Tài liệu Máy điện xoay chiều pdf

Chương III MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Chương III MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU I/ KHÁI NIỆM CHUNG - Máy điện xoay chiều thiết bị điện biến đổi điện dòng điện xoay chiều ( điện xoay chiều ) thành ( động điện ) biến đổi thành điện xoay chiều ( máy phát điện ) - Hoạt động tất máy điện dựa hai định luật: Định luật cảm ứng điện từ Định luật tác dụng lực từ trường lên dịng điện Vì máy điện có tính thuận nghịch, nghĩa máy điện vừa làm việc chế độ máy phát vừa làm việc chế độ động - Dựa vào nguyên lí hoạt động, người ta phân chia loại máy điện thành máy đồng ( máy mà tộc độ từ trường quay phần tĩnh (stato) tạo luôn tộc độ quay phần quay (rôto) máy không đồng ( máy có tốc độ quay rôto khác với tốc độ quay từ trường quay stato tạo - Trong thực tế tất máy phát điện xoay chiều máy đồng Căn vào số pha dòng điện xoay chiều, loại máy điện lại phân chia thành máy điện pha nhiều pha ( thường ba pha ) Như ta có loại máy điện xoay chiều sau đây: Máy phát điện: Thường máy phát điện đồng pha hay nhiều pha ( thường ba pha ) Các máy phát điện không đồng bốit sử dụng thực tế Động điện xoay chiều: - Động đồng pha, ba pha - Động không đồng pha, ba pha Ngoài động máy phát điện xoay chiều ta vừa nói phần trước thực tế cịn có loại máy điện đặc biệt dùng để biến đổi tần số số pha dòng điện xoay chiều Các máy nói chung gọi loại máy biến đổi điện II/ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA - Cấu tạo máy điện không đồng ba pha gồm hai phần là: Phần tĩnh ( Stato ) phần quay ( Rôto ) 1- Phần tĩnh máy điện gồm phận là: Vỏ máy, dây quấn Stato lõi thép Stato Vỏ máy Dây quấn Stato Lõi thép stato a- Lõi thép Stato nhiều thép kĩ thuật điện dập sẵn ghép lại với nhau, chiều dày thép thường 0.5mm, phía có rãnh để đặt dây quấn b- Dây quấn ba pha Stato đặt rãnh lõi thép, xung quanh dây có bọc lớp cách điện để cách điện với lõi thép c- vỏ máy dùng để bảo vệ giữ chặt lõi thép Stato Vỏ máy làm nhôm, gang hay D©y quÊn thép đúc tùy theo máy lơn hay nhỏ 2- Phần quay Rôto gồm: lõi thép, trục dây quấn - Lõi thép rôto thép kĩ thuật điện ghép lại Mặt lõi thép có rãnh để đặt dây quấn, có lỗ để lắp trục - Trục máy gắn với lõi thép, làm thép tốt đỡ nắp máy nhờ ổ lăn hay ổ trượt Lõi thép Trục Dây quấn - Dây quấn rôto tùy theo loại động mà có cấu tạo khác Ở loại động khơng đồng rơto lồng sóc, dây quấn đồng hay nhôm đặt rãnh lõi thép rôto, hai đầu dẫn nối với hai vành đồng hay nhơm gọi vịng ngắn mạch Như vậy, dây quấn rơto hình thành lồng ( giống lồng sóc- Hình b ) người ta thường đổ nhơm nóng chảy vào rãnh lõi thép rơto để chế tạo rơto lồng sóc ( Hình a ) Hình a Hình b - Động khơng đồng rơto lồng sóc chế tạo đơn giản có nhược điểm dòng điện mở máy ( khởi động ) lớn Để cải thiện đặc tính đó, người ta chế tạo loại động không đồng rôto dây quấn có vịng trượt Các dây quấn ba pha đặt rãnh rôto thường nối theo hình sao; ba đầu nối với ba vịng trượt đồng gắn trục rơto Ba vịng gắn cách điện với với trục * Những phận động khơng đồng ba pha Phần tĩnh ( Stato vỏ máy ) Phần quay Rơto Vá m¸y Quạt thơng gió Nắp máy Nắp máy Stato Rơto Nắp máy Quạt thơng gió III/ NGUN LÍ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1/ Ngun lí làm việc động không đồng ba pha Cho dòng điện ba pha tần số f chạy dây quấn stato để tạo từ trường quay có p cặp cực, quay với tốc độ n1 = 0f p Từ trường quay cắt dẫn dây quấn rôto gây suất điện động cảm ứng i t A + Y - C - + - + Z X B Dưới tác động suất điện động dây quấn rơto có dịng điện chạy qua Dịng điện có cường độ phụ thuộc vào trở kháng suất điện động cảm ứng tác động dây quấn rơto; tác dụng tương hỗ với từ trường quay tạo mômen quay điện từ M Theo định luật Lenz, rôto phải quay theo chiều quay từ trường tốc độ chuyển động tương đối từ trường quay dẫn dây quấn rôto giảm xuống Khi mômen quay điện từ cân với mômen cản học trục rôto, động trạng thái cân rôto quay với tốc độ n < n1 2/ Nguyên lí làm việc máy phát điện không đồng ba pha Ta nối stato động không đồng ba pha vào lưới điện, trục động nối với động sơ cấp Dùng động sơ cấp kéo rôto quay chiều n1, với tốc độ n > n1 từ trường quay Do rôto quay nhanh từ trường nên dịng điện rơto có chiều ngược với chiều dịng điện i2 rơto máy điện dùng làm động cơ, chiều từ trường quay cũ nên điện từ tác dụng lên rôto đổi chiều tạo mômen quay ngược chiều với chiều quay rôto, gây mômen hãm cân với mômen quay động sơ cấp Lúc máy điện làm việc chế độ máy phát, hệ số trượt máy : n1 - n S=