Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Chương 7: Máy điện không đồng bộ
• Giới thiệu chung: chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động
• Tính mô men điện từ theo phương pháp đồng năng lượng
• Mạch tương đương một pha
• Các quan hệ về công suất
• Tính mô men theo mạch tương đương
• Các đặc tính mô men – tốc độ
• Mô men cực đại
• Máy điện có nhiều cực
1
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Giới thiệu chung
Mục tiêu chương 7
- SV nắm rõ cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha, giải thích nguyên lý
hoạt động.
- Dùng đồng năng lượng tính mô men điện từ.
- Xây dựng sơ đồ thay thế tương đương tương tự như máy biến áp.
Tính mô men theo sơ đồ thay thế tương đương, tính mô men cực đại.
- Tính các thông số vận hành: công suất, điện áp, dòng điện, tốc độ, mô
men điện từ, hiệu suất, …
2
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 1
• Giới thiệu chung: chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động
• Tính mô men điện từ theo phương pháp đồng năng lượng
• Mạch tương đương một pha
• Các quan hệ về công suất
• Tính mô men theo mạch tương đương
• Các đặc tính mô men – tốc độ
• Mô men cực đại
• Máy điện có nhiều cực
3
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Chức năng
Máy điện không đồng bộ (asynchronous machine) hay máy điện cảm ứng
(induction machine) có thể hoạt động như:
• động cơ điện: biến điện năng Æ cơ năng
- Dây quấn stato được đấu vào nguồn điện, tạo ra từ trường quay,
kéo rô to quay tạo ra công suất cơ có ích trên trục động cơ (Pđm).
- Động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) ba pha có công suất từ vài
trăm Watt đến vài ngàn kí lô Watt.
• máy phát điện: biến cơ năng Æ điện năng,
Ít được sử dụng do tính năng kém hơn so với máy phát điện
đồng bộ.
4
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 2
Cấu tạo
ổ bi
nắp
• Các bộ phận
stato
quạt làm mát
rô to
trục động cơ
5
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Cấu tạo
Lõi thép stato và rô to gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện
được ghép chặt (cách điện) với nhau.
stato
rô to
6
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 3
Phân loại động cơ
• ĐCKĐB rô to lồng sóc
(squirrel cage rotor)
• ĐCKĐB rô to dây quấn
(wound rotor)
7
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Dây quấn stato
Dây quấn máy điện không đồng bộ
gồm dây quấn stato và dây quấn rô to.
- dây quấn stato có cấu tạo giống như dây quấn của máy điện đồng
bộ, nối với lưới điện có tần số f không đổi Æ từ trường quay.
3
2
ΦmΣ
=
Φmφ
Dây quấn stator
Ba cuộn dây pha A, B, C đấu
từ trường quay stato
vào nguồn điện 3 pha
8
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 4
Dây quấn rô to
Dây quấn rô to có 2 loại (tương ứng với hai loại động cơ):
+ rô to lồng sóc: các thanh dẫn rô to trên rãnh được nối tắt ở hai đầu.
ĐCKĐB rô to lồng sóc (squirrel cage rotor)
9
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Dây quấn rô to
+ rô to dây quấn: Hai đầu dây quấn rô to từng pha được khép thành mạch
kín với các điện trở bên ngoài thông qua hệ thống chổi than và vành trượt.
điện trở ngoài
ĐCKĐB rô to dây quấn (wound rotor)
Vành trượt
(slip ring)
10
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 5
Dây quấn
Dây quấn rô to không có nguồn kích từ riêng (khác so với máy điện đồng bộ).
Dòng điện trong dây quấn rô to được cảm ứng nhờ từ trường quay stato.
- dây quấn stato ↔ dây quấn sơ cấp MBA
- dây quấn rô to ↔ dây quấn thứ cấp, nhưng “quay”.
11
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Từ trường quay
Dòng điện ba pha cân bằng có tần số f hay tần số góc điện đồng
bộ ωs=2πf chạy trong dây quấn stato :
ib = 2I cos ω t −1200
ia = 2Ia cosωst
ic = 2I cos ω t +1200
)
a
s
a
s
Æ từ trường quay stato
120 f
Ns =
vòng / phút
p
p: số cực của dây quấn stato
(số cặp cực p/2).
12
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 6
Nguyên lý hoạt động của ĐCKĐB
Từ trường quay stato cắt các thanh dẫn dây quấn rô to Æ cảm ứng
sức điện động xoay chiều Æ dòng điện xoay chiều trong các thanh
dẫn rô to (do dây quấn rô to đấu ngắn mạch) có tần số fr hay tần số
góc điện ωr =2πfr.
Mô men tác động giữa từ trường quay stato với dòng điện trong các
thanh dẫn rô to Æ kéo rô to quay cùng chiều với từ trường quay stato.
B
Áp dụng định luật Faraday’s (E=BLv) lực Lorentz tác
động lên dòng điện cảm ứng chạy trong thanh dẫn.
13
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Nguyên lý hoạt động của ĐCKĐB
Mô men tác động giữa từ trường quay stato với dòng điện trong các thanh
dẫn rô to làm tăng dần tốc độ quay rô to Æ đạt đến tốc độ quay rô to cân
bằng Nm (↔ tần số góc cơ ωm): đây là điểm làm việc cân bằng – tại đó mô
men điện từ tác động bằng với mô men của tải trên trục động cơ.
• Phương trình cân bằng cơ:
d 2θ
dt2
dθ
dt
J
+ Kθ + B
= T e + T m
14
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 7
Tốc độ quay và tần số góc
Tốc độ quay cơ học của rô to là Nm, ứng với tần số góc cơ ωm.
Tốc độ quay tương đối giữa từ trường quay stato so với rô to:
Nr=Ns-Nm.
Ns
N
Khi động cơ chỉ có hai cực:
Nr
Te
ωr= ωs- ωm
Nm
Tm
S
15
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Tốc độ quay và tần số góc
• Sức điện động và dòng điện cảm ứng xoay chiều trong các
thanh dẫn rô to có tần số fr hay tần số góc điện ωr= 2πfr.
Khi động cơ chỉ có hai cực: ωr= ωs- ωm
•Tốc độ quay rô to tăng dần Æ sức điện động và
dòng điện cảm ứng trong rô to giảm dần.
Ns
N
Nm
S
Nr
Te
Tm
• Tốc độ Nm < Ns
16
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 8
Tốc độ quay và tần số góc
ωs
Tốc độ và tần số (tốc độ) góc quay của rô to là Nm và ωm.
Đây là tốc độ và tần số góc quay cơ học.
N
ωm
S
ωr
Te
Khi động cơ chỉ có hai cực, quan hệ giữa tần số góc
quay cơ học của rô to ωm với tần số góc của dòng điện
stato ωs và tần số góc của dòng điện rô to ωr:
Tm
ωm +ωr= ωs.
• Khi động cơ có p cực, quan hệ giữa tần số góc điện của rô to
(p/2)ωm với tần số góc điện của từ trường quay stato ωs và rô to ωr:
p
ωm +ωr = ωs
2
17
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Hệ số trượt của ĐCKĐB
ωs
N
Nm
120 f
ωr = 2π fr
ωm = 2π
ωs = 2π f
Ns =
vòng / phút
p
60
ωr
Te
(p/2)ωm
Do Nm≠Ns, ta có định nghĩa về hệ số trượt
hay độ trượt (slip):
Tload
S
p
ωs − ωm
Ns − Nm
ωs (1 − s)
( p/ 2)
2
ωs
Nm = Ns (1 − s)
s =
=
ωm =
Ns
p
ωr = ωs − ωm = sωs
fr = sf
2
Ý nghĩa: Hệ số trượt giúp đánh giá tốc độ quay của động cơ so
với tốc độ đồng bộ.
0<s<1, thông thường s=0,01 – 0,05
s=1 khi động cơ khởi động,
s=0 khi tốc độ động cơ bằng tốc độ đồng bộ.
18
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 9
Hệ số trượt của máy phát điện
Trường hợp hoạt động ở chế độ máy phát điện
Dây quấn stato nối với lưới điện, trục rô to được truyền động quay bởi
một động cơ sơ cấp.
Động cơ sơ cấp kéo rô to quay với tốc độ Nm > Ns
Ns − Nm
s =
< 0
Hệ số trượt:
Ns
Æ Sức điện động rô to đổi chiều Æ dòng điện rô to đổi chiều Æ mô
men tác động trên trục động cơ đổi chiều ngược với chiều quay rô to
Æ mô men điện từ cân bằng với mô men quay động cơ sơ cấp Æ
biến cơ năng của động cơ sơ cấp thành điện năng ở stato thông qua
từ trường quay.
Để tạo ra từ trường quay, lưới điện phải cung cấp cho máy phát KĐB
công suất phản kháng Q Æ giảm hệ số công suất của lưới điện.
19
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Ví dụ
Ví dụ 7.1 Cho ĐCKĐB 3 pha, 6 cực, 1125 rpm. Tìm độ trượt và tần
số của dòng điện rô to với f=60Hz
p Ns
Do f =
2 60
60× 2×60
→ Ns =
=1200 rpm
6
Ns − N 1200 −1125
s =
=
= 0,0625
Ns
1200
fr = sf = 0,0625×60 = 3,75 Hz
20
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 10
Mô men điện từ
ĐCKĐB ba pha có ba
cuộn dây quấn ở stato và
ba cuộn dây quấn ở rô to:
Giải mạch từ gồm stato và rô to tính được:
Từ thông móc vòng dây
quấn stato và rô to
Với ma trận A
(xem (7.3) [1])
21
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Mô men điện từ
Wm' = i λ i,θ di
Tính đồng năng lượng
(
)
∫
0
Sau đó tính mô men điện từ
∂Wm'
∂θ
9
T e =
= − I I M sin β + γ
(
)
ms mr
4
Ims và Imr là các giá trị đỉnh của dòng điện stato và rô to
β: góc pha ban đầu của dòng điện rô to
γ: góc pha ban đầu của góc quay giữa trục stato và rô to
M: hỗ cảm giữa dây quấn stato và dây quấn rô to
Nstato Nroto πμ0rl
M =
4
g
Mô men tỷ lệ thuận với dòng điện stato, rô to và hỗ cảm giữa hai dây quấn.
22
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 11
Mạch tương đương một pha
• ĐCKĐB làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ giống như
máy biến áp gồm:
- dây quấn stato đấu vào nguồn điện xem như dây quấn sơ cấp
- dây quấn rô to cảm ứng sức điện động do từ trường quay của
dây quấn stato, xem như là dây quấn thứ cấp.
• Xét ĐCKĐB 3 pha cân bằng hoạt động với nguồn điện ba pha cân
bằng Æ đưa về mạch tương đương một pha.
• Xây dựng mạch tương đương một pha bằng cách quy đổi dây
quấn rô to về dây quấn stato.
23
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Mạch tương đương một pha
Ta xét pha a.
Viết các phương trình cân bằng điện áp cho dây quấn stato và rô
to ở pha a.
dλas
vas = ias Rs +
dt
dλar
dt
ˆ
var = iar Rr +
Đặt a= tỷ số giữa số vòng dây quấn hiệu quả của dây quấn stato
và rô to.
Quy đổi các đại lượng và thông số của dây quấn rô to Æ dây quấn stato:
'
'
a2 Rr = Rr'
a2 Lr = Lr
a2 Lmr = Lmr
'
avar = va' r
iar a = iar
ˆ
ˆ
Æ Phương trình cân bằng điện áp cho dây quấn stato và rô to:
dλas
dλas
dt
dλar
vas = ias Rs +
vas = ias Rs +
dt
↔
dλar
'
'
'
ˆ
ˆ
var = iar Rr + a
var = iar Rr +
dt
dt
24
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 12
Mạch tương đương một pha
Từ phương trình cân bằng áp dây quấn stato với va là điện áp
nguồn pha a:
dλas
dt
vas = va = ias Rs +
Rr'
s
⎛
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎞
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎛
⎞
3
2
'
j
ωsaM jωsL +
⎜
lr
⎟
⎠
⎝
Suy ra: (xem (7.3) [1])
Hay
Va = jωsL Ia +
Ia
ls
Rr'
⎛
⎞
3
'
lr
j
ωsaM + jωsL +
⎜
⎟
⎠
2
s
⎝
'
lr
jωs L
jωs L
ls
⎡
⎤
⎛
⎞
3
Rr'
'
lr
V = I × jω L + j ω aM // jω L +
⎢
⎣
⎥
⎦
a
a
s
ls
s
⎜
s
⎟
⎠
2
s
⎝
Ir'
Ia
Va
Rr'
s
3
2
j
ωsaM
Æ Vẽ được mạch thay thế
tương đương một pha
3
2
điện khánh nhánh từ hóa
Xm
=
ωsaM
25
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Mạch tương đương một pha
'
lr
jω L
jωsL
s
ls
Từ mạch thay thế tương
đương một pha tính được:
Ir'
Ia
Va
'
j(3/ 2)ωsaMIa
3
R
Ir' =
e− jψ
r
Xm = j ωaM
s
2
'
(Rr' / s)2 + (ωsLrr )2
s
3
'
'
lr
Lrr = L + aM
với
2
dλar
dt
'
'
'
ˆ
var = iar Rr + a
= 0
Từ phương trình cân bằng áp dây quấn rô to:
(3/ 2)aMωr Ims
(Rr' )2 + (ωr Lrr )2
π
2
'
ˆ
iar =
cos(ωrt − −γ −ψ )
'
Cũng tính được
(xem (7.3) [1]):
(3/2)ωsaMIms
π
2
=
cos(ωrt − −γ −ψ )
'
(Rr' / s)2 + (ωsLrr )2
Æ Hai kết quả tính i’r trùng nhau.
26
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 13
Mạch tương đương một pha
Phân tích R’r/s thành điện trở rô to quy đổi R’r và điện trở tải R’r(1-s)/s
Rr'
jωs Lls
jωs L'lr
jωs L'lr
jωs Lls
Ir'
Ir'
Ia
Ia
Va
Va
3
Rr'
s
3
1− s
s
Rr'
j
ωs aM
j
ωs aM
2
2
R’r điện trở rô to quy đổi ứng với
tổn hao đồng trong dây quấn rô to
R’r(1-s)/s điện trở tải ứng với
công suất cơ trên trục rô to
Lưu ý:
công suất cơ trên trục rô to = công suất định mức + tổn hao do ma sát + công suất của quạt làm mát
27
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Mạch tương đương một pha
Mạch tương đương một pha xét đến tổn hao đồng trên dây quấn
stato và tổn hao sắt:
• Xét đến tổn hao đồng trên dây quấn stato bằng cách đấu thêm điện
trở Ra của dây quấn stato nối tiếp trong mạch.
• Xét đến tổn hao sắt (tổn hao do từ trễ và dòng xoáy trong lõi thép)
Æđấu thêm điện trở Rc song song với nhánh từ hóa Xm.
'
lr
Rr'
jωs L
jωsL
ls
Im
R
Ir'
a
Ia
Va
1−s
s
3
2
Rr'
j
ωsaM
R
c
Mạch tương đương một pha đúng
28
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 14
Mạch tương đương một pha
Mạch tương đương một pha gần đúng xét đến các tổn hao
3
j
ωs aM
lớn Æ dời ra phía nguồn
Do điện kháng nhánh từ hóa
2
jxl'r
jxls
Im
Ir'
Ra
Rr'
Ia
Va
1− s
s
Rr'
jX m
Rc
3
điện kháng từ hóa
Xm
=
ωsaM
2
xls = ωs L
điện kháng rò dây quấn stato
ls
xl'r = ωs L
'
điện kháng rò dây quấn rô to quy đổi về stato
lr
Ra
R’r
Rc
điện trở stato
điện trở rô to quy đổi về stato
điện trở do tổn hao sắt
29
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Mạch tương đương một pha
Mạch tương đương một pha gần đúng và bỏ qua các tổn hao
(Ra và Rc):
'
lr
'
r
jω L
jωL
s
s
ls
R
Ir'
Ia
V
a
3
' 1−s
j ωsaM
R
r
2
s
30
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 15
Giản đồ năng lượng
Rc
Pag
Va2
P = 3
c
Rc
Ký hiệu:
Công suất nhận được từ nguồn điện là PT hoặc Pin
Công suất định mức ở đầu ra trục động cơ là Pđm hoặc Pout
31
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Giản đồ năng lượng
Giản đồ năng lượng
'
Rr'
jωs Llr
jωs L Pag
ls
Pin Pscl
Pm
Pag
Pin hay PT
Pm
Pshaft/Pout/Pđm
Im
R
Ir'
a
Pr
Ia
Va
Pc
c
3
1− s
j
ωsaM
Rr'
R
2
s
Pquay=Pma sát +Pquạt
Pscl
PT hay Pin
Pc
Pr
công suất động cơ nhận được từ nguồn điện, total input power
Pscl
tổn hao đồng trên dây quấn stato, stator copper loss
tổn hao sắt trên lõi thép stato và rô to, core loss
Pc
Pag
Pr
công suất điện từ (truyền qua khe hở không khí), air gap
tổn hao đồng trong dây quấn rô to, rotor copper loss
công suất cơ trên trục rô to, mechanical power
Pm
Prot=Pma sát +Pquạt
tổn hao do quay (tổn hao do ma sát trên ổ bi + công
suất của quạt làm mát), rotational losses
Pshaft, Pout hay Pđm
công suất định mức ở đầu ra trục động cơ
32
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 16
Quan hệ về công suất
'
Rr'
jωs Llr
jωs L
P
= 3Ir'2Ra
ls
scl
Tính các công suất
Im
P = 3Ir'2Rr'
R
Ir'
a
Ia
r
Va
P = 3Va2 / Rc
3
1− s
s
Ký hiệu φ hay θ là góc lệch pha giữa điện
áp và dòng điện stato.
j
ωsaM
Rr'
c
R
2
c
1− s
s
Công suất động cơ nhận được từ
nguồn điện:
R'
= 3Ir'2Rr'
P
= 3Ir'2
r
P = 3Va Ia cosϕ
P
in
m
ag
s
P = 3Va Ia cosϕ
in
Mặt khác, theo sơ đồ thay thế
R'
Va2
Rc
P = 3Ir'2
+ 3Ir'2Ra + 3
= P + P + P
r
in
scl
c
ag
s
P = 3Ir'2Ra
tổn hao đồng trên dây quấn stato
scl
Va2
P = 3
tổn hao sắt trên lõi thép stato và rô to
c
Rc
R'
P = 3Ir'2
r
công suất điện từ (công suất truyền qua khe hở không khí)
ag
s
33
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
'
= 3Ir'2Ra
Rr'
jωs Llr
jωs L
P
ls
scl
Quan hệ về công suất
Im
P = 3Ir'2Rr'
R
Ir'
a
Ia
r
Va
P = 3Va2 / Rc
3
1− s
s
Rr'
c
j
ωsaM
Tính các công suất
R
2
c
R'
1− s
s
P = 3Ir'2
= 3Ir'2Rr'
+ 3Ir'2Rr'
R'
r
1− s
s
= 3Ir'2Rr'
P
= 3Ir'2
r
P = 3Va Ia cosϕ
P
ag
in
m
ag
s
s
P = P
+
P
ag
m
r
Æ Công suất điện từ Pag bao gồm hai thành phần:
1− s
P = 3Ir'2Rr'
= P 1− s
công suất cơ trên trục rô to
(
)
m
ag
s
P = 3Ir'2Rr' = sP
tổn hao đồng trong dây quấn rô to
r
ag
Lưu ý công suất cơ trên trục rô to Pm bao gồm công suất định mức ở đầu
ra trục động cơ Pđm, và tổn hao do ma sát trên ổ bi và công suất của quạt
làm mát.
Pm =Pđm + tổn hao ma sát + công suất làm mát
tổn hao do quay
34
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 17
Quan hệ về công suất
Hiệu suất của ĐCKĐB
P −
P
ton hao
∑
P
in
P
out
i
η =
=
P
in
in
• Công thức tính hiệu suất đơn giản bỏ qua tổn hao do ma sát
trên ổ bi và công suất của quạt làm mát trên trục động cơ:
P − P + P + P
P
(
)
in
scl
c
r
out
η =
=
P
P
in
in
• Công thức tính hiệu suất đầy đủ:
tổn hao do quay
P − P + P + P + P
+ P
(
P
in
scl
c
r
ma sát
quat
out
η =
=
P
Pin
in
Ghi chú:
Ký hiệu công suất nhận được từ nguồn điện là PT hoặc Pin
Công suất định mức ở đầu ra trục động cơ là Pđm hoặc Pout
35
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
• Giới thiệu chung: chức năng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động
• Tính mô men điện từ theo phương pháp đồng năng lượng
• Mạch tương đương một pha
• Các quan hệ về công suất
• Tính mô men theo mạch tương đương
• Các đặc tính mô men – tốc độ
• Mô men cực đại
• Máy điện có nhiều cực
36
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 18
Tính mô men trên trục rô to theo mạch thay thế
Tính mô men trên trục rô to theo mạch thay thế gần đúng
• Tính dòng điện rô to I’r từ sơ đồ
'
lr
thay thế tương đương gần đúng:
jx
'
r
jx
Ir'
Im
ls
R
R
Ia
a
V
a
Va
Ir' =
' 1−s
s
R
jXm
r
R
R + R' s + j x + x'
c
(
)
(
)
a
r
ls
lr
• Công suất cơ trên trục rô to
3V 2R' 1− s s
1− s
)
P = 3Ir'2Rr'
=
a
r
m
2
2
R + R' s + x + x'
s
(
)
(
)
a
r
ls
lr
ωs (1 − s)
( p/2)
ωm =
• Tốc độ góc của rô to:
• Mô men trên trục rô to:
P
P
p 1
3Va2 Rr' s
Te =
=
=
m
m
2
2
R + R' s + x + x'
ωs (1 − s)
( p/ 2)
ωm
2 ωs
(
)
(
)
a
r
ls
lr
37
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Tính mô men trên trục rô to theo mạch thay thế
Tính mô men trên trục rô to theo mạch thay thế đúng
'
lr
jω L
Z
s
th
Ir'
'
lr
V
Va
jx
th
jx
ls
'
'
r
R /s
jXm
R /s
r
Tính mô men từ sơ đồ thay thế tương đương đúng bằng cách dùng
định lý Thevenin:
V
Ir' =
jXm × jx
th
Va × jXm
jXm + jxls
ls
th
Rr'
s
Z =
V =
+ Zth + jxl'r
th
jXm + jx
ls
R'
P
P
m
ωs (1 − s)
(p/2)
P = 3Ir'2 r , P = P 1− s , Te =
=
m
(
)
ag
m
ag
s
ωm
38
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 19
Ví dụ 7.2
ĐCKĐB 3 pha, 866V, đấu sao, 60Hz, 2 cực. Tìm mô men (cơ trên trục
động cơ) khi s=0,05 và công suất phức động cơ tiêu thụ từ lưới điện (công
suất phức đầu vào). Bỏ qua Ra và Rc.
Cho biết:
3
2
'
lr
ωs L = 0,5 Ω Rr' = 0,1 Ω
ωs L = 0,5 Ω
ωsaM = 50 Ω
ls
Giải:
• Tính các thông số chung:
Rr'
ωs (1− s) 2.π.60.(1− 0,05)
866
ωm =
=
= 357,96 rad / s
= 2Ω
Va =
= 500 V
(p/2)
(2/2)
s
3
Dòng điện rô to quy đổi:
Va
R + R' s + j x + x'
lr
500∠0o
Ir' =
=
= 223.61∠ − 26.57o
A
0 + 2 + j 0,5 + 0,5
(
)
(
)
(
)
(
)
a
r
ls
Dòng điện stato:
Va
500∠0o
j50
Ia = Ir' +
= 223.61∠ − 26.57o +
= 200 − j100 − j10 = (200 − j110) A
3
2
j
ωsaM
39
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
12 chỉ giới thiệu, không giải trong lớp
Ví dụ 7.2
• Tính mô men cơ:
R'
3Ir'2 r (1− s)
P
3.223,612.2(1− 0,05)
Te =
=
=
= 796,2 N.m
m
s
ωm
ωm
357,96
• Công suất phức động cơ tiêu thụ từ lưới điện
ST = 3Sφ = 3Va Ia* = 3.500(200 + j110) = (300 + j165) kVA
40
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4
Page 20
Tải về để xem bản đầy đủ
31 trang
16820
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Chương 7: Máy điện không đồng bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_bien_doi_nang_luong_dien_co_chuong_7_may_dien_khon.pdf
