Bài giảng máy điện - Máy điện không đồng bộ ba pha

Chia sẻ: Vuong Van Hung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

1.390
lượt xem 570
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đây là bài giảng bô môn máy điện chuyên đề "Máy điện không đồng bộ ba pha" gửi đến các bạn độc giả tham khảo. Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K lần , và Moment mở máy giảm K2 lần . Khi mở máy chạy hình sao chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác thì : Dòng mở máy sẽ giam đi 3 lần , và Moment mở máy cũng giảm 3 lần .

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng máy điện - Máy điện không đồng bộ ba pha

Bài giảng máy điện - Máy điện không đồng bộ ba pha
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN PHẦN A : MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA TÓM TẮT SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT: I. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ: 1) Phương trình điện áp khi Rotor đứng yên:( n = o , s = 1 ) : Sức điện động pha dây quấn Stator: Ε1 = 4,44 xΝ 1 xf1 xΚ dq1 xφ max Sức điện động pha dây quấn rotor: Ε 2 = 4,44 xΝ 2 xf 2 xΚ dq 2 xφ max Với f2 = s.f = f Hệ số quy đổi dòng điện : m1 xΝ 1 xΚ dq.1 Ι2 Κi = = Ι1 m2 xΝ 2 xΚ dq.2 Hệ số quy đổi dòng điện : Ν 1 xΚ dq.1 Ε1 ΚΕ = = Ε2 Ν 2 xΚ dq.2 Dòng điện Rotor quy đổi về Stator: Ι2 Ι ′2 = = Ι1 Κi Sức điện động Rotor quy đổi về Stator: Ε ′2 = Κ Ε xΕ 2 = Ε1 Điện trở roto quy đổi về stator: ′ R2 = Κ Ε xΚ i xR2 Điện kháng roto quy đổi về stator: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-1
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ′ X 2 = Κ Ε xΚ i xX 2 Dòng điện Rotor lúc đứng yên : Ε2 Ι2 = R + X2 22 2 2) Phương trình điện áp khi rotor quay ( n ≠ 0...,0 < s < 1 ): Sức điện động pha dây quấn Stator: Ε1 = 4,44 xΝ 1 xf1 xΚ dq1 xφ max Sức điện động pha dây quấn rotor: Ε 2.S = 4,44 xΝ 2 xs. f 2 xΚ dq 2 xφ max = sxΕ 2 Với f2.S = s.f2 Dòng điện Rotor lúc quay : Ε 2.S SxΕ 2 Ι2 = = R + (SxX 2 ) R +X2 2 2 2 2 2. S 2 3) II. CÔNG SUẤT TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA: 1) Cấu trúc về công suất trong đcơ điện KĐB 3 pha: ΔΡ fe ΔΡCU .1 ΔΡCU .2 ΔΡCO.MS .F Ρ1 T Ρ CO .D Ρ1 Ρ2 . SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-2
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN 2) Các công thức cơ bản : Công suất điện tiêu thụ của động cơ : Ρ1 = 3 xU 1. f xΙ 1. f xCosϕ = 3 xU 1d xΙ1d xCosϕ Công suất phản kháng của động cơ: Q = 3 xU 1. f xΙ 1. f xSinϕ = 3 xU 1d xΙ 1d xSinϕ Tổn hao đồng dây quấn Stator: ΔΡCU .1 = 3 xR1 xΙ 2 2 Tổn hao đồng dây quấn Rotor: ΔΡCU .2 = 3xR2 xΙ 2 = 3xR2 xΙ ′22 ′ 2 Tổn hao sắt từ : ΔΡ fe = 3 xR1 xΙ O 2 Công suất điện từ : Ρdt = Ρ1 − ΔΡCU .1 − ΔΡ fe = Ρ2 + ΔΡCU .2 + ΔΡCO.MSF ΔΡCU .2 Hoặc : Ρdt = với S : là hệ số trượt. S Công suất phần cơ của đcơ: ΡCO = Ρdt − ΔΡCU .2 = (1 − S )Ρdt Công suất cơ có ích ( công suất định mức ) của đcơ: Ρdm = Ρ2 = Ρ1 − ΔΡ = Ρdt − ΔΡCU .2 − ΔΡCO.MSF Hoặc Ρ2 = ΩxM 2 2π .n Vớ i : Ω = là tốc độ góc quay của Rotor 60 SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-3
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN M2 là moment quay , moment định mức của đcơ. Hiệu suất của động cơ: Ρ2 η= Ρ1 Hệ số tải : Ι tai Κ tai = Ι dm Ρ2 ⇒η = Ρ2 + ΡO + Κ tai xΡn Với ΡO = ΔΡ fe + ΔΡCO.MSF là tổn hao không tải. Ρn = ΔΡCU .1 + ΔΡCU .2 BÀI TẬP Bài 1: Một động cơ không đồng bộ 3 pha quay với tốc độ: n = 860 vòng/phút.được nối vào nguồn điện có f = 60 HZ, 2p = 8. Tính hệ số trượt , tần số dòng điện của Roto, tốc độ trượt của động cơ. HD: Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ): 60 f 60 x60 n1 = = = 900(vong / phut ) 4 p Hệ số trượt : n1 − n 900 − 860 s= = = 0,044 900 n1 Tần số dòng điện của Roto lúc quay: f 2 = Sxf = 0,044 x60 = 2,64 H Z SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-4
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Tốc độ trượt của ĐC: n 2 = n1 − n = 900 − 960 = 40(vong / phut ) ------------------------------------------------------------------------------ Bài 2: Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn được nối vào nguồn có:Ud = 220V, f= 50HZ , 2p = 4, Stator đấu tam giác. Khi Roto quay n= 1425vòng/phút, Tính hệ số trượt, f2 , E2 lúc quay và lúc đứng yên. Biết Ν 2 = 40 0 0 Ν 1 , Κ dq1 = Κ dq 2 ,cho rằng Ε1 ≈ U 1 f = 220V . HD: Tốc độ từ trường: 60 f 60 x50 n1 = = = 1500(vong / phut ) 2 p Hệ số trượt: n1 − n 1500 − 1425 s= = = 0,05 1500 n1 Tần số dòng điện lúc quay: f 2 = Sxf = 0,05 x50 = 2,5 H Z Hệ số quy đổi sức điện động: Ν 1 xΚ dq1 Ν 1 100 Κe = = = = 2,5 Ν 2 xΚ dq 2 Ν2 40 Sức điện động pha roto lúc đứng yên: 220 E1 U 1 f U1 f Κe = ≈ ⇒ E2 = = = 88V Κe 2,5 E2 E2 Sức điện động pha roto lúc quay: Ε 2 S = SxΕ 2 = 0,05 x88 = 4,4V SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-5
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 3 : Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn có N1= 96 vòng. N2= 80 vòng, Κ dq1 = 0,94 , Κ dq 2 = 0,957 , f = 50 H Ζ , φ max = 0,02wb , tốc độ đồng bộ n1 = 1000 vòng/phút. a/ Tính sức điện động pha cảm ứng của dây quấy roto và stator ( E1 , E2 ) lúc quay với tốc độ n = 950 vòng/phút, và lúc đứng yên. b/ Tính tần số dòng điện roto trong 2 trường hợp trên. c/ Tính dòng điện roto trong 2 trường hợp trên , Biết R2 = 0,06Ω , X 2 = 0,1Ω . HD: a/ Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn stator: E1 = 4,44 xΝ 1 xfxΚ dq1 xφ max = 4,44 x96 x50 x0,94 x0,02 = 400V Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc đứng yên: E 2 = 4,44 xΝ 2 xfxΚ dq 2 xφ max = 4,44 x80 x50 x0,957 x0,02 = 340V Hệ số trượt: n1 − n 1000 − 950 s= = = 0,05 1000 n1 Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc quay: E 2 S = SxE 2 = 0,05 x340 = 17(V ) b/ Vì lúc đứng yên n = 0 ⇒ S = 1 Nên: f 2 = Sxf = f = 50 H Z Tần số dòng điện lúc quay: f 2 = Sxf = 0,05 x50 = 2,5 H Z SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-6
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN c/ Dòng điện roto lúc đứng yên: 340 E2 Ι2 = = = 2915 A R +X 0,06 2 + 0,12 2 2 2 2 Dòng điện roto lúc quay: 17 E2S SxE 2 Ι2 = = = = 282 A R +X R + ( SxX 2 ) 0,06 + (0,05 x0,1) 2 2 2 2 2 2 2 2S 2 ------------------------------------------------------------------------------- Bài 4 : Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : 2p = 6, R2 = 0,01Ω , được nối vào nguồn điện có Ud = 400 V, f = 50 H Ζ . Stator đấu tam giác, khi roto quay với n = 970 vòng/phút , thì dòng điện roto đo được I2 = 240A. Tính : a/ điện kháng roto lúc quay và lúc đứng yên : X2 , X2S ? ′ ′ b/ tính điện trở và điện kháng của roto quy đổi về stator : R2 , X 2 ? biết Κ e = Κ i ( bỏ qua tổng trở dây quấn ). HD: Tốc độ từ trường: 60 f 60 x50 n1 = = = 1000(vong / phut ) 3 p Hệ số trượt: n1 − n 1000 − 970 s= = = 0,03 1000 n1 a/ Điện kháng roto lúc đứng yên: 212 2 E2 E2 2 Ι2 = ⇒ X2 = ( ) − R2 = ( ) − 0,012 = 0,818Ω 2 Ι2 240 R2 + X 2 2 2 Điện kháng roto lúc quay: E 2 S = SxE 2 = 0,03x0,818 = 0,0245(V ) SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-7
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN b/ Hệ số quy đổi sức điện động: E1 U 1 f U 1d 400 Κe = ≈ = = = 1,88 212 E2 E2 E2 Điện trở roto quy đổi về stator: ′ R2 = Κ e xΚ i xR2 = 0,188 2 x0,01 = 0,035Ω Điện kháng roto quy đổi về stator: ′ X 2 = Κ e xΚ i xX 2 = 0,188 2 x0,818 = 2,89Ω ------------------------------------------------------------------------------------- Bài 5: Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : p = 2, hệ số quy đổi Κ e = Κ i = 2 , điện trở và điện kháng của roto lúc đứng yên: R2 = 0,2Ω , X 2 = 3,6Ω .động cơ có stator đấu sao,và được nối vào nguồn Ud = 380 V, f = 50 H Ζ .cho rằng E1f = U1f , ΔΡCU 1 = ΔΡCU 2 , ΔΡ fe = 145W , ΔΡcomsf = 145W , s = 0,05. Tính: dòng điện roto lúc quay? ,công suất có ích P2? , hiệu suất của động cơ? HD: a/ Sức điện động pha của roto lúc đứng yên: 380 E1 U 1 f U1 f U 1d Ta có: Κ e = ≈ ⇒ E2 = = = = 110V Κe 3 xE 2 3x2 E2 E2 Dòng điện roto lúc quay: 0.05 x110 E2S SxE 2 Ι2 = = = = 20,4 A R +X R + ( SxX 2 ) 0,2 + (0,05 x3,6) 2 2 2 2 2 2 2 2S 2 Tổn hao đồng dây quấn roto ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ 2 = 3 x0,2 x 20,4 2 = 250W 2 Công suất điện từ: ΔΡCU 2 250 Ρdt = = = 5000(W ) 0,05 s SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-8
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Công suất có ích của động cơ: Ρ2 = Ρdt − ΔΡCU 2 − ΔΡcomsf = 5000 − 250 − 145 = 4650(W ) Hiệu suất của động cơ: Ρ2 Ρ2 4650 η= = = = 0,85 Ρ2 + ΔΡ Ρ2 + ΔΡCU 1 + ΔΡCU 2 + ΔΡ fe + ΔΡCOmsf 4650 + 250 + 145 + 145 III. MOMENT ĐIỆN TỪ: Ta có : M dt = M 2 + M O (1) Moment không tải : ΔΡCO + ΔΡMSF MO = (2) Ω Momet quay của đcơ: Ρ2 M2 = (3) Ω Từ (1) , (2), (3) ta suy ra : ΔΡCO + ΔΡMSF + Ρ2 ΡCO M dt = = Ω Ω Mặt khác moment điện từ : 2π .n1 2π . f Ρ v ới Ω = = M dt = dt là tốc độ góc của từ trường , p là số cực Ω1 60 p từ. Quan hệ công suất và moment điện từ : ΔΡCU .2 3 xR2 xΙ 2 3 xR2 xΙ ′22 ′ Ρdt = = = Ta có : (1) 2 S S S SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-9
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Dòng điện Rotor quy đổi về stator lúc quay: U 1. f Ι ′2 = (2) 2 R′ ⎞ ⎛ ⎜ R1 + 2 ⎟ + ( X 1 + X 2 ) ′2 ⎝ S⎠ Từ (1) và (2) ta có: ′ R2 xU 12. f 3x S Ρdt = ⎡⎛ ⎤ 2 ′ R2 ⎞ ⎟ + (X 1 + X 2 ) ⎥ ′2 ⎢⎜ R1 + ⎢⎝ S⎠ ⎥ ⎣ ⎦ Moment điện từ: ′ 3 x R2 xU 12f xP S = M dt ⎡⎛ ⎤ 2 ′ R2 ⎞ ⎟ + (X 1 + X 2 ) ⎥ 2π . fx ⎢⎜ R1 + ′2 ⎢⎝ S⎠ ⎥ ⎣ ⎦ dM =0 Muốn tìm moment cực đại ta lấy đạo hàm dS ′ R2 Ta có hệ số trượt tới hạn : S th = ′ X1 + X 2 Moment cực đại : 3xPxU 12, f 3xPxU 12. f = M MAX = 2π . fx[R1 + ( X 1 + X 2 )] ′ 2π . fx ⎡ R1 + R12 + ( X 1 + X 2 ) ⎤ ′2 ⎥ ⎢ ⎦ ⎣ Với p là số cực từ. SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-10
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN BÀI TẬP VÍ DỤ Bài 6: Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 4, R1 = 0,53Ω , f = 50 H Ζ , P1=8500W, I1dm= 15A , ΔΡCU 1 = 2.ΔΡ fe . Tính moment điện từ : Mdt ? HD: Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3 x0,53x15 2 = 357,7W 2 Tổn hao sát từ: ΔΡCU 1 357.7 Ta có : ΔΡCU 1 = 2.ΔΡ fe ⇒ ΔΡ fe = = = 178,85W 2 2 Công suất điện từ: Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 8500 − 357,7 − 178,85 = 7963(W ) Moment điện từ: Ρdt Ρdt . p 7963 x 2 M dt = = = = 50,7( N .m) Ω1 2π . f 2 x3,14 x50 2π .n1 2π . f Với Ω 1 = = là tốc góc quay của từ trường 60 p Bài 7: Một đcơ KĐB 3 pha có stator nối hình sao, và được nối vào điện áp lưới Ud = 220 V, f = 50 H Ζ , p = 2. khi tải I1 = 20A, cos ϕ1 = 0,85 , η = 0,84 , s= 0,053. Tính : tốc độ của đcơ ? công suất điện tiêu thụ P1? , tổng tổn thất công suất? công suất có ích P2 ? moment của đcơ ? HD: Công suất tiêu thụ điện của đcơ: Ρ1 = 3 xU 1d xΙ 1d xCosϕ1 = 3 x 220 x 20 x0,85 = 6477,9(W ) Tốc độ từ trường: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-11
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN 60 f 60 x50 n1 = = = 1500(vong / phut ) 2 p Tốc độ của động cơ: n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,053) = 1420(v / p ) Công suất có ích của đcơ: Ρ2 Ta có: η = ⇒ Ρ2 = ηxΡ1 = 0,84 x6477,9 = 5441,4(W ) Ρ1 Tổng tổn hao công suất: ΔΡ = Ρ1 − Ρ2 = 6477,9 − 5441,4 = 1036(W ) Momet của động cơ: Ρ2 Ρ Ρ x60 5144,4 x60 M2 = = 2=2 = = 36,6( N .m) Ω 2π .n 2π .n 2 x3,14 x1420 60 2π .n Với Ω = là tốc độ góc của roto. 60 Bài 8: Một đcơ KĐB 3 pha có : p = 2, f = 50 H Ζ , P1= 3,2 KW, ΔΡCU 1 + ΔΡCU 2 = 300W , ΔΡ fe = 200W , R2 = 1,5Ω , Ι ′2 = 5 A . ′ Tính : tốc độ của đcơ ? moment điện từ ? HD: Tổn hao đồng dây quấn Rotor: ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ ′22 = 3x1,5 x5 2 = 122,5W ′ Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡCU 1 = 300 − ΔΡCÙ = 300 − 122,5 = 187,5W Công suất điện từ: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-12
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 3200 − 187,5 − 200 = 2812,5(W ) Hệ số trượt : ΔΡCU 2 ΔΡ 122,5 Ta có : Ρdt = ⇒ s = CU 2 = = 0,04 Ρdt 2812,5 s Tốc độ từ trường: 60 f 60 x50 n1 = = = 1500(vong / phut ) 2 p Tốc độ của động cơ: n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,04) = 1440(v / p ) Moment điện từ: Ρdt Ρdt . p 2812,5 x 2 = = = 17,9( N .m) M dt = Ω1 2π . f 2 x3,14 x50 ----------------------------------------------------------------------------------- Bài 9: Một đcơ KĐB 3 pha có Pdm = 7,5 KW, trên nhãn đcơ ghi: 220/380 (V) , f = 50 H Ζ , p = 2, cos ϕ1 = 0,88 , η = 0,88 , ΔΡ fe = 214W , ΔΡcomsf = 120W , R1 = 0,7Ω . Tính : Dòng điện định mức? Công suất tiêu thụ P1 ? Công suất phản kháng ? Tốc độ quay của máy ? Mdt ? Biết đcơ được nối vào nguồn có Ud = 380V. HD: Công suất tiêu thụ của động cơ: Ρ2 7500 Ρ1 = = = 8522,7(W ) η 0,88 Dòng điện định mức của động cơ: Ρ1 8522,7 Ι dm = = = 14,7 A 3 xU d xCosϕ 3 x380 x0,88 Công suất phản kháng của đcơ: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-13
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Q1 = 3 xU d xΙ1d xSinϕ = 3 xU d xΙ 1 x 1 − Cosϕ 2 ⇒ Q1 = 3 x380 x14,7 x 1 − 0,88 2 = 4595( KVAR ) Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3 x0,7 x14,7 2 = 453,8W 2 Công suất điện từ: Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 8522,7 − 453,7 − 214 = 7855(W ) Tổn hao đồng dây quấn roto ΔΡCU 2 = Ρdt − Ρ2 = 7855 − 7500 = 235W Hệ số trượt : ΔΡCU 2 ΔΡ 235 Ta có : Ρdt = ⇒ s = CU 2 = = 0,03 Ρdt 7855 s Tốc độ từ trường: 60 f 60 x50 n1 = = = 1500(vong / phut ) 2 p Tốc độ của động cơ: n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,03) = 1455(v / p ) Moment điện từ: Ρdt Ρdt . p 7855 x 2 M dt = = = = 50( N .m) Ω1 2π . f 2 x3,14 x50 ---------------------------------------------------------------------------------------- SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-14
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN IV. MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA: 1) Mở máy trực tiếp : Khi mở máy ta có n = o , s = 1 Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy trực tiếp: U 1. f Ι 1. f .MO.TT = (R1 + R2′ )2 + ( X 1 + X 2′ )2 Moment mở máy khi mở máy trực tiếp: ′ 3 xR2 xU 12f xP M .MO.TT = 2π . fx (R1 + R2 ) + ( X 1 + X 2 ) ′ ′ 2 2 2) Mở máy khi có biến trở mở máy ( chỉ sử dụng cho đcơ Rotor dây quấn) : Tìm điện trở mở máy : Muốn moment mở máy cực đại hệ số trượt tới hạn bằng không. ′ ′ R2 + RMO = 1 ⇒ RMO = ( X 1 + X 2 ) − R2 ′ ′ ′ Ta có: S th = ′ X1 + X 2 Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy có biến trở : U 1. f Ι 1. f .MO. BT = (R1 + R2′ + RMO )2 + ( X 1 + X 2′ )2 ′ Moment mở máy khi mở máy có biến trở : 3x(R2 + RMO )xU 12f xP ′ ′ M .MO.BT = 2π . fx (R1 + R2 + RMO ) + ( X 1 + X 2 ) ′ ′ ′ 2 2 Với p là số cực từ. SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-15
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN 3) Các phương pháp mở máy động cơ Rotor lồng sóc: Mở máy khi dùng điện kháng nối tiếp vào mạch Stator: Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K lần , và Moment mở máy giảm K2 lần . Mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu : Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K2 lần , và Moment mở máy giảm K2 lần . Mở máy dùng phương pháp đổi nối sao – tam giác ( chỉ áp dụng đối với đcơ lúc bình thường chay tam giác : Khi mở máy chạy hình sao chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác thì : Dòng mở máy sẽ giam đi 3 lần , và Moment mở máy cũng giảm 3 lần . BÀI TẬP VÍ DỤ Bài 10: Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 6, stator đấu hình sao,và được mắc vào lưới ′ ′ điện có Ud = 220V , R1 = 0,126Ω , R2 = 0,094Ω , ( X 1 + X 2 ) = 0,46Ω , s = 0,03 , ΔΡ fe = 874W , ΔΡcomsf = 280W , Idm= 44,4A. Tính : Công suất có ích P2 ? Công suất tiêu thụ của động cơ ? Hiệu suất ? và Moment quay của Đcơ ? M2 ? . HD: Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3x0,126 x 44,4 2 = 745(W ) 2 Dòng điện Rotor quy đổi về stator: 220 U1 f Ι ′2 = = = 38,6 A 2 2 R′ ⎞ ⎛ ⎛ 0,094 ⎞ ⎜ R1 + 2 ⎟ + ( X 1 + X 2 ) ′2 3 x ⎜ 0,126 + ⎟ + 0,46 2 ⎝ s⎠ 0,03 ⎠ ⎝ SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-16
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ud Với U 1 f = 3 Tổn hao đồng dây quấn Rotor: ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ ′22 = 3x0,094 x38,6 2 = 420W ′ Công suất điện từ: ΔΡCU 2 420 Ρdt = = = 14000(W ) 0,03 s Công suất tiêu thụ của đcơ: Ρ1 =Ρ dt + ΔΡCU 1 + ΔΡ fe = 14000 + 745 + 874 = 15619(W ) Công suất có ích của động cơ: Ρ2 = Ρdt − ΔΡCU 2 − ΔΡcomsf = 14000 − 420 − 280 = 13300(W ) Hiệu suất của động cơ: Ρ2 13300 η= = = 0,85 Ρ1 15619 Tốc độ của động cơ: 60 f 60 x50 n = n1 .(1 − s ) = x(1 − s ) = x(1 − 0,03) = 970(v / p) 3 p Momet quay của đcơ: Ρ2 Ρ2 x60 13300 x60 = = = 131( N .m) M= 2π .n 3x3,14 x970 Ω -------------------------------------------------------------------------------------- SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-17
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 11: Một đcơ KĐB 3 pha lồng sóc có : Pdm = 14KW , ndm = 1450 vòng/phút , Ι MO cos ϕ1 = 0,88 , η = 0,88 . trên nhãn đcơ ghi : Υ = 380 =6 , (V ) , Δ 220 Ι dm M MO M Max = 2 . Đcơ được nối vvới nguồn có Ud = 380 V, f = 50 H Ζ , = 1,5 , M dm M dm 2p = 4. Tính : a/ Công suất tiêu thụ ? công suất phản kháng của đcơ tiêu thụ ở chế độ định mức ? b/ Hệ số trượt và Mdm ? c/ Imở ? Mmở ? Mmax ? HD: a/ Công suất tiêu thụ của đcơ: Ρ2 Ρ 14000 Ta có: η = ⇒ Ρ1 = 2 = = 15909(W ) η Ρ1 0,88 Dòng điện stator định mức của đcơ: Ρ1 15909 Ι 1dm = = = 27,5 A 3 xU d xCosϕ 3 x380 x0,88 Công suất phản kháng của đcơ: Q1 = 3 xU d xΙ 1d xSinϕ = 3 xU d xΙ1 x 1 − Cosϕ 2 ⇒ Q1 = 3 x380 x 27,5 x 1 − 0,88 2 = 8597( KVAR ) b/ Tốc độ từ trường: 60 f 60 x50 n1 = = = 1500(vong / phut ) 2 p Hệ số trượt: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-18
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN n1 − n 1500 − 1450 s= = = 0,03 1500 n1 Momet định mức của động cơ: Ρ2 Ρ Ρ x60 14000 x60 M2 = = 2=2 = = 92( N .m) 2π .n 2π .n Ω 2 x3,14 x1450 60 2π .n Với Ω = là tốc độ góc của roto. 60 c/ Dòng điện mở máy của đcơ: Ι MO = 6 ⇒ Ι MO = 6 xΙ dm = 6 x 27,5 = 165 A Ta có : Ι dm Moment mở máy: M MO = 1,5 ⇒ M MO = 1,5 xM dm = 1,5 x92 = 138( N .m) Ta có : M dm Moment max : M Max = 2 ⇒ M Max = 2 xM dm = 2 x92 = 184( N .m) Ta có : M dm Bài 12: Một Đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : N1= 190 vòng. N2= 36 vòng, Κ dq1 = 0,932 , Κ dq 2 = 0,95 , f = 50 H Ζ , R1 = 0,5Ω , R2 = 0,02Ω , X 1 = 2,5Ω , X 2 = 0,08Ω . Stator của Đcơ được nối hình sao và nối vào nguồn có Ud = 380 V, f = 50 H Ζ . Tính : Hệ số quy đổi sức điện động và dòng điện ? Điện trở mở máy RMở mắc vào Rotor để moment mở máy cực đại ? Dòng điện của stator và rotor khi mở máy trực tiếp và khi có biến trở mở máy ? HD; Hệ số quy đổi sức điện động: SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-19