Bài giảng Mạch điện tử - Chương 8: Máy điện không đồng bộ

Chương 8: Máy điện không đồng bộ
8.1. Khái quát chung về máy điện không đồng bộ
• Khái niệm: Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý
cảm ứng điện từ có tốc độ quay của roto n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ
trường.
• Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato nối với lưới điện tần số không đổi
f, dây quấn rôto được nối tắt hoặc khép kín qua điện trở. Dòng điện trong dây quấn rôto
được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ rôto (phụ thuộc
vào tải trên trục của máy)
• Máy điện không đồng bộ có tính chất thuận nghịch, có thể làm việc ở cả chế độ động cơ và
máy phát, tuy nhiên máy phát điện không đồng bộ ít được sử dụng do có đặc tính làm việc
kém hơn máy phát đồng bộ.
• Động cơ không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành đơn giản, giá
thành rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều.
• Trong môn học này chỉ xét động cơ điện không đồng bộ
• Động cơ điện không đồng bộ có các loại
- Động cơ ba pha: có ba dây quấn làm việc có trục lệch nhau trong không gian một góc 120o
- Động cơ hai pha: có 2 dây quấn làm việc có trục lệch nhau trong không gian 1 góc 90o
- Động cơ một pha: chỉ có một dây quấn làm việc.
Các động cơ có công suất lớn hơn 600W thường là động cơ ba pha, các động cơ có công suất nhỏ
hơn 600W thường là động cơ hai pha hoặc một pha
• Các số liệu định mức: Pđm (công suất cơ có ích trên trục)
U1đm , I1đm (dòng điện và điện áp dây stato)
f (tần số dòng điện stato)
nđm(tốc độ quay rôto)
(hệ số công suất)
(hiệu suất)
đmcos 
đm
8.2. Cấu tạo của máy điện không đồng bộ ba pha
Máy điện không đồng bộ gồm 2 bộ phận stato và rôto:
a/ Stato: là phần tĩnh của máy, gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài
ra còn có vỏ máy và nắp máy.
• Lõi thép:
- hình trụ, được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện có dập rãnh
bên trong, ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục.
- lõi thép được ép vào trong vỏ máy.
• Dây quấn:
- làm bằng các dây dẫn bọc cách điện
được đặt trong các rãnh của lõi thép.
- dây quấn có thể có một pha, hai pha hoặc ba pha
• Vỏ máy:
- làm bằng nhôm hoặc gang, dùng
để giữ chặt lõi thép và cố định máy trên bệ.
- hai đầu vỏ có nắp máy, ổ đỡ trục.
- vỏ và nắp còn có nhiệm vụ bảo vệ máy.
b/ Rôto: là phần quay của máy, gồm lõi thép,
dây quấn và trục máy
• Lõi thép: được ghép từ các lá thép
kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài,
ghép lại tạo thành các rãnh theo hướng trục,
ở giữa có lỗ để lắp trục
• Dây quấn rôto có 2 kiểu: rôto lồng sóc và
rôto dây quấn
• Rôto lồng sóc:
Công suất lớn trên 100kW: trong các rãnh
của lõi thép rôto đặt các thanh đồng, hai đầu nối
ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc.
Công suất nhỏ: đúc nhôm vào các rãnh của
lõi thép rôto tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc
vòng ngắn mạch và cánh quạt làm mát
• Rôto dây quấn: trong các rãnh của lõi thép rôto
đặt dây quấn ba pha, dây quấn này thường nối sao,
ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng
trên trục và được nối với 3 biến trở bên ngoài
để mở máy hay điều chỉnh tốc độ động cơ.
Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc: giá thành rẻ, làm việc đảm bảo
Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn: giá thành đắt, vận hành kém
tin cậy, song có ưu điểm về mở máy và điều chỉnh tốc độ
Động cơ không
đồng bộ rôto
lồng sóc
Động cơ không
đồng bộ rôto
dây quấn
8.3. Từ trường của máy điện không đồng bộ
8.3.1. Từ trường đập mạch của dây quấn một pha
Từ trường của dây quấn một pha là từ trường đập mạch, có phương không đổi,
song trị số và chiều biến đổi theo thời gian.
Tùy thuộc vào cấu tạo dây quấn, ta có thể tạo ra từ trường một cực hoặc 2 cực.
Xét dây quấn một pha đặt trong 4 rãnh của stato. Dòng điện trong dây quấn là
dòng một pha
Căn cứ vào chiều dòng điện trong các
thanh dẫn rôto xác định được chiều từ trường
theo qui tắc vặn nút chai
1
2 3
4
AX
tsinIi m  
8.3.2. Từ trường quay của dây quấn ba pha
a/ Sự tạo thành từ trường quay
Giả thiết trong 3 dây quấn stato có:
Từ trường tổng của dòng điện
ba pha là từ trường quay, móc
vòng với cả 2 dây quấn stato
và rôto, đó chính là từ trường
chính của máy điện, tham gia vào
quá trình biến đổi năng lượng.
Tùy vào cách cấu tạo dây quấn,
có từ trường 1, 2, 3 hay 4 đôi cực
tsinIi mA  omB 120tsinIi  omC 240tsinIi  
b/ Đặc điểm của từ trường quay
• Tốc độ quay của từ trường:
Tốc độ quay của từ trường phụ thuộc vào tần số dòng điện stato f và số
đôi cực p:
• Chiều quay của từ trường:
Chiều quay của từ trường phụ thuộc vào thứ tự pha
của dòng điện. Muốn đổi chiều quay của từ trường,
ta thay đổi thứ tự hai pha với nhau.
Xét trên hình vẽ:
Khi cho dòng điện iB vào dây quấn CZ,
iC vào dây quấn BY,
từ trường sẽ quay theo chiều từ trục dây quấn AX
đến trục dây quấn CZ rồi đến trục dây quấn BY,
nghĩa là từ trường quay theo chiều ngược lại.
 vg/php
f60n1 
• Biên độ của từ trường quay
Từ trường quay sinh ra từ thông xuyên qua mỗi dây quấn.
Xét từ thông của từ trường quay xuyên qua d ...  rôto không chuyển động tương
đối với nhau. Từ trường tổng hợp của máy sẽ là từ trường quay với tốc độ n1
 s222s2 jXRIEs0  
 s222s2 jXRIE 
 2222
22 sXR
sEI 
122 snp
f60s
p
f60n 
Ở chế độ không tải và có tải, từ thông có trị số hầu như không đổi, do đó ta
có thể viết được phương trình sức từ động của động cơ:
là dòng điện stato lúc không tải
là dòng điện stato và rôto lúc động cơ kéo tải
m1, m2 là số pha của dây quấn stato và rôto
Dấu trừ trước I2 là do chọn chiều I2 không phù hợp với chiều từ thông
Chia hai vế cho m1w1kdq1 rồi đặt:
Từ phương trình trên, ta có:
Với là dòng điện rôto quy đổi về stato với hệ số
o1dq1122dq2211dq11 IkwmIkwmIkwm  
max
oI
21 I,I 
'
2o1 III  
2dq22
1dq11
2
i
2'2
kwm
kwm
I
k
II  
'
2I
2dq22
1dq11
i kwm
kwmk 
8.6. Sơ đồ thay thế của động cơ điện không đồng bộ
Từ các phương trình điện áp dây quấn stato, rôto và phương trình sức từ động của động cơ không đồng bộ,
ta có hệ phương trình của động cơ điện không đồng bộ:
Chia 2 vế của (2) cho s, ta có:
(2’) gọi là phương trình điện áp rôto quay đã được qui đổi về rôto đứng yên
Nhân 2 vế của phương trình (2’) với ke rồi chia và nhân với ki, ta có:
Đặt: là sức điện động pha rôto qui đổi về stato
là dòng điện rôto qui đổi về stato
là điện trở dây quấn rôto qui đổi về stato
là điện kháng dây quấn rôto qui đổi về stato
là hệ số qui đổi tổng trở
Phương trình (2”) trở thành:
Với là điện áp rơi trên tổng trở từ hóa
 (1)EjXRIU 11111  (2)jXRIEs0 s2222 
(3)III '2o1  
)(2'jXs
RIE0 2222 
 
)(2"kkjXkks
R
k
IEk0 ie2ie2
i
22e 
 
12e
'
2 EEkE 
i2
'
2 k/II 
2ie
'
2 RkkR 
2ie
'
2 XkkX 
iekkk 
jXs
RIE0 '2
'
2'2
'
2 
 
 ththo1'2 jXRIEE 
Như vậy ta có hệ phương trình mô tả động cơ điện không đồng bộ sau khi qui đổi có dạng:
Từ hệ phương trình trên, ta có thể xây dựng sơ đồ mạch điện thay thế cho động cơ điện không đồng bộ:
Có thể biến đổi gần đúng sơ đồ (a) thành sơ đồ (b), trong đó:
Biến đổi
Từ sơ đồ (b) biến đổi thành sơ đồ (c) với:
đặc trưng cơ công suất cơ Pcơ của động cơ
 jXRIjXRIU ththo1111 
 jXs
RIjXRI0 '2
'
2'2ththo 
 
III '2o1  
th1o
th1o
XXX
RRR
(a)
s
s1RRs
R '2'2
'
2 
th1o
th1o
XXX
RRR
s
s1R'2 
8.7. Hiệu suất của động cơ điện không đồng bộ:
Động cơ điện không đồng bộ nhận điện năng của lưới điện, nhờ từ trường quay,
điện năng biến thành cơ năng. Quá trình biến đổi năng lượng như hình vẽ:
Khi số pha m = 3, ta có:
P1: là công suất tiêu thụ điện của động cơ:
Pđt: là công suất điện từ
Pcơ : là công suất cơ trên trục động cơ
P2 : là công suất hữu ích trên trục động cơ
là tổn hao sắt từ trong lõi thép stato do dòng điện xoáy và từ trễ
là tổn hao trên điện trở dây quấn stato
là tổn hao trên điện trở dây quấn rôto
là tổn hao cơ do ma sát và tổn hao phụ
1đP 
2đP 
stP 
cfP 
P1 Pđt Pcơ P2
Stato Rôto
Khe hở
 cosIU3P 111
s
RIms
RI3P 2222
'
22'2đt 
s
)s1(RIms
)s1(RI3P 2222
'
22'2co
cfco2 PPP 
stP 
2
111đ IR3P 
2
222
2
2
'
22đ IRm'IR3P 
cfP 
Hiệu suất của động cơ điện:
là tổng các công suất tổn hao trong máy:
Có thể tính hiệu suất gần đúng:
PP
P
P
P
2
2
1
2
 
P cf2đ1đst PPPPP 
n
2
to2
2
PkPP
P
 
đm1
1t I
Ik 
cfsto PPP 
Pn là tổng tổn hao trên dây quấn stato và rôto khi dòng điện định mức
)95,075,0(  
là hệ số tải
là tổn hao không tải
8.8. Mômen của động cơ không đồng bộ ba pha
Ở chế độ động cơ điện, mômen điện từ đóng vai trò là mômen quay:
Pđt là công suất điện từ được tính theo công thức:
là tần số góc của từ trường quay:
Theo sơ đồ thay thế gần đúng, ta có:
Quan hệ M = f(s) và n = f(M)
Điểm làm việc của động cơ: M = MC
1
đtđt
PMM  
p1
 
 2'212'21
1'2
XXs
RR
UI
 
2'
21
2'
21
'
2
2
1
XXs
RRs
RpU3M
s
RI3P
'
22'2đt 
1 Tần số góc của dòng điện statoSố đôi cực từ
Các đặc điểm của Mômen quay động cơ không đồng bộ:
a/ Mômen tỷ lệ với bình phương điện áp, do đó nếu điện áp đặt vào động cơ thay đổi, mômen động cơ thay
đổi rất nhiều
b/ Mômen có trị số cực đại Mmax ứng với giá trị sth làm cho đạo hàm
sth tỷ lệ thuận với R’2 , Mmax không phụ thuộc vào R’2,, do đó, khi cho thêm Rp vào rôto, đường đặc tính
M= f(s) thay đổi nhưng Mmax không đổi. Tính chất này được sử dụng trong điều chỉnh tốc độ động cơ và mở
máy động cơ rôto dây quấn
Quan hệ giữa M, Mmax , sth có thể viết gần đúng:
Mômen mở máy động cơ (s = 1):
Đối với động cơ lồng sóc:
0s
M 

'
21
'
2
'
211
'
2th XX
R
XXR
Rs 
 '211
2
1
2'
21
2
11
2
1max XXR2
pU3
XXRR2
pU3M  
 
s
s
s
s
M2M
th
th
max
 
 2'
21
2'
21
'
2
2
1mm XXRR
RpU3M
5,26,1M
M;7,11,1M
M
đm
max
đm
mm   
8.9. Mở máy động cơ không đồng bộ ba pha
Để mở máy được, mômen mở máy của động cơ phải lớn hơn mômen cản của tải lúc mở máy, đồng thời
mômen của động cơ phải đủ lớn để thời gian mở máy trong phạm vi cho phép.
Dòng điện pha khi mở máy bằng 5 – 7 lần dòng định mức. Đối với lưới điện công suất nhỏ sẽ làm cho điện
áp mạng điện tụt xuống, ảnh hưởng đến sự làm việc của các thiết bị khác. Vì vậy cần phải có các biện pháp
giảm dòng điện mở máy.
8.9.1. Mở máy động cơ rôto dây quấn:
Khi mở máy, dây quấn rôto được nối với biến trở mở máy.
Đầu tiên để biến trở lớn nhất, sau đó giảm dần đến không
Muốn Mmm là cực đại, hệ số trượt sth phải bằng 1:
Từ đó tìm ra Rmm cần thiết
Khi đó, dòng điện mở máy là:
Nhờ có Rmm, Mmm tăng, Imm giảm
1XX
RRs '
21
'
mm
'
2th 
 R mở
Stato
Rôto 2'212'mm'21
1'2 XXRRR
UI
8.9.2. Mở máy động cơ lồng sóc:
a/ Mở máy trực tiếp:
• Đóng trực tiếp động cơ vào lưới
• Imm lớn, làm tụt điện áp mạng điện nhiều, nếu quán
tính máy lớn thì thời gian mở máy sẽ lâu, có thể làm chảy
cầu chì bảo vệ.
• Chỉ sử dụng khi công suất nguồn điện lớn hơn rất nhiều
so với công suất động cơ
b/ Giảm điện áp stato khi mở máy
• Giảm điện áp đặt vào động cơ để giảm Imm
• Mmm giảm nhiều, vì thể chỉ sử dụng trong trường hợp
không yêu cầu Mmm lớn
• Các biện pháp giảm điện áp:
- Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato
Khi mở máy: đóng D1, mở D2
Khi động cơ đã quay ổn định, đóng D2 để ngắn mạch điện kháng
Nhờ điện áp rơi trên điện kháng, điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm đi k lần, dòng điện
mở máy giảm k lần, song mômen lại giảm đi k2 lần
- Dùng máy tự biến áp:
Điện áp mạng điện đặt vào sơ cấp máy tự biến áp
Điện áp thứ cấp máy tự biến áp đưa vào động cơ
Thay đổi vị trí con chạy để lúc mở máy, điện áp đặt vào động cơ nhỏ,
sau đó tăng dần bằng định mức
k: hệ số biến áp của máy tự biến áp
U1: điện áp pha lưới điện
Zn là tổng trở động cơ lúc mở máy
Điện áp pha đặt vào động cơ:
Dòng điện chạy vào động cơ lúc có máy tự biến áp:
Dòng điện lưới cung cấp cho động cơ lúc có máy tự biến áp:
Khi mở máy trực tiếp: như vậy lúc có máy tự biến áp, dòng điện của lưới giảm k2 lần, so với dùng
điện kháng dòng chỉ giảm k lần, phương pháp này tốt hơn, được dùng nhiều
cho động cơ công suất lớn
- Phương pháp đổi nối sao – tam giác:
Phương pháp này chỉ dùng với những động cơ khi làm việc bình thường
dây quấn stato nối tam giác
Khi mở máy: nối hình sao, điện áp đặt vào mỗi pha giảm lần, sau khi
mở máy nối lại tam giác như đúng qui định của máy.
Dòng điện dây khi nối hình tam giác và hình sao là:
Như vậy, khi mở máy theo phương pháp này, dòng điện dây giảm đi 3 lần, mômen giảm 3 lần
Tất cả các phương pháp, Mmm đều giảm quá nhiều, để khắc phục, người ta chế tạo động cơ lồng sóc kép
và loại rãnh sâu, cho đặc tính mở máy tốt hơn.
k
UU 1đc 
n
1
n
đcđc kZ
U
Z
UI 
n
2
1đc1 Zk
U
k
II 
n
11 Z
UI 
3
n
1dY
n
1d Z3
UI;Z
U3I 
8.9.3. Động cơ điện lồng sóc có đặc tính mở máy tốt
a/ Động cơ điện lồng sóc rãnh sâu:
• Chế tạo rãnh rôto hẹp và sâu (chiều sâu bằng 10 – 12 lần chiều rộng rãnh)
• Khi có dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto, từ thông tản rôto móc vòng với
đoạn dưới thanh dẫn nhiều hơn đoạn trên.
• Khi mở máy, rôto chưa quay, dòng điện rôto có tần số lớn bằng tần số stato, điện
kháng tản rôto sẽ lớn hơn điện trở và có tác dụng quyết định đến sự phân bố dòng điện rôto.
Khi mở máy, điện kháng tản phía dưới lớn, dòng điện tập trung phía trên thanh dẫn.
Do sự phân bố dòng điện tập trung nhiều ở phía miệng rãnh, tiết diện dẫn điện của thanh
coi như bị nhỏ đi, điện trở rôto R2 sẽ tăng lên, làm tăng mômen mở máy. Khi mở máy xong,
tần số dòng điện rôto nhỏ, tác dụng trên bị yếu đi, điện trởi rôto giảm xuống như bình thường.
b/ Động cơ điện lồng sóc kép:
Rôto của động cơ có 2 lồng sóc, các thanh dẫn của lồng sóc ngoài (lồng sóc mở máy)
có tiết diện nhỏ và điện trở suất lớn. Lồng sóc trong có tiết diện lớn, điện trở nhỏ.
Khi mở máy, dòng điện tập trung ở lồng sóc ngoài có điện trở R2 lớn, Mmm lớn.
Khi làm việc bình thường, dòng điện lại phân bố đều ở cả 2 lồng sóc, điện trở R2 nhỏ xuống.
Động cơ điện rãnh sâu và lồng sóc kép có đặc tính mở máy tốt, nhưng vì từ thông tản lớn nên hệ số công
suất thấp hơn động cơ lồng sóc thông thường.
8.10. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ
Tốc độ của động cơ điện không đồng bộ:
Để thay đổi tốc độ n:
• Với động cơ lồng sóc: thay đổi f, thay đổi cách quấn dây để thay đổi p, thay đổi U1 để thay đổi s
• Với động cơ dây quấn: thay đổi điện trở rôto để thay đổi s
a/ Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số:
Việc thay đổi tần số f của dòng điện stato thực hiện bằng bộ biến đổi tần số.
Khi thay đổi tần số, người ta mong muốn giữ từ thông không đổi
để mạch từ của máy ở tình trạng định mức. Muốn vậy phải điều chỉnh
đồng thời cả tần số và điện áp giữ cho tỷ số U1/f không đổi
Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số cho phép điều chỉnh tốc độ một cách
bằng phẳng trong phạm vi rộng, song giá thành lớn
b/ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực:
Số đôi cực của từ trường quay phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn.
Động cơ không đồng bộ có cấu tạo dây quấn để thay đổi số đôi cực từ gọi là
động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ. Phương pháp này chỉ sử dụng cho
loại rôto lồng sóc.
Mặc dù điều chỉnh tốc độ nhảy cấp song điều chỉnh theo cách này vẫn giữ
nguyên được độc cũng của đặc tính cơ. Loại động cơ này được sử dụng rộng rãi
trong các máy luyện kim, máy tàu thủy
 s1p
f60s1nn 1 
max
 f/U~ 1max
c/ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato
• Chỉ có thể giảm điện áp
• Phương pháp này có nhược điểm là giảm khả năng quá tải của động cơ,
dải điều chỉnh tốc độ hẹp, làm tăng tổn hao dây quấn rôto
• Phương pháp này dùng chủ yếu với các động cơ công suất nhỏ,
có hệ số sth lớn
d/ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch rôto
của động cơ rôto dây quấn
Thay đổi điện trở dây quấn rôto bằng cách mắc biến trở ba pha
vào mạch rôto. Biến trở làm việc lâu dài nên có kích thước
lớn hơn so với biến trở mở máy.
Khi điện trở tăng, tốc độ quay của động cơ giảm.
Nếu Mcản không đổi, dòng rôto không đổi, khi tăng điện trở để
giảm tốc độ sẽ tăng tổn hao công suất trong biến trở, do đó phương
pháp này không kinh tế. Tuy nhiên phương pháp này đơn giản, điều
chỉnh trơn, khoảng điều chỉnh tương đối rộng, được sử dụng cho các
động cơ công suất cỡ trung bình.
đt2đ sPP 
Rôto
Biến trở
Stato
8.11. Các đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ
8.12. Động cơ điện không đồng bộ hai pha
Ở động cơ điện không đồng bộ hai pha, rôto kiểu lồng sóc, stato có dây quấn
hai pha, lệch nhau trong không gian một góc 90o điện.
Dòng điện trong hai dây quấn có biên độ bằng nhau và lệch pha nhau một góc
90o sẽ tạo ra trong máy từ trường quay tròn với tần số quay n1 = 60f/p
8.12.1. Động cơ tụ điện
• Để tạo ra sự lệch pha về thời gian giữa
dòng điện trong hai dây quấn, người ta nối tiếp
với một trong hai dây quấn điện dung C.
Hai dây quấn nối song song với nhau và
nối vào lưới điện một pha.
• Việc phối hợp trị số điện dung C và số vòng
các dây quấn phù hợp sẽ có được từ trường quay tròn,
máy sẽ có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt.
• Loại động cơ này được sử dụng nhiều trong dân dụng (quạt),
trong các thiết bị của hệ thống tự động
8.12.2. Động cơ điều khiển hai pha
• Stato của động cơ này có dây quấn hai pha,
dây quấn nối với tụ C là dây quấn kích thích,
dây quấn nối với bộ điều chỉnh pha (hay biên độ)
là dây quấn điều khiển. Rôto lồng sóc có điện trở lớn.
• Điều chỉnh dòng điện trong dây quấn điều khiển,
ta sẽ có đường đặc tính cơ theo yêu cầu của điều khiển
truyền động
• Loại động cơ này có công suất vài W đến vài chục W
• Khi hai dây quấn stato lệch pha về không gian
một góc và dòng điện trong hai dây quấn lệch pha
về thời gian một góc ,từ trường nói chung không tròn,
mômen quay  sinsinIkIM BA


8.13. Động cơ điện không đồng bộ một pha
• Cấu tạo: stato chỉ có dây quấn một pha nối với lưới điên xoay chiều một pha,
rôto thường là lồng sóc
• Dòng điện xoay chiều chạy vào dây quấn stato không
tạo ra từ trường quay. Do sự biến thiên của dòng điện,
chiều và trị số từ trường thay đổi nhưng phương của
từ trường không đổi, gọi là từ trường đập mạch.
Khi cho điện vào dây quấn stato, động cơ không tự quay,
do đó ta phải quay rôto của động cơ điện theo một chiều nào
đó, rôto sẽ tiếp tục quay theo chiều ấy và động cơ làm việc.
Từ trường đập mạch có thể phân tích thành hai
từ trường quay, quay ngược chiều nhau có cùng tần số n1
và biên độ bằng một nửa biên độ từ trường đập mạch:
: từ trường thuận, quay cùng chiều với rôto
: từ trường nghịch, quay ngược chiều với rôto
2
BBB;p
f60n maxIImaxImax1 n1 n1
IB
IIB
B 
IB
IIB
 III BBB
n: tốc độ của rôto, hệ số trượt của mỗi từ trường là:
Mômen quay của động cơ là tổng đại số MI
do từ trường thuận sinh ra có trị số dương và
MII do từ trường ngược sinh ra có trị số âm
M = MI - MII
Khi s = sI = sII = 1, MI = MII, Mmm = 0: động cơ điện không tự mở máy được.
Do đó phải có biện pháp mở máy, tạo cho động cơ Mmm, thường dùng 2 phương
pháp: - Phương pháp dùng dây quấn phụ
- Phương pháp dùng vòng ngắn mạch ở cực từ
sn
nns
1
1I s2s2n
ns1n
n
nns I
1
11
1
1II 
sI 0 1 2
sII 2 1 0
8.13.1. Dùng dây quấn phụ mở máy
Dây quấn phụ đặt trong một số rãnh stato sao cho sinh ra
một từ thông lệch với từ thông chính góc 90o trong không
gian và dòng điện trong dây quấn phụ lệch pha với dòng điện
trong dây quấn chính 1 góc 90o. Dòng điện ở dây quấn phụ và
dây quấn chính sinh ra từ trường quay để tạo ra M mở máy
Thường nối nối tiếp dây quấn phụ với điện dung C
để tạo góc lệch pha giữa 2 dòng điện 1 góc 90o
8.13.2. Động cơ điện một pha có vòng ngắn mạch ở cực từ
Chẻ cực từ ra, cho vào đó một vòng đồng ngắn mạch, vòng ngắn mạch này
được coi như một dây quấn phụ, trong đó có dòng điện cảm ứng. Tổng hợp hai
từ trường của dây quấn chính và phụ sẽ sinh ra từ trường quay để tạo ra mômen
mở máy.
• Động cơ điện một pha thường chế tạo với công suất nhở từ 0,5 – 30W.
• Nhược điểm là hệ số thấp, hiệu suất thấp vì tổn hao ở rôto lớn, mômen
nhỏ nên làm việc kém ổn định, khả năng quá tải kém
• Ưu điểm: cấu tạo gọn, sử dụng lưới điện 1 pha nên được sử dụng nhiều trong
các hệ tự động và dân dụng (quạt điện, máy giặt, máy bơm nước công suất nhỏ)
 cos