Thiết kế máy điều chỉnh cảm ứng ba pha Roto dây quấn

Lêi nãi ®Çu Trªn thùc tÕ s¶n xuÊt (trong c«ng nghiÖp còng nh­ trong n«ng nghiÖp) c¸c nhµ m¸y ®iÖn xoay chiÒu, ®Æc biÖt lµ c¸c nhµ m¸y ®iÖn xoay chiÒu ba pha, ®­îc sö dông. §èi víi lo¹i m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã qu¸ tr×h chÕ t¹o s¶n xuÊt ®¬n gi¶n, tÝnh n¨ng lµm viÖc rÊt hiÖu qu¶ vµ chÝnh x¸c l¹i thªm gi¸ thµnh h¹ khiÕn lo¹i m¸y nµy lu«n lµ ®Ò tµi nghiªn cøu ®Ó ph¸t huy. M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng ba pha lµ mét øng dông phæ biÕn cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. Víi ®iÖn ¸p ®­a vµo lµ mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh th× ë ®Çu ra cho ®iÖn ¸p cã thÓ thay ®æi ®­îc trong mét kho¶ng t­¬ng ®èi réng tõ 0(V) ¸gi¸ trÞ nµo ®ã theo thÕt kÕ. TÊt nhiªn cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p lµm thay ®æi ®iÖn ¸p nh­ ph­¬ng ph¸p dïng Tiristor, dïng biÕn ¸p tù ngÉu nh­ng nh÷ng ph­¬ng ph¸p ®ã kh«ng cho phÐp ®iÒu chØnh ngay trong khi m¸y mang t¶i, kh«ng ®­a ra ®iÖn ¸p h×nh sin(dïng Tiristor) hay ph­¬ng ph¸p sinh ra nhiÖt vµ tia löa ®iÖn (m¸y biÕn ¸p tù ngÉu dïng chæi than). Trong kho¸ luËn thiÕt kÕ m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng ba pha nµy, ch¾c r»ng cã c¸c sè liÖu tÝnh to¸n vµ c¸c ph­¬ng ph¸p chän kh«ng thÓ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt, v× ®©y lµ lÇn ®Çu tiªn em ®­îc tiÕp xóc víi mét ®Ò tµi khoa häc tuy nhá nh­ng còng ®ßi hái ph¶i cã sù tæng kÕt vÒ kiÕn thøc. Do vËy em kÝnh mong c¸c thÇy c« hÕt lßng chØ dÉn ®Ó bµi kho¸ luËn cña em mang tÝnh chÝnh x¸c, x¸c thùc cao phï hîp víi tiªu chuÈn ®· ®Æt ra. Bµi kho¸ luËn ®­îc hoµn thµnh mµ kh«ng thÓ thiÕu sù h­íng dÉn hÕt lßng cña thÇy gi¸o Vò Gia Hanh – Ng­êi thÇy ­u tó cña nhiÒu thÕ hÖ vµ c¸c thÇy c« trong khoa TB§ - §T nh÷ng ng­êi ®· truyÒn cho em nh÷ng kiÕn thøc quý b¸u trong suèt h¬n ba n¨m qua. A/- Giíi thiÖu vÒ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé roto d©y quÊn I/- M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng : M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng lµ mét m¸y biÕn ¸p cã hai d©y quÊn ®­îc ®Æt trªn hai phÇn riªng biÖt cña lâi thÐp, hai phÇn nµy cã thÓ quay hoÆc dÞch chuyÓn vÞ trÝ t­¬ng ®èi víi nhau. M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng th­êng ®­îc cÊu t¹o nh­ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé mét d©y quÊn ®­îc ®Æt ë phÇn Stato, phÇn Roto ®­îc ®Æt d©y quÊn thø hai, chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi cña R«to vµ Stato thùc hiÖn qua bé truyÒn trôc vÝt. M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng ba pha cã d©y quÊn ba pha t­¬ng tù nh­ d©y quÊn Stato vµ d©y quÊn Roto cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha Roto d©y quÊn. D©y quÊn nµy còng t¹o nªn tõ tr­êng quay, søc ®iÖn ®éng c¶m øng tõ ë Roto kh«ng thay ®æi øng víi mäi vÞ trÝ cña Roto. Søc ®iÖn ®éng s¬ cÊp vµ thø cÊp lÖch pha nhau nh­ m« t¶ ë h×nh (22-19) ( S¸ch thiÕt kÕ MBA ). V× ®iÖn ¸p thø cÊp lµ tæng ®iÖn ¸p Stato U1 vµ ®iÖn ¸p Roto U2 , nã sÏ biÕn ®æi tõ trÞ sè cùc ®¹i U1 + U2 ®Õn gi¸ trÞ cùc tiÓu U1 - U2 ; ®ång thêi còng biÕn ®æi gãc pha. §Ó ®iÖn ¸p kh«ng thay ®æi pha, ng­êi ta ghÐp hai m¸y ®iÒu chØnh pha ng­îc nhau ë h×nh (22-20) ( S¸ch thiÕt kÕ MBA), ë hai m¸y cã tõ tr­êng quay ng­îc chiÒu nhau ( Mét v­ît pha, mét chËm pha ), v× vËy ®iÖn ¸p thø cÊp chØ thay ®æi trÞ sè mµ kh«ng thay ®æi vÒ pha. H22-20 : ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp §iÒu chØnh c¶m øng kÐp cã h×nh d¸ng nh­ h×nh (22-22) ( S¸ch thiÕt kÕ MBA). C¸c vËt liÖu kÕt cÊu ®Òu ®óc b»ng gang hoÆc gia c«ng b»ng c¸ch hµn c¸c tÊm gang, cÊu t¹o theo kiÓu trôc ®øng. PhÝa Stato cã 36 r·nh mçi r·nh cã 4 thanh dÉn. D©y quÊn cã d¹ng thanh vµ ghÐp thµnh hai nh¸nh nèi song song. Roto cã 48 r·nh ®Æt thanh dÉn cã kÝch th­íc 3´10 mm (Trong khi thanh dÉn Stato cã kÝch th­íc 2.6´8 mm ). Mçi phÇn ®Òu cã ®Çu nèi cña Stato vµ Roto, phÇn d©y quÊn Stato nèi ra ngoµi ë ®Çu cuèi phÇn nèi ra ngoµi cña d©y quÊn Roto ®­îc nèi b»ng c¸p mÒm vµ nèi qua c¸c thanh dÉn P, gi÷a c¸c thanh dÉn cã t­êng c¸ch ®iÖn M. Trôc quay Roto cã hai æ theo h­íng kÝnh vµ mét æ bi h­íng trôc. PhÝa trªn cã g¾n b¸nh vÝt, trôc vÝt víi æ tr­ît b»ng ®ång. Trôc vÝt quay b»ng tay hoÆc nhê mét ®éng c¬ phô trî, cã qu¹t hót giã ®Ó th«ng giã. B×nh th­êng khi lµm viÖc, d©y quÊn Roto cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ®­îc nèi ng¾n m¹ch vµ m¸y quay víi mét tèc ®é nµo ®ã ( n ¹ 0 ). Nh­ng cã mét sè quan hÖ mµ khi Roto ®øng yªn ( n = 0 ) vÉn tån t¹i vµ qua tr¹ng th¸i ®ã cã thÓ hiÓu mét c¸ch dÔ dµng h¬n nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. V× thÕ tr­íc hÕt ta sÏ nghiªn cøu tr­êng hîp Roto ®øng yªn. Thùc ra cã thÓ coi ®éng c¬ ®iÖn lóc më m¸y n»m trong tr­êng hîp nµy. §Æt mét ®iÖn ¸p U1 cã tÇn sè f1 vµo d©y quÊn Stato, trong d©y quÊn Stato sÏ cã dßng ®iÖn I1, tÇn sè f1; trong d©y quÊn Roto cã dßng ®iÖn I2, tÇn sè còng lµ f1. I1 vµ I2 sinh ra s.t.®. quay F1 vµ F2 cã trÞ sè (nh­ ®· biÕt trong phÇn thø nhÊt, Ch­¬ng 3, s¸ch M¸y §iÖn I ) : F1 = I1 F2 = I2 Trong ®ã : m1, m2 - Sè pha cña d©y quÊn Stato vµ Roto; p - Sè ®«i cùc; w2, w1, kdq1, kdq2 - Sè vßng d©y nèi tiÕp trªn mét pha vµ hÖ sè d©y quÊn Stato, Roto. Hai s.t.®. nµy còng quay víi tèc ®é ®ång bé n1 = 60 f1/p vµ t¸c dông víi nhau ®Ó sinh ra s.t.®. tæng trong khe hë F0. V× vËy ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.t.®. cã thÓ viÕt : hay ) Gièng nh­ c¸ch ph©n tÝch MBA, ë ®©y cã thÓ coi nh­ dßng ®iÖn Stato I1 gåm hai thµnh phÇn : Mét thµnh phÇn lµ Io t¹o nªn s.t.®. = Vµ Mét thµnh phÇn lµ (- ) t¹o nªn s.t.® ( -) = - Bï l¹i s.t.®. F2 cña dßng ®iÖn thø cÊp . Nh­ vËy ta cã : = + (-) hay += So s¸nh s.t.®. F2 do dßng ®iÖn I2 cña Roto vµ thµnh phÇn I2¢ cña dßng ®iÖn Stato sinh ra, ta cã : = Tõ ®ã t×m ra ®­îc tû sè biÕn ®æi dßng ®iÖn : ki = = Dßng ®iÖn quy ®æi cña Roto sang Stato b»ng : = Tõ th«ng chÝnh f do s.t.®. Fo sinh ra trong khe hë quÐt qua hai d©y quÊn Stato vµ Roto vµ c¶m øng ë ®ã nh÷ng s.®.®. mµ trÞ sè b»ng : E1 = 4.44´f1´w1´kdq1f E1 = 4.44´f2´w1´kdq2f Khi Roto ®øng yªn, f1 = f2 nªn tû sè biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé b»ng : Ke = = Quy ®æi E2 sang bªn s¬ cÊp ta ®­îc: E¢2 = E1 = ke ´ E2 Do tõ th«ng t¶n cña Stato fs1 nªn trong d©y quÊn Stato sÏ c¶m øng nªn s.®.®. t¶n Es1 = - j´I1´x1, trong ®ã x1 lµ ®iÖn kh¸ng t¶n cña d©y quÊn Stato. NÕu xÐt c¶ ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trë r1 cña d©y quÊn Stato I1r1 th× ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trong m¹ch ®iÖn Stato b»ng : = -( ) + = -+ ( r1 + j x1) = - Trong ®ã z1 = r1 + j x1 lµ tæng trë cña d©y quÊn Stato. Trªn d©y quÊn Roto còng vËy. Do d©y quÊn Roto ng¾n m¹ch nªn ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.®.®. trong m¹ch ®iÖn Roto nh­ sau : 0 = - + ( r2 + j x2 ) = - + ´z2¢ Trong ®ã : r2 = - §iÖn trë Roto bao gåm c¶ ®iÖn trë phô m¾c vµo nÕu cã; x2 = - §iÖn kh¸ng t¶n trªn d©y quÊn Roto; z2 = r2 + j´x2 – Tæng trë cña d©y quÊn Roto. Còng gièng nh­ ë m.b.a. ta cã thÓ viÕt : = ´ (rm + j xm) Trong ®ã : Io - Dßng ®iÖn tõ ho¸ sinh ra søc tõ ®éng Fo; rm - §iÖn trë tõ ho¸ ®Æc tr­ng cho tæn hao s¾t; xm - §iÖn kh¸ng tõ ho¸ biÓu thÞ sù hç c¶m gi÷a Stato vµ Roto. Muèn quy ®æi ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng Roto sang bªn Stato ph¶i ¸p dông nguyªn t¾c tæn hao kh«ng ®æi vµ gãc pha gi÷a Eq vµ I2 kh«ng ®æi. Khi quy ®æi r2 ta cã : mu´I22´r2 = m1´I2¢2´r2 Tõ ®ã ta ®­îc : r¢2 = ´ ()2´r2 = ´ ( )2 ´ r2 r¢2 = ke ´ ki ´ r2 = k ´ r2 Trong ®ã k = ke ´ ki lµ hÖ sè quy ®æi cña tæng trë. Khi quy ®æi x2 ta cã : tgj2 = = vµ ®­îc x2¢ = ´ x2 = k ´ x2 Khi viÕt ph­¬ng tr×nh trªn ta coi nh­ trôc d©y quÊn Stato vµ Roto cïng pha trïng nhau ( h×nh 16-1a ). Trong tr­êng hîp chung, gi¶ sö d©y quÊn Roto lÖch víi d©y quÊn Stato mét gãc kh«ng gian b theo chiÒu cña tõ tr­êng quay (h×nh 16-1b), th× khi tõ tr­êng quay quÐt qua c¸c d©y quÊn ta cã : = ´ ´ e-jb e-jb h16-1 : s¬ ®å m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã trôc d©y quÊn stato vµ roto Ta thÊy khi d©y quÊn Roto dÞch phÝa tr­íc d©y quÊn Stato mét gãc kh«ng gian b th× s.®.®. vµ dßng ®iÖn cña nã chËm sau mét gãc pha b vÒ thêi gian so ví khi hai d©y quÊn cïng pha cã trôc trïng nhau. Trong tr­êng hîp ®ã, biªn ®é cña s.t.®. quay F2 do dßng ®iÖn cña Roto (thÝ dô pha a) chËm mét kho¶ng thêi gian øng víi thêi gian cÇn thiÕt ®Ó F2 quay ®i mét gãc b. V× ë ®©y(h×nh 16-1b) trôc pha a cña Roto ®· cã vÞ trÝ v­ît tr­íc trôc pha A cña Stato mét gãc b nªn s.t.® F2 cã vÞ trÝ t­¬ng ®èi so víi s.t.® F1 hoµn toµn nh­ khi trôc hai d©y quÊn Stato vµ Roto trïng nhau nh­ ®· xÐt ë tr­êng hîp cña h×nh 16-1a. KÕt qu¶ lµ s.t.®. tæng F0 vµ tõ th«ng tæng t­¬ng øng sÏ kh«ng ®æi, do ®ã trÞ sè cña s.®.®. ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn ®Òu kh«ng thay ®æi. Tõ ph©n tÝch trªn ta rót ra kÕt luËn lµ ë mét thêi ®iÓm nhÊt ®Þnh, trôc s.t.®. cña Roto so víi vÞ trÝ cña d©y quÊn Stato vÉn kh«ng v× vÞ trÝ d©y quÊn cña Roto mµ thay ®æi. Do ®ã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng vÒ s.t.®. vÉn ®óng. Khi trôc d©y quÊn Roto lÖch víi trôc d©y quÊn Sato cïng pha th× chØ cã s.®.®. vµ dßng ®iÖn lÖch ®i mét gãc pha th«i. Nh­ng v× chóng ta chØ cÇn d¶i ra dßng ®iÖn vµ s.®.®. cña Stato cßn Roto chØ t¸c dông lªn Stato th«ng qua s.t.®. cña nã, cho nªn khi b = 0 hay b ¹ 0 ta coi nh­ ë bªn Stato kh«ng cã g× thay ®æi, v× vËy lµ dïng tr­êng hîp b = 0 ®Ó lËp quan hÖ gi÷a Stato vµ Roto. Nh­ vËy cã thÓ tr¸nh sù phøc t¹p khi xÐt thªm gãc b. Tãm l¹i c¸c ph­¬ng tr×nh c¬ b¶n ®Æc tr­ng cho t×nh tr¹ng lµm viÖc ng¾n m¹ch cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi quy ®æi sang Stato bao gåm : = - 0 = - (A) - Khi Roto ®øng yªn mµ d©y quÊn Roto ng¾n m¹ch, nÕu muèn giíi h¹n c¸c dßng ®iÖn I1 vµ I2 trong d©y quÊn Stato vµ Roto ®Õn c¸c trÞ sè ®Þnh møc cña chóng th× còng nh­ ë m¸y biÕn ¸p lóc ng¾n m¹ch cÇn ph¶i gi¶m thÊp ®iÖn ¸p ®Æt vµo. §iÖn ¸p Êy (gäi lµ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch) vµo kho¶ng 15 ¸ 25% U®m. Còng do ®ã mµ s.®.®. E1 trong m¸y nhá ®i rÊt nhiÒu vµ tõ c«ng thøc : E1 = 4.44 ´ f1 ´ w1 ´ kdq1 ´ f E2 = 4.44 ´ f2 ´ w2 ´ kdq2 ´ f Ta thÊy tõ th«ng chÝnh trong m¸y rÊt Ýt, nghÜa lµ s.t.® tõ ho¸ Fo rÊt nhá so víi F1 vµ F2 do ®ã trong ph­¬ng tr×nh : hay Cã thÓ bá qua Fo. Lóc ®ã ta cã : 0 hay 0 Thay ph­¬ng tr×nh nµy vµo ph­¬ng tr×nh thø t­ cña (A) ta cã thÓ tÝnh ®­îc dßng ®iÖn Stato I1 : = Trong ®ã : zn = z1 + z2¢ = ( r1 + r2¢) + j´( x1+x2¢) zn = rn + j xn - lµ tæng trë ng¾n m¹ch cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé. Khi U1 = U®m th× I1 ®ã chÝnh lµ dßng ®iÖn më m¸y. §å thÞ vÐct¬ vµ m¹ch ®iÖn thay thÕ nh­ h×nh 16-2 vµ 16-3 : h16-2 : ®å thÞ vÐc t¬ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi roto ®øng yªn h16-3 : m¹ch ®iÖn thay thÕ cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé khi ng¾n m¹ch II/-C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha: Cã nhiÒu ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha nh­ ph­¬ng ph¸p dïng Tiristor, dïng biÕn ¸p tù ngÉu hay lµ b»ng m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng. 1/- Bé ®iÒu chØnh xoay chiÒu ba pha b»ng Tiristor. Ph­¬ng ph¸p nµy sö dông c¸c Tiristor m¾c song song ng­îc ®Ó ®iÒu chØnh ®­îc ®iÖn ¸p, (hoÆc dïng Triac). V× An«t cña Tiristor nµy nèi víi Cat«t cña Tiristor kia vµ ng­îc l¹i. Nªn trong m¹ch ®iÒu khiÓn cho cÆp Tiristor nhÊt thiÕt ph¶i dïng mét biÕn ¸p xung cã hai cuén d©y thø cÊp c¸ch ly víi nhau. C¸c §ièt ®­îc dïng ®Ó kho¸ chÆn c¸c xung ©m. Nãi tãm l¹i, ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh dßng ba pha b»ng Tiristor cho thiÕt bÞ nhá gän, viÖc thay ®æi gãc më a cã thÓ ®­îc ®iÒu khiÓn tù ®éng mét c¸ch chÝnh x¸c. Víi lo¹i t¶i nhá ph­¬ng ph¸p nµy cã thÓ ®¹t ®­îc hiÖu suÊt cao. Nh­îc ®iÓm lµ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ra kh«ng liªn tôc, kh«ng h×nh sin. §iÒu nµy kh«ng cã lîi cho m¸y ®iÖn quay víi yªu cÇu tõ tr­êng trong m¸y ®iÖn quay ph¶i lµ h×nh sin. H¬n n÷a ®iÖn ¸p ra lu«n lu«n nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo. Cã nghÜa lµ kh«ng chÕ t¹o bé t¨ng ¸p ®­îc. 2/- §iÒu chØnh dßng xoay chiÒu ba pha dïng biÕn ¸p tù ngÉu : Trong tr­êng hîp ®iÖn ¸p cña c¸c l­íi ®iÖn s¬ vµ thø cÊp kh¸c nhau kh«ng nhiÒu nghÜa lµ tû sè biÕn ®æi ®iÖn ¸p nhá, ®Ó ®­îc kinh tÕ h¬n vÒ chÕ t¹o vµ vËn hµnh ng­êi ta dïng m¸y biÕn ¸p tù ngÉu. M¸y biÕn ¸p tù ngÉu vµ m¸y biÕn ¸p hai d©y quÊn ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c c¶m øng ®iÖn tõ. §Æt ®iÖn ¸p U1 vµo cuén W1 phÝa s¬ cÊp xuÊt hiÖn dßng I1 ch¹y qua. Dßng ®iÖn nµy t¹o nªn tõ th«ng ®i trong m¸y. tõ th«ng biÕn thiªn theo ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ. ë c¸c cuén d©y W1 vµ W2 xuÊt hiÖn c¸c s.®.® c¶m øng e1 vµ e2. Víi lo¹i m¸y biÕn ¸p nµy cho ®iÖn ¸p ra cã tÝnh chÊt gièng nh­ ®iÖn ¸p vµo. Tuy nhiªn lo¹i m¸y nµy cã dung l­îng kh«ng lín vµ hÖ sè biÕn ¸p nhá nªn chØ ®­îc dïng trong phßng thÝ nghiÖm, ch¼ng h¹n nh­ kiÓm tra kh«ng t¶i vµ ng¾n m¹ch cña m¸y ®iÖn. 3/- Mét vµi c¸ch ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha kh¸c : Ng­êi ta cã thÓ ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p (®iÒu thÕ) phÝa d©y quÊn cao ¸p hoÆc h¹ ¸p, ®iÒu chØnh cã thÓ nh¶y cÊp hay liªn tôc, cã thÓ ®iÒu thÕ d­íi t¶i (dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p) hoÆc ®iÒu thÕ kh«ng ®iÖn, tr­êng hîp nµy ®iÒu chØnh lóc ng¾t ®iÖn c¶ phÝa s¬ cÊp vµ phÝa thø cÊp. §iÒu chØnh nh¶y cÊp b»ng c¸ch thay ®æi sè vßng d©y, møc ®iÖn ¸p ®iÒu chØnh nhá nhÊt lµ ®iÖn ¸p trªn mét vßng d©y. Th­êng ®iÒu chØnh sè vßng d©y, gi÷ tõ th«ng trong lâi thÐp kh«ng ®æi. Ng­êi ta còng ®iÒu chØnh b»ng c¸ch gi÷ vßng d©y kh«ng ®æi vµ thay ®æi tõ th«ng trong lâi thÐp. Trong thùc tÕ, viÖc thay ®æi vßng d©y bao giê còng kÌm theo thay ®æi tõ th«ng. §iÒu chØnh liªn tôc b»ng c¸ch thay ®æi tõ th«ng mãc vßng gi÷a d©y quÊn s¬ cÊp vµ d©y quÊn thø cÊp, liªn quan ®Õn m¸y biÕn ¸p cã phÇn tÞnh tiÕn hoÆc chuyÓn ®éng quay. Tr­êng hîp riªng, nèi tiÕp cuén kh¸ng b·o hoµ phÝa ®Çu ra cña m¸y biÕn ¸p. Thay ®æi ®iÖn ¸p b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn kh¸ng b·o hoµ (thay ®æi k×ch tõ). §iÒu chØnh ®iÖn ¸p nh¶y cÊp kh«ng ®iÖn ®ßi hái m¸y biÕn ¸p ng¾t ®iÖn c¶ hai phÝa cao ¸p vµ h¹ ¸p. M¸y biÕn ¸p ba pha cßn ph¶i lu«n gi÷ sè vßng d©y ë c¸c pha b»ng nhau. ChuyÓn m¹ch ph¶i ch¾c ch¾n ®Ó dßng ®iÖn kh«ng ph¸ háng mÆt tiÕp xóc. CÊu t¹o phÇn d©y quÊn ®iÒu chØnh sao cho ë mäi vÞ trÝ cña ®Çu ph©n ¸p hai d©y quÊn ®èi xøng nhau, ®Ó kh«ng cã tõ tr­êng t¶n kh«ng ®èi xøng, nguyªn nh©n sinh ra lùc ®iÖn ®éng lín ë d©y quÊn. §iÒu chØnh liªn tôc: §iÒu chØnh ®iÖn ¸p liªn tôc cã thÓ dïng ®iÒu chØnh c¶m øng (h×nh 17-10 – S¸ch thiÕt kÕ MBA). B¶n chÊt m¸y ®iÒu chØnh lµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé Roto d©y quÊn, Roto kh«ng quay mµ ®­îc chØnh quay tíi vÞ trÝ lÖch ®i gãc a. D©y quÊn Roto nèi b»ng d©y c¸p ngoµi. Nh­îc ®iÓm lµ lµm lÖch gãc pha víi l­íi. §Ó kh¾c phôc ng­êi ta cã thÓ dïng hai m¸y c¶m øng, mçi m¸y c¶m øng sÏ chÞu ®iÖn ¸p b»ng mét nöa (h×nh 17-11- S¸ch thiÕt kÕ MBA), tiÖn lîi lµ M«men quay cña hai phÇn c©n b»ng vµ lùc ng¾n m¹ch kh«ng cã t¸c dông lµm quay Roto v× còng bÞ triÖt tiªu. M¸y ®­îc chÕ t¹o hai trôc. h17-10 : nguyªn lý ®iÒu chØnh liªn tôc nhê m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng h17-11 : ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh kÐp B/- thiÕt kÕ m¸y ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha 1/- C¸c sè liÖu ban ®Çu : S®m = 30 (KVA) U1 = 380 (V) U2 = 0 ¸ 500 (V) Cho tr­íc lâi thÐp Stato vµ Roto cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha Roto d©y quÊn ®­îc c¶i t¹o. KiÓu b¶o vÖ, c¸ch ®iÖn cÊp E, lµm viÖc liªn tôc. 2/- Néi dung phÇn thuyÕt minh vµ tÝnh to¸n. C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha. TÝnh ®iÖn tõ : D©y quÊn Stato, Roto, m¹ch tõ tham sè DU vµ h. TÝnh nhiÖt ? 3/- C¸c b¶n vÏ vµ ®å thÞ : 3 b¶n Ao §èi víi Stato ®· cho theo sè liÖu ®éng c¬ kh«ng ®ång bé Roto d©y quÊn : Dn = 368 (mm) D = 230 (mm). Z1 = 36 (r·nh). Z2 = 48 (r·nh). ChiÒu dµi lâi thÐp Stato = 135 ¸ 140 (mm). ChiÒu cao t©m trôc = 22.5 (cm). Ta cã dßng ®iÖn pha ®Þnh møc : I1 = = = 45.63 (A). I/- D©y quÊn, r·nh Stato vµ khe hë kh«ng khÝ : 1/- Sè r·nh Stato : lÊy q1 = 3 Z1 = m ´ 2p ´ q1 = 3 ´ 4´ 3 = 36 (r·nh). 2/- B­íc r·nh Stato : t1 = = = 2.006 (cm). 3/- Sè thanh dÉn t¸c dông trong mét r·nh : Chän sè m¹ch nh¸nh // a1 = 3. Ur1 = = = 67 (vßng). LÊy Ur1 = 68 (vßng). Chän theo b¶ng 10.3 ( S¸ch ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn ), ta cã : A = 510 ( A/cm) , Bd = 0.84 (T). 4/- Sè vßng d©y nèi tiÕp mét pha : W1 = = = 136 (vßng). 5/- KiÓu d©y quÊn : Chän d©y hai líp b­íc ng¾n : y = 5. b = = = 0.42 6/- HÖ sè d©y quÊn ®­îc chän theo sè r·nh cña mét pha d­íi mét cùc : k®q1 = 0.934 k®q2 = 0.945 7/- Tõ th«ng khe hë kh«ng khÝ : f = = = 0.012967 (Wb). 8/- MËt ®é tõ th«ng trong khe hë kh«ng khÝ : Bd = = = 0.8 (T) 9/- ChiÒu réng r¨ng n¬i nhá nhÊt : bZ1 min = = = 0.938 (cm) Trong ®ã theo b¶ng 10.5c ( S¸ch ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn ) lÊy BZ1 max = 1.8 (T). Chän t«n Silic 2312, hÖ sè Ðp chÆt kc = 0.95. 10/- ChiÒu réng r·nh h×nh ch÷ nhËt : (S¬ bé) br1 = t1 – bZ1 min = 2.006 – 0.938 = 1.068 (cm). 11/- TiÕt diÖn d©y (S¬ bé) : Theo h×nh 10.4d (S¸ch thiÕt kÕ m¸y ®iÖn) ta cã : AJ = 280 A2/ mm2. TÝnh ra : J1 = = = 5.49 (A/ mm2) Chän hai sîi ghÐp song song n= 2. TiÕt diÖn mçi sîi d©y. S¢1 = = = 1.385 (mm2) Tra phô lôc IV – S¸ch thiÕt kÕ m¸y ®iÖn ta chän S1 = 1.32 (mm2) d/dc® = 1.3/ 1.41 (mm) 12/- KÝch th­íc r·nh Stato vµ sù ®iÒn ®Çy r·nh : R·nh stato 13/- Tæng chiÒu dµy c¸ch c¸ch ®iÖn r·nh : C = 0.2 + 0.2 = 0.4 (mm) H×nh 11 14/- DiÖn tÝch thùc cña r·nh trõ nªm : S2¢ = 35.2 - 3.3´8.5 = 271.15 (mm2) 15/- DiÖn tÝch líp c¸ch ®iÖn : Sc® = 8.5 ´ 0.5 + 2[( 35.2 - 3.3) + 8.5] = 80.05 (mm2) 16/- DiÖn tÝch cã Ých cña r·nh : S2 = S2¢ - Sc® = 271.15 - 80.05 =191.11 (mm2) 17/- HÖ sè lÊp ®Çy r·nh : k® = = 1 18/- MËt ®é dßng ®iÖn d©y quÊn Stato : J1 = = = 5.5´106 (A/mm2) 19/- khe hë kh«ng khÝ : d = ( 1 + ) = ( 1 + ) = 0.479 (cm) LÊy d = 0.5 (cm). 20/- §­êng kÝnh ngoµi Roto : D¢ = D - 2d = 230 – 2 ´ 0.5 = 229 (cm). 21/- ChiÒu dµi lâi s¾t Roto : l2 = l1 + 0.5 = 14 + 0.5 = 14.5 (cm) 22/- Sè r·nh Roto b»ng 48 r·nh : Z2 = 2p ´ m2 ´ q2 = 4´3´4 = 48 (r·nh). LÊy q2 = 4. 23/- B­íc r¨ng Roto : t2 = = 1.5 (cm) 24/- §iÖn ¸p E2 : Theo yªu cÇu cña ®å ¸n thiÕt kÕ ®iÖn ¸p ra U20 = 0 øng víi gãc a = 0 ®é. ChiÕu theo ®å thÞ vÐct¬ ta cã: = 0 Do cïng ph­¬ng trong ®ã q b»ng nhau do ®ã ta cã thÓ viÕt : Þ 220 = 2 Þ = 110 (V) Ta cã sè vßng d©y nèi tiÕp mét pha dùa vµo sù quan hÖ biÕn ¸p E2 = Þ W2 = = = 69.51 (vßng) LÊy W2 = 70 (vßng). 25/- Sè thanh dÉn t¸c dông cña mét r·nh : Ur2 = = 17.5 Do dïnh d©y quÊn hai líp nªn sè thanh dÉn t¸c dông trong mét r·nh ph¶i lµ sè ch½n nªn lÊy Ur2 = 18. 26/- Dßng ®iÖn Stato : I2 = K1 ´ I1 ´ V1 = 0.91 ´ 45.63 ´ 1.93 = 80.13 (A). Trong ®ã theo h×nh 10.5c ( S¸ch ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn ) ta cã : KI = 0.91. V1 = = = 1.93 Þ U2 = = = 338.37 (V) 27/- TiÕt diÖn thanh dÉn Roto : S2 = = = 1.75 (mm2) Theo phô lôc IV chän S2 = 1.22 Þ d/ dc® = 1.25/ 1.33 28/- KÝch th­íc r·nh Roto : S¬ bé lÊy chiÒu réng r·nh : Br2 = 0.4 ´ 15 = 6 (mm). Chän thanh dÉn a = 36 , b = 10 (mm). TiÕt diÖn d©y S¢2 = 23.45 (mm2). 29/- MËt ®é dßng ®iÖn Roto : J2 = = = 5.68 (A/ mm2) 30/- DiÖn tÝch cña r·nh trõ nªm : Sr¢ = ( hr - - hn ) + S¢r = = 199.5 (mm2) 31/- DiÖn tÝch c¸ch ®iÖn r·nh víi d©y quÊn hai líp : Sc® = C ´ (2h1 + pr1) + (2r1 + b1)C¢ Sc® = 0.54´ [2(26.7 - ) + 3.14] + (9.8 + 7.7) = 40.6 (mm2) 32/- DiÖn tÝch cã Ých cña r·nh : Sr = Sr¢ - Sc® = 199.5 - 40.6 = 158.9 (mm2) 33/- HÖ sè lÊp ®Çy r·nh: k® = = = 0.6 Theo ®å ¸n thiÕt kÕ ph¶i tËn dông lâi thÐp Roto vµ Stato cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Roto d©y quÊn, do ®ã khi thø cÊp. 34/- §­êng kÝnh trong Roto : D2 = 0.3 D = 0.3 ´ 23 = 6.9 (cm). LÊy D2 = 7 (cm). ( Trong g«ng Roto cã mét d·y lç th«ng giã däc trôc cã ®­êng kÝnh lç dg2 = 15 (mm)). II/-TÝnh to¸n m¹ch tõ 35/- MËt ®é tõ th«ng trªn r¨ng Stato : BZ1 max = = = 1.8 (T) Trong ®ã : bZ1 min = t1 – br1 = 2.006 – 1.068 = 0.938 (cm). bZ1 max = t1 ´ ( 1 + ) - br1 bZ1 max = 2.006 ´ ( 1 + ) - 1.068 = 1.6 (cm) BZ1 min = = = 1.0 (T) BZ1 tb = = = 1.4 (T) 36/- MËt ®é tõ th«ng trªn r¨ng Roto : BZ2 max = = Trong ®ã : bZ2 min = - br2 bZ2 min = - 0.6 = 0.7 (cm) bZ2 max = - br2 = - 0.6 bZ2 max = 0.852 (cm) VËy : BZ2 max = = 1.74 (T) BZ2 min = = = 1.43 (T) BZ2tb = = = 1.58(T) 37/- MËt ®é tõ th«ng trªn g«ng Stato : Bg1 = = = 1.63 (T) Trong ®ã : h¢g1 = - hr1 - dg1 ´ mg1 h¢g1 = - 3.92 = 2.98 (cm) 38/- MËt ®é tõ th«ng g«ng Roto : Bg2 = = = 0.86 (T) Trong ®ã : h¢g2 = - hr2 + d2 = = 5.44 (cm) 39/- Søc tõ ®éng khe hë kh«ng khÝ : Fd = 1.6 Bd ´ Kd ´ d = 1.6 ´ 0.81 ´ 1.326 ´ 0.05 = 859 (A). Trong ®ã : Kd = Kd1 ´ Kd2 =1.02 ´ 1.3 = 1.326 Kd1 = = = 1.3 g1 = ()2 = = 9.52 Kd2 = = 1.038 g2 = = = 0.6 40/- Søc tõ ®éng trªn r¨ng Stato : FZ1 = 2hZ1 ´ HZ1 Trong ®ã : HZ1 = ( HZ1 max + HZ1 min + 4HZtb ) Víi BZ1 max = 1.8 (T), BZ1tb = 1.4 (T), BZ1 min = 1 (T) Theo phô lôc V.6 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) Ta cã : HZ1 max = 27 (A/cm) ; HZ1tb = 8.97(A/cm); HZ1 min = 4.03 (T) Þ HZ1 =  ( 27 + 4.03 + 4´8.97 ) = 11.15 (A/cm) Þ FZ1 = 2 ´ 3.92 ´ 11.15 = 87.4 (A) 41/- Søc tõ ®éng trªn r¨ng Roto : FZ2 = 2hZ2 ´ HZ2 Trong ®ã : HZ2 = ( HZ2 max + HZ2 min + 4HZ2tb ) Víi: BZ2 max = 1.74 (T); BZ2tb = 1.58 (T); BZ2 min = 1.43 (T) Theo phô lôc ta cã : HZ2 max = 21.4 (T); Hz2tb = 13.7 (T); HZ2 min = 9.55 (T) HZ2 = ( 21.4 + 9.55 + 4´13.7 ) = 14.29 (A/cm) FZ2 = 2 ´ 2.67 ´ 14.29 = 76.3 (A) 42/- HÖ sè b·o hoµ r¨ng : kZ = = = 1.2 43/- Søc tõ ®éng trªn g«ng Stato : Fg1 = Lg1 ´ Hg1 Trong ®ã : Lg1 = = = 8.46 (cm) Theo phô lôc V.9 ( S¸ch thiÕt kÕ m¸y ®iÖn ) Víi Bg1 = 1.63 (T) ta cã Hg1 = 15.9 (A/cm) Víi Bg2 = 0.86 (T) ta cã Hg2 = 2.16 (A/cm) Fg1 = 8.46 ´ 15.9 = 134.5 (A) 44/- Søc tõ ®éng g«ng Roto : Fg2 = Lg2 ´ Hg2 Trong ®ã : Lg2 = = = 9.76 (cm) Þ Fg2 = 9.76 ´ 5.44 = 21(A) 45/- Tæng søc tõ ®éng toµn m¹ch : F = Fd + FZ1 + FZ2 + Fg1 + Fg2 F = 859 + 87.4 +76.3 + 134.5 + 21 = 1178.2 (A) 46/- HÖ sè b·o hoµ toµn m¹ch : Km = = = 1.37 47/- Dßng ®iÖn tõ ho¸ : Im = = = 6.9 (A) I*m = = = 0.15 III/- TÝnh to¸n tham sè : 48/- ChiÒu dµi trung b×nh nöa vßng d©y quÊn Stato : ltb1 = l1 + l®1 Trong ®ã : l®1 = A + 1.57H + 2M + N A = = = 28.5 Theo 3.31 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) : ty = = ty = 26.8 Theo 3.31 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) : fC1 = BC + CC1 = BC + ( x1 + x2 ) Trong ®ã : x1 = 0; x2 = 0.3 (cm) fC1 = 0.734 + 0.3 = 1.034 (cm) Trong ®ã : a2 = a3 - 2h2 = 1.2 - (2´0.2) = 0.8 (cm) = 0.49 Theo b¶ng 3.7 vµ 3.8 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ): R = 1.2 (cm), H = 2.5 (cm), lÊy N = 6. Þ l®1 = 28.5 + ( 1.57 ´ 1.52 ) + (2 ´ 2.5) + 6 = 41.8 (cm) ltb1 = 14 + 41.88 = 55.8 (cm) 49/- ChiÒu dµi d©y quÊn mét pha cña Stato : L1 = 2ltb ´ w1 ´ 10-2 = 2 x 55.88 x 136 x 10-2 = 152 (m) 50/- ChiÒu dµi theo chiÒu trôc cña d©y quÊn Stato : f1 = 0.5 ´ A + M + N = 0.5 ´ 28.5 ´ 0.49 + 2.5 + 6 f1 = 15.48 (cm). 51/- §iÖn trë Stato : r1 = ´ = = 0.13 (W) r1* = r1´ = 0.13 ´ = 0.0156 52/- ChiÒu dµi trung b×nh nöa vßng d©y Roto: l2tb = l2 + l®2 = 14.5 + 38.39 = 52.89 (cm) Trong ®ã : l®2 = A + (10 ¸ 15) = 28.39 +10 = 38.39 (cm) A = = = 28.39 (cm) = = = 15.9 (cm) tC = = 11.9 (cm) = = 0.84 53/- §iÖn trë Roto : r2 = = = = 0.032 (W) Trong ®ã : L2 = 2 ´ l2tb ´ w2 ´ 10-2 = 2 x 52.89 ´ 40 ´10-2 = 42.31 (m) 54/- §iÖn trë Roto ®· quy ®æi : r2¢ = g ´ r2 = 17.76 ´ 0.032 = 0.56 (W) Trong ®ã hÖ sè quy ®æi : g = = = 17.76 r¢*2 = r2¢ x = 0.56 ´ = 0.67 55/- Tõ t¶n r·nh Stato : lr1 = ´kb + ()´k¢b + . Trong ®ã theo phô lôc VIII.5 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) vÒ c¸ch ®iÖn r·nh : h5 = 1 + = 1.4 (mm) h1 = 3 (mm) h2 = 0.5 + = 0.7 (mm) h1 = 35.2 - (2´0.4) = 33.8 (mm) h41 = 1 (m) b41 = 5 (mm) k¢b = = = 0.875 kb = ´(1 + 3k¢b ) = ´(1 + 3x0.875) kb = x ( 1 + 3k¢b ) = ( 1 + 3´0.875 ) = 0.906 Þ lr1 = lr1 = 1.6 56/- Tõ t¶n phÇn ®Çu nèi Stato : l®1 = 0.34 x x ( l® - 0.64´b´t ) l®1 = 0.34 ´ ´ ( 55.88 - 0.64´0.833´18.05 ) = 3.37 57/- Tõ t¶n tËp Stato : l®1 = st1 Trong ®ã : kt1 = 1 - 0.033´ = 1 - 0.033´ = 0.918 l®1 = = 1.12 58/- §iÖn kh¸ng Stato : x1 = 0.158 ´ ´ ()2 ´ ´ Sl1 x1 = 0.158 ´ ´ ()2 ´ ´ = 1.2 x¢*1 = x1 ´ = 1.2 ´ = 0.144 59/- Tõ t¶n r·nh Roto : lr2 = ´ kb ´ (++) ´ k¢b + . Trong ®ã : h5 = 0.5 + = 0.6 (mm) Theo c¸ch ®iÖn ë phô lôc VIII.10 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) h2 = 0.5 + + 0.15 = 1.2 (mm) h3 = 2.5 (mm) h1 = 37.9 - 2´ 1.2 = 35.5 (mm) h4 = 1 (mm) b4 = 1.5 (mm) br = 6 (mm) Þ lr2 = + + + lr2 = 1.88 + 0.2 + 0.83 + 0.67 = 3.58 60/- Tõ t¶n ®Çu nèi Roto : l®2 = 0.34 ´ ´ ( l® - 0.64´b´t ) l®2 = 0.34 ´ ´ ( 35.5 - 0.64´18.05 ) l®2 = 2.246 61/- Tõ t¶n t¹p Roto : lt2 = ´ s12 Trong ®ã : kt2 = 1 - 0.033´ = 1 - 0.033 ´ 1 lt2 = ´ 0.0076 = 2.02 62/- §iÖn kh¸ng t¶n Roto : x2 = 0.158 ´ ´ ()2 ´ ´ Sl2 x2 = 0.158 ´ ´ ()2 ´ ´ x2 = 0.17 (W) 63/- §iÖn kh¸ng t¶n Roto ®· thay ®æi : x¢2 = g ´ x2 = 8.24 ´ 0.179 = 1.47 x¢*2 = x¢2 ´ = 1.47 ´ = 0.176 64/- §iÖn kh¸ng tõ ho¸ : x12 = - x1 = - 2.07 44.27 x*12 = x12 ´ = 44.27 ´ = 5.3 65/- §iÖn trë tõ ho¸ : l12 = = = 1.67 (W) l*12 = l12 ´ = 1.67 ´ = 0.2 IV/-TÝnh to¸n tæn hao : 66/- Tæn hao s¾t chÝnh : PFe = P1/50 ´ ( )2 ´ ( kg´Bg12´Gg1 + kZ´BZ12´GZ1 ) ´ 10-3 Trong ®ã : P1/50 = 1.75 (w/kg), b = 1.4, kg = 1.6, kZ = 1.8. Gg1 = p ´ (Dn - hg1) ´ hg1´ l1´ kC´ gfe´ 10-3 Gg1 = p ´ (36.8 - 2.98) ´ 2.98 ´ 14 ´ 0.95 ´ 7.8 ´10-3 Gg1 = 32.83 GZ1 = hZ1 ´ bZ1tb ´ Z1 ´ l1 ´ kC ´ gFe ´ 10-3 Trong ®ã : BZ1tb = = = 1.003 (cm) GZ1 = 3.92 ´ 1.003 ´ 36 ´ 14 ´ 0.95 ´ 7.8 ´ 10-3 = 14.68 (kg) PFe = 1.75 ´ ()1.4 ´ (1.6 ´ 1.632 ´ 32.83 + 1.8 ´ 1.422 ´ 14.68)´ 10-3 PFe = 337.5 (W) 67/- Tæn hao phô : Pf = 0.5% ´ P1 = 0.5% ´ 27000 = 0.135 (kW) Trong ®ã P1 = s1cosj1 = 30000 ´ 0.9 = 27000 (kW). 68/- Tæn hao ®ång trong d©y quÊn s¬ cÊp : PCu1 = m1 ´ I12 ´ r1 ´10-3 = 3 ´ 45.632 ´ 0.13´10-3 = 0.812 (kW) 69/- Tæn hao ®ång trong d©y quÊn thø cÊp : PCu2 = m2 ´ I22 ´ r2´10-3 = 3 ´ 802 ´ 0.032 ´ 10-3 = 0.614 (kW) 70/- Tæn hao cña m¸y : SP = PFe + PCu1 + PCu2 + Pf = 0.337 + 0.812 + 0.614 +0.135 = 1.9 (kW) 71/- HiÖu suÊt cña m¸y : h = = 1 - = 1 - = 0.93 VI/-TÝnh to¸n tham sè DU: 1/-M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp: M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp lµ mét lo¹i m¸y biÕn ®iÖn ¸p dùa trªn nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha Roto d©y quÊn v¬i Roto ®øng yªn. KÕt cÊu cña m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng gièng nh­ m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé Roto, d©y quÊn chØ kh¸c lµ d©y quÊn Stato vµ Roto ngoµi sù liªn hÖ vÒ tõ cßn cã sù liªn hÖ vÒ ®iÖn trong biÕn ¸p tù ngÉu hai d©y quÊn. M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng cã hai lo¹i: Lo¹i ®¬n vµ lo¹i kÐp. ë ®©y ta xÐt vÒ m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp. S¬ ®å nguyªn lý vµ ®å thÞ vÐct¬ cña m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp (h×nh 20-6: S¸ch M¸y §iÖn I). M¸y nµy gåm hai m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng ®¬n 1 vµ 2 ghÐp l¹i vµ Roto cña hai m¸y ®­îc nèi chÆt víi nhau vÒ c¬ khÝ. Theo h×nh vÏ 20-6 (S¸ch M¸y §iÖn I ) ta thÊy ë m¸y 2 thø tù pha ng­îc víi m¸y 1 nªn gi÷a hai m¸y tõ tr­êng quay ng­îc chiÒu nhau. Do ®ã gãc pha gi÷a E2 vµ E1 trong hai m¸y bao giê còng ng­îc chiÒu nhau bÊt kÓ Roto quay theo chiÒu nµo. Theo ®å thÞ vÐct¬ h×nh (20-6b - S¸ch M¸y §iÖn I ): Ta cã ®iÖn ¸p ®Çu ra b»ng : = + + = ´ [1 - (ej a + e-j a)] Khi a = 0 ta cã : U2 min = U1 ´ (1 - ) = 380 ´ (1 - ) = 153.14 (V) Khi a = 180o ta cã : U2 max = U1 ´ ( 1 + ) = 380 ´ (1+) = 606 (V) C«ng suÊt chuyÓn ®æi trong m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng gièng nh­ ë biÕn ¸p tù ngÉu. M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kh«ng cã chæi than nªn c«ng suÊt m¸y cã thÓ lín, lµm viÖc ch¾c ch¾n, ®iÒu chØnh ®­îc ®iÖn ¸p b»ng ph¼ng vµ cã thÓ ®iÒu chØnh ®­îc lóc cã t¶i. Gãc pha U2 lu«n lu«n trïng víi U1, cßn M«men ®iÖn tõ sinh ra ë hai m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng ®¬n b»ng nhau vµ ng­îc chiÒu nhau nªn trªn trôc m¸y kh«ng chÞu M«men nµo c¶. h4-3 a . Quan hÖ DU = f(b) khi cosj2 = Cte b . Quan hÖ DU = f(cosj2) khi b = Cte 2/- TÝnh ®iÖn ¸p r¬i DU : 72/- Sù thay ®æi ®iÖn ¸p ra kh«ng t¶i U20 theo gãc quay a cña s¬ cÊp. . SE a U 20 . U 1 . E" 2 . E' 2 . Ph­¬ng tr×nh U20 theo s¬ ®å trªn : Gi¶ sö gãc quay a = 20o = 220Ð0o + 110Ð160o + 110Ð160o = 220 - 206.7 = 13.3Ð0o B»ng c¸ch tÝnh t­¬ng tù ta thiÕt lËp ®­îc b¶ng sau : a 0 20 40 60 80 100 120 U20f 0 13.3 51.5 110 181.8 258 330 B¶ng ®ã cho thÊy r»ng khi gãc quay lín lªn th× ®iÖn ¸p ®· t¨ng dÇn theo. 73/- Do d¶i ®iÖn ¸p réng nªn trong qu¸ tr×nh kh¶o s¸t sù thay ®æi DU ta chØ cÇn kh¶o s¸t t¹i mét vµi gi¸ trÞ ®iÖn ¸p hay sö dông tíi trong tr­êng hîp non t¶i vµ ®Þnh møc. * T¹i gi¸ trÞ : U20 = 380 (V), b = 1 (hÖ sè t¶i), tgj2 = 0.78 Theo ph­¬ng tr×nh : HoÆc cã thÓ viÕt ®¬n gi¶n : - U1 = 2E2cos(180o - a) 220 - 220 = 2´110 ´ cos(180o - a) Þ a = 90o U20f = = 220 (V) b = = 1 Þ I2 = I2®m = 23.1 (A) -2. I2x2 -2j.I2x2 U2 U1 j Theo ®å thÞ vÐct¬ trªn cã ph­¬ng tr×nh ®iÖn ¸p t¶i. = 220Ð0o + 110Ð90o + 110Ð- 90o + 2´23.1Ð- 36.8(0.12+j 0.14) = 211Ð- 0.5o DU = U20 - U2f = 220 - 211 = 9 (V) b»ng c¸ch tÝnh t­¬ng tù víi c¸c gi¸ trÞ b kh¸c nhau vµ gãc lÖch pha gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p t¶i thay ®æi ta cã b¶ng sau : b tgj2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 - 0.75 0.09 0.18 0.25 0.32 0.41 0 1.19 2.2 3.3 4.4 5.5 0.75 1.7 3.39 5 6.6 8.29 C¸ch tra b¶ng : Dãng b theo chiÒu däc, tgj2 theo chiÒu ngang gÆp t¹i « chøa gi¸ trÞ DU. Tõ b¶ng gi¸ trÞ DU ta vÏ ®­îc ®Æc tÝnh DU. * T¹i c¸c gi¸ trÞ : U20 = 500 (V) Þ U20f = 289 (V) XÐt ë tgj2 = 0.75 t¶i c¶m b =1 Tõ c«ng thøc : U20f - U1 = 2 Ecos(180o - a) 289 - 220 = 2´110cos (180o - a) -2. I2x2 -2j.I2x2 U2f U1 j a = 108.2o Theo s¬ ®å trªn ta cã thÓ suy ra ph­¬ng tr×nh ®iÖn ¸p t¶i. 220Ð0o + 110Ð71.7o + 110Ð-71.7o-2´23.1Ð-36.8(0.12+j 0.14) 284.5 - j 5.1 = 284Ð-1o DU = U20 - U2f = 289 - 284 = 5 (V) B»ng c¸ch tÝnh t­¬ng tù nh­ng víi b vµ tgj2 thay ®æi ta lËp ®­îc b¶ng tra DU. b tgj2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 - 0.75 0.16 0.22 0.28 0.36 0.42 0 1.0 2.1 3.2 4.3 5.4 0.75 2.4 4 5.6 7.2 8.8 Dùa vµo b¶ng ta vÏ c¸c ®­êng ®Æc tÝnh DU. DU (V) b §­êng ®Æc tÝnh trong tr­êng hîp U20 = 380V §­êng ®Æc tÝnh trong tr­êng hîp U20 = 500V VII/-TÝnh to¸n nhiÖt : §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé kiÓu b¶o vÖ IP23 ®­îc tÝnh to¸n nhiÖt theo s¬ ®å thay thÕ nhiÖt ë h×nh 86 ( S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ). M¸y cã giã thæi trùc tiÕp trªn bÒ mÆt lâi s¾t vµ phÇn ®Çu nèi cña d©y quÊn. h8-6 : s¬ ®å thay thÕ nhiÖt cña stato m¸y ®iÖn xoay chiÒu kiÓu b¶o vÖ ip23 M¸y cã hai nguån nhiÖt lµ tæn hao trong ®ång cña d©y quÊn vµ tæn hao s¾t cña lâi s¾t Stato : QCu = PCu QFe = PFe §Ó ®¬n gi¶n ho¸, coi d©y quÊn vµ lâi s¾t lµ nh÷ng khèi ®ång nhÊt th× dßng nhiÖt cña d©y quÊn ®i ra m«i tr­êng xung quanh theo hai ®­êng : - Qua c¸ch ®iÖn r·nh vµo lâi s¾t råi t¶n ra bÒ mÆt lâi s¾t RFe. - Tõ ®Çu nèi d©y quÊn víi nhiÖt trë bÒ m¾t phÇn ®Çu nèi RCu vµo m«i tr­êng. 74/- Tæn hao ®ång trªn Stato : QCu1 = PCu1 + 0.5 Pf = 0.812 + 0.5 ´ 0.135 =0.88 (kW) 75/- Tæn hao s¾t trªn Stato : QFe = PFe = 0.337 (kW) 76/- Tæn hao trªn Roto : QR = PCu2 + 0.5Pf = 0.614 + 0.5´0.135 = 0.681 (kW) 70/- NhiÖt trë trªn mÆt lâi s¾t Stato : RFe = RFeg + Rd = Trong ®ã: SDn = p ´ Dn ´ l = p ´ 36.8 ´ 14 = 1617.7 (cm2) ag = = = 0.1 (W/cm2. oc) adg = 0.09 (W/cm2. oc) RFe = ´ () = 2.93 ´10-5 (oC/W) 77/- NhiÖt trë phÇn ®Çu nèi d©y quÊn Stato : R® = + Trong ®ã : dC = 0.02 (cm) (C¸ch ®iÖn ®Çu nèi b»ng b¨ng v¶i) lC = 0.16 ´ 10-2 (W/ oC) ®èi víi c¸ch ®iÖn cÊp B, F ( Tra b¶ng 8.1- S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn ) l® = ( 1 = 0.54 VR2 ) ´ 10-3 = ( 1 + 0.54´18.0552 ) ´ 10-3 = 0.177 (W/cm2 oC) VR = = = 18.055 (m/s) S® = 2Z1´ Cb ´ I® = 2 ´ 36 ´ 5.4 ´ 41 = 15940.8 (cm2) ë ®©y chu vi bèi d©y Cb = 5.4 (cm), l® = 41 (cm). 78/- NhiÖt trë ®Æc tr­ng cho ®é chªnh lÖch gi÷a kh«ng khÝ nãng bªn trong m¸y vµ vá m¸y : Ra¢ = = = 0.0125 (oC/W) Trong ®ã : a = ao ´ ( 1 + Ko´VR2 ) ´ 10-3 = 1.42 ´ ( 1 + 0.06´18.0552 )´10-3 a = 0.02 (W/cm2.oC) Sa¢ = 4000 (cm2) x¸c ®Þnh theo kÕt cÊu m¸y. 79/- NhiÖt trë bÒ mÆt ngoµi vá m¸y : Ra = Trong ®ã : Kg = Kg = 1.72 Trong ®ã : aV¢ = 3.6´d-0.2 ´ V0.8 ´ 10-4 = 3.6 ´ 0.024-0.2 ´ 14.40.8 x 10-4 aV¢ = 6.38´10-3 (W/cm2.oC). Víi ®­êng kÝnh t­¬ng ®­¬ng d = 2.4 cm = 0.024 (m) VV – Tèc ®é giã thæi mÆt ngoµi vá m¸y ®· tÝnh ®Õn sù suy gi¶m 50% theo chiÒu dµi g©n t¶n nhiÖt. §­êng kÝnh ngoµi c¸nh qu¹t lÊy b»ng Dn. VV = 0.5 ´ = 0.5 ´ = 14.4 (m/s) ag = b ´ lth ´(b´h) = 1 ´ 4´10-2th (1´2.5) ag = 3.95´ 10-2 (W/cm2.oC) ë ®©y b = = = 1 aV = kg ´ a¢V = 1.72 ´ 6.38 ´ 10-3 = 10.97 ´ 10-3 ( W/cm2 oC) ë n¾p sau, tèc ®é giã cña c¸nh qu¹t kh«ng bÞ suy gi¶m nªn hÖ sè t¶n nhiÖt trªn n¾p cã giã thæi b»ng : a¢n = 3.6 ´ d-0.2 ´ v-0.8 ´ 10-4 = 3.6 ´ 0.024-02 ´ 2690.8 ´ 10-4 a¢n = 10.5 ´ 10-3 ( W/cm2 oC) HÖ sè t¶n nhiÖt trªn n¾p kh«ng cã giã thæi : a¢¢n = 1.42 ´ 10-3 ( W/cm2 oC) C¸c diÖn tÝch t¶n nhiÖt cña vá m¸y (kÓ c¶ g©n) SV = 6000 (cm2) cña n¾p Sn = S¢n = 1000 (cm2). ChiÒu cao c¸nh h = 2.5 (cm), kho¶ng c¸ch trung b×nh gi÷a c¸c g©n c = 1.5 (cm), chiÒu dµy g©n b = 0.3 (cm) ®­îc x¸c ®Þnh khi thiÕt kÕ kÕt cÊu m¸y. Ra = Ra = 0.01286 (oC/W) 80/- NhiÖt trë trªn líp c¸ch ®iÖn r·nh : RC = q = 5.17´10-3 (oC/W) Trong ®ã : SC = Z1 ´ cb ´ l1 = 36 ´ 5.4 ´ 14 = 3628.8 (cm2) 81/- §é chªnh lÖch cña vá m¸y víi m«i tr­êng : q0 = ( QCu1 + PFe + PR ) ´ Ra = ( 0.88 + 0.337 + 0.681 )´ 0.01286 q0 = 24.4 oC 82/- §é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn Stato : q1 = q1= + 24.4 oC = 3.23 + 24.44 = 27.67 oC VIII/- Träng l­îng vËt liÖu t¸c dông vµ chØ tiªu sö dông : 83/- Träng l­îng thÐp Silic cÇn chuÈn bÞ : GFe = ( Dn + D )2 ´ l1 ´ kC ´ gFe ´ 10-3 GFe = ( 36.8 + 0.7 )2 ´ 14 ´ 0.95 ´ 7.8 ´ 10-3 = 145.9 (kg) 84/- Trong l­îng ®ång cña d©y quÊn Stato : G¢Cu = Z1 ´ Ur1 ´ n ´ S1 ´ ltb ´ gCu ´ 10-5 G¢Cu = 36 ´ 68 ´ 2 ´ 1.385 ´ 55 ´ 8.9 ´ 10-5 = 33.19 (kg) 85/- ChØ tiªu kinh tÕ vÒ vËt liÖu t¸c dông : ThÐp kü thuËt ®iÖn : gFe = = 4.6 (kg/kW) §ång : gCu = = 1.106 (kg/kW) IX/- Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n nhiÖt ®¬n gi¶n : Nh­ ®· tÝnh to¸n ë trªn, tÝnh nhiÖt cã thÓ cho mét kÕt qu¶ kh¸ chªnh lÖch so víi thùc tÕ. §ã lµ v× nh÷ng sai kh¸c so víi thùc tÕ do qu¸ tr×nh c«ng nghÖ sù kh¸c nhau gi÷a tèc ®é giã thùc so víi tèc ®é giã thiÕt kÕ, do nh÷ng gi¶ thiÕt gÇn ®óng .v.v.. Nh­ng dï lµ gÇn ®óng th× chóng ta còng biÕt ®­îc sù ph©n bè nhiÖt ®é ë c¸c bé phËn riªng rÏ cña m¸y ®iÖn vµ c¸c sè liÖu Êy vÉn cã gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh ®èi víi viÖc tÝnh nhiÖt. V× vËy trong thùc tÕ vÉn lu«n lu«n ph¶i tÝnh nhiÖt nh­ng bao giê còng cã khuynh h­íng ®¬n gi¶n ho¸ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n trong chõng mùc cã thÓ. Sau ®©y lµ ph­¬ng ph¸p vµ nh÷ng c«ng thøc tÝnh to¸n nhiÖt ®· ®¬n gi¶n ho¸ dïng trong c¸c nhµ m¸y. C¸c c«ng thøc nµy ®­îc x©y dùng trªn gi¶ thuyÕt cho r»ng tÊt c¶ c¸c tæn hao sinh ra trong vïng giíi h¹n bëi chiÒu dµi t¸c dông cña lâi s¾t (Stato hay Roto) ®Òu t¶n ra trªn mÆt trô cña lâi s¾t, cßn tæn hao trªn phÇn ®Çu nèi d©y quÊn th× to¶ ra trªn bÒ mÆt t¶n nhiÖt cña phÇn ®Çu nèi. NÕu gäi q1 lµ ®é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn trong ph¹m vi chiÒu dµi t¸c dông l1 cña lâi s¾t vµ q® lµ ®é t¨ng nhiÖt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn trªn chiÒu dµi l® th× ®é t¨ng nhiÖt trung b×nh cña d©y quÊn (®èi víi kh«ng khÝ thæi trªn bÒ mÆt lâi s¾t vµ phÇn ®Çu nèi cña m¸y kiÓu b¶o vÖ IP23) ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : qCu = §é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn stato (tÝnh to¸n víi Roto t­¬ng tù) §é t¨ng nhiÖt theo chiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh : qC = = = 0.062 Trong ®ã : d - ChiÒu dµy líp c¸ch ®iÖn r·nh cña mét phÝa A - T¶i ®­êng (A/cm) J – MËt ®é dßng ®iÖn (A/mm2) t2 – B­íc r¨ng phÇn øng (cm) C2 – Chu vi r·nh phÇn øng (cm) rq - §iÖn trë suÊt cña d©y dÉn ë nhiÖt ®é cho phÐp (víi c¸ch ®iÖn cÊp B : rq = 1/4020 Wmm2/cm) lc – HÖ sè dÉn nhiÖt cña c¸ch ®iÖn §é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t phÇn øng so víi nhiÖt ®é kh«ng khÝ lµm nguéi : Dßng ®iÖn qua ®¬n vÞ bÒ mÆt ngoµi cña lâi s¾t phÇn øng : qa = qa = qa = 0.357 ë ®©y: D - §­êng kÝnh phÇn øng. ng, dg – Sè lç vµ ®­êng kÝnh lç th«ng giã däc trôc. l1 – ChiÒu dµi phÇn øng. §é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t phÇn øng so víi nhiÖt ®é kh«ng khÝ lµm nguéi : qa = ë ®©y : aV – HÖ sè t¶n nhiÖt bÒ mÆt. ë hÖ thèng th«ng giã h­íng kÝnh : aV = 6.6 ´ 10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ VR ) VR = = 28.9 (m/s) – Tèc ®é ®­êng ph¶n øng. aV = 6.6´ 10-3 ´ ( 1 + 0.1´ 28.9 ) = 0.026 qa = = 13.73 ë hÖ thèng th«ng giã h­íng trôc : aV = 2.2 ´ 10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ Vq ) Trong ®ã : Vq = = = 12.56 (m/s) aV = 2.2 ´ 10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ 12.56) = 4.96 ´ 10-3 q® = = = 71.98 §é t¨ng nhiÖt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn phÇn øng so víi nhiÖt ®é kh«ng khÝ lµm nguéi : Dßng nhiÖt qua ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn : q® = 1.4 ´ rq ´ AJ q® = 1.4 ´ 1/4020 ´ 280 = 0.098 §é t¨ng nhiÖt cña phÇn ®Çu nèi d©y quÊn : q® = Trong ®ã : aV = 3 ´10-3´ ( 1 + 0.1v) v – Tèc ®é cña bÒ mÆt phÇn øng ë hÖ thèng th«ng giã h­íng kÝnh hay tèc ®é vßng ngoµi c¸nh qu¹t ë hÖ thèng qu¹t däc trôc (m/s). v = 12.56 aV = 3´10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ 12.56 ) = 6.77´10-3 Þ q® = = 14.47 §é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn phÇn øng : qCu = qCu = 32.62 §é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t Stato q so víi m«i tr­êng : Dßng nhiÖt qua ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt b»ng : Trong hÖ thèng th«ng giã h­íng kÝnh : qa = rq ´ AJ + qa = ´ 280 + = 0.484 Trong hÖ thèng th«ng giã h­íng trôc : qa = rq ´ AJ ´ qa = = 0.3 HÖ sè t¶n nhiÖt bÒ mÆt ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : av = ao ´ ( 1 + 0.1v ) Khi th«ng giã h­íng kÝnh : av = 6.6´10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ 12.56 ) = 0.015 Khi th«ng giã h­íng trôc : av = 3.3´10-3 ´ ( 1 + 0.1 ´ 12.56 ) = 7.44´10-3 §é t¨ng nhiÖt cña mÆt ngoµi lâi s¾t Stato : qa1 = Khi th«ng giã h­íng kÝnh : qa1 = = 32.27 (oC) Khi th«ng giã h­íng trôc : qa1 = = 40.32 (oC) §é t¨ng nhiÖt ®é q® cña mÆt ngoµi phÇn ®Çu nèi d©y quÊn Stato so víi nhiÖt ®é m«i tr­êng : q® = q® = 3.044 Trong ®ã : q® = rq ´ AJ ´ q® = 6.59´10-3 §é t¨ng nhiÖt cña d©y quÊn Stato : qCu = Khi th«ng giã h­íng kÝnh : qCu = = 10.54 (oC) Khi th«ng giã h­íng trôc : qCu = = 12.59 (oC) ThiÕt kÕ kÕt cÊu ThiÕt kÕ kÕt cÊu gåm 6 phÇn chÝnh 1/- Vá m¸y. 2/- N¾p m¸y. 3/- Vµnh Ðp lâi s¾t thø cÊp s¬ cÊp. Gi¸ ®ì s¬ cÊp. 4/- æ trôc vµ c¬ cÊu hép trôc. 5/- Trôc m¸y. 6/- HÖ thèng th«ng giã vµ qu¹t giã. Nh­ ®· nªu ë trªn m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng v× kh«ng lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ nªn mét sè chi tiÕt nh­ trôc m¸y, ë trôc m¸y, vá m¸y cã thÓ gi¶m nhá võa t¨ng tÝnh kinh tÕ cña m¸y võa t¨ng tuæi thä cña m¸y. §©y lµ lo¹i m¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp nªn vá m¸y ®­îc thiÕt kÕ cho phÐp ghÐp ®­îc hai lâi s¾t thø cÊp, gi÷a lâi s¾t vµ vá cã khe hë th«ng giã. M¸y gåm cã hai n¾p trªn vµ n¾p d­íi. N¾p d­íi ®­îc l¾p æ trôcdÓ ®ì Roto ®ån thêi g¾n liÒn v¬i ch©n ®Ó ®ì m¸y, do ®ã n¾p d­íi cã ®ñ ®é dÇy, ®øng v÷ng. N¾p bªn trªn chñ yÕu ®Þnh t©m cho s¬ cÊp cho nªn n¾p ®­îc chÕ t¹o ®¬n gi¶n vµ ®­îc khoÐt lç th«ng giã. Bªn trªn cña n¾p cã g¾n thªm bé phËn tay quay ®Ó quay Roto vµ c¸nh tr­ît. Lâi s¾t s¬ cÊp vµ thø cÊp ®­îc tËn dông cña m¸y ®iÖn quay. æ trôc vµ c¬ cÊu hép trôc cã thÓ lÊy tõ m¸y ®iÖn cì nhá. M¸y ®­îc ®Æt ®øng nªn trôc m¸y kh«ng chÞu lùc uèn cho nªn trôc m¸y cã thÓ gi¶n nhá. Qu¹t giã lµm m¸t ®­îc ®Æt d­íi ch©n ®Õ cña m¸y thæi h¾t tõ d­íi lªn. KÕt cÊu cña m¸y ®­îc vÏ chi tiÕt trªn b¶n vÏ Ao. KÕt luËn M¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµ lo¹i m¸y ®iÖn xoay chiÒu chñ yÕu lµm ®éng c¬ ®iÖn. Do kÕt cÊu ®¬n gi¶n, lµm viÖc ch¾c ch¾n, hiÖu suÊt cao gi¸ thµnh h¹ nªn ®éng c¬ kh«ng ®ång bé lµ mét lo¹i m¸y ®­îc dïng réng r·i nhÊt trong ngµnh kinh tÕ quèc d©n v¬Ý c«ng suÊt tõ vµi chôc ®Õn hµng ngh×n kW. Trong c«ng nghiÖp th­êng dïng m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé lµm nguån ®éng lùc cho m¸y c¸n thÐp lo¹i v­µ vµ nhá, ®éng lùc cho c¸c m¸y c«ng cô ë c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp nhÑ .v.v.. Trong hÇm má dïng lµm m¸y têi hay qu¹t giã. Trong n«ng nghiÖp dïng ®Ó lµm m¸y b¬m hay m¸y gia c«ng n«ng s¶n phÈm. Trong ®êi sèng hµng ngµy, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé còng dÇn dÇn chiÕm mét vÞ trÝ quan träng: qu¹t giã, m¸y quay ®Üa, ®éng c¬ trong tñ l¹nh .v.v.. Theo sù ph¸t triÓn cña nÒn s¶n suÊt ®iÖn khÝ ho¸, tù ®éng ho¸ vµ sinh ho¹t h»ng ngµy, ph¹m vi øng dông cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé ngµy cµng réng r·i. ThiÕt kÕ m¸y ®iÖn lµ mét m«n häc chuyªn ngµnh. Häc m«n nµy cã thÓ c¨n cø vµo yªu cÇu cña s¶n xuÊt thiÕt kÕ ra s¶n phÈm, v× vËy khi häc ph¶i cã sù liªn hÖ gi÷a lý luËn vµ thùc tÕ. Cã nh÷ng tham sè thiÕt kÕ kh«ng thÓ dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n tèt nhÊt tõ sù suy diÔn lý luËn v× bÞ c«ng nghÖ s¶n xuÊt h¹n chÕ. Nh÷ng kiÕn thøc thùc tÔ ®ã ph¶i ®­îc tÝch luü trong qu¸ tr×nh tham gia s¶n xuÊt. Ngoµi ra cÇn ph¶i hiÓu, n¾m v÷ng vµ vËn dông ®­îc nh÷ng quy luËt liªn quan gi÷a c¸c ®¹i l­îng. Tãm l¹i, thiÕt kÕ m¸y ®iÖn lµ ph©n tÝch ¶nh h­ëng cña vËt liÖu t¸c dông, kÝch th­íc m¸y ®Õn quy luËt néi t¹i vµ quan hÖ hµm sè cña c¸c tham sè vµ tÝnh n¨ng. Hµ Néi, ngµy 30 th¸ng 4 n¨m 2003. Tµi liÖu tham kh¶o 1. S¸ch thiÕt kÕ M¸y §iÖn – PGS. TrÇn Kh¸nh Hµ TS. NguyÔn Hång Thanh 2. S¸ch thiÕt kÕ MBA – PGS. Ph¹m V¨n B×nh PGS. Lª V¨n Doanh 3. S¸ch M¸y §iÖn I , II – PGS. Vò Gia Hanh TrÇn Kh¸nh Hµ Phan Tö Thô NguyÔn V¨n S¸u Môc lôc Trang Lêi më ®Çu 1 A/- Giíi thiÖu vÒ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé Roto d©y quÊn. 2 I/- M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng. 2 II/- C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha. 11 B/- ThiÕt kÕ m¸y ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ba pha. 15 I/- D©y quÊn r·nh Stato vµ khe hë kh«ng khÝ. 15 II/- TÝnh to¸n m¹ch tõ. 22 III/- TÝnh to¸n tham sè. 26 IV/- TÝnh to¸n tæn hao. 33 V/- §Æc tÝnh lµm viÖc. 33 VI/- TÝnh to¸n tham sè DU. 34 1/- M¸y ®iÒu chØnh c¶m øng kÐp. 34 2/- §é thay ®æi ®iÖn ¸p. 36 VII/- TÝnh to¸n nhiÖt. 42 VIII/- Träng l­îng vËt liÖu t¸c dông vµ chØ tiªu sö dông. 46 IX/- Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n nhiÖt ®¬n gi¶n. 47