Đề cương ôn tập môn cơ sở truyền động điện

Đề cương ôn tập môn cơ sở truyền động điện
12.Câu 12: Động cơ 1 chiều trong trạng thái hãm động năng
Xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt phần ứng ra khỏi lưới và đóng kín mạch
qua điện trở Rh cịn mạch kích từ vẫn được giữ ngun như cũ
Sơ đồ nguyên lý được chỉ ra trên hình vẽ

Tại thời điểm cắt động cơ ra khỏi lưới điện, do động năng tích lũy trong q
trình làm việc trước đó nên ro to vẫn quay theo chiều cũ với tốc độ ban đầu ωbđ
và có sdd ban đầu
Ebđ = kΦωbđ
Vì phần ứng được khép kín qua điện trở hãm , nên sdd ban đầu sinh ra dòng
điện hãm ban đầu được tính theo biểu thức
Ih =

− Ebd
kΦωbd
=−
<0
Ru + Rh
Ru + Rh

M h = kΦI h < 0

Điện áp đặt vào phần ứng lúc hãm bằng 0 nên phương trình đặc tính cơ và cơ
điện lúc này `
Ru + Rh
Ih
kΦ
R +R
ω = − u 2h M h
(kΦ)

ω=−

với Ih và Mh <0
1


Đặc tính của q trình hãm như sau

- Điện trở Rh được chọn sao cho dòng điện hãm nằm trong giới hạn cho
phép
I hbd ≤ ( 2 ÷ 2,5) I dm

- Độ cứng của đường đặc tính cơ khi xảy ra hãm động năng
β =−

(kΦ ) 2
Ru + R h

- Phương trình cân bằng cơng suất
EI = (Rư + Rh ) I2
b. Hãm động năng tự kích
- Nhược điểm của phương pháp hãm động năng tự kích là khi mất điện thì
khơng thể hãm được vì vậy hay sử dụng hãm động năng tự kích.
- Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt chúng ra
khỏi lưới điện rồi đóng chúng như trên sơ đồ . Lưu ý là chiều của cuộn
kích từ vẫn được giữ nguyên như cũ.

2

Từ sơ đồ nguyên lý ta có Iư = Ih + Ikt
Iu = −

E
kΦω
=−
r .R
r .R
Ru + kt h
Ru + kt h
rkt + Rh
rkt + Rh

Với
Phương trình đặc tính cơ điện và đặc tính cơ là
Ru +

ω=−

rkt .Rh
r .R
Ru + kt h
rkt + Rh
rkt + Rh
Iu = −
M
kΦ
(kΦ) 2

- Trên thực tế rkt có giá trị rất lớn so với Rh nên ta có thể coi
Ru +

rkt .Rh
≈1
rkt + Rh

và như vậy phương trình trên trở thành
ω=−

Ru + Rh
R +R
I u = − u 2h M
kΦ
( kΦ)

- Trong quá trình hãm tốc độ giảm dần do đó từ thơng giảm dần và là hàm
của tốc độ vì vậy các đường đặc tính có dạng phi tuyến

3


13.Câu 13: Động cơ điện 1 chiều nối tiếp
• Sơ đồ ngun lý được trình bày trên hình vẽ

• Phương trình đặc tính và dạng của chúng
- Từ sơ đồ nguyên lý ta có

U l = E + IR = kΦω + IR
M = kΦI

R = ru + rctf + rkt + rcf + R f = Rd + R f

- Ta rút ra được phương trình đặc tính cơ điện và đặc tính cơ

4


Ul
R
−
I
kΦ kΦ
U
R
ω= l −
M
kΦ (kΦ ) 2

ω=

- Ta nhận thấy phương trình đặc tính cơ điện và đặc tính cơ phụ thuộc cả vào
từ thơng Φ của động cơ vì từ thơng phụ thuộc vào dịng điện phần ứng
- Để đơn giản ta giả thiết từ thông tỉ lệ tuyến tính với dịng điện kích từ nghĩa
là ta có
Φ = C.Ikt = C Iư
Thay vào phương trình đặc tính cơ điện của động cơ ta có :
ω=

Ul
A

R
−
= 1 −B
kCI kC
I

M = kΦI = kCI 2

⇒I=

A1 =
M
kC

Ul
= const
kC

B=

R

= const 
A1 kC
A
kC

−B= 2 −B
ω =
M

M



A2 = A1 kC = const

đặc tính cơ và cơ điện của động cơ có dạng hypebol và rất mềm. Đặc tính được
trình bày trên hình vẽ

5


- Qua đường đặc tính ta nhận thấy khi động cơ làm việc trong chế độ không tải lý
tưởng I=0,M=0 thì tốc độ khơng tải của động cơ sẽ rất lớn . tuy nhiên do có ma
sát nên
- Φdư =(2 –10)%Φđm nên khi khơng tải lý tưởng ta có
ω0 =

Ul
kΦ du

- do Φ dư rất nhỏ nên tốc độ không tải là rất lớn . Các động cơ đang sử dụng trong
ω max < ω dm

cơng nghiệp chỉ cho phép
vì vậy không được phép sử dụng động cơ
MCKTNT trong các hệ truyền động không tải hoặc tải nhỏ.
- Mô men của động cơ được xác định theo công thức
M=

U l2 kC
(kCω + R ) 2

⇒β =

2(kCU l ) 2
dM
=−
dω
(kCω + R) 2

- Độ cứng phụ thuộc vào tốc độ , tốc độ càng giảm modul độ cứng càng tăng
16.Câu 16: Động cơ 1 chiều trong trạng thái hãm nối ngược
a. Đưa thêm điện trở phụ đủ lớn vào mạch phần ứng
Đoạn đặc tính hãm ngược được chỉ ra trên hình vẽ
Dòng điện hãm được xác định theo biểu thức
Ih =

U dm + kΦω
Rd + R f

Φ

Trong đó từ thơng biến đổi và phụ thuộc vào tốc độ và phương trình đặc tính cơ
là phương trình đặc tính biến trở.

6


b. Đổi chiều điện áp đặt vào phần ứng

Trường hợp này thường sử dụng để hãm dừng máy. Chiều dòng điện kích từ cần
được giữ nguyên như trước khi hãm. Đặc tính cơ được chỉ ra trên hình vẽ

- Đoạn hãm ngược là đoạn bc . Dòng điện hãm trong đoạn này được tính theo
biểu thức
7


Ih = −

U dm + kΦω
Rd + R f

ω=−

U dm Rd + R f
+
M
kΦ
(kΦ) 2

- Phương trình đặc tính cơ có dạng sau
- Trong đó Rf là trị số điịen trở thêm vào mạch phần ứng sao cho I hbđ < (22,5)Iđm
15.Câu 15: Sơ đồ nguyên lý và phương pháp tính tốn điện trở phụR P khởi
động cơ kích từ nối tiếp bằng đồ thị

17.Câu 17: Trình bày sơ đồ ngun lý, phương trình và đặc tính của động cơ
một chiều kích từ nối tiếp trong trạng thái hãm động năng .
a. Hãm động năng kích từ độc lập

8


- Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt phần ứng ra
khỏi lưới điện và đóng kín mạch thơng qua điện trở hãm R h Cịn cuộn kích
từ được mắc vào nguồn thơng qua Rkt sao cho trị số của cuộn kích từ có giá
trị và chiều như cũ

- Đặc tính cơ khi hãm động năng của động cơ là một thẳng đi qua gốc tọa độ
và có phương trình
ω=−

Ru + R h
M
(kΦ dm ) 2

Ru = ru + rctf + rct

- Giá trị Rf được chọn sao cho dòng điện hãm ban đầu nằm trong giới hạn cho
phép
Rh =

kΦ dmωbd
− Ru
(2 ÷ 2,5) I dm

trong đó ωbđ = ωmax tốc độ thực tế lớn nhất trong q trình làm

việc .
Đặc tính cơ là đường số 1 trên đồ thị

b. Hãm động năng tự kích
Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt cả phần ứng lẫn cuộn
kích từ ra khỏi lưới điện rồi đóng kín qua điện trở hãm nhưng vẫn giữ cho chiều
dịng kích từ như cũ.
9


Ta có sơ đồ ngun lý như trên hình vẽ

ω=−

Ru + Rh
M
(kΦ ) 2

Phương trình đặc tính cơ có dạng sau
Và dạng của đặc tính cơ là đường số 2

18.Câu 18: Trình bày sơ đồ nguyên lý và thiết lập phương trình và vẽ dạng
đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ ba pha .
10


25.Câu 25: Trình bày sơ đồ nguyên lý và nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ
điện một chiều bằng phương pháp thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng
Phương pháp này gọi là phương pháp biến trở , có thể dùng cho các động cơ một
chiều kích từ độc lập , nối tiếp và hỗn hợp .
-Sơ đồ nguyên lý của mạch điều chỉnh như sau :

-Đặc tính cơ trong quá trình điều chỉnh như sau :

-Nguyên lý điều chỉnh bằng phương pháp này được giải thích như sau :
11


Giả sử động cơ đang làm việc xác lập trên đường đặc tính cơ tự nhiên ứng với tải
là Mc và tốc độ làm việc là ω1 . Để tiến hành điều chỉnh tốc độ ta đóng thêm một
điện trở Rf vào mạch phần ứng . Khi đó dịng phần ứng I ư giảm đột biến , tốc độ
động cơ do có qn tính nên chưa thể biến đổi kịp . Trên đường đặc tính điểm làm
việc chuyển từ a đến b . Dòng điện phần ứng giảm làm cho mô men quay của động
cơ giảm M < Mc nên tôc độ động cơ giảm dần . Do tốc độ giảm nên sđđ của động
cơ E = k Φω giảm làm cho dòng điện phần ứng I ư lại tăng lên . Kết quả là mô men
của động cơ lại tăng dần cho đến khi M = Mc thì động cơ làm việc tại điểm xác lập
nhưng với tốc độ ω2 < ω1 tương ứng với điểm a’ trên đặc tính điều chỉnh
-Phương trình đặc tính cơ trong q trình điều chỉnh
ω=

U Ru + R f
−
M
kΦ ( kΦ ) 2

-Dựa vào tốc độ điều chỉnh ω 2 và Mc ta có thể xác định được R f cần đưa thêm vào
trong quá trình điều chỉnh
M = β (ω0 − ω )

Ta có
Thay

β=

∆M
∆ω

M = M c = β1 (ω0 − ω1 ) = β2 (ω0 − ω2 )

β1 ω0 − ω2
=
β 2 ω0 − ω1
 ω − ω2 
⇒ R f = Ru  0
− 1÷
 ω0 − ω1 

27.Câu 27: Trình bày sơ đồ nguyên lý và nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ
điện một chiều bằng phương pháp thay đổi từ thơng kích từ của động cơ .
Phương pháp điều chỉnh từ thơng kích từ được áp dụng cho tất cả các loại động cơ
một chiều . -Sơ đồ điều chỉnh như sau

12


Trong vấn đề điều chỉnh thường tiến hành theo chiều giảm kích từ do máy điện
khi thiết kế điểm làm việc là điểm gần bão hoà của mạch từ .
- Đặc tính cơ và cơ địên của động cơ như sau :

- Giả sử ban đầu động cơ đang làm việc với dịng kích từ định mức và tải là
Mc . Khi đó điểm làm việc là điểm a trên đặc tính tự nhiên tương ứng với
tốc độ là ω1 . Nếu ta đưa thêm điện trở vào mạch kích từ khi đó I kt giảm
xuống và từ thơng Φ < Φđm . Do có qn tính cơ học nên tốc độ ro to biến đổi

chậm hơn từ thông , sđ đ phần ứng giảm làm cho dòng điện phần ứng tăng
lên .
- Nếu từ thông chỉ giảm trong phạm vi đủ nhỏ thì hiện tượng trên làm tăng mơ
men của động cơ . Mô men động cơ lúc này là M b > Mc làm cho động cơ
tăng tốc độ . Mặt khác do tốc độ tăng nên sđđ tăng lên làm cho dòng điện
phần ứng giảm . Kết quả là mô men của động cơ giảm dần cho đến khi cân
bằng với mơ men cản thì hệ sẽ làm việc xác lập với ω2 > ω1

13


- Nếu ta giảm từ thông đến mức độ nào đó thì dịng phần ứng tăng lên rất lớn
và gây sụt áp rất lớn trên mạch phần ứng . Trường hợp này tổn thất trong
mạch chính tăng lớn làm cho năng lượng từ lưới cung cấp cho động cơ bị
giảm đi làm cho mô men động cơ gảim nhỏ hơn mô men cản và động cơ sẽ
bị giảm tốc độ . Khi ổn định hệ sẽ làm việc tại điểm a’’ có tốc độ ω3 < ω1
- Để thấy rõ quan hệ giữa tốc độ và từ thông xét trường hợp đơn giản khi M c =
const . Từ phương trình đặc tính cơ khi Rư = const ta có
ω=

M R
U
A
B
− c u2 =
−
kΦ ( kΦ )
kΦ ( kΦ ) 2

- Đây là một hàm đa trị ta có các giá trị cực trị

k Φ ct =

2 M c Ru
M
=2 c
U
I nm

ωmax =

M c Ru
U
1 U2
−
=
k Φ ct ( k Φ ct ) 2 4 Ru M c
kΦ = kΦ0 =

Tốc độ động cơ bằng không khi
- Mối quan hệ

ω = f (k Φ)

M c Ru M c 1
=
= k Φ ct
U
I nm 2

được chỉ ra như sau :

28.Câu 28: Trình bày sơ đồ nguyên lý và nguyên tắc hoạt động của hệ thống
máy phát – động cơ một chiều thông dụng
1. Nguyên lý điều chỉnh
14


Hệ thông máy phát - động cơ là một trong các phương pháp điều chỉnh tốc độ
động cơ điện một chiều bằng phương pháp thay đổi điện áp đặt vào phần ứng .
Ta có sơ đồ nguyên lý như sau

- Trong sơ đồ động cơ Đ là đối tượng cần điều chỉnh tốc độ gọi là động cơ
chấp hành .Bộ biến đổi BĐ bao gồm động cơ sơ cấp ĐS và máy phát F . Đây
là một bộ biến đổi hai cấp : Động cơ sơ cấp ĐS biến đổi điện năng xoay
chiều thành cơ năng trên trục động cơ của nó rồi truyền sang trục của máy
phát F . Máy phát F biến đổi cơ năng đó thành điện năng một chiều để cung
cấp cho động cơ Đ . Máy phát F cịn có chức năng điều khiển .Nhờ biến trở
kích BTF mà ta có thể thay đổi được sđđ của máy phát , như vậy mỗi vị trí
của biến trở sẽ tương ứng với một tốc độ đặt ở động cơ Đ
- Để làm nguồn kích từ cho F và Đ ta sử dụng một máy phát kích từ FK được
nối đồng trục với đông cơ ĐS . Nguồn kích từ này có thể là acquy hoặc các
bộ chỉnh lưu . Ngồi ra trên sơ đồ cịn có bộ tiếp điểm thuận nghịch T,N
dùng để đổi chiều dòng kích từ của máy phát nhằm mục đích đảo chiều quay
của động cơ chấp hành . Biến trở BTĐ dùng để điều chỉnh thêm từ thông
động cơ khi cần mở rộng dải điều chỉnh
15


33.Câu 33: Trình bày sơ đồ nguyên lý và nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ
điện không đồng bộ ba pha bằng phương pháp thay đổi điện áp cung cấp cho

dây quấn stator động cơ.
1. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh
Để điều chỉnh điện áp ta dùng bộ biến đổi BĐ có tín hiệu điện áp ra thay đổi
theo tín hiệu điều khiển như sơ đồ nguyên lý sau

2. Đặc tính cơ trong điều chỉnh
a. Nếu bỏ qua tổng trở nguồn và không dùng điện trở phụ trong mạch ro to
- Điện áp nguồn thay đổi ta thu được một họ đặc tính điều chỉnh có độ trượt tới
hạn giữ nguyên còn Mth thay đổi tỉ lệ với U2

- Như vậy những đường đặc tính điều chỉnh này có đoạn làm việc ngắn , độ
cứng thấp và Mth giảm nhanh khi điện áp giảm
- Để cải thiện đặc tính điều chỉnh và làm giảm mức phát nóng của máy điện
người ta nối thêm một điện trở Rcđ vào mạch roto . Khi điện áp đặt vào stato
là định mức thì ta thu được đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên, ta gọi nó là
đường đặc tính giới hạn
16


sthgh = sth .

R2 + Rcd
R2

M thgh = M th

Mthgh , sthgh : mô men và độ trượt tới hạn giới hạn của đặc tính giới
hạn
Mth , sth : mơ men và độ trượt tới hạn của đặc tính tự nhiên
- Khi điện áp đặt vào khác định mức , mô men tới hạn Mth.u sẽ thay đổi tỉ lệ

với bình phương điện áp cịn độ trượt tới hạn sth.u thì khơng đổi
2

 U 
 = M thgh .U *2
M th.u = M thgh 
 U dm 
sth.u = sthgh = const

- Dựa vào đặc tính giới hạn Mgh(s) ta suy ra đặc tính điều chỉnh ứng với giá
trị U cho trước nhờ quan hệ

M u = M gh .U *2

- Các đường đặc tính điều chỉnh sẽ có dạng như sau

b. Nếu tính đến cả tổng trở nguồn
- Trường hợp đơn giản ta xét bộ biến đổi có điện trở Rb , điện kháng Xb và
các thông số này không phụ thuộc vào điện áp U đặt vào động cơ , khi đó ta
có

17


R2 + Rcd

sthgh =

( R12t + ( X 1t + X 2 ) 2

M thgh =

[

3U 2

2ω 0 R1t + R12t + ( X 1t + X 2 ) 2

]

= M th

R1 + R12 + ( X 1 + X 2 ) 2
R1t + R12t + ( X 1t + X 2 ) 2

Trong đó R1t = R1+Rb ; X1t = X1 +Xb
- Phương trình đặc tính cơ của đường đặc tính giới hạn sẽ là
M gh

a, =

với

2M thgh (1 + a , sthgh )
=
sthgh
s
+
+ 2a , sthgh
sthgh

s

R1t
R + Rcd,
,
2

34.Câu 34: Trình bày quy luật điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho dây quấn
stator động cơ không đồng bộ ba pha theo điều kiện hệ số quá tải của động cơ
không thay đổi .
- Khi tiến hành điều chỉnh nếu ta giữ cho hệ số quá tải về mô men là một
hằng số thì chế độ làm việc của máy điện sẽ ln được duy trì ở mức tối ưu
như khi làm việc với tải định mức
- Như vậy khi điều chỉnh ta cần phải luôn thoả mãn điều kiện :
λ=

M th
= const
Mc

- Nếu coi

r1 ≈ 0

M th ≈

từ biểu thức của Mth ta có

3U 12
3U 12

=
2ω 0 ( x1 f 1 + x 2' f 1 ) 4π
(C1 + C 2' ) f 12
p

ω0 =

Trong đó ta đã thay thế

2πf 1
p

18


- Hệ số quá tải về mô men của động cơ được xác định dưa vào M th và Mc = f
(ω)
M th
3U 12
U 12
λ=
=
= A. 2
4π
Mc
f 1 .M c (ω )
(C1 + C 2' ) f 12 .M c (ω )
p

Thay thế Mc = f (ω) bằng phương trình đặc tính cơ dạng gần đùng của máy sản

ω ≈ ω0 =

2πf 1
(2π ) x
⇒ M c (ω ) = M c.dm .ω x = M c.dm
• f 1 x = B ⋅ f 1x
x
p
p

xuất và coi
λ=

M th A U 12
= ⋅ ( 2+ x )
Mc
B f1

λ

Như vậy ta có
và viết biểu thức cho trường hợp làm việc ở
các thông số định mức và trong trường hợp U1, f1 bất kỳ và thoả mãn điều kiện
λ

= const lúc đó ta có
U 12dm
U 12
U 12
f 1( 2+ x )

=
⇒
=
f 1( 2+ x )
f 1( 2 + x )
U 12dm
f 1( 2+ x )

Từ đó ta rút ra quy luật biến đổi của điện áp

U1
=
U 1dm

f1( 2+ x )
2+ x )
f1(dm

hoặc

U 1∗ =

f 1∗( 2+ x )

Vậy điện áp stato phải thay đổi phụ thuộc tần số và đặc tính phụ tải . Cho x các
giá trị khác nhau ta sẽ có những quy luật biến đổi khác nhau của điện áp . Ta có
bảng biểu diễn quy luật
Loại tải

X

Quy luật điều chỉnh

Kiểu máy tiện

-1

f1∗

Kiểu máy nâng

0

f1∗

Ma sát nhớt

1

f 1∗3

19


Quạt gió

f 1∗2

2

36.Câu 36: Trình bày sơ đồ nối dây, nguyên tắc điều chỉnh tốc độ và đặc tính
cơ của động cơ điện không đồng bộ ba pha bằng phương pháp đổi nối cuộn
dây stator từ hình tam giác(Δ) sang hình sao kép(YY).
1. Đổi nối hình tam giác → sao kép (Δ → YY )
Sơ đồ đổi nối có dạng như sau

- Khi nối theo hình Δ các cuộn dây được nối nối tiếp thuận với nhau nên ta
giả thiết khi đó p = 2 tương ứng với tốc độ đồng bộ là ω 0. Khi đổi nối
thành hình YY các đoạn dây nối nối tiếp ngược nên p = 1 và tốc độ đồng
ω0YY = 2ω0

bộ là
- Để dựng các đặc tính điều chỉnh cần phải xác định các trị số M th , sth và ω0
với các cách đấu dây .
- Khi nối hình Δ do hai cuộn dây mắc nối tiếp nhau nên ta có R 1 = 2r1 ; X1 = 2x1
và R2 = 2r2 ; X2 = 2x2 ; Xnm = 2xnm
- Điện áp trên dây quấn mỗi pha là

U f ∆ = 3U1

. Do đó

20


R '2 ∆

sth∆ =

R12∆ + ( X 1∆ + X '2 ∆ ) 2

M th∆ =

r2'

=

2
r12 + xnm

3( 3U1 )2
2

2ω0  R1∆ ± R12∆ + X nm
∆



=

9U12
2 
4ω0  r1 ± r22 + xnm



- Nếu đổi thành đấu YY ta có : R 1YY = r1/2 ; X1YY = x1/2 và R2YY = r2/2 ; X2YY =
x2/2 ; XnmYY = xnm/2
U f .YY = U1

Điện áp trên dây quấn mỗi pha là
sthYY =
M thYY =

So sánh ta thấy

. Do đó

R '2YY
R12YY + ( X 1YY + X '2YY ) 2

=

r2'
2
r12 + xnm

3U12
2

2ω0YY  R1YY ± R12YY + X nmYY



=

= sth∆
3U12

2 

2ω0  r1 ± r22 + xnm



M thYY 2
=
M th∆ 3

Kết luận : Khi đổi nối Δ → YY tốc độ không tải lý tưởng tăng lên gấp đôi , độ
trượt tới hạn giữ ngun khơng đổi cịn mơ men tới hạn giảm đi 1/3 . Đặc tính cơ
có dạng như sau :

- Để xác định phụ tải cho phép khi điều chỉnh tốc độ , xuất phát từ giá trị cơng
suất . Từ biểu thức cơng suất ta có :
21


Pccp∆ = 3 3U1 I dm cosϕ ∆η ∆
PccpYY = 3U1 2 I dm cosϕYYηYY
PccpYY

Do đó ta có

Pccp∆

=

2cosϕYYηYY
≈1
3cosϕ∆η∆

PccpYY ≈ Pccp∆

- Thực tế có thể coi
vì hệ số cơng suất và hiệu suất khi nối Δ cao
hơn khi nối YY . Đó là khi nối YY điện áp đặt lên từng cuộn dây quấn lớn
hơn khi nối Δ nên dòng từ hố tăng một cách vơ ích :
- Mơ men cản cho phép giữa 2 cách nối
M ccpYY
M ccp∆

PccpYY
=

ω0.YY

Pccp∆

ω0

≈

ω0
1
=
ω0.YY 2

- Hệ số quá tải về mô men
M thYY

).

M ccpYY 4
λYY
=
=
M th∆
λ∆
3
M ccp∆

37.Câu 37: Trình bày sơ đồ nối dây, nguyên tắc điều chỉnh tốc độ và đặc tính
cơ của động cơ điện không đồng bộ ba pha bằng phương pháp đổi nối cuộn
dây stator từ hình sao(Y) sang sao kép(YY
2. Đổi nối sao sang sao kép ( Y → YY )
Sơ đồ đổi nối như sau

22


- Khi nối theo hình Y các cuộn dây được nối nối tiếp thuận với nhau nên ta giả
thiết khi đó p = 2 tương ứng với tốc độ đồng bộ là ω 0 và do hai cuộn dây mắc nối
tiếp nhau nên ta có R1 = 2r1 ; X1 = 2x1 và R2 = 2r2 ; X2 = 2x2 ; Xnm = 2xnm
R '2Y

sthY =

R12Y + ( X 1Y + X '2Y ) 2

M thY =

=

r2'
2
r12 + xnm

3U12
2

2ω0Y  R1Y ± R12Y + X nmY



sthY = sthYY

; M thY =

So sánh ta nhận thấy

=

3U12
2 
4ω0  r1 ± r22 + xnm



1
M thYY
2

Kết luận : Khi tiến hành đổi nối Y sang YY tốc độ không tải tăng gấp đôi , mô men
tới hạn cũng tăng gấp đôi , độ trượt tới hạn giữ nguyên giá trị của nó .
- Công suất cản cho phép khi đổi nối :
PccpYY
PccpY

=

3U1 2 I1dm cosϕYYηYY 2cosϕYYηYY
≈
≈2
3U1I1dm cosϕYηY
cosϕYηY

- Mô men cản cho phép
M ccpYY
M ccpY

PccpYY
=

PccpY

ω0.YY

=1

ω0 Y

23


- Hệ số quá tải về mô men
M thYY
M ccpYY
λYY
=
=2
M thY
λY
M ccpY

Vậy khi chuyển đổi khả năng quá tải của động cơ tăng lên 2 lần . Đặc tính cơ của
động cơ như sau :

38.Câu 38: Thiết lập phương trình phát nóng và vẽ dạng đường cong phát
nóng, làm mát của động cơ điện
a. Phương trình phát nóng
- Máy điện làm việc với cơng suất P thì tổn thất cơng suất trong máy điện là
∆P = P

1 −η
η

- Nhiệt lượng sinh ra bên trong máy trong thời gian dt là Q = Q1 + Q2 =
ΔPdt
- Nhiệt lượng này được chia làm 2 phần : Thành phần Q1 đốt nóng máy điện
làm cho nhiệt độ của nó tăng lên so với môi trường xung quanh , thành phần
Q2 tỏa ra môi trường xung quanh ( tỉ lệ với hiệu số giữa máy điện và mơi

trường )
- Phương trình cân bằng nhiệt của máy điện sẽ là :
24


∆P.dt = Cdτ + Aτdt

Trong đó :
0
0
τ = t md
− t mt

: Nhiệt sai giữa máy điện và môi trường

C : nhiệt dung riêng của máy điện
A : Hệ số tỏa nhiệt
- Giải phương trình này với điều kiện

t = 0;τ = τ bd

ta có nhiệm

τ = τ od (1 − e −t / θ ) + τ bd e − t / θ

θ=

với

C

A

τ od =

τ bd

∆P
A

: Hằng số thời gian phát nóng

: Nhiệt sai ổn định
: Nhiệt sai ban đầu

Ta có đường cong phát nóng của máy điện như sau

25