ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

www.hanghaivietnam.com

1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp

Giạo trçnh
Biãn soản:

MẠY ÂIÃÛN 1
Bi Táún Låüi

Pháưn III

MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ

Chỉång 12

ÂẢI CỈÅNG VÃƯ MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
12.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
Mạy âiãûn khäng âäưng bäü l mạy âiãûn xoay chiãưu, lm viãûc theo ngun l
cm ỉïng âiãûn tỉì, cọ täúc âäü ca rotor n khạc våïi täúc âäü tỉì trỉåìng quay trong mạy
n1. Mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ thãø lm viãûc åí hai chãú âäü : Âäüng cå v mạy phạt.
Mạy phạt âiãûn khäng âäưng bäü êt dng vç cọ âàûc tênh lm viãûc khäng täút, nãn
trong chỉång náưy ta ch úu l xẹt âäüng cå khäng âäưng bäü. Âäüng cå khäng âäưng
bäü âỉåüc sỉí dủng nhiãưu trong sn xút v trong sinh hoảt vç chãú tảo âån gin, giạ
thnh r, âäü tin cáûy cao, váûn hnh âån gin, hiãûu sút cao v gáưn nhỉ khäng bo
trç. Gáưn âáy do k thût âiãûn tỉí phạt triãùn, nãn âäüng cå khäng âäưng bäü â âạp ỉïng
âỉåüc u cáưu âiãưu chènh täúc âäü vç váûy âäüng cå cng sỉí dủng räüng ri hån. Dy
cäng sút ca nọ ráút räüng tỉì vi watt âãún hng ngn kilowatt. Háưu hãút l âäüng cå
ba pha, cọ mäüt säú âäüng cå cäng sút nh l mäüt pha.

12.2. CÁÚU TẢO MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Cáúu tảo ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü âỉåüc trçnh by trãn hçnh 7.1, gäưm hai bäü
pháûn ch úu l stator v rotor, ngoi ra cn cọ v mạy, nàõp mạy v trủc mạy.
Trủc lm bàòng thẹp, trãn âọ gàõn rotor, äø bi v phêa cúi trủc cọ gàõn mäüt quảt giọ
âãø lm mạt mạy dc trủc.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

2
12.2.1.

Stator (phỏửn tẫnh)

Stator gọửm hai bọỹ phỏỷn chờnh laỡ loợi theùp vaỡ dỏy quỏỳn, ngoaỡi ra coỡn coù voớ maùy
vaỡ nừp maùy.

10
9

1

8

2
3

7

4

5
6

Hỗnh 13.1 Cỏỳu taỷo cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ
1. Loợi theùp stato;2. Dỏy quỏỳn stato; 7. Nừp maùy; ; 4. ỉ bi; 5. Truỷc maùy; 6.Họỹp dỏửu
cổỷc; 7. Loợi theùp rọto; 8. Thỏn maùy; 9. Quaỷt gioù laỡm maùt; 10. Họỹp quaỷt

1. Loợi theùp

Loợi theùp stator coù daỷng hỗnh truỷ (hỗnh 13.2b), laỡm bũng caùc laù theùp kyợ thuỏỷt
õióỷn, õổồỹc dỏỷp raợnh bón trong (hỗnh 13.2a) rọửi gheùp laỷi vồùi nhau taỷo thaỡnh caùc raợnh
theo hổồùng truỷc. Loợi theùp õổồỹc eùp vaỡo trong voớ maùy.
2. Dỏy quỏỳn stator

Dỏy quỏỳn stator thổồỡng õổồỹc laỡm bũng dỏy õọửng coù boỹc caùch õióỷn vaỡ õỷt trong caùc
raợnh cuớa loợi theùp (xem laỷi chổồng 9). Doỡng õióỷn xoay chióửu ba pha chaỷy trong dỏy
quỏỳn ba pha stator seợ taỷo nón tổỡ trổồỡng quay (xem laỷi chổồng 12).

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

3
3. Voợ maùy

Voớ maùy gọửm coù thỏn vaỡ nừp, thổồỡng laỡm bũng gang (hỗnh 13.1).

iA

iA

(a)

Hỗnh 13.2 Kóỳt cỏỳu stator maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ

(b)

a) Laù theùp stator; b) Loợi theùp stator

12.2.2.

Rotor (phỏửn quay)

Rotor laỡ phỏửn quay gọửm loợi theùp, dỏy quỏỳn vaỡ truỷc maùy.

C
(a)

(b)

(d)

Hỗnh 13.3 Cỏỳu taỷo rotor õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ.
a) Dỏy quỏỳn rotor lọửng soùc c) Loợi theùp rotor d) Kyù hióỷu õọỹng cồ trón sồ õọử

1. Loợi theùp

Loợi theùp rotor gọửm caùc laù theùp kyợ thuỏỷt õióỷn õổồỹc lỏỳy tổỡ phỏửn bón trong cuớa loợi
theùp stator gheùp laỷi, mỷt ngoaỡi dỏỷp raợnh (hỗnh 13.2a) õóứ õỷt dỏy quỏỳn, ồớ giổợa coù
dỏỷp lọự õóứ lừp truỷc.
2. Truỷc

Truỷc cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm bũng theùp, trón õoù gừn loợi theùp rọto.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

4
3. Dáy qún rotor

Dáy qún rotor ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ hai kiãøu : rotor ngàõn mảch cn
gi l rotor läưng sọc v rotor dáy qún.
Rotor läưng sọc (hçnh 13.3a) gäưm cạc thanh âäưng hồûc thanh nhäm âàût trong
rnh v bë ngàõn mảch båíi hai vnh ngàõn mảch åí hai âáưu. Våïi âäưng cå nh, dáy
qún rotor âỉåüc âục ngun khäúi gäưm thanh dáùn, vnh ngàõn mảch, cạnh tn nhiãût
v cạnh quảt lm mạt (hçnh 3.3b). Cạc âäüng cå cäng sút trãn 100kW thanh dáùn
lm bàòng âäưng âỉåüc âàût vo cạc rnh rotor v gàõn chàût vo vnh ngàõn mảch.
Rotor dáy qún (hçnh 13.4) cng qún giäúng nhỉ dáy qún ba pha stator v cọ
cng säú cỉûc tỉì nhỉ dáy qún stator. Dáy qún kiãøu náưy ln ln âáúu sao (Y) v
cọ ba âáưu ra âáúu vo ba vnh trỉåüt, gàõn vo trủc quay ca rotor v cạch âiãûn våïi
trủc. Ba chäøi than cäú âënh v ln t trãn vnh trỉåüt náưy âãø dáùn âiãûn vo mäüt biãún
tråí cng näúi sao nàòm ngoi âäüng cå âãø khåíi âäüng hồûc âiãưu chènh täúc âäü.

Giạ

Vnh trỉåüt

Häüp

Dáy qún räto

Li thẹp stato

Dáy qún stato

Läù måỵ

Âãún ngưn
cung cáúp

Hçnh 13.4 Cáúu tảo mạy âiãûn khäng âäưng bäü räto dáy qún

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

5

12.3. NGUN L LM VIÃÛC MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Khi cọ dng âiãûn ba pha chảy trong dáy qún stato thç trong khe håí khäng
khê xút hiãûn tỉì trỉåìng quay våïi täúc âäü n1 = 60f1/p (f1 l táưn säú lỉåïi âiãûn; p l säú
âäi cỉûc tỉì ca mạy; n1 l täúc âäü tỉì trỉåìng quay báûc mäüt) Tỉì trỉåìng náưy quẹt qua
dáy qún nhiãưu pha tỉû ngàõn mảch âàût trãn li sàõt räto, lm cm ỉïng trong dáy qún

räto cạc sââ E2. Do räto kên mảch nãn trong dáy qún räto cọ dng âiãûn I2 chảy
qua. Tỉì thäng do dng âiãûn náưy sinh ra håüp våïi tỉì thäng ca stato tảo thnh tỉì
thäng täøng åí khe håí. Dng âiãûn trong dáy qún räto tạc dủng våïi tỉì thäng khe håí
sinh ra mämen. Tạc dủng âọ cọ quan hãû máût thiãút våïi täúc âäü quay n ca räto.
Trong nhỉỵng phảm vi täúc âäü khạc nhau thç chãú âäü lm viãûc ca mạy cng khạc
nhau. Sau âáy ta s nghiãn cỉïu tạc dủng ca chụng trong ba phảm vi täúc âäü.
Hãû säú trỉåüt s ca mạy :

s=

n 1 − n Ω1 − Ω
=
n1
Ω1

Nhỉ váûy khi n = n1 thç s = 0, cn n = 0 thç s = 1; khi n > n1, s < 0 v khi räto
quay ngỉåüc chiãưu tỉì trỉåìng quay n < 0 thç s > 1.
1. Roto quay cng chiãưu tỉì trỉåìng quay nhỉng cọ täúc âäü n < n1 (0 < s < 1)

S

n1
Fât

S

n1

Fât

Fât

→

→

BB n

Fât

S

n1

BB n F
ât

→

Fât

BB

n

N

N

N

(a)

(b)

(c)

Hçnh 13.5 Quạ trçnh tảo moment ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü

Gèa thiãút vãư chiãưu quay n1 ca tỉì trỉåìng khe håí Φ v ca räto n nhỉ hçnh 13.
5a. Theo qui tàõc bn tay phi, xạc âënh âỉåüc chiãưu sââ E2 v I2; theo qui tàõc bn
tay trại, xạc âënh âỉåüc lỉûc F v mämen M. Ta tháúy F cng chiãưu quay ca räto,

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

6

nghéa l âiãûn nàng âỉa tåïi stato, thäng qua tỉì trỉåìng â biãún âäøi thnh cå nàng trãn
trủc lm quay räto theo chiãưu tỉì trỉåìng quay n1, nhỉ váûy mạy lm viãûc åí chãú âäü
âäüng cå âiãûn.
2. Roto quay cng chiãưu tỉì trỉåìng quay nhỉng cọ täúc âäü n > n1 (s < 0)

Dng âäüng cå så cáúp quay räto ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü vỉåüt täúc âäü
âäưng bäü n > n1. Lục âọ chiãưu ca tỉì trỉåìng quay quẹt qua dáy qún räto s ngỉåüc
lải, sââ v dng âiãûn trong dáy qún räto cng âäøi chiãưu nãn chiãưu ca mämen M
cng ngỉåüc chiãưu ca n1, nghéa l ngỉåüc chiãưu ca räto, nãn âọ l mämen hm
(hçnh 13.5b). Nhỉ váûy mạy â biãún cå nàng tạc dủng lãn trủc âäüng cå âiãûn, do

âäüng cå så cáúp kẹo thnh âiãûn nàng cung cáúp cho lỉåïi âiãûn, nghéa l mạy âiãûn lm
viãûc åí chãú âäü mạy phạt âiãûn.
3. Roto quay ngỉåüc chiãưu tỉì trỉåìng quay tỉïc täúc âäü n < 0 (s > 1)

Vç ngun nhán no âọ m räto ca mạy âiãûn quay ngỉåüc chiãưu tỉì trỉåìng quay
(hçnh 13. 5c), lục náưy chiãưu sââ, dng âiãûn v mämen giäúng nhỉ åí chãú âäü âäüng cå
âiãûn. Vç mämen sinh ra ngỉåüc chiãưu quay våïi räto nãn cọ tạc dủng hm räto lải.
Trong trỉåìng håüp náưy, mạy vỉìa láúy âiãûn nàng åí lỉåïi âiãûn vo, vỉìa láúy cå nàng tỉì
âäüng cå så cáúp. Chãú âäü lm viãûc nhỉ váûy gi l chãú âäü hm âiãûn tỉì.
12.4. PHÁN LOẢI MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
1. Phán theo kãút cáúu v mạy.

+ Kiãøu kên
+ Kiãøu bo vãû
+ kiãøu håí
2. Phán theo säú pha.

Ta cọ mạy âiãûn khäng âäưng bäü
+ Mäüt pha
+ Hai pha
+ Ba pha
3. Phán theo kiãøu dáy qún räto.

+ Mạy âiãûn khäng âäưng bäü räto läưng sọc.
+ Mạy âiãûn khäng âäưng bäü räto dáy qún.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

7

12.5. CẠC ÂẢI LỈÅÜNG ÂËNH MỈÏC MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ
Cng nhỉ táút c cạc loải mạy âiãûn khạc, mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ cạc trë säú
âënh mỉïc âàûc trỉng cho âiãưu kiãûn k thût ca mạy. Cạc trë säú náưy do nh mạy
thiãút kãú, chãú tảo qui âënh v âỉåüc ghi trãn nhn mạy. Vç mạy âiãûn khäng âäưng bäü
ch úu dng lm âäüng cå âiãûn nãn trãn nhn mạy ghi cạc trë säú âënh mỉïc ca
âäüng cå nhỉ sau :
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Cäng sút âënh mỉïc Pâm(kW,W)
Âiãûn ạp âënh mỉïc m (V).
Dng âiãûn âënh mỉïc Iâm (A).
Täúc âäü quay âënh mỉïc nâm (vng/phụt).
Hiãûu sút âënh mỉïc ηâm %.
Hãû säú cäng sút âënh mỉïc cosâm .

Âäúi våïi âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü, cäng sút âënh mỉïc l cäng sút trãn âáưu
trủc âäüng cå. Cn âäüng cå ba pha, âiãûn ạp v dng âiãûn ghi trãn nhn mạy l âiãûn
ạp v dng âiãûn dáy tỉång ỉïng våïi cạch âáúu hçnh sao (Y) hay âáúu hçnh tam giạc
(Δ).
Tỉì cạc trë säú âënh mỉïc ghi trãn nhn, ta cọ thãø tênh âỉåüc:
Cäng sút âënh mỉïc m âäüng cå tiãu thủ tỉì lỉåïi âiãûn :
P

P1âm = âm = 3.U âm I âm cos ϕ âm
η âm
Mämen quay âënh mỉïc åí âáưu trủc :
P (W )
P (kW )
N.m
M âm = âm
= 9550 âm
Ω âm
n âm
våïi Ω âm = 2πn âm / 60 (rad/s) l täúc âäü gọc ca räto.
]RR^

www.hanghaivietnam.com