Bài giảng Máy điện 1 - Chương 10: Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều - Bùi Tấn Lợi
1
Âai Hoc Âa Nàng - Træång Âai hoc Bach Khoa
Khoa Âiãn - Nhom Chuyãn män Âiãn Cäng Nghiãp
Giao trçnh
MAY ÂIÃN 1
Biãn soan: Bui Tán Låi
Chæång 10
SÆC ÂIÃN ÂÄNG CUA DÁY QUÁN
MAY ÂIÃN XOAY CHIÃU
10.1. NHÁN XET BAN ÂÁU
Khi tæ thäng cua phán cam xuyãn qua dáy quán phán æng biãn thãn thç trong
dáy quán phán æng se sinh ra sæc âiãn âäng (sââ). Trong may âiãn quay co hai
cach âã tao ra sæ biãn thiãn cua tæ thäng xuyãn qua dáy quán phán æng. Cach thæ
nhát la cho dáy quán phán æng chuyãn âäng tæång âäi trong tæ træång phán cam.
Cach thæ hai la cho xuyãn qua dáy quán phán æng âæng yãn, mät tæ træång phán
cam âáp mach hoàc mät tæ træång khäng âäi nhæng tæ dán mach tæ hay âäi.
Âã may lam viãc âæåc tät, yãu cáu tæ træång phán bä doc khe hå cua may hçnh
sin âã sââ cam æng trong dáy quán co dang hçnh sin.
Thæc tã: khäng thã co, vç cáu tao
may, tæ træång cua cæc tæ va cua dáy
quán âãu khac sin. Ta phán têch chung
thanh song cå ban (bác 1) va song bác
cao ν (bác 3,5,...).
Ta phán tæ cam B thanh cac song
hçnh sin B1, B3, B5, B7, .. Våi tæ træång
B1 co bæåc cæc τ con Bν co bæåc cæc
τν=τ/ ν.
Khi räto chuyãn âäng, tæ træång B1,
B3, B5, B7, .. cam æng trong dáy quán
sââ e1, e3, e5, e7, .. Do tán sä f khac nhau
nãn sââ täng trong dáy quán se co dang
khäng sin.
Hçnh 10.1 Sæ phán bä tæ cam cua
tæ træång cæc tæ cua may âiãn
âäng bä cæc läi doc bã màt stato
2
10.2. SÆC ÂIÃN ÂÄNG CAM ÆNG TRONG DÁY QUÁN
Xet sââ cam æng trong dáy quán do B1, B3, B5, B7, .. tçm sââ täng.
10.2.1. Sââ cua dáy quán do tæ træång song cå ban.
1. Sââ cua mät thanh dán:
Thanh dán co chiãu dai l chuyãn âäng
våi ván täc v trong tæ træång cå ban phán
B
Bx
bä hçnh sin doc khe hå :
x
Bx = Bm sin π
Bm1
x
τ
v
0
Trong thanh dán cam æng sââ:
l
τ
π
τ
etd = Bx vl = Bm vlsin x
trong âo:
x
t
2τ
T
Hçnh 10.2 Chuyãn âäng tæång âäi cua
thanh dán trong tæ træång hçnh sin
v =
=
= 2τf
do
ω = 2πf : täc âä goc
2
va
Φ = Bmlτ : tæ thäng æng våi mät bæåc cæc tæ.
π
Nãn:
etd = πfΦsinωt
Trë sä hiãu dung sââ âo bàng:
π
2
2
Etd =
fΦ = π
fΦ
2
2. Sââ cua mät vong dáy. Sââ cua mät bäi dáy (phán tæ):
Sââ cua mät vong dáy gäm hai thanh dán âàt trong hai ranh cach nhau mät
khoang y la hiãu sä hçnh hoc cac sââ lãch nhau mät goc (y/τ)π cua hai thanh dán
âo. Tæ hçnh 10.3, ta co:
y π
τ 2
''
EV = E'td − E = 2Etd sin
= π 2fΦkn
(10.5)
td
y π
τ 2
π
2
trong âo:
kn = sin
= sinβ
(10.6)
y
τ
Thæång hã sä β = < 1, nãn kn âæåc goi la hã sä bæåc ngàn.
Nãu trong hai ranh noi trãn co âàt mät bäi dáy (phán tæ) gäm Npt vong dáy thç
sââ cua bäi dáy âo bàng:
Ep1 = π 2knfNptΦ
(10.7)
3
ν=1
Bm1
τ
''
&
&
− Etd
βπ
Ev
'
&
Etd
βπ
π
βπ
'
y=βτ
''
&
&
Etd
Etd
''
&
Etd
Hçnh 10.3 Sââ cua mät vong dáy
3. Sââ cua mät nhom bäi dáy :
Gia thiãt ta co q bäi dáy màc näi tiãp va âæåc âàt rai trong cac ranh liãn tiãp
nhau. Goc lãch pha trong tæ træång giæa hai ranh canh nhau:
2π 2πp
α =
=
(10.8)
Z/ p
Z
trong âo : Z/p sä ranh dæåi mät âäi cæc tæ.
Cac vectå Ept lãch pha nhau mät goc α
Goc γ = qα vung pha.
ν=1
Bm1
τ
Ept2
Ept1
K
Ept3
B
Eq
βπ
A
α
α
α/2
0
Ept1
Ept2
Ept3
γ = qα
y=βτ
α
α
Hçnh 10.4 Nhom co q=3 bäi dáy trong tæ træång
Hçnh 10.5 Sââ nhom co q=3 bäi
4
Sââ täng cua mät nhom bäi dáy Eq la täng hçnh hoc cua q vectå nhæ hçnh 10.5:
Ept1
sin qα
sin qα
qα
2
2
2
Eq = AB = 2OAsin
= 2AK
= 2
sin α2
2 sin α2
sin qα
2
Eq = qEpt
= qEptkr1
(10.9)
qsin α2
sin qα
Täng hçnh hoc cac sââ
Täng sä hoc cac sââ
2
Trong âo:
Váy:
kr1 =
=
(10.10)
qsin α2
Eq = π 2f knkrqWptΦ = π 2 f kdqqWptΦ
(10.11)
(10.12)
Våi: kdq : goi la hã sä dáy quán va bàng:
kdq = knkr
4. Sââ cua dáy quán mät pha:
Dáy quán mät pha gäm mät hoàc nhiãu nhanh âäng nhát ghep song song do
âo sââ cua mät pha la sââ cua mät nhanh song song.
Mäi nhanh gäm n nhom bäi dáy co vë trê giäng nhau trong tæ træång cua cac
cæc tæ nãn sââ cua chung cäng sä hoc våi nhau:
Ef = π 2kdqnqWptfΦ = π 2kdqWfΦ
(10.13)
trong âo: W = nqWpt vong dáy cua mät nhanh song song hay cua mät pha.
10.2.2. Sââ cua dáy quán do tæ træång song bác cao.
Nhán xet: Biãu thæc sââ tæ træång song bác cao giäng tæ træång bác mät. Å
âáy ta chu y ràng bæåc cæc cua tæ træång bác ν nho ν lán tæ træång song cå ban
(hçnh 10.1) vç váy goc âiãn 2π cua tæ træång song cå ban æng våi goc 2νπ âäi våi
tæ træång bác ν, nhæ váy:
τ
τν =
ν
π
2
knν = sinνβ
Va
(10.14)
(10.15)
sinν qα
2
krν =
qsinν α2
Hã sä dáy quán cua song bác ν :
kdqν = knνkrν
Tán sä cua song bác ν :
5
fν = νf
Sââ cam æng cua song bác ν :
Eν = π 2kdqνWfνΦν
(10.16)
2
2
Våi: Φν = Bmνlτν =
Bmνlτ
π
νπ
Tæ nhæng phán têch trãn ta tháy ràng, khi tæ træång cæc tæ phán bä khäng
hçnh sin, sââ cam æng trong dáy quán mät pha la täng cua mät day cac sââ âiãu
hoa co tán sä khac nhau. Trë hiãu dung sââ âo co trë sä:
E = E12 + E32 + E52 + ... + Eν2 ...
(10.17)
10.3. CAI THIÃN DANG SONG SÂÂ.
Nguyãn nhán lam cho sââ cam æng khäng sin la tæ cam B khäng sin. Sau âáy
la cac biãn phap âã lam cho sââ cam æng co dang sin.
10.3.1. Tao âä cong màt cæc âã B sin
Våi δ la khe hå nho nhát giæa màt cæc. δ tàng dán vã 2 phêa mom cæc tæ, âã
B hçnh sin thç δx cach giæa màt cæc bàng:
δ
δx ≈
(10.18)
cos πτ x
Nãu goi b la bã räng màt cæc thç b =(0,65-0,76)τ va δmax = (1,5-2,5)δ.
10.3.2. Rut ngàn bæåc dáy quán
Khi y = τ thç tát ca cac sââ bác cao âãu tän tai vç: knν = sinνβ π2 = ±1
Khi y < τ thç sââ bác cao tuy y se bë triãt tiãu, nhæ:
y
τ
4
5
1
• β =
=
váy rut ngàn dáy quán τ
5
4 π
kn5 = sin5
= 0 → E5 = 0
5 2
• Tæång tæ muän E7 = 0 thç rut ngàn
Chu y:
1
7
τ
• Bæåc ngàn khäng âäng thåi triãt tiãu tát ca sââ bác cao vç váy phai chon
bæåc ngàn thêch håp.
• Rut ngàn bæåc dáy quán sââ bác mät cung giam âi mät êt nhæng khäng
âang kã.
6
10.3.3. Thæc hiãn dáy quán rai
Khi q = 1 thç krν = ± 1 nghéa la cac sââ bác cao khäng giam.
Khi q > 1 thç cac sââ bác cao âãu giam nho.
Xem bang, ta tháy ràng co mät sä bác cao khäng bë giam yãu âi ma co krν =
kr1 bác cua sââ âo co thã biãu thë nhæ sau:
νZ = 2mqk ± 1
(10.19)
trong âo: k = 1, 2, 3,...; m: sä pha;
q: sä ranh cua mät pha dæåi mät cæc tæ.
Vç: 2mq = Z/p nãn (10.19) trå thanh:
Z
p
νZ = k ±1
(10.20)
Cac song âiãu hoa νZ goi la song âiãu hoa ràng.
Så dé co krν = kr1 la do goc lãch ανZ giæa cac sââ cua cac bäi dáy âàt trong
cac ranh liãn tiãp do tæ træång bác νZ hoan toan bàng goc lãch α æng våi tæ træång
song cå ban:
2πp ⎛ Z
⎞
2πp
Z
αν = α.νZ =
⎜k ±1⎟ = 2πk ±
= 2πk ± α
(10.21)
⎜
⎟
Z
Z
p
⎝
⎠
Kãt luán : Quán rai khäng triãt tiãu âæåc song âiãu hoa ràng, tuy nhiãn q tàng
νZ tàng theo va Bm Z nho âi, kãt qua la song âiãu hoa ràng cung nho âi tæång æng
ν
va dang song sââ cung cai thiãn âæåc mät phán.
Co thã giam song âiãu hoa ràng nhiãu bàng cach dung dáy quán co q la phán
sä.
10.3.4. Thæc hiãn ranh cheo.
Ta co:
Bm
ν
Z
τν
Z
νZ =(Z/p).k ± 1, træång håp k = 1 la
lån nhát, âã triãt tiãu âæåc sââ náy ta
chon bæåc ranh cheo la:
bc = 2τ = 2τ/νZ = 2τ.p/(Z±p)
ΔE
νZ
Thæc tã thæång chon:
ΔE
bc = 2.τ.p / Z = πD / Z (10.22)
Tát ca cac song âiãu hoa âãu bë
giam âi rát nhiãu.
Hçnh 10.7 Træång håp ranh
cheo mät bæåc ràng
]R
R^
6 trang
19120
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Máy điện 1 - Chương 10: Sức điện động của dây quấn máy điện xoay chiều - Bùi Tấn Lợi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_may_dien_1_chuong_10_suc_dien_dong_cua_day_quan_ma.pdf
