Ch15
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Ch15 as PDF for free.
More details
- Words: 1,323
- Pages: 5
1 Âaûi Hoüc Âaì Nàông - Træåìng Âaûi hoüc Baïch Khoa Khoa Âiãûn - Nhoïm Chuyãn män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giaïo trçnh Biãn soaûn:
MAÏY ÂIÃÛN 1 Buìi Táún Låüi
Chæång 15
ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄÖNG BÄÜ ÆÏNG DUÛNG HIÃÛU ÆÏNG MÀÛT NGOAÌI 15.1. ÂAÛI CÆÅNG Ta mong muäún âäüng cå khäng âäöng bäü (ÂK) coï : - Khi khåíi âäüng thç mämen khåíi âäüng MK låïn vaì doìng khåíi âäüng IK nhoí. - Luïc laìm viãûc bçnh thæåìng thç hiãûu suáút cuía âäüng cå η cao. Våïi caïc yãu cáöu trãn thç âäüng cå khäng âäöng räto dáy quáún vaì räto läöng soïc, loaûi naìo âaïp æïng âæåüc ?. • ÂK räto dáy quáún : Thæûc hiãûn âæåüc caïc yãu cáöu trãn dãù daìng. • ÂK räto läöng soïc : phaíi nháûn xeït thãm. Nháûn xeït æu khuyãút âiãøm cuía âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh thæåìng : + Æu âiãøm : - Chãú taûo âån giaín - Laìm viãûc chàõc chàõn - Âàûc tênh laìm viãûc täút + Khuyãút âiãøm : - Doìng khåíi âäüng IK låïn - Mämen khåíi âäüng MK nhoí Nãúu duìng váût liãûu âãø chãú taûo R2 låïn thç MK låïn vaì η giaím. Âãø khàõc phuûc : • Chãú taûo âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh sáu vaì • Chãú taûo âäüng cå khäng âäöng bäü räto 2 läöng soïc.
2
15.2. ÂÄÜNG CÅ RÄTO RAÎNH SÁU Âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh sáu låüi duûng hiãûn tæåüng tæì thäng taín trong raînh räto gáy nãn hiãûn tæåüng hiãûu æïng màût ngoaìi khi khåíi âäüng laìm âiãûn tråí räto R2 tàng lãn âãø caíi thiãûn âàûc tênh khåíi âäüng. 15.2.1. Cáúu taûo raînh räto
b
M
1
2
3
x s =1
h
sâm
J
s 0
sâm
1
Hçnh 15.1 Sæû phán bäú tæì thäng taín vaì máût âäü doìng âiãûn åí räto khi khåíi âäüng
Hçnh 15.2 Âàûc tênh cå khi khåíi âäüng
Thæåìng chiãöu cao cuía raînh räto (hçnh 15.1) h = 40÷60 mm vaì tè säú h/b =10 ÷ 12 láön thç âiãûn tråí räto tàng 3÷4 láön khi khåíi âäüng. Våïi R2(1) laì âiãûn tråí khi s = sâm, doìng âiãûn phán bäú âãöu (âæåìng 1); R2(2) laì âiãûn tråí khi s = 1, doìng táûp trung trãn miãûng raînh (âæåìng 2). Coìn âæåìng 3 laì âæåìng biãøu diãùn âàûc tênh cå thæûc tãú cuía âäüng cå räto raînh sáu khi hãû säú træåüc s thay âäøi tæì 1÷ sâm, khi âoï âiãûn tråí R2(2) giaím âáön vãö R2(1) . 15.2.2. Nguyãn lyï laìm viãûc
+ Khi khåíi âäüng : täúc âäü räto n = 0, hãû säú træåüt s = 1 vaì f2 = sf1 = f1, tæì thäng taín taûi thåìi âiãøm náöy táûp trung åí âaïy raînh (hçnh 15.1), caìng lãn trãn miãûng raînh tæì thäng caìng êt âi do âoï âiãûn khaïng taín åí âaïy raînh låïn, vaì phêa miãûng raînh nhoí vç váûy doìng âiãûn táûp trung lãn phêa trãn miãûng raînh. Kãút quaí cuía viãûc táûp trung doìng âiãûn lãn phêa trãn miãûng raînh âæåüc coi nhæ tiãút diãûn cuía dáy dáùn bë nhoí âi âiãûn tråí räto tàng lãn laìm MK tàng lãn. + Khi täúc âäü tàng lãn : luïc náöy f2 giaím, hiãûu æïng màût ngoaìi giaím âi vaì doìng âiãûn dáön dáön phán bäú âãöu laûi vaì R2 âæåüc coi nhæ nhoí laûi vaì khi maïy laìm viãûc bçnh thæåìng f2 = (2 ÷ 3) Hz , hiãûu æïng màût ngoaìi luïc náöy háöu nhæ khäng coï, âàûc tênh laìm viãûc giäúng nhæ âäüng cå bçnh thæåìng.
3 15.2.3. Maûch âiãûn thay thãú
+ Âiãûn tråí cuía räto : Âiãûn tråí vaì âiãûn khaïng cuía räto khi xeït hiãûu æïng màût ngoaìi :
r2' = k r r2' r + r2' v x '2 = k x x '2 r + x '2 v trong âoï : r : kyï hiãûu nhoí chè raînh räto. v : kyï hiãûu nhoí chè vaình ngàõn maûch. k r : hãû säú tàng âiãûn tråí do hiãûu æïng màût ngoaìi.
k x : hãû säú giaím âiãûn khaïng taín do hiãûu æïng màût ngoaìi. Hãû säú kr vaì kx phuû thuäüc chiãöu cao qui âäøi ξ :
ξ = hr s trong âoï :
ρ ρ Cu
+ s : hãû säú træåüt.; + hr : chiãöu cao raînh. + ρ, ρCu : âiãûn tråí suáút váût liãûu laìm thanh dáùn vaì âäöng.
+Maûch âiãûn thay thãú : (hçnh 15.3)
r1
&I1 &1 U
k x x '2 r + x '2 v k r r2' r + r2' v
x1
&I 0
& xm − I 2 '
1− s (k r r2' r + r2 v ' ) s
rm
Hçnh 15.3 Maûch âiãûn thay thãú âäüng cå räto raînh sáu
Bäüi säú doìng vaì bäüi säú mämen åí âiãûn aïp âënh mæïc : M max Ik = 4,5 ÷ 6 vaì = 1 ÷ 1,4 I âm M âm
Hiãûu suáút cuía âäüng cå raînh sáu khäng khaïc raînh thæåìng laì bao, chè coï cosϕ håi tháúp vç âiãûn khaïng taín räto raînh sáu låïn hån loaûi raînh thæåìng. Cuîng vç lyï do âoï nãn Mmax cuîng nhoí hån. Phaûm vi cäng suáút loaûi âäüng cå naìy vaìo khoaíng 50÷200kW.
4
15.3. ÂÄÜNG CÅ RÄTO HAI LÄÖNG SOÏC 15.3.1. Cáúu taûo raînh räto
Raînh räto chãú taûo gäöm hai läöng soïc : + Läöng soïc ngoaìi : duìng âãø måí maïy, chãú taûo våïi tiãút diãûn S nhoí, váût liãûu coï âiãûn tråí suáút ρ låïn, âãø coï âiãûn tråí khåíi âäüng R2kâ låïn. + Läöng soïc trong : goüi laì läöng soïc laìm viãûc, chãú taûo våïi tiãút diãûn S låïn, váût liãûu coï âiãûn tråí suáút ρ nhoí, âãø coï âiãûn tråí laìm viãûc R2lv nhoí . x
s =1
J 0
Hçnh 15.4 Âäüng cå khäng âäöng bäü räto hai läöng soïc a) Sæû phán bäú tæì thäng taín; b) Phán bäú máût âäü doìng khi khåíi âäüng
15.3.2. Nguyãn lyï laìm viãûc
Khi måí maïy thç f2 = f1, do hiãûu æïng màût ngoaìi nãn doìng âiãûn táûp trung åí läöng soïc ngoaìi, maì R2 ngoaìi laûi låïn næîa nãn Mm låïn. Khi laìm viãûc bçnh thæåìng, táún säú f2 nhoí maì R2 trong cuîng nhoí næîa nãn doìng âiãûn låïn vaì mämen chuí yãúu do läöng soïc náöy taûo ra. 15.3.3. Maûch âiãûn thay thãú (hçnh 15.5)
r1
&I1 &1 U
x’2kv
x1
&I0
xm
− &I'2
rm
&I ' 2 kâ x’2kâ
&I '2lv x’2lv
r’2kâ/s
r’2lv/s
Hçnh 15.5 Maûch âiãûn thay thãú âäüng cå khäng âäöng bäü räto hai läöng soïc
5
Doìng âiãûn : &I '2 = &I '2 kâ + &I '2lv Âiãûn khaïng taín: x’2kâ do tæì thäng taín Φtkâ æïng våïi doìng &I '2 kâ x’2lv do tæì thäng taín Φtlv æïng våïi doìng &I '2lv x’2kv do tæì thäng taín Φtkv æïng våïi doìng &I '2 kv Bäüi säú doìng âiãûn vaì mämen åí âäüng cå räto hai läöng soïc nàòm trong khoaíng: M max Ik = 4÷6; = 1,2 ÷ 2 M âm I âm
Âiãûn khaïng taín räto låïn nãn cosϕ tháúp. So våïi loaûi räto raînh sáu thç âäüng cå âiãûn loaûi naìy duìng nhiãöu kim loaûi maìu hån, nhæng coï thãø thiãút kãú âàûc tênh måí maïy linh hoaût hån. Phaûm vi cäng suáút loaûi âäüng cå naìy vaìo khoaíng 30÷1250kW Hçnh 15.6 trçnh baìy âàûc tênh M = f(s) cuía caïc loaûi âäüng cå âiãûn thæåìng (âæåìng 1), âäüng cå âiãûn raînh sáu (âæåìng 2) vaì âäüng cå âiãûn räto läöng soïc keïp (âæåìng 3).
M M âm
3 2 1
s
1.0
0.8
0.6
0.4.
0.2
Hçnh 15.6 Âàûc tênh M= f(s) cuía âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng
[ \
2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4. 0.2 0
Giaïo trçnh Biãn soaûn:
MAÏY ÂIÃÛN 1 Buìi Táún Låüi
Chæång 15
ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN KHÄNG ÂÄÖNG BÄÜ ÆÏNG DUÛNG HIÃÛU ÆÏNG MÀÛT NGOAÌI 15.1. ÂAÛI CÆÅNG Ta mong muäún âäüng cå khäng âäöng bäü (ÂK) coï : - Khi khåíi âäüng thç mämen khåíi âäüng MK låïn vaì doìng khåíi âäüng IK nhoí. - Luïc laìm viãûc bçnh thæåìng thç hiãûu suáút cuía âäüng cå η cao. Våïi caïc yãu cáöu trãn thç âäüng cå khäng âäöng räto dáy quáún vaì räto läöng soïc, loaûi naìo âaïp æïng âæåüc ?. • ÂK räto dáy quáún : Thæûc hiãûn âæåüc caïc yãu cáöu trãn dãù daìng. • ÂK räto läöng soïc : phaíi nháûn xeït thãm. Nháûn xeït æu khuyãút âiãøm cuía âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh thæåìng : + Æu âiãøm : - Chãú taûo âån giaín - Laìm viãûc chàõc chàõn - Âàûc tênh laìm viãûc täút + Khuyãút âiãøm : - Doìng khåíi âäüng IK låïn - Mämen khåíi âäüng MK nhoí Nãúu duìng váût liãûu âãø chãú taûo R2 låïn thç MK låïn vaì η giaím. Âãø khàõc phuûc : • Chãú taûo âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh sáu vaì • Chãú taûo âäüng cå khäng âäöng bäü räto 2 läöng soïc.
2
15.2. ÂÄÜNG CÅ RÄTO RAÎNH SÁU Âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng soïc raînh sáu låüi duûng hiãûn tæåüng tæì thäng taín trong raînh räto gáy nãn hiãûn tæåüng hiãûu æïng màût ngoaìi khi khåíi âäüng laìm âiãûn tråí räto R2 tàng lãn âãø caíi thiãûn âàûc tênh khåíi âäüng. 15.2.1. Cáúu taûo raînh räto
b
M
1
2
3
x s =1
h
sâm
J
s 0
sâm
1
Hçnh 15.1 Sæû phán bäú tæì thäng taín vaì máût âäü doìng âiãûn åí räto khi khåíi âäüng
Hçnh 15.2 Âàûc tênh cå khi khåíi âäüng
Thæåìng chiãöu cao cuía raînh räto (hçnh 15.1) h = 40÷60 mm vaì tè säú h/b =10 ÷ 12 láön thç âiãûn tråí räto tàng 3÷4 láön khi khåíi âäüng. Våïi R2(1) laì âiãûn tråí khi s = sâm, doìng âiãûn phán bäú âãöu (âæåìng 1); R2(2) laì âiãûn tråí khi s = 1, doìng táûp trung trãn miãûng raînh (âæåìng 2). Coìn âæåìng 3 laì âæåìng biãøu diãùn âàûc tênh cå thæûc tãú cuía âäüng cå räto raînh sáu khi hãû säú træåüc s thay âäøi tæì 1÷ sâm, khi âoï âiãûn tråí R2(2) giaím âáön vãö R2(1) . 15.2.2. Nguyãn lyï laìm viãûc
+ Khi khåíi âäüng : täúc âäü räto n = 0, hãû säú træåüt s = 1 vaì f2 = sf1 = f1, tæì thäng taín taûi thåìi âiãøm náöy táûp trung åí âaïy raînh (hçnh 15.1), caìng lãn trãn miãûng raînh tæì thäng caìng êt âi do âoï âiãûn khaïng taín åí âaïy raînh låïn, vaì phêa miãûng raînh nhoí vç váûy doìng âiãûn táûp trung lãn phêa trãn miãûng raînh. Kãút quaí cuía viãûc táûp trung doìng âiãûn lãn phêa trãn miãûng raînh âæåüc coi nhæ tiãút diãûn cuía dáy dáùn bë nhoí âi âiãûn tråí räto tàng lãn laìm MK tàng lãn. + Khi täúc âäü tàng lãn : luïc náöy f2 giaím, hiãûu æïng màût ngoaìi giaím âi vaì doìng âiãûn dáön dáön phán bäú âãöu laûi vaì R2 âæåüc coi nhæ nhoí laûi vaì khi maïy laìm viãûc bçnh thæåìng f2 = (2 ÷ 3) Hz , hiãûu æïng màût ngoaìi luïc náöy háöu nhæ khäng coï, âàûc tênh laìm viãûc giäúng nhæ âäüng cå bçnh thæåìng.
3 15.2.3. Maûch âiãûn thay thãú
+ Âiãûn tråí cuía räto : Âiãûn tråí vaì âiãûn khaïng cuía räto khi xeït hiãûu æïng màût ngoaìi :
r2' = k r r2' r + r2' v x '2 = k x x '2 r + x '2 v trong âoï : r : kyï hiãûu nhoí chè raînh räto. v : kyï hiãûu nhoí chè vaình ngàõn maûch. k r : hãû säú tàng âiãûn tråí do hiãûu æïng màût ngoaìi.
k x : hãû säú giaím âiãûn khaïng taín do hiãûu æïng màût ngoaìi. Hãû säú kr vaì kx phuû thuäüc chiãöu cao qui âäøi ξ :
ξ = hr s trong âoï :
ρ ρ Cu
+ s : hãû säú træåüt.; + hr : chiãöu cao raînh. + ρ, ρCu : âiãûn tråí suáút váût liãûu laìm thanh dáùn vaì âäöng.
+Maûch âiãûn thay thãú : (hçnh 15.3)
r1
&I1 &1 U
k x x '2 r + x '2 v k r r2' r + r2' v
x1
&I 0
& xm − I 2 '
1− s (k r r2' r + r2 v ' ) s
rm
Hçnh 15.3 Maûch âiãûn thay thãú âäüng cå räto raînh sáu
Bäüi säú doìng vaì bäüi säú mämen åí âiãûn aïp âënh mæïc : M max Ik = 4,5 ÷ 6 vaì = 1 ÷ 1,4 I âm M âm
Hiãûu suáút cuía âäüng cå raînh sáu khäng khaïc raînh thæåìng laì bao, chè coï cosϕ håi tháúp vç âiãûn khaïng taín räto raînh sáu låïn hån loaûi raînh thæåìng. Cuîng vç lyï do âoï nãn Mmax cuîng nhoí hån. Phaûm vi cäng suáút loaûi âäüng cå naìy vaìo khoaíng 50÷200kW.
4
15.3. ÂÄÜNG CÅ RÄTO HAI LÄÖNG SOÏC 15.3.1. Cáúu taûo raînh räto
Raînh räto chãú taûo gäöm hai läöng soïc : + Läöng soïc ngoaìi : duìng âãø måí maïy, chãú taûo våïi tiãút diãûn S nhoí, váût liãûu coï âiãûn tråí suáút ρ låïn, âãø coï âiãûn tråí khåíi âäüng R2kâ låïn. + Läöng soïc trong : goüi laì läöng soïc laìm viãûc, chãú taûo våïi tiãút diãûn S låïn, váût liãûu coï âiãûn tråí suáút ρ nhoí, âãø coï âiãûn tråí laìm viãûc R2lv nhoí . x
s =1
J 0
Hçnh 15.4 Âäüng cå khäng âäöng bäü räto hai läöng soïc a) Sæû phán bäú tæì thäng taín; b) Phán bäú máût âäü doìng khi khåíi âäüng
15.3.2. Nguyãn lyï laìm viãûc
Khi måí maïy thç f2 = f1, do hiãûu æïng màût ngoaìi nãn doìng âiãûn táûp trung åí läöng soïc ngoaìi, maì R2 ngoaìi laûi låïn næîa nãn Mm låïn. Khi laìm viãûc bçnh thæåìng, táún säú f2 nhoí maì R2 trong cuîng nhoí næîa nãn doìng âiãûn låïn vaì mämen chuí yãúu do läöng soïc náöy taûo ra. 15.3.3. Maûch âiãûn thay thãú (hçnh 15.5)
r1
&I1 &1 U
x’2kv
x1
&I0
xm
− &I'2
rm
&I ' 2 kâ x’2kâ
&I '2lv x’2lv
r’2kâ/s
r’2lv/s
Hçnh 15.5 Maûch âiãûn thay thãú âäüng cå khäng âäöng bäü räto hai läöng soïc
5
Doìng âiãûn : &I '2 = &I '2 kâ + &I '2lv Âiãûn khaïng taín: x’2kâ do tæì thäng taín Φtkâ æïng våïi doìng &I '2 kâ x’2lv do tæì thäng taín Φtlv æïng våïi doìng &I '2lv x’2kv do tæì thäng taín Φtkv æïng våïi doìng &I '2 kv Bäüi säú doìng âiãûn vaì mämen åí âäüng cå räto hai läöng soïc nàòm trong khoaíng: M max Ik = 4÷6; = 1,2 ÷ 2 M âm I âm
Âiãûn khaïng taín räto låïn nãn cosϕ tháúp. So våïi loaûi räto raînh sáu thç âäüng cå âiãûn loaûi naìy duìng nhiãöu kim loaûi maìu hån, nhæng coï thãø thiãút kãú âàûc tênh måí maïy linh hoaût hån. Phaûm vi cäng suáút loaûi âäüng cå naìy vaìo khoaíng 30÷1250kW Hçnh 15.6 trçnh baìy âàûc tênh M = f(s) cuía caïc loaûi âäüng cå âiãûn thæåìng (âæåìng 1), âäüng cå âiãûn raînh sáu (âæåìng 2) vaì âäüng cå âiãûn räto läöng soïc keïp (âæåìng 3).
M M âm
3 2 1
s
1.0
0.8
0.6
0.4.
0.2
Hçnh 15.6 Âàûc tênh M= f(s) cuía âäüng cå khäng âäöng bäü räto läöng
[ \
2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4. 0.2 0
