slide thuyet trinh kỹ thuật điện máy điện một CHIỀU

Kỹ thuật điện MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Nhóm MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Cấu tạo Nguyên lý làm Quan hệ điện việc từPhân loại Động điện Cấu tạo Gồm: stator (phần cảm), rotor (phần ứng), cổ góp chổi than, Stator gọi phần cảm gồm: + Lõi thép làm thép đúc mạch từ dây quấn kích từ + Trên stator có cực từ phụ, thường có kết cấu dạng cực lồi Các cực từ quấn dây quấn kích từ + Ngồi cịn có nắp máy cấu chổi than 1 Cấu tạo Rotor gọi phần ứng gồm có lõi thép dây quấn phần ứng, cổ góp + Lõi thép phần ứng hình trụ làm thép kỹ thuật điện, có rãnh để đặt dây quấn phần ứng + Mỗi phần tử dây quấn phần ứng có nhiều vịng dây, hai đầu nối với phiến góp, cạnh tác dụng phần tử đặt rãnh cực từ khác tên + Cổ góp gồm phiến góp đồng ghép cách điện với nhau, có dạng hình trụ, gắn đầu trục rotor 2 Nguyên lý làm việc 2.1 Máy phát điện chiều 2.2 Động điện chiều Khi động sơ cấp kéo phần ứng quay, dẫn dây quấn phần Khi cho điện áp chiều U vào hai ứng cắt từ trường cực từ, cảm ứng sức điện động 𝑈 = 𝐸𝑢 + 𝑅 𝑢 𝐼 𝑢 chổi than, dây quấn phần ứng có dịng điện Ở động cơ, chiều sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư gọi sức phản điện    Quan hệ điện từ máy điện 3.1 Sức điện động phần ứng chiều SỨC ĐIỆN ĐỘNG THANH DÂN: Khi quay rotor, dẫn dây quấn phần ứng cắt từ trường, dẫn cảm ứng sức điện động   𝐸 𝑡𝑑 = 𝐵 𝑡𝑏 𝑣 𝑙 Trong đó: + Btb: Cường độ từ cảm trung bình cực từ + v: Tốc độ dài dẫn + l: Chiều dài tác dụng dẫn Quan hệ điện từ máy điện 3.1 Sức điện động phần ứng chiều SỨC ĐIỆN ĐỘNG THANH DẪN: Khi quay rotor, dẫn dây quấn phần ứng cắt từ trường, dẫn cảm ứng sức điện động   𝐸 𝑡𝑑 = 𝐵 𝑡𝑏 𝑣 𝑙 Trong đó: + Btb: Cường độ từ cảm trung bình cực từ + v: Tốc độ dài dẫn + l: Chiều dài tác dụng dẫn Quan hệ điện từ máy điện 3.1 Sức điện động phần ứng chiều SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG:   𝑁 𝑁 𝐸𝑢 = ⋅ 𝐸𝑡𝑑 = 𝐵𝑡𝑏 ⋅ 𝜈 ⋅ 𝑙 2𝑎 2𝑎 Trong đó: + N: Số dẫn dây quấn + 2a: Số mạch nhánh song song (a số đôi nhánh) + N/2a: Số dẫn nhánh Quan hệ điện từ máy điện 3.1 Sức điện động phần ứng chiều SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG: Tốc độ dài v xác định theo tốc độ quay n: Suy ra: 𝑝⋅𝑁 𝜋 𝐷 𝑛 𝐸 = ⋅ 𝑛 ⋅ ∅ =𝑘 𝑛 𝐸 = ; D: Đường kính ngồi phần ứng 60 𝑎 60   Từ thông ø cực từ là: Trong đó: 𝜋 𝐷.𝑙 2𝑝 =𝐵 𝑡𝑏 → 𝐵𝑡𝑏 = 𝐸= ∅ 𝑘 2𝑝 𝜋 𝐷 𝑙   𝑝 ⋅ 𝑁 gọi hệ số kết cấu 60 𝑎 Quan hệ điện từ máy điện 3.2 Công suất điện từ, moment điện từ máy điện chiều chiều CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU:   𝑝 𝑁 𝑃đ 𝑡 = 𝐸𝑢 𝐼 𝑢 = 𝑛.∅ 𝐼𝑢 60 𝑎 CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU: 𝑃đ𝑡 𝑝 𝑁 𝑀đ 𝑡= = 𝐼 𝑢=𝑘 𝑀 ∅ 𝐼 𝑢 𝜔𝑟 2𝜋 𝑎 𝜋 𝑛 𝜔 gọi tần số góc quay rotor 𝑟= Trong đó: 60 𝑝 𝑁 𝑘 𝑀= gọi hệ số phụ thuộc vào kết cấu máy 60       Phân loại máy điện - Máy điện chiều kích từ độc lập - Máy điện chiều kích từ song song - Máy điện chiều kích từ nối tiếp - Máy điện chiều kích từ hỗn hợp Phân loại máy điện Máy điện chiều kích từ độc lập Máy phát điện chiều kích từ độc lập máy có cuộn dây phần cảm tạo từ trường nối với nguồn ðiện chiều riêng máy phát riêng biệt Người ta thường dùng biến trở để thay đổi dịng điện kích từ 4 Phân loại máy điện Động điện chiều kích từ song song có cuộn dây kích từ nối song song với rotor Dùng biến trở mắc nối tiếp vào rotor động điện để khởi động động điện chiều Dùng nguồn điện để cung cấp cho rotor cuộn dây kích từ Ðộng chiều dùng để kéo rotor máy phát thông qua hai trục nối tiếp, có nghĩa cung cấp cho máy phát Máy điện chiều kích từ song song Phân loại máy điện Máy điện chiều kích từ độc lập Là máy phát điện cuộn dây kích từ đấu nối tiếp với dây quấn phần ứng qua chổi than cổ góp điện Dịng điện qua cuộn dây kích từ dịng điện phần ứng nên cuộn dây kích từ phải quấn dây to vịng Do cuộn dây kích từ nối tiếp với phần ứng nên dòng điện phụ tải thay đổi tốc độ động thay đổi: tải nặng tốc độ giảm, tải nhẹ tốc độ tăng 4 Phân loại máy điện Máy điện chiều kích từ hỗn hợp Phần cảm gồm có cuộn dây: • Cuộn kích từ song song quấn dây nhỏ, nhiều vòng, nối song song với phần ứng • Cuộn kích từ nối tiếp quấn dây to, vịng, đấu nối tiếp với phần ứng Những máy lớn có thêm cuộn dây bù đấu nối tiếp với phần ứng → Phối hợp hai loại kích từ tạo cho máy có đặc tính làm việc mong muốn 5 Động điện chiều 5.1 Mở máy động điện chiều • Phương trình cân điện áp mạch phần ứng:   𝑈 = 𝐸𝑢 + 𝑅 𝑢 𝐼 𝑢 • Khi mở máy, tốc độ n = 0, sức phản điện Eu =kE n.ø = Dòng điện phần ứng lúc mở máy:   𝐼 𝑢𝑚𝑚 𝑈 = 𝑅𝑢 Động điện chiều 5.1 Mở máy   động điện chiều Vì Ru nhỏ nên Iumm lớn, nên để giảm dòng mở máy, ta dùng phương pháp sau: • Dùng biến trở mở máy: mắc biến trở nối tiếp vào mạch phần ứng, lúc dịng mở máy có dạng: 𝑈 𝐼 𝑢𝑚𝑚 = 𝑅 𝑚𝑚 + 𝑅 𝑢 • Giảm điện áp đặt vào phần ứng: Phương pháp áp dụng có nguồn DC điều chỉnh 𝑈 Ta= có: 𝐸 𝑢 + 𝑅 𝑢 𝐼 𝑢 𝐸 𝑢 =𝑘 được: ∅ Mà nên ta 𝐸 𝑛   Động điện chiều 5.2 Điều chỉnh tốc độ     𝑈 − 𝑅𝑢 𝐼 𝑢 𝑛= 𝑘𝐸× ∅ động điện chiều Từ phương trình trên, ta có phương pháp điều chỉnh tốc độ sau: • Mắc điện trở điều chỉnh vào mạch phần ứng • Thay đổi điện áp U • Thay đổi từ thông 5 Động điện chiều 5.3 Động điện kích song từ song • Để mở máy ta dùng biến trở mở máy Rmm • Khi thêm điện trở phụ Rp vào mạch phần ứng ta có phương trình đặc tính sau:   𝑅𝑢 + 𝑅 𝑝 𝑈 𝑛= − 𝑘𝐸 ∅ 𝑘𝐸 𝑘 𝑀 ∅ Động điện chiều 5.4 Động điện kích từ nối tiếp Để mở máy ta dùng điện trở phụ Rp vào mạch phần ứng hình a, b, c 5 Động điện chiều 5.3 Động điện kích từ hỗn hợp Để mở máy ta dùng điện trở phụ Rp vào mạch phần ứng hình vẽ  ... hệ điện từ máy điện 3.2 Công suất điện từ, moment điện từ máy điện chiều chiều CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU: