ tải động tức.
2. Tiến hành thì nghiệm
B1- Chuẩn bị thí nghiệm.
-Để tiến hành thí nghiệm cần phải tìm hiểu kĩ các thiết bị và sơ đồ nguyên lý
bàn thí nghiệm.
-Kiểm tra các thiết bị trên bàn đưa về trạng thái cắt, biến trở đưa về giá trị
nhỏ nhất.
B2-Khởi động.
+ Ấn CB1 cấp điện cho toàn mạch
+ Ấn Start 1 cấp nguồn cho hệ thống – khi đó các đèn Đ1, Đ2, Đ3 sẽ sáng.
8


+Ấn Start 2 để khởi động động cơ thí nghiệm,sau khoảng 5s đóng chuyển
mạch SW2 lên để loại điện trở khởi Rs khỏi mạch phần ứng động cơ thí
nghiệm M2, hoàn thành khởi động động cơ.
+Đóng atomat CB5 lên cấp điện cho kích từ động cơ. Tiếp theo đóng atomat
CB4 cấp điện cho kích từ máy phát. Để VR3 ở thang nhỏ nhất.
+Đóng CB2 mở tổ máy có tốc độ không đổi M1-G1: đóng CB3 cấp điện cho
động cơ KĐB M1 – Hòa đồng bộ 2 tổ máy: điều chỉnh kích từ VR1 và VR2
sao cho điện áp 2 vôn kế V3- V4 băng nhau.

+Đóng chuyển mạch SW1 để hòa đồng bộ 2 tổ máy. Tinh chỉnh VR1 và
VR2 để chỉ số ampe kế A7 =0. Dòng điện trong mạch phần ứng của máy
phát G1-G2:
=0
Lúc này hệ thống làm việc ở chế độ không tải. Kết thúc quá trình hòa đồng
bộ.
a) Xác định đặc tính cơ tự nhiên
Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận hành
ở chế độ định mức. Lấy V
+ Tăng giá trị VR1 tạo tải cho động cơ → nhìn đồng hồ A7 lấy thông số và
đo tốc độ động cơ (N)

N (vòng/p)
ω (rad/s)

0
1455
152,36

0,5
1401
146,70

1
1336
139,89

1,5
1298
135,92

Nhận xét:đường đặc tính cơ tự nhiên qua thực nghiệm đo đạc giống như ở trong
lý thuyết
b) Xây dựng đặc tính cơ giảm từ thông
Đặc tính cơ giảm từ thông của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận
hành với từ thông nhỏ hơn từ thông định mức thông qua việc giảm giá trị
dòng kích từ xuống dưới giá trị dòng kích từ định mức.
+ Tăng giá trị của biến trở VR3 nhằm làm giảm từ thông của M2
( – nhìn đồng hồ A7 tiến hành lấy thông số và đo tốc độ động cơ (N)
9


N (vòng/p)
ω (rad/s)

0,3
0
1533
160,52

0,5
1457
152,57

1
1397
146,28

1,5
1312

137,38

Nhận xét: Khi giảm từ thông của động cơ thì đường đặc tính sẽ lớn hơn đường
đặc tính cơ tự nhiên.
c) Xây dựng đặc tính cơ giảm điện áp phần ứng
Uư = 170V
Đặc tính cơ giảm điện áp phần ứng của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ
được vận hành với điện áp nhỏ hơn điện áp định mức đặt vào phần ứng.
+ Vặn biến áp tự ngẫu TRANS nhằm thay đổi giá trị điện áp đặt vào phần ứng
động cơ.→ nhìn đồng hồ A7 lấy thông số và đo tốc độ động cơ (N)

N (vòng/p)
ω (rad/s)

0
1543
161,57

0,5
1468
153,72

1,5
1404
147,02

2
1355
141,88

Nhận xét: Khi giảm điện áp phần ứng của động cơ thì đường đặc tính lớn hơn
đường đặc tính cơ tự nhiên không giống lý thuyết.
Nguyên nhân có thể do:
+/Trong quá trình đo tốc độ máy hiển thị không chính xác( chưa đạt tốc độ ổn
định đã ghi số liệu,người đo không cầm chắc mắc, ..)
+/Giảm điện áp phần ứng chưa đủ
+/Quá trình ghi chép số liệu chưa chính xác
d) Xây dựng đặc tính cơ biến trở
10


Đặc tính cơ biến trở của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận hành
với điên trở phụ mắc nối tiếp vào mạch phần ứng của động cơ.
+ Mở SW2 làm hở mạch Rs, nối Rs vào mạch phần ứng động cơ.
→ nhìn đồng hồ A7 lấy thông số và đo tốc độ động cơ (N)
0
0,5
1
1,5
N (vòng/p)
1446
1287
1153
1046
ω (rad/s)
151,41
134,76
120,73
109,53
Nhận xét:đường đặc tính cơ biến trở qua thực nghiệm đo đạc giống như ở trong

lý thuyết

e) Xây dựng đặc tính cơ hãm động năng kích từ độc lập
Khi động cơ đang quay muốn thực hiện hãm động năng kích từ độc lập ta
cắt phần ứng động cơ ra khỏi nguồn 1 chiều và đóng điện trở hãm vào. Mạch
kính từ vẫn nối với nguồn cũ.
Lúc này G1 làm việc ở chế độ máy phát, G2 làm việc ở chế độ động cơ. G1
cấp điện cho G2 quay kéo M2 quay tạo điện năng, tiêu tán trên điện trở hãm
Rb.
+Ấn STOP2 để ngắt động cơ M2 ra khỏi nguồn 1 chiều và ấn START4 để
thực hiện chế độ hãm động năng.
+ Tăng giá trị VR1 →giảm →giảm →giảm → giảm
-8
-7,5
-7
-6,5
N (vòng/p)
1306
1254
1104
981
ω (rad/s)
136,75
131,30
115,60
102,72
Nhận xét:đường đặc tính cơ hãm động năng kích từ độc lập qua thực nghiệm đo
đạc giống như ở trong lý thuyết

11

f) Xây dựng đặc tính cơ khi động cơ được hãm tái sinh
Đối với động cơ điện một chiều, để thực hiện hãm tái sinh: điện áp phần ứng
phải lớn hơn điện lưới cấp vào phần ứng động cơ. Trong trường hợp này động
cơ thí nghiệm M2 cần quay nhanh hơn tốc độ không tải lý tưởng (w >)
→ G2 làm ở chế độ động cơ, G1 làm ở chế độ máy phát.
+ Tăng VR2 → giảm →giảm →→tăng→ G2 quay nhanh hơn tốc độ không tải
lý tưởng kéo theo M2 quay nhanh hơn tốc độ không tải lý tưởng
Với mỗi ta lấy được tốc độ N động cơ.
0
-0,25
-0,5
-0,75
N (vòng/p) 1449
1521
1638
1656
ω (rad/s)
151,72 159,26
171,51
173,40

Nhận xét:đường đặc tính cơ hãm tái sinh qua thực nghiệm đo đạc giống như ở
trong lý thuyết
Kết luận và nhận xét
Qua bài thực hành và thí nghiệm trên nhóm đã hiểu được quá trình khởi
động và làm việc của động cơ 1 chiều kích từ độc lập, biết cách đo và lấy số
liệu để xây dựng đặc tính cơ tự nhiên và các đặc tính cơ nhân tạo ,cũng như
các đặc tính hãm.

Từ kết quả đo, ta có thể thấy các đặc tính gần giống lý thuyết.
Phần khác biệt khi giảm điện áp phần ứng có thể do:
+/Trong quá trình đo tốc độ máy hiển thị không chính xác( chưa đạt tốc độ ổn
định đã ghi số liệu,người đo không cầm chắc mắc, ..)
+/Giảm điện áp phần ứng chưa đủ
+/Quá trình ghi chép số liệu chưa chính xác

12


BÀI 2
Thực hành truyền động động cơ điện 3 pha không đồng bộ
I,Mục đích
-Cung cấp cho sinh viên kiến thức về hệ truyền động động cơ điện 3 pha không đồng
bộ
-Vẽ và phân tích các dạng đường đặc tính cơ của động cơ điện 3 pha không bộ
II,Yêu cầu
Về kiến thức
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ tự nhiên động cơ điện 3 pha không đồng bộ.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện 3 pha không đồng bộ khi giảm điện
áp phần ứng.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện 3 pha không đồng bộ khi điều chỉnh
biến trở phần ứng.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện 3 pha không đồng bộ khi hãm tái
sinh.
-Xây dựng đặc tính cơ động cơ của động cơ điện 3 pha không đồng bộ khi hãm .
Về thái độ
-Thái độ nghiêm túc học tập, tích cực luyện tập, tổ chức nơi lắp đặt gọn gàng ngăn
nắp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
III,Nội dung

A, Lý thuyết

2,Phương trình đặc tính cơ.
Để lập phương trình đặc tính cơ ta sử dụng sơ đồ thay thế
Một số giả thiết:
-Ba pha động cơ là đối xứng
-Nguồn xoay chiều hình sin ba pha đối xứng
13


-Trở kháng không thay đổi theo nhiệt độ
-Tổng dẫn mạch từ không đổi, dòng từ hóa chỉ phụ thuộc điện áp vào stator
-Bỏ qua tổn thất do ma sát ổ đỡ trong lõi thép

Trong đó:
U1ph hay U1f : là trị số hiệu dụng của điện áp pha stator (V)
I’2 : là dòng roto đã quy đổi về stator (A)
Iμ : là thành phần dòng điện từ hóa
I1 : là dòng điện pha dây quấn stator
Xμ , X1δ, X’2δ : là điện kháng mạch từ, điện kháng tản stator, điện kháng tản roto đã
quy đổi về stator
Rμ, R1, R’2 : là điện trở mạch từ, điện trở dây quấn pha stator, roto đã quy đổi về
stator
s: là hệ số trượt của động cơ
s=
trong đó
ω1: tốc độ của từ trường quay ở stator động cơ
ω1 =
ω: tốc độ góc của roto động cơ (rad/s)
f1: tần số của điện áp nguồn đặt vào stator (Hz)

p: số đôi cực của động cơ
Ngoài ra nếu gọi f2 là tần số của dòng điện roto thì f2 = s f1
Ta có:
I2’=  I’2 = f(s)
14


Trong đó : X1 + X’2 =Xnm
R’2 = R2.Ke2 ; X’2 = X2. Ke2
Ke = Hệ số biến đổi sức điện động của dây quấn stator và roto (giá trị pha), và có thể
xác định gần đúng
Ke ≈ 0,95 .
E2nm.f : sức điện động pha roto khi hở mạch và roto đứng yên
Biểu thị đặc tính cơ điện theo quan hệ I1 = f(ω)
İ1 = İ2’ + İμ
Viết theo modul
I 1 = U1
-Khi không tải lí tưởng : s = 0 thì I1 =

-Khi ngắn mạch : s = 1, thì I1nm = Iμ + I2nm

3.Đặc tính cơ
 M =  đây chính là phương trình đặc tính cơ
= 0  ta xác định được các điểm tới hạn
Độ trượt tới hạn : sth =
Momen tới hạn: Mth =

15

-Đoạn thứ nhất, từ điểm ω0 đến điểm tới hạn TH s = sth : gọi là “đoạn công tác”, có
β <0 , động cơ chỉ làm việc xác lập trên đoạn này
-Đoạn thứ hai, từ điểm tới hạn TH đến điểm ngắn mạch s= 1 có β>0, chỉ tồn tịa
trong giai đoạn khởi động hoặc quá độ
4. Dựng đặc tính tự nhiên
Từ số liệu catalog động cơ như Pđm [kW], nđm[vòng/phút], hệ số momen cực đại
( momen tới hạn) … ta có:
ωđm =

=

(rad/s)

n0 = (vòng/phút)
Ở lưới điện có tần số f = 50Hz vì p là cá số nguyên 1, 2 ,3 .. tương ứng n0 = 3000,
1500, 1000…
Vì vậy tốc độ không tải lí tưởng có thể được suy ra từ nđm theo nguyên tắc làm tròn
lên, do sđm thường < 0,1 nên nếu nđm = 1485 ( vòng/phút) thì n0 = 1500( vòng/phút)
Có:
sđm =
Mđm = (N/m)
Mth = λ.Mđm
Từ phương trình Kloss ta có thể xác định được độ trượt tới hạn gần đúng bằng:
sth = sth
Như vậy ta đã xác định được 3 điểm trên “ đoạn công tác” của đường đặc tính cơ
tự nhiên đó là:
16


1,Không tải (0;ω0)

2,Định mức (Mđm;ωđm)
3,Tới hạn (Mth; ωth)
Thay sth và Mth vào phương trình Kloss ta thu được phương trình đặc tính cơ tự
nhiên.
Nếu tuyến tính hóa đoạn đặc tính công tác qua điểm không tải lí tưởng và điểm
định mức thì có thể biểu thị đặc tính cơ tự nhiên bằng phương trình
= hoặc M = .s
Như vậy, gần đúng ta có độ cứng đặc tính cơ trong đoạn công tác:
= = =
Và β*= =

5.Các đặc tính nhân tạo
a,Thay đổi biến trở R2
Khi thay đổi Rf mạch rôto thì
sth = = = Rf
và Mth = = const
ω0 = const

b,Thay đổi điện áp Stator
Khi thay đổi U1 thì
ω0 = const
sth = = const
17


Mth = = Mth.tn =

6.Các trạng thái hãm cảu động cơ không đồng bộ
a,Hãm tái sinh
-Hạ tải ở các máy nâng hạ( cầu tháp, vận thăng, cầu trục…)

-Giảm tần số dòng điện stato đột ngột

b.Hãm động năng
Đặc tính hãm động năng, dung đơn vị tương đối
M=

18


Trong đó:

Tốc độ tương đối: ω* =
Tốc độ tương đối tới hạn:
ω*th =
Momen tới hạn hãm động năng
Mth.dn =

II, Thí nghiệm
1,Mô tả bàn thí nghiệm
Bộ phụ tải động: bao gồm 2 máy phát điện một chiều G1 và G2 được nối như sơ
đồ, hai máy phát nối cứng trục với 2 động cơ, trong đó động cơ thí nghiệm M2
(ĐCMC) nối với máy phát G2 và một động cơ M1 (KĐB) dung để kéo máy phát
G1 có tốc độ không đổi. Tổ máy M1-G1 có tốc độ không đổi trong suốt quá trình
nên được gọi là “ tổ máy có tốc độ không đổi ”. Để xác định các trị số khác nhau
của tốc độ tương ứng với các giá trị số của dòng điện amchj phần ứng hoặc momen
trên trục động cơ, ta không thể dung phanh hãm điện từ hay phanh cơ khí gắn vào
trục động cơ thí nghiệm, cũng không thể dung máy phát điện 1 chiều có phần ứng
nối với một điện trở phụ để làm tải tĩnh được mà ta phải dung hệ thống phụ tải
động tức là hệ thống gồm các máy phát điện 1 chiều nối theo sơ đồ máy phát –
động cơ M-G như sơ đồ nguyên lý trên.

Tăng giá trị biến trở VR1, khi đó từ thông của máy phát G1 sẽ giảm, sức điện động
của máy phát G2 giảm, dòng điện trong mạch phần ứng của máy phát G1-G2:
It = >0
19


Lúc này hệ M1-G1 sẽ là phụ tải của hệ M2-G2. Trong trường hợp này máy phát
G2 hoạt động ở chế độ máy phát, máy phát G1 hoạt động ở chế độ động cơ, dòng
điện trong mạch phân fuwngs sẽ có chiều đi từ G2 sang G1.
Bỏ qua tổn hao momen trên đầu trục động cơ ta có thể coi momen của động cơ thí
nghiệm M2 bằng momen của máy phát F2:
MM2 = MF2 = KØI
Trong đó:
It : là dòng điện chạy trong mạch phần ứng của 2 máy G1, G2 ( hiển thị trên A7)
KØ : tính từ phương trình đặc tính cơ của động cơ 1 chiều
Bằng cách này ta có thể đo được momen trên đầu trục động cơ thí nghiệm M2
trong các trường hợp thí nghiệm
Ứng với mỗi giá trị It ta đo được 1 giá trị tốc độ trên đầu trục động cơ.
2.Các thiết bị thí nghiệm

20


3.Trình tự thí nghiệm
a.Chuẩn bị
-Để tiến hành thí nghiệm cần phải tìm hiểu kỹ các thiết bị và sơ đồ nguyên lý bàn
thí nghiệm
-Kiểm tra các thiết bị trên bàn đưa về trạng thái cắt, biến trở đưa về giá trị nhỏ
nhất.
b.Hòa đồng bộ tải động

Tiến hành khởi động độc lập từng tổ máy
-Mở tổ máy động cơ thí nghiệm và máy phát M2-G2: đóng aptomat CB4 cấp điện
cho kích từ máy phát. Để VR3 ở giá trị nhỏ nhất
-Mở tổ máy có tốc độ không đổi M1-G1: Đóng aptopmat CB3 cấp điện cho động
cơ KĐB và điều chỉnh kích từ cho máy phát G2, VR1 để ở giá trị nhỏ nhất
Hòa đồng bộ 2 tổ máy: Điều chỉnh kích từ VR1 và VR2 sao cho điện áp trên 2 vôn
kế V3 và V4 bằng nhau
21


-Đóng chuyển mạch SW1 để hòa đồng bộ 2 tổ máy. Tinh chỉnh VR1 và VR2 để
chỉ số trên ampe kế A7 bằng 0. Dòng điện trong mạch phần ứng của máy phát G1G2:
It = = 0
Lúc này hệ thống làm việc ở chế độ không tải
Kết thúc quá trình hòa đồng bộ
c.Tiến hành thí nghiệm
*/Khởi động
-Đóng CB1
-Điều chỉnh biến áp tự ngẫu TRANS để ở mức 380V
-Đóng CB3,CB4
-Ngắt SW1
-Ngắt SW2 ( đưa điện trở phụ vào mạch roto động cơ)
-Ấn nút START1 cấp điện cho toàn mạch
-Đóng cắt CB2
-Ấn nút START2 khởi động động cơ thí nghiệm M2
-Đóng SW2 ( loại điện trở phụ ra khỏi mạch roto động cơ)
-Thực hiện hòa đồng bộ
*/Xây dựng đặc tính cơ tự nhiên của động cơ
Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận hành ở chế
độ định mức ( điện áp định mức và không nối thêm các điện trở, điện kháng phụ

của động cơ). Trên đặc tính cơ tự nhiên ta có thể làm việc định mức ứng với cặp
giá trị ( Mđm, ωđm)
Tăng giá trị biến trở VR1, khi đó từ thông của máy phát G1 sẽ giảm, sức điện động
của máy phát G2 giảm, dòng điện trong mạch phần ứng của máy phát G1-G2
It = >0
Lúc này hệ M1-G1 sẽ là phụ tải của hệ M2-G2
Tăng giá trị VR1 để tạo tải cho động cơ
Thực hiện lấy giá trị tốc độ và momen động cơ
It (A)
0
0.5
1
1.4
1.6
1.75
ω (rad/s)
104.08
103.77
102.6
25
60
101.2

Nhận xét:đường đặc tính cơ tự nhiên qua thực nghiệm đo đạc giống như ở trong
lý thuyết
22


*/Xây dựng đặc tính cơ biến trở của động cơ
Đặc tính cơ biến trở của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận hành với

mức điện trở phụ 3 pha mắc nối tiếp vào phía roto của động cơ ( điện ấp định
mức )
Mở SW2 để nối tiếp điện trở vào roto động cơ
Thực hiện lấy giá trị tốc độ và momen động cơ

I (A)
ω (rad/s

0
99.79

0.25
97.38

0.5
94.87

1
25

1.5
91.62

1.25
60

Nhận xét:đường đặc tính cơ biến trở của động cơ qua thực nghiệm đo đạc giống
như ở trong lý thuyết
*/Xây dựng đặc tính giảm điện áp stator
Đặc tính cơ giảm điện áp stator của động cơ là đặc tính cơ khi động cơ được vận

hành cới điện áp nhỏ hơn điện áp định mức đặt vào phần ứng ( từ thông định mức
và không nối thêm điện trở phụ )
Vặn biến áp tự ngẫu TRANS nhằm thay đổi giá trị điện áp đặt vào phần ứng động
cơ
Uư = 240 V

It (A)
ω (rad/s)

0
101.98

0.25
101.04

0.5
100.54

1
15

1.2
65

1.25
100.04

Nhận xét:đường đặc tính cơ giảm điện áp phần ứng qua thực nghiệm đo đạc
giống như ở trong lý thuyết
*/Hãm tái sinh

Hãm taí sinh xảy ra khi tốc độ ω của roto lớn hơn tốc độ đồng bộ ω1. Động cơ
KĐB vận hành ở chế độ máy phát không đồng bộ.
Trong trường hợp này G2 làm việc ở chế độ động cơ, G1 làm việc ở chế độ máy
phát.
23


-Tiến hành hào đồng bộ
-Tăng giá trị VR2  giảm IktG2giảm EG2  EG1>EG2  It tăng  G2 quay nhanh
hơn tốc độ không tải lí tưởng kéo M2 quay nhanh hơn tốc độ không tải lí tưởng
Với mỗi giá trị It ta đo được 1 giá trị ω tương ứng

It (A)
ω(rad/s)

0
103.87

-0.5
104.40

-1
104.93

-1.5
105.45

-1.75
105.76

-2.5
106.30

Nhận xét:đường đặc tính cơ hãm tái sinh qua thực nghiệm đo đạc giống như ở
trong lý thuyết
*/Hãm động năng
Khi động cơ đang quay muốn thực hiện hãm động năng kích từ độc lập ta cắt cá
cuộn dây phía stator động cơ ra khỏi lưới điện xoay chiều và đóng vào nguồn điện
1 chiều. Từ trường tạo bởi cuộn dây phần ứng gây ra dòng điện trong mạch roto
của động cơ tạo momen cản hãm động cơ.
Lúc này G1 làm việc ở chế độ máy phát, G2 làm việc ở chế độ động cơ.G1 cấp
điện cho G2 quay kéo M2 quay( làm việc ở chế độ máy phát) tạo điện năng, tiêu
tán trên điện trở hãm Rb.
-Khởi động hệ thống, hòa đồng bộ.
-Tăng giá trị VR1 tạo tải (Mt : momen tải) cho động cơ thí nghiệm M2
-Ấn STOP2 để ngắt động cơ M2 ra khỏi nguồn 1 chiều và ấn START4 để thực
hiện chế độ hãm động năng.
-Thực hiện lấy bộ số ω, M bằng cách: giảm dần giá trị Mt đồng thời đo giá trị ω
tương ứng.
- Tăng giá trị VR1  giảm IktG1  giảm EG1  giảm It Mt giảm
Với mỗi giá trị It(Mt) sẽ đo được 1 giá trị ω tương ứng
It(A)
-1.75
-1.5
-1
-0.75
-0.5
0
ω (rad/s)
109.73

70.38
45.87
27.82
15.16
0.04
Nhận xét:đường đặc tính cơ hãm động năng qua thực nghiệm đo đạc giống như
ở trong lý thuyết

24


Kết luận và nhận xét
Qua bài thực hành và thí nghiệm trên nhóm đã hiểu được quá trình khởi
động và làm việc của động cơ 3 pha KĐB, biết cách đo và lấy số liệu để xây
dựng đặc tính cơ tự nhiên và các đặc tính cơ nhân tạo ,cũng như các đặc tính
hãm.
Từ kết quả đo, ta có thể thấy các đặc tính gần giống lý thuyết.

25