Giáo trình Máy điện (Phần 1)

Định nghĩa

Việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên sẽ không thể có được nếu không có sự

biến đổi năng lượng, từ dạng này sang dạng khác. Các máy thực hiện sự biến đổi

cơ năng thành điện năng hoặc biến đổi ngược lại được gọi là các máy điện.

Máy điện dùng để biến đổi cơ năng thành điện năng được gọi là “máy

phát”. Máy điện dùng để biến đổi ngược lại được gọi là “động cơ”. Các máy điện

đều có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể biến đổi năng lượng theo cả hai chiều.

Nếu đưa cơ năng vào phần quay của máy điện, nó làm việc ở chế độ máy phát

điện năng. Nếu đưa điện năng vào máy thì phần quay của nó sẽ sinh ra công cơ

học.

Máy điện là một hệ điện từ gồm các mạch từ và mạch điện liên quan với

nhau. Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ bằng vật liệu từ và khe không khí không từ

tính tách biệt chúng với nhau

Sự biến đổi năng lượng cơ – điện trong các máy điện dựa trên các hiện

tượng cảm ứng điện từ. Các máy điện hoạt động dựa trên cơ sở định luật cảm ứng

điện từ được gọi là máy kiểu cảm ứng.

Máy điện là máy thường gặp nhiều nhất trong các ngành kinh tế như công

nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải và trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình.

 

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 1

Trang 1

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 2

Trang 2

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 3

Trang 3

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 4

Trang 4

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 5

Trang 5

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 6

Trang 6

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 7

Trang 7

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 8

Trang 8

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 9

Trang 9

Giáo trình Máy điện (Phần 1) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 107 trang baonam 15520
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Máy điện (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Máy điện (Phần 1)

Giáo trình Máy điện (Phần 1)
ỦY BAN NHÂN DÂN TP. HỒ CHÍ MINH 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 
 
GIÁO TRÌNH 
 MÁY ĐIỆN 
 Biên soạn : ThS. NGUYỄN NGỌC TRUNG 
 ThS. PHẠM HỮU TẤN 
TP.HCM, NĂM 2013 
(LƯU HÀNH NỘI BỘ) 
LỜI NÓI ĐẦU 
Nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy và làm tài liệu tham khảo cho 
các môn chuyên ngành Điện trong Trường Cao Đẳng Giao Thơng Vận Tải TP.HCM. 
Cuốn sách này ra đời làm giáo trình để giảng dạy cho học sinh đang học hệ Cao 
đẳng và Trung cấp chuyên ngành điện và các ngành liên quan. 
Nội dung cuốn sách trình “ Máy điện” bày chi tiết các vấn đề dựa theo 
chương trình khung của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo và kết hợp với kiến thức nhằm 
nâng cao chất lượng đào tạo, đáp ứng với sự phát triển công nghệ hiện đại. 
 Trong quá trình biên soạn, giáo trình sẽ còn một số hạn chế và sai sót. 
Mong nhận được sự đóng góp ý kiến để hoàn thiện hơn. Mọi sự đóng góp xin gửi 
về: Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử ,Trường Cao Đẳng Giao Thơng Vận Tải TP.HCM. 
 Tác giả 
 MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU 
 Trang 
Chương mở đầu : Khái niệm về máy điện 
PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP ( 15 tiết) 
Chương 1 : Khái niệm về Máy biến áp. 
1.1. Đại cương. 10 
 1.2. Cấu tạo. 11 
 1.3. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy biến áp. 13 
 1.4. Các đại lượng định mức. 15 
Chương 2 : Tổ nối dây và mạch từ của Máy biến áp. 
 2.1. Mạch từ của Máy biến áp. 17 
 2.2. Tổ nối dây của Máy biến áp. 17 
Chương 3 : Các quan hệ điện từ trong Máy biến áp. 
 3.1. Các phương trình cơ bản. 23 
 3.2. Mạch điện tương đương. 25 
 3.3. Đồ thị vectơ. 27 
 3.4. Cách xác định các tham số. 28 
Chương 4 : Máy biến áp làm việc ở tải xác lập đối xứng. 
 4.1. Giản đồ năng lượng. 32 
 4.2. Độ thay đổi điện áp và cách điều chỉnh điện áp. 34 
 4.3. Hiệu suất. 36 
 4.4. Máy biến áp làm việc song song. 38 
 4.5. Máy biến áp đặc biệt. 39 
PHẦN II : LÝ LUẬN CHUNG CỦA MÁY ĐIỆN QUAY (18 tiết ) 
Chương 1 : Sức điện động của máy điện quay. 
 1.1. Sức điện động của máy điện một chiều. 43 
 1.2. Sức điện động cảm ứng trong dây quấn máy điện xoay chiều. 43 
 1.3. Các phương pháp cải thiện dạng sóng sức điện động. 44 
Chương 2 : Dây quấn phần ứng của máy điện quay. 
 2.1. Đại cương. 46 
 2.2. Dây quấn 3 pha có q là số nguyên. 48 
 2.3. Dây quấn 3 pha có q là phân số. 52 
 2.4. Dây quấn 1 pha. 55 
 2.5. Dây quấn máy điện một chiều. 60 
 Chương 3 : Sức động của dây quấn máy điện xoay chiều. 
 3.1. Đại cương. 65 
 3.2. Sức điện động của dây quấn 1 pha. 65 
 3.3. Sức điện động của dây quấn 3 pha. 66 
PHẦN III : MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ ( 18 tiết) 
Chương 1 : Đại cương về Máy điện không đồng bộ. 
 1.1. Cấu tạo. 69 
 1.2. Nguyên lý làm việc. 72 
 1.3. Các đại lượng định mức. 73 
Chương 2 : Các quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ. 
 2.1. Máy điện không đồng bộ làm việc khi rotor đứng yên. 76 
 2.2. Máy điện không đồng bộ làm việc khi rotor quay. 79 
 2.3. Giản đồ năng lượng và đồ thị vectơ của máy điện không đồng bộ. 82 
 2.4. Biểu thức Moment điện từ của máy điện không đồng bộ. 83 
 2.5. Các đường đặc tính của động cơ không đồng bộ. 84 
 2.6. Các trạng thái hãm 85 
Chương 3 : Mở máy và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ. 
 3.1. Quá trình mở máy động cơ không đồng bộ. 90 
 3.2. Các phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ. 91 
 3.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ. 93 
Chương 4 : Động cơ không đồng bộ một pha. 
 4.1. Khái quát. 97 
4.2. Nguyên lý làm việc. 97 
4.3. Phương pháp mở máy và các loại động cơ không đồng bộ một pha. 98 
 4.4. Sử dụng động cơ khơng đồng bộ ba pha vào lưới điện một pha 
PHẦN IV : MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ ( 12 tiết ) 
Chương 1 : Đại cương về máy điện đồng bộ. 
1.1. Định nghĩa và cơng dụng 103 
1.2. Phân loại và cấu tạo của máy điện đồng bộ 103 
1.3. Các trị số định mức của máy điện đồng bộ 105 
1.4. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện đồng bộ. 106 
Chương 2 : Từ trường trong máy điện đồng bộ. 
2.1. Đại cương. 108 
2.2. Từ trường của dây quấn kích từ. 108 
2.3. Từ trường của phần ứng. 109 
Chương 3 : Quan hệ điện từ trong máy điện đồng bộ. 
3.1. Đại cương. 111 
3.2. Phương trình điện áp và đồ thị vectơ máy điện đồng bộ. 111 
3.3. Cân bằng năng lượng trong máy điện đồng bộ. 113 
3.4. Các đặc tính góc của máy điện đồng bộ. 114 
 Chương 4 : Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải xác lập đối xứng. 
4.1. Đại cương. 116 
4.2. Các đặc tính của máy phát điện đồng bộ. 116 
4.3. Tổn hao và hiệu suất của máy điện đồng bộ. 117 
Chương 5 : Máy phát đie ... n mở 
máy, khuyết điểm của phương pháp này là momen mở máy giảm đi rất nhiều, vì thế nĩ 
được dùng đối với trường hợp khơng yêu cầu momen mở máy lớn, cĩ các biện pháp 
giảm điện áp như sau: 
*) Dùng điện kháng nối tiếp mạch stato: 
Điện áp nguồn đặt vào động cơ qua cuộn kháng. 
 Lúc mở máy cầu dao D2 mở, cầu dao D1 đĩng. 
 Khi động cơ đã quay ổn định thì đĩng cầu dao D2 
để ngắn mạch điện kháng. Nhờ cĩ điện áp rơi 
trên điện kháng, điện áp trực tiếp đặt vào động 
cơ giảm đi k lần, dịng điện giảm k lần, song momen 
 giảm đi k2 lần (vì momen tỷ lệ bình phương điện áp). 
* Dùng máy biến áp tự ngẫu: 
Điện áp mạng điện đặt vào cuộn dây sơ cấp của máy biến áp, điện áp thứ cấp 
đưa vào động cơ điện. Thay đổi vị trí con trượt để khi mở máy điện áp đưa vào động 
cơ nhỏ, sau đĩ dần tăng lên định mức, gọi k là hệ số biến áp tự ngẫu, U1điện áp pha 
của lưới điện, 
 Zn tổng trở động cơ lúc mở máy, điện áp pha đặt 
vào động cơ lúc mở máy: Uđc=
k
U1 
 Dịng điện mở máy: Imở=
nn
đc
Zk
U
Z
U
.
1 
Dịng điện I1 lưới điện cung cấp cho động cơ lúc 
cĩ máy biến áp là dịng điện sơ cấp của máy biến áp. 
 I1=
n
đc
Zk
U
k
I
.2
1 (3-1) 
 Khi mở máy trực tiếp: I1=
nZ
U1 (3-2) 
K 
CD 
A B C 
ĐC 
Hình 3.3: Mở máy qua cuộn kháng 
BATN 
K1 
K2 
Hình 3.4: Mở máy qua biến áp tự ngẫu 
K 
CD 
A B C 
ĐC 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 93 - 
So sánh (1) và (2) ta thấy, lúc cĩ máy biến áp dịng điện của lưới giảm đi k2 lần. Đây là 
ưu điểm so với phương pháp dùng điện kháng ( I giảm đi k lần ). Vì thế p2 này dùng 
nhiều đối với động cơ cĩ cơng xuất lớn. 
* Phƣơng pháp mở máy đổi nối Y- Δ: 
 Phương pháp này chỉ áp dụng với động cơ 
khi làm việc bình thường dây quấn stato nối tam giác. 
 Khi mở máy ta nối hình sao để điện áp 
đặt vào mỗi pha giảm 3 lần, sau khi mở máy 
 ta đổi nối lại thành tam giác như đúng quy định của máy. 
Dịng điện dây khi nối tam giác: 
 IdΔ= 
nZ
U1.3 (3-3) 
Dịng điện dây khi nối hình sao: 
 IdY=
nZ
U
.3
1 (3-4) 
So sánh (1) và (2) ta thấy lúc mở máy Y-Δ, dịng điện dây của mạng điện giảm 3 lần. 
Qua các phương pháp chúng ta đều thấy momen mở máy giảm xuống nhiều. Để 
khắc phục điều này, người ta chế tạo loại động cơ lồng sĩc kép và loại động cơ rãnh 
sâu cĩ đặc tính mở máy tốt. 
3.3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ 
Tốc độ của động cơ điện khơng đồng bộ: 
 n = n1 ( 1 – s ) = 
p
f60
( 1 – s ) (vịng/phút) 
Với động cơ điện khơng đồng bộ roto lồng sĩc cĩ thể điều chỉnh tốc độ bằng 
cách thay đổi tần số dịng điện stato, thay đổi số đơi cực từ p bằng cách thay đổi dây 
quấn stato, hoặc thay đổi điện áp U để thay đổi hệ số trượt s. 
Với động cơ roto dây quấn điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở roto để 
thay đổi hệ số trượt s, việc điều chỉnh thực hiện phía roto. 
KY 
K∆ 
Z 
Y 
X 
B 
C 
A 
CD 
A B C 
ĐC 
Hình 3.5: Mở máy đổi nối Y- Δ 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 94 - 
3.3.1. Điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số 
Việc thay đổi tần số f của dịng điện xtato thực hiện bằng bộ biến tần số. Từ 
thơng 
max tỷ lệ thuận với tỷ số U1/f khi thay đổi f người ta muốn giữ cho từ thơng max 
khơng đổi để mạch từ máy ở trạng thái định mức. Muốn vậy phải điều chỉnh đồng thời 
tần số và điện áp, giữ cho tỷ số U1/f khơng đổi. 
3.3.2. Điều chỉnh bằng cách thay đổi số đơi cực 
Số đơi cực của từ trường quay stato phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn. Động cơ 
khơng đồng bộ cĩ cấu tạo dây quấn để thay đổi tốc độ gọi là động cơ khơng đồng bộ 
nhiều cấp tốc độ. 
Hình 3.7: Bộ biến tần gián tiếp 
0 Hình 3.8: Đặc tính cơ 
M 
n 
f1<fđm 
fđm 
f2<f1 
Hình 3.6: Bộ biến tần trực tiếp 
ω2 
hs 
~ U2,f2 var 
ω1 
Đ/cơ MF Đ/cơ 
~ U1,f1 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 95 - 
Phương pháp này chỉ áp dụng động cơ roto lồng sĩc vì động cơ roto lồng sĩc cĩ 
thể thích ứng với bất cứ số đơi cực nào của dây quấn stato. 
Động cơ roto dây quấn cĩ số đơi cực bằng số đơi cực của dây quấn stato, do đĩ 
khi đấu lại dây quấn stato để cĩ số đơi cực khác nhau thì dây quấn roto cũng phải đấu 
lại, như vậy khơng tiện lợi, do đĩ người ta khơng dùng loại động cơ này để điều chỉnh 
tốc độ bằng cách thay đổi số đơi cực. Mặc dù điều chỉnh nhảy cấp, nhưng cĩ ưu điểm 
là giữ nguyên độ cứng đặc tính cơ. 
3.3.3. Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào stato 
Phương pháp này chỉ thực hiện việc giảm điện áp. Khi giảm điện áp, đường đặc 
tính cơ M= f(s) sẽ thay đổi, do đĩ hệ số trượt thay đổi, tốc độ động cơ thay đổi. 
3.3.4. Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở mạch roto của động cơ roto dây quấn 
Biến trở điều chỉnh tốc độ phải làm việc lâu dài nên cĩ kích thước lớn hơn so với 
biến trở mở máy. Họ đặc tính cơ của động cơ khơng đồng bộ roto dây quấn khi cĩ biến 
trở điều chỉnh và khi tăng điện trở tốc độ động cơ giảm. 
Nhược điểm: tổn hao cơng xuất trong biến trở, do vậy pp này khơng kinh tế, tuy 
nhiên là pp đơn giản, điều chỉnh trơn và khoảng điều chỉnh tương đối rộng, được sử 
dụng điều chỉnh tốc độ quay của động cơ cơng xuất cỡ trung bình. 
Đấu nối tiếp tốc độ thấp 
A1 A2 
X2 X1 
A2 A1 
S N N S 
A2 A1 
A2 X1 
X2 A1 
N S N S 
Đấu nối tiếp tốc độ cao 
A1 A2 
X2 X1 
A2 A1 
S N S N 
Đấu // tốc độ thấp 
A1 A2 
X2 X1 
A2 A1 
S N S N 
Đấu // tốc độ cao 
Hình 3.9: Sơ đồ đổi nối để thay đổi số cực từ 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 96 - 
Câu hỏi: 
1. Quá trình mơ máy là gì? 
2. Các phương pháp mơ máy động cơ khơng đồng bộ. 
3. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 97 - 
Chương 4: ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA 
4.1. KHÁI QUÁT 
Động cơ khộng đồng bộ một pha thường được dùng trong các thiết bị điện sinh 
hoạt và công nghiệp, công suất động cơ 1 pha thường nhỏ. So với động cơ điện 3 
pha cùng kích thước thì công suất động cơ 1 pha chỉ bằng khoảng 70% công suất 
động cơ 3 pha, nhưng thực tế do khả năng quá tải thấp nên ngoại trừ động cơ kiểu 
điện dung, công suất của động cơ 1 pha thường chỉ vào khoảng 50% so với công 
suất động cơ 3 pha. Do sử dụng nguồn điện xoay chiều 1 pha nên động cơ 1 pha 
được sử dụng phổ biến trong sinh hoạt và sản xuất nhỏ. Tuy nhiên do cấu tạo tương 
đối phức tạp nên giá thành động cơ 1 pha thường cao và sẽ gặp khó khăn trong 
việc vận hành sửa chữa cũng như bảo trì. 
*) Cấu tạo 
Do nguyên lý khác nhau và yêu cầu về tính năng kỹ thuật khác nhau, nên kết 
cấu động cơ điện 1 pha có nhiều điểm khác với động cơ điện 3 pha 
- Phần tĩnh (Stato ) 
 Phần tĩnh gồm có: mạch từ, bộ dây quấn, vỏ máy. 
 Mạch từ: gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với với nhau để tránh 
dòng điện Fucô. 
 Bộ dây quấn: gồm 2 cuộn: cuộn chạy và cuộn đề (thường không giống 
nhau) đặt lệch nhau 90
0
 điện 
 Vỏ máy: thường bằng gang hay nhôm để bảo vệ mạch từ bộ dây quấn và 
roto đồng thời làm giá đỡ cho roto quay. 
- Phần quay (Roto) 
 Động cơ điện một pha thường dùng roto lồng sóc, có cấu tạo như roto lồng 
sóc ở động cơ điện 3 pha 
 Ngoài 2 phần chính trên động cơ điện một pha còn cĩ thêm bộ phận khởi 
động như tụ điện, vít ly tâm, rơ le dòng điện, rơ le điện áp  
4.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 
Về cấu tạo stato chỉ cĩ dây quấn 1pha roto thường là loại lồng sĩc, dây quấn 
stato nối với lưới điện xoay chiều một pha. 
Dịng điện xoay chiều 1 pha đi vào dây quấn khơng tạo từ trường quay. Mà tạo 
ra từ trường cĩ phương và độ lớn khơng đổi cịn chiều thay đổi gọi là từ trường đập 
mạch. 
Vì vậy khi cho dịng điện vào stato động cơ khơng tự quay được. Muốn động cơ 
quay ta phải quay roto theo chiều nào đĩ và roto quay theo chiều ấy và động cơ làm 
việc. 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 98 - 
Để giải thích hiện tượng trên ta phân từ trường đập mạch thành hai từ trường quay, 
quay ngược chiều nhau với cùng n1 và biên độ bằng ½ từ trường đập mạch. 
 n1=
P
f60
, BmaxI=BmaxII=
2
maxB 
IB : gọi là từ trường quay thuận 
IIB gọi là từ trường quay nghịch, 
B =
IB +
IIB 
Gọi n là tốc độ roto, hệ số trượt tương đối khi quay thuận: 
 SI= S
n
nn
1
1 
Hệ số trượt SII ứng với từ trường quay ngược 
SII= SS
n
nSn
n
nn
I
I 
22
)1(
1
11
1
1 
S=SI 0 1 2 
SII 2 1 0 
MI là momen do từ trường quay thuận sinh ra, MII là momen do từ trường quay nghịch 
sinh ra. Momen quay của động cơ là tổng đại số MI và MII. M=MI-MII. 
Từ đường đặc tính momen, ta thấy lúc mở máy, S=SI=SII=1, MI=MII Mmở=0 
(động cơ khơng tự mở máy được), nếu ta tác động cho động cơ quay, hệ số trượt S=1, 
lúc đĩ động cơ cĩ momen và tiếp tục quay. Vì thế ta phải cĩ biện pháp mở máy nghĩa 
là phải tạo cho động cơ một pha momen mở máy. Do dĩ cần phải cĩ các phương pháp 
mở máy cho động cơ một pha. 
4.3. PHƢƠNG PHÁP MỞ MÁY VÀ CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG 
BỘ MỘT PHA 
4.3.1. Động cơ điện một pha dùng tụ thường trực 
Tụ điện được mắc nối tiếp với dây quấn phụ, vừa tham gia vào quá trình khởi 
động động cơ vừa tham gia vào quá trình làm việc chính vì vậy mới gọi là tụ 
thường trực. Nhờ thế động cơ được xem như động cơ 2 pha. loại này có đặt tính làm 
việc ổn định, hệ số công suất cos tương đối cao nhưng moment khởi động thấp. 
Do đó thường được sử dụng cho các động cơ có công suất bé 
4.3.2. Khởi động động cơ điện một pha dùng tụ khởi động 
Để tạo moment khởi động lớn, dây quấn phụ được mắc nối tiếp với 1 tụ điện 
có điện dung lớn và 1 ngắt điện tự động (vít ly tâm hay rơ le dòng điện...). Lúc này 
dây quấn chính được gọi là "cuộn chạy" dây quấn phụ gọi là "cuộn đề" và tụ điện 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 99 - 
loại này gọi là "tụ đề" (hay tụ khởi động). Động cơ khởi động khi td đạt khoảng 
75% td định mức, vít ly tâm sẽ tác động ngắt mạch phụ ra khỏi nguồn, lúc này chỉ 
có cuộn chạy làm việc 
4.3.3. Động cơ dùng tụ khởi động và tụ thường trực 
Để có được ưu điểm của 2 dạng trên, nhất là để tạo ra moment khởi động lớn 
người ta dùng 2 tụ điện một thường trực và một khởi động. Khi khởi động, điện 
dung nối tiếp với cuộn dây phụ (CLV + CKđ) nhờ thế MKđ sẽ lớn, thời gian khởi 
động được rút ngắn, sau đó cũng như trường hợp trên khi td khoảng 75% td định 
mức thì vít ly tâm tác động ngắt tụ khởi động ra khỏi nguồn. Khi đó động cơ làm 
việc như một động cơ 2 pha 
Loại trên tuy có nhiều ưu điểm nhưng do sử dụng 2 tụ điện nên giá thành cao 
đồng thời trong lắp đặt nếu nhầm lẫn sẽ gây hư hỏng cho động cơ 
4.3.4. Động cơ điện một pha không dùng tụ điện 
Ở một số động cơ, thường công suất bé khoảng 1/4 - 1/3 HP có thể dùng chính 
trở kháng của dây quấn phụ để tạo sự lệch pha của dòng điện trong dây quấn chính 
và dây quấn phụ, nhưng lúc này góc lệch pha bé thường chỉ đạt từ 30
0
 đến 45
0
. 
Loại này có momen khởi động lớn hơn so với loại dùng tụ điện thường trực nhưng 
bé hơn loại dùng tụ khởi động. 
4.3.5. Động cơ điện một pha dùng vòng ngắn mạch 
Với các động cơ điện một pha công suất nhỏ khi khởi động thường không 
mang tải hay tải nhỏ thì được chế tạo theo kiểu vòng ngắn mạch. Trên các cực từ 
lồi của Stato người ta xẻ rãnh và đặt vào đó một vòng đồng ngắn mạch ôm lấy 
khoảng 1 / 3 cực từ, vòng ngắn mạch đóng vai trò như cuộn dây quấn phụ 
Khi cấp điện áp vào cuộn dây, sẽ xuất hiện dòng điện xoay chiều chạy trong 
dây quấn nên sinh ra trên các cực từ một từ thông , Từ thông  chia thành 2 phần 
Từ thông 1 xuyên qua phần cực từ ngoài vòng ngắn mạch, có giá trị lớn 
Từ thông 2 xuyên qua phần cực từ cóvòng ngắn mạch 2 =  - 1 
Từ thông 2 biến thiên nên trong vòng ngắn mạch sẽ cảm ứng 1 sức điện 
động eV chậm sau 2 một góc 90
0
, sức điện động eV sinh ra dòng iV chậm sau eV 
một góc là V, dòng iV lại sinh ra từ thông '2 cùng pha chạy trong phần mạch từ có 
vòng ngắn mạch, có khuynh hướng làm giảm từ thông tổng trong vòng ngắn mạch 
là V = 2 + '2. Có thể gọi 1 là từ thông chính, V là từ thông phụ, cả 2 từ thông 
này đều khép mạch qua roto và các cực từ. Hai từ thông 1 và V lệch nhau một 
góc về thời gian và lệch một góc  về không gian nên tạo ra một từ trường quay 
và động cơ sẽ có moment khởi động làm cho động cơ quay 
Từ trường quay trong động cơ điện một pha dùng vòng ngắn mạch có dạng 
elip. Để giảm mức độ elip người ta chế tạo khe hở giữa phần mặt cực stato nằm 
ngoài vòng ngắn mạch với roto lớn hơn khe hở giữa chúng ở phía trong vòng ngắn 
mạch. 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 100 - 
Động cơ điện một pha dùng vòng ngắn mạch có cấu tạo đơn giản nên giá 
thành hạ nhưng moent khởi động nhỏ, hệ số công suất cos thấp, hiệu suất thấp và 
khả năng quá tải kém nên chỉ được dùng ở công suất nhỏ. 
 *) Đảo chiều quay động cơ điện một pha: 
Nguyên tắc chung để đảo chiều quay động cơ điện một pha có dây quấn phụ 
là đổi chiều dòng điện chạy trong dây quấn phụ, giữ nguyên chiều dòng điện trong 
dây quấn chính hay ngược lại. 
4.4. SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA VÀO TRONG LƢỚI 
ĐIỆN MỘT PHA 
*) Cách 1: 
Lựa chọn tụ: 
+ Tụ làm việc: Clv = 2800 (µF) (4-1) 
+ Tụ khởi động: Ckđ = (2,5 ÷ 3).Clv (µF) (4-2) 
B 
X 
A 
Y 
C 
Z 
Unguồn = Udây ĐC 
Clv 
CT Ckđ 
Iđm 
Unguồn 
 i nh 4.1: Đấu sao (Unguồn = UdâyĐC) 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 101 - 
*) Cách 2: 
Lựa chọn tụ: 
+ Tụ làm việc: Clv = 4800 (µF) (4-3) 
+ Tụ khởi động: Ckđ = (2,5 ÷ 3).Clv (µF) (4-4) 
*) Cách 3: 
Lựa chọn tụ: 
+ Tụ làm việc: Clv = 1600 (µF) (4-5) 
+ Tụ khởi động: Ckđ = (2,5 ÷ 3).Clv (µF) (4-6) 
Iđm 
Unguồn 
B 
X 
A 
Y 
C 
Z 
Unguồn = Upha ĐC 
Clv 
Ckđ CT 
B 
X 
A 
Y 
C 
Z 
Unguồn = Upha ĐC 
Clv Ckđ 
CT 
Iđm 
Unguồn 
 i nh 4.2: Đấu tam giác (Unguồn = UphaĐC) 
 i nh 4.3: Đấu sao hở (Unguồn = UphaĐC) 
 Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giáo Trình Máy Điện 
- 102 - 
*) Cách 4: 
Lựa chọn tụ: 
+ Tụ làm việc: Clv = 2740 (µF) (4-7) 
+ Tụ khởi động: Ckđ = (2,5 ÷ 3).Clv (µF) (4-8) 
Câu hỏi: 
1. Nguyên lý làm việc 
2. Các loại động cơ điện khơng đồng bộ 1 pha. 
3. Các phương pháp mở máy 
B 
X 
A 
Y 
C 
Z 
Unguồn = Udây ĐC 
Clv Ckđ 
CT 
Iđm 
Unguồn 
 i nh 4.4: Đấu sao hở (Unguồn = UdâyĐC) 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_may_dien_phan_1.pdf