1
Chương 15: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG
BỘ
8.1. KHÁI NIỆM CHUNG
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện có phần quay, làm việc
với điện xoay chiều, theo nguyên lí cảm ứng điện từ, có tốc độ
quay của rôto khác với tốc độ quay của từ trường.
Máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, có thể làm việc ở
chế độ động cơ điện và máy phát điện. Máy phát điện không đồng
bộ có đặc tính làm việc không tốt nên ít được dùng.
Động cơ điện không đồng bộ có cấu tạo và vận hành đơn giản, gíá
thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và
đời sống.
Động cơ điện không đồng bộ gồm các loại: động cơ ba pha,
hai pha và một pha.
8.2. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA
PHA
Gồm hai phần
chính:
1. Phần tĩnh ( Stator:
Stato, xtato)
2. Phần quay (
Rotor: Rôto)
Hình
8.2
8.2.1. Phần tĩnh ( STATO)
Phần tĩnh gồm các bộ phận là lõi thép và dây quấn, ngoài ra
2
có vỏ máy và nắp máy (hình 8.2.1.a)
Hình
8.2.1.a a.

(hình 8.2.2.b)
5
Hình 8.2.2.b
Rôto dây quấn gồm lõi thép và dây quấn.
Lõi thép do các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau tạo thành
các rãnh hướng trục Trong rãnh lõi thép rôto, đặt dây quân ba pha.
Dây quấn rôto thường nối sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc
bằng đồng (vành trượt), được nối với ba biến trở bên ngoài để
điều chỉnh tốc độ và mở máy
Động cơ không đồng bộ có hai loại: Động cơ rôto lồng sóc và động
cơ rôto dây quấn
8.3. TỪ TRƯỜNG CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
8.3.1. Từ trường đập mạch của dây quấn một pha
Từ trường của dây quấn một pha là từ trường có phương không
đổi, song trị số và chiều biến đổi theo thời gian, gọi là từ trường
đập mạch.
Cho dòng điện hình sin một pha chạy vào cuộn dây
AX ( hình 8.3.1.a ) Dây quấn AX được đặt trong 4
rãnh trên stato 1,2,3,4.
X
N
2
1
2
3 4
3
1
4
S
X A

sin(
ω
t-120
0
)
7
i
C
= I
max
sin(
ω
t-240
0
)
i
A
chạy vào cuộn dây AX, i
B
chạy vào cuộn BY, i
C
chạy vào cuộn
CZ
Nếu i
A
>0 thì dòng đi vào A ra X, nếu i
A
<0 thì dòng đi vào X ra A
Xét từ trường tổng do dòng ba pha gây ra tại 3 thời điểm:
< Thời điểm pha

, B
tổng
.
Véc tơ từ trường tổng B
tổng
đã quay đi một góc là 120
0
so với
thời điểm trước theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
< Thời điểm pha
ω
t=
90
0
+240
0
Dòng điện pha C cực đại và dương, các dòng điện pha A và B âm.
Véc tơ từ trường tổng B
tổng
đã quay đi một góc là 240
0
so với
thời điểm ban đầu theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Vậy dòng điện ba pha tạo ra từ
trường quay b. Đặc điểm của từ
trường quay
- Tốc độ từ trường quay
Tốc độ từ trường quay phụ thuộc vào tần số dòng điện
stato f và số đôi cực p. Tốc độ từ trường quay là n
1

, cũng phân tích như trên, từ trường hai pha
là từ trường quay và có biên độ :
φ
max
=
φ
pmax
d. Từ thông tản
Bộ phận từ thông chỉ móc vòng riêng rẽ với mỗi dây quấn gọi là từ
thông tản
8.4. NGUYÊN LÝ LÀM CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG
BỘ
Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ ba pha:
Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato sẽ tạo
ra từ trường quay với tốc độ là n
1
= 60f/p.
9
Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto và cảm ứng
các sức điện động. Vì dây quấn rôto nối kín mạch, nên sức điện
động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện 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 với tốc độ n < n
1
và cùng
chiều với n
1
N
n
F

đối với từ trường quay tốc độ
trượt: n
1
- n
Sức điện động và dòng điện trong dây quấn rôto có tần số :
f
2
= p (n
1
- n )/60=sf
Sức điện động pha dây quấn
rôto lúc quay: E
2s
=4,44.f
2
W
2
k
dq2
φ
max
=sE
2
Điện kháng tản dây quấn rôto
lúc quay:
X
2s
= 2
π
f

Phương trình điện áp dây quấn rôto lúc quay :
8.5.3. Phương trình cân bằng từ của động cơ không
đồng bộ
<
k
i
= (m
1
W
1
k
dq1
)/(m
2
W
2
k
dq2
) là hệ số quy đổi dòng điện
rôto
I
0
: dòng điện stato lúc không tải; I
1
, I
2
là dòng điện stato và
rôto khi động cơ kéo tải,
m
1