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 16

ÂÄÜNG CÅ KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ MÄÜT PHA

16.1 PHẢM VI ẠP DỦNG, CÁÚU TẢO & NGUN L LM VIÃÛC
16.1.1. Phảm vê ap dủng
Âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü mäüt pha âỉåüc sỉí dủng ráút räüng ri trong dán
dủng v cäng nghiãûp nhỉ mạy giàût, t lảnh, mạy lau nh, mạy båm nỉåïc, quảt, cạc
dủng củ cáưm tay, Nọi chung l cạc âäüng cå cäng sút nh. Củm tỉì “âäüng cå
cäng sút nh” chè cạc âäüng cå cọ cäng sút nh hån 750W. Pháưn låïn âäüng cå mäüt
pha thüc loải náưy, màût d chụng cn âỉåüc chãú tảo våïi cäng sút âãún 7,5kW v åí
hai cáúp diãûn ạp 110V v 220V.
16.1.2. Cáúu tảo
+ Stato : giäúng âäüng cå ba pha, nhỉng âàût trãn âọ dáy qún mäüt pha.
+ Räto : räto läưng sọc giäúng âäüng cå ba pha
16.1.3. Ngun l lm viãûc
p
1
ω

Ω
(
a
)

Hçnh 16.1 Âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha mäüt dáy qún
a) Tỉì trỉåìng âáûp mảch phán thnh hai tỉì trỉåìng quay thûn v quay ngỉåüc
b) Tỉì thäng v lỉûc âiãûn tỉì tạc dủng lãn räto.

2

Khi nọỳi dỏy quỏỳn mọỹt pha stato vaỡo lổồùi õióỷn coù õióỷn aùp u
1
thỗ trong dỏy quỏỳn
coù doỡng õióỷn xoay chióửu hỗnh sin chaỷy qua :

tsinIi =
11
2
Doỡng õióỷn naỡy sinh ra tổỡ trổồỡng stato coù phổồng khọng õọứi nhổng coù õọỹ lồùn
thay õọứi hỗnh sin theo thồỡi gian, goỹi laỡ tổỡ trổồng õỏỷp maỷch:


Hai stõ quay naỡy coù :
Bión õọỹ tổỡ trổồỡng õỏỷp quay:
I
p
k
W
FF
F
dq
mm
m
11
1211
1
2
2
===

Tọỳc õọỹ quay :
+ Soùng quay thuỏỷn :
p
1
1

= cuỡng chióửu quay rọto.
+ Soùng quay ngổồỹc :
12



&&&
+=
)
t
(
j
m
eB
11
1

+


+ Ngổồỹc : sinh ra tổỡ caớm
mmm
FFF
221202
&&&
+=
)
t
(
j
m
eB
21
2

+

t
(
j
m
eB
21
2

+



hỗnh thaỡnh tổỡ trổồỡng quay Ellip
Tổỡ trổồỡng quay thuỏỷn
1
B
r
taùc duỷng vồùi
doỡng õióỷn rọto seợ taỷo ra mọmen quay
thuỏỷn M
1
(hỗnh 16.2); Coỡn tổỡ trổồỡng
quay ngổồỹc
2
B
r
taùc duỷng vồùi doỡng õióỷn
rọto seợ taỷo ra mọmen quay ngổồỹc M
2


=
1
1
I
&
1A
I
&
2A
I
&

111
II
B
&&
=
122
II
B
&&
=

A
I
&

Hçnh 16.2 Så âäư âäüng cå mäüt pha tảo nãn bàòng cạch tạch ra mäüt trong hai pha
(16.2b)
21 BBB
III
&&&
+=
Våïi v l dng thỉï tỉû thûn v ngỉåüc, cn :
11 BA
I;I
&&
22 BA
I;I
&&

11 BA
I
j
I
&&
=
v
11 BA
I
j
I
&&
−=

Gii hãû phỉång trçnh (16.2a,b) ta tçm âỉåüc :

22

&
Âiãûn ạp ca mäüt pha :

1211211
UUUUUU
BBB
&&&&&&
+=+==
Biãøu diãùn âiãûn ạp thỉï tỉû thûn v ngỉåüc theo dng I v Z tỉång ỉïng :

4

2
1111111111
2
1111111111
/
ZIZIUU
B
&&&&
===
(16.3a)

2
1211212122
/
ZIZIUU
B
&&&&
===

22
1
112

++= )'ZZ(ZZ
m
2
2
22
2
'jx
s
'
r
'Z +

=
(16.4b)
16.2.2. Maỷch õióỷn thay thóỳ
Tổỡ caùc phổồng trỗnh cỏn bũng ta veợ maỷch õióỷn thay thóỳ õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ
nhổ hỗnh 16.4a. ỏy laỡ maỷch õióỷn thay thóỳ chờnh xaùc cuớa õọỹng cồ mọỹt pha. r
1
/2
'
I
21
&


0,5X
2
s2
r5,0
'
2

2
x
m

(b)
/2
j
x
2
/
2
s.2
r
'
2
)s2(2
r
'
2

'
I
22
&
01
I
&

02
I
&

1
U
&

&
1
I
&
R
T
X
T
r
x
1 1
Z
T
R
N
X
N
Z
N
(c)5
r
1
= õióỷn trồớ cuớa dỏy quỏỳn stator.
x
1
= õióỷn khaùng taớn cuớa dỏy quỏỳn stator.
x

T
nhổ sau :

)XX(5,0js/R5,0
)s/R5,0X5,0j(X5,0j
jXRZ
'
2m
'
2
'
2
'
2m
TTT
++
+
=+=
(16.5)
)XX(5,0j)s2/(R5,0
)]s2/(R5,0X5,0j[X5,0j
jXRZ
'
2m
'
2
'
2
'
2m


=
(16.10)
Moment tọứng laỡ :
)RR(
I
MMM
NT
1
2
1
NT


==
(16.11)
Cọng suỏỳt cồ :


=
MP
Cồ
(16.12)

)s1(MP
1Cồ

=
(16.13)


(16.17)
p
Cu2N
= (2-s)P
õtN
(16.18)
Tọứn hao õọửng trong dỏy quỏỳn rotor :
p
Cu2
= sP
õtT
+ (2-s)P
õtN
(16.19)
Vấ DU 16.1
Mọỹt õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ mọỹt pha cọng suỏỳt 1/4 maợ lổỷc, 230V, 60Hz vaỡ 4
cổỷc tổỡ coù tham sọỳ vaỡ tọứn thỏỳt nhổ sau :
R
1
= 10; X
1
= X
2
= 12,5; R
2
= 11,5; X
m
= 250;
Tọứn hao sừt ồớ 230V laỡ 35W; Tọứn hao ma saùt vaỡ quaỷt gioù laỡ 10W;
Vồùi hóỷ sọỳ trổồỹt laỡ 0,05, xaùc õởnh doỡng õióỷn stato, cọng suỏỳt cồ, cọng suỏỳt ra trón

/
5,115,05,125,0j(2505,0j
jXRZ
TTT
+=
++ì
ì
+
ì
ì
=+=

)XX(5,0j)s2/(R5,0
)]s2/(R5,0X5,0j[X5,0j
jXRZ
'
2m
'
2
'
2
'
2m
NNN
++
+
=+=

j01,667,2
)5,12250(5,0j)05,02/(5,115,0

A74,462,2
74,466,104
0230
Z
U
I
o
o
o
tâ
1
−∠=
∠
∠
==
&
&

Hãû säú cäng sút : cosϕ = cos 46,74
o
= 0,685
Täúc âäü âäüng cå :
710.1
2
6060
)05,01(n)s1(n
1
=
×
−=−=


16.3. MÅÍ MẠY ÂÄÜNG CÅ KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ MÄÜT PHA
16.3.1. Âäüng cå khäng âäưng bäü dng cün dáy phủ
Loải âäüng cå ny âỉåüc dng khạ phäø biãún nhỉ mạy âiãưu ha, mạy giàût, dủng
củ cáưm tay, quảt , båm ly tám
Cạc pháưn chênh ca loải âäüng cå náưy cho trãn hçnh 16.5a, gäưm dáy qún chênh
(dáy qún lm viãûc), dáy qún phủ (dáy qún måí mạy ). Hai cün dáy náưy
âàût lãûch nhau mäüt gọc 90
o
âiãûn trong khäng gian. V räto läưng sọc.
c
N
k
N
1
M
s
M

I
P
I
C
p
(a)

8
Âãø cọ âỉåüc mämen måí mạy, ngỉåìi ta tảo ra gọc lãûch pha giỉỵa dng âiãûn qua
cün chênh I
c
v dng qua cün dáy phủ I
p
bàòng cạch màõc thãm mäüt âiãûn tråí näúi
tiãúp våïi cün phủ hồûc dng dáy qún cåí nh hån cho cün phủ, gọc lãûch náưy
thỉåìng nh hån 30
0
. Dng trong dáy qún chênh v trong dáy qún phủ sinh ra tỉì
trỉåìng quay âãø tảo ra momen måí mạy. Âäư thë vectå lục måí mạy âỉåüc trçnh by
trãn hçnh 16.5b.
Khi täúc âäü âảt âỉåüc 70÷75 % täúc âäü âäưng bäü, cüng dáy phủ âỉåüc càõt ra nhåì
cäng tàõt ly tám K v âäüng cå tiãúp tủc lm viãûc våïi cün dáy chênh. Âàûc tênh
momen âỉåüc trçnh by trãn hçnh 16.4c.
16.3.2. Âäüng cå dng tủ âiãûn (hçnh 16.6)
Cạc âäüng cå khäng âäưng bäü mäüt pha cọ cün dáy phủ âỉåüc màõt näúi tiãûp våïi
mäüt tủ âiãûn âỉåüc gi l âäüng cå tủ âiãûn. Loải âäüng cå náưy cọ cün dáy phủ bäú trê
lãûch so våïi cün dáy chênh mäüt gọc 90
0
âiãûn trong khäng gian, âãø tảo gọc lãûch vãư
thåìi gian ta màõt näúi tiãúp våïi cün dáy phủ mäüt tủ âiãûn. Nãúu tủ âiãûn màõt näúi tiãúp våïi

I
C
I
P
(a)

I

C
W
C
W
p
CD

I
C
I
P
(b)
I

C
U
&

c
I
&


räto läưng sọc. Dng âiãûn chảy trong dáy qún stato tảo nãn tỉì thäng qua pháưn
cỉûc tỉì khäng vng ngàõn mảch v tỉì thäng qua pháưn cỉûc tỉì cọ vng ngàõn mảch.
Tỉì thäng cm ỉïng trong vng ngàõn mảch sââ , cháûm pha so våïi mäüt gọc
90
0
(hçnh 16.7b)

. Vng ngàõn mảch cọ âiãûn tråí v âiãûn khạng nãn tảo ra dng âiãûn
cháûm pha so våïi mäüt gọc ϕ
n
< 90
0
. Dng âiãûn tảo ra tỉì thäng v ta cọ
tỉì thäng täøng qua pháưn cỉûc tỉì cọ vng ngàõn mảch :
1
I
&
'
φ
&
''
φ
&
''
φ
&
n
E
&
''


Hçnh 16.7 Âäüng cå KÂ mäüt pha cọ vng ngàõn mảch åí cỉûc tỉì
a) Cáúu tảo; b) Âäư thë vectå; c) Âàûc tênh mämen

φ
Σ
n
E
&
n
φ
&
n
I
&
'
φ
&
0
(b)
''
φ
&
ϕ
n
ϕ
M
1
M
max

lãûch nhau trong khäng gian nãn chụng
tảo ra tỉì trỉåìng quay v lm quay räto. Loải âäüng cå náưy cọ momen måí mạy khạ
nh M
k
= (0,2-0,5)M
âm
, hiãûu sút tháúp (tỉì 25 - 40%), thỉåìng chãú tảo våïi cäng sút
20 - 30W, âäi khi cng cọ chãú tảo cäng sút âãún 300W v hay sỉí dủng lm quảt
bn, quảt tráưn, mạy quay âéa

]  [