BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 2.2

• Từ đặc tính M = f(s) ta thấy trong đoạn M = 0
÷ 1.1Mđm, đặc tính có dạng tuyến tính.
• Như vậy khi s < 0.03 ta có các công thức gần
đúng sau:
sU 1
I ′2,s<0.03 ≅
R′2 + R′dc

m1
sU 12
M s<0.03 ≅
×
Ω1 R′2 + R′dc

• Như vậy khi s < 0.03 dòng điện và mô men tỉ
lệ thuận với s và tỉ lệ nghịch với điện trở roto.
• Khi f = fđm, U = Uđm và vận hành tại vùng
s
s
tuyến
tính:
′
I 2,ttinh ≡
M ttinh ≡
R′2 + R dc
R′2 + R′dc


Ví dụ: Một động cơ không đồng bộ 3 pha roto
dây quấn nối Y 18kW, 500V, 50Hz, 6 cực, làm
việc trong điều kiện định mức với n =

960vg/ph. Tỉ số vòng dây stato/roto là 2.15 và
các thông số động cơ tính theo Ω/pha là: R1 =
0.3723; R2 = 0.39; RFe = 26.59; X1 = 1.434; X2
= 2.151; Xm = 354.6. Tính hệ số trượt sm; Mmax;
điện trở của biến trở nối vào một pha để động


Hệ số trượt ứng với mô men max là:
sm =
=

R2
R12 + (X1 + X 2 )2
0.39
0.3723 + (1.434 + 2.151)
2

2

= 0.108

Mô men cực đại của động cơ:
M max =

21.12U 2

2n1  R12 + (X1 + X 2)2 + R1


21.12× (500/ 3)2

=
2× 1000 0.37232 + (1.434 + 2.151)2 + 0.3723




= 1991.5Nm
Do động cơ làm việc trong vùng tuyến tính nên:
s1 ( R 2 + R′bt )
M1
= 1=
M2
s2R 2
s2
0.15
R′bt = R 2 − R 2 =
0.39 − 0.39 = 1.0725Ω
s1
0.04
Điện trở của biến trở là
R′bt 1.0725
R bt = 2 =
= 0.232Ω
2
a
2.15


6. Nối cấp các động cơ
• Dây quấn roto động cơ A được nối với dây

quấn roto động cơ B.
• Năng lượng tiêu thụ trên Rđc được đưa tới roto
động cơ B và biến thành cơ năng.
60f1
U~
n1A =
pA
n1A − nc
f2 =
pA
60

A

60f2
pA
n1B =
= (n1A − nc )
pB
pB

R

B


n1B − nc
sB =
n1B
n1c = nc(sB =0) = n1B(sB =0) = (n1A

pA
60f1
n1c = n1A
=
pA + pB pA + pB
PcoA = PdtA

nc
n1A

n1A − nc
PcoB = pCu2A = PdtA
n1A
pA
PcoA
nc
=
=
PcoB n1A − nc pB

pA
− n1c )
pB


7. Trả năng lượng về nguồn
• Dây quấn roto được nối với bộ chỉnh lưu 3
pha. Bộ chỉnh lưu này được nối với bộ nghịch
lưu 3 pha dùng để biến đổi năng lượng điện
một chiều thành năng lượng điện xoay chiều

đưa trả về lưới.
CL

NL


• Ta có thể dùng sơ đồ sau:

CL

NL

Tach
n
-

n*
+ Σ

Id
-

+ Σ

U CL = 1.35skdqU

U NL = 1.35kUcosα

k
s= −

cosα
kdq

90o < α < 180o

α


§3. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ DÙNG
HIỆU ỨNG MẶT NGOÀI
1. Khái niệm chung
• Yêu cầu:
 Khi khởi động, R2 phải lớn để cho Mk lớn.
 Khi làm việc bình thường, R2 phải nhỏ để η
• cao
Trong động cơ roto dây quấn, điều này thực
hiện dễ dàng. Tuy nhiên động cơ loại này có giá
• Độngcao.
cơ roto lồng sóc:
thành
 Ưu điểm: rẻ, làm việc ổn định, đặc tính tốt.


 Nhược điểm: Ik lớn, Mk không lớn lắm
2. Khắc phục: Chế tạo động cơ có R2 lớn khi
khởi động và R2 nhỏ khi làm việc:
– Động cơ roto rãnh sâu,
– Động cơ roto hai lồng sóc
3. Động roto rãnh sâu:

b

a. Dạng rãnh roto: Rãnh roto có
dạng hẹp và sâu
b. Nguyên lý làm việc

h


• Khi khởi động, f2 = f1, sự

x

phân bố dòng điện trong
s=1

thanh dẫn phụ thuộc X2 và
dòng điện tập trung lên phần

sđm
J

miệng rãnh nên R2 tăng và
• Khi làm việc bình thường, f2 = sf1, sự phân bố
do đó Mk tăng.
dòng điện trong thanh dẫn phụ thuộc R2 và
dòng điện phân bố đều nên R2 giảm.


c. Mạch điện thay thế

I&1 R1

X1
I&o

X′2

1− s
R′2
s

E&1

X′2 = kxX′2r + X′2v
ξ = hr

R′2

I&m

I&Fe
&
U
1

I&′2

ρ
s

ρCu

R′2 = krR′2r + R′2v


Ik
= 4.5 ÷ 6
I dm

Mk
= 1÷ 1.4
M dm

• Hiệu suất tương tự như động cơ bình
• cosϕ
thường
thấp
• Mmax thấp

4. Động cơ hai lồng sóc
a. Cấu tạo: Các thanh dẫn của lồng sóc trên
có tiết diện nhỏ và làm bằng vật liệu có điện
trở suất lớn. Các thanh dẫn của lồng sóc dưới
có tiết diện lớn và làm bằng vật liệu có điện


b. Nguyên lý làm
việc

• Khi khởi động,

f2=f1

nên

dòng

x
s
=1

điện của lồng sóc

J

O
trên lớn.
• Lúc này mô men chủ yếu do lồng sóc trên
cung cấp và nó được gọi là lồng sóc mở máy.
• Khi làm việc bình thường, f2 = sf1 nên dòng
điện của lồng sóc dưới lớn. Nó được gọi là lồng


c. Mạch điện thay thế

I&1 R1

X1
I&o

I&m

I&Fe
&
U
1

I&′2

E&1

X′2mv
X′2lv
1− s
R′2lv
s

Ik
• Bội số dòng điện khởi động: = 4 ÷ 6
I dm

1− s
R′2mm
s


Mk
• Bội số mô men khởi động:
= 1.2 ÷ 2
M dm
• Đặc tính làm việc:

2
3
2

1.2
1
.4

1

s

.6

.2


§4. CÁC ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC KHÁC
• Đặc tính tốc độ
n = f(P2)

• Đặc tính mômen
M = f(P2)

• Đặc tính hiệu suất
η = f(P2)

• Đặc tính cosϕ
cosϕ = f(P2)

n

η

cosϕ
M
M2

s


§5. CÁC ĐIỀU KIỆN KHÔNG ĐỊNH MỨC
• Điện áp không định mức
 Thường U1 < U1đm nên M giảm vì U giảm
 M = CΦI2cosψ2, nếu Mc = const  Φ giảm  I2 tăng

 Tổn hao sắt giảm và đồng tăng
• Tần số không định mức
 U1= E1 = CfΦ  Φ = C’/ f  f  Io  pFe 
và cosϕ 

• Điện áp không đối xứng
 Phân tích thành các thành phần đối xứng


§6. Đ.C.K.Đ.B MỘT PHA
1. Phạm vi sử dụng
• Động cơ không đồng bộ một pha thường được
dùng rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp
như trong đồng hồ, máy giặt, mài bơm, máy

2.
màiCấu
v.v.tạo
a. Stato: Giống động cơ không đồng bộ ba pha.
Tuy nhiên dây quấn stato là dây quấn một pha.
b Rotor: Roto thường có kết cấu lồng sóc.


3. Nguyên lý làm việc
• Cho dòng điện hình sin vào dây quấn stato.
Trong khe hở không khí có từ trường đập mạch.


B = Bm sin ωtcosα
• Từ trường này cảm ứng trong các thanh dẫn
s.đ.đ và dòng điện như hình vẽ.

Φd

• Lực điện từ được xác định theo quy tắc bàn tay
trái. Mô men tổng tác dụng lên roto bằng zero