1 1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN MÁY ĐIỆN 2 NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo quyết[.]
1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo định số: QĐ ngày tháng năm 20 ) Năm 2019 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 lêch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để phục vụ cho việc giảng dạy theo chương trình khung ban hành năm 2018, giáo trình cung cấp kiến thức máy điện Sau thời gian khảo sát nghiên cứu tài liệu thực tiễn lĩnh vực điện công nghiệp chúng tơi viết giáo trình nhằm phục vụ cho cơng tác dạy nghề Giáo trình biên soạn để giảng dạy cho người học trình độ cao đẳng làm tài liệu tham khảo cho khố đào tạo ngắn hạn cho cơng nhân kỹ thuật chuyên ngành điện Mặc dù nhóm tác giả có nhiều cố gắng, song thiếu sót khó tránh Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo bạn đọc để giáo trình hồn thiện hơn! Ninh Bình, ngày… tháng… năm 201 Tham gia biên soạn Trần Đức Thiện – Chủ biên Đặng Thị Thu Thủy MỤC LỤC BÀI 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều 1.1 Cấu tạo máy điện chiều 1.1.1 Phần cảm (Phần tĩnh hay Stator) 1.1.2 Phần ứng (Phần quay hay Rotor) 1.1.3 Bộ phận đổi chiều 10 1.2 Nguyên lí làm việc máy điện chiều 10 1.2.1 Chế độ máy phát điện 11 1.2.2 Chế độ động điện 11 Phân loại trị số định mức máy điện chiều 12 2.1 Phân loại 12 2.2 Các đại lượng định mức: 13 Dây quấn máy điện chiều 13 3.1 Đại cương dây quấn máy điện chiều 13 3.2 Dây quấn xếp 15 3.2.1 Dây quấn xếp đơn 15 3.2.2 Dây quấn xếp phức tạp 18 3.3 Dây quấn sóng 22 3.3.1 Dây quấn sóng đơn 22 3.3.2 dây quấn sóng phức tạp 24 3.4 Quấn dây máy điện chiều kiểu xếp đơn 25 3.4.1 Trình tự thực 25 3.4.2 Thực trình tự 28 3.4.3 Thực hành 31 Tính thuận nghịch máy điện chiều 35 4.1 Mô tả mơ hình máy điện chiều (xem tài liệu mơ hình) 35 4.2 Tính thuận nghịch máy điện chiều (xem tài liệu mơ hình) 38 4.2.1 Vận hành máy điện chiều chế độ máy phát điện (xem tài liệu mô hình) 38 4.2.2 Vận hành máy điện chiều chế độ động điện (xem tài liệu mơ hình) 40 Đặc tính máy điện chiều 41 Các đặc tính MFĐDC 43 5.1 Đặc tính khơng tải 43 5.2 Đặc tính ngắn mạch 44 5.3 Đặc tính ngồi 45 5.4 Đặc tính điều chỉnh 46 BÀI 2: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ BA PHA 47 Cấu tạo máy phát điện đồng 47 1.1 Khái niệm 47 1.2 Cấu tạo 48 Nguyên lý làm việc máy phát điện đồng 51 Phản ứng phần ứng 51 3.1 Khái niệm phản ứng phần ứng 51 3.2 Tác dụng phản ứng phần ứng 52 Các đặc tính máy phát điện đồng 53 4.1 Khái niện 53 4.2 Dạng đặc tính 53 4.2.1 Đặc tính ngồi 53 4.2.2.Đặc tính điều chỉnh 54 Các đại lượng định mức phân bổ lượng máy phát điện đồng 55 5.1 Các đại lượng định mức 55 5.2 Cân lượng máy phát điện đồng 55 Sự làm việc song song máy phát điện đồng 57 6.1 Điều kiện để máy phát làm việc song song 57 6.2 Các phương pháp hoà đồng 57 6.3.Thực hành hòa đồng máy phát đồng pha 60 Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Số TT Tên mô đun Bài 1: Máy điện chiều Cấu tạo nguyên lý làm việc MĐMC Phân loại đại lượng định mức Dây quấn máy điện chiều Tính thuận nghịch máy điện 1chiều Đặc tính máy điện chiều Thời gian (giờ) Thực hành, Kiểm Lý thí nghiệm, tra Tổng thuy thảo luận, số ết tập 40 10 24 2 2 32 2 2 Bài 2: Máy phát điện đồng pha Khái niệm- Cấu tạo máy điện phát đồng pha Nguyên lý làm việc Phản ứng phần ứng Các đặc tính máy phát điện đồng Các trị số định mức phân bố lượng máy phát đồng Sự làm việc song song máy phát điện đồng 20 10 1 1 1 Cộng 60 20 32 24 MÔ ĐUN: MÁY ĐIỆN Mã mơ đun: MĐ17 Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơn học/mơ đun: - Vị trí: Mơ đun học sau mơn học: An tồn lao động, mạch điện, mô đun đo lường - Ý nghĩa: Mô đun mô đun đào tạo chuyên ngành - Vai trị: Nó cung cấp cho người học kiến thức cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phương trình cân điện từ máy điện đồng bộ, máy điện chiều Từ tạo điều kiện tiền đề vững cho mô đun truyền động điện, trang bị điện Mục tiêu môn học.mô đun Sau học xong mô đun này, người học nghề có khả năng: * Về kiến thức: - Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại máy điện thông dụng như: máy điện đồng máy điện chiều * Về kỹ năng: - Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn máy điện không đồng bộ,máy điện đồng bộ, máy điện chiều - Kết nối mạch, vận hành máy điện - Tính tốn thơng số kỹ thuật máy điện * Về thái độ: - Có ý thức sử dụng trang thiết bị vận hành hệ thống động máy phát có hiệu quả, tuổi thọ cao BÀI 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Mã bài: MĐ 17.01 Giới thiệu: Máy điện chiều 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) Mục tiêu: - Mô tả đươc cấu tạo, phân tích nguyên lý làm việc máy điện chiều - Tháo, lắp, vận hành máy điện chiều - Tính tốn thông số sơ đồ dây quấn máy điện chiều - Quấn lại cuộn dây máy điện chiều - Bảo dưỡng sửa chữa máy điện chiều theo yêu cầu - Rèn luyện tính cẩn thận tỷ mỉ, xác tư khoa học sang tạo Nội dung: Cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều 1.1 Cấu tạo máy điện chiều Kết cấu máy điện chiều phân làm hai thành phần phần tĩnh phần quay 1.1.1 Phần cảm (Phần tĩnh hay Stator) Cực từ N Cực từ phụ Thân máy Hình 1-1 S Đây phần có nhiệm vụ tạo từ trường máy.Nó mơ tả hình 1-1 gồm phần sau: a Cực từ (hình 1-2) 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 (1) làm thép kỹ thuật điện hay thép bon dầy 0,5 đến 1mm ghép lại đinh tán Lõi mặt cực từ (2) kéo dài (lõm vào) để tăng thêm đường từ trường Vành cung cực từ thường 2/3τ (τ: 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 khối, đặt cực từ mắc nối tiếp với Cuộn dây quấn vào khung dây (4), thường làm nhựa hóa học hay giấy bakêlit cách điện Các cực từ gắn chặt vào thân máy (5) nhờ bu lơng (6) Hình 1-2: Cực từ 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 chính, dây quấn cực từ phụ đấu nối tiếp với mạch phần ứng Để mạch từ cực từ phụ khơng bị bão hịa khe hở với rotor lớn khe hở cực từ với rotor c Vỏ máy (Thân máy) 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 - Nắp máy: để bảo vệ máy bị vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi lại - Cơ cấu chổi than: Để đưa điện từ phần quay ngược Máy có cực có nhiêu chổi than Các chổi than dương nối chung với để có cực dương Tương tự chổi than âm 1.1.2 Phần ứng (Phần quay hay Rotor) a) Lõi thép phần ứng Để dẫn từ thường dùng thép kỹ thuật điện (hình 1-2) dầy 0,5mm có sơn cách điện hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Trên thép có dập rãnh để đặt dây quấn Rãnh hình thang, hỉnh lê hình chữ nhật,… Hình1- 2: Lá thép phần ứng Khi ghép nhiều thép dập sẵn lại tạo thành lõi thép phần ứng hình trụ, mặt ngồi có rãnh để đặt dây quấn, mặt có lỗ bắt chặt với trục máy Lõi thép phần ứng đặt phía stato (hình 1-3) Cực từ N Cực từ phụ Thân máy Rơ to S 10 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 lit.Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử dây quấn(hay bối dây) nối với theo qui luật định 1.1.3 Bộ phận đổi chiều Dây quấn phần ứng nối cổ góp Cổ góp thường làm nhiều phiến đồng mỏng cách điện với mi ca có chiều dày từ 0,4 đến 1,2mm hợp thành hình trụ tròn Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ép hình chữ nhật V ép chặt lại, vành ép cổ góp có cách điện mi ca hình V Đi cổ góp cao để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng (hình 1-4) Hình1- 4: Cổ góp 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 1.2 Nguyên lí 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 ... làm việc máy điện chiều 10 1 .2. 1 Chế độ máy phát điện 11 1 .2. 2 Chế độ động điện 11 Phân loại trị số định mức máy điện chiều 12 2.1 Phân loại 12 2 .2 Các đại... quấn máy điện chiều Tính thuận nghịch máy điện 1chiều Đặc tính máy điện chiều Thời gian (giờ) Thực hành, Kiểm Lý thí nghiệm, tra Tổng thuy thảo luận, số ết tập 40 10 24 2 2 32 2 2 Bài 2: Máy phát... loại máy điện thông dụng như: máy điện đồng máy điện chiều * Về kỹ năng: - Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn máy điện không đồng bộ ,máy điện đồng bộ, máy điện chiều - Kết nối mạch, vận hành máy điện