QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG 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

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 m1 pha, cn trãn
dáy qún roto cọ dáy qún m2 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 U1 cọ táưn säú f1 vo dáy qún stato, trong dáy qún stato s cọ

dng âiãûn I1, táưn säú f1; trong dáy qún räto s cọ dng âiãûn I2, táưn säú f1; dng I1 v
I2 sinh ra stâ quay F1 v F2 cọ trë säú l:

m 2 N1k dq1 &
F&1 = 1
×
I1
π
p
m 2 N 2 k dq 2 &
F& 2 = 2
×
I2
π
p

(13.1a)
(13.1b)

trong âọ : m1,m2 l säú pha ca dáy qún stato v räto; p l säú âäi cỉûc tỉì; N1,N2 l
säú vng dáy mäüt pha ca dáy qún stato v räto; kdq1,kqd2 l hãû säú dáy qún ca dáy
qún stato v räto.
Hai stâ náưy quay cng täúc âäü n1 = 60f1/p v tạc dủng våïi nhau âãø sinh ra stâ
täøng trong khe håí F0. Vç váûy phỉång trçnh cán bàòng stâ âỉåüc viãút l:

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

2

F&1 + F& 2 = F& 0
F&1 = F& 0 + (F& 2 )

(13.2a)
(13.2b)

õỏy ta xem doỡng õióỷn I1 gọửm hai thaỡnh phỏửn:

m 2 N1k dq1 &
ì
I0 .
Mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ doỡng õióỷn &I 0 taỷo nón stõ F& 0 = 1

p
m 2 N1k dq1 & '
ì
I 2 buỡ laỷi
Vaỡ mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ (&I '2 ) taỷo nón stõ (F& 2' ) = 1

p
stõ F2 cuớa doỡng õióỷn thổù cỏỳp &I 2 .
Nhổ vỏỷy ta coù:
hay

&I1 = &I 0 + (&I '2 )

(13.3a)

&I + &I ' = &I
1
2
0

(13.3b)

So saùnh stõ F2 do doỡng õióỷn I2 cuớa rọto taỷo ra vaỡ stõ F2 do thaỡnh phỏửn &I '2 cuớa
doỡng õióỷn stato sinh ra, ta coù:

m 2 2 N 2 k dq 2 &
m 2 N1k dq1 & '
ì
I2 = 1
ì
I2

p

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

ki =

m 1 N1k dq1

(13.4)

m 2 N 2 k dq 2

Stõ F0 sinh ra tổỡ thọng chờnh trong khe hồớ, tổỡ thọng nỏửy caớm ổùng trong
dỏy quỏỳn stato vaỡ rọto caùc sõõ:
&
2
& m = j1 1m
(13.5a)
E& 1 = j
f1 N1k dq1
2
2
&
2
& m = j 2 2 m
(13.5b)
E& 2 = j
f 2 N 2 k dq 2
2
2
Khi rọto õổùng yón f2 = f1 nón tố sọỳ bióỳn õọứi õióỷn aùp cuớa maùy õióỷn khọng õọửng
bọỹ bũng:
N1k dq1
E
ke = 1 =
(13.6)
E 2 N 2 k dq 2
Tổồng tổỷ nhổ mba ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn stato:

& 1 = E& 1 E& t1 + &I1r1 = E& 1 + &I1 ( r1 + jx 1 ) = E& 1 + &I1Z1 (13.7)
U
trong õoù:

+ Z1 = r1 + jx1: tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn stator.
* r1 laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn stato.
* x1 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn stator.
+ E& t1 = j&I1x1 sõõ taớn do tổỡ thọng taớn stato t1 sinh ra.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

3

Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn rọto:
0 = E& 2 &I 2 (r2 + jx 2 ) = E& 2 &I 2 Z 2

(13.8)

trong õoù: Z2 = r2 + jx2: tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* r2 laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* x2 = 2f1Lt2 laỡ õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn rọtoluùc õổùng yón.
Cuợng giọỳng nhổ ồớ mba, ta coù thóứ vióỳt:
E& 1 = &I 0 Z m = &I 0 ( rm + jx m )
(13.9)
trong õoù: I0 - doỡng õióỷn tổỡ hoùa sinh ra stõ F0.
Zm = rm + jxm: tọứng trồớ cuớa nhaùnh tổỡ hoùa.
* rm laỡ õióỷn trồớ tổỡ hoùa õỷt trổng cho sổỷ tọứn hao sừt tổỡ.
* xm 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 E2 sang bón stato ta õổồỹc laỡ:

E2 = E1 = keE2.
Qui õọứi õióỷn trồớ rọto r2 vóử stato :
m1I '22 r2' = m 2 I 22 r2
2

2

Vỏỷy :

r2'

m 2 I '2
m mk W
r2 = 2 1 dq1 1 r2
=
m 1 I '22
m 1 m 2 k dq 2 W2

(13.10)

r2' = k e k i r2 = k.r2

trong õoù, k = keki laỡ hóỷ sọỳ qui õọứi tọứng trồớ.
Tổồng tổỷ qui õọứi õióỷn khaùng rọto x2 vóử stato :
x '2 = kx 2

(13.11)

Toùm laỷi, caùc phổồng trỗnh õỷc trổng cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ qui õọứi vóử
stato laỡ:

& 1 = E& 1 + &I1Z1
U
0 = E& '2 &I '2 Z '2
E& '2 = E& 1
&I1 = &I 0 + (&I '2 )

(13.12)

E& 1 = &I 0 Z m
Khi rọto õổùng yón maỡ dỏy quỏỳn rọto ngừn maỷch, thỗ doỡng õióỷn trong 2 dỏy
quỏỳn rỏỳt lồùn. óứ haỷn chóỳ doỡng õióỷn I1 vaỡ I2 trong 2 dỏy quỏỳn ồớ trở sọù õởnh mổùc cuớa
chuùng thỗ cỏửn phaới giaớm thỏỳp õióỷn aùp xuọỳng coỡn khoaớng (15-25)%Uõm. Luùc nỏửy
sõõ E1 trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhoớ õi rỏỳt nhióửu vaỡ tổồng ổùng tổỡ thọng m
cuợng nhoớ, nghộa laỡ stõ tổỡ hoùa F0 rỏỳt nhoớ so vồùi F1 vaỡ F2, do õoù ta coi F0 = 0 vaỡ ta
coù:

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

4

F&1 + F& 2 = F& 0 = 0
&I1 + &I '2 = &I 0 = 0

vaỡ

&
U

1

E& 1


(13.13)

jx1&I1
r1&I1

r1
&I
1

&I '2

&
U
1

x1

r2

x2

&I = &I '
1
2

r2' &I '2

jx '2 &I '2

&I
0


Hỗnh 13.2 Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa

Hỗnh 13.1 ọử thở vectồ cuớa MK khi rọto õổùng yón

MK khi ngừn maỷch

Ta coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato I1:
&
&
&I1 = U1 = U1
Z1 + Z '2 Z n
trong õoù: Zn = Z1 + Z2 = rn +jxn :tọứng trồớ ngừn maỷch cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ.
Vồùi rn = r1 + r2 vaỡ xn = x1 + x2
Khi U1 = Uõm thỗ I1 = Ik 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 :
& 1 = E& 1 + &I1Z1
U
(13.14)
2. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn rọto:

Tổỡ trổồỡng khe hồớ do stõ F0 sinh ra quay vồùi tọỳc õọỹ n1. 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 n2 = n1 - n, vỏỷy tỏửn sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn rọto seợ laỡ :
n p n n n1 ì p
ì
f2 = 2 = 1
= sf1
(13.15)
60
n1
60

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

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 sâm = 0,02 ÷ 0,08.

Sââ cm ỉïng trong dáy räto lục quay:
&
2π
& m = − jω 2 Ψ2 m = sE& 2
E& 2s = − j
f 2 W2 k dq 2 Φ
2
2
Âiãûn khạng ca dáy qún räto lục quay:
x2s = 2πf2Lt2 = 2πsf1Lt2 = s.x2

(13.16)

(13.17)

Phỉång trçnh cán bàòng sââ ca mảch âiãûn räto:
0 = E& 2s − &I 2 ( r2 + jx 2s )

(13.18)

Hay sau khi qui âäøi l:
0 = E& '2s − &I '2 ( r2' + jx '2s )

(13.19)

Trong phỉång trçnh trãn, sââ v dng âiãûn cọ táưn säú f2, cn bãn stato sââ v
dng âiãûn cọ táưn säú f1 vç váûy ta phi qui âäøi táưn säú thç viãûc thiãút láûp phỉång trçnh
måïi cọ nghéa. Ta viãút lải phỉång trçnh (13.19):
0 = E& '2s e jω t − &I '2 ( r2' + jx '2s )e jω t
1

1
Nhán hai vãú våïi: e jωt = e j( ω −ω ) t
s
s
Trong âọ: ω = ω1 - ω2 täúc âäü gọc ca räto; e j(ω −ω
2

2

1

2

1

2

)t

l hãû säú qui âäøi táưn säú.

Tỉì âọ ta viãút lải phỉång trçnh trãn:
'
' jω t
' r2
&
&
0 = E 2 e − I 2 ( + jx '2 )e jω t
s
1 − s jω t

Hay
(13.20)
0 = E& '2 e jω t − &I '2 (r2' + jx '2 + r2'
)e
s
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 f2. 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 f1.
1

1

1

1

2. Trong hai trỉåìng håüp dng âiãûn I2 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 F1 v stâ räto F2 bao giåì cng
quay âäưng bäü våïi nhau.
4. Nàng lỉåüng tiãu tạn trãn âiãûn tråí gi tỉåíng Rcå = r’2(1-s)/s tỉång âỉång våïi
nàng lỉåüng âiãûn biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cå khi nọ quay.

www.hanghaivietnam.com

www.hanghaivietnam.com

6

Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ : (vỗ stõ stato F1 vaỡ rọto F2 quay cuỡng 1).
hay

F&1 + F& 2 = F& 0
&I1 + &I '2 = &I 0

Vỏỷy phổồng trỗnh cồ baớn cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ luùc rọto quay laỡ:

& 1 = E& 1 + &I1Z1
U
'

r
0 = E& '2 &I '2 ( 2 + jx '2 )
s
&E '2 = E& 1
&I1 = &I 0 + ( &I '2 )

(13.21)

E& 1 = &I 0 Z m
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 r2(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.
r1

&
U
1

&I
1

r2

x1

&I
0

x2

rm (&I '2 )

r2(1-s)/s

xm

Hỗnh 13.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T cuớa MK

Trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ, do coù khe hồớ khọng khờ lồùn nón tọửn taỷi doỡng
õióỷn tổỡ hoùa lồùn, khoaớng (20-50)%Iõm. ióỷn khaùng taớn x1 cuợng lồùn. Trong trổồỡng
hồỹp nhổ vỏỷy õióỷn khaùng tổỡ hoùa xm giổợ nguyóỷn vaỡ boớ qua õióỷn trồớ rm (rm = 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.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

7
r1

&1
U

x1

x2

&I
o

&I
1

r2

(&I '2 )

r2'

xm

1 s
s

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:

Vaỡ

&'
&I ' = E 2
2
Z '2
&
&I = E1
0
Zm

vồùi Z2s = r2/s + jx2.

E& 1 E& '2
+ '

Vỏỷy doỡng õióỷn: &I1 = &I 0 + (&I '2 ) =
Zm
Z 2s
Mỷc khaùc:


& 1 &I1Z1 = U
& 1 + E& 1 Z1 + Z1
E& 1 = U
'
Z
m Z 2s
&1
&1
U
U
E& 1 =
=
Z
Z
& + Z1
C
1 + 1 + '1
1
Z m Z 2s
Z '2s

Trong õoù : C1 = 1+Z1/Zm.
Ta coù:

Vỏỷy:

&I '2 =

E& 1

&1
U

=

& Z' + Z
C
1 2
1
&
&
&1
U
&I1 = &I 0 &I = U1 I1Z1 +
2'
& Z' + Z
Zm
C
1 2s

1
&
&1
U
& = U1 +
&I1 (1 + (Z1 / Z m )) = &I1C
1
& Z' + Z
Zm C
1 2s
1
&
&
U1
&I1 = U1 +
= &I 00 + &I '2'
'
2
&C Z
& Z +C
& Z
C
1 m
Z '2s

1

2s

(4.22)

1 1

&1
&1
&1
U
U
U
=
=
goỹiỹ laỡ doỡng õióỷn khọng taới lyù
Trong õoù: &I 00 =
& Z
C
(
1
+
Z
/
Z
)
Z
Z
+
Z
1 m
1
m
m

1
m
tổồớng, nghộa laỡ doỡng õióỷn khọng taới luùc s = 0, tổùc laỡ r2(1-s)/s = .

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

8

&I '2' =

Vaỡ:

&1
U
& 2Z'
C
1 2s

&I '2
=
laỡ doỡng õióỷn thổù cỏỳp cuớa maỷch õióỷn hỗnh . Tổỡ
&
& Z
C
+C
1
1 1

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

& Z
C
1 1
&I
1
&
U
1

Z1
&I

& 2 Z'
C
1 2

Z2

Z1

& 2r ' 1 s
C
1 2
s

(&I '2' )

00

&I
1

Z1

&
U
1

(&I '2' = &I '2 )

r2(1-s)/s

&I
00
Zm

Zm
(a)

(b)

Hỗnh 13.5 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh cuớa maùt õióỷn khọng õọửng bọỹ

Thổỷc tóỳ laỡ C& 1 chố lồùn hồn 1 mọỹt ờt, goùc phổùc laỷi rỏỳt nhoớ nón coù thóứ coi C& 1 = C1=
1 + x/xm vaỡ nhổ vỏỷy &I '2' = &I '2 . Ta coù maỷch õióỷn õồn giaớn hồn nhổ hỗnh (13.4b).
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:

ke =

k dq1 N1
k dq 2 N 2

ki =

;

m 1k dq1 N1
m 2 k dq 2 N 2

; k = keki

ọỳi vồùi dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc, õỏy laỡ loaỷi dỏy quỏỳn õỷc bióỷt, ta coù:
m2 = Z2 ; N2 = 1/2 ; kdq2 = 1.
Thóỳ vaỡo trón ta coù:
ke =

ki =

k dq1 N1
k dq 2 N 2

=

k dq1 N1
= 2k dq1 N1 ;
1
1.
2

m 1k dq1 N1
m 2 k dq 2 N 2

k = keki =

=

2m 1k dq1 N1
Z2

;

4m 1
(k dq1 N1 ) 2 .
Z2

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

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:
P1 = m1U1I1cosϕ1.
Mäüt pháưn nh cäng sút ny b täøn hao âäưng trãn dáy qún stato pCu1 = m1 I12 r1
v täøn hao sàõt thẹp trong li thẹp pFe = m1 I o2 rm, pháưn låïn cäng sút âỉa vo cn lải
chuøn thnh cäng sút âiãûn tỉì Pât truưn qua räto. Nhỉ váûy :
Pât = P1 - (pCu1+ pFe) = m1I '22

r2'
s

(13.23)

Vç trong räto cọ dng âiãûn nãn cọ täøn hao âäưng trãn dáy qún räto: pCu2 =
m1I’ 2r’2. Do âọ cäng sút cå ca âäüng cå âiãûn :
2

Pcå = Pât - pCu2 =

'
'2 r2
m1 I 2

s

-m2I’22r’2 = m1I '22 r2'

1− s
s

(13.24)

Cäng sút åí âáưu trủc ca âäüng cå âiãûn:
P2 = Pcå - (pcå +pf)
+ täøn hao cå pcå (täøn hao ma sạt v quảt giọ)
+ täøn hao phủ pf (xẹt åí chỉång sau).

(a)

(b)

(13.25)

ca)

Hçnh 13.6 Gin âäư nàng lỉåüng mạy âiãûn khäng âäưng bäü

Täøng täøn hao ca âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü :
Σp = pCu1+ pFe + pCu2 + pcå + pf

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

10

Hióỷu suỏỳt cuớa õọỹng cồ õióỷn khọng õọửng bọỹ :
=

P2
p
= 1
P1
P1

(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 :
Q1 = m1U1I1sin

(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 :
(13.28)
q1 = m1I21x1 ; q2 = m1I22x2
Phỏửn lồùn cọng suỏỳt phaớn khaùng coỡn laỷi duỡng õóứ sinh ra tổỡ trổồỡng khe hồớ :
(13.29)
Qm = m1I20xm

(13.30)
Vỏỷy : Q1 = q1 + q2 + Qm = m1U1I1sin1
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 I0 = 20-25%Iõm. Vaỡ do Qm vaỡ I0 tổồng õọỳi lồùn nón hóỷ sọỳ cọng suỏỳt
cos cuớa maùy thỏỳp, thổồỡng cosõm = 0,7- 0,95 vaỡ khi khọng taới cos0 = 0,1- 0,15,
rỏỳt thỏỳp.
13.4.2. Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt (-
Khi maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt, s < 0 thỗ cọng suỏỳt
cồ cuớa maùy laỡ Pcồ = m1I '22 r2'

1 s
< 0, nghộa laỡ maùy nhỏỷn cọng suỏỳt vaỡo. Ngoaỡi ra,
s

ta coù :
x '2
sx '2
tg2 = ' = ' < 0.
r2 / s
r2

Vỏỷy sổỷ lóỷch pha giổợa E1 vaỡ I2 laỡ nũm trong khoaớng 900 < 2 < 1800.
Tổỡ õọử thở vectồ hỗnh 6.7b, ta thỏỳy : 1 > 900 nón :
+ Cọng suỏỳt õióỷn taùc duỷng laỡ:
P1 = m1U1I1cos1.< 0 : maùy phaùt cọng suỏỳt taùc duỷng vaỡo lổồùi.
+ Cọng suỏỳt phaớn khaùng:
Qm = m1U1I1sin1> 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.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

11

U& 1

jx1 I&1
r1 I&1

− E& 1

I&1

− I&

'
2

ϕ1

I&0

&
U
1

r1&I1

− E& 1

&I '
2
ϕ1

φ&

r1&I1

jx 1&I1

− E& 1

Ψ2

&I
0

&I 0

φ&
− &I '2

Ψ2

E& 1

(a)

E& 1

&I1

− &I '2

ϕ1

90o

I&2'

jx 1&I1

&1
U

&I
1

φ&

Ψ2

&I '2

(b)

E& 1
(c)

Hçnh 13.7 Âäư thë vectå ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü

13.4.3. Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü hm (1< s < + ∞ )

1− s
< 0, nãn Mạy nháûn
s
r'
cäng sút cå tỉì ngoi vo. Cäng sút âiãûn tỉì ca mạy Pât = m 1I '22 2 > 0, nãn mạy
s
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 :
r'
1− s
= m1I '22 r2' = pCu2
Pât + (-Pât ) = m 1I '22 2 - m 1I '22 r2'
s
s
Vç táút c nàng lỉåüng láúy vo âãưu tiãu thủ trãn mạy nãn khi U1 = U1âm 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.

Khi s > 1 thç cäng sút cå ca mạy Pcå = m 1I '22 r2'

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
M0 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 :
(13.31)
M = M0 + M2

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

12

Trong õoù:
M : Mọmen õióỷn tổỡ cuớa õọỹng cồ õióỷn.
p + pf
P
vaỡ M 2 = 2
Vồùi:
M 0 = cồ


2n
laỡ tọỳc õọỹ goùc cuớa rọto;
Trong õoù : =
60
n laỡ tọỳc õọỹ quay cuớa rọto.
Ta vióỳt laỷi cọng thổùc (13.31) :

p + p f + P2 Pcồ
M = cồ
=


Ta cuợng coù:
P
M = dt
1
Pcồ Põt
Vỏỷy:
=
1

n
Pcồ =
Põt = Põt = (1 s )Põt
1
n1

(13.32)

(13.33)

(13.34)

Tọứn hao õọửng trón rọto bũng :
ta coù:
Nón:
Ta õaợ coù:

pCu2 = Põt - Pcồ = sPõt
Põt = m2E2I2cos2.
Pcồ = m2(1-s)E2I2cos2.

(13.35)
(13.36)

E2 = 2 f1N2kdq2m
f1 = pn1/60.
= (1-s)1 = (1-s)2n1/60.

Thóỳ vaỡo trón ta tỗm õổồỹc mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ :
M=

Pco
1
=
m2 pN2kdq2mI2cos2.

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:
I '2 = C1I '2' =

vaỡ

U1
( r1 + C1r2' / s ) 2 + (x 1 + C1x '2' ) 2

1 s
s
= (1-s)1 maỡ 1 = 2n1/60 = 2(60f1/p)/60 =1/p

Pcồ = m 1I '22 r2'

Mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ :

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

13

Pcồ m 1
U12 r2' / s
M=
=
ì
1 ( r1 + C1r2' / s ) 2 + (x1 + C1x '2 ) 2

(13.38)

Nhỏỷn xeùt:
+ Mọmen M tố lóỷ U21.
+ Mọmen M tố lóỷ nghởch (x1 + c1x2)2 khi tỏửn sọỳ cho trổồùc.

+ M = f(s).
Veợ quan hóỷ M = f(s).
13.5.1. Tỗm mọmen cổỷc õaỷi Mmax

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 :
Ay
M=
B + Cy + Dy 2
trong õoù:

m 1 U12 r2'
A=

2
B = r1 + (x1 + C1x '2 ) 2

C = 2C1r1r2'

D = C12 r2'2

Lỏỳy õaỷo haỡm vaỡ tỗm sm ổùng vồùi mọmen cổỷc õaỷi Mmax .
dM
dy

=
y=ym

2
A (B - Dy m
)

( B + Cy + Dy 2 ) 2

=0

ym = B / D
sm = D / B =
M max =

C1 r2'
r12

1
ì
21C1

+ (x 1 + C1x '2 ) 2
m 1U12
r1 + r12 + (x 1 + C1x '2 ) 2

Thổồỡng r1 << x1 + C1x2, nón xem r1 = 0, ta coù:
C1r2'
sm =
x1 + C1x '2

M max

m 1 U12
1
=
ì
21C1 x 1 + C1x '2

(13.40)

(13.41)

(13.42)
(13.43)

Ta nhỏỷn xeùt vóử Mmax :
+ Mmax tố lóỷ vồùi U12
+ Mmax khọng phuỷ thuọỹc r2
+ Mmax ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt lồùn hồn mọỹt ờt so vồùi Mmax ồớ chóỳ õọỹ õọỹng cồ.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

14

+ r2 caỡng lồùn thỗ sm caỡng lồùn.
+ r2 tng thỗ Mmax khọng õọứi maỡ dởch sang phaới.
M
Mmax

Mk
s

-sm

-1

sm

1

(-Mmax)
M.Faùt

.cồ

Haợm

Hỗnh 13.8 Quan hóỷ M = f(s)

13.5.2. Mọmen khồới õọỹng :

ióứm s = 1 (n = 0) ổùng vồùi chóỳ õọỹ khồới õọỹng (hỗnh 13.8) cuớa õọỹng cồ:
m 1U12 r2'
1
Mk =
ì
1 ( r1 + C1r2' ) 2 + (x1 + C1x '2 ) 2

(13.44)

Ta nhỏỷn xeùt vóử mọmen khồới õọỹng Mk :
+ Mk tố lóỷ vồùi U12
+ Mk tố lóỷ vồùi nghởch vồùi Z2 = (r1 + C1r2)2 + (x1 + C1x2)2 . Nóỳu C1 = 1 thỗ Z
= Zn coỡn (r1 + C1r2) << (x1 + C1x2) thỗ Mk tố lóỷ vồùi nghởch õióỷn khaùng (x1 + C1x2)2.
+ Tỗm Mk = Mmax thỗ hóỷ sọỳ trổồỹc sm = 1, ta coù:
sm =

C1r2'

x1 + C1x '2
x
r2' = 1 + x '2
C1

=1
(13.45)

ỏy laỡ õióỷn trồớ cuớa maỷch rọto õóứ Mk = Mmax .
13.5.3. ỷc tờnh cồ cuớa õọỹng cồ õióỷn

ỷc tờnh cồ cuớa õọỹng cồ õióỷn laỡ quan hóỷ: M2 = f(n) hoỷc n = f(M2). Maỡ ta coù
M = M0 + M2 , vỏỷy ồớ õỏy ta xem M0 = 0 hoỷc chuyóứn M0 vóử mọmen caớn tộnh, nón
xem rũng M2 = M = f(n). Tổỡ hỗnh 13.9, ta coù :
+ oaỷn oa (0 < s < sm) ọỹng cồ laỡm vióỷc ọứn õởnh. ỷc tờnh cồ cổùng.
+ oaỷn oa ( s m < s < 1) ọỹng cồ laỡm vióỷc khọng ọứn õởnh.

www.hanghaivietnam.com

www.hanghaivietnam.com

15
13.5.4. Tçm biãøu thỉïc Klox (Âäüng cå)

Láûp tè säú M/Mmax :

[

]

2C1 r2' r1 + r12 + ( x 1 + C1 x '2 ) 2
M
.
=
M max
s ( r1 + C1 r2' ) 2 + ( x 1 + C1 x '2 ) 2

[

Ta cọ:

r12 + (x1 + C1x '2 )2 =

Thãú vo ta âỉåüc:

Våïi a =

2r1
C1r2'

]

(13.46)

C1r2'
.
sm

2 + as m
M
=
s sm
M max
+
+ as m
sm
s

(13.47)

v trong mạy âiãûn khäng âäưng bäü thỉåìng âiãûn tråí r1 = r’2 v sm=

0,1÷0,2, nãn: asm << säú hảng trỉåïc nọ, nãn:
M
2
=
s sm
M max
+

sm
s

(13.48)

Âọ l biãøu thỉïc Kläx.

M

13.5.5. Nàng lỉûc quạ ti

km =

Mmax

Mk
M âm

13.5.7. Bäüi säú dng âiãûn khåíi âäüng

kI =

r’2 < r’2 < r’2

M max
(=1,7÷3).
M âm

13.5.6. Bäüi säú mämen khåíi âäüng

kk =

b

c

n

0

sm

1

s

Hçnh 13.9 Âàûc tênh cå âcå M = f(s)

Ik
.
I âm

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

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

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 Po (3-pha, täøng cäng sút trãn hai Watt kãú)
Dng âiãûn khäng ti Io (tênh trung bçnh tỉì 3 ampe kãú)
Âiãûn ạp khäng ti Uo (tênh trung bçnh tỉì 3 vän kãú).
K

*
* W

A

Ngưn
AC
ba pha

V

V
ÂK

A
V
A

* W
*

Hçnh 13.10 Så âäư thê nghiãûm ÂK ba pha

Cäng sút khäng ti Po (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 (so=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 Pcå tỉång ỉïng våïi âiãûn tråí gi tỉåíng cọ âäü trỉåüc so ráút tháúp. Vç váûy r’2/so + jx’2
>> Zm = rm + jxm nãn r’2/so + jx’2 cọ thãø b qua. Tỉì mảch âiãûn thay thãú hçnh 13.3
khi khäng ti âỉåüc trçnh by trãn hçnh 13.11a.

r1

&
U
1

&I

0

x1

&I
0

rm
xm
(a)

&I
0
ro

&
U
1

xo
(b)

Hçnh 13.11 Mảch âiãûn thay thãú ÂK khäng ti

www.hanghaivietnam.com

rm

&
U

1

xm
(c)


www.hanghaivietnam.com

17

Phọỳi hồỹp hai nhaùnh nọỳi tióỳp Z1 vaỡ Zm ta õổồỹc maỷch õióỷn hỗnh 13.11b. Trong õoù Zo
= Z1 + Zm = ro + jxo,, vồùi ro = r1 + rm vaỡ xo = x1 + xm. õỏy ta phaới hióứu ro 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 :
P
1
(13.49)
ro = r1 + rm = o ì 2
3 Io
U
1
(13.50)
zo = o ì
3 Io
x o = x 1 + x m = z o2 ro2

(13.51)

Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt khọng taới :
coso = Po/(UoIo)

(13.52)

ióỷn khaùng taớn stato x1 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 :
pq = Po - 3.r1Io2.

(13.53)

Do tọứng trồớ dỏy quỏỳn stato Z1 = r1 + jx1 << Zm = rm + jxm, nón coù thóứ boớ qua
Z1. 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 Pn (3-pha, tọứng cọng suỏỳt trón hai oaùt kóỳ)
Doỡng õióỷn ngừn maỷch In (tờnh trung bỗnh tổỡ 3 ampe kóỳ)
ióỷn aùp ngừn maỷch Un (tờnh trung bỗnh tổỡ 3 vọn kóỳ).
Trong thờ nghióỷm naỡy, boớ qua tọứn hao sừt rm = 0, nhổng khọng thóứ boớ qua õióỷn
khaùng tổỡ hoaù Xm 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 x2 vaỡ r2 tổồng

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

18

ổùng bũng x2 vaỡ r2. Tổỡ caùc thọng sọỳ thờ nghióỷm vaỡ mọ hỗnh maỷch hỗnh 13.12b, ta
tờnh õổồỹc :
P
1
(13.54)
rtõ = r1 + r2'' = n ì 2
3 In
U
1
(13.55)
z tõ = n ì
3 In
x tõ = x 1 + x '2' = z 2tõ - rt2õ

(13.56)

Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt khọng taới :
cosn = Pn/(UnIn)

(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 xtõ (xtõ xn :
x1 = x2 = xtõ/2

(13.58)

Tổỡ maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.16a vaỡ b, ta coù :
(r2' + jx '2 ) jx m
r + jx = '
r2 + j( x '2 + x m )
''
2

''
2

(13.59)

Phỏửn thổỷc cuớa bióứu thổùc trón laỡ :
r2' x 2m
r = ' 2
( r2 ) + ( x '2 + x m ) 2
''
2

(13.60)

Do r2 << (x2 + xm), nón boớ qua r2 :
r2' x 2m
r = '
(x 2 + x m )2

(13.61)

Ta coù r2 = rtõ - r1, nón :

( x '2 + x m ) 2
r2 = ( rtõ - r1)
.
x 2m

(13.62)

Khi xm >> x2, ta coù :

xtõ = x1 + x2.

(13.63)

''
2

r1

&
U
1

&I
1

&I
0

r1

x2

x1

(&I '2 )

xm

r2

&
U
1

x1

&I
1

r2
x2

(b)

(a)

Hỗnh 13.12 Maỷch õióỷn thay thóỳ K ngừn maỷch

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

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 n1, 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).
n1
7

• Täúc âäü âäưng bäü: n7 =
• Váûy täúc âäü: 0 < n <

n1
7

: mạy åí chãú âäü âäüng cå; cn n >

mạy phạt.
+ Sọng báûc 5 quay ngỉåüc :
(ν = 6K - 1).
n
Täúc âäü âäưng bäü: n 5 = − 1 , nãn
5
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 :
- n1/5 < n < n1 mämen ám v n <
- n1/5 mämen dỉång.

M

n1
7

: mạy åí chãú âäü

M

Mmin
1

7

-n/n1
0

5

H.13.13 Âàûc tênh M = f(n) khi cọ sọng báûc 5, 7

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 :
Z1 = Z2 v Z1 - Z2 = ± 2p sinh ra mämen phủ âäưng bäü.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

20

3. Mämen dng xoạy v Mämen tỉì trãù:

+ Mämen dng xoạy Mx sinh ra do sỉû tỉång tạc ca dng âiãûn xoạy cm ỉïng
trong mảch dáùn tỉì räto v tỉì trỉåìng chênh.
+ Mämen tỉì trãù MT 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(P2).

Theo cäng thỉïc hãû säú trỉåüt, ta cọ:
n = n1(1-s)
trong âọ : s = pCu2/Pât . Khi khäng ti pCu2 << Pât nãn s ≈ 0 âäüng cå âiãûn quay gáưn
täúc âäü âäưng bäü n ≈ n1 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(P2)

Ta cọ M = f(s) thay âäøi ráút nhiãưu.
1
Nhỉng trong phảm vi 0 < s < sm thç
âỉåìng M = f(s) gáìn giäúng âỉåìng
cosϕ .8
thàóng, nãn M2 = f(P2) âỉåìng thàóng qua

.6
gäúc toả âäü.

η

n

M

.4

13.8.3. Âàûc tênh hiãûu sút η =
f(P2).

Ta cọ hiãûu sút ca mạy âiãûn
khäng âäưng bäü :

η=

M2

.2
0

.5

s

1

H.13.14 Âàûc tênh lm viãûc ca MK

P2
100%
P2 + ∑ p

∑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.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

21
13.8.4. ỷc tờnh hóỷ sọỳ cọng suỏỳt cos = f(P2).

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 I2 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 U1 < Uõm : thổồỡng gỷp nhỏỳt, nhổ taới cuọỳi nguọửn, luùc nỏửy M giaớm vỗ M
U2. Vaỡ ta coù M = CI2cos2 , nóỳu Mc khọng õọứi thỗ I2 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 I0 giaớm khi U giaớm.
Vóử mỷt tọứn hao, õióỷn aùp giaớm coù aớnh hổồớng nhổ sau :
tọứn hao pFe giaớm U2
tọứn hao pCu2 tng I22

tọứn hao pCu1 phuỷ thuọỹc vaỡo I0 vaỡ I2 vỗ I0 giaớm coỡn I2 tng.
Nóỳu taới < 40%, tọứn hao coù giaớm nón hióỷu suỏỳt tng.
Nhổng taới > 50%, tọứn hao tng nón hióỷu suỏỳt giaớm.
100





80

100 cos

100
Y
80

80



Y
60

60

60

40

40

40

20

20

20

0

P2/Põm
.2 .4 .6 .8 1



P2/Põm

0

.2 .4 .6 .8 1

0


Y

P2/Põm
.2 .4 .6 .8 1

Hỗnh 13.15 ỷc tờnh cuớa K khi õọứi nọỳi tổỡ sang Y

13.9.2. Tỏửn sọỳ khọng õởng mổùc.

Thổồỡng thỗ tỏửn sọỳ f khọng õọứi hay thay õọứi 5%fõm xem nhổ khọng õọứi.
Giaớ thióỳt : f < fõm maỡ U E f cho rũng U= Ct 1/ f .
Vỏỷy khi tỏửn sọỳ f giaớm thỗ:
+ tng thỗ I0 tng laỡm pFe tng vaỡ cos1 giaớm.
+ tọỳc õọỹ n cuợng giaớm.
+ Nóỳu MC = Ct thi I2 giaớm vaỡ s giaớm vỗ sPõt = pCu2 = m2I22r2.

www.hanghaivietnam.com


www.hanghaivietnam.com

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.
]RR^

www.hanghaivietnam.com