NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN ( THÂN NGỌC HOÀN NGUYỄN TRỌNG THẮNG) MỤC LỤC ................................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1. CÁC PHẦN CHUNG ......................................................................................... 9 1.1. Hệ thống đơn bị đo lường ............................................................................................... 9 1.2. Các định luật dùng trong máy điện................................................................................ 10 1.2.1. Định luật mạch từ................................................................................................... 10 1.2.2. Định luật cảm ứng từ.............................................................................................. 14 1.2.3. Định luật lực điện từ .............................................................................................. 19 1.3. Những đại lượng đặc trưng ........................................................................................... 19 1.3.1. Cảm ứng từ và hỗ cảm ........................................................................................... 19 1.3.2. Sức điện động cảm ứng .......................................................................................... 20 1.4. Điện áp cảm ứng trong khung dây quay trong từ trường................................................ 23 1.5. Mô men của khung dây mang dòng điện ....................................................................... 24 1.6. Các loại từ trường dùng trong máy điện và cách tạo ra chúng........................................ 25 1.7. Vec tơ không gian quay ................................................................................................ 29 1.8. Quan hệ giữa tần số điện và tốc độ từ trường quay........................................................ 30 1.9. Sức từ động (Stđ) của dây quấn..................................................................................... 31 1.9.1. Stđ trên một pha do dây quấn stator tạo ra.............................................................. 31 1.9.2. Stđ do dây quấn rotor của máy điện DC tạo ra........................................................ 32 1.9.3. Stđ do dây quấn rotor của máy điện DC tạo ra........................................................ 32 1.10. Phân bố từ thông dưới cực từ ...................................................................................... 33 1.11. Phân loại máy điện...................................................................................................... 33 1.12. Cấu tạo của máy điện.................................................................................................. 35 1.13. Vật liệu dùng trong máy điện...................................................................................... 37 1.13. Tổn hao và hiệu suất máy điện .................................................................................... 39 1.14. Điều kiện làm việc của máy ........................................................................................ 41 CHƯƠNG 2. MẠCH TỪ, MẠCH ĐIỆN CỦA MÁY ĐIỆN.................................................. 43 2.1. Mở đầu ......................................................................................................................... 43 2.2. Mạch từ, mạch điện của máy biến áp ............................................................................ 43 3 2.2.1. Mạch từ máy biến áp một pha ................................................................................ 43 2.2.2. Mạch điện (Cuộn dây) máy biến áp ........................................................................ 45 2.3. Mạch từ của máy điện quay .......................................................................................... 46 2.3.1. Mạch từ máy điện một chiều .................................................................................. 46 2.3.2. Mạch từ máy điện dị bộ (không đồng bộ)............................................................... 49 2.3.3. Mạch từ máy điện đồng bộ ..................................................................................... 50 2.4. Mạch điện của máy điện ............................................................................................... 52 2.4.1. Mạch điện của máy điện một chiều ........................................................................ 52 2.4.2. Cuộn dây máy điện xoay chiều............................................................................... 65 2.5. Các phần tử cơ khí của máy điện................................................................................... 80 2.5.1. Phần phụ của máy biến áp ...................................................................................... 80 2.5.2. Các phần cấu tạo phụ của máy điện một chiều........................................................ 81 2.5.3. Các phần cơ khí của máy dị bộ............................................................................... 82 2.5.4. Các phần cơ khí của máy đồng bộ .......................................................................... 83 CHƯƠNG 3. MÁY BIẾN ÁP ................................................................................................ 86 3.1. Máy biến áp một pha .................................................................................................... 86 3.1.1. Mở đầu .................................................................................................................. 86 3.1.2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp ...................................................................... 87 3.1.3. Chế độ không tải của máy biến áp .......................................................................... 91 3.1.4. Chế độ tải của máy biến áp................................................................................... 100 3.1.5. Xác định thông số của sơ đồ tương đương............................................................ 107 3.1.6. Điều chỉnh điện áp ở máy biến áp ........................................................................ 108 3.1.7. Tính toán biến áp một pha.................................................................................... 109 3.1.8. Xác định đầu cuộn dây biến áp............................................................................. 110 3.2. Máy biến áp ba pha..................................................................................................... 112 3.2.1. Mở đầu ................................................................................................................ 112 3.2.2. Cách nối cuộn dây của máy biến áp 3 pha ............................................................ 112 3.2.4. Tổ nối dây của máy biến áp 3 pha ........................................................................ 114 3.2.5. Phạm vi sử dụng các tổ nối dây và hệ số biến áp của máy biến áp 3 pha............... 118 3.2.6. Các sóng bậc cao của dòng điện và từ thông......................................................... 119 3.2.7. Chế độ tải của máy biến áp 3 pha ......................................................................... 121 4 3.3. Máy biến áp đặc biệt................................................................................................... 127 3.3.1. Mở đầu ................................................................................................................ 127 3.3.2. Biến áp tự ngẫu.................................................................................................... 127 3.3.3. Biến áp dùng trong các bộ biến đổi ...................................................................... 129 3.3.4. Máy biến áp hàn 2 ............................................................................................. 130 3.3.5. Biến áp đo lường.................................................................................................. 131 3.4. Làm việc song song các biến áp .................................................................................. 133 3.4.1. Mở đầu ................................................................................................................ 133 3.4.2. Điều kiện để các biến áp làm việc song song và phương pháp kiểm tra các điều kiện ấy .................................................................................................................................. 134 3.5. Quá trình quá độ máy biến áp 1................................................................................ 136 CHƯƠNG 4. MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ.................................................................... 141 4.1. Mở đầu ....................................................................................................................... 141 4.2. Nguyên lý làm việc cảu máy điện dị bộ....................................................................... 141 4.3. Các chế độ làm việc của máy điện dị bộ...................................................................... 142 4.4. Máy điện dị bộ làm việc với rô to hở........................................................................... 144 4.5. Động cơ dị bộ có rô to quay........................................................................................ 145 4.5.1. Phương trình cân bằng sđđ ................................................................................... 145 4.5.2. Sơ đồ tương đương............................................................................................... 146 4.6. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ...................................................................... 150 4.6.1. Thống kê năng lượng của động cơ........................................................................ 150 4.6.2. Mô men quay (mô men điện từ) của động cơ dị bộ............................................... 151 4.6.3. Đặc tính cơ của động cơ không đòng bộ ba pha.................................................... 152 4.6.4. Đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo ........................................................ 155 4.7. Khởi động động cơ không đồng bộ ............................................................................. 157 4.7.1. Khởi động trực tiếp .............................................................................................. 157 4.7.2. Khởi động dùng phương pháp giảm dòng khởi động ............................................ 157 4.8. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ .................................................................. 165 4.8.1. Mở đầu ................................................................................................................ 165 4.8.2. Thay đổi tần số nguồn điện cung cấp f1 ................................................................ 166 4.8.3 Thay đổi số đôi cực............................................................................................... 168 5 4.8.4. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp nguồn cung cấp...................................... 170 4.8.5. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở mạch rô to............................................. 170 4.8.6. Thay đổi điện áp ở mạch rô to .............................................................................. 171 4.9. Máy điện không đồng bộ làm việc như máy phát điện................................................. 174 4.10. Động cơ dị bộ rô to dây quấn cấp điện từ 2 phía........................................................ 175 CHƯƠNG 5. MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ................................................................................... 179 5.1. Mở đầu ....................................................................................................................... 179 5.2. Nguyên lý hoạt động................................................................................................... 179 5.3. Phản ứng phần ứng của máy phát điện đồng bộ........................................................... 181 5.4. Phản ứng phần ứng của máy điện cực hiện (cực lồi).................................................... 184 5.5. Phản ứng phần ứng máy phát cực ẩn........................................................................... 187 5.6. Đồ thị vector của máy phát đồng bộ 3 pha................................................................... 189 5.6.1. Đồ thi vectơ sđđ máy phát cực ẩn ....................................................................... 189 5.6.2. Đồ thị vector của máy phát đồng bộ cực hiện ....................................................... 192 5.6.3. Đồ thị vector của máy phát đồng bộ khi ngắn mạch.............................................. 196 5.7. Các đặc tính của máy phát đồng bộ ............................................................................. 196 5.7.1. Đặc tính không tải................................................................................................ 197 5.7.2. Đặc tính ngắn mạch.............................................................................................. 199 5.7.3. Đặc tính tải .......................................................................................................... 201 5.7.4. Đặc tính ngoài...................................................................................................... 202 5.7.5. Đặc tính điều chỉnh .............................................................................................. 204 5.8. Tổn hao và hiệu suất ................................................................................................... 205 5.9. Các máy phát điện làm việc song song........................................................................ 206 5.9.1. Mở đầu ................................................................................................................ 206 5.9.2. Các điều kiện của các máy phát làm việc song song ............................................. 206 5.9.3. Hoà song song các máy phát đồng bộ................................................................... 207 5.9.4. Tính chất của máy phát điện khi làm việc song song 1....................................... 213 5.9.5. Mômen điện từ của máy đồng bộ ......................................................................... 215 5.9.6. Mômen đồng bộ và dao động máy........................................................................ 219 5.10. Động cơ đồng bộ ...................................................................................................... 221 5.10.1. Tính chất động của động cơ đồng bộ .................................................................. 221 6 5.10.2. Khởi động động cơ đồng bộ ............................................................................... 223 5.11. Máy bù đồng bộ........................................................................................................ 227 5.12. Ngắn mạch ổn định máy phát đồng bộ ...................................................................... 228 5.13. Ngắn mạch không ổn định ........................................................................................ 231 CHƯƠNG 6. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU............................................................................... 239 6.1. Khái niệm................................................................................................................... 239 6.2. Nguyên lý hoạt động của máy điện một chiều ............................................................. 239 6.3. Biểu thức sđđ của máy điện một chiều ........................................................................ 241 6.4. Phản ứng phần ứng máy điện một chiều...................................................................... 242 6.4.1 .Khái niệm về phản ứng phần ứng ......................................................................... 242 6.4.2. Phản ứng phần ứng ngang .................................................................................... 242 6.5. Chuyển mạch dòng điện ở cổ góp ............................................................................... 246 6.5.1. Bản chất............................................................................................................... 246 6.5.2. Sđđ xuất hiện trong quá trình đảo chiều dòng điện ............................................... 248 6.6. Tia lửa điện ở chổi và cách giảm tia lửa điện ở chổi.................................................... 249 6.6.1. Nguyên nhân xuất hiện tia lửa điện ...................................................................... 249 6.6.2. Các phương pháp giảm tia lửa .............................................................................. 249 6.7. Máy phát điện một chiều............................................................................................. 251 6.7.1. Phân loại máy phát điện một chiều ....................................................................... 251 6.7.2. Phương trình cân bằng sđđ của máy phát.............................................................. 252 6.7.3. Mô men điện từ của máy phát .............................................................................. 252 6.7.4. Máy phát kích từ độc lập...................................................................................... 254 6.7.5. Máy phát kích từ song song.................................................................................. 258 6.7.6. Máy phát kích từ nối tiếp ..................................................................................... 262 6.7.7. Máy phát kích từ hỗn hợp .................................................................................... 263 6.7.8. Các máy phát điện một chiều làm việc song song................................................. 264 6.8. Động cơ một chiều...................................................................................................... 268 6.8.1. Phân loại động cơ một chiều ................................................................................ 268 6.8.2. Phương trình cân bằng sđđ của động cơ ............................................................... 268 6.8.3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều ............................................................... 269 6.8.4. Khởi động động cơ một chiều .............................................................................. 273 7 6.8.5. Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều ................................................................... 274 CHƯƠNG 7. CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ KHÁC........................................................................ 282 7.1. Động cơ dị bộ một pha................................................................................................ 282 7.1.1. Mạch từ của máy điện dị bộ một pha.................................................................... 282 7.1.2. Nguyên lý hoạt động............................................................................................ 283 7.1.3. Khởi động động cơ dị bộ một pha ........................................................................ 284 7.1.4. Động cơ dị bộ 3 pha ở chế độ 1 pha..................................................................... 285 7.2. Động cơ bước ............................................................................................................. 287 7.2.1 Mở đầu ................................................................................................................. 287 7.2.2. Cấu tạo của động cơ bước .................................................................................... 287 7.2.3 Nguyên lý hoạt động 4........................................................................................ 290 7.2.4 Mô men đồng bộ và trạng thái ổn định tĩnh của động cơ bước............................... 292 7.2.5. Ba chế độ điều khiển động cơ bước...................................................................... 296 7.3. Động cơ không chổi than dòng một chiều(BLDC) ...................................................... 297 7.3.1. Giới thiệu chung .................................................................................................. 297 7.3.2. Cấu tạo của động cơ BLDC.................................................................................. 299 7.3.3. Chuyển mạch dòng điện....................................................................................... 305 7.3.4. Nguyên lý hoạt động (Điều khiển chuyển động động cơ BLDC) .......................... 307 7.3.5. Phương trình sđđ và mô men 12 ........................................................................ 314 7.3.6. Đặc tính cơ của động cơ....................................................................................... 319 7.3.7. Mô hình toán của máy điện BLDC....................................................................... 320 7.3.8. Điều khiển tốc độ độcng cơ BLDC....................................................................... 321 7.4. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) .......................................................... 323 7.4.1. Mở đầu ................................................................................................................ 323 7.4.2. Cấu tạo của động cơ PMSM................................................................................. 324 7.4.3. Nguyên lý hoạt động của động cơ PMSM ............................................................ 325 7.4.4. Mô hình máy PMSM............................................................................................ 325 7.4.5. Điều khiển tốc độ động cơ PMSM........................................................................ 327 7.5. Động cơ từ trở (Động cơ đóng ngắt trở kháng SRM)................................................... 331 7.5.1. Nguyên lý hoạt động............................................................................................ 332 7.5.2. Nguyên lý điều khiển ........................................................................................... 333 8 CHƯƠNG 8. MÁY ĐIỆN ĐẶC BIỆT................................................................................... 335 8.1. Máy điện một chiều từ trường ngang........................................................................... 335 8.1.1. Mở đầu ................................................................................................................ 335 8.1.2. Máy Rosenberg .................................................................................................... 338 8.1.3. Amplidyn (Máy điện khuyeechs đại).................................................................... 339 8.1.4. Máy điện một chiều không cổ góp........................................................................ 342 8.2. Máy điện đặc biệt dòng xoay chiều ............................................................................. 343 8.2.1. Cuộn dây máy điện một chiều nằm trong từ trường biến đổi................................. 343 8.2.2. Động cơ một pha xoay chiều cổ góp..................................................................... 346 8.2.3. Động cơ đầy (Thomson)....................................................................................... 348 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 350
GS TSKH THÂN NGỌC HOÀN- TS NGUYỄN TRỌNG THẮNG NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG 2016 LỜI NÓI ĐẦU Cuốn sách “Nguyên lý hoạt động máy điện” giáo trình dùng cho sinh viên trường đại học cao đẳng công nghệ, giúp ích cho kỹ sư kỹ thuật viên chun ngành điện khí tìm hiểu máy điện thực tế Khi viết sách này, tác giả bám sát yêu cầu giảng dạy học tập môn máy điện trường đại học cao đẳng công nghệ kỹ thuật, yêu cầu kỹ sư tiếp cận với máy điện thục tế Cuốn sách cung sấp kiến thức loại máy điện thông dụng biến áp, máy điện chiều, máy điện xoay chiều không đồng đồng Do xuất vật liệu đất cho phép chế tạo loại nam châm vĩnh cửu có mật độ từ thơng lớn giúp phát triển máy điện nam châm vĩnh cửu loại chiều xoay chiều, nên sách cung cấp kiến thức loại máy điện nam châm vĩnh cửu, loại động áp dụng nhiều ô tô xe điện điện đương đại Cuốn sách cung cấp kiến thức số máy đặc biệt động bước, máy sen sin, biến áp quay giúp cho sinh viên ngành điều khiển tự động Nội dung sách không nặng lý thuyết tính tốn, thiết kế mà chủ yếu giải thích nguyên lý hoạt động, tính chất máy điện, giúp cho người đọc hiểu nguyên lý máy điện Các tác giả hy vọng “Nguyên lý hoạt động máy điện” phần giúp bạn đọc giải đáp yêu cầu, mong muốn máy điện, bổ sung cho vấn đề cần tìm hiểu.Với bạn sinh viên, sách tài liệu giúp bạn học tốt máy điện Để sách ngày hoàn thiện tác giả mong nhận đóng góp ý kiến đồng nghiệp bạn đọc nội dung sách Mọi góp ý xin gửi Nhà xuất Xây Dựng, 37 Lê Đại Hành, Hà Nội Các tác giả GS TSKH Thân Ngọc Hoàn TS Nguyễn Trọng Thắng MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG CÁC PHẦN CHUNG 1.1 Hệ thống đơn bị đo lường 1.2 Các định luật dùng máy điện 10 1.2.1 Định luật mạch từ 10 1.2.2 Định luật cảm ứng từ 14 1.2.3 Định luật lực điện từ 19 1.3 Những đại lượng đặc trưng 19 1.3.1 Cảm ứng từ hỗ cảm 19 1.3.2 Sức điện động cảm ứng 20 1.4 Điện áp cảm ứng khung dây quay từ trường 23 1.5 Mơ men khung dây mang dịng điện 24 1.6 Các loại từ trường dùng máy điện cách tạo chúng 25 1.7 Vec tơ không gian quay 29 1.8 Quan hệ tần số điện tốc độ từ trường quay 30 1.9 Sức từ động (Stđ) dây quấn 31 1.9.1 Stđ pha dây quấn stator tạo 31 1.9.2 Stđ dây quấn rotor máy điện DC tạo 32 1.9.3 Stđ dây quấn rotor máy điện DC tạo 32 1.10 Phân bố từ thông cực từ 33 1.11 Phân loại máy điện 33 1.12 Cấu tạo máy điện 35 1.13 Vật liệu dùng máy điện 37 1.13 Tổn hao hiệu suất máy điện 39 1.14 Điều kiện làm việc máy 41 CHƯƠNG MẠCH TỪ, MẠCH ĐIỆN CỦA MÁY ĐIỆN 43 2.1 Mở đầu 43 2.2 Mạch từ, mạch điện máy biến áp 43 2.2.1 Mạch từ máy biến áp pha 43 2.2.2 Mạch điện (Cuộn dây) máy biến áp 45 2.3 Mạch từ máy điện quay 46 2.3.1 Mạch từ máy điện chiều 46 2.3.2 Mạch từ máy điện dị (không đồng bộ) 49 2.3.3 Mạch từ máy điện đồng 50 2.4 Mạch điện máy điện 52 2.4.1 Mạch điện máy điện chiều 52 2.4.2 Cuộn dây máy điện xoay chiều 65 2.5 Các phần tử khí máy điện 80 2.5.1 Phần phụ máy biến áp 80 2.5.2 Các phần cấu tạo phụ máy điện chiều 81 2.5.3 Các phần khí máy dị 82 2.5.4 Các phần khí máy đồng 83 CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP 86 3.1 Máy biến áp pha 86 3.1.1 Mở đầu 86 3.1.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp 87 3.1.3 Chế độ không tải máy biến áp 91 3.1.4 Chế độ tải máy biến áp 100 3.1.5 Xác định thông số sơ đồ tương đương 107 3.1.6 Điều chỉnh điện áp máy biến áp 108 3.1.7 Tính tốn biến áp pha 109 3.1.8 Xác định đầu cuộn dây biến áp 110 3.2 Máy biến áp ba pha 112 3.2.1 Mở đầu 112 3.2.2 Cách nối cuộn dây máy biến áp pha 112 3.2.4 Tổ nối dây máy biến áp pha 114 3.2.5 Phạm vi sử dụng tổ nối dây hệ số biến áp máy biến áp pha 118 3.2.6 Các sóng bậc cao dịng điện từ thông 119 3.2.7 Chế độ tải máy biến áp pha 121 3.3 Máy biến áp đặc biệt 127 3.3.1 Mở đầu 127 3.3.2 Biến áp tự ngẫu 127 3.3.3 Biến áp dùng biến đổi 129 3.3.4 Máy biến áp hàn [2] 130 3.3.5 Biến áp đo lường 131 3.4 Làm việc song song biến áp 133 3.4.1 Mở đầu 133 3.4.2 Điều kiện để biến áp làm việc song song phương pháp kiểm tra điều kiện 134 3.5 Quá trình độ máy biến áp [1] 136 CHƯƠNG MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 141 4.1 Mở đầu 141 4.2 Nguyên lý làm việc cảu máy điện dị 141 4.3 Các chế độ làm việc máy điện dị 142 4.4 Máy điện dị làm việc với rô to hở 144 4.5 Động dị có rơ to quay 145 4.5.1 Phương trình cân sđđ 145 4.5.2 Sơ đồ tương đương 146 4.6 Đặc tính động không đồng 150 4.6.1 Thống kê lượng động 150 4.6.2 Mô men quay (mô men điện từ) động dị 151 4.6.3 Đặc tính động khơng đòng ba pha 152 4.6.4 Đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo 155 4.7 Khởi động động không đồng 157 4.7.1 Khởi động trực tiếp 157 4.7.2 Khởi động dùng phương pháp giảm dòng khởi động 157 4.8 Điều chỉnh tốc độ động không đồng 165 4.8.1 Mở đầu 165 4.8.2 Thay đổi tần số nguồn điện cung cấp f1 166 4.8.3 Thay đổi số đôi cực 168 4.8.4 Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện áp nguồn cung cấp 170 4.8.5 Điều chỉnh tốc độ thay đổi điện trở mạch rô to 170 4.8.6 Thay đổi điện áp mạch rô to 171 4.9 Máy điện không đồng làm việc máy phát điện 174 4.10 Động dị rô to dây quấn cấp điện từ phía 175 CHƯƠNG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 179 5.1 Mở đầu 179 5.2 Nguyên lý hoạt động 179 5.3 Phản ứng phần ứng máy phát điện đồng 181 5.4 Phản ứng phần ứng máy điện cực (cực lồi) 184 5.5 Phản ứng phần ứng máy phát cực ẩn 187 5.6 Đồ thị vector máy phát đồng pha 189 5.6.1 Đồ thi vec-tơ sđđ máy phát cực ẩn 189 5.6.2 Đồ thị vector máy phát đồng cực 192 5.6.3 Đồ thị vector máy phát đồng ngắn mạch 196 5.7 Các đặc tính máy phát đồng 196 5.7.1 Đặc tính khơng tải 197 5.7.2 Đặc tính ngắn mạch 199 5.7.3 Đặc tính tải 201 5.7.4 Đặc tính ngồi 202 5.7.5 Đặc tính điều chỉnh 204 5.8 Tổn hao hiệu suất 205 5.9 Các máy phát điện làm việc song song 206 5.9.1 Mở đầu 206 5.9.2 Các điều kiện máy phát làm việc song song 206 5.9.3 Hoà song song máy phát đồng 207 5.9.4 Tính chất máy phát điện làm việc song song [1] 213 5.9.5 Mômen điện từ máy đồng 215 5.9.6 Mômen đồng dao động máy 219 5.10 Động đồng 221 5.10.1 Tính chất động động đồng 221 5.10.2 Khởi động động đồng 223 5.11 Máy bù đồng 227 5.12 Ngắn mạch ổn định máy phát đồng 228 5.13 Ngắn mạch không ổn định 231 CHƯƠNG MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 239 6.1 Khái niệm 239 6.2 Nguyên lý hoạt động máy điện chiều 239 6.3 Biểu thức sđđ máy điện chiều 241 6.4 Phản ứng phần ứng máy điện chiều 242 6.4.1 Khái niệm phản ứng phần ứng 242 6.4.2 Phản ứng phần ứng ngang 242 6.5 Chuyển mạch dòng điện cổ góp 246 6.5.1 Bản chất 246 6.5.2 Sđđ xuất q trình đảo chiều dịng điện 248 6.6 Tia lửa điện chổi cách giảm tia lửa điện chổi 249 6.6.1 Nguyên nhân xuất tia lửa điện 249 6.6.2 Các phương pháp giảm tia lửa 249 6.7 Máy phát điện chiều 251 6.7.1 Phân loại máy phát điện chiều 251 6.7.2 Phương trình cân sđđ máy phát 252 6.7.3 Mô men điện từ máy phát 252 6.7.4 Máy phát kích từ độc lập 254 6.7.5 Máy phát kích từ song song 258 6.7.6 Máy phát kích từ nối tiếp 262 6.7.7 Máy phát kích từ hỗn hợp 263 6.7.8 Các máy phát điện chiều làm việc song song 264 6.8 Động chiều 268 6.8.1 Phân loại động chiều 268 6.8.2 Phương trình cân sđđ động 268 6.8.3 Đặc tính động điện chiều 269 6.8.4 Khởi động động chiều 273 6.8.5 Điều chỉnh tốc độ động chiều 274 CHƯƠNG CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ KHÁC 282 7.1 Động dị pha 282 7.1.1 Mạch từ máy điện dị pha 282 7.1.2 Nguyên lý hoạt động 283 7.1.3 Khởi động động dị pha 284 7.1.4 Động dị pha chế độ pha 285 7.2 Động bước 287 7.2.1 Mở đầu 287 7.2.2 Cấu tạo động bước 287 7.2.3 Nguyên lý hoạt động [4] 290 7.2.4 Mô men đồng trạng thái ổn định tĩnh động bước 292 7.2.5 Ba chế độ điều khiển động bước 296 7.3 Động khơng chổi than dịng chiều(BLDC) 297 7.3.1 Giới thiệu chung 297 7.3.2 Cấu tạo động BLDC 299 7.3.3 Chuyển mạch dòng điện 305 7.3.4 Nguyên lý hoạt động (Điều khiển chuyển động động BLDC) 307 7.3.5 Phương trình sđđ mô men [12] 314 7.3.6 Đặc tính động 319 7.3.7 Mơ hình tốn máy điện BLDC 320 7.3.8 Điều khiển tốc độ độcng BLDC 321 7.4 Động đồng nam châm vĩnh cửu (PMSM) 323 7.4.1 Mở đầu 323 7.4.2 Cấu tạo động PMSM 324 7.4.3 Nguyên lý hoạt động động PMSM 325 7.4.4 Mơ hình máy PMSM 325 7.4.5 Điều khiển tốc độ động PMSM 327 7.5 Động từ trở (Động đóng ngắt trở kháng SRM) 331 7.5.1 Nguyên lý hoạt động 332 7.5.2 Nguyên lý điều khiển 333 CHƯƠNG MÁY ĐIỆN ĐẶC BIỆT 335 8.1 Máy điện chiều từ trường ngang 335 8.1.1 Mở đầu 335 8.1.2 Máy Rosenberg 338 8.1.3 Amplidyn (Máy điện khuyeechs đại) 339 8.1.4 Máy điện chiều khơng cổ góp 342 8.2 Máy điện đặc biệt dòng xoay chiều 343 8.2.1 Cuộn dây máy điện chiều nằm từ trường biến đổi 343 8.2.2 Động pha xoay chiều cổ góp 346 8.2.3 Động đầy (Thomson) 348 TÀI LIỆU THAM KHẢO 350 CHƯƠNG CÁC PHẦN CHUNG 1.1 Hệ thống đơn bị đo lường Trong máy điện nói riêng kỹ thuật điện nói chung người ta phải dựa vào đại lượng như: độ dài, khối lượng, thời gian, độ thẩm từ, cường độ dòng điện v.v Các đại lượng hợp lại thành hệ đo lường Ở bảng cho đại lượng hệ đo lường tỷ số chúng Bảng 1: Các đại lượng hệ MKS0, SI MKSA Tên gọi đại lượng Thời gian Tần số Độ dài Tốc độ dài Gia tốc Khối lượng Lực học Công lượng Cơng suất Điện tích Cường độ dịng điện Cường độ từ trường Từ thông Cảm ứng từ Điện dung Điện trở Tên gọi ký hiệu đơn vị hệ đo lường MKSA Giây[s] Hers[Hz] Mét[m] m/s m/s2 Ki lô gam Niu tơn[N] Jun[J] SI Giây[s] Hers[Hz] Mét[m] m/s m/s2 Ki lô gam Niu tơn[N] Jun[J] MKS0 Giây[s] Hers[Hz] Centimet[cm] cm/s cm/s2 Gam Đin Erg[eg] Tỷ số đại lượng hệ MKSA, SI so với hệ MKS0 1 102 102 102 103 105 107 Woat[W] Cu-lông[C] Ampe[A] Woat[W] Cu-lông[C] Ampe[A] eg/s eg/s eg/s 107 10-1 10-1 Am-pe/m Am-pe/m Oested(Oe) 10-3 Wen-be[Wb] Wb/m2 Fara[F] Ohm[] Wen-be[Wb] Tesla[T] Fara[F] Ohm[] Maxoen(Mx) 108 109 109 109 Trong kỹ thuật điện hệ MKSA khác hệ SI độ cảm ứng từ Hệ MKSA độ cảm ứng từ đo [Wb/m2] cịn hệ SI đo Tesla [T] ... điện Máy điện thiết bị điện từ làm nhiệm vụ biến lượng điện sang điện (máy biến áp) từ điện sang (? ?ộng điện) từ sang điện (máy phát điện) Loại động điện máy phát điện gọi máy điện quay Máy điện quay... hoạt động, tính chất máy điện, giúp cho người đọc hiểu nguyên lý máy điện Các tác giả hy vọng ? ?Nguyên lý hoạt động máy điện? ?? phần giúp bạn đọc giải đáp yêu cầu, mong muốn máy điện, bổ sung cho vấn... phụ gắn vào thân máy Tuỳ thuộc vào công suất máy mà thân máy có chứa hộp ổ bi khơng Máy có cơng suất lớn hộp ổ bi làm rời khỏi thân máy Thân máy gắn với chân máy D Rô to Rô to máy điện chiều phần