Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 7: Động cơ không đồng bộ 3 pha

1
7.1.1. QUI TẮC PHÂN BỐ ĐƯỜNG SỨC TỪ TRƯỜNG
TRONG MẠCH TỪ MÁY ĐIỆN QUAY :
2
Đường sức từ luôn luôn có hướng.
Đường sức từ đi theo đường ngắn nhất, qua 
tiết diện lớn nhất , đi trong vật liệu dẫn từ 
mạnh nhất . Đường sức từ trường đi theo 
đường có từ trở nhỏ nhất.
Đường sức từ luôn khép kín mạch.
(Một hệ thống đường sức từ khép kín mạch
 được gọi là 1 múi đường sức).
Tổng số múi đường sức trong mạch từ luôn
luôn bằng số cực từ 2p của máy điện
3
4MÁY ĐIỆN CÓ 4 CỰC 2p = 4
5TÖØ THOÂNG
ROTOR
BAÉC
BAÉC
NAM
NAM
TRUNG TÍNH HÌNH HỌC
TRỤC CỰC TỪ
67.1.2. TỪ TRƯỜNG PHÂN BỐ SIN THEO VỊ TRÍ:
7
8  m
.xB B .cos
 Từ trường phân bố tại khe hở không khí dưới 
một cặp cực từ có dạng sin theo vị trí không gian.
m
xB B .cos 

97.1.3. TỪ TRƯỜNG ĐẬP MẠCH:
 Từ trường phân bố tại khe hở không khí có biên độ 
phụ thuộc vào loại dòng điện cấp vào dây quấn stator.
Khi cấp dòng DC vào dây quấn, biên độ không thay 
đổi theo thời gian t . Từ trường phân bố sin trong
không gian, không biến thiên theo thời gian.
Nếu cấp dòng sin vào dây quấn, biên độ của từ 
trường biến thiên theo qui luật sin của dòng điện
đồng thời phân bố sin trong không gian.
Trong trường hợp này từ trường tạo thành tại
khe hở không khí là từ trường đập mạch.
 mi t I .sin t  m xB B .sin t .cos  

10
0 0.52 1.04 1.56 2.08 2.6 3.12 3.64 4.16 4.68 5.2 5.72 6.24 6.76
-1
-0.9
-0.8
-0.7
-0.6
-0.5
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
VI TRI X
T
U
C
A
M
B
0 t 00 0  m
.B B .sin .cos
6
  t
6 2
   
m
m
B.x .xB B .sin .cos .cos
11
7.1.4. TỪ TRƯỜNG QUAY TRÒN:
B
Khi quay tròn 
đều thanh nam
châm chữ U
quanh trục thẳng 
đứng; vector từ 
cảm sẽ quay theo 
chuyển động của
thanh nam châm.
 Hình ảnh vector 
từ cảm quay tròn
tượng trưng cho 
từ trường quay.
ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH TỪ TRƯỜNG
QUAY TRÒN TRONG STATOR ĐỘNG CƠ 
CẢM ỨNG 3 PHA:
12
Trên stator lắp đặt 3 bộ dây quấn lệch
không gian .
Cấp dòng sin lệch pha thời gian từng
đôi vào các bộ dây quấn.
Từ trường tạo bởi mỗi bộ dây là từ 
trường đập mạch.
Từ trường tổng hợp của 3 từ trường 
đập mạch là từ trường quay tròn.
o120
o120
13
 A mi t I .sin t 
 oB mi t I .sin t 120  
 oC mi t I .sin t 240  
 A m xB B .sin t .cos  

 o oB m xB B .sin t 120 .cos 120  
 o oC m xB B .sin t 240 .cos 240  
14
 o oB m xB B .sin t 120 .cos 120  
 A m xB B .sin t .cos  

Áp dụng công thức biến đổi lượng giác, ta có:
m
A
B x xB . sin t sin t
2
   
 
om
B
B x xB . sin t 240 sin t
2
   
 
 o oC m xB B .sin t 240 .cos 240  
om
C
B x xB . sin t 120 sin t
2
   
 
15
m
A
B x xB . sin t sin t
2
   
 
om
B
B x xB . sin t 240 sin t
2
   
 
om
C
B x xB . sin t 120 sin t
2
   
 
Từ trường tổng hợp từ 3 từ trường đập mạch
m
T A B C
3B xB B B B .sin t
2
  

 Từ trường tổng hợp được biểu diễn dưới 
dạng hàm điều hòa nên từ trường tổng hợp là 
từ trường quay tròn.
16
QUAN HỆ GIỮA TỐC ĐỘ TỪ TRƯỜNG QUAY 
VỚI TẦN SỐ NGUỒN ĐIỆN
 Với mô hình nguyên lý nêu trên, mỗi bộ dây 
tạo ra số cực 2p = 2 . Ta có:
DÒNG SIN TỪ TRƯỜNG QUAY
 A mi t I .sin t  mT 3B xB .sin t2  

 Tần số góc  Vận tốc góc
2 f 1n2 
f : tần số dòng sin : tốc độ từ trường quay1n
   f Hz  1n s 
voøng  rad
s
  
17
KẾT LUẬN:
 Với stator động cơ có 2p = 2 cực; tần số 
nguồn điện bằng tốc độ của từ trường quay.
12p 2 f n 
Ý NGHĨA:
 Với động cơ có 2p = 2 cực; khi dòng sin 
hoàn tất 1 chu kỳ thì từ trường đã quay đúng 
1 vòng (quét hoàn tất qua 2 cực từ )
MỞ RỘNG QUAN HỆ
DÒNG  SIN  TỪ TRƯỜNG QUAY
1 CHU KỲ QUÉT QUA 1 CẶP CỰC TỪ (2 CỰC)
p CHU KỲ QUÉT QUA  p CẶP CỰC TỪ (2p CỰC)
18
 Với động cơ có 2p cực; tần số f nguồn 
điện và tốc độ của từ trường quay thỏa quan 
hệ sau.
1f pn 
   f Hz 
 1n s 
voøng
ĐỔI ĐƠN VỊ:
1pnf
60
   f Hz 
 1n 
voøng
phuùt
2p n1
2 3000
4 1500
6 1000
8 750
Với
f = 50 Hz
19
STATOR
ĐỘNG CƠ CÔNG SUẤT NHỎ HAY TRUNG BÌNH
20ĐỘNG CƠ CÔNG SUẤT LỚN
21
ROTOR LỒNG SÓC
22
ROTOR LỒNG SÓC BẰNG ĐỒNG
ROTOR LỒNG SÓC BẰNG NHÔM
23
ROTOR QUẤN DÂY
24
DÂY QUẤN ROTOR ĐƯỢC NỐI TẮT BẰNG 
HỆ THỐNG BIẾN TRỞ NGOÀI ĐẤU Y THÔNG
QUA CÁC VÀNH TRƯỢT VÀ CHỔI THAN
25
HỆ THỐNG VÀNH TRƯỢT VÀ CHỔI THAN
26
SỨC ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TẠO BỞI THANH 
DẪN TRƯỢT CẮT ĐƯỜNG SỨC TỪ
A
B
v
 

dxt 0 dt
27
Tại lúc t = 0
1 1B.A 
Tại lúc dt
2 2B.A 
Độ biến thiên từ thông
trong khoảng thời gian dt
 2 1d B. A A 
d B.dx. 
d B. .v.dt 
28
Sức điện động cảm ứng sinh ra trong thanh 
dẫn di động là: de B.
dt
.v 
CHÚ Ý
Theo lý thuyết điện từ biểu thức xác định sức 
điện động sinh ra trong thanh dẫn di động là:
.e v B    
 Sức điện động e 
có hướng.
 Hướng của sức 
điện động e được
xác định theo qui 
tắc bàn tay trái.
B
v
 
e
 
xy
z
29
Ý NGHĨA CỦA HƯỚNG SỨC ĐIỆN ĐỘNG
Hướng của sức điện đô ̣ng e là hướng của 
dòng cảm ứng đi qua thanh dẫn.
A
B
v
 

dxt 0 dt
e
 i
e
 
+-
i
e
MÔ HÌNH
TƯƠNG ĐƯƠNG
30
ĐỊNH LUẬT VỀ LỰC ĐIỆN TỪ :
xy
z
B
i
F
 
Thanh dẫn mang dòng đặt trong từ trường sẽ 
chịu tác động của lực điện từ.
B
F
 
i
 
.F i B   