Khái niệm máy điện không đồng nhất là gì

Máy điện không đồng bộ là máy năng lượng điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý chạm màn hình điện từ, có tốc độ của rô to lớn n khác với tốc độ từ trường quay trong lắp thêm n1. Máy năng lượng điện không đồng bộ rất có thể làm việc ở nhì chế độ: Động cơ với máy phát.

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

Máy điện không đồng nhất ít sử dụng vì tất cả đặc tính thao tác không tốt, đề xuất trong chương này ta chỉ xét động cơ không đồng bộ. Động cơ không đồng nhất được sử dụng nhiều trong sản xuất và trong sinh hoạt vị chế tạod dơn giản, chi tiêu rẻ, độ tin tưởng cao, vận hành đơn giản, công suất cao và gần như là không bảo trì. Dãy công suất của nó rất lớn từ vài watt đến hàng vạn kilowatt. đa số là hộp động cơ bap ha, có một só bộ động cơ công suất nhỏ dại là một pha.

Các số liệu định nấc của động cơ không đồng hóa ba trộn là:

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

Nếu call P1dm là công suất chức năng động cơ không đồng bộ bap ha thừa nhận từ lưới điện khi thao tác với sở hữu định mức, ta có:

P1dm = Pdm / ᶯdm = √3 UdmIdm Cosφdm

Cấu tạo ra của động cơ không đồng bộ

Cấu tạo của máy điện không đồng nhất được trình diễn trên hình 7.1, tất cả hai thành phần chủ yếu là stator cùng rotor, ngoài ra còn bao gồm vỏ máy, nắp máy với trục máy. Trục làm bằng thép, trên đó thêm roto, ổ bi với phía cuối trục bao gồm gắn một quạt gió để gia công mát thứ dọc trục.

Stato (sơ cấp cho hay phần ứng)

Stato bao gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, trong khi còn tất cả vỏ máy với nắp máy (hình 7.1). Còn hình 7.3c là ký kết hiệu hộp động cơ trên sơ vật dụng điều khiển.

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

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

Lõi thép stato

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

Dây quấn stato

Dây quấn stato thường được làm bằng dây đồng có bọc biện pháp điện cùng đặt trong các 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 máy điện, dây quấn trộn A đặt trong số rãnh 1, 4, 7, 10; pha B đặt trong các rãnh 3, 6, 9, 12; pha C đặt trong các rãnh 5, 8, 11, 2.

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

*
Kết cấu stato máy điện không đồng bộ

Vỏ máy

Vỏ trang bị gồm gồm thân cùng nắp, thường làm bởi gang

Rotor (thứ cung cấp hay phần quay)

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

Lõi thép

Lõi thép rotor gồm những lá thép kỹ thuật điện được rước từ phần bên phía trong của lõi thép stator ghép lại, mặt ngoài dập rãnh (hình 7.2a) để đặt dây quấn, ngơi nghỉ giữa có dập lỗ nhằm lắp trục.

Dây quấn

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

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

Dòng điện xoay chiều 3 trộn chạy vào dây quấn bap ha stato sẽ tạo cho từ ngôi trường quay.

Rô khổng lồ dây quấn (hình 7.4) cũng quấn hệt như dây quấn bap ha stato và gồm cùng số rất từ như dây quấn stato. Dây quấn dạng hình này luôn luôn đấu hình sao (Y) và gồm ba áp sạc ra đấu vào bố vành trượt, đã nhập vào trục tảo của rô to lớn và biện pháp điện với trục. Tía chổi than thắt chặt và cố định và luôn tỳ bên trên vành trượt này để dẫn điện vào một biến trở cũng nối sao nằm ngoài động cơ nhằm khởi đụng hoặc điều chình tốc độ.
*
Hình 7.4: cấu tạo của động cơ không đồng hóa 3 trộn roto dây quấn

Từ trường của máy điện không đồng bộ

Từ trường đập mạch của dây quấn một pha

Từ trường của dây quấn một trộn là từ bỏ trường gồm phương ko đổi, song trị số và chiều biến hóa theo thời gian, được điện thoại tư vấn là từ trường sóng ngắn đập mạch.

Xem thêm: 20+ Phần Mềm Hát Karaoke Online Trên Máy Tính Có Chấm Điểm Trên Máy Tính

Xét dây quấy một pha AX đặt trong 4 rãnh của stato (hình 7.5a,b). Cho chiếc điện hình sin iA = Imsinὼt chạy qua dây quấn. Mang thiết chiều loại diện trong các dây dẫn được vẽ trên hình 7.5a,b. Căn cứ vào chiều dòng điện, vẽ chiều từ trường theo quy tắc căn vặn nút chai. Dây quấn hình 7.5a sinh sản thành sóng ngắn từ trường một song cực.

*
Hình 7.5: sóng ngắn đập mạch 2 cực của dây quấn một pha

Từ trường đấu dây quấn như trên hình 7.6, ta sẽ tiến hành một sóng ngắn đập mạch 4 cực. để ý rằng trên hình 7.5 dây quấn được chia làm hai team nối song song, còn trên hình 7.6 dây quấn được mắc nối tiếp.

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

Từ trường quay của dây quấn tía pha

Sự ra đời từ ngôi trường quay

Xét máy điện bap ha đơn giản, bên trên stato tất cả 6 rãnh (hình 7.7). Trong số ấy người ta đặt dây quấn bap ha đối xứng AX, BY, CZ. Trục của những dây quấn bap ha lệch nhau trong không gian một góc 1200 điện.

Giả thiết rằng trong bố dây quấn có hệ thống dòng điện tía pha đối xứng sản phẩm công nghệ tự thuận chạy qua:

iA = Imsinὼt

iB = Imsin(ὼt – 1200)

iC = Imsin(ὼt – 2400)

(7.1)

 

 

Lúc đó từ cảm BA, BB, BC do các dòng năng lượng điện iA, iB, iC tạo nên riêng rẽ là các từ cảm đập mạch gồm phương theo lần lượt trùng với trục các pha A, B, C còn chiều cho vị quy tắc căn vặn nút chai với độ to tỉ lệ lần lượt với iA, iB, iC. Từ cảm do cả ba dòng điện tạo nên là tổng vectơ:

B = ba + BB + BC (7.2)

 

Ta xét B tại các thời điểm khác nhau:

Xét thời khắc ὼt = 900 (hình 7.7a)
*
Hình 7.7: trường đoản cú trường quay hai rất của dây quấn bố pha

Ở thời khắc này, loại điện pha A cực to và dương (iA = Im) nên ba cũng cực đại và phía theo chiều dương của trục trộn A (BA = Bm). Đồng thời các dòng năng lượng điện pha B và C âm (iB = iC = -Im/2) phải BB phía theo chiều âm của trục trộn B với C, và có độ nhiều năm Bm/2. Trường đoản cú cảm tổng B hướng theo chiều dương của trục trộn A và gồm độ lâu năm (3/2)Bm.

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

Lúc này là thời gian sau thời khắc đã xét ở trên 1 phần ba chu kỳ. Ở thời gian này, dòng điện pha B cực to và dương, các dòng năng lượng điện pha A cùng C âm. Lý luận tương tự, ta thấy từ trường sóng ngắn tổng B phía theo chiều dương của trục pha B, có độ lâu năm (3/2)Bm cùng đã xoay đi một góc 1200 so với thời điểm ὼt = 900.

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

Lúc này là thời khắc sau thời điểm đầu nhì phần tía chu kỳ. Ở thời điểm này, mẫu điện trộn C cực lớn và dương, các dòng năng lượng điện pha A cùng B âm. Giải thích tương tự, ta thấy từ trường tổng B hướng theo chiều dương của trục pha C, bao gồm độ lâu năm (3/2)Bm cùng đã xoay đi một góc 2400 so với thời gian ὼt = 900.

Qua đối chiếu trên ta thấy, từ trường tổng của hệ thống dòng điện hình sin bap ha đối xứng chạy qua dây quấn bap ha là sóng ngắn từ trường tròn bao gồm biên độ bởi 3/2 trường đoản cú trường cực lớn của một pha. Từ bỏ trường con quay móc vòng đối với cả hai dây quấn stato và rô khổng lồ là sóng ngắn từ trường chính của máy điện, nó tham gia vào vượt trình biến đổi năng lượng.

Với cách cấu trúc và quấn như hình 7.7, ta bao gồm từ trường quay một song cực. Nếu biến đổi cách cấu tạo dây quấn, ta gồm từ trường xoay 2, 3, … song cực.

Đặc điểm sóng ngắn từ trường quay

Tốc độ sóng ngắn quay

Tốc độ từ trường sóng ngắn quay nhờ vào vào tần số loại điện stato f với số đôi cực từ phường Thật vậy, cùng với dây quấn hình 7.5, máy có một song cực phường = 1, khi loại điện trở nên thiên một chu kỳ, từ bỏ trường con quay một vòng. Cho nên vì thế dòng điện biến đổi thiên f chu kỳ trong một giây, trường đoản cú trường xoay f vòng/giây. Cùng với dây quấn hình 7.6, máy bao gồm hai đôi cực phường = 2, khi loại điện trở thành thiên một chu kỳ, từ trường tảo ½ vòng (từ cực N qua S mang lại N là 50% vòng). Do đó dòng điện phát triển thành thiên f chu kỳ luân hồi trong một giây, từ trường xoay f/2 vòng/giây. Một phương pháp tổng quát, khi trang bị cóp đôi cực từ, chiếc điện biến thiên một chu kỳ, từ bỏ trường quay 1/p vòng. Cho nên dòng điện biến chuyển thiên f chu kỳ trong một giây, tự trường con quay f/p vòng/giây. Vậy vận tốc từ trường quay (hay còn được gọi là tốc độ đồng bộ) vào một giây là:

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

Chiều sóng ngắn từ trường quay

Chiều của sóng ngắn quay dựa vào vào thứ tự trộn của mẫu điện. ước ao đổi chiều tảo của sóng ngắn ta đổi khác thứ tự nhị trong ba pha mang lại nhau. đưa sử đi dọc từ chu vi stato ta lần lượt gặp mặt trục các pha A, B, C theo hướng kim đồng hồ thời trang (7.7). Nếu sản phẩm tự trộn thuận, sóng ngắn B đang lần lượt quét qua những trục trộn A, B, C,… theo hướng kim đồng hồ thời trang (nam châm giả SN xoay theo chiều kim đồng hồ). Nếu thiết bị tự trộn ngược, cực đại dòng các pha iA, iB, iC lần lượt xảy ra theo vật dụng tự A, C, B, … cùng từ trường B vẫn lần lượt quét qua những trục trộn theo sản phẩm công nghệ tự A, C, B… tức là ngược chiều kim đồng hồ.

Nguyên lý làm việc của hộp động cơ không đồng bộ

Khi đặt điện áp luân phiên chiều ba pha gồm tần số f1 vào dây quấn stato, vào dây quấn stato đang có hệ thống dòng 3 pha chạy qua, dòng điện này sẽ khởi tạo ra từ trường quay p đôi cực, con quay với tốc độ n1 = 60f1/p. Trường đoản cú trường cù cắt những thanh dẫn của dây quấn roto và cảm ứng trong đó những sức điện hễ E2. Bởi dây quấn rô lớn nối ngắn mạch, bắt buộc sức điện động chạm màn hình sẽ sinh ra chiếc điện I2 trong các thanh dẫn roto. Lực chức năng tương hổ thân từ ngôi trường quay của sản phẩm với thanh dẫn mang loại điện rô lớn I2, kéo roto quay theo chiều của từ bỏ trường quay với tốc độ n.

Để minh họa, ta xét từ trường cù B của stato đã quay theo chiều kim đồng hồ đeo tay với vận tốc n1 (hình 7.8). Thời gian đó thanh dẫn a của roto đang vận động trong trường đoản cú cảm B với vận tốc (tương đối) v đề xuất trong thanh dẫn a của rô to chạm màn hình sức điện hễ e2 gồm chiều cho bởi:

e2 = 1 x v x B (7.7)

tức là e2 phía từ trước ra sau. Vì chưng rô to lớn ngắn mạch đề nghị E2 tạo nên dòng điện I2 cùng chiều E2.

Dòng năng lượng điện i2 đặt trong từ bỏ cảm B đã chịu chức năng lực điện từ tất cả chiều mang đến bởi :

F2 = 1 x i2 x B (7.8)

tức là thuộc chiều từ bỏ trường con quay stato.

Tốc độ rô to của máy n luôn bé dại hơn vận tốc từ trường quay n1, vì nếu tốc độ bằng nhau thì không tồn tại sự vận động tương đối, vào dây quấn rô to không có sức điện rượu cồn và cái điện cảm ứng, yêu cầu lực năng lượng điện từ bởi không.

Độ chênh lệch giữa vận tốc từ trường quay và tốc độ rô to điện thoại tư vấn là vận tốc trượt n2:

n2 = n1 – n

Hệ số trượt của vận tốc là:

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

trong đó Ω1 = 2 πn1 với Ω = 2 πn là tốc độ góc của từ trường quay với của rô to.

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