Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế bộ khởi động động cơ không
đồng bộ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay nước ta đã và đang thực hiện công nghiệp
hoá, hiện đại hoá đất nước. Đẩy mạnh và mở rộng các ngành, nghề kỹ thuật
cao. Tuy vậy nước ta vẫn là một nước nông nghiệp và là một nước đang phát
triển. Nói đến nghề nông ta không thể không đề cập đến vấn đề cấp thoát
nước. Nhưng ngày nay cấp thoát nước không những là các công trình hạ tầng
kỹ thu
ật của các đô thị và nông thôn mà còn là công trình hạ tầng vô cùng
quan trọng của xã hội, nó góp p hần làm thay đổi bộ mặt đô thị, nông thôn,
giảm được dòng khởi động.
Với vai trò quan trọng như vậy nên khi sử dụng động cơ không đồng bộ
ta phải chú ý đến sự khởi động của động cơ. Và với máy cần phải khởi động
bằng cách hạ điện áp khởi động thì bộ khởi động của động cơ sẽ đóng một vai
trò hết sức quan trọng. Chính vì vậy mà đề tài tốt nghi
ệp em được giao là
"Thiết kế bộ khởi động động cơ không đồng bộ"
Đồ án của em gồm:
Chương I: Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ.
Chương II: Đặt vấn đề khởi động động cơ không đồng bộ.
Chương III: Các phương pháp khởi động.
Chương IV: Chọn phương án và tính toán.
Chương V: Mô phỏng hệ thống khởi động trên Matlab Simlink
Qua đây em xin gử
i lời cảm ơn đến các thầy cô giáo đã dạy em trong
quá trình học tập vừa qua và em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trận Trọng
Minh, thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để em hoàn thành tốt bản đồ án
này. Trong thời gian thực hiện mặc dù đã rất cố gắng song không tránh khỏi
những sai sót. Em mong các thầy giáo, cô giáo chỉnh sửa cho em.
Em xin chân thành cảm ơn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3
PHẦN I
GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. PHÂN LOẠI VÀ KẾT CẤU
1. Phân loại.
- Theo kết cấu của vỏ, máy điện không đồng bộ có thể chia thành các
kiểu chính sau: kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ, v.v…
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4
c. Dây quấn.
Dây quấn stato được đặt vào các rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt
với lõi sắt.
2.2. Phần quay hay rôto.
Phần này có hai bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn.
a. Lõi sắt.
Nói chung thì người ta dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stato. Lõi
sắt được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rôto của máy. Phía ngoài
của lá thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn.
b. Rôto và dây quấn rôto.
Rôto có hai loại chính: rôto kiểu dây quấn và rôto kiểu lồng sóc.
- Loại rôto kiểu dây quấn: Rôto có dây quấn giống như dây quấn stato.
Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp
vì bớt được những dây đầu nối, kết cấu dây quấn trên rôto chặt chẽ. Trong
máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn ba pha
của rôto thường đấu hình sao, còn ba đầu kia được nối vào ba vành trượt
thường làm bằng đồng đặt cố đị
nh ở một đầu trục và thông qua chổi than có
thể đấu với mạch điện bên ngoài. Đặc điểm của loại động cơ điện rôto kiểu
dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay s.đ.đ phụ vào
mạch điện rôto để cải thiện hệ số công suất của máy. Khi máy làm việc bình
thường dây quấn rôto được nối ngắn m
ạch.
- Loại rôto kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này rất khác với
dây quấn stato. Trong mỗi rãnh của lõi sắt rôto vào thanh dẫn bằng đồng hay
nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch
bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta quen gọi là lồng
(V), cách đấu dây (Y hay
Δ), tốc độ quay định mức n
đm
(vg/ph), hiệu suất định mức η
đm
và hệ số công
suất định mức cosϕ
đm
…
Từ các trị số định mức ghi trên nhãn máy có thể tìm được các trị số
quan trọng khác như:
Công suất định mức mà động cơ điện tiêu thụ:
®m
1®m ®m ®m ®m
®m
P
P3UIcos== ϕ
η
Mômen quay định mức ở đầu trục:
®m ®m
m
®m
PP
1
M . 0,975 , kGm,
9,81 n
==
6
Tuy vậy, máy điện không đồng bộ có những nhược điểm như cosϕ của
máy thường không cao và đặc tính điều chỉnh tốc độ không tốt nên ứng dụng
của máy điện không đồng bộ có phần hạn chế.
Máy điện không đồng bộ có thể dùng làm máy phát điện nhưng đặc
tính không tốt so với máy phát điện đồng bộ, nên chỉ trong một vài trường
hợp nào đó như (như trong quá trình điện khí hoá nông thôn) cần nguồn điện
phụ hay tạm thời thì nó cũng có một ý nghĩa quan trọng.
5. Đặc tính của động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế. Ưu
điểm nổi bật của loại động cơ này là: Cấu tạo đơn giản, đặc biệ
t là động cơ
rôto lồng sóc, so với động cơ một chiều động cơ không đồng bộ có giá thành
hạ, vận hành tin cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ không đồng bộ dùng trực
tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm các thiết bị biến
đổi kèm theo.
Nhược điểm của động cơ không đồng bộ là điều chỉnh tốc độ và khống
chế
các quá trình quá độ khó khăn, riêng với động cơ rôto lồng sóc có các chỉ
tiêu khởi động xấu hơn.
Xét về cấu tạo, người ta chia động cơ không đồng bộ làm hai loại:
Động cơ rôto dây quấn và động cơ rôto lồng sóc (còn gọi là động cơ rôto ngắn
mạch).
5.1. Phương trình đặc tính cơ.
Để thành lập phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta sử
dụng sơ
đồ thay thế. Trên H1 là sơ đồ thay thế một pha của động cơ không
đồng bộ. Khi nghiên cứu ta đưa ra một số giả thiết sau đây:
- 3 pha của động cơ là đối xứng.
- Các thông số của động cơ không đổi nghĩa là không phụ thuộc vào
3
X
μ
I
μ
Hình1: Sơ đồ thay thế một pha của
động cơ không đồng bộ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7
- Điện áp lưới hoàn toàn sin và đối xứng ba pha.
Với những giả thiết trên ta có sơ đồ thay thế một pha của động cơ như
H1. Trong đó:
U
f1
– trị số hiệu dụng của điện áp pha stato
I
μ
, I
1
, I
2
’
– các dòng điện hoá, stato và dòng điện rôto đã quy đổi về
stato.
X
μ
– tốc độ góc của từ trường quay,
còn gọi là tốc độ đồng bộ.
1
1
2
f
π
ω
ρ
=
(1.2)
Trong đó:
f
1
– tần số của điện áp nguồn đặt vào stato.
p – số đôi cực từ động cơ.
ω - tốc độ góc của động cơ.
Từ sơ đồ thay thế ta tính được dòng điện
stato. 1f1
22 '
2
2
1nm
11
IU
RX R
F
R
f
= 0
R
f
= 0
ĐC
ω S
I
0
I
1nm
Hình 2. Đặc tính dòng điện stato của
động cơ không đồng bộ
0 1
I
2n
m
’
I
2
’
R
f
=0
R
f
# 0
là dòng điện từ hoá có tác dụng tạo ra từ trường quay khi động cơ
quay với tốc độ đồng bộ
Ta cũng tính được dòng điện rôto quy đổi về stato
⎛⎞
++
⎜⎟
⎝⎠
'
f1
2
2
2
2
1nm
U
I
R'
RX
s
(1.5)
Khi
ω = ω
1
, s = 0 thì I
2
’
= 0;
Khi
ω = 0, s
1
= M.
Công suất đó chia thành 2 phần:
P
cơ
: công suất cơ đưa ra trên trục động cơ.
Δ P
2
: công suất tổn hao đồng trong rôto
P
12
= P
cơ
+Δ P
2’
Hay Mω
1
= Mω + Δ P
2’
Do đó
Δ P
2
= M(ω
1
- ω) = Mω
1
. s (1.7)
Mặt khác
Δ P
S=1
ω
=
0
ω
1
M
thf
H4: Đồ thị đặc tính cơ của
động cơ không đồng bộ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
9
2
f1 2
22
2
11 nm
3U ' R '
M
R'
(R ) X s
s
=
⎡⎤
ω+ +
⎢⎥
⎣⎦
(1.10)
2
f1
th
22
11 1 nm
3U
M
2(R R X)
=±
ω± +
(1.12)
Trong hai biểu thức trên dấu (+)
ứng với trạng thái động cơ, dấu (-) ứng
với trạng thái máy phát. Do đó M
th
ở chế
độ máy phát lớn hơn M
th
ở chế độ động
cơ.
Ngoài ra khi nghiên cứu các hệ
truyền động với động cơ không đồng bộ
người ta quan tâm nhiều đến trạng thái
làm việc của động cơ nên các đường đặc
tính cơ lúc này thường biểu diễn trong
khoảng tốc độ 0
≤ s ≤ s
th
Đặc tính trên H5 tất nhiên lúc này
= 0
1
2
S
th
ω
ω s
M
H5. Đặc tính cơ điện của động cơ không
đồng bộ ω = f(M) trong chế độ động cơ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
10
trong đó
1
2
R
a
R
=
Đối với các động cơ công suất lớn thường R
1
rất nhỏ so với X
n m
, lúc
này có thể bỏ qua R
1
, nghĩa là coi R
M
2X
=±
ω
(1.16)
Nhiều trường hợp cho phép ta sử dụng những đặc tính gần đúng bằng
cách tuyến tính hoá đặc tính trong đoạn làm việc. Ví dụ ở vùng độ trượt nhỏ
s<< s
th
tỷ số
th
s
s
nhỏ, gần đúng coi s/s
th
= 0. Lúc này đặc tính cơ ở dạng đơn
giản:
th
th
2M
Ms
s
=
(1.17)
Nó chính là đường tiếp tuyến với đường đặc tính cơ tại điểm đồng bộ
ω
1
: đường 1 trên H.5.
Cũng có thể tuyến tính hoá đoạn làm việc qua điểm định mức như
đường 2 trên H.5. Phương trình gần đúng là:
=−
Δω ω
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
11
Vậy
th
1th
2M
s
β=−
ω
(1.20)
Tương tự với đặc tính 2 trên H5:
®m
1®m
M
s
β=−
ω
(1.21)
Như vậy trên đoạn làm việc của đặc tính cơ không đồng bộ
β có
giá trị âm gần như không đổi.
Đối với đoạn đặc tính s > s
th’
, khi s>> s
th
bỏ qua
1f
mạch stato)
- Ảnh hưởng điện trở mạch rôto (nối
thêm điện trở phụ R
2f
vào mạch rôto đối
với động cơ rôto quấn dây).
- Ảnh hưởng của suy giảm điện áp
lưới cấp cho động cơ.
- Ảnh hưởng của thay đổi tần số
lưới cấp cho động cơ f
1
.
Ngoài việc thay đổi số đôi cực sẽ
thay đổi tốc độ đồng bộ và làm thay đổi
đặc tính cơ (trường hợp này xảy ra đối với
động cơ nhiều cấp tốc độ).
Trong phần này ta sẽ lần lượt xét ảnh
hưởng trên:
M
nm3
M
nm2
M
c2
M
nm
M
12
a. Ảnh hưởng của suy giảm điện áp lưới cấp cho động cơ.
Khi điện áp lưới suy giảm. theo (1.12) mômen tới hạn sẽ giảm bình
phương lần độ suy giảm của điện áp. Trong khi đó tốc độ đồng bộ
ω
1
giữ
nguyên và độ trượt tới hạn s
th
không thay đổi. Ta có dạng đặc tính cơ khi điện
áp lưới giảm trên H.6. Đặc tính này thích hợp với phụ tải bơm và quạt gió
không thích hợp với tải không đổi.
Ngoài ra đối với động cơ công suất lớn làm việc với phụ tải bơm hoặc
quạt gió, người ta dùng phương pháp tăng dần điện áp đặt vào động cơ để hạn
chế dòng điện khi khởi độ
ng.
b. Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng hở mạch stato.
Ta thấy khi nối thêm điện trở hoặc
điện kháng vào mạch stato R
1f
và X
1f
thì ω
1
= const, s
th
giảm M
th
Còn: I'
nm
= αI
nm
(α < 1)
M'
nm
= α
2
M
nm
Tương ứng trong tam giác tổng trở ngắn mạch: Z'
nm
=
nm
Z
α
R
1f
=
2
2
nm
nm nm
Z
XR
⎛⎞
−−
2
2
12 nm
RR' X++
ω
1
Mnm Mnm
0
0
1
S
TN
X1fR1f
ωs
c)
H×nh 7: § éng c¬ kh«ng ®ång bé ví i R
f
vµ
X
f
trong m¹ ch stato.
a) S¬ ®å ví i R
1f
; b) Ví i X
1f
; c) §Æc t?nh c¬
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
13
đặc tính cơ vẫn giữ nguyên. Nhưng khi thay đổi số đôi cực sẽ thay đổi cách
đấu dây ở stato động cơ nên một số thông số như U
f
, R
1
, X
1
có thể thay đổi và
do đó tuỳ từng trường hợp sẽ ảnh hưởng khác nhau đến mômen tới hạn M
th
của động cơ hình 9a Biểu diễn đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực với p
2
= p
1/2
và M
th
= const.
Hình 9: a) Đặc tính cơ khí thay đổi số đôi cực của động cơ không đồng bộ,
M
th
= const; b) Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực động cơ KĐB p
1
= const
Z
nm
X
nm
P
1
MM
a)
R
1
b)
ω
11
ω
12
R
2
ω
M
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
14
Hình 9 biểu diễn đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực p
2
= p
1/2
và p
1
=const
Việc thay đổi sơ đồ đấu dây để thay đổi số đôi cực có thể xem chi tiết ở TL2.
d. Ảnh hưởng của điện trở mạch rôto.
Đối với động cơ không đồng bộ rôto dây quấn người ta thường mắc
thêm điện trở phụ vào mạch rôto để hạn chế dòng điện khởi động hoặc để
2nm
=
()
f1
2
2
12 nm
U
RR' X++
Ta thấy R
f
càng tăng, dòng điện khởi động càng giảm. Các đặc tính
dòng điện rôto vẽ trên hình 10b. Trong phạm vi nhất định khi R
f
tăng sẽ làm
M
kđ
tăng lên, còn sau đó mômen khởi động sẽ giảm. Vì vậy phải căn cứ vào
điều kiện khởi động và đặc điểm của phụ tải mà chọn trị số điện trở phụ cho
thích hợp. Hình 10: Ảnh hưởng của điện trở mạch rôto đến đặc tính cơ
a) Sơ đồ đấu dây; b) Các đặc tính dòng điện rôto; c) Các đặc tính cơ biến trở
a)
I
2nm
TN
1
1
= 2πf
1
/p, ta thấy rằng thay đổi tần số sẽ làm
tố độ từ trường quay và tốc độ động cơ thay đổi.
- Xét trường hợp khi tăng tần số f
1
> f
1đm
từ biểu thức 1-16 biến đổi ta
có:
22
th
2
nm 1
3p U
M
8L f
=
π
(1-28)
Khi tần số tăng, M
th
giảm (với điện áp giữ không đổi), do vậy:
th
2
1
1
M
1
> f
1đm
, mômen tới hạn M
th
tỷ lệ nghịch với bình phương tần số.
II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ.
1. Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ.
Khi ta cho dòng điện ba phatanf số f vào ba dây quấn stato, sẽ tạo ra từ
trường quay p đôi cực, quay với tốc độ là n
1
=
60f
p
. Từ trường quay cắt các
thanh dãn của dây quấn rôto, cảm ứng các sức điện động. Vì dây quấn rôto
nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh
dẫn rôto. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn
mang dòng điện rôto, kéo rôto quay chiều quay từ trường với tốc độ n.
Để minh hoạ, trên hình 11 vẽ từ trường quay tốc độ n
1
, chiều sức điện
động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto, chiều các lực điện từ F
dt
.
Khi xác định chiếu sức điện động cảm ứng theo qui tắc bàn qui tắc bàn
tay phải, ta căn cứ vào chiếu chuyển động tương đối của thanh dẫn với từ
Đ
Ồ
N
ư
ờng: Nếu
a
nh dẫn n
g
ợ
c sđđ nh
ư
Chiếu
a
y n
1
. Tốc
u
yển độn
g
g
, lực điệ
n
Độ ch
ê
ư
ợt n
2
.
Hệ số
t
ư
hình vẽ (
lực điện
t
độ n của
m
g
tương đố
i
n
t
ừ bằng
k
ê
nh lệch
g
tr
ượt của t
s =
2
1
n
n
n
=
to đứng y
ê
T
ốc độ độ
1
, t
ừ
dấu ⊗ chỉ
t
ừ xác địn
h
m
áy nhỏ
h
i
, trong d
â
k
hông.
g
iữa tốc đ
ộ
ốc độ là:
1
1
n
n
n
−
ê
n (n = 0),
n
g cơ là:
theo qu
u
h
ơn tốc độ
â
y quấn rô
t
ộ
từ trườn
g
hệ số trư
ợ
(1-s) vg/p
h
MÁY ĐIỆ
N
h
cơ bản (
1
ư
ợc mạch
đ
ư
ở hình 1
3
thứ cấp l
à
ồ
ng bộ điệ
n
N
KHÔNG
1
.51), hoà
n
đ
iện thay
t
3
. Nhưng
à
đặc trư
n
n
t
r
ở giả
t
y
ển động
c
bàn tay
p
o
trang gi
ấ
tay t
r
ái, t
r
ưởng
1
s
s
−
t
ương đối
p
hải, xác
đ
ấ
y).
r
ùng với c
h
h
ì không c
d
òng điện
y
gọi là tố
c
y
định mứ
c
Ộ
.
ơ
ng tự nh
r
ưng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
17
Dùng mạch điện thay thế có thể tính ra dòng điện stato, rôto, mômen,
công suất cơ, v.v… và những tham số khác thuộc về đặc tính làm việc.
Như vậy ta đã chuyển việc tính toán một hệ thống điện - cơ (hoặc cơ -
điện) của máy điện không đồng bộ thành việc tính toán một mạch điện đơn
giản. Vì vậy mạch điện thay thế được sử
dụng rộng rãi.
Hình 14: Mạch điện thay thế hình T của máy điện không đồng bộ
Thường để thuận lợi cho tính toán, người ta biến đổi mạch điện thay thế
hình T thành mạch điện thay thế hình
Γ đơn giản hơn. Các biến đổi như sau:
Từ hình 14, ta có:
1
2
2s
E
m2s
EE
III'
ZZ'
−
−
=− = +
&&
&&&
Vì:
11
m2s
1
EI
11
ZZ'
−=
+
&&
Và
11
111111
m2s
ZZ
EUIZUE
ZZ'
⎛⎞
−= − = + +
m
r
m
x
1
I
1
-I'
2
I
0
U
1
(
)
'
2
1S
r
S
−
=
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
18
Trong đó:
1
1
m
Z
&&&
&
Giải I
1
ra được:
111
111
mm12s1
ZUU
I1 IC
ZZCZ'Z
⎛⎞
+= +
⎜⎟
+
⎝⎠
&&
&&
&
11
1002
2
1m
12s 11
UU
III
CZ
CZ' CZ
&
Gọi là dòng điện không tải lý tưởng, nghĩa là dòng điện không tải ứng
với lúc s = 0, tức
2
1s
r'
s
−
= ∞.
Và
12
2
1
12S 11
UI
I
C
CZ' CZ
′
′′
−= =−
+
&&
&
&
&&
là dòng điện thứ cấp của mạch điện hình
Γ
1
11
Cx
•
1
1
Cr
•
2
'
1
2
Cx
•
2
'
2
1
r
C
S
•
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
19
Hình 15a: Mạch điện thay thế hình
Γ
của máy điện không đồng bộ
và như vậy mạch điện đơn giản hoá hơn nữa
như ở hình 15b.
IV. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ.
Như đã nói ở trên, máy điện không đồng bộ có thể làm việc ở ba chế
độ, động cơ, máy phát và trạng thái hãm, tùy theo hệ số trượt s mà có thể
dùng mạch điện thay thế để nghiên cứu các đặc tính làm việc của máy ở ba
chế độ đó.
1. Máy làm việc ở chế độ động cơ điện (0 < s < 1)
Động cơ điện lấy điện năng từ
lưới điện vào với P
1
= m
1
U
1
I
1
cosϕ
1
.
Một phần nhỏ của công suất đó biến thành tổn hao đồngcủa dây quấn stato
1
2
Cu 1 1
P1Ir=
và tổn hao trong lõi sắt stato P
Fe
=
2
10
I
1
-I'
2
x1
r1
x'2
r'2
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
20
2
c¬ dt Cu2 1 2 2
1s
PPp mI' r'
s
−
⎛⎞
=− =
⎜⎟
⎝⎠
(1.54)
Công suất đưa ra đầu trục động cơ điện P
2
sẽ nhỏ hơn công suất cơ vì
khi máy quay có tổn hao cơ p
cơ
và tổn hao phụ p
P
1
PP
η= = −
∑
(1.56)
Cũng giống như ở m.b.a, đồ thì vécc tơ của động cơ điện không đồng
bộ có thể vẽ theo các phương trình cơ bản (1.51)
Theo mạch điện thay thế hình T ở hình 14, có thể thấy rõ sự phân phối
công suất phản kháng trong máy điện không đồng bộ. Động cơ điện không
đồng bộ lấy từ lưới vào một công suất phản kháng bằng:
Q
1
= m
1
U
1
I
1
sinϕ
1
(1.57)
Một phần nhỏ công suất phản kháng này được sử dụng để sinh ra từ
trường tản trong mạch điện sơ cấp q
1
và thứ cấp q
2
.
2
m
(1.59)
Do đó ta có:
Q
1
= Q
m
+ q
1
+ q
2
= m
1
U
1
I
1
sinϕ
1
(1.60)
Do trong máy điện không đồng bộ khe hở lớn hơn trong máy biến áp,
nên dòng điện từ hoá I
0
trong máy điện không đồng bộ lớn hơn dòng điện từ
hoá trong máy biến áp. Do Q
m
và I
0
tương đối lưới nên hệ số công suất cosϕ
của máy thấp. Thường trong động cơ điện không đồng bộ, cos
J =
2
GD
49
: Hằng số quán tính.
g = 9,81 m/s
2
: gia tốc trọng trường.
W: tốc độ góc của rôto
Nếu mô men khởi động nhỏ hơn Mômen cản
→ Động cơ không khởi
động được. Nếu khởi động được sẽ làm tăng I
kđ
> I
đm
làm máy phát nóng, hư
hại thiết bị…
Đồng thời Mô men động cơ (khởi động) phải đủ lớn để thời gian mở
máy trong phạm vi cho phép.
Khi mở máy thi rôto đang đứng yên, hệ số trượt S = 1 nên trị số dòng
điện mở máy.
I
K
=
1
22
12 12
U
(R R' ) (X X' )+++
đm
M
th
=
22
2
nm 1
3p U
8L f
π
Khi f tăng
→ M↓ (U không đổi) → U
th
≈
2
1
1
f
Trường hợp f
1
< f
đm
(U không đổi) → dòng điện động cơ sẽ tăng rất
lớn. Vì vậy khi giảm f thì cũng cần giảm U sao cho động cơ sinh ra động cơ
Mômen như trong chế độ định mức.
+ Ảnh hưởng điện trở mạch Roto:
Đối với động cơ không đồng bộ roto dây quấn người ta thường mắc
↑
Đồng thời ta có: I'
2
=
()
f
2
2
122f 12
U
RR'R (XX')++ ++
→ R
2f
↑ thì I
kđ
↓ trong 1 phạm vi nhất định S
th
= 1 thì → mô men mở
máy đạt cực đại.
Vì vậy phải căn cứ vào điều kiện khởi động và đặc điểm của phụ tải
mà chọn điện trở phụ cho phù hợp.
* Nói chung do tính chất của tải, tình hình của lưới điện mà yêu cầu về
mở máy đối với với động cơ điện cũng khác nhau. Có khi yêu cầu mở máy
đối với độ
ng cơ điện cũng khác nhau. Có khi yêu cầu mômen hoạt động lớn,
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
23
có khi cần hạn chế dòng điện mở máy và có khi là cả 2. Cho nên để tránh
2
… Dây quấn có điện
áp cao gọi là dây quấn cao áp (viết tắt là CA). Dây quấn có điện áp thấp gọi l
à dây quấn hạ áp (viết tắt là HA). Nếu máy biến áp thứ cấp bé hơn điện áp sơ
cấp ta có máy biến áp giảm áp, nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp ta
có máy biến áp tăng áp.
Ở máy biến áp ba dây quấn, ngoài hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp còn
có dây quấn thứ ba với điện áp trung bình (Viết tắt là TA). Máy biến đổi hệ
thống dòng điện xoay chiều một pha gọi là máy biến áp một pha; máy biến áp
biến đổi hệ thống dòng xoay chiều ba pha gọi là máy biến áp một pha; máy
biến áp biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi là máy biến áp ba
pha. Máy biến áp ngâm trong dầu gọi là máy biến áp dầu; máy biến áp không
ngâm trong dầu gọi là máy biến áp khô.
2. Các loại máy bi
ến áp chính.
Theo công dụng, máy biến áp có thể gồm những loại chính sau đây:
1. Máy biến áp điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất
trong hệ thống điện lực.
2. Máy biến áp chuyên dùng dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị
chỉnh lưu; máy biến áp hàn điện;…
3. Máy biến áp tự ngẫu biến đổi điện áp trong một phạm vi không lớn,
dùng để mở máy các động cơ
điện xoay chiều.
Copyright: Tài liệu đại học ©