Xem mẫu
- 1. CÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé
1.1 CÊu t¹o ®éng c¬ kh«ng ®ång bé:
Hép nèi d©y
CÇu nèi d©y Lâi thÐp Stato
Qu¹t giã D©y quÊn Stato
Vßng bi
Trôc
Vßng ng¾n m¹ch
R«to
1.1.1 PhÇn tÜnh – Stato :
- Lâi thÐp Stato: §−îc ghÐp b»ng c¸c l¸
thÐp Kü thuËt ®iÖn h×nh vµnh kh¨n, cã xÎ
r·nh ë bªn trong ®Ó ®Æt d©y quÊn Stato.
Tr−êng hîp m¸y cã c«ng suÊt lín, kÝch
th−íc lâi thÐp lín th× lâi thÐp sÏ ®−îc ghÐp
tõ nhiÒu l¸ thÐp h×nh rÎ qu¹t nh− h×nh vÏ.
- D©y quÊn Stato: Lµ d©y ®iÖn tõ, cã thÓ lµ
d©y §ång hoÆc Nh«m, ®−îc quÊn thµnh c¸c
Bèi d©y, Tæ bèi d©y; Tïy theo cuén d©y quÊn
Stato lµ 1fa hay 3fa mµ ta cã ®éng c¬ kh«ng
®ång bé 1fa hoÆc 3fa.
1.1.2 PhÇn ®éng – R«to:
- Lâi thÐp: Còng ®−îc ghÐp b»ng c¸c l¸ thÐp Kü thuËt ®iÖn, cã sÎ r·nh ë bªn ngoµi ®Ó
®Æt d©y quÊn R«to.
- D©y quÊn:
• §éng c¬ cã cuén d©y R«to nèi ng¾n m¹ch gäi lµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé R«to ng¾n
m¹ch hay R«to lång sãc v× cã d¹ng nh− lång sãc.
• §èi víi lo¹i R«to d©y quÊn, cuén d©y R«to nèi h×nh Sao (Y), cßn 3 ®Çu ®−îc nèi
®Õn 3 vßng gãp cè ®Þnh trªn trôc, ®−îc c¸ch ®iÖn víi trôc vµ gäi lµ 3 Vµnh tr−ît. Cã
3 Chæi than tiÕp xóc víi 3 vµnh tr−ît nµy ®Ó nèi ra ngoµi; Ng−êi ta cã thÓ nèi nèi
tiÕp d©y quÊn R«to víi c¸c ®iÖn trë phô ®Ó më m¸y hoÆc ®iÒu chØnh tèc ®é.
§éng c¬ R«to lång sãc ®−îc
dïng phæ biÕn nhÊt, lång sãc ®−îc
®óc b»ng §ång hoÆc Nh«m cã d¹ng
nh− h×nh vÏ.
1
- 1.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha:
1.2.1 C¸ch t¹o ra tõ tr−êng quay trong lâi thÐp Stato:
§Ó t¹o ra ®−îc tõ tr−êng quay trong lâi thÐp Stato, cuén d©y Stato cÇn ph¶i ®−îc chÕ
t¹o theo quy luËt nhÊt ®Þnh, c¸ch bè trÝ, ®Êu nèi cuén d©y 3fa cña Stato cÇn nghiªm ngÆt
tu©n thñ c«ng nghÖ chÕ t¹o. D−íi ®©y ta kh¶o s¸t c¸ch t¹o ra tõ tr−êng quay:
D©y quÊn Stato ®éng c¬
BiÓu diÔn dßng ®iÖn 3fa d©y quÊn Stato
Cuén d©y Stato trong h×nh vÏ trªn ®uîc biÓu diÔn gåm cã 3 vßng d©y cho 3fa, Ba
cuén d©y cña 3fa AX, BY vµ CZ ®−îc ®Æt lÖch nhau nh÷ng gãc 1200. Dßng ®iÖn cung cÊp
cho ®éng c¬ còng lµ dßng xoay chiÒu 3fa: iA, iB vµ iC còng lÖch pha nhau nh÷ng gãc lµ 1200.
§Ó kh¶o s¸t sù biÕn thiªn cña tõ tr−êng sinh ra trong lâi thÐp Stato, ta h·y kh¶o s¸t
chiÒu vµ vÞ trÝ cña tõ tr−êng t¹i 4 thêi ®iÓm a, b, c vµ d trªn ®å thÞ thêi gian.
+
A A + A
+ Y
+ Y Z Y
Z Z
C C B C
X
B X + + X
B
+
+ +
(a). (b). (c). (d).
ChiÒu vµ vÞ trÝ cña tõ tr−êng t¹i c¸c thêi ®iÓm t−ong øng trªn ®å thÞ thêi gian
Ta quy −íc chiÒu dßng ®iÖn ®i tõ ®Çu ®Õn cuèi cuén d©y mang dÊu d−¬ng (+), ®i tõ
cuèi ®Õn ®Çu cuén d©y mang dÊu ©m (-). Th× chiÒu dßng ®iÖn trong c¸c cuén d©y t¹i c¸c
thêi ®iÓm a, b, c vµ d nh− h×nh vÏ. DÊu (+) lµ dßng ®iÖn ®i vµo, dÊu (.) lµ dßng ®iÖn ®i ra.
T¹i thêi ®iÓm a, dßng ®iÖn trong cuén d©y AX (iA) lµ cùc ®¹i vµ cã dÊu d−¬ng, theo
quy −íc ta biÓu diÔn dßng ®iÖn ®i vµo ë A vµ ®i ra ë X nh− trªn h×nh vÏ. Còng thêi ®iÓm ®ã
th× c¸c dßng ®iÖn iB vµ iC cã gi¸ trÞ ©m, cã chiÒu ®i tõ cuèi ®Õn ®Çu c¸c cuén d©y BY vµ CZ.
Theo quy t¾c vÆn nót chai ta x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu cña ®−êng søc tõ tr−êng t¹i thêi ®iÓm a
nh− h×nh vÏ.
B»ng c¸ch t−¬ng tù, ta x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu vµ vÞ trÝ cña tõ tr−êng t¹i c¸c thêi ®iÓm
b, c vµ d nh− h×nh vÏ.
Râ rµng lµ tõ tr−êng t¹o ra trong lâi thÐp Stato cã chiÒu vµ trÞ sè thay ®æi liªn tôc
theo thêi gian vµ trong tr−êng hîp nµy nã quay theo chiÒu kim ®ång hå. Nh×n trªn ®å thÞ
thêi gian ta thÊy r»ng tõ thêi ®iÓm a ®Õn thêi ®iÓm d t−¬ng øng víi kho¶ng thêi gian lµ
1/2Chu k× (T/2); Trong kho¶ng thêi gian ®ã th× tõ tr−êng quay ®−îc 1800, nh− vËy lµ sau 1
Chu k× cña dßng ®iÖn th× tõ tr−êng sÏ quay ®−îc 3600 (1vßng).
2
- Tõ tr−êng trong tr−êng hîp ta võa xÐt gåm
cã 2 cùc (1 ®«i cùc); NÕu ta t¨ng gÊp ®«i S A N
Y Z
sè cuén d©y cña mçi pha th× sè cùc còng sÏ + + +
t¨ng lªn gÊp ®«i, tèc ®é cña tõ tr−êng quay C’ B
l¹i bÞ gi¶m ®i mét nöa. Trong tr−êng hîp X X’
tæng qu¸t, tèc ®é quay cña tõ tr−êng x¸c
®Þnh theo c«ng thøc: B’ C
+ + +Y’
Z’
N A’ S
60. f
n0 =
p
Tõ tr−êng khi t¨ng gÊp ®«i sè
bèi d©y cña mçi pha
Ta l¹i thÊy r»ng khi thiÕt lËp thø tù dßng ®iÖn c¸c pha lÇn l−ît lµ iA, iB vµ iC th× chiÒu
cña tõ tr−êng quay sinh ra trong lâi thÐp Stato lµ cïng chiÒu kim ®ång hå; NÕu ta thay ®æi
thø tù liªn tiÕp cña dßng ®iÖn trong c¸c pha th× chiÒu quay cña Tõ tr−êng còng sÏ thay ®æi.
§iÒu nµy sÏ lµm chiÒu quay cña ®éng c¬ thay ®æi, ta sÏ xÐt kÜ h¬n ë phÇn sau.
1.2.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé::
§Ó gi¶i thÝch nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, ta gi¶ sö ®· t¹o ra
®−îc tõ tr−êng quay trong lâi thÐp Stato; Gi¶ sö chiÒu vµ vÞ trÝ cña Tõ tr−êng t¹i thêi ®iÓm
ta xÐt nh− h×nh vÏ. Hai vßng trßn phÝa ngoµi biÓu diÔn Lâi thÐp vµ d©y quÊn Stato, vßng
trßn phÝa trong thÓ hiÖn lâi thÐp R«to, c¸c vßng trßn nhá thÓ hiÖn c¸c thanh dÉn cña R«to
lång sãc.
Tõ tr−êng quay víi tèc ®é n0 cïng chiÒu kim ®ång
hå. T¹i thêi ®iÓm më m¸y, khi R«to cßn ®øng yªn; Tõ
tr−êng quay quÐt qua c¸c thanh dÉn cña R«to sÏ t¹o ra
trong c¸c thanh dÉn nh÷ng Søc ®iÖn ®éng c¶m øng. Ta
xÐt hai thanh dÉn n»m ë vÞ trÝ ®Æc biÖt nh− trªn h×nh vÏ.
B»ng quy t¾c bµn tay ph¶i, x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu cña S®®
c¶m øng trong 2 thanh dÉn nh− h×nh vÏ. ë thanh dÉn phÝa
trªn, S®® c¶m øng cã chiÒu ®i tõ trong ra ngoµi (kÝ hiÖu
lµ dÊu .); ë thanh dÉn phÝa d−íi th× ng−îc l¹i, chiÒu cña
S®® c¶m øng lµ ®i tõ ngoµi vµo trong (+).
C¸c thanh dÉn R«to bÞ nèi ng¾n m¹ch bëi hai vßng ng¾n m¹ch ë hai ®Çu Roto (CÊu
t¹o cña R«to lång sãc), do ®ã S®® c¶m øng sÏ t¹o thµnh dßng ®iÖn c¶m øng trong c¸c
thanh dÉn; ChiÒu cña dßng ®iÖn c¶m øng lµ cïng chiÒu víi S®® c¶m øng. C¸c thanh dÉn
R«to mang dßng ®iÖn l¹i n»m trong tõ tr−êng cña d©y quÊn Stato nªn chÞu t¸c dông cña lùc
®iÖn tõ, chiÒu cña lùc ®iÖn tõ F x¸c ®Þnh b»ng quy t¾c bµn tay tr¸i. Trªn h×nh vÏ biÓu diÔn
chiÒu cña lùc ®iÖn tõ F t¸c dông lªn hai thanh dÉn, ta thÊy r»ng c¸c lùc ®iÖn tõ F t¹o thµnh
ngÉu lùc, cã xu h−íng kÐo R«to quay theo chiÒu kim ®ång hå (Cïng chiÒu cña tõ tr−êng
quay).
D©y quÊn cña R«to lång sãc gåm cã rÊt nhiÒu thanh dÉn, b»ng c¸ch t−¬ng tù ta x¸c
®Þnh ®uîc chiÒu cña lùc ®iÖn tõ F t¸c ®éng lªn tõng thanh dÉn. Tæng hîp t¸c dông cña c¸c
lùc ®iÖn tõ F sÏ t¹o thµnh M«men quay, kÐo R«to cña ®éng c¬ quay theo chiÒu cña tõ
tr−êng víi tèc ®é n < n0. Râ rµng lµ tèc ®é quay cña R«to ph¶i lu«n nhá h¬n tèc ®é cña tõ
tr−ßng; ThËt vËy nÕu n = n0 nghÜa lµ tèc ®é t−¬ng ®èi gi÷a c¸c thanh dÉn R«to víi tõ
tr−êng lµ b»ng 0, nh− vËy sÏ kh«ng cã S®® c¶m øng vµ dßng ®iÖn c¶m øng I = 0, lùc ®iÖn
3
- tõ F còng sÏ b»ng 0 (F = 0) vµ R«to ph¶i quay chËm l¹i. VËy nªn tèc ®é quay cña R«to
ph¶i lu«n nhá h¬n tèc ®é cña tõ tr−êng, chÝnh v× vËy ®éng c¬ nµy ®−îc gäi lµ ®éng c¬
kh«ng ®ång bé.
§Ó biÓu thÞ møc ®é gi¶m nhá cña n so n −n
S= 0
víi n0 ng−êi ta dïng kh¸i niÖm hÖ sè n0
tr−ît S, theo biÓu thøc:
HoÆc tÝnh theo phÇn tr¨m: n0 − n
S%= .100%
n0
VÒ lý thuyÕt, hÖ sè tr−ît S biÕn thiªn tõ 0 ®Õn 1, hoÆc 0% ®Õn 100%. Thùc tÕ th× trÞ
sè cña S ë t¶i ®Þnh møc ®èi víi ®éng c¬ kh«ng ®ång bé th«ng th−êng trong gií h¹n 2÷3%;
Víi ®éng c¬ kh«ng ®ång bé cã hÖ sè tr−ît n©ng cao, S cã thÓ ®¹t ®Õn 10%. V× vËy tèc ®é
lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé vÉn gÇn b»ng tèc ®é tõ tr−êng ë phô t¶i ®Þnh møc, gi¶
sö tèc ®é cña tõ tr−êng lµ 3000v/ph th× tèc ®é cña R«to kho¶ng 2850÷2950v/ph ….
2. BiÓu diÔn bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé b»ng s¬ ®å tr¶i.
2.1 S¬ l−îc vÒ cÊu t¹o bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé:
Bé d©y quÊn gåm c¸c Bèi d©y riªng lÎ ®Æt trong c¸c r·nh cña lâi thÐp Stato vµ ®−îc
®Êu nèi theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh. Bèi d©y cã thÓ lµ 1 hoÆc nhiÒu vßng d©y quÊn nèi tiÕp
nhau.
Theo c¸ch ®Æt d©y trong r·nh, ta cã cuén d©y mét líp vµ cuén d©y hai líp. NÕu
trong r·nh chØ cã 1 c¹nh cña mét bèi d©y th× ta cã d©y quÊn mét líp; Khi trong r·nh cã
hai c¹nh cña hai bèi d©y kh¸c nhau, ta cã d©y quÊn hai líp.
2.2 C¸c tham sè sö dông khi lËp s¬ ®å d©y quÊn:
- Sè r·nh cña lâi thÐp Stato: Z1
- Sè pha: m
- Sè cùc: 2p
- Sè m¹ch nh¸nh song song: a
- Sè vßng d©y cña mét pha: W1f
Z1
- B−íc cùc: τ=
2P
- B−íc quÊn d©y: y (Th−êng tÝnh theo sè r·nh)
- Sè r·nh øng víi mèi cùc cña 1 pha: q
Tõ môc 1.2.1 ta thÊy r»ng: Tõ tr−êng quay trong lâi thÐp Stato ®−îc h×nh thµnh do sù
phèi hîp chiÒu dßng ®iÖn trong d©y quÊn cña c¶ 3 cuén d©y (3 pha). Nh− vËy: Trong cuén
d©y ba pha, c¸c r·nh n»m trong mét cùc ®−îc chia lµm 3 phÇn, mçi phÇn thuéc vÒ mét pha,
t¹o thµnh c¸c nhãm cùc-pha d−íi mçi cùc. VËy lµ d−íi mçi cùc cã ba nhãm cùc-pha.
Ng−îc l¹i, døoi mçi mét cùc th× mçi pha chØ cã mét nhãm cùc-pha (cßn gäi lµ nhãm bèi
d©y hoÆc tæ bèi d©y).
Ph−¬ng ph¸p biÓu diÔn s¬ ®å d©y quÊn ®¬n gi¶n, trùc quan nhÊt lµ biÓu diÔn b»ng
S¬ ®å tr¶i; §Ó thiÕt lËp s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ng−êi ta
t−ëng t−îng nh− c¾t lâi thÐp vµ d©y quÊn Stato theo mét ®−êng däc theo lâi thÐp cña m¸y
råi tr¶i vÒ cïng mét mÆt ph¼ng. Khi ®ã ta cã mét h×nh vÏ biÓu ®−îc c¸c th«ng sè cña cuén
d©y:
• B−íc quÊn d©y y: §Õm ®−îc theo sè r·nh.
• B−íc cùc τ: ThÓ hiÖn qua c¸ch nèi c¸c tæ bèi d©y.
4
- • Sè ®«i m¹ch nh¸nh song song a.
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha q...
Qu¸ tr×nh biÓu diÔn s¬ ®å tr¶i ®−îc m« t¶ nh− sau:
Trªn s¬ ®å tr¶i, c¹nh cña c¸c bèi d©y t−¬ng øng trong c¸c r·nh sÏ ®−îc biÓu diÔn
b»ng c¸c ®o¹n th¼ng song song, c¸ch ®Òu; Sè l−îng c¸c ®o¹n th¼ng ®óng b»ng sè r·nh cña
lâi thÐp Stato.
Víi cuén d©y quÊn 1 líp, mçi c¹nh cña bèi d©y (còng chÝnh lµ c¸c r·nh cña lâi thÐp
Stato) ®−îc biÓu diÔn lµ mét ®o¹n th¼ng vÏ b»ng nÐt liÒn; Víi d©y quÊn hai líp th× trong
mçi r·nh sÏ cã hai c¹nh cña hai bèi d©y kh¸c nhau, mét c¹nh n»m ë phÝa d−íi ®¸y r·nh ta
gäi lµ c¹nh n»m ë líp d−íi - biÓu diÔn b»ng ®−êng nÐt ®øt, c¹nh cßn l¹i n»m ë phÝa trªn -
gÇn miÖng r·nh ®−îc gäi lµ c¹nh n»m ë líp trªn – biÓu diÔn b»ng ®−êng nÐt liÒn.
H×nh vÏ d−íi ®©y biÓu diÔn c¸c r·nh cña lâi thÐp Stato víi sè r·nh Z1 = 24 trong hai
tr−êng hîp d©y quÊn mét líp vµ hai líp:
D©y quÊn mét líp
D©y quÊn hai líp:
• Mçi Bèi d©y trªn s¬ ®å tr¶i ®−îc t¹o bëi hai c¹nh n»m trong hai r·nh c¸ch nhau
mét b−íc quÊn d©y y; PhÇn cña bèi d©y n»m trong c¸c r·nh ®−îc gäi lµ c¸c C¹nh t¸c
dông, phÇn cßn l¹i cña bèi d©y-nèi liÒn hai c¹nh t¸c dông ®−îc gäi lµ phÇn ®Çu nèi. D©y
quÊn mét líp th× c¶ hai c¹nh cña bèi d©y vµ phÇn ®Çu nèi ®−îc biÓu diÔn b»ng nÐt liÒn;
Víi cuén d©y quÊn hai líp th× c¹nh t¸c dông vµ phÇn ®Çu nèi n»m ë líp trªn còng ®−îc
biÓu diÔn b»ng nÐt liÒn, c¹nh t¸c dông thø hai cña bèi d©y sÏ n»m ë líp d−íi cña r·nh
kh¸c nªn che khuÊt – Ta biÓu diÔn b»ng ®−êng nÐt ®øt. PhÇn ®Çu nèi bÞ c¸c bèi d©y kh¸c
che khuÊt còng ®−îc biÓu diÔn b»ng nÐt ®øt.
Bèi d©y Tæ bèi d©y Bèi d©y Tæ bèi d©y
D©y quÊn mét líp D©y quÊn hai líp
5
- • Tæ bèi d©y ®−îc t¹o bëi mét hoÆc nhiÒu bèi d©y ®Êu nèi tiÕp n»m trong cïng mét
Nhãm cùc-pha, c¸c Bèi d©y trong mçi Tæ bèi d©y ®−îc ®Êu nèi tiÕp ngay trong qu¸ tr×nh
quÊn c¸c Bèi d©y ®ã. H×nh vÏ trªn biÓu diÔn Bèi d©y, Tæ bèi d©y trong hai tr−êng hîp d©y
quÊn mét líp vµ hai líp, víi sè bèi d©y trong mét tæ bèi d©y lµ q = 2.
• Tæ bèi d©y trong tr−êng hîp nµy ®−îc t¹o bëi c¸c bèi d©y cã kÝch th−íc gièng
nhau-Ta gäi lµ Tæ bèi d©y kiÓu ®ång khu«n. NÕu c¸c bèi d©y trong mét tæ bèi d©y cã
kÝch th−íc kh¸c nhau, bèi d©y nhá n»m trong lßng cña bèi lín, ta cã Tæ bèi d©y kiÓu
®ång t©m.
Tæ bèi d©y kiÓu ®ång khu«n Tæ bèi d©y kiÓu ®ång t©m
• ViÖc ®Êu nèi tiÕp c¸c Tæ bèi d©y cña c¸c pha sÏ quyÕt ®Þnh sè cùc cña ®éng c¬, vËy
lµ sÏ quyÕt ®Þnh tèc ®é quay cña ®éng c¬. C¸c bèi d©y sÏ ®−îc ®Êu nèi tiÕp nhau theo mét
trong hai c¸ch lµ: Nèi tiÕp cïng tªn hoÆc Nèi tiÕp kh¸c tªn.
Nèi tiÕp cïng tªn: NghÜa
lµ nèi c¸c ®Çu cïng tªn cña hai
bèi d©y liªn tiÕp víi nhau. Víi 2P = 2
c¸ch ®Êu nèi tiÕp cïng tªn ta
®−îc:
Sè cùc = Sè bèi d©y
Nèi tiÕp kh¸c tªn: C¸c ®Çu
kh¸c tªn cña hai bèi d©y liªn tiÕp
2P = 4
®−îc nèi víi nhau. Khi ®Êu nèi tiÕp
kh¸c tªn:
Sè cùc = 2 x Sè bèi d©y
Qua hai vÝ dô trªn ta thÊy r»ng: Cïng víi hai bèi d©y nh−ng víi hai c¸ch nèi cïng
tªn vµ kh¸c tªn ta sÏ ®−îc sè cùc kh¸c nhau. Quy luËt vÒ mèi quan hÖ gi÷a sè bèi d©y vµ sè
cùc ë c¸c c¸ch nèi sÏ ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong qu¸ tr×nh thùc hµnh vÏ s¬ ®å tr¶i cña
c¸c bé d©y quÊn Stato sau nµy.
Ngoµi c¸ch ®Êu nèi tiÕp, c¸c Bèi d©y, Tæ bèi d©y cßn ®−îc thùc hiÖn c¸ch nèi song
song; T−¬ng tù nh− c¸ch ®Êu nèi tiÕp, tïy theo c¸ch nèi song song c¸c bèi d©y mµ ta cã
quan hÖ gi÷a sè cùc vµ sè bèi d©y kh¸c nhau:
Khi nèi song song c¸c ®Çu cïng tªn:
Sè cùc = 2 x Sè bèi d©y
Nèi song song c¸c ®Çu kh¸c tªn:
Sè cùc = Sè bèi d©y
6
- 2.3 C¸c bø¬c vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé:
2.3.1 C¸c th«ng sè sö dông cho qu¸ tr×nh vÏ s¬ ®å tr¶i:
• Sè r·nh cña lâi thÐp Stato: Z1
• Sè cùc: 2P
• B−íc cùc: τ = Z1/2P
• B−íc quÊn d©y: y = τ → D©y quÊn b−íc ®ñ
y < τ → D©y quÊn b−íc ng¾n
y > τ → D©y quÊn b−íc dµi.
Z1
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha: q=
2P.m
Víi m = 3 lµ sè pha d©y quÊn Stato.
2.3.2 C¸c b−íc thùc hiÖn vÏ s¬ ®å tr¶i:
A. S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, d©y quÊn mét líp:
1. S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn kiÓu ®ång t©m:
§Ó minh häa ta xÐt mét vÝ dô cô thÓ sau:
VÝ dô 1: TÝnh to¸n, vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay
chiÒu 3fa víi c¸c th«ng sè nh− sau:
Z1 = 24, 2P = 4, m = 3, a= 1
Cuén d©y quÊn kiÓu ®ång t©m.
* Tr−íc tiªn ta tÝnh to¸n c¸c th«ng sè:
• B−íc cùc: τ = Z1/2P = 24/4 = 6
Z1 24
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha: q = = =2
2P.m 4.3
• B−íc quÊn d©y: V× d©y quÊn ®ång t©m nªn b−íc quÊn cña c¸c bèi d©y trong
mét tæ bèi lµ kh¸c nhau. Ta kÝ hiÖu b−íc quÊn cña c¸c bèi d©y theo thø tù tõ
nhá ®Õn lín lÇn l−ît lµ y1, y2 …
y1 = 2.q + 2
= 2.2+2 = 6
y2 = y1 + 2
= 6+2 =8
Trong tr−êng hîp nµy ta tÝnh ®−îc sè c¹nh t¸c dông d−íi mçi cùc cña mét pha lµ
q = 2, còng cã nghÜa lµ mçi tæ bèi d©y sÏ gåm cã 2 bèi d©y; V× vËy ta chØ tÝnh ®Õn bøoc
quÊn d©y y2.
* Tr×nh tù vÏ s¬ ®å tr¶i nh− sau:
B−íc 1:
V¹ch c¸c ®o¹n th¼ng song song, c¸ch ®Òu thÓ hiÖn c¸c r·nh cña lâi thÐp Stato vµ
®¸nh sè thø tù tõ 1 ÷ Z1 (24 r·nh).
7
- B−íc 2:
Ph©n vïng c¸c cùc vµ ®¸nh dÊu chiÒu dßng ®iÖn trong c¸c r·nh sao cho:
• C¸c r·nh n»m d−íi mét cùc - Cã cïng chiÒu dßng ®iÖn.
• C¸c r·nh n»m ë hai cùc bªn c¹nh nhau - ChiÒu dßng ®iÖn ng−îc nhau.
B−íc 3:
C¨n cø vµo b−íc quÊn d©y, vÏ c¸c bèi d©y, tæ bèi d©y cña pha thø nhÊt theo nguyªn t¾c:
• Hai c¹nh cña mçi bèi d©y ph¶i n»m trªn hai cùc liªn tiÕp.
• Kho¶ng c¸ch gi÷a hai c¹nh cña mçi bèi d©y ph¶i b»ng b−íc quÊn y ®· tÝnh ë
trªn.
• VÞ trÝ c¸c r·nh trªn c¸c cùc cña cïng mét pha ph¶i gièng nhau.
B−íc 4:
Nèi tiÕp c¸c Tæ bèi d©y cña pha thø nhÊt theo chiÒu dßng ®iÖn ®· chän trong c¸c
r·nh hoÆc theo quan hÖ gi÷a sè cùc vµ sè Tæ bèi d©y.
Theo chiÒu dßng ®iÖn ®· chän trong c¸c r·nh th× ®Çu cuèi cña Tæ bèi d©y thø nhÊt
ph¶i ®−îc nèi víi ®Çu ®Çu cña Tæ bèi d©y thø hai.
NÕu c¨n cø vµo quan hÖ gi÷a sè cùc vµ sè Tæ bèi d©y ta còng thÊy r»ng: Ta cã 2 Tæ
bèi d©y, mµ sè cùc cña m¸y lµ 2P = 4 (Sè cùc = 2 x Sè tæ bèi d©y), vËy lµ ta ph¶i sö dông
c¸ch nèi kh¸c tªn; NghÜa lµ ®Çu cuèi cña Tæ bèi d©y thø nhÊt ph¶i ®−îc nèi víi ®Çu ®Çu
cña Tæ bèi d©y thø hai.
8
- B−íc 5:
B»ng c¸ch t−¬ng tù, ta vÏ c¸c bèi d©y, Tæ bèi d©y cña pha thø 2.
VÊn ®Ò ®Æt ra ë ®©y lµ khi ®Çu ®Çu cña pha AX ®Æt ë r·nh sè 1, th× ®Çu cña pha tiÕp
theo sÏ b¾t ®Çu tõ ®©u?
§Ó x¸c ®Þnh ®−îc ®iÒu nµy ta cÇn c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lµ: C¸c cuén d©y cña 3 pha sÏ
ph¶i lÖch nhau nh÷ng gãc lµ 1200. Víi sè cùc trong tr−êng hîp nµy lµ 2P = 4 (sè ®«i cùc lµ
p =2), ta x¸c ®Þnh ®−îc gãc ®é ®iÖn lÖch nhau gi÷a hai r·nh liªn tiÕp trªn lâi thÐp Stato lµ:
p.3600 2.360 0
α0® = = = 300
Z1 24
§©y lµ gãc lÖch nhau gi÷a hai r·nh liªn tiÕp cña lâi thÐp Stato vÒ ®iÖn, nã kh¸c víi
gãc lÖch nhau vÒ h×nh häc trªn lâi thÐp.
C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lÖch pha nhau 1200 ta x¸c ®Þnh ®−îc sè kho¶ng c¸ch mµ c¸c ®Çu
1200
t−¬ng øng cña hai pha liªn tiÕp ph¶i lÖch nhau lµ: N = = 4. Ta gäi lµ 4 Kho¶ng c¸ch
300
trªn s¬ ®å tr¶i, vËy lµ ®Çu ®Çu cña pha tiÕp theo sÏ ph¶i b¾t ®Çu tõ r·nh sè 5; Vµ ta vÏ ®−îc
cuén d©y cña pha thø hai nh− sau:
B−íc 6:
X¸c ®Þnh r·nh ®Æt ®Çu ®Çu cña pha CZ råi vÏ nèt cuén d©y CZ theo c¸ch t−¬ng tù.
Tíi ®©y ta ®· hoµn thiÖn ®−îc s¬ ®å tr¶i cuén d©y quÊn Stato, kiÓu ®ång t©m.
Nh×n trªn s¬ ®å ta thÊy:
• Cuén d©y cña pha CZ cã mét Tæ bèi d©y bÞ chia lµm hai phÇn, ®iÒu nµy ta cã thÓ
h×nh dung lµ do ta chän vÞ trÝ cña mÆt c¾t ®Ó h×nh thµnh so ®å tr¶i t¹i vÞ trÝ ®ã.
• Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Çu ®Çu pha A, B, C còng ®óng b»ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c
®Çu cuèi t−¬ng øng X, Y, Z. §iÒu nµy gióp ta kiÓm tra nhanh tÝnh chÝnh x¸c cña s¬
®å tr¶i sau khi vÏ. Vµ còng thÓ hiÖn tÝnh ®èi xøng cña cuén d©y 3 fa.
9
- 2. S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn kiÓu xÕp ®¬n:
VÝ dô 2: TÝnh to¸n, vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay
chiÒu 3fa víi c¸c th«ng sè nh− sau:
Z1 = 24, 2P = 4, m = 3, a= 1
Cuén d©y quÊn xÕp ®¬n.
* TÝnh to¸n c¸c th«ng sè:
• B−íc cùc: τ = Z1/2P = 24/4 = 6
Z1 24
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha: q = = =2
2P.m 4.3
• B−íc quÊn d©y: D©y quÊn xÕp ®¬n lµ d©y quÊn ®ång khu«n, mét líp nªn c¸c bèi
d©y trong mét tæ bèi cã cïng chu vi, v× vËy chØ cã mét b−íc quÊn d©y x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc y = 3.q+1 = 7.
• Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Çu ®Çu pha liªn tiÕp (Thø tù pha): A÷B÷C = 2.q + 1 = 5
* Tr×nh tù vÏ s¬ ®å tr¶i:
Ta vÉn vÏ theo tr×nh tù 6 b−íc
®· giíi thiÖu ë VÝ dô 1; Nh−ng
tõ b−íc thø 3, khi vÏ c¸c Bèi
d©y, Tæ bèi d©y ta vÏ c¸c bèi
d©y cã chu vi nh− nhau.
Cuèi cïng, ta ®−îc s¬ ®å tr¶i bé
d©y quÊn Stato nh− sau:
Bé d©y quÊn Stato trong tr−êng hîp nµy ®−îc gäi lµ d©y quÊn XÕp ®¬n kiÓu hoa sen.
Cßn mét lo¹i d©y quÊn xÕp thø hai lµ d©y quÊn XÕp ®¬n kiÓu mãc xÝch; Víi kiÓu d©y quÊn
nµy ta cã b−íc quÊn y = 3.q, tr×nh tù vÏ s¬ ®å vÉn t−¬ng tù nh− trªn, chØ kh¸c nhau ë
b−íc d©y quÊn.
Còng víi vÝ dô trªn ta cã s¬ ®å d©y quÊn XÕp ®¬n kiÓu mãc xÝch nh− h×nh vÏ d−íi ®©y:
Cuén d©y quÊn kiÓu mãc xÝch trong nhiÒu tr−êng hîp sÏ cho ta b−íc quÊn y nhá
h¬n d©y quÊn kiÓu hoa sen. ¦u ®iÓm lµ tiÕt kiÖm ®−îc d©y quÊn, phÇn ®Çu nèi cña c¸c bèi
d©y ®an xen nhau ®Ñp h¬n. Nh−îc ®iÓm lµ khi lång d©y vµo c¸c r·nh ph¶i ®Æt c¸c bèi d©y
chê; V× vËy víi c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt nhá, ®−êng kÝnh trong cña lâi thÐp Stato nhá, ta
kh«ng nªn sö dông kiÓu d©y quÊn nµy; MÆt kh¸c víi cuén d©y quÊn kiÓu mãc xÝch th× viÖc
®Êu nèi còng phøc t¹p h¬n (Nh×n trªn s¬ ®å tr¶i ta thÊy r»ng cÇn ph¶i thùc hiÖn nhiÒu
®iÓm nèi tiÕp c¸c bèi d©y cña c¸c pha h¬n).
10
- B. S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ K§B, d©y quÊn hai líp (XÕp kÐp):
Víi d©y quÊn xÕp kÐp th× trong mçi r·nh cña lâi thÐp Stato ®Æt hai c¹nh cña hai bèi
d©y kh¸c nhau, nÕu so víi d©y quÊn xÕp ®¬n th× sè Bèi d©y, Tæ bèi d©y trong tr−êng hîp
nµy sÏ nhiÒu gÊp 2 lÇn.
Líp trªn Líp d−íi
y
Cuén d©y quÊn xÕp kÐp th−êng ®−îc thùc hiÖn theo hai kiÓu D©y quÊn b−íc ®ñ vµ
D©y quÊn b−íc ng¾n.
* S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato kiÓu XÕp kÐp b−íc ®ñ:
§Ó minh häa tr×nh tù vÏ s¬ ®å tr¶i, ta còng xÐt mét vÝ dô cô thÓ sau:
VÝ dô 3: TÝnh to¸n, vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay chiÒu
3fa víi c¸c th«ng sè nh− sau:
Z1 = 24, 2P = 4, m = 3, a= 1 Cuén d©y quÊn XÕp kÐp, b−íc ®ñ.
+ Tr−íc tiªn ta tÝnh tãan c¸c th«ng sè trªn s¬ ®å tr¶i:
• B−íc cùc: τ = Z1/2P = 24/4 = 6
Z1 24
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha: q = = =2
2P.m 4.3
• B−íc quÊn d©y: Lµ d©y quÊn xÕp, nªn c¸c bèi d©y trong mét tæ bèi cã cïng
chu vi, v× vËy chØ cã mét b−íc quÊn. D©y quÊn xÕp kÐp b−íc ®ñ, ta cã b−íc
d©y quÊn y = τ = 6; §¬n vÞ cña b−íc cùc τ ®−îc tÝnh lµ sè Kho¶ng c¸ch, v×
vËy ta cã b−íc quÊn d©y trong tr−êng hîp nµy lµ y = 7 r·nh (Tõ r·nh 1 ®Õn
r·nh thø 7).
• Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Çu ®Çu pha liªn tiÕp (Thø tù pha):
A÷B÷C = 2.q + 1 = 5
* Tr×nh tù vÏ s¬ ®å tr¶i nh− sau:
B−íc 1:
V¹ch c¸c ®o¹n th¼ng song song, c¸ch ®Òu thÓ hiÖn c¸c r·nh cña lâi thÐp Stato vµ
®¸nh sè thø tù tõ 1 ÷ Z1 (24 r·nh); D©y quÊn xÕp kÐp nªn mçi r·nh cña lâi thÐp Stato trong
tr−êng hîp nµy ®−îc biÓu diÔn b»ng mét ®−êng nÐt liÒn vµ 1 ®−êng nÐt ®øt, thÓ hiÖn hai
c¹nh ë líp trªn vµ líp d−íi cña mçi r·nh:
11
- B−íc 2:
Ph©n vïng c¸c cùc vµ ®¸nh dÊu chiÒu dßng ®iÖn trong c¸c r·nh:
B−íc 3:
C¨n cø vµo b−íc quÊn d©y, vÏ c¸c bèi d©y, tæ bèi d©y cña pha thø nhÊt theo nguyªn t¾c:
• Mçi bèi d©y cã mét c¹nh n»m ë líp trªn cña r·nh nµy, c¹nh kia n»m ë líp d−íi cña
r·nh kh¸c, c¸ch nhau b»ng b−íc quÊn y. Khi biÓu diÔn c¸c Bèi d©y, Tæ bèi d©y ta vÏ
hai nöa cña mçi bèi d©y theo kÝ hiÖu c¸c r·nh t−¬ng øng-Mét nöa bèi d©y n»m ë
phÝa trªn cña r·nh ®−îc vÏ b»ng nÐt liÒn, nöa kia ®−îc vÏ b»ng nÐt ®øt thuéc vÒ
c¹nh n»m ë líp d−íi..
B−íc 4:
Nèi tiÕp c¸c Tæ bèi d©y
cña pha thø nhÊt theo
chiÒu dßng ®iÖn ®· chän
trong c¸c r·nh hoÆc theo
quan hÖ gi÷a sè cùc vµ
sè Tæ bèi d©y.
Theo chiÒu dßng ®iÖn ®· chän trong c¸c r·nh th× ®Çu cuèi cña Tæ bèi d©y thø nhÊt
ph¶i ®−îc nèi víi ®Çu ®Çu cña Tæ bèi d©y thø hai.
NÕu c¨n cø vµo quan hÖ gi÷a sè cùc vµ sè Tæ bèi d©y ta còng thÊy r»ng: Ta cã 4 Tæ
bèi d©y, mµ sè cùc cña m¸y lµ 2P = 4 (Sè cùc = Sè tæ bèi d©y), vËy lµ ta ph¶i sö dông
c¸ch nèi cïng tªn; NghÜa lµ ®Çu cuèi cña Tæ bèi d©y thø nhÊt ph¶i ®−îc nèi víi ®Çu cuèi
cña Tæ bèi d©y thø hai.
12
- B−íc 5:
B»ng c¸ch t−¬ng tù, ta
vÏ c¸c bèi d©y, Tæ bèi
d©y cña pha thø 2.
B−íc 6:
X¸c ®Þnh r·nh ®Æt ®Çu
®Çu cña pha CZ råi vÏ
nèt cuén d©y CZ theo
c¸ch t−¬ng tù.
Tíi ®©y ta
®· hoµn thiÖn ®−îc s¬
®å tr¶i cuén d©y quÊn
Stato, d©y quÊn xÕp kÐp
b−íc ®ñ nh− h×nh vÏ.
* S¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato kiÓu XÕp kÐp b−íc ng¾n:
Bé d©y quÊn Stato kiÓu xÕp kÐp th−êng sö dông lµ d©y quÊn XÕp kÐp b−íc ng¾n; Khi
thùc hiÖn viÖc rót ng¾n b−íc quÊn sÏ cã c¸c −u ®iÓm sau:
• TiÕt kiÖm d©y quÊn: Khi rót ng¾n bø¬c quÊn th× chu vi cña c¸c Bèi d©y sÏ gi¶m ®i,
v× vËy sÏ gi¶m ®−îc khèi l−îng d©y quÊn cña m¸y.
• C¶i thiÖn ®−îc d¹ng sãng cña tõ tr−êng trong m¸y: Trªn thùc tÕ th× tõ tr−êng quay
sinh ra trong lâi thÐp Stato bao gåm nhiÒu thµnh phÇn, ngoµi thµnh phÇn c¬ b¶n cã
d¹ng h×nh sin cßn cã c¸c lo¹i sãng bËc cao – bËc 3, bËc 5, bËc 7 ... - Khi thùc hiÖn
viÖc rót ng¾n b−íc quÊn d©y sÏ triÖt tiªu ®−îc c¸c thµnh phÇn sãng bËc cao, tõ
tr−êng trong lâi thÐp cßn l¹i chñ yÕu lµ thµnh phÇn h×nh sin. Nh−ng viÖc rót ng¾n
b−íc d©y quÊn còng chØ ®−îc thùc hiÖn trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh: B−íc quÊn
d©y y chØ ®−îc rót ng¾n ®Õn tèi thiÓu lµ b»ng 0,67% b−íc cùc τ; V× nÕu ta rót ng¾n
b−íc quÊn ®i qu¸ nhiÒu th× sÏ lµm cho diÖn tÝch cña c¸c cùc bÞ gi¶m nhiÒu, d¹ng
sãng cña tõ tr−êng sÏ xÊu ®i.
§Ó minh häa tr×nh tù vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn stato kiÓu xÕp kÐp b−íc ng¾n, ta còng xÐt
mét vÝ dô cô thÓ sau:
13
- VÝ dô 4: TÝnh to¸n, vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn Stato ®éng c¬ kh«ng ®ång bé xoay
chiÒu 3fa víi c¸c th«ng sè nh− sau:
Z1 = 24, 2P = 4, m = 3, a= 1
Cuén d©y quÊn XÕp kÐp, b−íc ®ñ.
+ Tr−íc tiªn ta tÝnh toµn c¸c th«ng sè trªn s¬ ®å tr¶i:
• B−íc cùc: τ = Z1/2P = 24/4 = 6
Z1 24
• Sè r·nh d−íi mét cùc cña mét pha: q = = =2
2P.m 4.3
5
• B−íc quÊn d©y: Ta chän b−íc quÊn d©y y = .τ = 5 Kho¶ng c¸ch
6
→ y = 6 R·nh (Tõ r·nh sè 1 ®Õn r·nh sè 6).
• Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Çu ®Çu pha liªn tiÕp (Thø tù pha):
A÷B÷C = 2.q + 1 = 5
* C¸ch vÏ s¬ ®å tr¶i:
Ta vÉn thùc hiÖn theo
tr×nh tù 6 b−íc nh− trªn,
nh−ng b−íc quÊn d©y
trong tr−êng hîp nµy chØ
lµ y = 6; ta cã s¬ ®å tr¶i
®Çy ®ñ nh− sau:
14
nguon tai.lieu . vn
