bdnldc 8 2771 438

Biến đổi lượng điện -Máy điện chiều Biến đổi lượng điện Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC – Giới thiệu  Có đặc tính (moment-tốc độ) ưu việt Dễ dàng việc điều khiển tốc độ Cả cuộn stator (kích từ) cuộn rotor (phần ứng) có mang dịng DC  Với chi tiết kĩ thuật, máy điện DC đắt máy điện AC Cuộn kích từ máy DC cơng suất nhỏ thay nam châm vĩnh cửu  Cuộn kích từ stator cấp dòng DC, hay dùng nam châm vĩnh cửu, để tạo từ trường tĩnh Dòng rotor cấp qua chổi than cổ góp Cổ góp thay đổi chiều dòng điện cạnh khung dây từ trường stator rotor vng góc với Moment tạo lớn việc điều khiển đơn giản  Động vạn chạy với điện áp AC xếp loại động DC Biến đổi lượng điện Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC – Cấu tạo Armature with skewed slots  Lõi từ rotor làm thép, có rãnh Mỗi cạnh cuộn Commutator đặt rãnh nối với vành góp  Lõi stator khơng dùng thép (do kích từ DC) gắn cố định vào vỏ máy Biến đổi lượng điện Bearings Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC – Nguyên tắc hoạt động Magnetic poles  Xét máy DC đơn giản hình bên  Mỗi cạnh khung nối tới vành góp  Khi cạnh khung quay từ cực sang cực kia, vành góp chuyển sang chổi than đối diện Điều làm đổi chiều Brushes Commutator dòng điện cạnh khung, dẫn đến Rotor coil chiều moment không đổi cho dù cực tính từ trường thay đổi  Dùng đồng lượng, moment Biến đổi lượng điện dLsr   T ir , i s ,    ir i s d e Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC thực tế  Máy điện DC thực tế có nhiều vành góp cuộn rotor (Fig 8.4) Vành góp dùng làm cho trục từ phần ứng vng góc với trục từ stator  moment khơng đổi  Về tổng quát, moment tỉ lệ với dòng phần ứng dịng kích từ: T e  Gia i f  Mạch tương đương phương trình động học tương ứng: vf  Rf if  Lf di f dt dia  G m i f v a  R a i a  La dt Biến đổi lượng điện + vf Rf _ La if Lf Ra ia Gmif + va _ Back EMF Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC thực tế (tt)  Giả sử xác lập với điện áp, tốc độ số, quan hệ công suất Công suất phần ứng Pa  Va I a  Ra I a2  G m I a I f Công suất kích từ Cơng suất Pf  V f I f  R f I 2f Pm  T e m  GI a I f  m  Có thể thấy cơng suất đến từ phần ứng, dùng nam châm vĩnh cửu thay cho cuộn kích từ máy cơng suất nhỏ  Cuộn phần ứng kích từ nối theo nhiều cách tương ứng với ứng dụng khác Có pp chính: kích từ độc lập, kích từ nối tiếp kích từ song song Biến đổi lượng điện Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC kích từ độc lập  Cuộn kích từ cuộn phần ứng cấp nguồn độc lập với Cuộn kích từ thường nối với nguồn điện áp số, tạo từ trường không đổi Tốc độ moment máy điều khiển dịng phần ứng  Ở xác lập, có quan hệ sau B m  GI f I a  Tload Va  Ra I a  Gm I f Torque-speed Dẫn tới Ia  V a  G m I f Ra e T  GI f Va  G m I f Ra  Đặc tính đường thẳng Va Ra Ra e e T m      T m0 GI f GI f 2 GI f 2 Biến đổi lượng điện Bộ mơn Thiết bị điện Đặc tính  Q trình thắng xuất cơng suất đặt vào phần ứng (Pa > 0) trục(Pm < 0), tất công suất bị tiêu tán điện trở phần ứng Ra  Quá trình máy phát tương ứng với Pm < Pa < 0, xuất m > Va/(GIf) Quá trình động xuất Pa > Pm > (Fig 8.7)  Bằng việc thiết lập dPm/dm = giải tìm m, tốc độ cơng suất cực đại tìm  mP Va  2GI f Pmmax m Increasing Va Va2  Ra  Tốc độ điều khiển dễ dàng việc thay đổi điện áp phần ứng Va Biến đổi lượng điện Bộ môn Thiết bị điện Te Máy điện DC kích từ nối tiếp  Cuộn kích từ cuộn phần ứng nối tiếp, ta có mạch tương đương sau di v  Ra  R f i  La  L f   G m i dt T e  Gi La + Lf Ra + Rf i Gmi I v _  Quá trình xác lập với điện áp số mô tả + m V Ra  R f   G m V2 T G Ra  R f   G m Increasing V e  Biến đổi lượng điện  Bộ môn Thiết bị điện Te Động vạn  Động vạn chất động DC kích từ nối tiếp, hoạt động với nguồn DC hay AC Khi chạy từ nguồn AC, điện cảm cuộn dây cần xem xét  Q trình xác lập mô tả I V R  R f  G m   La  L f a  2 e GV Tave  GI  Ra  R f  G m 2  La  L f 2 e2 Trong e tần số điện  Điện áp AC đầu vào cắt dùng mạch SCR hay triac để giảm giá trị rms dịng điện, làm giảm moment động Biến đổi lượng điện Bộ môn Thiết bị điện ... Bộ môn Thiết bị điện Máy điện DC thực tế  Máy điện DC thực tế có nhiều vành góp cuộn rotor (Fig 8. 4) Vành góp dùng làm cho trục từ phần ứng vng góc với trục từ stator  moment khơng đổi  Về tổng... trình máy phát tương ứng với Pm < Pa < 0, xuất m > Va/(GIf) Quá trình động xuất Pa > Pm > (Fig 8. 7)  Bằng việc thiết lập dPm/dm = giải tìm m, tốc độ cơng suất cực đại tìm  mP Va  2GI f Pmmax