Tài liệu Xây dựng mô hình mô phỏng và khảo sát quá trình quá độ trong máy điện quay xoay chiều

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRẦN THỊ HỒNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MÁY ĐIỆN QUAY XOAY CHIỀU LUẬN VĂN THẠC SĨ NINH THUẬN, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TRẦN THỊ HỒNG XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MÁY ĐIỆN QUAY XOAY CHIỀU Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Lê Quang Cường NINH THUẬN, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận văn Trần Thị Hồng i LỜI CẢM ƠN Là học viên trong lớp Kỹ thuật điện - khóa K24, trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội tôi đã chọn đề tài luận văn Thạc sỹ là: Xây dựng mô hình mô phỏng và khảo sát quá trình quá độ trong máy điện quay xoay chiều. Để luận văn hoàn thành đúng tiến độ và đạt được kết quả cao, trong quá trình nghiên cứu Luận văn tôi đã nhận được sự giúp đỡ của quý thầy trong bộ môn Kỹ thuật điện. Với tình cảm sâu sắc và chân thành, cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả quý thầy cô trong trường học Thủy Lợi đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá nghiên cứu đề tài. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo Tiến sĩ Lê Quang Cường đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này trong thời gian qua. Sự quan tâm hướng dẫn tận tình của thầy là động lực để tôi nỗ lực hết mình trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn. Ngoài ra tôi xin chân thành cảm ơn đến lãnh đạo trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận, quý thầy cô trong khoa Điện – Điện tử đã trực tiếp và gián tiếp đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài. Với điều kiện về thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, luận văn của tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý thầy cô để tôi có điều kiện bổ sung, hoàn thiện luận văn của mình, phục vụ tốt hơn cho công tác giảng dạy tại trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận. Xin trân trọng cảm ơn! ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH......................................................................................v DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... ix MỞ ĐẦU .........................................................................................................................x CHƯƠNG 1 1.1 ĐẠI CƯƠNG MÁY ĐIỆN QUAY XOAY CHIỀU ............................1 Máy điện không đồng bộ ...................................................................................1 1.1.1 Khái niệm chung: ........................................................................................1 1.1.2 Cấu tạo máy điện không đồng bộ ................................................................1 1.1.3 Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ ..........................4 1.1.4 Phương trình sức điện động và dòng điện của rotor ................................7 1.1.5 Tốc độ quay của s.t.đ rotor ..........................................................................8 1.1.6 Các chế độ làm việc của máy điện không đồng bộ .....................................9 1.1.7 Mômen điện từ của máy điện không đồng bộ ...........................................10 1.2 Máy điện đồng bộ ............................................................................................13 1.2.1 Cấu tạo máy điện đồng bộ .........................................................................13 1.2.2 Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ ...............................................16 1.2.3 Các phương pháp mở máy của máy điện đồng bộ ....................................17 CHƯƠNG 2 2.1 CÔNG CỤ MÔ PHỎNG ....................................................................23 Giới thiệu về Matlab, Simmulink ....................................................................23 2.1.1 Giới thiệu về Matlab : ...............................................................................23 2.1.2 Giới thiệu về Simulink ..............................................................................24 2.2 Lập trình trong Matlab .....................................................................................27 2.3 Simulink ...........................................................................................................30 CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ..............................................33 iii 3.1 Xây dựng mô hình mô phỏng máy điện không đồng bộ .................................33 3.1.1 Biểu diễn A, B, C, D bằng Simulink: ........................................................35 3.1.2 Mô hình hóa các đạo hàm bằng Simulink theo thứ tự: .............................36 3.1.3 Biến đổi các hệ tọa độ ...............................................................................38 3.2 Xây dựng mô hình mô phỏng máy điện đồng bộ.............................................45 3.4 Các chỉ tiêu động trong máy điện ....................................................................56 CHƯƠNG 4 4.1 THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG ..........................................................57 Khảo sát quá trình quá độ trong máy điện không đồng bộ ..............................57 4.1.1 Khảo sát quá trình quá độ khi khởi động ..................................................57 4.1.2 Khảo sát quá trình quá độ khi có tải ..........................................................62 4.1.3 Các chỉ tiêucông suất khi khởi động .........................................................65 4.2 Khảo sát quá trình quá độ trong máy điện đồng bộ .........................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................75 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Stator của máy điện không đồng bộ .................................................................1 Hình 1.2 Dây quấn của Stato ...........................................................................................2 Hình 1.3 Roto dây quấn ...................................................................................................3 Hình 1.4 Roto lồng sóc ....................................................................................................3 Hình 1.5 Chế độ động cơ .................................................................................................5 Hình 1.6 Roto cực ẩn .....................................................................................................13 Hình 1.7 Roto cực lồi ....................................................................................................14 Hình 1.8 Mở máy theo phương pháp không đồng bộ....................................................17 Hình 1.9 Đường cong mômen của động cơ đồng bộ mở máy ......................................18 Hình 1.10 Đặc tính làm việc của động cơ đồng bộ Pđm =500 KW, ...............................22 Hình 2.1 Màn hình làm việc của Matlab .......................................................................23 Hình 2.2 Cửa sổ làm việc của Simulink ........................................................................24 Hình 2.3. Thư viện các thành phần ................................................................................26 Hình 2.4 Khối chức năng trong Simulink .....................................................................26 Hình 2.5 Khối lấy tín hiệu ra .........................................................................................27 Hình 3.1 Biểu diễn A bằng các khối trong Matlab-Simulink ........................................35 Hình 3.2 Biểu diễn B bằng các khối trong Matlab-Simulink ........................................35 Hình 3.3 Biểu diễn C bằng các khối trong Matlab-Simulink .......................................36 Hình 3.4 Biểu diễn D bằng các khối trong Matlab-Simulink .......................................36 Hình 3.5 Biểu diễn di ∝ sdtbằng các khối trong Matlab-Simulink ............................37 Hình 3.6 Biểu diễn diβsdtbằng các khối trong Matlab-Simulink ...............................37 Hình 3.7Biểu diễndi ∝ r dt bằng các khối trong Matlab-Simulink .............................38 Hình 3.8 Biểu diễndiβrdt bằng các khối trong Matlab-Simulink ................................38 Hình 3.9 Hệ trục tọa độ roto d,q ....................................................................................39 Hình 3.10 Hệ trục tọa độ A, B, C và α, β ......................................................................40 Hình 3.11 Sơ đồ chuyển đổi hệ trục tọa độ từ A, B, C sang α, β .................................41 Hình 3.12 Sơ đồ chuyển đổi hệ trục tọa độ từ α,β sang A, B, C ..................................41 Hình 3.13 Hệ tọa độ d, q và α, β ....................................................................................42 Hình 3.14 Sơ đồ khối chuyển đổi hệ trục tọa độ từ α, β sang d, q ................................42 v Hình 3.15 Sơ đồ khối chuyển đổi hệ trục tọa độ từ d, q sang α, β ................................43 Hình 3.16 Mô hình mô phỏng máy điện không đồng bộ ..............................................44 Hình 3.17 Biểu diễn i_rd bằng các khối trong Simulink ...............................................49 Hình 3.18 Biểu diễn i_sd bằng các khối trong Simulink...............................................50 Hình 3.19 Biểu diễn i_rq bằng các khối trong Simulink ...............................................50 Hình 3.20 Biểu diễn i_sq bằng các khối trong Simulink...............................................51 Hình 3.21 Máy điện đồng bộ 3 pha 2 cực ....................................................................51 Hình 3.22 Mô hình mô phỏng máy điện đồng bộ..........................................................55 Hình 3.23 Biểu diển công suất bằng các khối trong Matlab - Simulink .......................56 Hình 4.1 Điện áp pha A, pha B, pha C ..........................................................................58 Hình 4.2 Điện áp α, β trên stato ....................................................................................58 Hình 4.3 Điện áp α, β trên stato ....................................................................................58 Hình 4.4 Dòng điện α, β trên trục Stato........................................................................59 Hình 4.5 Dòng điện α, β trên trục Stato........................................................................59 Hình 4.6 Dòng điện α,β trêntrục roto ...........................................................................59 Hình 4.7 Dòng điện α,β trêntrục roto ...........................................................................59 Hình 4.8 Dòng điện roto Id_r; Iq_r ...............................................................................60 Hình 4.9 Dòng điện roto Id_r; Iq_r ...............................................................................60 Hình 4.10 Dòng điện 3 pha Stato .................................................................................60 Hình 4.11 Dòng điện 3 pha Stato .................................................................................60 Hình 4.12 Dòng điện 3 pha trên trục roto Ia, Ib, Ic .......................................................61 Hình 4.13 Dòng điện 3 pha trên trục roto Ia, Ib, Ic .......................................................61 Hình 4.14 Tần số góc Omega ........................................................................................61 Hình 4.15 Tần số góc Omega ........................................................................................61 Hình 4.16 Đặc tính mô men điện từ Mdt ........................................................................62 Hình 4.17 Đặc tính mô men điện từ Mdt ........................................................................62 Hình 4.18 Dòng điện 3 pha Stato ................................................................................63 Hình 4.19 Dòng điện 3 pha Stato ................................................................................63 Hình 4.20 Dòng điện 3 pha trên trục roto ......................................................................63 Hình 4.21 Dòng điện 3 pha trên trục roto ......................................................................63 Hình 4.22 Tần số góc Omega ........................................................................................64 vi Hình 4.23 Tần số góc Omega ........................................................................................64 Hình 4.24 Đặc tính mô men điện từ Mdt ........................................................................64 Hình 4.25 Đặc tính mô men điện từ Mdt ........................................................................64 Hình 4.26 Đặc tính công suất (Pc) trên trục động cơ .....................................................65 Hình 4.27 Đặc tính công suất (Pc) trên trục động cơ .....................................................65 Hình 4.28 Đặc tính công suất tác dụng..........................................................................65 Hình 4.29 Đặc tính công suất tác dụng..........................................................................65 Hình 4.30 Đặc tính của công suất biểu kiến ..................................................................66 Hình 4.31 Đặc tính của công suất biểu kiến ..................................................................66 Hình 4.32 Đặc tính chỉ tiêu công suất k(t).....................................................................66 Hình 4.33 Đặc tính chỉ tiêu công suất k(t).....................................................................66 Hình 4.34 Đặc tính công suất trên trục động cơ ............................................................67 Hình 4.35 Đặc tính công suất trên trục động cơ ............................................................67 Hình 4.36 Đặc tính công suất tác dụng..........................................................................67 Hình 4.37 Đặc tính công suất tác dụng..........................................................................67 Hình 4.38 Đặc tính công suất biểu kiến ........................................................................68 Hình 4.39 Đặc tính công suấtbiểu kiến .........................................................................68 Hình 4.40 Đặc tính chỉ tiêu công suất k(t).....................................................................68 Hình 4.41 Đặc tính chỉ tiêu công suất k(t).....................................................................68 Hình 4.42 Góc tải khi đồng bộ ......................................................................................70 Hình 4.43 Mô men điện từ của động cơ đồng bộ ..........................................................70 Hình 4.44 Hình dạng đặc tính Omega khi đồng bộ ......................................................71 Hình 4.45 Dòng điện roto trên trục d, q ........................................................................71 Hình 4.46 Hình dạng đặc tính Omega khi chưa đồng bộ .............................................72 Hình 4.47 Hình dạng đặc tính Omega khi không còn đồng bộ ....................................72 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng giá trị các đại lượng của động cơ KĐB ................................................53 Bảng 3.2 Bảng giá trị tương đối của động cơ KĐB ......................................................53 Bảng 3.3 Bảng giá trị Mômen Mbx , Mbux ......................................................................53 Bảng 3.4 Bảng giá trị hoàn chỉnh của động cơ ở các mức ............................................54 Bảng 4.1 Bảng thông số động cơ không đồng bộ 3KW ................................................57 Bảng 4.2Bảng thông số động cơ không đồng bộ 3KW .................................................57 Bảng 4.3 Bảng thông số động cơ đồng bộ .....................................................................69 viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐBNCVK: động cơ đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu ĐBPK:động cơ đồng bộ công suất phản kháng s.đ.đ: Sức điện động s.t.đ: Sức từ động KĐB: không đồng bộ ĐCKĐB: động cơ không đồng bộ ĐCĐB: động cơ đồng bộ ix MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài. Kiến thức về máy điện là kiến thức cơ sở của ngành điện bắt buộc sinh viên tất cả các chuyên ngành điện phải nắm vững. Hiện nay, với sự phát triển của công cụ mô phỏng, cho phép chúng ta xây dựng các mô hình mô phỏng phục vụ việc nghiên cứu và học tập máy điện. Nghiên cứu quá trình quá độ trong máy điện là vấn đề khó và tính toán phức tạp. Nhằm nghiên cứu sâu, đặc biệt về quá trình quá độ trong máy điện và tạo ra bộ công cụ để xây dựng các bài thí nghiệm máy điện cho sinh viên trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận. Tôi xin đề xuất lựa chọn đề tài nghiên cứu luận văn tốt nghiệp thạc sĩ là: “Xây dựng mô hình mô phỏng và khảo sát quá trình quá độ trong máy điện quay xoay chiều.” Rất mong TS Lê Quang Cường và quý thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật điện – điện tử thuộc Khoa năng lượng trường Đại học Thủy Lợi giúp tôi hoàn thành luận văn này. 2. Mục đích của đề tài: Xây dựng được các mô hình mô phỏng trong máy điện quay xoay chiều trên máy tính, tiến hành thực nghiệm mô phỏng để nghiên cứu quá trình quá độ trong máy điện quay xoay chiều. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Máy điện quay xoay chiều: Máy điện không đồng bộ và máy điện đồng bộ. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết máy điện quay xoay chiều, mô phỏng trên máy tính, thực nghiệm mô hình mô phỏng để khảo sát quá trình quá độ trong máy điện quay xoay chiều. 5. Cấu trúc của luận văn: x Luận văn gồm 4 chương: Chương 1: Đại cương về máy điện quay xoay chiều; Chương 2: Công cụ mô phỏng; Chương 3: Xây dựng mô hình mô phỏng; Chương 4: Thực nghiệm mô phỏng. xi CHƯƠNG 1 ĐẠI CƯƠNG MÁY ĐIỆN QUAY XOAY CHIỀU 1.1 Máy điện không đồng bộ 1.1.1 Khái niệm chung: Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay rotor n (tốc độ quay của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1 Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn stator (sơ cấp) nối với lưới điện tần số f = const, dây quấn rotor (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khép kín qua điện trở. Dòng điện trong dây quấn rôto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ rôto nghĩa là phụ thuộc vào tải trên trục của máy. Máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là làm việc ở 2 chế độ động cơ và máy phát. Máy điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không tốt lằm so với máy phát điện đồng bộ, nên ít được dùng. Động cơ điện không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá thành rẻ, làm việc tin cậy nên được dùng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt. Động cơ điện không đồng bộ có các loại: động cơ 3 pha, 2 pha và 1 pha. 1.1.2 Cấu tạo máy điện không đồng bộ a. Phần tĩnh (Stator): Gồm có vỏ máy, lõi sắt và dây quấn Hình 1.1 Stator của máy điện không đồng bộ 1 - Vỏ máy: Để cố định lõi sắt và dây quấn không dùng làm mạch dẫn từ. Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại. - Lõi sắt: Là phần dẫn từ, làm bằng thép lá kỹ thuật điện dày 0,35 mm hay 0,5mm ép lại. Khi đường kính ngoài lõi thép Dn< 990 mm thì dùng những tấm tròn ép lại. Khi Dn> 990 mm thì dùng những tấm hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn. Mặt trong của thép có xẻ rãnh để đặt dây quấn - Dây quấn: Dây quấn của stator được đặt vào các rãnh của lõi thép và cách điện tốt đối với rãnh. Hình 1.2 Dây quấn của Stato b. Phần quay (Ro to): gồm lõi sắt và dây quấn - Lõi sắt: Dùng thép kỹ thuật điện như stator, lõi sắt được ép lên trục quay, phía ngoài có xẻ rãnh đễ đặt dây quấn - Dây quấn: thường được chế tạo bằng dây đồng hoặc dây nhôm có hình dạng và kích thước khác nhau để sử dụng cho từng loại máy điện. - Roto có hai loại: + Loại rotor kiểu dây quấn: 2 Là rotor có dây quấn giống như dây quấn của sator. Dây quấn 3 pha của rotor thường được đấu hình sao, còn ba đầu kia nối vối ba vành trượt đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than đấu với mạch điện bên ngoài. Khi máy làm việc bình thường dây quấn rotor được nối ngắn mạch. Hình 1.3 Roto dây quấn + Loại rotor kiểu lồng sóc: Cấu tạo của loại dây quấn này khác với dây quấn stator. Trong mỗi rãnh của stator đặt vào thanh dẫn bằng đồng hoặc bằng nhôm dài ra khỏi lõi sắt và được nối tắt ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hoặc bằng nhôm mà người ta thường quen gọi là lồng sóc. Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt (vì số vòng ít nên điện áp thấp). Để cải thiện tính năng mở máy, với máy công suất lớn có thể làm rãnh sâu, hay hai rãnh lồng sóc. Trong máy công suất nhỏ rãnh ro to thường làm chéo đi một góc so với tâm trục nhằm mục đích là giảm sóng hài bậc cao cải thiện dạng sức điện động của máy. Hình 1.4 Roto lồng sóc 3 c. Khe hở: Khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ (từ 0,2 đến 1 mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa), càng nhỏ càng tốt để hạn chế dòng từ hóa lấy từ lưới điện vào. 1.1.3 Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ Máy điện không đồng bộ là loại máy điện làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi cho hệ thống dòng điện ba pha đối xứng vào dây quấn ba pha stato của máy điện không đồng bộ, trong máy sẽ xuất hiện một từ trường quay với tốc độ đồng bộ n1: n1  60 f . Trong đó: f là tần số dòng điện lưới đưa vào f = 50 Hz ; p là số đôi cực p của máy. Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch đặt trên lõi sắt rotor và cảm ứng trong đó sức điện động và dòng điện. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ trường tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây quấn của rotor tác dụng với từ thông này sinh ra mômen. Tác dụng của nó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rotor, với những phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau. Để chỉ phạm vi tốc độ của mỗi máy, người ta dùng hệ số trượt s. Theo định nghĩa hệ số trượt bằng: s%  n1  n 100 n1 Như vậy thì: n = n1 s = 0; n=0s=1 n > n1 s < 0; n < 0  s > 1 (rotor quay ngược chiều từ trường quay) Động cơ KĐB 3 pha làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Để minh họa trên hình 1.5, vẽ từ trường quay tốc độ n1, chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn roto, chiều các lực điện từ F. 4 Hình 1.5Chế độ động cơ Cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào dây quấn 3 pha đặt trong lõi sắt Stato của động cơ, dòng điện xoay chiều 3 pha này sẽ sinh ra một từ trường quay với tốc độ đồng bộ: n1  60 f p Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha bị nối ngắn mạch đặt trên lõi sắt rôto và cảm ứng trong dây quấn đó sức điện động và dòng điện cảm ứng. Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng, ta căn cứ vào chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn đối với từ trường. Nếu coi từ trường là đứng yên, thì chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn roto ngược với chiều n1. Áp dụng qui tắc bàn tay phải xác định được chiều sđđ cảm ứng và dòng điện cảm ứng như hình vẽ. Dấu (+) chỉ chiều dòng điện từ ngoài vào trong; dấu (.) chỉ chiều dòng điện từ trong ra ngoài. Dòng điện cảm ứng tác dụng với từ trường sinh ra lực điện từ F tác dụng lên dây dẫn, có chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái. Lực này sẽ tạo ra mô men làm cho rôto quay với tốc độ n theo chiều của từ trường và nhỏ hơn n1. 5 Do tốc độ quay của rôto khác tốc độ quay của từ trường nên gọi là động cơ không đồng bộ. Độ chênh lệch giữa tốc độ của từ trường quay n1 và tốc độ quay của rôto được đặc trưng bởi hệ số trượt s; Khi rôto quay với tốc độ đinh mức s = (0,02  0,06). Tốc độ động cơ là: n = n1 ( 1- s ) vòng/ phút a. Trường hợp rotor quay thuận với từ trường quay nhưng n < n1 (0 < s < 1). Giả sử chiều quay n1 của khe hở và chiều quay n của rotor như hình vẽ. Do n < n1 nên chiều chuyển động của thanh dẫn suy ra chiều Eư, Iư được xác định bằng qui tắc bàn tay phải. Iư tác dụng với khe hở sinh ra F, M có chiều xác định bằng qui tắc bàn tay trái, M làm rotor quay theo chiều của từ trừơng với n n1. Chiều của từ trường quay quét qua thanh dẫn ngược lại, chiều Eư,Iư đổi chiều nên chiều của M ngược với chiều quay của rotor nên nó là momen hãm. Máy biến cơ năng thành điện năng. Máy làm việc ở chế độ máy phát. c. Trường hợp rotor quay ngược chiều từ trường quay (n<0 hay s<1) Vì một lý do nào đó rotor quay ngựơc chiều với từ trường quay thì lúc đó chiều của Eư, Iư, máy giống như ở chế độ động cơ điện. Vì M sinh ra ngược chiều với n nên có tác dụng hãm rotor lại. Trong trường hợp này máy vừa lấy điện năng ở lưới điện vừa lấy cơ năng ở động cơ sơ cấp. Chế độ là việc như vậy gọi là chế độ hãm điện từ. 6 1.1.4 Phương trình sức điện động và dòng điện của rotor Nếu mạch của rotor kín thì trong đó sẽ có I2 chạy và I2 sẽ tạo nên và đi qua r2, tương ứng với điều đó sẽ có sức điện động E2s =E2.s tạo nên bởi  m và sức điện động tản E2  j.2.x2.s  j.2.x2.s Theo định luật kirkhoff 2: E 2 s  E 2  E 2 s  j. 2 .x2 s   2 .r2 E 2 s   2 .Z 2 s   2 (r2  j.x2 .s ) hay với Z2s  r2  j.x2 .s : Tổng trở của trục rotor Do đó: I2  hay: I2   E 2s E 2s  Z 2s r2  j.x 2 .s E2 s r22  x22 .s 2 Nếu dạng rotor quy đổi về stator: E2/ s  I 2/ .z2/ s với z2/ s  r2/  jx2/ .s : Tổng trở quy đổi của rotor. E / E / I2/  /2 s  / 2 s / z2s r2  jx2 .s hay I2/  E2/ s r2/2  x2/2 .s 2 Để thiết lập phương trình mới có ý nghĩa, ta có thể biến đổi như sau:   2 E 2 s E 2  r2  j.x2 .s r2  jx 2 s Biểu thức của  2 có một ý nghĩa vật lý mới: Ở mạch thứ cấp bây giờ thay cho sức điện động khi rotor quay E2s với f2 = s.f1sẽ là sức điện động E2 khi rotor đứng yên với tần 7