1 Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhoïm Chuyãn män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giaùo trỗnh Bión soaỷn: MAẽY IN Buỡi Tỏỳn Lồỹi Chỉång 13 QUAN HÃÛ ÂIÃÛN TỈÌ TRONG MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ 13.1 ÂẢI CỈÅNG Trãn stato ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü (MK) cọ dáy qún m1 pha, cn trãn dáy qún roto cọ dáy qún m2 pha Nhỉ váûy mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ hai mảch âiãûn khäng näúi våïi v giỉỵa chụng cọ liãn hãû våïi vãư tỉì Khi mạy âiãûn lm viãûc bỗnh thổồỡng trón dỏy quỏỳn stato vaỡ rọto coù tổỡ thäng tn v tỉång ỉïng cọ âiãûn khạng tn v giổợa hai dỏy quỏỳn coù sổỷ họự caớm Vỗ vỏỷy ta cọ thãø coi mạy âiãûn khäng âäưng bäü mäüt mba maì dáy quáún stato laì dáy quáún 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 13.2 MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ LM VIÃÛC KHI RÄTO ÂỈÏNG N Âàût mäüt âiãûn ạp U1 cọ táưn säú f1 vaìo dáy quáún stato, dáy quáún stato s cọ dng âiãûn I1, táưn säú f1; dáy qún räto s cọ dng âiãûn I2, táưn säú f1; doìng I1 vaì I2 sinh stâ quay F1 vaì F2 cọ trë säú l: m N1k dq1 & F&1 = × I1 π p m N k dq & F& = × I2 π p (13.1a) (13.1b) âọ : m1,m2 l säú pha ca dáy qún stato v räto; p l säú âäi cỉûc tỉì; N1,N2 l säú vng dáy mäüt pha ca dáy qún stato v räto; kdq1,kqd2 l hãû säú dáy qún ca dáy qún stato v räto Hai stâ náưy quay cng täúc âäü n1 = 60f1/p v tạc dủng våïi âãø sinh stâ täøng khe hồớ F0 Vỗ vỏỷy phổồng trỗnh cỏn bũng stõ âỉåüc viãút l: F&1 + F& = F& F&1 = F& + (−F& ) (13.2a) (13.2b) ÅÍ âáy ta xem dng âiãûn I1 gäưm hai thnh pháưn: m N1k dq1 & × I0 • Mäüt thnh pháưn l dng âiãûn &I tảo nãn stâ F& = π p m N1k dq1 & ' ì I buỡ laỷi ã V mäüt thnh pháưn l (−&I '2 ) tảo nãn stâ (−F& 2' ) = − π p stâ F2 ca dng âiãûn thỉï cáúp &I Nhỉ váûy ta coï: hay &I1 = &I + (−&I '2 ) (13.3a) &I + &I ' = &I (13.3b) So sạnh stâ F2 dng âiãûn I2 ca räto tảo v stâ F’2 thnh pháưn &I '2 ca dng âiãûn stato sinh ra, ta coï: m 2 N k dq & m N1k dq1 & ' × I2 = × I2 π p π p Tỉì âọ ta cọ âỉåüc hãû säú qui âäøi dng âiãûn: ki = m N1k dq1 m N k dq (13.4) Stâ F0 sinh tỉì thäng chênh Φ khe håí, tỉì thäng Φ náưy cm ỉïng dáy qún stato v räto cạc sââ: & 2π & m = − jω1 Ψ1m (13.5a) E& = − j f1 N1k dq1Φ 2 & 2π & m = − jω Ψ2 m (13.5b) E& = − j f N k dq Φ 2 Khi räto âæïng yãn f2 = f1 nãn tè säú biãún âäøi âiãûn ạp ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü bàòng: N1k dq1 E ke = = (13.6) E N k dq Tæång tæû nhæ mba ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ maỷch âiãûn stato: & = −E& − E& t1 + &I1r1 = −E& + &I1 ( r1 + jx ) = −E& + &I1Z1 (13.7) U âọ: + Z1 = r1 + jx1: täøng tråí ca dáy qún stator * r1 l âiãûn tråí ca dáy qún stato * x1 l âiãûn khạng tn ca dáy quáún stator + E& t1 = − j&I1x1 sââ tn tỉì thäng tn stato Φt1 sinh 3 Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ maỷch õióỷn rọto: = E& − &I (r2 + jx ) = E& − &I Z (13.8) âọ: Z2 = r2 + jx2: täøng tråí ca dáy qún räto * r2 l âiãûn tråí ca dáy qún räto * x2 = 2πf1Lt2 l âiãûn khạng tn ca dáy qún rätolục âỉïng n Cng giäúng åí mba, ta coï thãø viãút: − E& = &I Z m = &I ( rm + jx m ) (13.9) âọ: I0 - dng âiãûn tỉì hoïa sinh stâ F0 Zm = rm + jxm: täøng tråí ca nhạnh tỉì họa * rm l âiãûn tråí tỉì họa âàût trỉng cho sỉû täøn hao sàõt tỉì * xm l âiãûn khạng tỉì họa biãøu thë sỉû häù cm giỉỵa stato v räto Qui âäøi phêa räto vãö phêa stato theo nguyãn tàõc täøn hao khäng âäøi: • Qui âäøi sââ räto E2 sang bãn stato ta âỉåüc l: E’2 = E1 = keE2 • Qui âäøi âiãûn tråí räto r2 vãư stato : m1I '22 r2' = m I 22 r2 Váûy : r2' m ⎛ I '2 ⎞ m ⎛mk W ⎞ ⎜ ⎟ r2 = ⎜ dq1 ⎟ r2 = m ⎜⎝ I '22 ⎟⎠ m ⎜⎝ m k dq W2 ⎟⎠ (13.10) r2' = k e k i r2 = k.r2 âọ, k = keki l hãû säú qui âäøi täøng tråí • Tỉång tỉû qui âäøi âiãûn khạng räto x2 vãö stato : x '2 = kx (13.11) Toùm laỷi, caùc phổồng trỗnh õỷc trổng cuớa maùy õióỷn khäng âäưng bäü qui âäøi vãư stato l: & = −E& + &I1Z1 U = E& '2 − &I '2 Z '2 E& '2 = E& &I1 = &I + (−&I '2 ) (13.12) − E& = &I Z m Khi räto âæïng yón maỡ dỏy quỏỳn rọto ngừn maỷch, thỗ doỡng õióỷn dáy qún ráút låïn Âãø hản chãú dng âiãûn I1 v I2 dáy qún åí trë sọù õởnh mổùc cuớa chuùng thỗ cỏửn phaới giaớm thỏỳp âiãûn ạp xúng cn khong (15-25)%m Lục náưy sââ E1 mạy âiãûn khäng âäưng bäü nh âi ráút nhiãưu v tỉång ỉïng tỉì thäng Φm cng nh, nghéa l stâ tỉì họa F0 ráút nh so våïi F1 v F2, âọ ta coi F0 = v ta coï: F&1 + F& = F& = &I1 + &I '2 = &I = vaì & U − E& − (13.13) jx1&I1 r1&I1 r1 &I − &I '2 & U x1 r’2 x’2 &I = −&I ' − r2' &I '2 jx '2 &I '2 &I Φ Hỗnh 13.2 Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa Hỗnh 13.1 ọử thë vectå ca MK räto âỉïng n MK ngàõn mảch Ta cọ thãø dng âiãûn stato I1: & & &I1 = U1 = U1 Z1 + Z '2 Z n âoï: Zn = Z1 + Z’2 = rn +jxn :täøng tråí ngàõn mảch ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü Våïi rn = r1 + r’2 v xn = x1 + x2 Khi U1 = Uõm thỗ I1 = Ik âáy l dng âiãûn khåíi âäüng ca mạy 13.3 MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ LM VIÃÛC KHI ROTOR QUAY Khi rọto quay thỗ tỏửn sọỳ cuớa trở säú sââ vaì doìng âiãûn dáy quáún roto thay âäøi Âiãưu âọ nh hỉåíng ráút låïn âãún sỉû lm viãûc ca mạy âiãûn, nhỉng khäng lm thay âäøi nhỉỵng qui lût v quan hãû âiãûn tỉì räto õổùng yón 13.3.1 Caùc phổồng trỗnh cồ baớn Phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato: Maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ laỡm vióỷc thỗ dỏy quỏỳn rọto nháút âënh phi kên mảch v thỉåìng l nhàõn mảch Khi näúi dáy quáún stato våïi nguäön ba pha, ta coù phổồng trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn stato räto quay giäúng nhæ âæïng yãn : & = −E& + &I1Z1 U (13.14) Phæång trỗnh cỏn bũng sõõ ồớ dỏy quỏỳn rọto: Tổỡ trổồỡng khe håí stâ F0 sinh quay våïi täúc âäü n1 Nãúu räto quay våïi täúc âäü n theo chióửu tổỡ trổồỡng quay thỗ giổợa dỏy quỏỳn rọto vaỡ tỉì trỉåìng quay cọ täúc âäü trỉåüt n2 = n1 - n, váûy táưn säú sââ v dng âiãûn dáy qún räto s l : n p n − n n1 × p × f2 = = = sf1 (13.15) 60 n1 60 âoï, s - l hãû säú trỉåüt ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü, lục mạy lm viãûc åí chãú âäü ti âënh mỉïc, thỉåìng sâm = 0,02 ÷ 0,08 Sââ cm ỉïng dáy räto luïc quay: & 2π & m = − jω Ψ2 m = sE& E& 2s = − j f W2 k dq Φ 2 Âiãûn khạng ca dáy qún räto lục quay: x2s = 2πf2Lt2 = 2πsf1Lt2 = s.x2 (13.16) (13.17) Phæång trỗnh cỏn bũng sõõ cuớa maỷch õióỷn rọto: = E& 2s − &I ( r2 + jx 2s ) (13.18) Hay sau qui âäøi laì: = E& '2s − &I '2 ( r2' + jx '2s ) (13.19) Trong phổồng trỗnh trón, sõõ vaỡ doỡng õióỷn cọ táưn säú f2, cn bãn stato sââ v dng õióỷn coù tỏửn sọỳ f1 vỗ vỏỷy ta phaới qui õọứi tỏửn sọỳ thỗ vióỷc thióỳt lỏỷp phổồng trỗnh mồùi coù yù nghộa Ta vióỳt laỷi phổồng trỗnh (13.19): = E& '2s e jω t − &I '2 ( r2' + jx '2s )e jω t 1 Nhán hai vãú våïi: e jωt = e j( ω −ω ) t s s Trong âoï: ω = ω1 - ω2 täúc âäü gọc ca räto; e j(ω −ω 2 2 )t laì hãû säú qui õọứi tỏửn sọỳ Tổỡ õoù ta vióỳt laỷi phổồng trỗnh trãn: ' ' jω t ' r2 & & = E e − I ( + jx '2 )e jω t s − s jω t Hay (13.20) = E& '2 e jω t − &I '2 (r2' + jx '2 + r2' )e s Nhỏỷn xeùt: Vóử mỷt toaùn hoỹc hai phổồng trỗnh (13.18) vaỡ (13.20) khọng coù gỗ khaùc nhau, nhổng vóử màût váût l â khạc vãư bn cháút Phỉång trỗnh (13.18) chố roợ mọỳi quan hóỷ cuớa õióỷn aùp räto quay våïi hãû säú trỉåüt s, âọ E’2s, I’2 v täøn tråí r’2 + jx’2s cọ táưn sọỳ f2 Phổồng trỗnh (13.20) chố roợ quan hóỷ trổồỡng håüp räto âỉïng n v lục náưy trãn räto âỉåüc näúi thãm mäüt âiãûn tråí gi tỉåíng r’2(1-s)/s; cn E’2, I’2 v täøn tråí r’2/s + jx’2 cọ táưn säú f1 1 1 Trong hai trỉåìng håüp dng âiãûn I2 cọ khạc vãư táưn säú nhỉng trë hiãûu dủng v gọc lãûch pha l khäng âäøi Duỡ rọto quay hay khọng quay thỗ stõ stato F1 v stâ räto F2 bao giåì cng quay âäưng bäü våïi Nàng lỉåüng tiãu tạn trãn âiãûn tråí gi tỉåíng Rcå = r’2(1-s)/s tỉång âỉång våïi nàng lỉåüng âiãûn biãún âäøi thnh cå nàng trãn trủc âäüng cồ noù quay 6 Phổồng trỗnh cỏn bũng stõ : (vỗ stõ stato F1 vaỡ rọto F2 quay cuỡng ω1) hay F&1 + F& = F& &I1 + &I '2 = &I Vỏỷy phổồng trỗnh cồ bn ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü lục räto quay laì: & = −E& + &I1Z1 U ' r = E& '2 − &I '2 ( + jx '2 ) s &E '2 = E& &I1 = &I + ( −&I '2 ) (13.21) − E& = &I Z m 13.3.2 Maûch âiãûn thay thãú ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü Dỉûa vaỡo caùc phổồng trỗnh cồ baớn, ta thaỡnh lỏỷp sồ õọử thay thóỳ hỗnh T (hỗnh 13.3) cho maùy õióỷn khäng âäưng bäü räto quay giäúng mba, åí âáy dáy quáún så cáúp mba laì dáy quáún stato, dáy qún thỉï cáúp mba l dáy qún räto v phủ ti mba l âiãûn tråí gi tỉåíng r’2(1-s)/s Tỉì så âäư thay thãú cọ thãø dng âiãûn stato, doìng âiãûn räto, mämen, cäng suáút cå vaì nhỉỵng tham säú khạc Nhỉ váûy ta â chuøn viãûc toaïn mäüt hãû Âiãûn - Cå hay Cå -Âiãûn vãưì viãûc toạn mảch âiãûn âån gin r1 & U &I r’2 x1 &I rm (−&I '2 ) x2 r2(1-s)/s xm Hỗnh 13.3 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T cuớa MK Trong maùy õióỷn khọng õọửng bäü, cọ khe håí khäng khê låïn nãn täưn tải dng âiãûn tỉì họa låïn, khong (20-50)%Iâm Âiãûn khạng tn x1 cng låïn Trong trỉåìng håüp váûy âiãûn khạng tỉì họa xm giỉỵ nguûn v b qua âiãûn tråí rm (rm = 0) cn täøn hao sàõt ta gäüp vo täøn hao cå v täøn hao phủ Tỉì õoù ta coù maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh 13.4 IEEE âãư xỉåïng Âáy l mảch âiãûn thay thãú âỉåüc sỉí dủng nhiãưu toạn v kho sạt mạy âiãûn khäng âäöng bäü 7 r1 &1 U x1 x’2 &I o &I r’2 (−&I '2 ) r2' xm s s Hỗnh 13.4 Maỷch õióỷn thay thóỳ MK IEEE âãư xỉåïng Thỉåìng âãø toạn thûn låüi, ta bióỳn õọứi maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh T vóử maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh õồn giaớn hồn Caùch bióỳn õọứi nhổ sau: Tổỡ hỗnh (13.3) ta coù: Vaỡ &' &I ' = E 2 Z '2 & &I = − E1 Zm våïi Z’2s = r’2/s + jx’2 − E& − E& '2 + ' Váûy doìng âiãûn: &I1 = &I + (−&I '2 ) = Zm Z 2s Màûc khaïc: ⎛ & − &I1Z1 = U & + E& ⎜ Z1 + Z1 − E& = U ' ⎜Z ⎝ m Z 2s &1 &1 U U → −E& = = Z Z & + Z1 C + + '1 Z m Z 2s Z '2s ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ Trong âoï : C1 = 1+Z1/Zm Ta coï: Váûy: − &I '2 = − E& &1 U = & Z' + Z C & & &1 U &I1 = &I − &I = U1 − I1Z1 + 2' & Z' + Z Zm C 2s & &1 U & = U1 + → &I1 (1 + (Z1 / Z m )) = &I1C & Z' + Z Zm C 2s & & U1 &I1 = U1 + = &I 00 + &I '2' ' &C Z & Z +C & Z C m Z '2s 2s (4.22) 1 &1 &1 &1 U U U = = goüiü laì doìng âiãûn khäng ti l Trong âọ: &I 00 = & Z C ( + Z / Z ) Z Z + Z m m m m tỉåíng, nghéa l dng âiãûn khäng ti lục s = 0, tỉïc laì r’2(1-s)/s = ∞ 8 − &I '2' = Vaì: &1 U & 2Z' C 2s &I '2 =− laỡ doỡng õióỷn thổù cỏỳp cuớa maỷch õióỷn hỗnh Tỉì & & Z C +C 1 cạc phổồng trỗnh trón ta thaỡnh lỏỷp õổồỹc maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh chờnh xaùc cuớa maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ hỗnh 13.5a & Z C 1 &I & U Z1 &I & Z' C Z’2 Z1 & 2r ' − s C s (−&I '2' ) 00 &I Z1 & U (−&I '2' = −&I '2 ) r2(1-s)/s &I 00 Zm Zm (a) (b) Hỗnh 13.5 Maỷch õióỷn thay thóỳ hỗnh cuớa maùt õióỷn khọng õọửng bäü Thỉûc tãú l C& chè låïn hån mäüt êt, gọc phỉïc lải ráút nh nãn cọ thãø coi C& = C1= + x/xm v váûy &I '2' = &I '2 Ta cọ mảch õióỷn õồn giaớn hồn nhổ hỗnh (13.4b) 13.3.3 Hóỷ sọỳ qui âäøi ca dáy qún räto läưng sọc Khi v mảch âiãûn thay thãú hay âäư thë vectå, cạc tham säú bãn räto âãưu qui âäøi vãư bãn stato Cạc hãû säú qui âäøi tỉì räto sang stato ca MK: ke = k dq1 N1 k dq N ki = ; m 1k dq1 N1 m k dq N ; k = keki Âäúi våïi dáy qún räto läưng sọc, âáy l loải dáy qún âàûc biãût, ta coï: m2 = Z2 ; N2 = 1/2 ; kdq2 = Thãú vo trãn ta cọ: ke = ki = k dq1 N1 k dq N = k dq1 N1 = 2k dq1 N1 ; 1 m 1k dq1 N1 m k dq N k = keki = = 2m 1k dq1 N1 Z2 4m (k dq1 N1 ) Z2 ; 13.4 CAÏC CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC,GIN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG V ÂÄƯ THË VẸCTÅ MẠY ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄƯNG BÄÜ Ta â biãút, mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí ba chãú âäü: âäüng cå, mạy phạt v hm 13.4.1 Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü âäüng cå âiãûn (0 < s < 1) Cäng sút tạc dủng âäüng cå âiãûn nháûn tỉì lỉåïi âiãûn: P1 = m1U1I1cosϕ1 Mäüt pháưn nh cäng sút ny b täøn hao âäưng trãn dáy qún stato pCu1 = m1 I12 r1 vaì täøn hao sàõt thẹp li thẹp pFe = m1 I o2 rm, pháưn låïn cäng sút âỉa vo cn lải chuøn thnh cäng sút âiãûn tỉì Pât truưn qua räto Nhỉ váûy : Pât = P1 - (pCu1+ pFe) = m1I '22 r2' s (13.23) Vỗ rọto coù doỡng õióỷn nón cọ täøn hao âäưng trãn dáy qún räto: pCu2 = m1I’ 2r’2 Do âọ cäng sút cå ca âäüng cå âiãûn : Pcå = Pât - pCu2 = ' '2 r2 m1 I s -m2I’22r’2 = m1I '22 r2' 1− s s (13.24) Cäng sút åí âáưu trủc cuía âäüng cå âiãûn: P2 = Pcå - (pcå +pf) + täøn hao cå pcå (täøn hao ma sạt v quảt giọ) + täøn hao phủ pf (xẹt åí chỉång sau) (a) (b) (13.25) ca) Hỗnh 13.6 Giaớn õọử nng lỉåüng mạy âiãûn khäng âäưng bäü Täøng täøn hao ca âäüng cå âiãûn khäng âäöng bäü : Σp = pCu1+ pFe + pCu2 + pcå + pf 10 Hiãûu suáút ca âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü : η= P2 ∑p = 1− P1 P1 (13.26) Gin âäư nàng lỉåüng cuớa õọỹng cồ khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6a V cng giäúng mba, âäư thë vectå ca âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü cọ thãø v theo cạc phổồng trỗnh cồ baớn (13.21) nhổ trỗnh baỡy trón hỗnh 13.7a Sỉû phán phäúi cäng sút phn khạng mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ thãø tháúy r tỉì mảch õióỷn thay thóỳ hỗnh T ồớ hỗnh 13.3 Cọng suỏỳt phn khạng âäüng cå âiãûn nháûn tỉì lỉåïi âiãûn : Q1 = m1U1I1sinϕ (13.27) Mäüt pháưn cäng sút phn khạng ny âỉåüc dng âãø sinh tỉì trỉåìng tn mảch stato v tỉì trỉåìng tn räto : (13.28) q1 = m1I21x1 ; q2 = m1I’22x’2 Pháön låïn cäng suáút phn khạng cn lải dng âãø sinh tỉì trỉåìng khe håí : (13.29) Qm = m1I20xm (13.30) Váûy : Q1 = q1 + q2 + Qm = m1U1I1sinϕ1 Do mạy âiãûn khäng âäưng bäü cọ khe håí khäng khê låïn hån mba, nãn dng âiãûn tỉì hoạ mạy âiãûn khäng âäưng bäü låïn hån dng âiãûn tỉì hoạ mba, thỉåìng I0 = 20-25%Iâm V Qm v I0 tỉång âäúi låïn nãn hãû säú cäng sút cosϕ ca mạy tháúp, thỉåìng cosϕâm = 0,7- 0,95 v khäng taíi cosϕ0 = 0,1- 0,15, ráút tháúp 13.4.2 Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü mạy phạt (-∞ 0, mạy nháûn cäng sút phn khạng tỉì lỉåïi âäüng cå âiãûn Gin âäư nàng lỉåüng ca maùy phaùt õióỷn khọng õọửng bọỹ nhổ ồớ hỗnh 13.6b 11 U& jx1 I&1 r1 I&1 − E& I&1 − I& ' ϕ1 I&0 & U r1&I1 − E& &I ' ϕ1 φ& r1&I1 jx 1&I1 − E& Ψ2 &I &I φ& − &I '2 Ψ2 E& (a) E& &I1 − &I '2 ϕ1 90o I&2' jx 1&I1 &1 U &I φ& Ψ2 &I '2 (b) E& (c) Hỗnh 13.7 ọử thở vectồ cuớa maùy õióỷn khọng âäưng bäü 13.4.3 Mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü hm (1< s < + ∞ ) 1− s < 0, nãn Maïy nháûn s r' cäng sút cå tỉì ngoi vo Cäng sút âiãûn tỉì ca maïy Pât = m 1I '22 > 0, nãn mạy s nháûn cäng sút âiãûn tỉì lỉåïi Táút c cäng sút cå v âiãûn láúy åí ngoi vo âãưu biãún thnh täøn hao âäưng trãn mảch räto : r' 1− s = m1I '22 r2' = pCu2 Pât + (-Pât ) = m 1I '22 - m 1I '22 r2' s s Vỗ tỏỳt caớ nng lổồỹng lỏỳy vo âãưu tiãu thủ trãn mạy nãn U1 = U1âm chè cho phẹp mạy lm viãûc thåìi gian ngàõn Gin âäư nàng lỉåüng v âäư thë vectå ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü lm viãûc åí chãú âäü haợm nhổ ồớ hỗnh 13.6c vaỡ hỗnh 13.7c Khi s > thỗ cọng suỏỳt cồ cuớa maùy Pcồ = m 1I '22 r2' 13.5 MÄMEN ÂIÃÛN TỈÌ CA MẠY IN KHNG ệNG Bĩ Vỗ maùy õióỷn khọng õọửng bọỹ thỉåìng âỉåüc dng lm âäüng cå âiãûn, nãn phán têch s láúy âäüng cå âiãûn lm vê dủ Cng giäúng cạc mạy âiãûn khạc, âäüng cå âiãûn khäng âäưng lục lm viãûc phi kàõc phủc mämen ti bao gäưm mämen khäng ti M0 v mämen ca phủ ti M Vỗ vỏỷy phổồng trỗnh cỏn bũng mọmen cuớa õọỹng cå âiãûn khäng âäưng bäü lục lm viãûc äøn âënh laì : (13.31) M = M0 + M2 12 Trong âọ: M : Mämen âiãûn tỉì ca âäüng cå âiãûn p + pf P vaì M = Våïi: M = cå Ω Ω 2πn laì täúc âäü gọc ca räto; Trong âọ : Ω = 60 n l täúc âäü quay ca räto Ta viãút lải cäng thæïc (13.31) : p + p f + P2 Pcå M = cå = Ω Ω Ta cng cọ: P M = dt Ω1 Pcå Pât Váûy: = Ω Ω1 Ω n Pcå = Pât = Pât = (1 − s )Pât Ω1 n1 (13.32) (13.33) (13.34) Täøn hao âäöng trãn räto bàịng : ta cọ: Nãn: Ta â cọ: pCu2 = Pât - Pcå = sPât Pât = m2E2I2cosψ2 Pcå = m2(1-s)E2I2cosψ2 (13.35) (13.36) E2 = πf1N2kdq2Φm f1 = pn1/60 Ω = (1-s)Ω1 = (1-s)2πn1/60 Thãú vaìo trãn ta tỗm õổồỹc mọmen õióỷn tổỡ cuớa maùy õióỷn khọng âäöng bäü : M= Pco = m2 pN2kdq2ΦmI2cosψ2 Ω (13.37) Thỉåìng ta låüi dủng mảch âiãûn thay thãú âãø mämen âiãûn tỉì theo s Tỉì så âäư thay thóỳ hỗnh (hỗnh 13.4a), ta coù: I '2 = C1I '2' = vaì U1 ( r1 + C1r2' / s ) + (x + C1x '2' ) 1− s s Ω = (1-s)Ω1 maì Ω1 = 2πn1/60 = 2π(60f1/p)/60 =ω1/p Pcå = m 1I '22 r2' Mämen âiãûn tỉì ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü : 13 Pcå m U12 r2' / s M= = × Ω Ω1 ( r1 + C1r2' / s ) + (x1 + C1x '2 ) (13.38) Nháûn xeït: + Mämen M tè lãû U21 + Mämen M tè lãû nghëch (x1 + c1x’2)2 táön säú cho trỉåïc + M = f(s) V quan hãû M = f(s) 13.5.1 Tỗm mọmen cổỷc õaỷi Mmax óứ veợ quan hóỷ M = f(s), ta tỗm mọmen cổỷc õaỷi bàịng cạch gi thiãút sau : • Gi thiãút cạc tham säú khạc l khäng âäøi • Âàût y = 1/s Viãút lải biãøu thỉïc mämen âiãûn tỉì: (13.38) thaình : Ay M= B + Cy + Dy âoï: m U12 r2' A= Ω B = r1 + (x1 + C1x '2 ) C = 2C1r1r2' D = C12 r2'2 Láúy âảo hm v tỗm sm ổùng vồùi mọmen cổỷc õaỷi Mmax dM dy = y=ym A (B - Dy m ) ( B + Cy + Dy ) =0 ym = ± B / D sm = ± D / B = ± M max = ± C1 r2' r12 × 2Ω1C1 ± + (x + C1x '2 ) m 1U12 r1 + r12 + (x + C1x '2 ) Thỉåìng r1 mạy phạt + Sọng báûc quay ngæåüc : (ν = 6K - 1) n Täúc âäü âäöng bäü: n = − , nãn täúc âäü âäưng bäü ca åí khu vổỷc s >1, (traỷng thaùi haợm) Vỗ tổỡ trổồỡng sọng báûc quay ngỉåüc nãn täúc âäü khong : - n1/5 < n < n1 mämen ám vaì n < - n1/5 mämen dæång M n1 : mạy åí chãú âäü M Mmin -n/n1 H.13.13 Âàûc M = f(n) coï soïng báûc 5, Mämen phủ âäưng bäü: Mämen phủ âäưng bäü sinh sọng âiãưu báûc cao no âọ ca tỉì trỉåìng stato tạc dủng våïi mäüt sọng âiãưu báûc cao cọ cng säú âäi cỉûc ca tỉì trỉåìng räto Mämen phủ náưy ch úu stâ sọng âiãưu ràng ca stato va räto sinh Do âọ sỉû phäúi håüp ràng rnh giỉỵa stato v räto liãn quan âãún viãûc sinh mämen náưy Chụ : Z1 = Z2 v Z1 - Z2 = ± 2p sinh mämen phủ âäưng bäü 20 Mämen dng xoạy v Mämen tỉì trãù: + Mämen dng xoạy Mx sinh sỉû tỉång tạc ca dng âiãûn xoạy cm ỉïng mảch dáùn tỉì räto v tỉì trỉåìng chênh + Mämen tỉì trãù MT sinh hiãûn tỉåüng trãù ca thẹp lm mảch dáùn tỉì räto lm cháûm trãù sỉû tỉì họa lải räto âäúi våïi tỉì trỉåìng dëch chuøn tỉång âäúi so våïi räto 13.7.2 Phỉång phạp trỉì khỉí momen phủ Mämen phủ l stâ sọng âiãưu báûc cao sinh ra, õoù coù caớ stõ soùng õióửu hoỡa rng Vỗ vỏỷy muọỳn trổỡ khổớ mọmen phuỷ thỗ phaới laỡm yóỳu stõ sọng âiãưu âọ âi + Dng dáy qún bỉåïc ngàõn + Phäúi håüp rnh thêch âạng + Thỉûc hiãûn raợnh nghióng 13.8 CAẽC ặèNG C TấNH CUA MAẽY IN KHÄNG ÂÄÖNG BÄÜ 13.8.1 Âàûc täúc âäü n = f(P2) Theo cäng thỉïc hãû säú trỉåüt, ta cọ: n = n1(1-s) âoï : s = pCu2/Pât Khi khäng taíi pCu2