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 13

QUAN HÃÛ ÂIÃÛN TỈÌ TRONG
MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ13.1. ÂẢI CỈÅNG
Trãn stato ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü (MK) cọ dáy qún m
1
pha, cn trãn
dáy qún roto cọ dáy qún m
2
pha. Nhỉ váûy trong mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ hai
mảch âiãûn khäng näúi våïi nhau v giỉỵa chụng cọ liãn hãû våïi nhau vãư tỉì. Khi mạy
âiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng trãn dáy qún stato v räto cọ tỉì thäng tn v tỉång ỉïng
cọ âiãûn khạng tn v giỉỵa hai dáy qún cọ sỉû häù cm. Vç váûy ta cọ thãø coi mạy
âiãûn khäng âäưng bäü nhỉ mäüt mba m dáy qún stato l dáy qún så cáúp, dáy qún
räto l dáy qún thỉï cáúp v sỉû liãn hãû giỉỵa hai mảch så cáúp v thỉï cáúp thäng qua tỉì
trỉåìng quay. Do âọ ta cọ thãø dng cạch phán têch mba âãø nghiãn cỉïu ngun l
lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü.
Khi nghiãn cỉïu ngun l lm viãûc cå bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü ta chè
xẹt tạc dủng ca sọng cå bn m khäng xẹt sọng báûc cao.

p
kN
2m
F
&&
×
π
=

(13.1a)

2
2dq2
2
2
I
p
kN
2m
F
&&
×
π
=

(13.1b)

trong âọ : m
1
,m

&&&
+=
õỏy ta xem doỡng õióỷn I
1
gọửm hai thaỡnh phỏửn:
Mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ doỡng õióỷn taỷo nón stõ
0
I
&
0
1dq1
1
0
I
p
kN
2m
F
&&
ì

=
.
Vaỡ mọỹt thaỡnh phỏửn laỡ taỷo nón stõ
)I(
'
2
&

'

'
21
III
&&&
=+
So saùnh stõ F
2
do doỡng õióỷn I
2
cuớa rọto taỷo ra vaỡ stõ F
2
do thaỡnh phỏửn cuớa
doỡng õióỷn stato sinh ra, ta coù:
'
2
I
&

'
2
1dq1
1
2
2dq2
2
I
p
kN
2m
I


=

=
&
&&
(13.5a)
2
jkNf
2
2
jE
m2
2m2dq222

=

=
&
&&
(13.5b)
Khi rọto õổùng yón f
2
= f
1
nón tố sọỳ bióỳn õọứi õióỷn aùp cuớa maùy õióỷn khọng õọửng
bọỹ bũng:
2dq2
1dq1
2

111
xIjE
t
&&
=
sõõ taớn do tổỡ thọng taớn stato
t1
sinh ra.

3
Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ trong maỷch õióỷn rọto:
(13.8)
2222222
ZIE)jxr(IE0
&&&&
=+=
trong õoù: Z
2
= r
2
+ jx
2
: tọứng trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* r
2
laỡ õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn rọto.
* x
2
= 2f
1



Qui õọứi sõõ rọto E
2
sang bón stato ta õổồỹc laỡ:
E
2
= E
1
= k
e
E
2
.


Qui õọứi õióỷn trồớ rọto r
2
vóử stato :
2
2
222
2
21
rImrIm
''
=

Vỏỷy :
222

'
'
'
==








=








=
(13.10)
trong õoù, k = k
e
k
i
laỡ hóỷ sọỳ qui õọứi tọứng trồớ.



&&
=

)I(II
'
201
&&&
+=
m01
ZIE
&&
=

Khi rọto õổùng yón maỡ dỏy quỏỳn rọto ngừn maỷch, thỗ doỡng õióỷn trong 2 dỏy
quỏỳn rỏỳt lồùn. óứ haỷn chóỳ doỡng õióỷn I
1
vaỡ I
2
trong 2 dỏy quỏỳn ồớ trở sọù õởnh mổùc cuớa
chuùng thỗ cỏửn phaới giaớm thỏỳp õióỷn aùp xuọỳng coỡn khoaớng (15-25)%U
õm
. Luùc nỏửy
sõõ E
1
trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhoớ õi rỏỳt nhióửu vaỡ tổồng ổùng tổỡ thọng
m

cuợng nhoớ, nghộa laỡ stõ tổỡ hoùa F
0
rỏỳt nhoớ so vồùi F


Hỗnh 13.1
ọử thở vectồ cuớa MK khi rọto õổùng yón
1
U
&

1
I
&
0
I
&
'
2
I
&


11
Ijx
&

11
Ir
&

1
E
&

21
II
&&
=

1
U
&

Ta coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato I
1
:

n
1
'
21
1
1
Z
U
ZZ
U
I
&&
&
=
+
=


= I
k
õỏy laỡ doỡng õióỷn khồới õọỹng cuớa maùy.
13.3. MAẽY IN KHNG ệNG Bĩ LAèM VIC KHI ROTOR QUAY

Khi rọto quay thỗ tỏửn sọỳ cuớa trở sọỳ sõõ vaỡ doỡng õióỷn trong dỏy quỏỳn roto thay
õọứi. ióửu õoù aớnh hổồớng rỏỳt lồùn õóỳn sổỷ laỡm vióỷc cuớa maùy õióỷn, nhổng noù khọng laỡm
thay õọứi nhổợng qui luỏỷt vaỡ quan hóỷ õióỷn tổỡ khi rọto õổùng yón.
13.3.1. Caùc phổồng trỗnh cồ baớn.
1. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato
:
Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi laỡm vióỷc thỗ dỏy quỏỳn rọto nhỏỳt õởnh phaới kờn
maỷch vaỡ thổồỡng laỡ nhừn maỷch. Khi nọỳi dỏy quỏỳn stato vồùi nguọửn ba pha, ta coù
phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato khi rọto quay giọỳng nhổ khi õổùng yón :

1111
ZIEU
&&&
+=
(13.14)
2. Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn rọto
:

Tổỡ trổồỡng khe hồớ do stõ F
0
sinh ra quay vồùi tọỳc õọỹ n
1
. Nóỳu rọto quay vồùi tọỳc õọỹ
n theo chióửu tổỡ trổồỡng quay thỗ giổợa dỏy quỏỳn rọto vaỡ tổỡ trổồỡng quay coù tọỳc õọỹ
trổồỹt

= 0,02 ÷ 0,08.
Sââ cm ỉïng trong dáy räto lục quay:

2
2
22222
22
2
EsjkWfjE
m
mdqs
&
&
&&
=
Ψ
ω−=Φ
π
−=
(13.16)
Âiãûn khạng ca dáy qún räto lục quay:
x
2s
= 2πf
2
L
t2
= 2πsf
1
L

tj
'
s
''
tj
'
s
e)jxr(IeE
22
2222
0
ωω
+−=
&&

Nhán hai vãú våïi:
t)(j
tj
e
s
e
s
21
11
ω−ω
ω
=

Trong âọ: ω = ω
1

2222
tj
2
11
e
s
s1
rjxrIeE0
ωω
−
++−= )(
'''''
&&
(13.20)
Nháûn xẹt:
1.

Vãư màût toạn hc hai phỉång trçnh (13.18) v (13.20) khäng cọ gç khạc
nhau, nhỉng vãư màût váût l â khạc nhau vãư bn cháút. Phỉång trçnh (13.18) chè r
mäúi quan hãû ca âiãûn ạp khi räto quay våïi hãû säú trỉåüt s, trong âọ E’
2s
, I’
2
v täøn tråí
r’
2
+ jx’
2s
cọ táưn säú f
2


Nàng lỉåüng tiãu tạn trãn âiãûn tråí gi tỉåíng R
cå
= r’
2
(1-s)/s tỉång âỉång våïi
nàng lỉåüng âiãûn biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cå khi nọ quay.

6
Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ : (vỗ stõ stato F
1
vaỡ rọto F
2
quay cuỡng
1
).

021
FFF
&&&
=+
hay
021
III
'
&&&
=+
Vỏỷy phổồng trỗnh cồ baớn cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ luùc rọto quay laỡ:

1111

ZIE
01
&&
=

13.3.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ.
Dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh cồ baớn, ta thaỡnh lỏỷp sồ õọử thay thóỳ hỗnh T (hỗnh
13.3) cho maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ khi rọto quay giọỳng nhổ mba, ồớ õỏy dỏy quỏỳn
sồ cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn stato, dỏy quỏỳn thổù cỏỳp mba laỡ dỏy quỏỳn rọto vaỡ phuỷ taới
mba laỡ õióỷn trồớ giaớ tổồớng r
2
(1-s)/s .
Tổỡ sồ õọử thay thóỳ coù thóứ tờnh doỡng õióỷn stato, doỡng õióỷn rọto, mọmen, cọng
suỏỳt cồ.. . vaỡ nhổợng tham sọỳ khaùc. Nhổ vỏỷy ta õaợ chuyóứn vióỷc tờnh toaùn mọỹt hóỷ
ióỷn - Cồ hay Cồ -ióỷn vóửỡ vióỷc tờnh toaùn maỷch õióỷn õồn giaớn.

Trong maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ, do coù khe hồớ khọng khờ lồùn nón tọửn taỷi doỡng
õióỷn tổỡ hoùa lồùn, khoaớng (20-50)%I
õm
. ióỷn khaùng taớn x
1
cuợng lồùn. Trong trổồỡng
hồỹp nhổ vỏỷy õióỷn khaùng tổỡ hoùa x
m

m
1
I
&

0
I
&
r
2
(1-s)/s7
1
U
&

x
m
1
I
&

o
I
&
)I(
'
2

Tổỡ hỗnh (13.3) ta coù:

'
2
'
2
'
2
Z
E
I
&
&
=
vồùi Z
2s
= r
2
/s + jx
2
.
Vaỡ
m
1
0
Z
E
I
&
&



++==
'
s
m
Z
Z
Z
Z
EUZIUE
2
11
111111
&&&&&'
s
'
s
m
Z
Z
C
U
Z
Z
Z
Z

2
ZZC
U
Z
E
I
''
s
'
+
=

=
&
&&
&121
1111
2
01
ZZC
U
Z
ZIU
III
'
s
m

Vỏỷy:
''
'
s
m
II
ZCZC
U
ZC
U
I
200
112
2
1
1
1
1
1
&&
&&
&
&
&
&
+=
+
+=
(4.22)
Trong õoù:

Vaỡ:
1
2
112
2
1
1
2
C
I
ZCZC
U
I
'
'
s
''
&
&
&&
&
&
=
+
=
laỡ doỡng õióỷn thổù cỏỳp cuớa maỷch õióỷn hỗnh . Tổỡ
caùc phổồng trỗnh trón ta thaỡnh lỏỷp õổồỹc maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh chờnh xaùc cuớa
maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ hỗnh 13.5a
I
&
00
I
&
r
2
(1-s)/s
Z
1
)I(
''
2
&


1
U
&

Hỗnh 13.5
Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh cuớa maùt õióỷn khọng õọửng bọỹ
Z
m
1
I
&

00
I

1
C
&
1
C
&
'''
II
22
&&
=

13.3.3. Hóỷ sọỳ qui õọứi cuớa dỏy quỏỳn rọto lọửng soùc.
Khi veợ maỷch õióỷn thay thóỳ hay õọử thở vectồ, caùc tham sọỳ bón rọto õóửu qui õọứi
vóử bón stato. Caùc hóỷ sọỳ qui õọứi tổỡ rọto sang stato cuớa MK:

22dq
11dq
e
Nk
N
k
k =
;
22dq2
11dq1
i
Nkm
N
km

;

2
11dq1
22dq2
11dq1
i
Z
N
km2
Nkm
Nkm
k ==
;

.)Nk(
Z
m4
kkk
2
11dq
2
1
ie
==