CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY

Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY 1.1 Đại cương máy điện quay 1.2 Dây quấn máy điện quay 1.3 Sức điện động dây quấn máy điện quay xoay chiều 1.4 Sức từ động dây quấn máy điện quay xoay chiều nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Từ trường từ trường tản Trong máy điện, cực từ có cực tính khác bố trí xen kẻ Từ thơng từ cực bắc N qua khe hở vào phần ứng trở hai cực nam S nằm kề bên Phần từ thông vào phần ứng gọi từ thơng hay từ thơng khe hở Φ0 Từ thông cảm ứng sđđ dây quấn phần ứng quay tác dụng với dòng điện dây quấn để sinh momen Đây phần chủ yếu từ thông cực từ ΦC Phần từ thông không qua phần ứng gọi từ thông tản Φσ nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Từ trường từ trường tản Từ thơng cực từ nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Stđ cần thiết để sinh từ thông Cần phải có stđ F0 để sinh từ thơng Φ0 Stđ số ampe vịng đơi cực từ máy điện sinh Theo định luật tồn dịng điện, ta có: Áp dụng cho đơi cực máy phát: nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Áp dụng cho đôi cực máy phát: Trong đó: δ, r, ư, c, g khe hở, răng, phần ứng, cực từ gông từ; h chiều cao l chiều dài nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Cường độ từ trường: với từ cảm đoạn mạch từ Φ, S µ từ thơng, tiết diện hệ số từ thẩm đoạn mạch từ Trong khơng khí µ = 4π.10-7H/m, cịn lõi thép µ khơng phải số, tìm trực tiếp H theo đường cong từ hóa vật liệu B = f(H) nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay Cường độ từ trường: với từ cảm đoạn mạch từ Φ, S µ từ thông, tiết diện hệ số từ thẩm đoạn mạch từ Trong không khí µ = 4π.10-7H/m, cịn lõi thép µ khơng phải số, tìm trực tiếp H theo đường cong từ hóa vật liệu B = f(H) nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ KHE HỞ Fδ Stđ khe hở bằng: đó: µo = 4π.10-7H/m hệ số từ thẩm khơng khí; Bδ từ cảm khe hở khơng khí ứng với từ thơng Φ0 : αδ hệ số tính tốn cụm cực từ bước cực từ lδ chiều dài tính tốn phần ứng • lt - chiều dài cực từ theo trục • l - chiều dài lõi sắt phần ứng không tính rãnh thơng gió nhontd@hcmute.edu.vn Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ KHE HỞ Fδ Stđ khe hở bằng: đó: l1 chiều dài thực lõi sắt; ng,bg số rãnh bề rộng rãnh thông gió kδ hệ số khe hở liên quan đến rãnh, tính theo cơng thức sau với t1 br1 bước bề rộng đỉnh nhontd@hcmute.edu.vn 10 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ RĂNG FZ Từ cảm tính tốn Brx độ cao x tính sau: nhontd@hcmute.edu.vn 11 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ RĂNG FZ Trong thực tế tính tốn stđ răng, cần tính H ba điểm chiều cao tiết diện trên, Hr1, Hr.tb, Hr2 Trị số tính tốn cường độ từ trường trung bình: Stđ đôi cực từ bằng: nhontd@hcmute.edu.vn 12 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ RĂNG FZ Để đơn giản hơn, ta xác định từ cảm B cường độ từ trường H tiết diện cách chân hz/3 làm trị số trung bình để tính tốn, ta có: nhontd@hcmute.edu.vn 13 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ Ở LƯNG PHẦN ỨNG Từ cảm lưng phần ứng đó: Φư = Φ0/2 từ thơng phần ứng Sư = hưl1kc tiết diện lưng phần ứng hư chiều cao phần ứng Từ B ta tìm H theo đường cong từ hóa B = f(H) Stđ lưng phần ứng: Fư = Hưlư nhontd@hcmute.edu.vn 14 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ TRÊN CỰC TỪ VÀ GƠNG TỪ Từ thơng cực từ: Từ thơng gông từ: Từ cảm cực từ gông từ: Với Sc Sg tiết diện cực từ gơng từ Từ đường cong từ hóa vật liệu chế tạo cực từ gơng từ, ta tìm cường độ từ trường cực từ Hc gông từ Hg nhontd@hcmute.edu.vn 15 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay TÍNH STĐ TRÊN CỰC TỪ VÀ GƠNG TỪ Stđ cực từ gông từ: Fc = 2Hchc Fg = Hglg Trong đó: hc chiều cao cực từ lg chiều dài trung bình gơng từ nhontd@hcmute.edu.vn 16 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay ĐƯỜNG CONG TỪ HĨA Muốn có từ thơng Φ0 cần có stđ kích từ F0 Quan hệ Φ0 = f(F0) quan hệ đường cong từ hóa máy điện Do sđđ lúc không tải E0 tỉ lệ thuận với từ thơng Φ0 dịng điện kích từ It tỉ lệ thuận với stđ F0, nên dạng đường cong từ hóa Φ0 = f(F0) dạng đặc tính khơng tải kµ - hệ số bão hịa mạch từ (1,1÷1,35) nhontd@hcmute.edu.vn 17 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Đại cương máy điện quay ĐƯỜNG CONG TỪ HĨA Muốn có từ thơng Φ0 cần có stđ kích từ F0 Quan hệ Φ0 = f(F0) quan hệ đường cong từ hóa máy điện Do sđđ lúc khơng tải E0 tỉ lệ thuận với từ thơng Φ0 dịng điện kích từ It tỉ lệ thuận với stđ F0, nên dạng đường cong từ hóa Φ0 = f(F0) dạng đặc tính khơng tải nhontd@hcmute.edu.vn 18 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Dây quấn máy điện quay bố trí hai bên khe hở lõi thép phần tĩnh phần quay Là phận để thực biến đổi lượng điện máy Dây quấn máy điện quay làm hai loại: dây quấn phần cảm (dây quấn kích từ) dây quấn phần ứng nhontd@hcmute.edu.vn 19 Chương 3: CÁC VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh từ trường khe hở lúc không tải Từ trường máy điện quay thường có cực tính thay đổi, nghĩa bố trí cực N S xen kẻ Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng sđđ định có chuyển động tương đối từ trường khe hở tạo stđ cần thiết cho biến đổi lượng điện Nếu từ trường khe hở có cực tính thay đổi sđđ cảm ứng sđđ xoay chiều nhontd@hcmute.edu.vn 20