maydien c3 vdcbmdq 1152

Bài giảng Chương 3: Các vấn đề máy điện quay TS Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Phần 1 Khái niệm Điện áp cảm ứng máy điện quay thông qua thay đổi từ thơng móc vịng theo thời gian Sự biến thiên từ thơng móc vịng thực cách quay dây quấn cắt ngang từ trường, quay từ trường quét qua dây quấn, thiết kế mạch từ để từ trở thay đổi rôto chuyển động Sự thay đổi từ thông móc vịng cách đặn dẫn đến điện áp biến thiên theo thời gian sinh Phần Khái niệm (tt) Bộ dây quấn có điện áp cảm ứng thường gọi dây quấn phần ứng Nói chung, thuật ngữ dùng để dây quấn tải dòng điện AC máy điện quay Trong máy điện AC máy đồng không đồng bộ, dây quấn phần ứng thường nằm stato, nên gọi dây quấn stato Trong máy điện DC, dây quấn phần ứng nằm rôto, phần chuyển động máy Phần Khái niệm (tt) Máy điện đồng chiều thường có thêm dây quấn thứ hai mang dòng điện DC, dùng để tạo từ thơng máy Dây quấn thường gọi dây quấn kích từ Dây quấn kích từ nằm stato máy chiều rơto máy đồng Do đó, máy đồng cần hệ thống tiếp điểm quay (vành trượt + chổi) Từ thơng tạo NCVC Phần Khái niệm (tt) Trong hầu hết máy điện quay, stato rôto chế tạo từ thép kỹ thuật điện, dây quấn đặt rãnh Từ thông biến thiên theo thời gian phần ứng có xu hướng làm cảm ứng dịng điện xốy thép Các dịng điện cảm ứng gây tổn hao lớn làm giảm mạnh hiệu máy Để khắc phục, phần ứng chế tạo từ thép mỏng cách điện với Phần Khái niệm (tt) Trong số máy, máy điện từ trở động bước, khơng có dây quấn rơto Sự vận hành máy phụ thuộc vào không đồng từ trở khe hở rôto quay, kết hợp với thay đổi theo thời gian dòng điện stato Trong máy này, stato lẫn rôto có từ thơng biến thiên theo thời gian, cần chế tạo từ thép kỹ thuật điện Phần Giới thiệu máy điện xoay chiều Máy điện AC truyền thống thuộc hai loại: đồng không đồng Trong máy khơng đồng bộ, dịng điện rơto cảm ứng kết hợp biến thiên theo thời gian dòng điện stato chuyển động tương đối rôto so với stato Xét máy đồng sở slide tiếp theo, máy đồng cực lồi, cực Phần Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Kích từ Phần ứng nằm stato, kích từ nằm rơto Dịng điện kích từ vào máy thơng qua chổi than vành Phần ứng trượt Cuộn dây phần ứng gồm N vòng, với cạnh a –a đặt gối xứng qua tâm Rôto quay tốc độ không đổi nhờ nguồn học Phần Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Giả thiết từ thơng khe hở phân bố hình sin khơng gian (trong thực tế, hình dạng mặt cực thiết kế để tạo điều kiện vậy) Điện áp cảm ứng có dạng hình sin theo thời gian, điều kiện giả thiết Cuộn dây hồn tất chu kỳ sau vịng quay máy cực xét Nghĩa tần số (tính Hz) với tốc độ rơto (tính vịng/giây) Phần Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Như tần số điện điện áp phát đồng với tốc độ học, lý tên gọi máy “đồng bộ” Rất nhiều máy đồng có nhiều cực Với máy này, cuộn dây nối cho cực luân phiên thay đổi Mỗi cuộn dây nằm đôi cực từ Như vậy, tần số (tính Hz) gấp p lần tốc độ quay (tính vịng/giây) Với máy có nhiều đơi cực, tập trung vào đơi cực, tượng lặp lại đơi cực Phần 10 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Khi đó, thuận tiện diễn tả góc theo đơn vị độ điện hay radian điện Như vậy, máy có p đơi cực, 360 độ điện hay 2π radian điện tương ứng với đơi cực, θ e = pθ m (3.1) Và tần số máy có tốc độ n (vịng/phút – rpm) f =p n 60 (3.2) Phần 11 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Rôto vừa xét có cấu trúc cực lồi, với dây quấn tập trung Rơto cịn chế tạo với cấu trúc cực ẩn, dây quấn phân bố Cấu trúc cực lồi thích hợp với máy phát thủy điện, nhiều cực, tốc độ thấp Cấu trúc cực ẩn thích hợp với máy phát tuabin (khí hơi), có cực tốc độ cao Hầu hết hệ thống điện hệ thống pha, nên máy phát đồng máy phát pha Phần 12 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Các cuộn dây phần ứng nối Y ∆ Khi máy phát đồng cung cấp điện cho tải, dòng điện phần ứng tạo sóng từ thơng khe hở khơng khí, quay tốc độ đồng Từ thông tương tác với từ thơng kích từ tạo mơmen có xu hướng kéo từ thông thẳng hàng với nhau, ngược chiều quay Động sơ cấp cần tạo mơmen để trì chuyển động quay máy phát Phần 13 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Động đồng có chế hoạt động tương tự, từ thông phần ứng hệ dòng điện pha dây quấn phần ứng tạo ra, quay tốc độ đồng Khi động đồng mang tải, mômen tải làm cho góc lệch từ thơng phần ứng từ thơng kích từ tăng lên, làm tăng mơmen điện từ sinh ra, đưa động trở trạng thái cân Tốc độ động tỷ lệ với tần số nguồn Phần 14 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Máy không đồng (KĐB) có dây quấn stato giống máy đồng Tuy nhiên, dịng điện dây quấn rơto máy KĐB dòng điện AC, cảm ứng chênh lệch tốc độ rôto từ trường quay Máy KĐB xem máy biến áp tổng quát với công suất điện chuyển đổi thành công suất với thay đổi tần số Máy KĐB trước dùng làm máy phát Phần 15 Giới thiệu máy điện xoay chiều (tt) Dây quấn rôto ngắn mạch, giúp cho dòng điện cảm ứng sinh có ứng biến áp từ dây quấn stato Trong động KĐB rơto lồng sóc, dây quấn rơto tạo thành từ dẫn nhôm đúc dọc theo rãnh rôto, với dẫn bị ngắn mạch hai đầu rơto Cấu trúc rơto lồng sóc rẻ tiền tin cậy, khiến cho sử dụng rộng rãi Rôto động KĐB luôn quay chậm từ trường quay máy Phần 16 Giới thiệu máy điện chiều Dây quấn phần ứng máy phát DC nằm rôto, nối với mạch chổi Chiều quay than Chổi than Cổ góp Dây quấn kích từ nằm stato cung cấp dịng điện DC Hình cho thấy cấu trúc đơn giản hóa máy phát DC cực Phần 17 Giới thiệu máy điện chiều (tt) Phân bố từ thông khe hở thường có dạng đầu, khơng phải hình sin, khơng gian Khi quay cuộn dây, điện áp cảm ứng có dạng sóng theo thời gian giống phân bố từ cảm khơng gian Vì điện áp cảm ứng dạng xoay chiều, cổ góp dùng để chỉnh lưu điện áp cuộn dây, tạo điện áp DC ngõ Cổ góp tập phiến đồng cách điện với nhau, gắn thành mặt trụ trục máy Phần 18 Giới thiệu máy điện chiều (tt) Dây quấn kích từ tạo từ trường cố định so với stato, dây quấn phần ứng tạo từ trường cố định không gian, phụ thuộc vào thiết kế máy vị trí chổi, thường vng góc với từ trường kích từ Giống máy điện khảo sát, mômen máy tạo tương tác hai từ trường Trong máy phát, mơmen ngược chiều quay, cịn động cơ, mơmen thuận chiều quay Phần 19 Sức từ động dây quấn rải Hầu hết phần ứng có dây quấn rải, phân tán Cuộn dây N vòng rãnh dọc khe hở Các cuộn dây nối cho từ trường Trục từ stato tạo thành có số cực dây quấn kích từ Xét dây quấn gồm cuộn dây N vòng, với cạnh cách 180 độ điện, hình Phần 20