9.8 Đồ thị đường tròn 9.8.1 Cơ sở lý thuyết Xét một mạch điện gồm điện trở R, trở kháng X, được cung cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U=const. Dòng điện chạy qua mạch xác định bằng: I= Z U XR U = + 22 (9.34) Góc lệch pha giữ dòng điện và điện áp có giá trị: ϕ =arctg R X . Trên hình 9.13b biểu diễn đồ thị véc tơ của mạch điện Chọn véc tơ U trùng với trục tung, hợp với U một góc ϕ ta dựng véc tơ I. Từ mút véc tơ I ta dụng đường vuông góc với I, cắt trục tung tại điểm C, cắt trục hoành tại điển B. Ta có: OC= ϕ cos 1 = R U R IZ = và OB= ϕ sin 1 = X U X IZ = Vì U=const nên OC và OB có giá trị không đổi. Góc ,90 0 ^ = OAB ,90 0 ^ = OAC Khi X=var dòng I sẽ biến đổi, điểm mút của nó luôn nhìn OC dưới một góc 90 0 , nên nằm trên nửa đường tròn có đường kính OC (hình 9.13b). Ngược lại khi R=var thì mút của véc tơ I sẽ nằm trên đường tròn có bán kính OB, vì nó luôn nhìn OB dưới một góc 90 0 . Như vậy mạch R, X khi R biến đổi từ 0 (ngắn mạch) tới ∞ (hở mạch), điểm mút của véc tơ I của mạch luôn nằm trên nửa đường tròn có đường kính là U/X=OA, trong đó điểm O ứng với trường hợp R=∞ (hở mạch), còn điểm B ứng với R=0 (ngắn mạch). 9.8.2 Đồ thị đường tròn của máy điện không đồng bộ. 108 U L X R U 1 U A I U/R U/X U C B O ϕ ϕ 90 0 a) b) Hình 9.13 Mạch điện chứa R và X; a)Sơ đồ mạch điện, b) Đồ thị véc tơ Như chúng ta đã biết, sơ đồ tương đương của máy điện không đồng bộ chia thành 2 nhánh mắc song song với nhau: nhánh kích từ và nhánh công tác. Với mỗi nhánh ta có đồ thị véc tơ độc lập. Nhánh công tác của máy điện dị bộ biểu diễn trên hình 9.14. Ở nhánh này trở kháng có giá trị không đổi, còn điện trở thuần (R 2 ’+R 2 ’/s) lại có giá trị biến đổi theo độ trượt của máy. Chúng ta thấy, mạch điện này giống như mạch điện có tải R, X mà ta xét ở trên. Dòng điện trong mạch tính được: , 2 • I = )'() ' ( 21 2 1 11 XXj s R R U Z U +++ = •• (9.35) Khi độ trượt s thay đổi từ 0 đến 1, thì véc tơ dòng I’ 2 sẽ chạy trên đường tròn có đường kính (X 1 +X’ 2 ). Khi s=0 ứng với chế độ không tải, dòng I’ 2 =0, còn khi s=1 máy ngắn mạch, đây là 2 điểm đặc trưng nằm trên đường tròn (hình 9.15). 109 I’ 2 R 1 X 1 R’ 2 R’ 2 U 1 Hình 9.14 Nhánh công tác của máy điện dị bộ X’ 2 Động cơ Hãm Máy phát S=0 S=1 S=∞ I 0 I 1 I 2 ’ U 1 Hình 9.15 Sơ đồ đường tròn của máy điện dị bộ I ngm Trên hình tròn, ta đã ký hiệu các điểm đặc trưng của đường tròn ứng với các chế độ làm việc của nó. Khi s nằm trong khoảng 0-1, máy dị bộ làm việc như động cơ, còn khi s biến đổi từ 1 đến ∞, máy dị bộ làm việc ở chế độ máy hãm, khi s biến thiên từ 0 đến -∞ máy điện làm việc như máy phát. Để dựng sơ đồ đường tròn ta cần: -Dòng không tải I 0 ; -Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện không tải ϕ 0 ; -Dòng khởi động (dòng ngắn mạch) của động cơ và góc ngắn mạch ϕ z . Với 4 đại lượng này ta mới tìm được 2 điểm. Để có điểm thứ 3, qua thực tế thí nghiệm làm như sau: Từ mút véc tơ I 0 ta dựng đường song song với véc tơ U 1 cắt đường I ngm ở điểm A. Giao điểm O’ của 2 đường trung tuyến PA và PK là tâm đường tròn cần dựng (hình 9.16). 9.9 Xác định các thông số của động cơ điện dị bộ bằng sơ đồ đường tròn Dùng sơ đồ đường tròn ta có thể xác định các thông số của máy điện. Để làm điều đó, ta chỉ việc đo các đoạn tương ứng trên sơ đồ đường tròn rồi đem nhân với tỷ xích của các đại lượng cần tìm. Công suất nhận từ lưới điện. Giả thiết rằng, động cơ đang làm việc tại điểm A (hình 9.17) trên sơ đồ đường tròn. Công suất nhận từ lưới điện biểu diễn bởi (9.17) cụ thể là: P 1 =m 1 U 1 I 1 cosϕ =KI 1 cosϕ= m p Aa Trong đó m p -tỷ xích công suất đo bằng [W/mm]. Aa-là đoạn vuông gócvới OC, xác định trên đường tròn đo bằng [mm] 110 A P 0’ K (s=1) ϕ ngm I ngm I 0 Hình 9.16 Cách dựng đồ thị đường tròn U 1 k Chính vì thế đường O’C’ là đường công suất nhận vào (đường O’C’ có công suất P 1 =0). Công suất cực đại cần thiết nhận từ lưới xác định bằng: P 1m =m p A’a’ Công suất điện từ. Khi tốc độ quay bằng ze-rô thì công suất điện từ bằng 0, đó là điểm s= ±∞ (điểm T trên hình 9.17). Khi tốc độ quay bằng tốc độ quay từ trường, thì mô men điện từ cũng bằng 0 (chế độ không tải lý tưởng s=0) đó là điểm O trên hình 9.17, như vậy đường OT là đường công suất điện từ (đường P đt =0). Công suất điện từ chuyển từ stato sang rô to xác định: P đt = m p Ab . Công suất cơ khí Công suất này bằng không ở chế độ không tải lý tưởng, tức là khi không có năng lượng truyền từ stato sang rô to và khi rô to không quay, không tạo ra một công cơ học nào. Trên sơ đồ đường tròn, đó là đường thẳng nối điểm O và điểm K, do vậy đường OK là đường công suất cơ học (P cơ =0). Tại một điểm làm việc nhất định (ví dụ điểm A) công suất cơ học xác định: P cơ = m p AG Tổn hao và công suất hữu ích. Sau khi ta xác định được các đặc tính công suất, ta dễ dàng xác định tổn hao trong máy điện. Tại điểm làm việc A, thì đoạn ad là tổng tổn hao, trong đó đoạn ab-là tổn hạo sắt từ, nó là tổn hao không đổi, không phụ thuộc vào chế độ làm việc. Đoạn bc-ứng với tổn hao đồng của mạch stato, tổn hao này biến đổi, phụ thuộc vào dòng 111 Hình 9.17 Cách xác định các đặc tính của động cơ bằng đồ thị đường tròn. A A’ s=1 T (s=±∞) O a b c g d a’ C’ C K I’ 2 I 1 I 0 O’ U điện, tức là phụ thuộc vào điểm làm việc, đoạn cg-là tổn hao đồng ở mạch rô to, đoạn gd là tổn hao phụ. Mô men quay Vì M=P đt /ω cơ , mà tốc độ ω cơ không phụ thuộc vào chế độ động cơ, do đó đường OT cũng là đường mô men quay. Để xác định mô men quay, ta đo đoạn thẳng trên đường tròn nhưng nhân với một tỷ xích khác, tỷ xích của mô men. Ví dụ: M=m m Ac Hiệu suất Với sơ đồ đường tròn, ta còn có thể xác định được hiệu suất của máy. η = Aa Ad 9.10 Khởi động động cơ không đồng bộ 9.10.1 Khởi động trực tiếp Khởi động là quá trình đưa động cơ đang ở trạng thái nghỉ (đứng im) vào trạng thái làm việc quay với tốc độ định mức. Khởi động trực tiếp, là đóng động cơ vào lưới không qua một thiết bị phụ nào. Việc cấp một điện áp định mức cho stato động cơ dị bộ rô to lồng sóc hoặc động cơ dị bộ ro to dây quấn nhưng cuộn dây rô to nối tắt, khi rô to chưa kịp quay, thực chất động cơ làm việc ở chế độ ngắn mạch. Dòng động cơ rất lớn, có thể gấp dòng định mức từ 4 đến 8 lần. Tuy dòng khởi động lớn như vậy nhưng mô men khởi động lại nhỏ do hệ số công suất cosϕ 0 rất nhỏ (cosϕ 0 = 0,1-0,2), mặt khác khi khởi động, từ thông cũng bị giảm do điện áp giảm làm cho mô men khởi động càng nhỏ. Dòng khởi động lớn gây ra 2 hậu quả quan trọng: -Nhiệt độ máy tăng vì tổn hao lớn, nhiệt lượng toả ra ở máy nhiều (đặc biệt ở các máy có công suất lớn hoặc máy thường xuyên phải khởi động) Vì thế trong sổ tay kỹ thuật sử dụng máy bao giờ cũng cho số lần khởi động tối đa, và điều kiện khởi động. -Dòng khởi động lớn làm cho sụt áp lưới điện lớn, gây trở ngại cho các phụ tải cùng làm việc với lưới điện. Vì những lý do đó khởi động trực tiếp chỉ áp dụng cho các động cơ có công suất nhỏ, và khởi động nhẹ (mô men cản trên trục động cơ nhỏ). Khi khởi động nặng người ta không dùng phương pháp này. 9.10.2 Khởi động dùng phương pháp giảm dòng khởi động. Dòng khởi động của động cơ xác định bằng biểu thức: I ngm = 2 21 2 21 1 )'()( XXRR U +++ (9.36) Từ biểu thức này chúng ta thấy để giảm dòng khởi động ta có các phương pháp sau: -Giảm điện áp nguồn cung cấp 112 -Đưa thêm điện trở vào mạch rô to; -khởi động bằng thay đổi tần số. 9.10.2.1. Khởi động động cơ dị bộ rô to dây quấn Với động cơ dị bộ rô to dây quấn để giảm dòng khởi động ta đưa thêm điện trở phụ vào mạch rô to. Lúc này dòng ngắn mạch có dạng: I ngm = 2 21 2 21 1 )'()( XXRRR U p ++++ (9.37) Việc đưa thêm điện trở phụ R p vào mạch rô to ta đựoc 2 kết quả: làm giảm dòng khởi động nhưng lại làm tăng mô men khởi động . Bằng cách chọn điện trở R p ta có thể đạt được mô men khởi động bằng giá trị mô men cực đại hình 9.18b. Khi mới khởi động, toàn bộ điện trở khởi động được đưa vào rô to, cùng với tăng tốc độ rô to, ta cũng cắt dần điện trở khởi động ra khỏi rô to để khi tốc độ đạt giá trị định mức, thì điện trở khởi động cũng được cắt hết ra khỏi rô to, rô to bây giờ là rô to ngắn mạch. 9.10.2.2. Khởi động động cơ dị bộ rô to ngắn mạch Với động cơ rô to ngắn mạch do không thể đưa điện trở vào mạch rô to như động cơ dị bộ rô to dây quấn để giảm dòng khởi động ta thực hiện các biện pháp sau: -giảm điện áp 113 M kd =M max n M R 2 R’ 2 +R p1 R’ 2 +R p2 a) b) Hình 9.18 Khởi động động cơ dị bộ rô to dây quấn a) Sơ đồ, b) đặc tính cơ. Điện trở phụ Vành trựơt M min M max Chổi than Người ta dùng các phương pháp sau đây để giảm điện áp khởi động:dùng cuộn kháng, dùng biến áp tự ngẫu và thực hiện đổi nối sao-tam giác. Sơ đồ các loại khởi động này biểu diễn trên hình 9.19 Đặc điểm chung của các phương pháp giảm điện áp là cùng với việc giảm dòng khởi động, mô men khởi động cũng giảm. Vì mô men động cơ tỷ lệ với bình phương điện áp nguồn cung cấp, nên khi giảm điện áp mô men giảm theo tỷ lệ bình phương, ví dụ điện áp giảm 3 lần thì mô men giảm đi 3 lần. Việc thực hiện đổi nối sao tam giác chỉ thực hiện được với những động cơ khi làm việc bình thường thì cuộn dây stato nối tam giác. Do khi khởi động cuộn dây stato nối sao, điện áp đặt lên stato nhỏ hơn 3 lần khi chuyển sang nối tam giác, dòng điện giảm 3 lần mô men giảm đi 3 lần. Khi khởi động bằng biến áp, nếu hệ số biến áp là k u thì điện áp trên tụ đấu dây của động cơ giảm đi k u lần so với điện áp định mức, dòng khởi động giảm đi k u , mô men khởi động sẽ giảm đi k u 2 lần.Tất cả các phương pháp khởi động bằng giảm điện áp, chỉ thực hiện được ở những động cơ có khởi động nhẹ, còn động cơ khởi động nặng không áp dụng được, người ta khởi động bằng phương pháp ‘nhớm’. 114 M P 1 P 2 P 1 P 2 BATN A B C X Y Z M a) b) c) Hình 9.19 Các phương pháp giảm điện áp khi khởi động động cơ dị bộ a) Dùng cuộn kháng, b) Dùng biến áp tự ngẫu (BATN); c) Dùng đổi nối sao-tam giác. P 1 Sao ∆ P 2 -khởi động bằng phương pháp tần số. Do sự phát triển của công nghệ điện tử, ngày nay người ta đã chế tạo được các bộ biến tần có tính chất kỹ thuật cao và giá thành rẻ, do đó ta có thể áp dụng phương pháp khởi động bằng tần số. Thực chất của phương pháp này như sau: Động cơ được cấp điện từ bộ biến tần tĩnh, lúc đầu tần số và điện áp nguồn cung cấp có giá trị rất nhỏ, sau khi đóng động cơ vào nguồn cung cấp, ta tăng dần tần số và điện áp nguồn cung cấp cho động cơ, tốc độ động cơ tăng dần, khi tần số đạt giá trị định mức, thì tốc độ động cơ đạt giá trị định mức. Phương pháp khởi động này đảm bảo dòng khởi động không vượt quá giá trị dòng định mức. 9.10.2.3 Khởi động động cơ có rãnh sâu và động cơ 2 rãnh. Như chúng ta đã biết khởi động động cơ dị bộ bằng đưa điện trở vào mạch rô to là tốt nhất, tuy nhiên với động cơ dị bộ rô to lồng sóc thì không làm điều đó được. Song chúng ta có thể thực hiện khởi động động cơ dị bộ rô to lồng sóc có đưa điện trở phụ vào bằng dùng những động cơ ngắn mạch đặc biệt: động cơ rãnh sâu và động cơ 2 rãnh. a.Động cơ rô to lồng sóc 2 rãnh. Để cải thiện khởi động đối với động cơ dị bộ lồng sóc, người ta chế tạo động cơ lồng sóc 2 rãnh: rãnh công tác làm bằng vật liệu bình thường, còn rãnh khởi động làm bằng đồng thau là kim loại có điện trở riêng lớn. (Hình 9.20). Từ hình vẽ ta thấy rằng, độ dẫn từ của từ thông tản rãnh dưới lớn hơn của rãnh ngoài (trên). Như vậy trở kháng của các rãnh này rất khác nhau: trở kháng của rãnh dưới lớn hơn trở kháng của rãnh trên rất nhiều. Khi mới bắt đầu khởi động (s=1) trở kháng của rãnh dưới lớn, nên dòng điện bị đẩy lên rãnh trên, dòng điện chạy trong nó nhỏ. Ở rãnh trên trở 115 h N h 1 2 1 Hình 9.20 Động cơ rô to lồng sóc 2 rãnh 1-Rãnh khởi động,2 Rãnh công tác. n M 1 2 3 0 Hình 9.21 Đặc tính cơ của động cơ dị bộ 2 rãnh n 0 kháng nhỏ nhưng điện trở thuần lại lớn, kết quả làm cho dòng khởi động nhỏ - đó là hậu quả của việc đưa thêm điện trở vào rô to. Khi tốc độ rô to tăng lên, s giảm đi, trở kháng rãnh dưới giảm, dòng điện lại chạy từ rãnh trên xuống rãnh dưới. Khi tốc độ đạt giá trị định mức, thì dòng điện chạy trong thanh trên rất nhỏ. Như vậy thanh trên chỉ hoạt động khi khởi động nên được gọi là thanh khởi động. Để xác định đặc tính cơ của động cơ 2 rãnh, ta giả thiết rằng 2 rãnh hoạt động độc lập với nhau. Rãnh trên có điện trở lớn nên đặc tính cơ là đặc tính 1 trên hình 9.21, còn rãnh dưới có đặc tính cơ như đường 2. Tổng của 2 đặc tính là của động cơ 2 rãnh (đường 3). a.Động cơ rô to lồng sóc rãnh sâu. Động cơ rãnh sâu có cấu trúc khác với động cơ rãnh thường. Chiều cao h của rãnh động cơ rãnh sâu thường gấp 15-20 lần chiều rộng của rãnh (hình 9.22). Rãnh có nhiều dạng khác nhau:Chữ nhật, hình thang hay tròn dưới, trên chữ nhật . Để nghiên cứu tính chất của máy điện rãnh sâu ta chia rãnh ra từng lớp với chiều cao h i . Do trong rãnh có nhôm, nên độ dẫn từ thông tản quyết định bởi độ dẫn từ trong rãnh. Độ dẫn từ của lớp 1 biểu diễn bởi: λ 1 = b lh 1 µ =ch 1 Lớp k tính như sau: λ k = b lh k µ =ch k 116 h b λ k h h J Hình 9.22 a)Rãnh của động cơ lồng sóc rãnh sâu; b) Sự phân bố độ dẫn từ theo chiều cao rãnh, c) Độ phân bố mật độ dòng điện theo chiều cao rãnh. a) b) c) Trong đó l-độ dài lõi của rô to. Từ biểu thức này ta thấy rằng, độ dẫn từ thông tản lớn nhất ở lớp dưới cùng, còn nhỏ nhất ở lớp trên cùng. Trở kháng tản của mỗi lớp xác định như sau: X k =ω 2 L k =Cλ k f 2 (9.38) Đến đây, ta có thể nói về sự phân bố mật độ dòng điện theo chiều cao của thanh dẫn. Giá trị dòng điện chạy trong mỗi lớp phụ thuộc vào điện áp và tổng trở của mỗi lớp. Do sđđ cảm ứng bởi từ thông chính trong các lớp như nhau do đó sự phân bố dòng điện các lớp phụ thuộc vào tổng trở của lớp. Khi động cơ mới đóng vào lưói, tần số f 2 =f 1 nên X k lớn hơn R k rất nhiều, ngược lại khi rô to quay với tốc độ gần bằng tốc độ định mức thì tần số f 2 rất nhỏ nên X k <<R k . Do đó khi mới khởi động, dòng điện chạy trong các lớp dưới rất nhỏ, ngược lại khi rô to quay với tốc độ gần định mức thì dòng điện chạy ở lớp trên rất nhỏ. Sự phân bố độ dẫn từ và mật độ dòng điện biểu diễn trên hình 9.22b và 9.22c. Ta thấy có hiện tượng đẩy dòng lên lớp trên, do đó dòng khởi động nhỏ, ta có hiện tượng giống như đưa điện trở ngoài vào mạch rô to (vì dòng điện bị đẩy lên lớp trên diện tích dẫn nhỏ, nên điện trở lớn). Như vậy khởi động với động cơ rãnh sâu mô men khởi động lớn (M kđ =1,2-1,6)M đm . Trên hình 9.23 biểu diễn đặch tính mô men và dòng điện của động cơ rãnh sâu, còn trên hình 9.24 biểu diễn đặc tính cơ của 3 loại động cơ : dây quấn, lồng sóc thường và lồng sóc rãnh sâu. Do động cơ lồng sóc rãnh sâu có mô men khởi động lớn nên nó được dùng cho các hệ truyền động có khởi động nặng ví dụ: cần cẩu. So với động cơ dị bộ rô to dây quấn, thì động cơ lồng sóc rãnh sâu có cấu tạo nhẹ hơn, rẻ tiền hơn. 9.11 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ. 9.11.1. Mở đầu Trong thực tế sản xuất và tiêu dùng, các khâu cơ khí sản xuất cần có tốc độ thay đổi. Song khi chế tạo, mỗi động cơ điện lại được sản xuất với một tốc độ định mức, vì vậy vấn đề điều chỉnh tốc độ các động cơ điện là rất cần thiết. 117 M,I n 1 2 1 2 3 n M Hình 9.23 Đặc tính cơ và đặc tính dòng điện của động cơ rãnh sâu 1. Đặc tính dòng điện; 2. Đặc tính cơ Hình 9.24, Đặc tính cơ của động cơ dị bộ 1) Động cơ dây quấn, 2) Động cơ lồng sóc thường, 3)Động cơ rãnh sâu [...]... cản thay đổi Để nghiên cứu các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ta dựa vào các biểu thức sau: n= ntt(1-s) (9 .39) ntt= 60 f p (9 .39a) E1 f1 s= E hoặc s= f 2 2 Mặt khác ta lại có: E2=I2 (9 .39b) 2 R2 + ( X 20 s ) 2 R2 I 2 s= E20 + ( X 20 I 2 ) (9 .39c) Từ các công thức (9 .39) rút ra các phương pháp điều chỉnh tốc độ sau đây: 1.Thay đổi tần số f1; 2.Thay đổi số đôi cực p; 3.Thay đổi điện... a) 0 b) c) Hình 9.27 Cách đổi nối cuộn dây để thay đổi số đôi cực: a) Mắc nối tiếp, số đôi cực là p b) Mắc song song số đôi cực là p/2; c)Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi số đôi cực Để thay đổi cách nối cuộn dây ta có những phương pháp sau: Đổi từ nối sao sang sao kép (hình 9.28a) A B C A B (YY) C A B C A B (YY) C ( ) (Y) b) a) Hình 9.28 Đổi nối cuộn dây a) Y→YY, b) ∆→YY Với cách nối này ta có:... hệ: 124 Pđt=m2E20I2cosϕ2 ≈ cI2cosϕ2 =const Nếu tăng công suất phát P2 (công suất phát mang dấu + trong biểu thức (9 .48)) cho một tải nào đó ở mạch rô to sẽ làm giảm công suất cơ khí P cơ vậy khi mô men cản không đổi sẽ làm tốc độ thay đổi (n=cP cơ), nếu mạch rô to được cấp vào một công suất tác dụng P2 (có dấu âm trong biểu thức (9 .48)) thì P cơ sẽ tăng, đồng nghĩa với tốc độ tăng Nếu mạch rô to được... 2 nguồn điện có tần số f1 và f2 sẽ xuất hiện mô men có giá trị khác không (Mtb≠0) chỉ khi rô to quay với tốc độ: n= 60 p (f1±f2) Trên hình V-77 biểu diễn mối quan hệ của tốc độ n với tần số f 2 khi f1=const Khi nạp điện áp một chiều (f2=0) thì rô to quay với tốc độ đồng bộ n 1, đây chính là trạng thái của máy đồng bộ (sẽ nói ở phần sau) Nếu f1=f2, thì rô to hoặc đứng im hoặc quay với 2 lần tốc độ từ... đại lượng:∆E2 (hình 9.31) có cùng tần số rô to và cũng phải thay đổi theo tốc độ Giả thiết rằng điều chỉnh tốc độ theo nguyên tắc :M=const, Pđt=const Trong điều kiện đó, thống kê công suất như sau (hình 9.31): Pđt= Pcơ+Pđiện= Pcơ+P2+∆PCu2 =const (9 .48) I2 sX2 E2 Pđt R2 ∆E2 I2 ∆PCu2 Pđiện sX2 +P2 -P2 E2 f2=sf1 Pđt R2/s ∆PCu2 Pcơ+Pđiện ∆ 2 E s f2=sf1 a) b) I2 X2 E2 Pđiện R2 +P2 -P2 ∆E2 Pđt R 2(1 -s)/s { Pco... của động cơ tỷ lệ nghịch với tốc độ do vậy: M c' f '' = 1 '' Mc f '1 (9 .44) Do đó: U '1 = U ' '1 f1' f1'' (9 .45) Trong thực tế ta thường gặp điều chỉnh với Mc=const do đó: U1 = const f1 (9 .46) Khi giữ cho φ =const thì cosϕ=const, hiệu suất không đổi, I0=const Nếu mô men cản có dạng quạt gió thì : U '1  f1'  =  U ' '1  f1''    2 (9 .47) Theo các biểu thức trên đây thì khi thay đổi tần số, mô men... công nghiệp, trong tự động hoá, trong gia đình Có thể nói động cơ dị bộ một pha dùng ở nơi chỉ có một pha nguồn điện cung cấp Giống như động cơ dị bộ 3 pha, động cơ dị bộ một pha cũng có phần tĩnh (stato) và phần quay (rô to) a.Cấu tạo stato Cấu tạo mạch từ cuả stato máy điện một pha phụ thuộc vào phương pháp khởi động Nếu khởi động bằng tụ điện thì lõi thép stato động cơ một pha giống như cấu tạo mạch... sẽ bằng: nx=n+n2 = n ± 60 f 2 p Nhận chiều quay của từ trường stato là dương (+ ), thì chiều quay ngược lại coi là âm (- ) Bây giờ chiều quay của các tốc độ sẽ được gắn thêm dấu ‘+” hoặc trừ 129 ‘-‘ Hai từ trường stato và rô to sẽ không chuyển động đối với nhau (n x=n1) khi thỏa mãn điều kiện sau: n± 60 f 2 p = 60 f 1 p (9 .48) Từ đây ta rút ra kết luận là: khi nạp cuộn dây stato và rô to động cơ dị... điện áp đảm bảo sự cân bằng của (9 .40a) Mô men cực đại có thể biểu diễn bởi biểu thức: 2 Mmax= U  C 1   f   1 (9 .41) Nếu hệ số quá tải không đổi, thì tỷ số của mô men tới hạn ở 2 tốc độ khác nhau phải bằng tỷ số mô men cản ở 2 tốc độ đó tức là: ' 2 2 M th M c' U '1 f ' '1 = = 2 = '' 2 M th M c'' f '1 U ' '1 (9 .42) Từ đây ta có: U '1 f' = 1 = U ' '1 f ' '1 M c' M c'' (9 .43) trong đó M’th và Mc’... Pđt=P1-∆P1 = P1 -( PCu1 +∆PFe1) Đây là công suất chuyển qua từ trường sang rô to Công suất điện từ được chia ra công suất điện và công suất cơ: Pđt=Pcơ+Pđiện trong đó: Pđiện =∆PCu2+P2 123 Ở đây P2 là tổn hao trên điện trở phụ đưa vào mạch rô to , còn ∆PCu2 là tổn hao đồng cuộn dây rô to do đó: P2=m2I2Rp, còn ∆PCu2= m2R2.I22 Công suất cơ học Pcơ : là công suất ở điện trở : (R’2+R’p) 1 −s s Pcơ =m1(R’2 +R’p)I’22 . (1 -s) (9 . 39) n tt = p f60 (9 . 39a) s= 2 1 E E hoặc s= 2 1 f f (9 . 39b) Mặt khác ta lại có: E 2 =I 2 2 20 2 2 )( sXR + Vậy s= 2 220 2 20 22 )( IXE IR + (9 . 39c). dòng điện I 2 và một giá trị hệ số cosϕ 2 thoả mãn quan hệ: 124 ∆P Cu2 P điện I 2 E 2 P đt f 2 =sf 1 ∆E 2 sX 2 R 2 +P 2 -P 2 E 2 I 2 P đt f 2 =sf 1 s E 2