Điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ.

17-3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

17-3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
Các phương pháp điều chỉnh chủ yếu:
1. Trên stato: thay đổi điện áp đưa vào dây quấn stato, thay đổi số
đôi cực của dây quấn stato hay thay đổi tần số nguồn cung cấp.
2. Trên rôto: thay đổi điện trở hoặc nối tiếp trên mạch rôto một
hay nhiều máy điện (gọi là nối cấp).
17.3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
Động cơ điện KĐB khi làm việc bình thường có hệ số trượt s nhỏ
nên n ≈ n
1
= 60f
1
/p.
Khi tần số f
1
= const, thay đổi p sẽ thay đổi được tốc độ n (tốc độ tỷ
lệ nghịch với số đôi cực p).
Dây quấn stato có thể nối thành bao nhiêu số đôi cực khác nhau
thì tốc độ có bấy nhiêu cấp.
Như vậy tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp, không bằng phẳng.

Có nhiều cách thay đổi số đôi cực của dây quấn stato:
1. Đổi cách nối để có số đôi cực khác nhau. Cách này dùng trong
động cơ điện 2 cấp tốc độ.
2. Trong rãnh stato đặt hai dây quấn độc lập có số đôi cực khác
nhau, thường để đạt hai cấp tốc độ theo tỷ lệ 4 : 3 hay 6 : 5.

3. Trên rãnh stato có hai dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau,
mỗi dây quấn lại có thể đổi nối để có số đôi cực khác nhau (dùng trong
động cơ có 3 , 4 cấp tốc độ).
Với động cơ rôto dây quấn, dây quấn rôto có số đôi cực bằng số đôi
cực của dây quấn stato, vì vậy khi đấu lại dây quấn stato để có số đôi
cực khác thì dây quấn rôto cũng phải đấu lại. Điều này không tiện lợi,
do đó động cơ điện loại này không dùng phương pháp thay đổi số đôi
cực để điều chỉnh tốc độ.
Với động cơ rôto lồng sóc, rôto có thể thích ứng với mọi số đôi cực
của stato, do đó thích hợp với điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số
đôi cực.

Sơ đồ thay đổi số đôi cực như sau (hình 17-6):
c)
τ/2 τ τ/2
A
1
X
1
A
2
X
2
Hình 17-6.
Sơ đồ nguyên lý thay đổi số đôi cực
τ τ τ τ
A
1

a)
X
1


X
2


A
2


τ/2 τ τ/2
A
1
X
1
A
2
X
2
b)
Thay đổi từ nối thuận (hình 17-6a)
sang nối ngược (hình 17-6b) ta được
số đôi cực khác nhau theo tỷ lệ 2 : 1.
Cũng có thể đổi từ đấu nối tiếp (hình
17-6a) sang đấu song (hình 17-b) hai
cuộn dây tuỳ theo yêu cầu của điện
áp và dòng điện để có số đôi cực

khác nhau.


Với động cơ 3 pha, tuỳ theo cách đấu Y hay Δ và cách đấu dây quấn
pha song song hay nối tiếp mà ta có loại động cơ hai cấp tốc độ có mômen
không đổi hoặc công suất không đổi.
H×nh 17-7. S¬ ®å ®Êu d©y quÊn khi ®æi
tèc ®é theo tû lÖ 2:1 víi m«men kh«ng ®æi
Y (p
2
=2p
1
) YY (p
1
)
I
’
f
A
B
C
I
’
f
I
d
I
d
C
B

A
I
’
f
I
’
f
Hình 17-7, chuyển từ đấu hình Y sang YY,
ta có:
P
Y
= √3.U
l
.I
’
f
.η
Y
.cosφ
Y
P
YY
= √3.U
l
.2I
’
f
.η
YY
.cosφ

YY
Giả thiết khi thay đổi tốc độ η và cosφ
không đổi, khi đó
2=
Y
YY
P
P

Vì khi chuyển từ đấu Y sang YY, số đôi cực giảm đi một nửa (p
2
= 2p
1
),
tốc độ tăng gấp đôi (n
1
= 2 n
2
), nên theo quan hệ M = P/ω, ta có:
YYY
YY
YY
YYY
YYY
Y
YY
MM
P
P
P

P
M
M
=⇒
=== 1
.2
.2
.
.
ω
ω
ω
ω
Máy được chế tạo theo loại có mômen không đổi.
Đặc tính M = f(s) của động cơ hai cấp tốc độ đấu theo kiểu Y/YY như
hình 17-9
H×nh 17-9. §Æc tÝnh c¬ M = f(s) cña ®éng c¬ ®iÖn
hai tèc ®é cã s¬ ®å ®Êu d©y nh­ h×nh 17-7
0 n
1
2n
1
n
M
Y
Y Y

Hình 17-8, chuyển từ đấu Δ
sang YY, ta có:
P

Δ
= √3.U
l
.√3I
’
f
.η
Δ
.cos.
P
YY
= √3.U
l
.2I’
f
.η
YY
.cosφ
YY
Giả thiết khi thay đổi tốc độ,
cả η và cosφ không đổi, ta có:
P
YY
/P
Δ
= 2/√3 ≈ 1
Như vậy ta được động cơ loại
có công suất không đổi.
Đặc tính M = f(s) như ở hình 17-
10.

H×nh 17-8. S¬ ®å ®Êu d©y quÊn khi ®æi
tèc ®é theo tû lÖ 2:1 víi c«ng suÊt kh«ng ®æi
A B C A B C
I
d
∆(p
2
= 2p
1
) YY (p
1
)
I
d
I
,
f
I
,
f
I
,
f
I
,
f
H×nh 17-10. §Æc tÝnh c¬ M = f(n) cña
®éng c¬ ®iÖn hai tèc ®é cã s¬ ®å ®Êu
d©y nh­ ë h×nh 17-8
0 n

1
2n
1
n
M
∆
Y Y