1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1
Biãn soản: Bi Táún Låüi
Chỉång 6 QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG M.B.A

6.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
Quạ trçnh quạ âäü trong mba l quạ trçnh mba chuøn tỉì chãú âäü xạc láûp náưy
sang chãú âäü xạc láûp khạc khi cọ sỉû thay âäøi mäüt trong cạc âải lỉåüng xạc âënh chãú
âäü lm viãûc ca mba nhỉ : táưn säú, âiãûn ạp, phủ ti
Theo úu täú dng âiãûn ngỉåìi ta phán ra : quạ dng âiãûn v quạ âiãûn ạp.
6.2. QỤA DNG ÂIÃÛN
Xẹt quạ dng âiãûn xy ra trong hai trỉåìng håüp :
1. Âọng mba vo lỉåïi khi khäng ti.
2. Ngàõn mảch âäüt nhiãn.
6.2.1. Âọng mba vo lỉåïi khi khäng ti.
Ta tháúy :
• Lục lm viãûc bçnh thỉåìng dng âiãûn khäng ti : I
0
≤ 10 % I
âm
.
• Lục âọng mba vo lỉåïi âiãûn : I
0
>> I
âm
. Vç sao ?.

tuún. Âãø tênh toạn âån gin, ta gi thiãút φ tè
lãû våïi i
0
, nghéa l :
1
1
0
L
W
i
φ
=
.
Hçnh 6.1 Så âäư âọng mba
vo lỉåïi âiãûn lục khäng ti
K
u
1
φ

W
1
W
2
Våïi L
1
: hãû säú tỉû cm ca dáy qún så.
Viãút lải phỉång trçnh (6.1), ta cọ:

dt

2

).
= -
m
cos(t +
0
).
Vồùi :
2
1
2
11
11
)L(rW
UL
m
m
+
=
.
Thaỡnh phỏửn tổỡ thọng tổỷ do:

t
L
r
''
Ce
1
1

dổ
)
t
L
r
e
1
1

.
Ta coù, sau khi giaới phổồng trỗnh :
= -
m
cos(t +
0
) + (
m
cos
0

dổ
)
t
L
r
e
1
1

.

dổ
> 0, luùc õoù:
= -
m
cost + (
m
+
dổ
)
t
L
r
e
1
1

.

max


t



dổ
Hỗnh 6.2 Sổỷ bióỳn thión tổỡ thọng

m
+
dổ

Vỏỷy, tổỡ thọng
max
> 2
m
luùc laỡm
vióỷc bỗnh thổồỡng, nón luùc nỏửy loợi theùp
m.b.a rỏỳt baớo hoỡa vaỡ doỡng tổỡ hoùa I
0

trong quaù trỗnh quaù õọỹ seợ rỏỳt lồùn, cồợ
100 lỏửn doỡng I
0

3
VÊ DỦ 1 :
Lục bçnh thỉåìng : I
0
= 5%I
âm
.
Lục qtrçnh qụa âäü : I
0
= 5I
âm
. Mba bë càõt khi lỉåïi khi âọng khäng ti.
6.2.2. Quạ dng âiãûn khi ngàõn mảch

+ x’
2
= ωL
n

Viãút phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp :
u
1
= U
1m
sin(ωt + Ψ
n
) =
dt
di
Lir
n
nnn
+
.
Trong âọ Ψ
n
: l gọc pha ca âiãûn ạp lục mba xy ra ngàõn mảch.
Gii phỉång trçnh trãn våïi âiãưu kiãûn ban âáưu t = 0 thç i
n
= 0, ta âỉåüc :
i


t
L
r
nnn
n
n
eItcosIi
−
+ω−= 22
Dng âảt giạ trë cỉûc âải khi ωt = π, lục âọ :

xgn
L
r
nxg
KI)e(Ii
n
n
212 =+=
ω
π
−

Trong âọ, K
xg
phủ thüc vo dung lỉåüng mba, mba cng låïn thç K
xg
cng låïn.
Thỉåìng K


7224751
100
22
%u
KIi
n
xgnxg
===
nghéa l i
xg
= 22.7I
âm
.
4
• Hải mba :
1. Dáy qún nọng v bë chạy cạch âiãûn.
2. Gáy lỉûc cå hc phạ kãút cáúu dáy qún.
• Bo vãû :
1. Dng relais tạc âäüng nhanh càõt chäù sỉû cäú ra khi mba.
2. Mba bë nm cạc vng dáy bãn trong, ngỉåìi ta thỉåìng dng relais håi,
relais so lãûch âãø bo vãû càõt mba ra khi lỉåïi.
6.3. QUẠ ÂIÃÛN ẠP TRONG M.B.A
6.3.1. Ngun nhán gáy quạ âiãûn ạp :

b. Dảng xung khäng chu k våïi âáưu sọng ráút däúc, cn âi bàòng phàóng
hån.
c. Thåìi gian tàng tỉì 0 ÷ U
m
khong μs (hçnh 6.1).
Âãø gim biãn âäü U
m0
ca sọng quạ âiãûn ạp ta dng bäü chäúng sẹt phọng âiãûn P
(hçnh 6.2), âãø dáùn âiãûn têch ca sọng xung kêch xúng âáút. Ta tháúy U
m0
l biãn âäü
trỉåïc chäúng sẹt ráút låïn. Sau tạc âäüng ca bäü chäúng sẹt, âiãûn ạp ca sọng xung kêch
gim âi nhiãưu U
m
. Biãn âäü sau bäü chäúng sẹt U
m
nh hån trë säú thỉí âäü bãưìn cạch âiãûn
ca mba.
Hçnh 6.4 Sọn
g
quạ âiãûn ạp Hçnh 6.5 Sọn
g
quạ âiãûn ạp trỉåïc v sau chäún
g
sẹt
5
6.3.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ vaỡ phổồng trỗnh vi phỏn
Tỏửn sọỳ soùng quaù õióỷn aùp (xung kờch) laỡ :

Hz.,

L
nón boớ qua r, x
L
vỗ f
x
rỏỳt lồùn.

Hỗnh 6.6 Sồ õọử thay thóỳ cuớa
dỏy quỏỳn mba khi coù quaù
õióỷn aùp

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
x
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
x
C
q

C
d
r

Khi lỏỳy õọỹ daỡi cuớa dq laỡ mọỹt õồn vở, õọỳi vồùi mọỹt nguyón tọỳ nhoớ cuớa dq coù õọỹ
daỡi dx coù thóứ tỗm õổồỹc õióỷn dung ngang C
q
dx vaỡ tham sọỳ vi phỏn ngang Kdx, trong
õoù K=1/C
d
.
ọỳi vồùi õióỷn tờch ngang ồớ nguyón tọỳ Kdx :
Kdx
du
Q
x
x
=
(6.1)
ióỷn aùp trón õióỷn dung :
dxC
dQ
u
q
x
x
= (6.2)
Thay (6.1) vaỡo (6.2), ta coù :
0
2
2
=
x
d


C
d
C
q

6
1. khi x =1
m
xx
x
UeDeDu =+=

21
2. khi x = 0 0
21
=+=
xx
x
eDeDu
Ta tỗm õổồỹc :


=
sh
xsh
Uu
mx
(6.3)
Trổồỡng hồỹp dỏy quỏỳn khọng nọỳi õỏỳt, ta cuợng coù :

1

1

.4

.2

.2

.4

.6

.6

.8

Ta thỏỳy :
= 0 sổỷ phỏn bọỳ õióỷn aùp ban õỏửu doỹc theo dỏy quỏỳn õóửu : u
x
= xU
m
.
caỡng lồùn sổỷ phỏn bọỳ õióỷn aùp ban õỏửu doỹc theo dỏy quỏỳn khọng õóửu, maỡ
tỏỷp trung chuớ yóỳu vaỡo õỏửu dỏy quỏỳn.
> 5 sổỷ phỏn bọỳ õióỷn aùp khọng phuỷ thuọỹc vaỡo sổỷ nọỳi õỏỳt hay khọng.

.6

.2

.4

.8

.6

.4

0

X
A(b)

7
Baớo vóỷ mba khoới quaù õióỷn aùp :
1. Tng cổồỡng caùch õióỷn ồớ õỏửu vaỡ cuọỳi dỏy quỏỳn.
2. Taỷo ra õióỷn dung maỡn chừn tộnh õióỷn, dổồùi daỷng nhổợng voỡng kim loaỷi hồớ
coù boỹc caùch õióỷn. ] R R ^