Giáo trình Máy điện (Phần 1)

c tính tải đến điểm max 
 n, P, I, , cos = f(M). 
Phép đo 4: Đặc tính cơ I, M = f(n) 
Giá trị đo: 
Moment quay M (Nm) 
Số vòng quay n (vòng/phút) 
Điện áp U (V) 
Dòng điện I (A) 
Thêm vào 
Công suất P1 (W) được đo bằng Watt kế! (Nm/s) 
Tính toán 
Công suất )/(..1,0
60
...2
2 sNmWnM
nM
P 
Hiệu suất (%)100.
2
1
P
P
  
Hệ số công suất 
IU
P
..3
1cos 
Môment định mức max.2/1 MNM theo VDE cho AB (Aussetz-Betrib). 
Vận tốc góc 
s
n )1(
60
..2 
1.2. Mạch điện thí nghiệm của ĐCĐKĐB rotor lồng sóc. 
164 
Phép đo 1: Đặc tính không tải: )(0cos,0,0 UfPI . Mạch điện: Quay trái 
U n 0I 0P 0cos 
V V/p A W 
220 
190 
160 
130 
100 
70 
MẠCH: Y 
165 
35 
U n 0I 0P 0cos 
V V/p A W 
220 
190 
160 
130 
100 
70 
Phép đo 2: 
 Đặc tính ngắn mạch: nmI , nmP , n cos , M=f(U) 
 Động cơ được đóng điện ở chế độ quay phải, vì sự phát nóng nhanh của động 
cơ cho nên người ta bắt đầu cho phép đo ở 35 V 
U nmI nmP M n cos 
V A W Nm 
35 
70 
100 
130 
160 
190 
U nmI nmP M n cos 
 V A W Nm 
35 
70 
100 
MẠCH: 
166 
130 
160 
190 
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 
Phép đo 1: Đặc tính không tải 
I0, P0, cos 0 
167 
0 U 
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 
Phép đo 2 đặc tính ngắn mạch. 
I, M, P 
168 
0 U 
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 
Phép đo 3: Đặc tính tải đến điểm cực đại n, l, 2P , , cos = f(M) 
Mạch điện quay trái 
M n U I 1P 2P  cos 
Mạch điện:Y 
169 
Nm V/p V A W W % 
0 220 
0,25 const 
0,5 
0,75 
1,0 
1,1 Moment cực đại 
(Max) 
0 220 
0,25 const 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
2,0 
2,25 
2,5 
2,75 
2,8 
3,0 Moment cực đại 
(Max) 
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 
Phép đo 3 đặc tính tải (đồ thị). 
Mạch điện: 
Công suất đm 
170 
P,n 
0 M 
2. Động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn (04.004) 
2.1. Lắp đặt đo và tiến hành thí nghiệm 
Để thực hiện các phép đo cần các thiết bị sau: 
171 
Thiết bị: 
- Công tắc bảo vệ FI với cáp nối nguồn 004.035 
- Biến áp 3 pha có nhiều đầu ra 004.024a 
- Phanh hãm điền khiển 004.010 
- Bộ chỉ báo tốc độ quay 0...4000vòng/phút 004.015 
- Volt kế 0...250V 004.012 
- Ampere kế 0...2,5/7,5 A 004.013a 
- Watt kế ba pha 004.022e 
- Thiết bị mở máy cho rotor vành trượt 004.017 
- Watt kế ba pha có khả năng mở rộng 004.022d 
- Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn 004.004 
Trước khi lắp đặt cần chú ý các quy định về an toàn ở chương “cung cấp điện”. 
 Giới thiệu lại động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn: Phương pháp mở 
máy, đặc tính cơ, chế độ làm việc...vv. 
Việc lắp ráp luôn luôn bắt đầu với tải và cuối cùng là công tắc bảo vệ FI. 
 Động cơ đặt ở trong thiết bị cơ bản và nối với phanh hãm, phanh hãm điều 
khiển nối với nguồn 220V. Dây dẫn điều khiển nối với một phích cắm. Sự lắp đặt dây 
dẫn thực hiện theo sơ đồ. 
 Để thực hiện phép đo 1 cần điện áp từ 35...220V. Ta có thể sử dụng một biến 
áp 3 pha, nếu trong đó phía thứ cáp luôn luôn có thể sử dụng điện áp 3 x 220V, thì 
động cơ được nối để đo. Ở phép đo 2 có thể nối trực tiếp nguồn 3 pha, vì dây quấn 
của động cơ được đấu Y. 
Phép đo 1 Đặt tính không tải IO, PO, cos = f(U) 
Phép đo 2 Đặc tính tải ở điện trở phụ khác nhau trong mạch rotor 
 n, P, I, , cos = f(M) stator đánh dấu Y 
Giá trị đo 
Moment quay M (Nm) 
172 
Số vòng quay n (vòng/phút) 
Điện áp U (V) 
Dòng điện I (A) 
Công suất tiếp nhận 1P (W) được đo bằng Watt kế! (Nm/s) 
Công suất đưa ra )/(..1,0
60
...2
2 sNmWnM
nM
P 
Hiệu suất (%)100.
2
1
P
P
  
Hệ số công suất 
IU
P
..3
1cos 
Môment định mức max.2/1 MNM theo VDE cho AB (Aussetz-Betrib). 
 Tốc độ góc )/1(
60
..2
s
n 
  
2.2. Sơ đồ mạch điện 
173 
2.3. Phép đo 1: Đặc tính không tải: I0, P0,cos0 = f(U) 
 Điện áp 35...220V với máy biến áp 3 pha 
 Stator đấu , Rotor đấu Y 
U(V) N(v/p) 0I (A) 0P (W) 0cos 
220 
190 
160 
130 
100 
174 
Đồ thị động cơ điện không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn 
Phép đo: Đặc tính không tải. 
175 
2.4. Phép đo 2: Đặc tính tải ở các điện trở phụ khác nhau trong mạch rotor. 
Stator đấu Y 380V 
M n I 1P 2P  cos 
Nm V/p A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
 0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
 0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
2,0 
2,3 
M n I 1P P2  cos 
Điện trở 
Tầng 1 
Điện trở 
Tầng 3 
Điện trở 
Tầng 2 
Điện trở 
Tầng 4 
176 
Nm V/p A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
2,0 
2,25 
2,5 
2,8 
M n I 1P 2P  cos 
Nm V/p A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
2,0 
2,25 
2,5 
2,75 
M n I 1P 2P  cos 
Nm V/p A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
Điện 
trở 
Rôtor 
đấu Y 
177 
1,25 
1,5 
1,75 
2,0 
2,25 
2,5 
2,75 
Phép đo 3: Đặc tính tải ở các điện trở khác nhau trong dây quấn 
Đồ thị động cơ cảm ứng 3 pha rotor vành trượt 
n (vòng/phút) 
178 
0 M 
2.5. Những điều cần chú ý khi tiến hành thí nghiệm 
1. Khi làm thí nghiệm dòng điện mở máy lớn, thường khoảng (4-7) ñmI nên 
phải chú ý đến thang đo của Ampemet. 
2. Phụ tải của máy là phanh hãm điện từ khi sử dụng cần tìm hiểu kĩ cách sử 
dụng. 
179 
3. Khi thí nghiệm ngắn mạch phải chú ý đến chiều quay của máy, vận tốc giữ 
rotor. 
Câu hỏi gợi ý: 
1. Cách phân loại động cơ điện không đồng bộ? 
2. Trình bày các phương pháp mở máy động cơ điện không đồng bộ? 
3. Khi mở máy trực tiếp động cơ điện 1.6Kw, điện áp 220v đấu tam giác dòng 
điện định mức là 6.8A thì dòng điện mở máy quãng là bao nhiêu? 
4. Mở máy Y/ để giải quyết vấn đề gì? Khi nào thí dùng phương pháp mở 
máy trên? Các khả năng để thực hiện cách thao tác. 
5. Thí nghiệm ngắn mạch co thể đưa điện áp định mức vào không? Tại sao? 
6. Khi đo mô ment mở máy có thể đưa điện áp định mức vào không? Tại sao? 
7. Khi thí nghiệm phụ tải phải chú ý gì đối với thanh hãm điện từ? 
8. Đối với động cơ điện không đồng bộ rotor dây quấn: nếu để hở mạch rotor, 
stator đấu Y nối vào điện 380V, đo điện áp rotor, rút ra kết luận gi? 
9. Nối ngắn mạch rotor động cơ điện không đồng bộ day quấn, stator đấu Y 
nối vào nguồn điện 380V, rút ra kết luận gì? 
3. Các cách điều chỉnh tốc độ động cơ điện 3 pha 
Động cơ điện ba pha thay đổi cực (động cơ điện Dahlander) 
Để tiến hành phép đo, cần thiết các dụng cụ sau sau: 
Thiết bị: 
- Công tắc bảo vệ FI với cáp nối nguồn 004.035 
- Phanh hãm điền khiển 004.010 
- Watt kế ba pha 004.022e 
- Đồng hồ đo tốc độ 0...4000 vòng/phút 004.015a 
- Volt kế 0...250 V 004.012 
- Ampere kế 0...2,5/7,5 A 004.013a 
- Công tắc chuyển cực 004.026c 
- Động cơ điện Dahlander 004.029a 
180 
 Trước khi bắt đầu công việc lắp đặt dây cần phải chú ý các qui định an toàn 
trong chương “Cung cấp điện”. Việc lắp đặt dây dẫn luôn luôn bắt đầu ở tải và cuối 
cùng nguồn điện. 
 Lắp động cơ và nối khớp với phanh hãm. Lắp đặt dây theo trình tự vẽ ở mạch 
điện. Thực hiện việc nối động cơ/công tắc FI. 
 Điện cung cấp được điều chỉnh ở biến áp vòng xuyến. Moment hãm mong 
muốn được điều chỉnh ở biến trở 3 pha của phanh hãm điều khiển. Các giá trị đo 
được đưa vào bảng và tính toán theo công thức. 
Giá trị đo 
Moment quay M(Nm); Số vòng quay n(vòng/phút); 
Điện áp U(V); Dòng điện I(A) 
Công suất tiếp nhận 1P (W) được đo bằng Watt kế! 
Công suất đưa ra n.M.1,0
60
n.M..2
P2 
π
; Hiệu suất (%)100.
2
1
P
P
  ; 
Hệ số công suất 
IU
P
..3
1cos hoặc được đo bằng đồng hồ 
Môment định mức max.2/1 MNM theo VDE cho AB (Aussetz-Betrib). 
 Tốc độ góc )/1(
60
..2
s
n 
  
Mạch điện thực hành 
181 
R
Mp
T
SL
S
L1
L2
L3
N
PE
W
Ua
A
U
S
T
Vb
R
X
Wa
Z
Y
I
Wa
Ub
Va
Ua
Ub
Va
Vb
Wb
II
YY
Wb
M
Z X Y
Va Wa
Wb
Ua
VbUb
Baûng caém daây
0
Động cơ ba pha có thể thay đổi cực 
Phép đo 1: Đặc tính không tải I0, P0, cos = f(U) 
U (V) I (A) P1(W) cos 
35 
70 
Mạch 
182 
100 
130 
160 
190 
220 
380 
U (V) I (A) P1(W) cos 
35 
70 
100 
130 
160 
190 
220 
380 
 Mạch 
YY 
183 
Động cơ ba pha có thể thay đổi cực 
Phép đo 1 
I, P, cos 
0 U 
184 
Động cơ ba pha có thể thay đổi cực 004.029a 
Phép đo 2: Đặc tính tải đến điểm lật n, P, I, η, cos = f(M) 
Kết quả đo mạch Δ 
M N U I P1 P2 η cos 
Nm V/p V A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1 
1,25 
1,35 
1,5 
1,75 
380 
const 
Kết quả đo mạch YY 
M N U I P1 P2 η cos 
Nm V/p V A W W % 
185 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1 
1,25 
1,35 
1,5 
1,75 
380 
const 
Động cơ ba pha có thể thay đổi cực 004.029a 
Phép đo 2: Mạch nối Δ 
n, P, I, η, cos 
186 
0 M 
Động cơ ba pha có thể thay đổi cực 004.029a 
Phép đo 2: Mạch nối YY 
n, P, I, U, cos 
187 
0 M 
4. Động cơ không đồng bộ một pha 
4.1. Động cơ một pha với tụ điện khởi động 004.006 
Mở đầu: 
 Bên cạnh động cơ ba pha, hầu hết đều sử dụng động cơ điện xoay chiều một 
pha. Phạm vi sử dụng chính là các thiết bị điện gia dụng và truyền động máy văn 
phòng cũng như các dụng cụ điện. Nó chỉ được chế tạo ở công suất nhỏ cho đến lớn 
nhất khoảng 2000W 
188 
Loại động cơ một pha quan trong nhất là: 
 Động cơ cảm ứng với tụ điện mở máy. 
 Động cơ cảm ứng với tụ điện làm việc 
 Động cơ cảm ứng với tụ điện làm việc và mở máy. 
 Động cơ cực chia. 
 Động cơ xoay chiều kích từ nối tiếp (động cơ vạn năng). 
Lắp ráp đo và tiến hành thí nghệm: 
 Để tiến hành phép đo cần thiết các dụng cụ sau sau: 
Thiết bị: 
- Công tắc bảo vệ FI với cáp nối nguồn 004.035 
- Phanh hãm điền khiển 004.010 
- Bộ chỉ báo tốc độ quay 0...4000 vòng/phút 004.015 
- Volt kế 0...250 V 004.012 
- Ampere kế 0...2,5/7,5 A 004.013a 
- Watt kế ba pha 004.022e 
Nguồn với biến áp lõi vòng xuyến: 004.011 
Trước khi bắt đầu công việc lắp đặt dây cần phải chú ý các qui định an toàn trong 
chương “Cung cấp điện”. Việc lắp đặt dây dẫn luôn luôn bắt đầu ở tải và cuối cùng ờ 
thiết bị dẫn dòng. 
 Lắp động cơ và nối khớp với phanh hãm. Lắp đặt dây theo trình tự vẽ ở mạch 
điện. Thực hiện việc nối động cơ/công tắc FI. 
 Điện cung cấp được điều chỉnh ở biến áp vòng xuyến. Moment hãm mong 
muốn được điều chỉnh ở biến trở 3 pha của phanh hãm điều khiển. Các giá trị đo 
được đưa vào bảng và tính toán theo công thức. 
 Để đo môment mở máy, động cơ được đóng mạch qua phải. Phanh hãm được 
chặn ở hướng quay này, để gá trị có thể đọc được ngay lập tức. Phép đo thực hện 
nhanh, vì cuộn dây phụ mỗi tụ điện sử dụng phát nóng rất nhanh. 
Hoạt động: 
189 
 Khác với động cơ 3 pha, động cơ điện một pha vận hành ở lưới điện xoay 
chiều một pha, đặc biệt tạo ra một từ trường xung động. Việc tự khởi động ở động cơ 
điện một pha thực hiện đơn giản nhất thông qua một cuộn dây phụ đặt trên stator với 
tụ điện được đóng mạch trước. Tụ điện mở máy được ngắt ra khỏi lưới nhờ vào công 
tắc ly tâm sau khi động cơ đạt tốc độ cao. 
Phạm vi sử dụng: 
 Thích hợp với các máy làm việc đòi hỏ moment mở máy cao và những nơi 
được yêu cầu quay phải, quay trái. 
 Moment khởi động khoảng (1,5...2) ñmM 
 Tốc độ không tải thực hiện ở 3000 vòng/phút và 1500 vòng/phút. 
 Công suất: khoảng 90...1100W 
 Ứng dụng ở máy giặt, tủ lạnh, máy nén. 
 Sơ đồ mạch 
Động cơ một pha có tụ điện khởi động 
Phép đo Đặc tính tải đến điểm lật n, 
P, l, , cos = f(M) 
 Mạch điện: Quay trái. Tụ khởi động: aC = 12 μ F 
190 
M n U I 1P 2P  cos 
Nm V/p V A W W % 
0 
0,25 
0,5 
0,75 
1,0 
1,25 
1,5 
1,75 
1,85 
 220 
const 
2,0 Moment cực đại 
Đồ thị động cơ một pha có tụ điện khởi động 
Phép đo: Đặc tính tải 
n, P, l, , cos 
191 
0 M 
4.2. Động cơ 3 pha làm việc ở lưới điện một pha (mạch Steinmentz) 
Lắp ráp đo và tiến hành thí nghiệm: 
Để tiến hành phép đo cần tiến hành các dụng cụ sau: 
Thiết bị: - Công tắc bảo vệ FI với dây nối nguồn 004.035 
192 
- Biến áp ba pha có nhiều dây ra 004.024a 
- Phanh hãm điều khiển 004.010 
- Đồng hồ đo tốc độ 0...4000 vòng/phút 004.015a 
- Volt kế 0...250 V 004.012 
- Ampere kế 0...2,5/7,5 A 004.013a 
-Watt kế một pha 004.022e 
Động cơ rotor lồng sóc ba pha không đồng bộ 004.003 
- Tụ làm việc 004.047 
Trước khi bắt đầu công việc lắp đặt dây thì phải chú ý các quy định an toàn trong 
chương cung cấp điện. 
Đặt động cơ vào thiết bị lắp đặt và nối khớp với phanh hãm. Nối điện cho phanh 
hãm điều khiển, phanh hãm được nối với phích cắm. 
Lắp đặt dây theo trình tự vẽ ở mạch điện. 
Ở việc thực hiện các phép đo 1 và 2 cần thiết các điện áp thành phần từ 35 V đến 
220 V. Để làm được điều này ta sử dụng biến áp 3 pha với nhiều đầu ra. Ở phần sơ 
cấp nối điện vào *R + S* + T* +MP* và phần sơ cấp đấu vào 2 pha của động cơ. 
Điện áp đặt vào cuộn dây của động cơ ở cả hai loại hoạt động là phU = 220 V. Những 
phép đo được thực hiện và đóng trực tiếp như ở nguồn một pha. 
Để đo moment mở máy ở phép đo 5, động cơ được đóng mạch quay phải với các 
tụ điện làm việc được đóng mạch cho những cuộn dây khác. Động cơ làm việc ngược 
lại với phanh hãm chặn. Phép đo được thực hiện nhanh để tránh sự phát nóng của 
động cơ. 
Phép đo Đặc tính tải đến điểm lật n, P, I, , cos = f(M) 
Giá trị đo: 
Moment quay M (Nm); Số vòng quay n (vòng/phút) 
Điện áp U (V) ; Dòng điện I (A) 
Công suất vào 1P (W) được đo bằng Watt kế (Nm/s) 
Công suất đưa ra )/(..1,0
60
...2
2 sNmWnM
nM
P 
193 
Hiệu suất (%)100.
2
1
P
P
  
Hệ số công suất 
IU
P
.
1cos 
Môment định mức max.2/1 MñmM theo VDE cho AB 
Tốc độ góc )/1(
60
..2
s
n 
  
Điện dung của tụ làm việc: 
Các giá trị kinh nghiệm được chọn trong thực hành: 
Nguồn có f = 50 Hz 380 V 220 V 127 V 
Điện dung cho mỗi 
KW 
Công suất động cơ 
20 F 70F 200F 
Thí dụ: Một động cơ điện 3 pha rotor lồng sóc có các số liệu sau: P = 300 W, Δ/Y 
220/380V, f = 50Hz. Cho làm việc ở lưới điện một pha 220V, f = 50Hz. Tính tụ điện 
làm việc. 
Giải 
Ta đã biết: 1000W cần một điện dung là 70 F 
 300 W cần x F 
Như vậy giá trị FX μ21
1000
70.300
Chọn CLV = 20 μ F 
Tụ điện mở máy có thể chọn Cmm = (2÷3) CLV 
Động cơ 3 pha ở mạch Steinmetz 004.003. 
Sơ đồ mạch: 
194 
R
Mp
T
SL
S
L1
L2
L3
N
PE
W
A
U
M
U(Z)
V(X)W(Y)
Ñoäng cô ñieän 3 pha rotor
loàng soùc: 004.003
Z
W2
X
U2
Y
V2
U
U1
V
V1
W
W1
Y
Z
W
V
Quay phaûi
Baûng caém daây
Quay traùi
U
Z
W
VU
YX
X
Phép đo Đặc tính tải đến điểm lật 
 n, P, I, , cos = f(M) 
 Tụ điện làm việc CLV = 20 μ F 
M n U I 1P 2P  cos 
Nm V/p V A W W % 
195 
0 
0.25 
0.5 
0.75 
1 
220 
const 
196 
Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia. Động cơ 
đồng bộ được sử dụng cho truyền động công suất lớn. Do vậy máy điện đồng bộ đóng 
vai trò rất quan trọng. Sau khi học xong bài này người học có khả năng: 
- Phân tích cấu tạo, nguyên lý, các phản ứng phần ứng xảy ra trong máy phát điện 
đồng bộ. 
 - Điều chỉnh điện áp máy phát đúng phương pháp đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. 
 - Vận dụng được các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện đảm bảo các yêu cầu 
kỹ thuật và an toàn. 
 - Bảo dưỡng và sửa chữa những hư hỏng thông thường của máy điện đồng bộ theo 
tiêu chuẩn kỹ thuật