BÁO cáo môn nguyên lý biến đổi năng lượng (nhóm 8) đề bài tìm hiểu động cơ điện

Đ IẠH ỌCQUỐỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỐNG NGHỆ KHOA V ẬT LÍ & KỸỸ THUẬT -[] - BÁO CÁO MƠN: Ngun lý biến đổi lượng (nhóm 8) Đề bài: Tìm hiểu động điện Giảng viên: Phạm Đức Hạnh Sinh viên: Nguyễn Minh Tuấn - 19020781 Hoàng Huy Tuấn - 19020780 Đỗ Trọng Tuấn - 19020782 Nguyễn Đức Tân - 19020752 Nguyễn Ngọc Tân - 19020753 Ngô Thượng Tiến - 19020770 Phạm Minh Tân - 19020754 download by : skknchat@gmail.com Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2020 Mục I THƠNG TIN Lịch sử hình thành phát triển máy phát điện nam châm vĩnh cửu II Khái niệm III Cấu tạo a Động điện nam châm vĩnh cửu cực lồi: b Động nam châm vĩnh cửu cực ẩn IV Nguyên lí download by : skknchat@gmail.com V Chế tạo a Xây dựng khung dây VI VII VIII IX Tạo mạch Đặt nam châm Ứng dụng Tài liệu tham khảo I THÔNG TIN download by : skknchat@gmail.com Máy phát điện thiết bị biến đổi thành điện thông thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ Nguồn sơ cấp động tua bin hơi, tua bin nước, động đốt trong, tua bin gió nguồn khác Máy phát điện giữ vai trò then chốt thiết bị cung cấp điện Nó thực ba chức năng: phát điện,chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp Lịch sử hình thành phát triển máy phát điện nam châm vĩnh cửu Trước từ tính điện khám phá, máy phát điện sử dụng nguyên lý tĩnh điện Máy phát điện Wimshurst sử dụng cảm ứng tĩnh điện Máy phát Van de Graaff sử dụng hai cấu sau: + Điện tích truyền từ điện cực có điện áp cao + Điện tích tạo ma sát Máy phát tĩnh điện sử dụng thí nghiệm khoa học yêu cầu điện áp cao Do khó khăn việc tạo cách điện cho máy phát tạo điện áp cao, nên máy phát tĩnh điện chế tạo với công suất thấp không sử dụng cho mục đích phát điện thương mại download by : skknchat@gmail.com Máy phát điện Wimshurst a/ Đĩa Faraday download by : skknchat@gmail.com Hình ảnh đĩa Faraday Vào năm 1831-1832 Michael Faraday phát chênh lệch điện tạo hai đầu vật dẫn điện mà chuyển động vng góc với từ trường Ông ta chế tạo máy phát điện từ gọi "đĩa Faraday", dùng đĩa đồng quay cực nam châm hình móng ngựa Nó tạo điện áp DC nhỏ dòng điện lớn b/ Dynamo download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com Máy phát dynamo Hippolyte Pixii Dynamo máy phát điện có khả cung cấp điện cho công nghiệp Dynamo sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi lượng quay học thành dòng điện xoay chiều Cấu tạo dynamo bao gồm kết cấu tĩnh mà tạo từ trường mạnh cuộn dây quay Ở máy phát dynamo nhỏ, từ trường tạo nam châm vĩnh cữu, máy lớn, từ trường tạo nam châm điện Máy phát dynamo dựa nguyên lý Faraday chế tạo vào năm 1832 Hippolyte Pixii- nhà chế tạo thiết bị đo lường Máy sử dụng nam châm vĩnh cửu quay tay quay Nam châm quay định vị cho cực Nam cực Bắc ngang qua mẫu sắt quấn dây dẫn Pixii phát nam châm quay tạo xung điện dây dẫn lần cực ngang qua cuộn dây Ngoài ra, cực Bắc Nam nam châm tạo dòng điện có chiều ngược Bằng cách bổ sung chuyển mạch, Pixii biến đổi dịng điện xoay chiều thành dịng điện chiều Khơng giống đĩa Faraday, nhiều vòng dây nối nối tiếp sử dụng cuộn dây chuyển động dynamo Điều cho phép điện áp đầu cực máy cao so với đĩa Faraday tạo ra, điện phân phối mức điện áp thích hợp Mối quan hệ chuyển động quay học dịng điện dynamo q trình thuận nghịch, nguyên lý mô tơ điện phát người ta thấy máy dynamo tạo cho máy dynamo thứ hai quay cấp dịng điện qua c/ Jedlik dynamo download by : skknchat@gmail.com Máy phát điện Jedlik dynam nguyên mẫu năm 1861 Năm 1827, Anyos Jedlik bắt đầu thử nghiệm với thiết bị quay có từ tính mà ông gọi rotor tự từ hóa Trong mẫu vật khởi động đơn cực, (đã hoàn tất khoảng 1852 1854) phần tĩnh lẫn phần quay nam châm điện Ơng trình bày ngun lý dynamo tháng trước Ernst Werner von Siemens Charles Wheatstone Trên thực chất nguyên lý thay sử dụng nam châm vĩnh cửu dùng nam châm điện đối xứng để tạo từ trường bao xung quanh rotor d/ Gramme dynamo download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com Cả hai thiết kế tồn vấn đề nhau: Chúng tạo xung dịng điện nhọn đầu khơng mong muốn Antonio Pacinotti, nhà khoa học người Ý tìm cách giải vấn đề cách thay cuộn dây trịn cuộn dây hình xuyến, tạo cách quấn vòng thép Như ln có số vịng cuộn dây thơng qua từ trường, làm cho điện áp, dịng điện có dạng phẳng hơn.Zénobe Gramme thực lại thiết kế vài năm sau thiết kế số nhà máy điện Paris thập niên 1870 Thiết kế gọi Gramme dynamo Những phiên khác phát triển, chế tạo từ dây, nguyên lý cuộn dây xếp theo vòng trờ thành trái tim tất dynamo II Khái niệm Máy phát điện làm di chuyển dòng điện khơng tạo điện tích Những điện tích sẵn có trong phần dẫn điện dây quấn Một cách đấy, ví với bơm, tạo dịng nước chảy khơng tự tạo nước Cũng có máy phát điện kiểu khác, dưa tượng điện tự nhiên khác hiệu ứng áp điện, hiệu ứng từ thủy động Kết cấu dynamo tương tự với động điện, loại dynamo thơng dụng hoạt động động III Cấu tạo Cấu tạo máy phát điện nam châm vĩnh cửu Một máy phát điện đại có cuộn dây chuyển động cuộn dây tĩnh Tuy nhiên, máy phát điện xoay chiều, cuộn dây chuyển động, gọi rơto, sử dụng dịng điện cung cấp qua vòng trượt để tạo trường chuyển động Cơng suất trích từ cuộn dây trường tĩnh download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com • Stato chứa sáu cuộn dây đồng đúc nhựa sợi thủy tinh Nó gắn vào cột sống khơng di chuyển • Các rơto nam châm gắn ổ trục quay trục Có hai rơto: rơto phía sau phía sau stato rơto phía trước bên ngoài, nối với đinh tán dài qua lỗ stato • Các lưỡi gắn đinh tán giống Chúng điều khiển rôto nam châm quay di chuyển qua cuộn dây Trong trình này, lượng điện tạo • Bộ chỉnh lưu gắn nhôm & ldquo; tản nhiệt & rdquo; để giữ mát Dây đồng chuyển điện tạo tới chỉnh lưu, chỉnh lưu có tác dụng đổi điện xoay chiều thành điện chiều để sạc pin Cấu tạo động điện nam châm vĩnh cửu download by : skknchat@gmail.com - Động có cực từ tạo nam châm vĩnh cửu làm hợp kim đặc biệt - Cực từ có dạng cực lồi đặt roto, cho cực bắc cực nam nam châm xen kẽ hướng vào hình - Khoảng cách cực có đổ nhơm kín - Tồn roto khối trụ - Động đồng nói chung động nam châm vĩnh cửu nói riêng máy điện xoay chiều có phần cảm đặt roto phần ứng hệ dây quấn pha đặt stator - Với động đồng nam châm vĩnh cửu phần cảm kích thích phiến nam châm bố trí bề mặt bề mặt rotor Các nam châm thường làm đất VD samarium – cobalt (SmCO5-SmCO 17) Neodymium-ion-boron (NdFeb), nam châm có download by : skknchat@gmail.com lượng cao tránh hiệu ứng khử từ - Vì rotor khơng cần nguồn kích thích nên động loại hoạt động mạnh mẽ đáng tin cậy Những động có cơng suất từ 100w đến 100kw Momen tối đa máy thiết kế không vượt 150% momen định mức.Nếu máy hoạt động q momen max tính đồng hoạt động động cảm ứng ngưng hoạt động download by : skknchat@gmail.com - Những động đa số khởi động trực tiếp Công suất hệ số công suất động đồng nam châm vĩnh cửu thường tốt đến 10 lần động từ trở tương ứng * Ưu điểm: - Động khơng có chổi than vành trượt rotor khơng sinh tia lửa điện hoạt động, lúc công việc bảo dưỡng chổi than trừ Những động kéo vào đồng tải có mức quán tính lớn quán tính rotor chúng nhiều lần - Theo kết cấu động ta chia động đồng nam châm vĩnh cửu thành loại: Động cực ẩn động cực lồi mà ta xét thấy rõ đặc điểm cấu tạo loại máy a Động điện nam châm vĩnh cửu cực lồi: gồm phần stator rotor - Stator : + Gồm lõi thép dây quấn, cịn có vỏ máy nắp máy + Dọc chiều dài lõi thép stator cách khoảng 3-6cm lại có khoảng thơng gió ngang trục rộng 10mm + Lõi thép stator đặt cố định thân máy, thân máy phải thiết kế cho hình thành hệ thống thơng gió làm mát máy tốt -Rotor: - Có tốc độ quay thấp, nên đường kính lớn chiều dài lại nhỏ - Thường đĩa nhôm hay nhựa trọng lượng nhẹ - Các nam châm gắn chìm đĩa - Các loại máy thường gọi máy từ trường hướng trục - Thường sử dụng kĩ thuật robot 10 download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com ... Máy phát điện thiết bị biến đổi thành điện thông thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ Nguồn sơ cấp động tua bin hơi, tua bin nước, động đốt trong, tua bin gió nguồn khác Máy phát điện giữ... dynamo Hippolyte Pixii Dynamo máy phát điện có khả cung cấp điện cho cơng nghiệp Dynamo sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi lượng quay học thành dòng điện xoay chiều Cấu tạo dynamo bao... cấp điện Nó thực ba chức năng: phát điện, chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp Lịch sử hình thành phát triển máy phát điện nam châm vĩnh cửu Trước từ tính điện khám phá, máy phát điện sử dụng nguyên lý