BG DKT45T(1)

Bài giảng Kỹ thuật điện

Trường Trung cấp cơ điện Nam Định

Chương 1
MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN MỘT PHA
Dịng điện sin là dòng điện xoay chiều biến đổi theo quy luật hàm sin
biến thiên theo thời gian. Trong kỹ thuật và đời sống dịng điện xoay chiều hình
sin được dùng rất rộng rãi vì nó có nhiều ưu điểm so với dòng điện một chiều.
Dòng diện xoay chiều dễ dàng chuyển tải đi xa, dễ dàng thay đổi cấp điện áp nhờ
máy biến áp. Máy phát điện và động cơ điện xoay chiều làm việc tin cậy, vận
hành đơn giản, chỉ số kinh tế - kỹ thuật cao. Ngoài ra trong trường hợp cần thiết,
ta có thể dễ dàng biến đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều nhờ các thiết bị
chỉnh lưu.
1. CÁC ĐỊNH NGHĨA VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN
Dịng điện xoay chiều là dịng điện có chiều và trị số thay đổi
theo thời gian.
-

Dòng điện xoay chiều biến thiên theo quy luật hình sin theo thời gian được
gọi là dịng điện xoay chiều hình sin, được biểu diễn bằng đồ thị hình sin
trên hình (2-1).

trong đó:
điện.

i = I max sin ( t +  i)(2-1)
i: là trị số tức thời của dòng
Imax: là giá trị cực đại của dòng điện (hay là biên độ của dòng điện)
 : là tần số góc
 : là góc pha ban đầu của dịng điện

i
Im
ax

t

0
i
T
Hình 2-1. Dịng điện xoay chiều hình sin
1.1. Chu kỳ, tần số, tần số góc
 Chu kỳ: Là khoảng thời gian ngắn nhất để dòng điện lặp lại trị số và
chiều biến thiên cũ. Chu kỳ có ký hiệu là T, đơn vị: giây (s).

Tài liệu lưu hành nội bộ

Trang

1


Bài giảng Kỹ thuật điện

Trường Trung cấp cơ điện Nam Định

 Tần số: Là số chu kỳ mà dòng điện thực hiện được trong một đơn vị thời
gian (trong 1
giây). Tần số có ký hiệu là f.
Đơn vị là hertz, ký hiệu Hz.
 Tần số góc: Là tốc độ biến thiên của dịng diện

hình sin. Tần số góc có ký hiệu là  , đơn vị là rad /
s.
Quan hệ giữa tần số góc và tần số:
 = 2.f

(2-3)

1.2. Trị số tức thời của dòng điện
Trị số tức thời là trị số ứng với thời điểm t, ký hiệu là i. Trong biểu thức (2-1)
trị số tức thời phụ thuộc vào biên độ Imax và góc pha ( t +  i).
-

Biên độ I max là trị số cực đại của dòng điện i, cho biết độ lớn của dòng điện.
Góc pha ( t +i) nói lên trạng thái của dòng điện ngay tại thời điểm t. Ở
thời điểm t = 0 thì góc pha của dịng điện là  i. i gọi là góc pha ban đầu
của dịng điện. Góc pha ban đầu phụ thuộc vào thời điểm chọn làm gốc
thời gian.

Hình 2-2 chỉ ra góc pha ban đầu  i khi chọn các mốc thời gian khác nhau.
i

0

i

t

0

Tài liệu lưu hành nội bộ

i

t

0

t

Trang

2


Bài giảng Kỹ thuật điện

i
i
i > 0

Trường Trung cấp cơ điện Nam Định

i < 0

i = 0

Tài liệu lưu hành nội bộ

Trang

3


Bài giảng Kỹ thuật điện

Trường Trung cấp cơ điện Nam Định

Hình 2-2. Góc pha của dịng điện ứng với các mốc thời gian khác nhau
1.3

Hệ số công suất

1.3.1.

Định nghĩa và ý nghĩa của hệ số công suất

Từ tam giác công suất ta có:
P = S.cos  = U.I.cos 
Từ tam giác tổng trở ta có:
R
R
cos φ =
2  X 2
R
C
=
)
Z (X
L

(2-36)

cos được gọi là hệ số cơng suất, nó phụ thuộc vào kết cấu mạch điện.
Hệ số cơng suất có ý nghĩa rất lớn trong sản xuất, chuyển tải và tiêu thụ
điện.
- Mỗi máy điện đều được chế tạo với một cơng suất biểu kiến định mức
(Sđm). Từ đó máy có thể cung cấp một cơng suất tác dụng là P = Sđm.cos.
Do đó muốn tận dụng khả năng làm việc của máy điện và thiết bị thì hệ số công
suất phải lớn.
38

Tài liệu lưu hành nội bộ

Trang

4


-Mỗi hộ tiêu dùng yêu cầu một công suất tác dụng là P xác định. Khi đó,
dịng điện
P
, nếu hệ số cơng suất càng bé thì dịng điện càng
chuyển tải đường dây
I=
lớn và
U.Cosφ
điều này dẫn đến tác
hại:
 Dòng điện lớn phải dùng dây dẫn lớn dẫn đến tăng vốn đầu tư.
 Tổn thất năng lượng đường dây lớn khi dòng

 I 2 .R.t .
điện lớn vì
Vì thế, việc nâng cao hệ số công suất sẽ làm giảm vốn đầu tư, xây
dựng đường dây và làm giảm tổn thất năng lượng chuyển tải.
Ví dụ 2-26: Với một máy phát điện có Sđm =
10.000 KVA
 Nếu cos  = 0,7 thì cơng suất định mức phát ra
Pđm = Sđm.cos  = 10.000 x 0,7 = 7000 KW
 Nếu cos  = 0,9 thì cơng suất định mức phát ra
Pđm = Sđm.cos  = 10.000 x 0,9 = 9000 KW
1.3.2.
Nâng cao hệ số công suất
Nâng cao hệ số công suất sẽ tăng được khả năng sử dụng công suất nguồn
và tiết kiệm dây dẫn, giảm được tổn hao điện trên đường dây.
Như vậy với cùng một công suất biểu kiến, cos càng lớn (tối đa cos = 1) thì
cơng suất tác dụng P càng lớn, do đó cos đặc trưng cho khả năng tận dụng
của thiết bị điện để biến năng lượng của nguồn thành cơng có ích.
Mặt khác nếu cần một cơng suất P nhất định trên đường dây một pha thì dịng
điện trên đường
P
I
dây
U cos 
là:
Nếu cos càng lớn thì I nhỏ dẫn đến tiết diện dây nhỏ hơn, tổn hao điện dây
trên đường dây bé, điện áp rơi trên đường dây cũng giảm.
RP
Δp
2


U 2 cos
2φ
Trong sinh hoạt và trong công nghiệp, tải thường có tính cảm kháng nên làm
cho cos giảm
thấp. Để nâng cao cos, ta dùng tụ điện nối song song với tải.
I

IC

It


IC
u

Z

C

U

t

I
IC



Bài 2: Máy biến áp
1. Khái niệm chung.

1.1 Định nghĩa:
Máy biến áp là một loại thiết bị điện từ tĩnh, làm việc
theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp
của hệ thống dòng điện xoay chiều nhng vẫn giữ nguyên tần
số
1.2. Những quy định của máy biến áp:
- Hệ thống điện đầu vào của máy biến áp là: điện áp U 1,
dòng điện I1, tần số f
- Hệ thống điện đầu ra của máy biến áp là: U 2, dòng điện
I2, và tần số f
- Ký hiệu của máy biến áp trong các bản vẽ nh hình II 1
- Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện, đợc gọi là sơ
cấp. Các đại lợng, các thông số sơ cấp trong ký hiệu có ghi
chỉ số 1: số vòng dây quấn sơ cấp w 1; điện áp sơ cấp
U1, dòng điện sơ cấp I1, công suất sơ cấp P1
- Đầu của máy biến áp đợc nối với phụ tải gọi là thứ cấp. Các
đại lợng, các thông số thứ cấp trong ký hiệu có ghi chỉ số 2
- Nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp là máy biến
áp tăng áp
- Nếu điện áp sơ cấp lớn hơn điện áp thứ cấp là máy biến
áp giảm áp.
BA

Hình II 1 Ký hiệu máy biến áp trên bản vẽ
1.3. Công dụng của m¸y biÕn ¸p:


- Máy biến áp có vai trò quan trọng trong hệ thống điện.
Nó là một khâu quan trọng dùng để truyền tải và phân phối
điện năng.

- Để nâng cao khả năng truyền tải và giảm tổn hao công
suất trên đờng dây, phải giảm dòng điện chạy trên đờng dây,
bằng cách nâng cao điện áp. Vì vậy ở đầu đờng dây cần
đặt máy biến áp tăng áp ( điện áp máy phát điện thờng là
6,3 ; 10,5 ; 15,75 ; 38,5 KV).
- Để phân phối điện năng cho phù hợp với phụ tải ( điện áp
của phụ tải thờng khoảng 127V đến 500V ; động cơ công suất
lớn thờng là 3 hoặc 6KV) vì vậy ở cuối đờng dây cần đặt máy
biến áp giảm áp ( hình II -2)

BA

~

Máy
phát điện

MBA tăng áp

Đ Ư ờng dây truyền tải

MBA hạ áp

Hình II 2 : Sơ đồ truyền tải điện năng
1.4. Phân loại máy biến áp:
Có rất nhiều cách phân loại máy biến áp nh dựa vào công
dụng mà máy biến áp đợc phân thành các loại sau:
- Máy biến áp điện lực dùng trong hệ thống lới điện
- Máy biến áp lò đợc sử dụng trong các thiết bị lò nung
- Máy biến áp hàn đợc sử dụng trong hàn điện

- Máy biến điện áp làm nguồn cho các thiết bị điện, điện
tử cần nhiều cấp điện áp khác nhau
- Máy biến điện áp, máy biến dòng đợc dùng trong lĩnh vực ®o
lêng v.v…


2. Cấu tạo của máy biến áp
Máy biến áp điện lực có bộ phận chính : Lõi thép và dây
quấn, và vỏ máy
2.1. Lõi thép máy biến áp:
- Lõi thép là mạch dẫn từ đồng thời là chỗ quấn dây quấn,
lõi thép gồm hai phần
+Trụ là nơi để đặt dây quấn
+Gông là phần khép kín mạch từ giữa các trụ.
Trụ và gông tạo thành mạch từ khép kín.
- Lõi thép cã hai kiĨu:
+ Lâi thÐp kiĨu lâi: d©y qn bao quanh lâi thÐp (h×nh II
-3a).
+ Lâi thÐp kiĨu bäc lâi: thép bọc quanh dây quấn (hình II
-3b).
Để giảm dòng điện xoáy trong lõi thép, thờng dùng thép lá kỹ
thuật điện có độ dày từ 0,35 đến 0,5 mm, hai mặt có sơn
cách điện ghép lại với nhau thành lõi thép

(hình II – 3a).

W1

W2

W1

W2

H×nh II -3a): Lâi thÐp MBA H×nh II – 3b): Lâi thÐp MBA


kiĨu lâi

kiĨu bäc

- Lâi thÐp m¸y biÕn ¸p thêng ghÐp từ các tấm thép lá kỹ
thuật điện dày 0,35 0,5 mm, hai mặt sơn cách điện để
giảm tổn hao dòng điện xoáy.
- Các lá thép ghép xen kẽ ( hình II 4), có tiết diện sao
cho càng gần hình tròn càng tốt (hình bậc thang).

a)

c)

d)

b)
Hình II 4: Cách ghép lõi thép máy biến áp
2.2. Dây quấn máy biến áp:

- Dây quấn máy biến áp
có nhiệm vụ thu năng lợng vào
máy và đa năng lợng ra.

- Dây quấn làm bằng
dây đồng, tiết diện lớn dùng
dây dẹt, tiết điện nhỏ làm
dây tròn có bọc cách điện.
- Để giảm bớt chi phí về
cách điện cuộn dây hạ áp thờng quấn ở gần trụ, còn cuộn
cao áp cuốn ở ngoài.
- Dây qn cđa c¸c m¸y biÕn


¸p tõ 560 kVA trë xng thêng
qn

theo

kiĨu

h×nh

trơ H×nh II – 5: Dây quấn hình

(Hình II 5). Các máy lớn quấn trụ máy biến áp.
theo kiểu xoắn ốc.
2.3. Vỏ máy biến áp:
Vỏ máy biến áp gồm thùng và nắp làm bằng thép.
- Thùng mày thờng có tiết diện hình bầu dục, bên trong có
chứa lõi thép, dây quấn và dầu biến áp. Dầu biến áp có tác
dụng tăng cờng làm mát lõi thép và dây quấn khi máy biến áp
làm việc đồng thời tăng cờng cách điện giữa dây quấn với vỏ
máy.

Đối với máy biến áp có công suất trung bình trở lên để quá
trình làm mát tốt hơn, thờng làm ống tản nhiệ chung quanh
thùng, với các máy có công suất từ 10.000kVA trở lên, còn đặt
quạt gió hay nớc lạnh để tăng cờng làm mát.
- Nắp thùng để đậy kín
thùng và trên nắp có đặt
những bộ phận quan trọng nh:
+ Các sứ ra của dây quấn
cao áp và hạ áp, kích thớc sứ
phụ thuộc vào điện áp dây
quấn.
+ Bình dÃn dầu là một
thùng hình trụ nối với thùng máy
có tiết điện lớn nhất khoảng
1/7 tiết điện thùng máy. Để
giảm bớt diện tích tiếp xúc
giữa dầu và không khí ®ång
thêi ph¶i ®¶m b¶o cã thĨ tÝch


dầu dÃn nở khi máy làm việc,
phải đổ dầu đầy thùng và lên
tới mức nào đấy trong thùng
dầu dầu.
+ ống phòng nổ là
ống trụ bằng thép, một đầu
nối với thùng máy, còn đầu kia
đợc bịt kín bằng một đĩa Hình II 6: Máy biến áp
thuỷ tinh mỏng. Nếu vì lý do điện lực ba pha
nào đó, áp suất trong thùng

dầu tăng lên đột ngột, đĩa
thuỷ tinh sẽ vỡ, dầu theo ống
tròn ra ngoài, tránh hỏng máy
biến áp.
- Ngoài ra trên nắp máy còn đặt các bộ phận khác nh: bộ
phận truyền động để thay đổi số vòng dây quấn cao áp ( để
thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp)
3. Máy biến áp ba pha
3.1. Định nghĩa:
Máy biến áp ba pha là thiết bị điện từ tĩnh dùng để biến
đổi điện áp của hệ thống dòng điện ba pha.
3.2. Cấu tạo máy biến áp ba pha:
- Máy biÕn ¸p ba pha cã thĨ dïng ba m¸y biÕn áp một pha ghép
lại thành tổ máy biến áp ba pha (Hình II 11a), hoặc dùng máy biến
áp ba pha cã ba pha ghÐp chung trªn cïng mét lâi thÐp(H×nh II –
11b),
B

A
x

y

C

z


X

a

Y

b

Z

Hình II 11a

c

Hình II 11b

- Tổ máy biến áp ba pha có nhợc điểm là cồng kềnh, tổng
trọng lợng lớn, giá thành cao. Vì vậy chỉ đợc chế tạo khi công
suất của máy biến áp rất lớn, để giảm bớit kích thớc, trọng lợng
máy thuận tiện cho việc lắp ráp và vận chuyển.
- Máy biến áp ba pha có công suất từ 63.000kVA trở xuống
thờng chế tạo ba pha trên cùng một lõi thép.
- Lõi thép của máy biến áp ba pha gồm ba trụ
- Dây quấn sơ cấp ký hiệu bằng các chữ in hoa. Pha A cã
ký hiÖu AX, pha B cã ký hiÖu BY, pha C cã ký hiƯu CZ.
- D©y qn thø cÊp cã ký hiệu chữ thờng : Pha a là ax; pha
b là by; pha c là cz.
- Dây quấn sơ cấp và thứ cấp có thể nối lại theo kiểu
hình sao hoặc hình tam giác
- Nếu dây quấn sơ cấp nối hình tam giác, dây quấn thứ
cấp nối hình sao có dây trung tình thì ký hiệu là: / N hay
/ 0

- Gọi số vòng dây pha một pha sơ cấp là w 1, số vòng dây
một pha thứ cấp là w2, tỷ số điện áp pha giữa sơ cấp và thứ
cấp sẽ là:


U p1
U p2



w1
Tỷ số điện áp dây không những chỉ phụ thuộc
w2

vào tỷ số vòng dây mà còn phụ thuộc vào cách nối hình sao
hay tam giác.
4. Các máy biến áp đặc biệt
4.1. Máy tự biến áp: ( Máy tự biến áp một pha)
4.1.1. Cấu tạo:
Gồm các bộ phận chính nh : Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
- Lõi thÐp gièng nh lâi thÐp cđa m¸y biÕn ¸p mét pha hai
cuén d©y.
- D©y quÊn: Gåm cã mét d©y quÊn dùng làm dây quấn sơ
cấp, với số vòng w1 và ®ång thêi mét bé phËn cđa nã víi sè vßng
W2 là thứ cấp ( hình II - 17)
4.1.2. Nguyên lý làm việc:
Xét máy biến áp tự ngẫu (máy tự biến áp ) một pha có công
I1

A
xuất nhỏ, có sơ đồ nguyên lý nh hình vẽ (hình
II 17)

Khi đặt điện áp xoay
chiều hình sin một pha vào

I2
~U1

dây quấn W1 ( đoạn AX), còn
dây quấn W2 (đoạn ax) đợc

a

mắc với phụ t¶i Zt

W2

VËy ta sÏ cã
U 1 w1

U 2 w2

Hay

U 2 U 1

w2
w1

U2

Zt

X1x

Hình II-17

Di chuyên điểm a, sẽ thay đổi đợc số vòng dây W2 và do
đó thay đổi đợc điện ¸p U2. V× thÕ m¸y biÕn ¸p tù ngÉu (m¸y
tù biến áp) dùng để điều chỉnh điện áp một cách liªn tơc.


Vậy: Sự truyền tải năng lợng từ sơ cấp qua thứ cấp trong
máy tự biến áp bằng hai đờng:
- Điện
- Điện từ.
4.1.3. Phạm vi ứng dụng:
- Máy tự biến áp một pha thờng dùng trong phòng thí
nghiệm và trong các thiết bị để làm nguồn có khả năng điều
chỉnh đợc điện áp đầu ra theo yêu cầu
- Máy tự biến ¸p ba ph thêng dïng ®Ĩ ®iỊu chØnh ®iƯn ¸p
khi mở máy các động cơ xoay chiều ba pha.
4.1.4. Ưu nhợc điểm:
- Ưu điểm: tiết điện lõi thép bé, tiết kiệm đợc dây và
giảm đợc tổn hao.
- Nhợc điểm: mức độ an toàn điện không cao, vì sơ cấp
và thứ cấp liên hệ trực tiếp với nhau về điện.
4.2. Máy biến áp đo lờng:

4.2.1. Khái niệm:
Máy biến áp đo lờng dùng để mở rộng thang đo các dụng
cụ đo lờng.
4.2.2. Máy biến điện áp:
a) Khái niệm:
Máy biến điện áp dùng biến đổi điện áp cao xuống điện
áp thấp để đo lờng bằng các dụng cụ thông thờng.
b) Cấu tạo:
Giống nh máy biến áp cảm ứng một pha, nhng số vòng dây
thứ cấp W2 phải nhỏ hơn số vòng dây sơ cấp W 1. Thông thờng
quy định điện áp thứ cấp U2đm = 100V
c) Cách mắc máy biến điện áp: (Hình II 18)
- Cuộn dây sơ cấp nối song


song với điện áp lớn cần đo.
- Cuộn dây thứ cấp nối với
vôn mét, hoặc các mạch điện áp
của các dụng cụ khác nh cuộn dây

V

điện áp của oát mét
* Chú ý : Trong khi làm việc, Hình II 18:
không đợc để cho máy biến điện
áp ngắn mạch thứ cấp
4.2.3. Máy biến dòng điện:
a)Khái niệm:
Máy biến dòng điện dùng biến đổi dòng điện lớn xuống
dòng điện nhỏ để đo lờng và một số mục đích khác.

b) Cấu tạo:
Giống nh máyđiện cảm ứng một pha. Vì dòng điện thứ
cấp nhỏ hơn dòng điện sơ cấp, nên số vòng dây thứ cấp W 2
nhiều hơn số vòng dây sơ cấp. Dòng điện thứ cấp định mức
I2đm = 5A.
c) Cách mắc máy biến dòng điện: (Hình II 19)
- Dây quấn sơ cấp đấu
nối tiếp với dòng điện lớn cần
đo.
- Cuộn thứ cấp nối với
ampe mét hoặc mạch điện
của các dụng cụ khác nh cuộn
dòng điện của oát mét v.v

A

* Chú ý: Đối với máy biến Hình II - 19
dòng không đợc ®Ĩ hë m¹ch
thø cÊp.


4.3. Máy biến áp hàn điện:
4.3.1. Khái niệm:
- Máy biến áp hàn điện là loại máy biến áp đặc biệt dùng
để hàn bằng phơng pháp hồ quang điện.
- Máy biến áp hàn điện có điện kháng tải lớn, và thêm
cuộn điện kháng ngoài.
4.3.2. Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp hàn điện:
(Hình II 20)
Cuộn dây sơ cấp nối với

nguồn điện, còn cuộn dăy thứ
cấp một đầu nối với cuộn điện
kháng và kim loại cần hàn, còn
đầu kia nối với que hàn.
Khi di que hàn vào tấm
kim loại cần hàn, sẽ có dòng
điện lớn chạy qua, làm nóng
chỗ tiếp xúc.
Khi nhắc que hàn cách
tấm kim loại một khoảng cách
nhỏ, vì cờng độ điện trờng
lớn làm iôn hoá chất khí, sinh

Hình II -20:

hồ quang và toả ra nhiệt lợng
lớn làm nóng chảy chỗ hàn.
Muốn điều chỉnh dòng điện hàn, có thể thay đổi số
vòng dâ quấn thứ cấp của máy biến áp, hoặc thay đổi điện
kháng cuộn K, bằng cách thay đổi khe hở không khí của lõi
thép.


Chế độ làm việc của máy biến áp hàn là chế độ ngắn
mạch thứ cấp.
Điện áp thứ cấp định mức máy biến áp hàn thờng từ 6
đến 70V.
Bài 3: Máy điện không đồng bộ
1. Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ.
1.1. Định nghĩa:

Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm
việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rôto n
(tốc ®é quay cđa m¸y) kh¸c víi tèc ®é quay cđa từ trờng quay n1
1.2. Khái quát:
- Máy điện không đồng bộ có tính chất thuận nghịch,
nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện, cũng nh
chế độ máy phát điện.
- ở chế độ máy phát điện không đồng bộ có đặc tính
làm việc không tốt lắm so với máy phát điện đồng bộ nên trong
thực tế ít đợc sử dụng.
- ở chế độ động cơ điện không đồng bộ so với các loại
động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá thành
rẻ, làm việc tinh cậy nên đợc sử dụng nhiều trong sản xuất và
sinh hoạt
- Động cơ điện không đồng bộ có các loại: động cơ ba
pha, hai pha và một pha
- Động cơ không đồng bộ có công suất > 600w thờng là loại
động cơ ba pha có ba dây quấn làm việc ( phía stato), trục các
dây quấn đặt lệch nhau trong không gian một góc 120 0 điện.
Các động cơ công suất < 600 w thờng là động cơ hai pha
hoặc một pha. Động cơ hai pha có hai dây quấn làm việc, trục


của hai dây quấn đặt lệch nhau trong không gian một góc 90 0
điện. Động cơ điện một pha chỉ có một dây quấn làm việc.
2. các phơng pháp Mở máy động cơ không đồng bộ ba
pha
2.1. Điều kiện mở máy cho động cơ điện không đồng bộ:
Động cơ không đồng bộ ba pha có mômen mở máy. Để mở
máy đợc, mômen mở máy động cơ phải lớn hơn mômen cản của

tải, lúc mở máy, đồng thời mômen động có phải đủ lớn để thời
gian mở máy trong phạm vi cho phép.
Khi mở máy dòng điện pha lúc mở máy lµ:
I pmm 

U1

R

1 R



' 2
2

 ( X 1  X 2' ) 2

= (5 7) Iđm

2.2. Mở máy động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto
lồng sóc:
2.2.1. Mở máy trực tiếp:
a) Định nghĩa:
Mở máy trực tiếp là trực tiếp đặt điện áp đúng bằng
điện áp định mức vào dây quấn ba pha phía stato.
b) Sơ đồ mạch điện dùng cầu dao điều khiển mở máy
trực tiếp:
A

B

C
CD

Ik


c) Phạm vi ứng dụng:
Dùng cho các động cơ có công suất nhỏ và vừa, trong
thời gian mở máy không mang tải hoặc mang tải nhẹ.
d) Ưu, nhợc điểm:
- Thao tác đơn giản
- Nhợc điểm:
+ Dòng điện mở máy lớn,
+ ảnh hởng đến các phụ tải lân cận;
+ Thời gian mở máy lớn vì quán tính mở máy lớn
2.2.2. Mở máy giảm điện áp:
* Định nghĩa:
Là phơng pháp giảm điện áp đặt vào động cơ trong thời
gian mở máy.
* Mục đích:
Giảm điện áp đặt vào động cơ, để giảm dòng điện mở
máy
- Khuyết điểm của phơng pháp này là mômen mở máy
giảm rất nhiều, nên chỉ đợc sử dụng đối với những động cơ có
yêu cầu mômen mở máy không lớn lắm
- Có các biện pháp giảm điện áp sau:

a) Dùng bộ điện kháng nối tiếp vào mạch stato:
* Sơ đồ nguyên lý:

A

B

C
CD
1

L
CD
2
Ik

Điện áp lới điện đặt vào động cơ qua điện kháng ĐK
- Lúc mở máy cầu dao CD2 mở ra, cầu dao CD1 đóng lại
- Khi động cơ đà quay đến tốc độ ổn định thì đóng cầu
dao CD2 để ngắt mạch điện kháng ra khỏi mạch động cơ. Lúc
này điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm đi k lần. Dòng
điện sẽ giảm đi k lần, song mômen giam đi k 2 lần ( vì mômen
tỷ lệ với bình phơng điện áp).
b- Dùng máy tự biÕn ¸p:


A

B

C
CD
1

BAT
N

CD
2

CD
3

- Điện áp lới điện đặt vào sơ cấp máy tự biến áp, điện áp
thứ cấp máy tự biến áp đặt vào động cơ
- Con trợt đặt ở vị trí sao cho lúc mở máy điện áp đặt
vào động cơ là nhỏ, sau đó dần dần tăng lên bằng định mức
Điện áp pha đặt vào động cơ lúc mở máy là: U dc
Trong đó k là hệ số của máy tự biến áp
U1 là điện áp pha lới điện
Dòng điện chạy vào động cơ lúc mở máy là

U1
k


I dc 

U dc
U

 1
Z n  kZ n

Trong ®ã Zn là tổng trở động cơ lúc mở máy
Dòng điện I1 lới điện cung cấp cho động cơ lúc có máy tự biến
áp là :

I1

I dc U 1

(1)
k k 2Zn

Khi mở máy trực tiếp dòng điện I1 bằng:
I1

U1
Zn

(2)

So s¸nh (1) víi (2) ta thÊy, Lóc cã m¸y tù biến áp, dòng
điện giảm đi k2 lần. Đây là một u điểm so với phơng pháp dùng
điện kháng. vì vậy phơng pháp dùng máy tự biến áp dùng nhiều
đối với động cơ công suất lớn. Điện áp đặt vào động cơ giảm
k2 lần
c- Phơng pháp đổi nối sao tam giác:
Phơng pháp này chỉ dùng đợc với những động cơ làm việc
bình thờng ở chế độ tam giác

Khi mở máy dây quấn stato đợc nối hình sao để điện áp đặt
vào mỗi pha giảm

3 lần. Sau khi mở máy dây quấn stato đợc

nối thành hình tam giác
Dòng điện dây khi nối hình tam giác :
I d

3U ù
Zn

Dòng điện dây khi nèi h×nh sao:


I dY

U1
3Z n

So sánh hai công thức trên ta thấy, lúc mở máy kiểu đổi
nối sao tam giác dòng điện dây mạng giảm đi 3 lần, nên
mômen giảm ®i ( 3 )2 = 3 lÇn