CHƯƠNG 9: NGUYÊN LÝ CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
Bài số 9-1. Động cơ không đồng bộ ba pha 12 cực từ, tần số 50Hz. Động cơ sẽ quay với tốc độ bao nhiêu nếu hệ số
trược bằng 0.06 ?
Tốc độ động cơ:
1
60 50
n (1 s)n (1 0.06) 470vg / ph
6
×
= − = − =
Bài số 9-2. Động cơ không đồng bộ ba pha 3 đôi cực từ, tần số 50Hz, quay với tốc độ 960vg/ph. Hãy xác định :
1. Vận tốc đồng bộ.
2. Tần số dòng điện rotor.
3. Vận tốc tương đối của rotor so với từ trường quay.
Tốc độ đồng bộ của động cơ:
1
1
69f 60 50
n 1000vg / ph
p 3
×
= = =
Tần số dòng điện trong rôto:
1
2 1 1
1
n n 1000 960
f sf f 50 2Hz
n 1000
− −
= = = × =

2 1
f sf 0.03 50 1.5Hz= = × =
Tốc độ từ trường quay của roto so với roto:
2 1
n n n 1000 970 30vg / ph= − = − =
Tốc độ từ trường quay của roto so với stato:
1
n 1000vg / ph=

67
Bài số 9-4. Động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn, tần số 50Hz, 8 cực từ 380V có stator đấu Y và rotor đấu
Y. Số vòng dây hiệu dụng rotor bằng 60% số vòng dây hiệu dụng stator. Hãy tính điện áp giữa hai vành trượt của
rotor khi đứng yên và khi hệ số trượt bằng 0.04.
Điện áp giữa hai vành trượt khi roto đứng yên:
2 1
U 0.6 U 0.6 380 228V= × = × =
Khi s = 0.04 ta có:
2s 2
U sU 0.04 228 9.12V= = × =
Bài số 9-5. Một động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn, tần số 50Hz, 6 cực từ 220V có stator đấu ∆ và rotor
đấu Y. Số vòng dây hiệu dụng rotor bằng một nửa số vòng dây hiệu dụng stator. Hãy tính điện áp và tần số giữa
các vành trượt nếu :
a. Rotor đứng yên ?
b. Hệ số trượt rotor bằng 0,04 ?
Điện áp và tần số giữa hai vành trượt khi roto đứng yên:
2 1
U 0.5 U 0.5 220 3 190.52V= × = × × =
2 1
f sf 1 50 50Hz= = × =
Khi s = 0.04 ta có:

1
69f 60 50
n 750vg / ph
p 4
×
= = =
Hệ số trượt định mức:
1 dm
dm
1
n n 750 720
s 0.04
n 750
− −
= = =
Hệ số công suất định mức của động cơ:
68
3
dm
P 20.8 10
cos = 0.7901
3UI 3 380 40
×
ϕ = =
× ×
Mô men định mức:
3
dm dm
dm
dm

, từ thông cực đại φ
m
Tốc độ đồng bộ của động cơ:
1
1
60f 60 50
n 1500vg / ph
p 2
×
= = =
Tốc độ động cơ:
1
n (1 s)n (1 0.035) 1500 1447.5vg / ph= − = − × =
Hệ số quy đổi s.đ.đ:
1 dq1
e
2 dq2
N k
96 0.945
a 1.18
N k 80 0.96
×
= = =
×
Hệ số quy đổi dòng điện
1 1 dq1
e
2 2 dq2
m N k
3 96 0.945

Bài số 9-9. Một động cơ không đồng bộ ba pha 25hp, tần số 60Hz, 6 cực từ, 575V có stator đấu Y đang vận hành ở
hệ số trượt 0.03. Công suất tổn hao phụ là 230.5W, còn tổn hao cơ là 115.3 W. Các thông số mạch của động cơ qui
đổi về stator như sau :
R
1
= 0.3723 Ω ; R’
2
= 0.390 Ω ; R
fe
= 354.6 Ω ;
X
1
= 1.434 Ω ; X’
2
= 2.151 Ω X
M
= 26.59 Ω
Hãy dùng mạch điện thay thế chính xác để xác định (a) tổng trở vào/pha; (b) dòng điện dây stator và rotor;
(c) công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến và hệ số công suất được cấp từ lưới điện; (d) các tổn hao; (e) công
suất điện từ, công suất cơ; công suất ra, hiệu suất; (f) moment điện từ, moment trên đầu trục; (g) vẽ giản đồ năng
lượng và ghi các số liệu.
Sơ đồ thay thế của dộng cơ không đồng bộ:
69
Tốc độ đồng bộ:
1
1
60f 60 60
n 1200vg / ph
p 3
×

+ +

(1.9827 + j26.4413) (0.3900 + j2.1510 12.61)
0.3723 j1.434
(1.9827 + j26.4413) (0.3900 + j2.1510 12.61)
× +
= + +
+ +

o
9.4742 + j7.2912=11.955 37.58= ∠ Ω
Dòng điện stato:
o
1
1
o
v
U 575
I 22.0064 j16.9358 27.7668 37.58 A
Z
3 11.955 37.58
= = = − = ∠ −
× ∠
&
Điện áp trên roto:
M 2 t
1 1
M 2 t
Z (Z Z )
E I

= = = ∠
′
+ +
&
&
Công suất lấy từ lưới điện:
o
1 1
S = 3U I 3 575 (22.0064 j16.9358) 21917 - j16867 = 27656 -37.58 VA= × × − = ∠
S
1
= 27656VA
P
1
= 21917W
Q
1
= 16867VAr
Hệ số công suất của động cơ:
70
1
U

R’
2
2
jX
′
1
I

0
2 2 i
I I a
′
=
&
2
1 s
R
s
−
′
P 21917
cos = 0.7925
S 27656
ϕ = =
Các tổn hao trong máy:
2 2
Cu1 1 1
p 3I R 3 27.7668 0.3723 861.247= = × × =
W
2 2
Cu2 2 2
p 3I R 3 22.8099 0.39 608.74
′ ′
= = × × =
W
2 2
1
Fe

Mô men của động cơ:
dt dt
1 1
P 60P 60 20291
M = 161.4733Nm
2 n 2 1200
×
= = =
ω π π×
2 2
2
1
P 60P 60 19337
M = 158.6364Nm
2 (1 s)n 2 (1 0.03) 1200
×
= = =
ω π − π× − ×
Bài số 9-10. Một động cơ không đồng bộ ba pha 40hp, tần số 60Hz, 4 cực từ, 460V có stator đấu Y đang vận hành
ở tốc độ 1447 vòng/phút. Công suất tổn hao phụ ở tải này là 450W, còn tổn hao cơ là 220 W. Các thông số mạch
của động cơ qui đổi về stator như sau:
R
1
= 0,1418 Ω ; R’
2
= 1,100 Ω ; R
fe
= 212,73 Ω ;
X
1

− −
′
= = = Ω
Tổng trở mạch từ hóa:
Fe M
M
Fe M
R jX 212.73 j21.7
Z (2.1908 + j21.4765)
R jX 212.73 j21.7
× ×
= = = Ω
+ +
Tổng trở vào của một pha:
71
M 2 t
v 1
M 2 t
Z (Z Z )
Z Z
Z (Z Z )
′
× +
= +
′
+ +

(2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091)
0.1418 + j0.7273
(2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091)

+ +
& &

o
(2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091)
47.2919 -27.36
(2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091)
× +
= ∠
+ +

o
243.82 - j27.467 =245.3617 -6.43 V
= ∠
Dòng điện roto:
o
o
1
2
2 t
E 245.3617 -6.43
I 42.1225 - j10.367=43.3795 --13.83 A
Z Z 1.1 + j0.7284 4.5091
∠
′
= = = ∠
′
+ +
&
&

W
2 2
1
Fe
Fe
E 245.3617
p 3 3 849
R 212.73
= = =
W
Công suất của động cơ:
2 2
2 2
dt
I R 43.3795 1.1
P 3 3 31667
s 0.1961
′ ′
×
= = =
W
co dt
P (1 s)P =(1 - 0.1961) 20291 = 25457= − ×
W
2 co co f
P P p - p = 19683 - 459 - 220 = 24787= −
W
Hiệu suất của động cơ:
2
1

3(0.1418 j0.7273 j21.7)
× ×
= = = ∠
+ +
+ +
&
&
1 1 M
th
1 1 M
(R jX ) jX (0.1418 j0.7273) j21.7
Z
R j(X X ) (0.1418 j0.7273 j21.7)
+ × + ×
= =
+ + + +

(0.1327 + 0.7046)= Ω
tn
R 0.1327= Ω
tn
X 0.7046= Ω
2
m
2 2 2 2
th th 2
R 1.1
s 0.7644
R (X X ) 0.1327 (0.7046 0.7284)
′

1 th 2
k
2 2
1 tn 2 th 2
m U R
M
(R R ) (X X )
′
=
′ ′
Ω + + +

2
2 2
1
3 60 256.9634 1.1
323.53Nm
2 n (0.1327 1.1) (0.7046 0.7248)
× ×
= × =
π + + +
Bài số 9-11. Một động cơ không đồng bộ ba pha số liệu định mức là 30hp, tần số 60Hz, 847 vòng/phút, 8 cực từ,
460V có stator đấu Y đang vận hành ở tốc độ 880 vòng/phút. Công suất tổn hao phụ ở tải này và tổn hao cơ là 350
W. Các thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau :
R
1
= 0.1891 Ω ; R’
2
= 0.191 Ω ; R
fe

1 s 1 0.0222
Z R 0.191 8.404
s 0.0222
− −
′
= = = Ω
73
Tổng trở mạch từ hóa:
Fe M
M
Fe M
R jX 189.1 j14.18
Z (1.0574 + j14.1007)
R jX 189.1 j14.18
× ×
= = = Ω
+ +
Tổng trở vào của một pha:
M 2 t
v 1
M 2 t
Z (Z Z )
Z Z
Z (Z Z )
′
× +
= +
′
+ +


× +
=
′
+ +
& &

o
(1.0574 + j14.1007) (0.1910 + j0.5735 8.404)
33.6766 -40.31
(1.0574 + j14.1007) (0.1910 + j0.5735 8.404)
× +
= ∠
+ +

o
231.58 - j30.243 = 233.544 -7.44 V
= ∠
Dòng điện roto:
o
o
1
2
2 t
E 233.544 -7.44
I 26.5901 - j5.2929= 27.1118 -11.26 A
Z Z 0.191 + j0.5735 8.404
∠
′
= = = ∠
′

p 3I R 3 43.3795 1.1 6210
′ ′
= = × × =
W
2 2
1
Fe
Fe
E 245.3617
p 3 3 849
R 212.73
= = =
W
Công suất của động cơ:
2 2
2 2
dt
I R 27.1118 0.191
P 3 3 18953
s 0.0222
′ ′
×
= = =
W
co dt
P (1 s)P =(1 - 0.0222) 18953 = 18532= − ×
W
2 co co f
P P p - p = 18953 - 350 = 18182= −
W

U jX 460 j21.7
U 242.6641 0.7 V
R j(X X )
3(0.1891 j1.338 j14.18)
× ×
= = = ∠
+ +
+ +
&
&
1 1 M
th
1 1 M
(R jX ) jX (0.1891 j1.338) j14.18
Z
R j(X X ) (0.1891 j1.338 j14.18)
+ × + ×
= =
+ + + +

(0.1579 + 1.2246)= Ω
tn
R 0.1579= Ω
tn
X 1.2246= Ω
2
m
2 2 2 2
th th 2
R 0.191

π
+ + +
2
1 th 2
k
2 2
1 tn 2 th 2
m U R
M
(R R ) (X X )
′
=
′ ′
Ω + + +

2
2 2
1
3 60 256.9634 0.191
106.72Nm
2 n (0.1579 0.191) (1.2246 0.5735)
× ×
= × =
π + + +
Bài số 9-12. Một động cơ không đồng bộ ba pha 90kW, tần số 50Hz, 6 cực từ, 380V có stator đấu Y. Các thông số
mạch của động cơ qui đổi về stator như sau :
R
1
= 0.07 Ω ; R’
2

R
fe
o
I

fe
I

M
I

'
2
I

X’
2
+
_
Hệ số trượt tới hạn:
2
m
n
R 0.052
s 0.1182
X 0.44
′
= = =
Mô men cực đại của động cơ:
2 2

& &
&

o
132.45 - j491.59 = 509.1198 -75 A
= ∠
Mô men khởi động:
2
1 1 2
k
2 2
1 1 2 n
m U R
M
(R R ) X
′
×
=
′
Ω + +

2
2 2
1
3 60 219.3931 0.052
343.92Nm
2 n (0.07 0.052) 0.44
× ×
= × =
π + +
(1.0706 + j7.5277) (0.122 j0.44 0.3935)
(1.0706 + j7.5277) (0.122 j0.44 0.3935)
× + +
=
+ + +o
0.4590 + j0.4378 = 0.6343 43.64
= ∠ Ω
Dòng điện ứng với momen cực đại:
1
m
v
U 380
I 345.8604A
z
3 0.6343
= = =
×
Bài số 9-13. Một động cơ không đồng bộ ba pha 45kW, tần số 50Hz, 6 cực từ, 380V có stator đấu Y. Có các thông
số mạch qui đổi về stator như sau:
R
1
= 0,126Ω ; R’
2
= 0,096Ω ; R
fe

fe
o
I

fe
I

M
I

'
2
I

X’
2
+
_