Ứng dụng của máy điện không đồng bộ

      23

Khái niệm máy năng lượng điện không nhất quán là gì

Máy điện không nhất quán là máy năng lượng điện xoay chiều, thao tác làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có vận tốc của rô to lớn n khác với vận tốc từ trường quay trong sản phẩm công nghệ n1. Máy điện không đồng bộ rất có thể làm bài toán ở nhì chế độ: Động cơ và máy phát.

Bạn đang xem: ứng dụng của máy điện không đồng bộ

Máy điện không đồng nhất ít sử dụng vì có đặc tính làm việc không tốt, buộc phải trong chương này ta chỉ xét động cơ không đồng bộ. Động cơ không đồng nhất được thực hiện nhiều trong phân phối và vào sinh hoạt vày chế tạod dơn giản, giá thành rẻ, độ tin cậy cao, quản lý đơn giản, năng suất cao và gần như không bảo trì. Dãy năng suất của nó rất rộng lớn từ vài watt đến hàng vạn kilowatt. Phần đông là hộp động cơ bap ha, có một só động cơ công suất nhỏ dại là một pha.

Các số liệu định nút của bộ động cơ không đồng nhất ba trộn là:

Công suất cơ có ích trên trục: Pdm (kW).Điện áp dây stato: Udm (V).Dòng điện dây stato: Idm (A).Tốc độ quay rôto: ndm (vòng/phút).Hệ số công suất: Cosφdm.Hiệu suất: ᶯdm.Tần số: fdm(Hz).

Nếu hotline P1dm là công suất tính năng động cơ không nhất quán bap ha nhận từ lưới điện khi làm việc với cài đặt định mức, ta có:

P1dm = Pdm / ᶯdm = √3 UdmIdm Cosφdm

Cấu chế tác của bộ động cơ không đồng bộ

Cấu tạo của máy điện không đồng bộ được trình diễn trên hình 7.1, tất cả hai phần tử chủ yếu đuối là stator cùng rotor, dường như còn gồm vỏ máy, nắp máy cùng trục máy. Trục làm bằng thép, trên đó đính thêm roto, ổ bi và phía cuối trục tất cả gắn một quạt gió để triển khai mát sản phẩm công nghệ dọc trục.

Stato (sơ cấp hay phần ứng)

Stato có hai bộ phận chính là lõi thép cùng dây quấn, bên cạnh đó còn tất cả vỏ máy với nắp đồ vật (hình 7.1). Còn hình 7.3c là ký hiệu động cơ trên sơ thứ điều khiển.

*
Hình 7.1: cấu trúc của bộ động cơ điện ko đồng bộ

1 – Lõi thép stato; 2 – Dây quấn stato; 3 – Nắp máy; 4 – Ổ bi; 5 – Trục máy; 6 – hộp dầu cực; 7 – Lõi thép stato; 8 – Thân máy; 9 – Quạt gió làm cho mát; 10 – vỏ hộp quạt

Lõi thép stato

Lõi thép stator có bề ngoài trụ (hình 7.2b), làm bằng các lá thép cam kết thuật điện, được dập rãnh bên trong (hình 7.2a) rồi ghép lại với nhau sản xuất thành những rãnh theo hướng trục. Lõi thép được xay vào vào vỏ máy.

Dây quấn stato

Dây quấn stato thường được thiết kế bằng dây đồng gồm bọc bí quyết điện cùng đặt trong số rãnh của lõi thép (hình 7.2a). Trên hình 7.2c vẽ sơ đồ gia dụng khai triển dây quấn bap ha để trong 12 rãnh của một trang bị điện, dây quấn trộn A đặt trong các rãnh 1, 4, 7, 10; trộn B đặt trong các rãnh 3, 6, 9, 12; trộn C đặt trong các rãnh 5, 8, 11, 2.

Dòng năng lượng điện xoay chiều bap ha chạy trong dây quấn cha pha stator sẽ tạo nên từ ngôi trường quay.

*
Kết cấu stato máy năng lượng điện không đồng bộ

Vỏ máy

Vỏ thiết bị gồm tất cả thân cùng nắp, thường làm bởi gang

Rotor (thứ cấp hay phần quay)

Rotor là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.

Lõi thép

Lõi thép rotor gồm những lá thép kỹ thuật năng lượng điện được mang từ phần bên phía trong của lõi thép stator ghép lại, mặt quanh đó dập rãnh (hình 7.2a) để tại vị dây quấn, sinh sống giữa gồm dập lỗ để lắp trục.

Dây quấn

Dây quấn rotor của dòng sản phẩm điện không đồng nhất có hai dạng hình là rotor ngắn mạch có cách gọi khác là rô to lồng sóc và rotor dây quấn.

Rotor lồng sóc (hình 7.3a) gồm những thanh đồng hoặc thanh nhôm để trong rãnh với bị ngắn mạch vị hai vành ngắn mạch ở nhị đầu. Với bộ động cơ cỡ nhỏ, dây quấn rotor được đúc bằng nhôm nguyên khối bao gồm thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản sức nóng và cánh gió làm đuối (hình 7.3b). Những động cơ năng suất trên 100kW thanh dẫn làm bằng đồng đúc được đặt vào các rãnh rotor với gắn chặt vào vành ngắn mạch.
*
Hình 7.3: kết cấu rô to hộp động cơ không đồng bộ; a: Dây quấn rô to lồng sóc; b: Lõi thép roto; c: cam kết hiệu động cơ trên sơ đồ

Dòng năng lượng điện xoay chiều 3 pha chạy vào dây quấn bap ha stato sẽ tạo nên từ ngôi trường quay.

Rô to lớn dây quấn (hình 7.4) cũng quấn y hệt như dây quấn bap ha stato và gồm cùng số cực từ như dây quấn stato. Dây quấn hình dáng này luôn luôn đấu hình sao (Y) và bao gồm ba áp sạc ra đấu vào cha vành trượt, tích hợp trục con quay của rô to và phương pháp điện với trục. Ba chổi than thắt chặt và cố định và luôn tỳ bên trên vành trượt này để dẫn điện vào một trong những biến trở cũng nối sao nằm xung quanh động cơ nhằm khởi cồn hoặc điều chình tốc độ.
*
Hình 7.4: cấu tạo của hộp động cơ không đồng điệu 3 pha roto dây quấn

Từ trường của sản phẩm điện ko đồng bộ

Từ trường đập mạch của dây quấn một pha

Từ ngôi trường của dây quấn một pha là tự trường tất cả phương không đổi, song trị số và chiều thay đổi theo thời gian, được call là sóng ngắn đập mạch.

Xem thêm: Hướng Dẫn Đồng Bộ Onedrive Với Máy Tính Và Onedrive, Đồng Bộ Tệp Với Onedrive Trong Windows

Xét dây quấy một trộn AX đặt trong 4 rãnh của stato (hình 7.5a,b). Cho loại điện hình sin iA = Imsinὼt chạy qua dây quấn. Giả thiết chiều cái diện trong các dây dẫn được vẽ trên hình 7.5a,b. Căn cứ vào chiều mẫu điện, vẽ chiều sóng ngắn từ trường theo quy tắc vặn nút chai. Dây quấn hình 7.5a tạo thành thành từ trường sóng ngắn một đôi cực.

*
Hình 7.5: từ trường đập mạch 2 rất của dây quấn một pha

Từ ngôi trường đấu dây quấn như trên hình 7.6, ta sẽ được một sóng ngắn đập mạch 4 cực. Chăm chú rằng bên trên hình 7.5 dây quấn được chia làm hai nhóm nối tuy nhiên song, dính trên hình 7.6 dây quấn được mắc nối tiếp.

*
Hình 7.6: từ trường đập mạch 4 rất của dây quấn một pha

Từ trường xoay của dây quấn tía pha

Sự hiện ra từ ngôi trường quay

Xét máy điện bap ha đối chọi giản, bên trên stato bao gồm 6 rãnh (hình 7.7). Trong số đó người ta để dây quấn bap ha đối xứng AX, BY, CZ. Trục của những dây quấn bap ha lệch nhau trong không khí một góc 1200 điện.

Giả thiết rằng trong ba dây quấn có khối hệ thống dòng điện bố pha đối xứng lắp thêm tự thuận chạy qua:

iA = Imsinὼt

iB = Imsin(ὼt – 1200)

iC = Imsin(ὼt – 2400)

(7.1)

 

 

Lúc đó từ cảm BA, BB, BC do những dòng năng lượng điện iA, iB, iC tạo thành riêng rẽ là các từ cảm đập mạch tất cả phương theo thứ tự trùng với trục các pha A, B, C còn chiều cho bởi quy tắc vặn nút chai cùng độ phệ tỉ lệ thứu tự với iA, iB, iC. Trường đoản cú cảm vị cả cha dòng điện tạo ra là tổng vectơ:

B = cha + BB + BC (7.2)

 

Ta xét B tại các thời điểm không giống nhau:

Xét thời khắc ὼt = 900 (hình 7.7a)
*
Hình 7.7: từ trường xoay hai cực của dây quấn tía pha

Ở thời khắc này, cái điện trộn A cực to và dương (iA = Im) nên tía cũng cực lớn và phía theo chiều dương của trục trộn A (BA = Bm). Đồng thời những dòng điện pha B cùng C âm (iB = iC = -Im/2) cần BB hướng theo chiều âm của trục pha B và C, và bao gồm độ nhiều năm Bm/2. Tự cảm tổng B phía theo chiều dương của trục pha A và gồm độ dài (3/2)Bm.

Xét thời khắc ὼt = 900 + 1200 (hình 7.7b)

Lúc này là thời khắc sau thời khắc đã xét nghỉ ngơi trên một phần ba chu kỳ. Ở thời gian này, chiếc điện pha B cực đại và dương, các dòng năng lượng điện pha A cùng C âm. Giải thích tương tự, ta thấy sóng ngắn từ trường tổng B hướng theo chiều dương của trục trộn B, tất cả độ nhiều năm (3/2)Bm cùng đã cù đi một góc 1200 so với thời khắc ὼt = 900.

Xét thời gian ὼt = 900 + 2400 (hình 7.7c)

Lúc này là thời gian sau thời điểm đầu nhì phần tía chu kỳ. Ở thời khắc này, cái điện pha C cực đại và dương, những dòng năng lượng điện pha A cùng B âm. Trình bày tương tự, ta thấy sóng ngắn từ trường tổng B hướng theo chiều dương của trục pha C, gồm độ lâu năm (3/2)Bm với đã con quay đi một góc 2400 so với thời điểm ὼt = 900.

Qua phân tích trên ta thấy, từ trường tổng của khối hệ thống dòng năng lượng điện hình sin bap ha đối xứng chạy qua dây quấn bap ha là từ trường tròn bao gồm biên độ bởi 3/2 từ bỏ trường cực đại của một pha. Trường đoản cú trường cù móc vòng với cả hai dây quấn stato với rô khổng lồ là sóng ngắn từ trường chính của sản phẩm điện, nó tham gia vào thừa trình biến đổi năng lượng.

Với cách cấu tạo và quấn như hình 7.7, ta có từ trường xoay một đôi cực. Nếu biến hóa cách cấu tạo dây quấn, ta có từ trường quay 2, 3, … song cực.

Đặc điểm sóng ngắn quay

Tốc độ sóng ngắn từ trường quay

Tốc độ từ trường sóng ngắn quay phụ thuộc vào vào tần số cái điện stato f cùng số đôi cực từ p. Thật vậy, với dây quấn hình 7.5, máy gồm một song cực p. = 1, khi chiếc điện biến hóa thiên một chu kỳ, từ bỏ trường xoay một vòng. Vì vậy dòng điện thay đổi thiên f chu kỳ trong một giây, từ bỏ trường xoay f vòng/giây. Cùng với dây quấn hình 7.6, máy bao gồm hai đôi cực phường = 2, khi mẫu điện trở nên thiên một chu kỳ, từ bỏ trường xoay ½ vòng (từ rất N qua S đến N là 1/2 vòng). Cho nên dòng điện đổi mới thiên f chu kỳ luân hồi trong một giây, trường đoản cú trường cù f/2 vòng/giây. Một cách tổng quát, khi trang bị cóp đôi cực từ, cái điện biến thiên một chu kỳ, từ trường cù 1/p vòng. Do đó dòng điện vươn lên là thiên f chu kỳ trong một giây, từ bỏ trường quay f/p vòng/giây. Vậy vận tốc từ trường tảo (hay có cách gọi khác là tốc độ đồng bộ) trong một giây là:

n1 = f / p (vòng/giây) hoặc n1 = 60f / phường (vòng/phút) (7.3b)

Chiều sóng ngắn quay

Chiều của sóng ngắn quay phụ thuộc vào sản phẩm tự trộn của chiếc điện. Mong đổi chiều tảo của từ trường ta đổi khác thứ tự nhị trong ba pha đến nhau. Mang sử đi dọc theo chu vi stato ta lần lượt gặp trục các pha A, B, C theo chiều kim đồng hồ (7.7). Nếu máy tự trộn thuận, sóng ngắn từ trường B sẽ lần lượt quét qua những trục pha A, B, C,… theo chiều kim đồng hồ thời trang (nam châm giả SN cù theo chiều kim đồng hồ). Nếu thứ tự pha ngược, cực lớn dòng những pha iA, iB, iC lần lượt xảy ra theo đồ vật tự A, C, B, … và từ trường B vẫn lần lượt quét qua những trục trộn theo máy tự A, C, B… tức là ngược chiều kim đồng hồ.

Nguyên lý thao tác của bộ động cơ không đồng bộ

Khi đặt điện áp luân phiên chiều cha pha bao gồm tần số f1 vào dây quấn stato, trong dây quấn stato đang có khối hệ thống dòng 3 pha chạy qua, loại điện này sẽ tạo nên ra sóng ngắn từ trường quay p đôi cực, con quay với vận tốc n1 = 60f1/p. Tự trường quay cắt những thanh dẫn của dây quấn roto và cảm ứng trong đó các sức điện rượu cồn E2. Bởi dây quấn rô to lớn nối ngắn mạch, phải sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện I2 trong những thanh dẫn roto. Lực tính năng tương hổ thân từ ngôi trường quay của sản phẩm với thanh dẫn mang loại điện rô to I2, kéo roto quay theo chiều của trường đoản cú trường tảo với tốc độ n.

Để minh họa, ta xét từ bỏ trường con quay B của stato vẫn quay theo hướng kim đồng hồ thời trang với tốc độ n1 (hình 7.8). Lúc đó thanh dẫn a của roto đang hoạt động trong từ cảm B với vận tốc (tương đối) v phải trong thanh dẫn a của rô to cảm ứng sức điện động e2 có chiều đến bởi:

e2 = 1 x v x B (7.7)

tức là e2 hướng từ trước ra sau. Bởi rô to lớn ngắn mạch nên E2 tạo thành dòng điện I2 cùng chiều E2.

Dòng năng lượng điện i2 đặt trong từ cảm B sẽ chịu tác dụng lực năng lượng điện từ tất cả chiều cho bởi :

F2 = 1 x i2 x B (7.8)

tức là thuộc chiều tự trường quay stato.

Tốc độ rô to của dòng sản phẩm n luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường xoay n1, vày nếu vận tốc bằng nhau thì không có sự hoạt động tương đối, vào dây quấn rô to không tồn tại sức điện cồn và dòng điện cảm ứng, nên lực năng lượng điện từ bởi không.

Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường xoay và tốc độ rô to gọi là vận tốc trượt n2:

n2 = n1 – n

Hệ số trượt của tốc độ là:

s = n2 / n1 = (n1 – n) / n1 = (Ω1 – Ω) / Ω1 (7.9)

trong kia Ω1 = 2 πn1 cùng Ω = 2 πn là vận tốc góc của sóng ngắn quay và của rô to.

Khi roto đứng yên, vận tốc n = 0, thông số trượt s = 1; lúc rô to quay định nút s = 0,02 ~ 0,06. Vận tốc động cơ là:

hotlive |

Hi88