Giáo trình Máy điện (Nghề Điện tử công nghiệp CĐTC)

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: MÁY ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số 257 /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Quyển sách giáo trình “MÁY ĐIỆN” sách thuộc môn học chuyên môn ngành thuộc khối kỹ thuật nói chung đặc biệt ngành Cơng nhân kỹ thuật Điện – Điện tử nối riêng Giáo trình “MÁY ĐIỆN” quan trọng giáo viên học sinh sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử môn học sở để học tập môn học chuyên ngành Trang bị điện, Truyền động điện vận dụng vào mô đun chuyên ngành Lập trình PLC cách hiệu Quyển tài liệu biên soạn theo cấu trúc chương, phần từ đơn giản đến phức tạp giúp học sinh sinh viên có kiến thức kỹ môn học làm tản cho nhiều môn học chun mơn khác Quyển tài liệu trích lọc từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo kết hợp chắt lọc nội dung phù hợp từ thực tế giảng dạy nhằm đơn giản nội dung cho phù hợp với lực thực tiễn học sinh sinh viên Quyển tài liệu biên soạn cho chương trình đào tạo lý thuyết 45 tiết gồm chương sau: Chương 1: Khái niệm chung máy điện Chương 2: Máy biến áp Chương 3: Máy điện không đồng Chương 4: Máy điện đồng Chương 5: Máy điện chiều Cuối lời xin chân thành cám ơn tác giả nhiều tài liệu Máy điện, cám ơn cộng tác quý bạn bè, đồng nghiệp Xin chân thành cám ơn đến ban tổ chức biên soạn giáo trình đóng góp q báu doanh nghiệp chuyên gia để tài liệu hoàn thiện xuất Đồng Tháp, ngày tháng năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: MỤC LỤC  Trang Lời giới thiệu Chương 1: Khái niệm chung máy điện Định nghĩa phân lọai Tính thuận nghịch máy điện Các định luật máy điện 10 Các đơn vị 13 Sơ lược vật liệu chế tạo máy điện 14 Phát nóng làm mát 16 Chương 2: Máy biến áp 20 Đại cương 20 Nguyên lý làm việc máy biến áp 20 Các đại lượng định mức 22 Các lọai máy biến áp 23 Cấu tạo máy biến áp 25 Tổ nối dây máy biến áp 28 Chương 3: Máy điện không đồng 34 Đại cương máy điện không đồng 34 Quan hệ điện từ máy điện khơng đồng 39 Các đặc tính máy điện không đồng 53 Mở máy điều chỉnh tốc độ 63 Máy điện không đồng pha 74 Sơ đồ trãi động không đồng ba pha 79 Sơ đồ trãi động không đồng pha 90 Chương 4: Máy điện đồng 94 Định nghĩa công dụng Cấu tạo, nguyên lý làm việc 94 Động điện đồng 95 Mở máy động đồng 97 Chương 5: Máy điện chiều 98 Đại cương máy điện chiều 103 Mở máy động điện chiều 103 Tài liệu tham khảo 109 113 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: MÁY ĐIỆN Mã môn học: MH12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Là mơn học sở ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử, bố trí dạy từ đầu khóa học, trước học mơn học, mơ đun chun ngành - Tính chất: Là môn học lý thuyết chuyên môn làm tảng cho mô đun Trang bị điện, Đo lường điện, Kỹ thuật lắp đặt điện, PLC bản, PLC nâng cao - Ý nghĩa vai trị mơn học: Máy điện đa dạng chủng loại: máy điện tỉnh, máy điện quay; máy điện chiều, máy điện xoay chiều; máy điện đồng bộ, máy điện không đồng Chính máy điện có vai trị quan trọng đời sống sinh hoạt lỉnh vực công nghiệp Môn học máy điện tổng hợp tinh hoa loại máy điện nhằm đem đến cho người học hiểu biết tối thiểu việc sử dụng khắc phục sửa chữa số hỏng hóc máy điện Việc sử dụng thành thạo máy điện tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật điều khiển lập trình ứng dụng nhiều công nghiệp sống Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện chiều, máy biến áp - Về kỹ năng: + Trình bày nguyên lý làm việc máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện chiều, máy biến áp - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả tự phân tích giải thích cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện chiều, máy biến áp Nội dung môn học: Số T T Tên chương, mục Tổng số Chương 1: Khái niệm chung máy điện Định nghĩa phân lọai Tính thuận nghịch máy điện Các định luật máy điện Các đơn vị Sơ lược vật liệu chế tạo máy điện Phát nóng làm mát Chương 2: Máy biến áp Đại cương Nguyên lý làm việc máy biến áp Các đại lượng định mức Các lọai máy biến áp Cấu tạo máy biến áp Tổ nối dây máy biến áp Chương 3: Máy điện không đồng Đại cương máy điện không đồng Quan hệ điện từ máy điện khơng đồng Các đặc tính máy điện không đồng Mở máy điều chỉnh tốc độ Máy điện không đồng pha Sơ đồ trãi động không đồng ba pha Sơ đồ trãi động không đồng pha Kiểm tra Chương 4: Máy điện đồng Thời gian (giờ) Thực Kiểm tra hành, thí (Thường Lý nghiệm, xuyên, thuyết thảo luận, định kỳ tập 4 23 23 Định nghĩa công dụng Cấu tạo, nguyên lý làm việc Động điện đồng Mở máy động đồng Chương 5: Máy điện chiều Đại cương máy điện chiều Mở máy động điện chiều Ôn thi Thi hết môn Cộng 4 4 45 43 Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Mã chương: MH 12-01 Giới thiệu: Máy điện thiết bị vô quan trọng đời sống sinh hoạt công nghiệp Sự hiểu biết sửa chữa máy điện mảng công việc lớn công nhân kỹ sư ngành Điện việc đào tạo kiến thức máy điện cho học sinh sinh viên ngành Điện – Điện tử trách nhiệm lớn Mục tiêu: Học xong chương sinh viên phân loại máy điện, hiểu được luật cảm ứng điện từ, hiểu phát nóng làm mát máy điện Nội dung chính: Định nghĩa ph n o i máy điện: 1.1 Định nghĩa: Máy điện thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào tượng cảm ứng điện từ Về cấu tạo, máy điện gồm mạch từ (lõi thép) mạch điện (các dây quấn), dùng để biến đổi lượng thành điện (máy phát điện) biến đổi ngược lại biến đổi điện thành (động điện), để biến đổi thông số điện biến đổi điện áp, dòng điện, tần số, số pha,… Máy điện máy thường gặp nhiều nghành kinh tế công nghiệp, giao thông vận tải… dụng cụ sinh hoạt gia đình 1.2 Phân loại: Máy điện có nhiều loại, ta phân loại dựa nguyên lý biến đổi điện sau: a Máy điện tĩnh: Máy điện tĩnh thường gặp máy biến áp Nó dùng để biến đổi thơng số điện Ví dụ máy biến áp biến đổi điện có thơng số U1, I1, f thành điện có thơng số U2, I2, f b Máy điện có phần động (quay chyển động thẳng) Loại máy điện thường để biến đổi dạng lượng thành điện (máy phát điện) ngược lại điện thành (động điện) Nó làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ Do từ trường dịng điện cuộn dây có chuyển động tương gây Trong giai đoạn nối dây quấn kích thích với điện trở R T có trị số 10 12 lần điện trở rt thân dây quấn kích từ cần thiết để dây quấn hở mạch có điện áp cao, làm hỏng cách điện dây quấn, lúc bắt đầu mở máy từ trường quay stato quét với tốc độ đồng Cũng cần ý đem nối ngắn mạch dây quấn kích thích tạo thành mạch pha có điện trở nhỏ rotor sinh momen cản lớn khiến cho tốc độ quay rotor vượt qúa tốc độ tốc độ đồng Hiện tượng giải thích sau Dịng điẹn có tần số f2= sf1 dây quấn kích thíchbị nối ngắn mạch sinh từ truờng đập mạch Từ truờng phân tích thành hai từ trường quay thuận ngược với chiều quay rotor với tốc độ tương đối so với rotor n1-n, n1 tốc độ từ trường quay stato n tốc độ rotor Từ trường quay thuận có tốc độ so với dây quấn phần tĩnh: nt h= n+ (n1 - n)= n1 nghĩa quay đồng với từ trường quay stato Tác dụng với trường quay stato tạo nên momen không đồng hổ trợ với momen không đồng dây quấn máy sinh có dạng đường hình 4-4 Từ tường quay ngược có tốc độ so với dây quấn phần tĩnh Nng = n - (n1 - n) = 2n-n1 = 2n1(1-S) - n1= n1(1 - 2S) sinh dây quấn phần tĩnh dòng điện tần số: f /  f1(1  2s) Như 0,5 < s n/2) từ trường quay ngựơc chiều với chiều quay rotor Tác dụng với dịng điện phần tỉnh tần số f / lúc sinh momen phụ trái dấu với momen không đồng từ trường quay thuận, có tác dụng momen hãm Kết dây quấn kích từ bị nối ngắn mạch,đừơng biểu diển momen động trình mở máy tổng đường có tác dụng đường hình 4-4 Rõ ràng mômen cản Mc trục động đủ lớn rotor làm việc điểm A ứng với tốc độ n  n1/2 đạt đến tốc độ gần tốc độ đồng rotor quay đến tốc độ n  n1 tiến hành trình thứ hai trình mở máy đem nối dây quấn kích từ vói điện áp chiều dây quấn kích thích Lúc ngồi mômen không đồng tỉ lệ với hệ số trượt s mômen gia tốc tỉ lệ với ds/dt có mơmen đồng phụ thuộc vào góc  tác dụng Do rotor chưa quay đồng nên tốc độ tay đổi Khi <  < 180 mơmen đồng cộng tác dụng với mơmen khơng đồng làm tăng thêm tốc độ quay rotor hồ vào tốc độ sau mơt q trình dao động Kinh nghiệm cho biết, để đảm bảo cho rotor đưa vào tốc độ đồng cách thuận lợi, hệ số trượt cuối giai đoạn thứ lúc chưa có dịng điện kích thích cần phù hợp với điều kiện sau: S  0.04 Trong đó: KmPđm GD2n2 ñm i tñb i tñm Km: lực tải chế độ đồng với dịng điện kích từ định mức itđm Pđm: công suất định mức, kW Itđb : dịng điện kích từ đồng hóa GD2: mômen động lượng động máy công tác nối trục với nó, kGm2 Để tránh việc mở máy qua hai giai đoạn trình bày trên, phải thao tác tách dây quấn kích thích khỏi điện trở R T sau nối máy kích từ, nối thẳng dây quấn kích thích với máy kích từ suốt q trình mở máy theo sơ đồ hình 4-3:1b thường gặp gần 100 Như vậy, dây quấn phần ứng máy kích từ có dịng điện xoay chiều điều khơng gây tác hại Khi rotor đạt đến tốc độ quay n = (0,6  0,7) nđm, máy kích thích bắt đầu tăng tốc dịng điện kích từ cho động điện đồng bộ, nhờ mà lúc đền gần tốc độ đồng động kéo vào tốc độ đồng Cần ý trình mở máy theo sơ đồ hình 4-3:1b thực điều kiện khó khăn động điện đồng kích thích sớm, tạo nên dòng điện ngắn mạch In  (1  s) E rö2  (1  s) x d Trong đó: E: s.đ.đ cảm ứng dịng điện kích từ it xd: điện kháng đồng dọc trục s = Do động phải tải thêm cơng suất: 2r Pn  mIn ö kết trục động điện có thêm mơmen cản Mc  p.Pn  khiến cho trình kéo động vào tốc độ đồng gặp khó khăn hơn, phương pháp mở máy động đồng theo sơ đồ hình 4-3b áp dụng tốt m6men cản trục động điện Mc = (0,4  0,5)Mđm Chỉ dây quấn mở máyđược thiết kế hoàn hảo cho phép mở máy với M c = Mđm Do cách mở máy đơn giản, hoàn tồn giống cách mở máy động điện khơng đồng nên ngày ứng dụng rộng rải Hình 4-4 trình bày biến đổi dịng điện phần ứng I, dịng điện kích từ it tốc độ quay n q trình mở mày lúc khơng tải động đồng (Pđm= 1500 kW; Uđm= KV; nđm= 1000 v/p) trực tiếp vời điện áp định mức theo sơ đồ hình 4-3 4.2 Các phương pháp mở máy khác: Mở máy theo phương pháp hòa đồng Các điều kiện hòa đồng động đồng hoàn toàn giống máy phát điện đồng bộ.Trừơng hợp động đồng quay máy nối trục với (ví dụ động đồng - máy phát điện chiều, máy phát điện chiều lúc mở máy làm việc động điện để quay động đồng đến tốc độ đồng bộ) Trong số trường hợp mở máy động điện đồng nguồn có tần số thay đổi Muốn động đồng phải lấy điện từ máy phát điện riêng có tần số điều chỉnh từ không đế tần số định mức 101 trình mở máy.Như động quay đồng với máy phát từ lúc tốc độ thấp Cần ý trường hợp này, dòng điện kích thích động vào máy phát điện điều phải nguồn điện chiều riêng cung cấp CÂU HỎI Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động máy điện đồng bộ? So sánh ưu nhược điểm động đồng khơng đồng bộ? Trình bày phương pháp mở máy không đồng động điện đồng bộ? 102 Chương 5: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Mã chương: MH 12-05 Giới thiệu: Máy điện chiều không thông dụng máy điện xoay chiều đặc tính điều chỉnh tốt nên sản xuất công nghiệp nhiều ứng dụng động điện chiều Ngồi máy phát điện chiều cịn sử dụng làm nguồn kích cho máy phát điện đồng Mục tiêu: Học xong chương sinh viên hiểu, trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc phương pháp mở máy động điện chiều Nội dung chính: Đ i cương máy điện chiều: Trong sản xuất đại máy điện chiều ln ln chiếm vị trí quan trọng, có ưu điểm sau: Đối với động điện chiều: Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, phẳng chúng dùng nhiều công nghiệp dệt, giấy, cán thép, Máy phát điện chiều dùng làm nguồn điện chiều cho động điện chiều, làm nguồn kích từ cho máy phát điện đồng bộ, dùng công nghiệp mạ điện v.v Nhược điểm: Giá thành đắt sử dụng nhiều kim loại màu, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp 1.1 Nguyên lý làm việc máy điện chiều: Người ta định nghĩa máy điện chiều sau: Là thiết bị điện từ quay, làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi thành điện chiều (máy phát điện) ngược lại để biến đổi điện chiều thành trục (động điện) Hình 5-1: Sơ đồ khối chế độ làm việc máy DC Hình 5-2: Sơ đồ ngun lí máy phát điện DC 103 1.1.1 Máy phát điện: Máy gồm khung dây abcd hai đầu nối với hai phiến góp, khung dây phiến góp quay quanh trục với vận tốc không đổi từ trường hai cực nam châm Các chổi than A B đặt cố định ln ln tì sát vào phiến góp Khi cho khung quay theo định luật cảm ứng điện từ dẫn cảm ứng nên sức điện động theo định luật Faraday ta có: e = B.l.v (V) B : Từ cảm nơi dẫn quét qua (T) L : Chiều dài dẫn nằm từ trường (m) V : Tốc độ dài dẫn (m/s) Chiều sức điện động xác định theo qui tắc bàn tay phải theo hình vẽ sức điện động dẫn cd nằm cực S có chiều từ d đến c, cịn ab nằm cực N có chiều từ b đến a Nếu mạch ngồi khép kín qua tải sức điện động khung dây sinh mạch ngồi dịng điện chạy từ A đến B Nếu từ cảm B phân bố hình sin e biến đổi hình sin dạng sóng sức điện động cảm ứng khung dây hình 5-3a Nhưng chổi than A luôn tiếp xúc với dẫn nằm cực N, chổi than B luôn tiếp xúc với dẫn nằm cực S nên dòng điện mạch chạy theo chiều từ A đến B Nói cách khác sức điện động xoay chiều cảm ứng dẫn dòng điện tương ứng chỉnh lưu thành sức điện động dòng điện chiều nhờ hệ thống vành góp chổi than, dạng sóng sức điện động chiều hai chổi than hình 5-3b Đó ngun lý làm việc máy phát điện chiều Hình 5-3: Các dạng sóng s.đ.đ Từ cảm hay s.đ.đ hình sin khung dây trước chỉnh lưu 104 1.1.2 Động điện: Hình 5-4: Qui tắc bàn tay phải qui tắc bàn tay trái Nếu ta cho dòng điện chiều vào chổi than A B dòng điện vào dẫn cực N dẫn nằm cực S, nên tác dụng từ trường sinh mơ men có chiều khơng đổi làm cho quay máy Chiều lực điện từ xác định theo qui tắc bàn tay trái Đó nguyên lý làm việc động điện chiều 1.2 Cấu tạo máy điện chiều: Kết cấu máy điện chiều phân làm hai thành phần phần tĩnh phần quay 1.2.1 Phần tĩnh hay stator: Đây phần đứng yên máy gồm phận sau: a Cực từ chính: Hình 5-5: Cực từ Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ.Lõi sắt cực từ 1làm thép kỹ thuật điện hay thép bon dày 0,5 đến 1mm ghép lại đinh tán Lõi mặt cực từ kéo dài (lõm vào) để tăng thêm đường từ trường.Vành cung cực từ thường 2/3  (: Bước cực, khoảng cách hai cực từ liên tiếp nhau) Trên lõi cực có cuộn dây kích từ 3, có dịng chiều chạy qua, dây quấn kích từ quấn dây đồng cuộn cách điện kỹ thành 105 khối, đặt cực từ mắc nối nối tiếp với Cuộn dây quấn vào khung dây 4, thường làm nhựa hoá học hay giấy bakêlit cách điện Các cực từ gắn chặt vào thân máy nhờ bu lông b Cực từ phụ: Được đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều, triệt tia lửa chổi than Lõi thép cực từ phụ làm thép khối, thân cực từ phụ có đặt dây quấn, có cấu tạo giống dây quấn cực từ Để mạch từ cực từ phụ khơng bị bão hịa khe hở với rotor lớn khe hở cực từ với rotor Hình 5-6: Cực từ phụ 1) Lõi; 2) Cuộn dây c Vỏ máy (Gông từ): Làm nhiệm vụ kết cấu đồng thời dùng làm mạch từ nối liền cực từ Trong máy điện nhỏ vừa thường dùng thép để uốn hàn lại Máy có cơng suất lớn dùng thép đúc có từ (0,2 - 2)% chất than d Các phận khác: Hình 5-7: Cơ cấu chổi than 1) Hộp chổi than 2) Chổi than 3) Lò so ép 4) Dây cáp dẫn điện 106 - Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi bị vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi - Cơ cấu chổi than: Để đưa điện từ phần quay ngược lại 1.2.2 Phần quay hay rotor: a Lõi sắt phần ứng: Để dẫn từ thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm có sơn cách điện cách điện hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xóay gây nên Trên thép có dập rãnh để đặt dây quấn Rãnh hình thang, hình lê hình chữ nhật Trong máy lớn lõi thép thường chia thành thếp cách khoảng hở để làm nguội máy, khe hở gọi rãnh thơng gió ngang trục Ngồi người ta cịn dập rãnh thơng gió dọc trục Hình 5-8: Lõi thép phần ứng b Dây quấn phần ứng: Là phần sinh sức điện động có dịng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện trịn, máy điện vừa lớn dùng dây tiết diện hình chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh cho quay bị văng sức ly tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt phải đai chặt phần đầu nối dây quấn Nêm dùng tre gỗ ba kê lít Hình 5-9: Mặt cắt rãnh phần ứng Hình 5-10: Mặt cắt cổ góp điện 107 c Cổ góp: Dây quấn phần ứng nối cổ góp Cổ góp thường làm nhiều phiến đồng mỏng cách điện với mi ca có chiều dày 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trụ trịn (hình 5-10) Hai đầu trụ trịn dùng hai vành ép hình chữ V ép chặt lại, vành ép cổ góp có cách điện mica hình V Đi cổ góp cao để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng d Chổi than: Máy có cực có nhiêu chổi than Các chổi than dương nối chung với để có cực dương Tương tự chổi than âm e Các phận khác: - Cánh quạt dùng để quạt gió làm nguội máy - Trục máy, có đặt lõi thép phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục máy thường làm thép bon tốt 1.3 Các trị số định mức: Chế độ làm việc định mức máy điện chế độ làm việc điều kiện mà nhà chế tạo qui định Chế độ đặc trưng đại lượng ghi nhãn máy gọi đại lượng định mức - Công suất định mức: Pđm (W hay kW) công suất đầu máy điện - Điện áp định mức: Uđm (V hay KV): Là điện áp hai đầu tải chế độ định mức (máy phát) Là điện áp đặt vào động chế độ định mức (động cơ) - Dòng điện định mức Iđm (A): Là dòng điện cung cấp cho tải chế độ định mức (máy phát) Là dòng điện cung cấp cho động chế độ định mức (động cơ) - Tốc độ định mức: nđm (vòng / phút) - Hiệu suất định mức: đm Ngồi cịn ghi kiểu máy, cấp cách điện, phương pháp kích từ, dịng điện kích từ, chế độ làm việc v.v 108 Hình 5-11: Nhãn máy động điện chiều Mở máy động điện chiều: Quá trình mở máy trình đưa tốc độ động điện từ n = đến tốc độ n = nđm · Yêu cầu mở máy: - Dòng điện mở máy (Imm) phải hạn chế đến mức thấp - Moment mở máy (Mmm) phải đủ lớn - Thời gian mở máy phải nhỏ - Biện pháp thiết bị mở máy phải đơn giản vận hành chắn · Từ yêu cầu có phương pháp mở máy sau đây: - Mở máy trực tiếp (U = Uđm) - Mở máy biến trở - Mở máy điện áp thấp đặt vào phần ứng (U < Uđm) Trong tất trường hợp mở máy phải bảo đảm từ thông  = đm nghĩa biến trở mạch kích từ Rđc phải trị số nhỏ để sau đóng điện, động kích thích tối đa lớn Phải đảm bảo khơng để đứt mạch kích thích trường hợp  = 0, M = động không quay sức phản điện động Eư =  Iư = U/Rư lớn làm cháy dây quấn vành góp Muốn đổi chiều quay động dùng hai phương pháp đổi chiều dòng điện phần ứng Iư đổi chiều dịng điện kích thích It Thơng thường thực tế đổi chiều Iư dây quấn kích từ có nhiều vòng dây nên hệ số tự cảm Lt lớn thay đổi It dẫn đến thay đổi s.đ.đ tự cảm lớn gây điện áp đánh thủng cách điện dây quấn 2.1 Mở máy trực tiếp: 109 Phương pháp thực cách đóng thẳng động vào nguồn điện với điện áp định mức Như lúc khởi động rotor chưa quay n=0 nên Eư =  Eö m U Iư Imn đm  Rư Rư Trong thực tế Rư* = 0,02  0,1 = Iđm.Rưđm / Uđm nên với điện áp định mức U* = dòng Iư lớn: Iư = Iđm = (50  10)Iđm hay Imm / Iđm = Imm* = 50 10 Dòng điện mở máy lớn làm hư hỏng cổ góp, xung lực trục làm hư hỏng trục máy Nên phương pháp áp dụng động công suất nhỏ khoảng vài trăm watt trở xuống cỡ cơng suất máy có R lớn Do mở máy Iư = Imm  (4  6)Iđm 2.2 Mở máy nhờ biến trở: Để tránh nguy hiểm cho động người ta phải giảm dòng điện mở máy Imm cách nối biến trở mở máy Rmm với phần ứng Dòng điện phần ứng động tính theo biểu thức: Iư  m  Rư   Rmmi Trong đó: i thứ bậc bậc điện trở Trước mở máy phải để Rmmmax, Rđc Gạt tay gạt T vị trí ta có dịng điện mở máy I mm1 bằng: Imn1  Uñm  Rư   Rmm Vì mở máy n = nên Eư = Ce..n Do dây quấn kích thích nối trực tiếp với nguồn nên từ thơng  = đm Nếu mômen động sinh lớn mô men cản trục MĐ > Mc n  Eư  Iư  M  Khi Iư = Imm2 = (1,1 1,3)Iđm ta gạt tay gạt T đến vị trí bậc điện trở bị loại trừ nên Iư  đến Imm1: Iư  M  n  Eư  Iư  M  Iư  đến Imm2 ta gạt T đến vị trí đến vị trí 4, Quá trình lặp lại nĐ = nđm Rmm bị loại trừ khỏi mạch phần ứng Nếu Rmm hết mà nĐ chưa nđm điều chỉnh Rđc Muốn dừng máy ta kéo tay gạt T vị trí ban đầu số 0, tốc độ máy chậm lại chậm lại, cắt nguồn điện đưa vào động Giới hạn dòng điện mở máy I mm1 chọn cho thỏa mãn điều kiện đổi chiều dòng điện (tia lửa) chổi than Giới hạn dòng điện Imm2 chọn cho thỏa mãn điều kiện: Mđl  MĐ  Mc  J d 0 dt 110 J: Môment qn tính khối quay; : Tốc độ góc roto Thường chọn Imm1 = (1,5  1,75)Iđm, Imm2 = (1,1  1,3)Iđm Hình 5-12: Sơ đồ mở máy động điện chiều kích thích song song biến trở Hình 5-13: Các quan hệ Iư, M, n theo thời gian mở máy động 2.3 Mở máy điện áp thấp: Umm < Uđm Trong thiết bị công suất lớn, biến trở mở máy cồng kềnh đưa lại lượng tổn hao lớn, phải mở máy Nên số thiết bị người ta dùng mở máy không biến trở cách điện áp đặt vào động lúc mở máy Dùng tổ máy phát - động (Hệ thống WARD - LEONARD nguồn điện áp điều chỉnh máy phát cung cấp cho phần ứng động cơ, mạch kích thích máy phát động phải 111 đặt điện áp độc lập khác Phương pháp áp dụng cho ĐCĐKTĐL Thường kết hợp với điều chỉnh n Sơ đồ nối dây hệ thống Ward - Leonard thay đổi điện áp để điều khiển ĐCĐKTĐL Hệ thống MF- động gồm phận: Máy kích từ nhỏ, động sơ cấp, máy phát điện DC điều khiển CÂU HỎI Hãy định nghĩa máy điện chiều? Trình bày nguyên lý làm việc máy phát điện động điện chiều? Nêu cấu tạo máy điện chiều? Nêu đại lượng định mức máy điện chiều ý nghĩa chúng? 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1]- Nguyễn Đức Sĩ, Công nghệ chế tạo Máy điện Máy biến áp, NXB Giáo dục 1995 [2]- Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện 1, NXB Khoa học Kỹ thuật 2001 113 ... bị điện, Đo lường điện, Kỹ thuật lắp đặt điện, PLC bản, PLC nâng cao - Ý nghĩa vai trị mơn học: Máy điện đa dạng chủng loại: máy điện tỉnh, máy điện quay; máy điện chiều, máy điện xoay chiều; máy. .. sách giáo trình “MÁY ĐIỆN” sách thuộc môn học chuyên môn ngành thuộc khối kỹ thuật nói chung đặc biệt ngành Công nhân kỹ thuật Điện – Điện tử nối riêng Giáo trình “MÁY ĐIỆN” quan trọng giáo viên... Tổ nối dây máy biến áp Chương 3: Máy điện không đồng Đại cương máy điện không đồng Quan hệ điện từ máy điện không đồng Các đặc tính máy điện khơng đồng Mở máy điều chỉnh tốc độ Máy điện không