Thê nghiãûm Mạy âiãûn Trang 25
BI THÊ NGHIÃÛM SÄÚ 2
ÂÄÜNG CÅ KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ BA PHA ROTO LÄƯNG SỌC

I. MỦC ÂÊCH & U CÁƯU THÊ NGHIÃÛM :
1.Mủc âêch thê nghiãûm:
- Tçm hiãøu cáúu tảo v biãút cạch váûn hnh âäüng cå khäng âäưng bäü (ÂK) ba pha.
- Kho sạt mäüt säú âỉåìng âàûc tênh ca âäüng cå.
- Tênh hãû säú trỉåüt v xạc âënh cạc thäng säú mảch âiãûn thay thãú bàòng thê nghiãûm.
2.u cáưu :
- Xem k pháưn phủ lủc âãø biãút âỉåüc cạc thiãút bë, cạch ghẹp näúi, cạc tỉì v thût ngỉỵ måïi
cáưn thiãút cho bi thê nghiãûm.
- Xem lải cạc âàûc âiãøm chênh ca âäüng cå.
- Ghi cạc âải lỉåüng âënh mỉïc âäüng cå thê nghiãûm.
II. TỌM TÀÕC L THUÚT
1. Ngun l lm viãûc v phỉång trçnh cán bàòng ca âäüng cå khäng âäưng bäü
Khi âàût âiãûn ạp xoay chiãưu ba pha cọ táưn säú f
1
vo
dáy qún stato, trong dáy qún stato s cọ hãû thäúng dng
ba pha chảy qua, dng âiãûn náưy s tảo ra tỉì trỉåìng quay cọ
täúc âäü n
1
= 60f
1
/p (hçnh 2.1). Tỉì trỉåìng ny càõt cạc thanh
dáùn ca dáy qún räto v cm ỉïng trong âọ cạc sââ E
2
. Vç
dáy qún räto näúi ngàõn mảch, nãn E

ât
S
n

E
2
Hãû säú trỉåüt ca täúc âäü l:

1
1
1
1
1
2
n
nn
n
n
s
Ω
Ω−Ω
=
−
==
(2.1)
Khi räto âỉïng n, täúc âäü n = 0, hãû säú trỉåüt s = 1; khi räto quay våïi täúc âäü âënh mỉïc s
âm
=
0,02 ÷ 0,06. Täúc âäü âäüng cå l:
n = n

E
1
= 4,44f
1
W
1
k
õq1

m
(2.3)
Trong õoù: W
1
, k
õq1
lỏửn lổồỹc laỡ sọỳ voỡng dỏy vaỡ hóỷ sọỳ dỏy quỏỳn cuớa dỏy quỏỳn stato.
Tổỡ trổồỡng chờnh quay vồùi tọỳc õọỹ n
1
, rọto quay vồùi tọỳc õọỹ n theo chióửu tổỡ trổồỡng quay.
Vỏỷy giổợa tổỡ trổồỡng quay vaỡ dỏy quỏỳn rọto coù tọỳc õọỹ trổồỹt:
n
2
= n
1
- n
Tỏửn sọỳ sõõ caớm ổùng trong dỏy quỏỳn rọto:

1
1
1

W
2
k
õq2

m
(2.5b)
Trong õoù: W
2
, k
õq2
lỏửn lổồỹc laỡ sọỳ voỡng dỏy vaỡ hóỷ sọỳ dỏy quỏỳn cuớa dỏy quỏỳn rọto.
Khi rọto õổùng yón s = 1, tỏửn sọỳ f
2
= f
1
. Sõõ dỏy quỏỳn rọto luùc õổùng yón laỡ:
E
2
= 4,44f
1
W
2
k
õq2

m
(2.6)
So saùnh (2.7) vaỡ (2.5b), ta thỏỳy:
(2.7)


2dq2
1dq1
2
1
e
kW
kW
E
E
k == (2.10)
vồùi: k
e
goỹi laỡ hóỷ sọỳ qui õọứi sõõ rọto vóử stato.
Phổồng trỗnh õióỷn aùp cuớa maỷch õióỷn rọto luùc quay laỡ:
(2.11a)
)(
s222s2
jxrIE0 +=
&&
hay: (2.11b) )(
2222
jsxrIEs0 +=
&&
Phổồng trỗnh stõ cuớa õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ.
Khi õọỹng cồ laỡm vióỷc, tổỡ trổồỡng quay trong maùy do doỡng õióỷn cuớa caớ hai dỏy quỏỳn sinh
ra. Doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn stato sinh ra tổỡ trổồỡng quay stato quay vồùi tọỳc õọỹ n
1
so vồùi stato.
Doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn rọto sinh ra tổỡ trổồỡng quay rọto quay vồùi tọỳc õọỹ n

1
. Tổỡ thọng
m
coù trở sọỳ hỏửu nhổ khọng õọứi ổùng vồùi chóỳ õọỹ
khọng taới vaỡ coù taới. Do õoù ta coù thóứ vióỳt phổồng trỗnh sổùc tổỡ õọỹng cuớa õọỹng cồ:

Thờ nghióỷm Maùy õióỷn Trang 27
m
1
W
1
k
dq1
1
I
&
+ m
2
W
2
k
dq2
2
I
&
= m
1
W
1
k


'
2
i
2
2dq22
1dq11
2
I
k
I
kWm
kWm
I
&
&&
==
,
ta coù: (2.12) )(
'
201
III
&&&
+=
Trong õoù, laỡ doỡng õióỷn rọto qui õọứi vóử stato, coỡn hóỷ sọỳ qui õọứi doỡng õióỷn laỡ:
'
2
I
&


2
= sf
1
. Chia (2.14b) cho s, ta coù:

)(
2
2
22
jx
s
r
IE0 +=
&&
(2.15)
Phổồng trỗnh (2.15) laỡ phổồng trỗnh õióỷn aùp rọto luùc quay õaợ õổồỹc qui õọứi vóử rọto õổùng
yón. Coù thóứ goỹi laỡ phổồng trỗnh õióỷn aùp rọto qui õọứi vóử tỏửn sọỳ stato.
Nhỏn phổồng trỗnh (2.15) vồùi k
e
, chia vaỡ nhỏn vồùi k
i
, ta coù:

)(
ie2ie
2
i
2
2e
kkjxkk

e
E
2
=E
1
laỡ sõõ pha rọto qui õọứi vóử stato; I
2
= I
2
/k
I
laỡ doỡng õióỷn rọto qui õọứi vóử
stato; r
2
= r
2
k
i
k
e
= r
2
k laỡ õióỷn trồớ dỏy quỏỳn rọto qui õọứi vóử stato; x
2
= x
2
k
i
k
e

b) Mảch âiãûn thay thãú IEEE; c) Mảch âiãûn thay thãú Γ gáưn âụng; d) Mảch âiãûn thay thãú Γ biãún âäøi
(a)
1111
ZIEU
&&&
+−=

)
)(
(
'''''
22222
jxr
s
s1
rIE0 ++
−
−=
&&

(2.18)
12
EE
&&
=
'
)(
'
201
III

'
21n
xxx;rrr +=+=
Tỉì så âäư thay thãú cọ thãø tênh dng âiãûn stato, dng âiãûn räto, momen, cäng sút cå
v nhỉỵng tham säú khạc. Nhỉ váûy ta â chuøn viãûc tênh toạn mäüt hãû Âiãûn - Cå vãưì viãûc tênh
toạn mảch âiãûn âån gin.

r
1
x
1
r’
2
x’
2
)(
'
2
I
&
−
1
U
&

r
m
x
m
1

1
I
&
o
I
&
r’
2
(1-s)/s
(b) r
1
x
1
r’
2
/s
x’
2
)(
'
21

&
r
0
x
0
1
I
&
o
I
&
r’
2
(1-s)/s
(d)

Thê nghiãûm Mạy âiãûn Trang 29
3. Quạ trçnh nàng lỉåüng trong âäüng cå
Âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü nháûn âiãûn nàng tỉì lỉåïi âiãûn, nhåì tỉì trỉåìng quay âiãûn nàng
â âỉåüc biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cå.
Cäng sút tạc dủng âäüng cå âiãûn nháûn tỉì lỉåïi âiãûn:

=m
1
I
2
0
r
0
. Cäng sút cn lải gi l cäng sút âiãûn tỉì truưn qua räto:
P
ât
= P
1
- (p
Cu1
+p
Fe
) =
s
r
Im
'
2
2'
21
. (2.20)
Cäng sút âiãûn tỉì truưn qua räto, sau khi máút mäüt pháưn vç täøn hao âäưng trãn dáy qún
räto: p
Cu2
= m
1

s1
rIm
2
2
21
−
''
(2.21)
Cäng sút cå sau khi trỉì âi täøn hao
cå p
cå
do ma sạt quảt giọ v täøn hao phủ
Hçnh 2.3 Gin âäư nàng lỉåüng
âäüng cå khäng âäưng bäü
P
1
P
ât
P
2
P
cå
p
f
p
Cu1
p
cå
p
Cu2


Hiãûu sút ca âäüng cå âiãûn :
11
2
P
p
1
P
P
∑
−==η
.
2. Thê nghiãûm xạc âënh cạc thäng säú ca mảch âiãûn thay thãú
Mä hçnh mảch âiãûn ca âäüng cå khäng âäưng bäü tỉång tỉû nhỉ mba, cạc thäng säú cng
âỉåüc xạc âënh bàòng thê nghiãûm khäng ti (âáưu trủc âäüng cå khäng näúi våïi ti) v ngàõn mảch
(giỉỵ räto âỉïng n) giäúng nhỉ trong mba.
a. Thê nghiãûm khäng ti
Thê nghiãûm khäng ti l dáy qún stato ÂK näúi vo lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp v táưn säú âënh
mỉïc, cn âáưu trủc âäüng cå khäng näúi våïi ti. Så âäư näúi dáy thê nghiãûm âäüng cå khäng âäưng
bäü âỉåüc trçnh by trãn hçnh 14.14. Khi näúi ngưn âiãûn cọ âiãûn ạp âënh mỉïc vo dáy qún
stato, lục âọ ta âo âỉåüc cạc âải lỉåüng nhåì cạc dủng củ âo nhỉ sau :
Cäng sút khäng ti P
o
(3-pha, täøng cäng sút trãn hai Watt kãú)
Dng âiãûn khäng ti I
o
(tênh trung bçnh tỉì 3 ampe kãú)
Âiãûn ạp khäng ti U
o
(tênh trung bçnh tỉì 3 vän kãú).

Hçnh 2.4 Så âäư thê nghiãûm ÂK ba pha

Trë säú dng âiãûn khäng ti ÂK khong 20 - 40% dng âiãûn âënh mỉïc vç cọ khe håí
khäng khê. Täøn tháút âäưng stato khi khäng ti cáưn âỉåüc tênh toạn, bàòng cạch âo âiãûn tråí mäüt
chiãưu v hiãûu chènh theo dng âiãûn xoay chiãưu (50Hz). Cäng sút cå P
cå
tỉång ỉïng våïi âiãûn
tråí gi tỉåíng cọ âäü trỉåüc s
o
ráút tháúp. Vç váûy r’
2
/s
o
+ jx’
2
>> Z
m
= r
m
+ jx
m
nãn r’
2
/s

(c)
1 1
Phäúi håüp hai nhạnh näúi tiãúp Z
1
v Z
m
ta âỉåüc mảch âiãûn hçnh 2.5b. Trong âọ Z
o
= Z
1
+ Z
m
= r
o

+ jx
o
,
,
våïi r
o
= r
1
+ r

U
z ×=
;
2
o
2
om1o
rzxxx −=+=
Hãû säú cäng sút khäng ti : cosϕ
o
= P
o
/(U
o
I
o
)
Âiãûn khạng tn stato x
1
tçm âỉåüc tỉì thê nghiãûm ngàõn mảch. Ta cọ thãø tạch täøn hao quay
(tênh c p
Fe
) tỉì täøn hao khäng ti bàòng cạch trỉì täøn hao âäưng trãn dáy qún stato khi khäng ti:
p
q
= P
o
- 3.r
1
I

x
m
(a)

Thê nghiãûm Mạy âiãûn Trang 31
Tạch biãût täøn tháút sàõt v täøn hao quay
Sỉû tạch täøn tháút ny âỉåüc thỉûc hiãûn
bàòng thê nghiãûm khäng ti våïi ngưn cọ táưn
säú âënh mỉïc v âiãûn ạp thay âäøi âỉåüc. Khi
âiãûn ạp gim dỉåïi giạ trë âënh mỉïc, täøn tháút
li thẹp gim gáưn nhỉ theo bçnh phỉång âiãûn
ạp. Vç hãû säú trỉåüt tàng khäng âạng kãø, täøn
hao quay gáưn nhỉ khäng âäøi. Âiãûn ạp tiãúp tủc
gim âãún khi hãû säú trỉåüt tàng âäüt ngäüt, v
âäüng cå dáưn dáưn âỉïng lải. ÅÍ chãú âäü khäng
ti, âiãưu ny âiãưu ny xy ra våïi âiãûn ạp gim
âạng kãø. Âäư thë quan hãû P
o
= f(U) trãn hçnh
2.6 âỉåüc ngoải suy âãún U = 0 våïi p
q
khi p
Fe
=
0 åí âiãûn ạp zẹro.
P
o
0
U
Hçnh 2.6 Tạch biãût täøn hao sàõt v täøn hao quay


tỉång ỉïng bàòng x’
2
v r’
2
. Tỉì cạc thäng säú thê nghiãûm v mä hçnh mảch hçnh 2-7b, ta tênh âỉåüc

2
n
n
21t
I
1
×
3
P
=r+r=r
''
â
;
n
n
t
I
1
×
3
U
=z
â

2
)I(
'
2
&
−

1
U
&

x
m
1
I
&

0
I
&
(a)
2
x’’
2
1
U
&
1
I
&

''
''
''''
m22
m22
22
x+xj+r
jxjx+r
=jx+r

Pháưn thỉûc ca biãøu thỉïc trãn l :

2
m2
2
2
2
m2
2
x+x+r
xr
=r
)()(
''
'
''

Do r’
2
<< (x’

1
)
2
m
2
m2
x
x+x )(
'
.
Khi x
m
>> x’
2
, ta cọ : x
tâ
= x
1
+ x’
2

III. CẠC THIÃÚT BË THÊ NGHIÃÛM :
Xem phủ lủc C âãø biãút cạc dủng củ cáưn cho bi thê nghiãûm.
IV.NÄÜI DUNG THÊ NGHIÃÛM :
1. Tçm hiãøu cáúu tảo v ghi cạc säú liãûu âënh mỉïc ca âäüng cå.
Thiãút láûp thiãút bë :
♦ Ci âàût ngưn cáúp âiãûn, lỉûc kãú, âäüng cå khäng âäưng bäü ba pha, bäü thu tháûp v xỉỵ l
dỉỵ liãûu (DAI). Näúi lỉûc kãú våïi âäüng cå khäng âäưng bäü ba pha.
♦ Âỉa cäng tàõc âiãûn vãư vë trê OFF, xoay nụm âiãưu khiãøn âiãûn ạp ngỉåüc chiãưu kim
âäưng häư vãư vë trê min. Bo âm ngưn cung cáúp âiãûn âỉåüc näúi våïi ngưn âiãûn 3 pha.

E2
E3 + Từt nguọửn, xoay nuùm õióửu chốnh õióỷn aùp vóử vở trờ min, thaùo gồợ caùc dỏy nọỳi.
3. ọứi chióửu quay vaỡ õo tọỳc õọỹ cuớa õọỹng cồ, xaùc õởnh hóỷ sọỳ trổồỹt :
ỏỳu nọỳi õọỹng cồ nhổ hỗnh 2-9. Bỏỷt nguọửn, xoay nuùm õióửu chốnh õóứ tng dỏửn õióỷn
aùp õóỳn U
õm
cuớa õọỹng cồ. Luùc nỏửy õọỹng cồ seợ quay theo mọỹt chióửu naỡo õoù. Cừt nguọửn,
õọứi nọỳi hai trong 3 pha cho nhau. Sau õoù bỏỷt nguọửn, kióứm tra chióửu quay cuớa õọỹng cồ.
ọỹng cồ coù õọứi chióửu quay so vồùi chióửu trổồùc õỏy khọng?
o tọỳc õọỹ: Khi õọỹng cồ õaợ quay ọứn õởnh ta bỏỷt DISPLAY swich sang chóỳ õọỹ
SPEED õóứ õo tọỳc õọỹ n cuớa õọỹng cồ, sau õoù xaùc õởnh hóỷ sọỳ trổồỹt khi khọng taới theo cọng
thổùc :
%100.
n
nn
%s
1
o1

=
, Trong õoù n

+
+
+
2
3
1
E2
+
+
E1
E3
I2
I1
Nguọửn
Hỗnh 2 - 9

Thê nghiãûm Mạy âiãûn Trang 34
♦ Trong cỉía säø Metering måí File cáúu hçnh Acmotor3.cfg, chn View 2.
♦ Dng E1, E2, E3 âãø âo âiãûn ạp U
1-2
, U
1-3
, U
3-2
. Dng I1, I2, I3 âãø âo dng âiãûn.
Âáúu näúi nhỉ hçnh 2 l âo âỉåüc cäng sút ba pha lục khäng ti ca âäüng cå bàòng 2
woạt kãú. Måí cạc cỉía säø P1 v P3 âãø ghi giạ trë cäng sút tạc dủng âo âỉåüc.
♦ Báût ngưn, xoay nụm âiãưu chènh tàng dáưn âiãûn ạp âãún U=m. Trong quạ trçnh
tàng âiãûn ạp ghi säú liãûu vo bng säú liãûu, sau âọ måí bng säú liãûu âãø in hồûc ghi vo
bng 2 (láúy êt nháút 10 trë säú).

tạch biãût täøn hao quay v täøn hao sàõt. Tçm täøn hao quay tỉì âàûc tênh
)U(fP
00
=
)U(fP
00
=
.
Chụ : Xem cạch láûp bng säú liãûu v v âäư thë trong pháưn phủ lủc E.
5. Thê nghiãûm ngàõn mảch :
♦ Âáúu näúi thiãút bë nhỉ hçnh 2 - 9.
♦ Âãø ngun cạc cỉía säø âo dng âiãûn, âiãûn ạp v cäng sút nhỉ thê nghiãûm khäng ti.
♦ Giỉỵ trủc âäüng cå âỉïng n. Báût ngưn tàng dáưn âiãûn ạp cho âãún khi dng âiãûn âảt
âãún giạ trë âënh mỉïc ca âäüng cå (hồûc 1,2 Iâm) thç ngỉìng lải, lục ny âiãûn ạp cåỵ bàòng
(15 - 25)% m. Trong quạ trçnh tàng âiãûn ạp âc v ghi säú liãûu vo bng 3 (láúy êt
nháút 8 trë säú).
♦ Tàõt ngưn, xoay nụm âiãưu chènh âiãûn ạp vãư vë trê min.
♦ Trong bng 3 ta tênh U
n
, I
n
, P
n
, cosϕ
n
nhỉ åí thê nghiãûm khäng ti. Tênh thäng säú
mảch âiãûn thay thãú:
+ Âiãûn ạp ngàõn mảch pháưn tràm :
%100
U

= ;
2
0
2
00
rZx −=
; ;
10m
rrr −=

2
m1
n
n
I3
P
r
â
=
;
m1
n
n
I3
U
Z
â
= ;
2
n

thç dỉìng. Trong quạ trçnh tàng ti âc v ghi lải cạc säú liãûu âo âỉåüc vo bng 4 (láúy êt nháút 10
trë säú). Trong bng 4 ta tênh toạn cạc giạ trë U
1
,I
1
,P
1
, cosϕ nhỉ åí thê nghiãûm khäng ti.
♦ Tỉì cạc säú liãûu thu âỉåüc v cạc âàûc tênh ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü:
)P(f);P(fcos);P(fn);P(fI);P(fT
m
m
m
m
m
=
η
=
ϕ
===
Våïi :
1
m
P
P
=η
.
V v âàûc tênh cå : . Cho nháûn xẹt.
)n(fT =
♦ Tàõt ngưn, xoay nụm âiãưu chènh âiãûn ạp vãư vë trê min, xoay nụm âiãưu chènh ti vãư

I3

R
1
R
2
R
3
R
tb

Bng 2
Kãút qu âo Kãút qu tênh
Säú
láưn
U
1-2
U
2-3
U
3-1
I1 I2 I3 P1 P3
I
0
U
0
P

P
n
cos
n
1
2
3
4
5
6
7
8
Baớng 4
Kóỳt quaớ õo Kóỳt quaớ tờnh Sọỳ
lỏửn
U
12
U
23
U
31
I1 I2 I3 P1 P3 T n
I
1
U
1
P
1
cos


10

IV. CU HOI KIỉM TRA
1.Muỷc õờch thờ nghióỷm.
2.Nóu caùc phổồng phaùp mồớ maùy, so saùnh hai phổồng phaùp mồớ maùy thổỷc hióỷn trong thờ
nghióỷm.
3.Dổỷa trón cồ sồớ naỡo õóứ coù thóứ õọứi chióửu õọỹng cồ.
4.Yẽ nghộa cuớa õỷc tờnh khọng taới.
5.So saùnh thờ nghióỷm ngừn maỷch maùy bióỳn aùp vaỡ thờ nghióỷm ngừn maỷch õọỹng cồ.
6.Yẽ nghộa cuớa caùc õỷc tờnh taới vaỡ õỷc tờnh cồ cuớa õọỹng cồ.
Laỡm baùo caùo Thờ Nghióỷm nhổ taỡi lióỷu hổồùng dỏựn.