Nh ng khái ni m c b n trong m ch đi n ữ ệ ơ ả ạ ệ 1 1 1 (Tr v đ u ch ng ở ề ầ ươ , Tr v M c l c ở ề ụ ụ ) H i: ỏ Đi n xoay chi u bi n đ i theo hình sin, v y c ng đ dòng đi n và đi n ệ ề ế ổ ậ ườ ộ ệ ệ áp mà chúng ta th ng nói l y gì làm chu n? ườ ấ ẩ Đáp: Trong m ch đi n xoay chi u, chúng ta dùng Tr s hi u d ng đ làm ạ ệ ề ị ố ệ ụ ể chu n đo; b ng cách tính đ nhi t l ng mà dòng đi n xoay chi u phát ra khi qua ẩ ằ ể ệ ượ ệ ề đi n tr b ng v i nhi t l ng mà dòng đi n m t chi u phát ra khi ch y qua cùng ệ ở ằ ớ ệ ượ ệ ộ ề ạ đi n tr , v i th i gian là nh nhau. Tr s c a dòng đi n xoay chi u nh v y g i là ệ ở ớ ờ ư ị ố ủ ệ ề ư ậ ọ tr s hi u d ng
MỤC LỤC Chương : Kiến thức điện - Những khái niệm mạch điện - Dùng bút thử điện kiểm tra mạch điện - Cuộn dây có lõi sắt - Điện từ - Vật liệu cách điện 12 14 15 Chương : Những vấn đề hệ thống cấp điện - Truyền tải điện - Dây - Điện quầng - Vấn đề tiếp đất điểm trung tính - Cấp điện thông tin - Những vấn đề khác 17 22 30 32 41 43 Chương : Khí cụ điện - Ảnh hưởng cửa mơi trường khí cụ điện 46 - Ống bọc (lồng) vỏ sứ 48 - Sự sản sinh dập tắt hồ quang điện 51 - Đầu tiếp xúc 54 - Bộ ngắt mạch dầu 58 - Bộ ngắt mạch Hexafluoride lưu huỳnh Bộ ngắt mạch khơng khí Bộ ngắt mạch chân không 65 - Công tắc cách ly công tắc cầu dao 69 - Cơ cấu thao tác thao tác mạch điện 74 - Cầu chì 78 - 10 Cơng tắc khơng khí tự động 86 - 11 Nam châm điện 88 - 12 Bộ tiếp xúc 92 - 13 Rơle 98 - 14 Bộ điện kháng 104 - 15 Thiết bị phòng chống nổ điện 108 Chương : Máy biến áp - Nguyên lý chung máy biến áp - Kết cấu công nghệ máy biến áp - Phương pháp đấu dây máy biến áp - Đo thứ máy biến áp - Vận hành máy biến áp - Bộ điều chỉnh điện áp hỗ cảm 112 120 133 139 144 152 Chương : Động điện không đồng - Nguyên lý hoạt động động điện không đồng - Kết cấu môtơ điện không đồng - Vận hành môtơ điện kiểu lồng sóc 161 171 176 - Trang - CHƯƠNG I KIẾN THỨC CƠ BẢN ĐIỆN - Những khái niệm mạch điện - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Điện xoay chiều biến đổi theo hình sin, cường độ dòng điện điện áp mà thường nói lấy làm chuẩn? Đáp: Trong mạch điện xoay chiều, dùng "Trị số hiệu dụng" để làm chuẩn đo; cách tính để nhiệt lượng mà dòng điện xoay chiều - phát qua điện trở với nhiệt lượng mà dòng điện chiều phát chạy qua điện trở, với thời gian Trị số dòng điện xoay chiều gọi trị số hiệu dụng - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Sau mắc song song pin khơ 1.5V với pin khơ 1.2V cắt mạch ngồi, lúc sau phát điện áp cục pin 1.5V nhanh chóng sụt xuống, sao? Đáp: Khi điện hai cục pin mắc song song không nhau, hai pin có dịng điện vịng (hình - - 2) Nếu điện E1 cao E2, ngắt mạch ngoài, hai pin sinh dòng điện vòng: Io = E1 − E r01 − r02 r01, r02 điện trở trong, dòng điện Io chạy qua r01, r02 làm tiêu hao điện pin có điện cao hơn, điện El E2 dòng điện vòng Io Cho nên hai cục pin (hoặc ACCU) có điện khác khơng thể mắc song song với - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại trị số đọc Ampe kế tổng mạch điện xoay chiều nhỏ tổng trị số đọc Ampe kế mạch nhánh? Đáp: Cường độ dòng điện đọc Ampe kế tổng tổng véc tơ cường độ dòng điện mạch nhánh, hệ số công suất mạch nhánh nhau, tổng vectơ cường độ dịng điện tổng đại số cường độ dòng điện mạch nhánh Trong thực tế, hệ số công suất mạch nhánh khơng nhau, cường độ dịng điện đọc Ampe kế tổng luôn nhỏ tổng cường độ dòng điện mạch nhánh - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại điện trở (dùng gia nhiệt) loại pha đấu hình sao, đứt pha dung lượng giảm nửa? - Trang - Đáp: Với sơ đồ đấu dây thể hình - - 4, cịn đủ pha dung lượng là: P = 3U φ I φ = 3U 02 r Khi đứt pha (pha C), lúc đó: Ic = IA = IB = U 3U φ = 2r 2r Pđứt = PA + PB = UI A (hoặc IB) = U Do đó: 3U φ 2r = 3U φ2 2r Pđứt = P Cho nên đứt pha, dung lượng giảm xuống nửa so với đủ pha - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Thế cơng suất tồn phần (biểu kiến)? Cơng suất tác dụng (hữu công)? Công suất phản kháng (vô công)? Đáp: o Tích trị số hữu hiệu điện áp cường độ mạch điện gọi cơng suất tồn phần biểu kiến, tức S = UI o Cơng suất tồn phần nhân với Cosin góc lệch pha cường độ điện áp (tức hệ số công suất) công suất tác dụng (công suất hữu công), tức P = UIcosφ o Cơng suất tồn phần nhân với sin góc lệch pha cường độ điện áp gọi công suất phản kháng (vô công), tức Q = UIsinφ o Quan hệ đại lượng là: S2 = P2 + Q2 S = P + Q2 - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Khi sử dụng máy hàn ngắn mạch (hàn bấm điểm) để hàn thép dùng điện cực đồng đỏ, hàn bạc lên đồng khơng thể dùng điện cực đồng đỏ Nguyên nhân sao? Đáp: Điện trở suất thép lớn điện cực đồng đỏ nhiều, làm ngắn mạch điện trở thép vị trí hàn lớn nhiều so với phận khác máy hàn điểm (tức I2R phận thép lớn nhất), sinh nhiệt lớn, nóng chảy cục mà liên kết với Khi hàn bạc với đồng lá, điện trở vị trí hàn lúc thường nhỏ điện cực Kết phận nóng chảy trước điện cực, hàn Để xử lý phải sử dụng kim loại có điện trở lớn phải có nhiệt độ nóng chảy cao dùng thỏi than graphit (nhiệt độ nóng chảy cao) làm điện cực Lúc phương pháp hàn lợi dụng nhiệt độ cao điện cực để hỗ trợ gia nhiệt, khiến mặt tiếp xúc bạc với đồng nóng chảy trước, nhờ hàn - Trang - 1- - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Giả thiết điện áp nguồn 220V, có hai bóng đèn 110V 25W 110V 100W, liệu mắc nối tiếp hai bỏng đèn vào mạch điện không (để dùng điện áp 220V)? Sau mắc kết sao? Đáp: Khơng Bóng đèn khác cơng suất khơng thể mắc nối tiếp, mắc bóng 25W bị cháy 25 25 = 473Ω = 0.23A; điện trở là: (0.23) 110 100 100 = 121Ω = 0.91A ; điện trở là: Dịng điện định mức bóng đèn 100W (0.91) 110 Khi hai bóng đèn mắc nối tiếp, đấu với nguồn 220V dịng điện chạy qua 220 = 0.37A Cường độ dòng điện vượt nhiều so với dòng khoảng 473 + 121 Dòng điện định mức bóng đèn 25W điện định mức bóng 25W, bóng đèn bị cháy (lúc đó, điện áp hai đầu bóng đèn 25W khoảng 0.37 x 473 = 175V 110V) - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một phần dây điện trở điện trở bị ngắn mạch, đưa nguồn điện vào, dây điện trở bị ngắn mạch khơng nóng, cịn phần dây điện trở khơng bị ngắn mạch nóng lên Nhưng với cuộn dây quấn lõi sắt bị ngắn mạch số vịng, có dịng xoay chiều chạy qua, vịng dây bị ngắn mạch lại nóng nhiều so với vịng dây khơng bị ngắn mạch Vậy sao? Đáp: Một phận điện trở bị ngắn mạch, có điện, dịng điện khơng chạy qua dây điện trở bị ngắn mạch khơng nóng Cuộn quấn lõi sắt có phận bị ngắn mạch, tương đương cuộn thứ cấp biến tự ngẫu bị ngắn mạch Lúc cường độ dòng điện chạy qua phận bị ngắn mạch lớn gấp nhiều lần so với bình thường, sinh nhiệt năng, làm tăng nhiệt độ - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại điện trở xoay chiều điện trở chiều sợi dây dẫn lại khơng giống nhau? Đáp: Khi dịng điện xoay chiều thông qua dây dẫn, mật độ phân bố dịng điện tiết diện dây dẫn khơng giống nhau, gần tâm dây dẫn mật độ dịng điện nhỏ, gần bề mặt dây dẫn mật độ dòng điện tương đối lớn Hiện tượng gọi hiệu ứng bề mặt Khi tần số cao, tượng ngày thể rõ ràng Do kết hiệu ứng bề mặt mà làm cho tiết diện hữu hiệu dây dẫn giảm, điện trở tăng Khi dịng điện chiều thơng qua dây dẫn, khơng có tượng này, dây dẫn, điện trở xoay chiều lớn điện trở chiều - - 10 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Khi quấn cuộn điện cảm cao tần, phải dùng dây nhiều sợi dây dẫn rỗng ruột? - Trang - Đáp: Khi quấn cuộn cao tần, sử dụng dây dẫn nhiều sợi nhằm giảm thiểu ảnh hưởng hiệu ứng bề mặt dòng điện xoay chiều tần số cao Sử dụng dây dẫn rỗng ruột nhằm lợi dụng đầy đủ tiết diện hữu hiệu dây dẫn, tiết kiệm kim loại màu Vì với cuộn dây cao tần (có dịng điện cao tần chạy qua) hiệu dây dẫn rỗng ruột giống dây dẫn đặc có đường kính ngồi - - 11 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Có mạch điện hình 1-1-11 Khi cắm lõi sắt vào cuộn cảm L, đèn trở nên tối lại Tại sao? Đáp: Khi mạch xoay chiều có đấu với cuộn dây, dịng điện mạch điện khơng định điện trở bóng đèn điện trở cuộn dây, mà liên quan đến điện cảm L cuộn dây, L lớn dịng điện nhỏ, cắm lõi sắt vào cuộn dây, L trở nên lớn, bóng đèn trở nên tối - - 12 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại tụ điện đấu vào mạch điện xoay chiều có dịng điện chạy qua, cịn đấu vào mạch điện chiều khơng có dịng điện chạy qua? Đáp: Khi đấu tụ điện vào mạch điện xoay chiều, thay đổi mang tính chu kỳ chiều độ lớn điện áp xoay chiều, khiến cực tụ điện tiến hành nạp, phóng điện theo chu kỳ Dịng điện phóng nạp điện dòng điện xoay chiều chạy qua tụ điện Khi đấu tụ điện vào mạch điện chiều, chiều điện áp chiều không thay đổi theo chu kỳ, thời điểm đấu vào có dịng điện nạp thời gian ngắn, nạp điện xong không dòng điện chạy qua nữa, cho nên, dòng điện chiều chạy qua tụ điện - - 13 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Sau đấu nối tiếp hai tụ điện có điện áp định mức điện dung khơng nhau, phải đặt điện áp gấp hai lần điện áp định mức tụ điện? Đáp: Khơng gấp đơi, sau hai tụ đấu nối tiếp , phân bố điện áp tụ tỉ lệ nghịch với điện dung C, tức C nhỏ điện áp tụ cao Khi mắc nối tiếp hai tụ điện có dung lượng khác nhau, điện áp gấp hai lần điện áp định mức tụ điện tụ có C nhỏ xảy áp - - 14 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Hai tụ điện Cl - C2, C1 16µF – 300V; C2 µF – 300V, đấu nối tiếp chúng với sử đụng nguồn điện chiều 550V, nhận thấy tụ µF bị đánh thủng Tại sao? Đáp: Khi ứng dụng tụ điện đấu nối tiếp, điện áp mà nhận tỉ lệ nghịch với điện dung giả thiết điện áp hai tụ Cl C2 U1 Và U2 Tổng dung lượng: C = C1 C 16.8 16 = = μF C1 + C 16 + - Trang - Điện lượng tụ điện: Q = CU = C2U2 U2 = C 16 / U= x 550 = 367 V C2 Qua thấy, tụ điện có điện dung nhỏ điện áp nhận lớn giới hạn chịu áp nó, bị đánh thủng - - 15 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Khi hai cuộn dây khơng có lõi sắt (có quy cách) đấu với điện áp chiều 220V điện áp xoay chiều 220V, cuộn dây nóng nhanh Tại sao? Đáp: Căn vào định luật Jun ta có : nhiệt lượng phát tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn, tỉ lệ thuận với điện trở dây dẫn, tỉ lệ thuận với thời gian gia nhiệt Sau đấu với điện áp chiều 220V, cường độ dòng điện cuộn dây khơng có lõi sắt điện trở cuộn dây định Còn cuộn dây khơng có lõi sắt đấu với điện áp xoay chiều 220V, cảm kháng cuộn dây cản trở dòng điện xoay chiều chạy qua, cường độ dòng điện trở kháng cuộn dây định, cường độ dòng điên xoay chiều nhỏ dòng điện chiều Vì thế, cuộn dây dẫn với điện áp chiều phát nhiệt nhanh cuộn dây đấu với điện áp xoay chiều 1- - 16 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Cuộn dây điện áp công tắc điện từ xoay chiều, số vịng quấn khơng đổi mà tăng tiết diện dây dẫn giảm độ tăng nhiệt độ cuộn dây Nhưng với cuộn dây chiều tăng tiết diện dây dẫn vậy, nhiệt độ lại tăng cao Tại sao? Đáp: Điện kháng cuộn dây xoay chiều lớn điện trở nhiều, nên dòng điện cuộn dây không chịu ảnh hưởng điện trở Khi tiết điện dây dẫn tăng, điện trở R giảm, cường độ dịng điện I khơng thay đổi, tổn hao I2R đồng cuộn dây giảm, nhiệt độ giảm xuống Cường độ dòng điện cuộn dây chiều điện trở R định (khi điện áp không đổi), R giảm, tăng lên I tỉ lệ nghịch với R, tổn hao I2R mặt tăng lên theo tỉ lệ nghịch với bình phương R, mặt giảm xuống theo tỉ lệ thuận với R, kết tăng lên theo tỉ lệ nghịch với R, nhiệt độ lại tăng lên - Trang - - Dùng bút thử điện kiểm tra mạch điện - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Bút thử điện có đầu chạm vào vật dẫn điện, san phát sáng ? Đáp: Kết cấu bên bút thử điện thể hình - - Bộ phận phát sáng bóng đèn có hai cực Bóng đèn nạp khí neon, cực nối với đầu khác bút thử sau đấu nối tiếp với điện trở có điện trở lớn Khi điện áp hai cực bóng đèn đạt đến trị số định, hai cực phát sáng, độ sáng tỉ lệ thuận với điện áp hai cực Khi điện áp vật mang điện đất lớn điện áp bắt đầu phát sáng bóng đèn, chạm đầu bút vào nó, cịn đầu qua người nối với đất thành mạch kín, nên phát sáng, tác dụng điện trở hạn chế dòng điện chạy qua người nhằm tránh điện giật nguy hiểm - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Làm dùng bút thử điện để phân biệt điện áp 220V điện chiều hay xoay chiều? Làm phân biệt cực âm, cực dương điện chiều ? Đáp: Khi bóng neon bút thử điện thơng điện, có cực đấu với cực âm phát sáng Khi thử điện xoay chiều, hai cực bóng neon thay làm cực âm, cực dương hai cực phát sáng Khi nối bút thử điện vào cực âm, cực dương mạch điện chiều, bóng neon có cực phát sáng, cực phát sáng cực nối với cực âm nguồn điện, cực không phát sáng cực nối với cực dương - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Dùng bút thử điện kiểm tra hai cực dương âm máy phát điện chiều 110V, bóng đèn khơng sáng, chạm với đầu Mêgrơm kế 500V phát sáng Hai không tiếp đất, sau phát sáng? Đáp: Mêgrơm kế máy phát điện không trực tiếp tiếp đất, qua điện trở cách điện cao để tiếp đất Như hình - - 3, A, B biểu thị cho hai cực, R1, R2 điện trở cách điện hai cực đất Nếu Rl = R2 hiệu điện (trị số tuyệt đối) cực dương, âm đất Khi điện áp 110V, hiệu điện cực đất có 55V, chưa đạt tới điện áp phát sáng bóng đèn, khơng sáng Khi điện áp đầu vượt 500V, điện cực đất vượt điện áp phát sáng bóng đèn phát sáng Nhưng Rl R2 chênh xa, điện hai cực đất không chênh xa, lúc cực điện áp 110V làm bóng đèn phát sáng, cực điện áp 500V khơng phát sáng - Trang - - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Dùng bút thử điện kiểm tra đầu kim loại bóng đèn, thường làm cho bóng đèn neon phát sáng, dùng vôn kế phổ thông để đo lại khơng có điện áp Tạo sao? Đáp: Hiện tượng dùng hình - - để giải thích Điểm A biểu thị dây pha bóng đèn, điện trở cách điện kim loại đui đèn Rl, điện trở cách điện F đất G R2, dịng điện rị A V × R , giả thiết R1 + R 10 = 220 × = 147 V cho + 10 F I1, độ sụt áp FG VFC = I1.R2 = U = 220V, R1 = 5µΩ, R2 = 10µΩ VFG nên làm cho bóng đèn neon sáng Nhưng điện trở vôn kế phổ thông nhỏ 0.1µΩ dùng để đo điện áp F G, tương đương với việc mắc song song điện trở nhỡ F G, khiến vôn kế l 0.1à), thỡ VFG = 220 ì k ph thụng R FG = 1 + 10 0.1 = 0.1μΩ (giả thiết điện trở 0.1 = 4.3V nên khơng thấy có số đọc vơn + 0.1 - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Như thể hình - - 5a, dây (trung tính) mạch điện chiếu sáng bị đứt dây, bóng đèn bị ngắt, bút thử điện chạm điểm F dây phát sáng? Cịn điểm G không sáng? Tại dùng vôn kế đo điện áp điểm F đất lại khơng có? Hình 1-2-5 Đáp: Mạch điện tương đương tình thể hình - - b R1 điện trở cách điện dây pha với dây giữa, R2 tổng điện trở người với bút điện Lúc này, điện điểm F tỉ số R1 với R2 định Ví 4 dụ, R = R UF = U = 55V; R = R UF = U = 44V - Trang 10 - , bút điện phát sáng Điểm G trực tiếp nối với đất, điện gần 0, bút điện không phát sáng Khi dùng vôn kế đo điện áp điểm F với đất, điện trở cuộn dây vôn kế nhỏ R1 nhiều, UF 0, khơng có số đọc Đương nhiên, cách điện dây pha với dây kém, tức trị số Rl nhỏ vơn kế có thề có số đọc - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Dây trung tính phía điện áp thấp máy biến thế, có mang điện, điện áp nghiệm bút thử điện thấy điện áp vật mang điện thông thường Đó ngun nhân gây nên? Đáp: tình phần lớn xảy trường hợp nơi dùng điện cách nơi cung cấp điện tương đối xa, phụ tải ba pha không cân bằng, đặc biệt trường hợp tiết diện dây trung tính nhỏ thường dễ xảy Nguyên nhân chủ yếu cường độ dịng điện chạy qua dây trung tính lớn, độ sụt áp xảy dây trung tính tương đối lớn - Trang 11 - - Cuộn dây có lõi sắt - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi Tại Sao cuộn cản tần số thấp (thấp dần), nói chung có lõi sắt, cịn cuộn cản cao tần lại khơng có lõi sắt? Đáp: Điện kháng cuộn cản có liên quan đến điện cảm cuộn dây, mà điện cảm cuộn dây có liên quan đến tính chất đường từ Nếu đường từ cuộn dây vật chất từ tính, điện cảm tăng lên Sau cuộn cản quấn lên lõi sắt tiết kiệm nhiều kim loại màu (đồng nhôm) Cuộn cản tần số thấp nên sử dụng mạch điện 100Hz Do tần số thấp nên dùng phiến thép Silic làm đường từ không gây nhiệt độ cao dịng điện xốy lõi sắt sinh Cuộn cản cao tần dùng mạch điện cao tần, nên sử dụng lõi sắt, sinh dòng điện xoáy lớn, làm tổn thất nhiều lượng, khiến lõi sắt có nhiệt độ cao Mặt khác, điện cảm cuộn cản cao tần thường không yêu cầu lớn, nói chung cuộn cản cao tần không dùng lõi sắt 1- - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Lực hút nam châm điện sau lõi sắt cố định định bở tích cường độ dịng điện số vòng cuộn dây (I x W), thử hỏi với nguồn điện xoay chiều (một chiều) hai cuộn dây sau đây, cuộn có lực hút lớn hơn, giả thiết cuộn A 500 vòng, cuộn B 1000 vịng, cịn lại hồn tồn khác nhau? Đáp: Khi với nguồn điện chiều, lực hút gần Vì số vịng B tăng gấp đôi, điện trở gần tăng gấp hai lần, dòng điện I giảm 1/2 IW gần không thay đổi Với nguồn điện xoay chiều, lực hút cuộn dây có số vịng ít, ngược lại, lại tăng lên Bởi cảm kháng tỉ lệ thuận với W2, số vòng B tăng gấp đôi, cảm kháng lại tăng lên gấp lần, thế, dịng điện giảm cịn 1/4, lực hút B nhỏ A khoảng 1/2 lần - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Như thể hình - - 3, hai cuộn dây hồn toàn giống quấn lên lõi sắt mạch kín, đặt điện áp xoay chiều U lên hai đầu cuộn dây (nét liền hình) đấu song song hai cuộn dây lại với nối Với U (nét đứt hình), hai trường hợp đó, dịng điện I mạch điện liệu có nhau? Đáp: Dịng điện I mạch điện - Trang 12 - CHƯƠNG VI ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ - Nguyên lý hoạt động động điện không đồng - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Động điện kiểu lồng sóc đạt đến tốc độ quay đồng khơng? Đáp: Động điện kiểu lồng sóc quay từ trường quay stato cắt vật dẫn rơto, sinh dịng điện cảm ứng, tác dụng với từ thông mà tạo Nếu đạt đến tốc độ quay đồng từ trường quay stato rơto khơng có vận động tương đối, tức khơng thể sinh dịng điện cảm ứng, khơng thể sinh mơ men quay, cho dù mơtơ khơng tải cịn có lực cản gió, tốc độ quay tất nhiên giảm, tức khơng đạt đến tốc độ quay đồng - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Cường độ dòng điện khởi động động điện cảm ứng lớn, mô men quay không thật lớn, sao? Đáp: Khi môtơ điện cảm ứng quay, tần số dịng điện rơto thấp, điện kháng nhỏ, dòng điện điện gần pha, phương chiều lực từ trường stato tác dụng lên dây dẫn rôto thống nhất, xem từ trường stato tạo với từ trường rôto thành 90o, khởi động với mô men quay lớn nhất, thể hình (a) tần số rơto cao, điện kháng lớn, hệ số cơng suất thấp, nói tức dòng điện sau điện gần 90o Từ trường rôto gần song song với từ trường stato, có nghĩa rơto có số lực triệt tiêu lẫn nhau, cường độ dòng điện lớn, mơ men quay nhỏ, hình (b) - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một môtơ điện bốn đường mắc song song, cực pha có cuộn dây, liệu đem cuộn dây pha cực đấu thành đường? - Trang 161 - Đáp: Bốn cuộn dây pha cực điện áp cảm ứng có lệch vị trí pha, cuộn dây mắc song song, chúng sinh dịng điện mạch vịng, khơng thể quay bình thường Do khơng thể mắc song song phương pháp - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Nếu khe hở khơng khí mơtơ hai cực khơng nhau, có hay khơng tượng lực kéo từ chiều? Tại sao? Đáp: Đối với máy điện hai cực khe hở khơng khí hai cực có hay khơng, khơng có tượng lực kéo từ chiều Bởi từ thơng mạch từ tất phải thông qua khe trống hai lần Nếu lần thơng qua cực N phải có lần thông qua cực S Cho nên từ thơng cực N cực S, thơng qua bên khe trống nhỏ phải thơng qua bên khe trống lớn, tức khe trống có hay khơng tổng từ trở hai cực khơng thay đổi, độ lớn lượng từ thơng hai cực nhau, khơng có tượng lực kéo từ chiều - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một môtơ điện không đồng ba pha cỡ nhỏ 0.6kW, dịng điện khơng tải vượt q bán dịng điện định mức đủ tải Thế tiêu hao khơng tải mơtơ liệu có vượt q bán 0.6kW khơng? Khi vận hành đủ tải có phải đưa cơng suất chưa dầy nửa cịn lại, tức 0.3kW khơng? Đáp: Khơng phải Vì điện áp dịng điện mơtơ có lệch góc pha Lệch góc pha khơng tải gần 90o, cịn lệch pha đủ tải nhỏ nhiều Cho nên công suất môtơ đơn lấy trị số dòng điện lớn hay nhỏ để đánh cịn liên quan tới lệch góc pha Đồ thị véc tơ điện áp dòng điện không tải đủ tải thể hình - - Cơng suất đầu vào không tải Po = UIocosϕ o, Công suất đầu vào đủ tải P = UIcosϕ Qua đồ thị thấy, dịng điện khơng tải Io mơtơ lớn nửa dịng điện định mức I, góc hệ số cơng suất j mơtơ có tải định mức, nhỏ nhiều so với góc hệ số cơng suất ϕ o không tải Cho nên công suất đầu vào Po mơtơ khơng tải nhỏ, cịn xa đạt nửa công suất đầu vào định mức P môtơ Đương nhiên, đầu đủ tải 0.3kW - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Cường độ dòng điện đấu dây môtơ điện không đồng ba pha IA = 2.1A, IB = 2.2A, IC = 2.3A Căn vào trị số xác định quan hệ vị trí pha dịng điện dây đấu khơng? Đáp: Dùng phương pháp dựng hình học Trước tiên dựng ∆OAB' (như hình - - 6), cho OA = 2.1, OB' = 2.2, AB' = 2.3 Sau kéo dài B'O đến B cho OB = OB' , qua O dựng OC // AB' , OC = AB' , chiều giống Véc tơ OA , - Trang 162 - OB , OC đồ thị véc tơ IA, IB, IC góc kẹp véc tơ góc lệch pha dịng điện - Trang 163 - - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một môtơ điện không đồng ba pha vận hành, dùng ampe kế kẹp đo dòng điện pha 10A, đo hai dây ba dây pha số đọc ampe kế phải bao nhiêu? Đáp: Môtơ điện không đồng ba pha vận hành bình thường coi mạch điện ba pha mà dòng điện ba pha phụ tải ba pha cân bằng, đối xứng, cường độ dòng điện ba pha nhau, lệch pha 120o, thể hình - - Nếu dòng điện dây pha I A = 10A, cường độ dòng điện đo hai dây pha I A + I B, dùng phương pháp hình binh hành bốn cạnh để dựng đồ thị véctơ, I A + I B = 10A, dòng điện đo hai dây pha đọc ampe kế 10A Khi đo dòng điện ba dây pha, qua đồ thị thấy I A + I B = I C, chiều ngược nhau, tức I A + I B + I C = Cho nên số đọc ampe kế - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một môtơ hai tốc độ xoay chiều ba pha có hai nhóm cuộn dây khác số cực Khi hai nhóm cuộn dây đấu theo phương pháp hình hai đường song song dịng điện công suất không tải tương đối lớn, khơng thể sử dụng bình thường Tại sao? Đáp: Đó cách đấu này, sau nhóm cuộn dây thơng nguồn, cịn nhóm cuộn dây đấu hình hai đường song song giống cuộn dây thứ cấp biến áp ngắn mạch (như hình - - 8) nhóm cuộn dây thơng điện Vậy dịng điện nhóm cuộn dây thông điện (tương đương cuộn sơ cấp biến thế) lớn, công suất tiêu hao lớn Do đó, loại mơtơ hai tốc độ có hai nhóm cuộn dây, khơng thể áp dụng phương pháp đấu hình hai đường song song - - (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại hạng mục sản phẩm môtơ điện khơng đồng phải có tỉ số mơ men quay lớn mô men quay định mức? Đáp: Môtơ không đồng bộ, vận hành lâu dài khơng cho phép mơ men quay có phụ tải vượt mô men quay định mức, nhằm tránh nóng, gây cháy hỏng Nếu thời gian mơ men quay phụ tải vượt mô men quay định mức ngắn, môtơ chưa vượt nhiệt độ tăng cho phép phụ tải giảm được, - Trang 164 - không vượt mô men quay lớn nhất, khơng mơtơ ngừng quay Qua thấy, mơ men quay lớn phản ánh khả tải thời gian ngắn môtơ không đồng Cho nên, thông số sản phẩm môtơ không đồng bộ, phải cung cấp tỉ số mô men quay lớn mô men quay định mức Nói chung, tỉ số mơtơ 1.8 - 2.2 - - 10 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Một môtơ kiểu lồng sóc dùng xe cẩu, phát điện dây đồng thau rôto bị đứt gãy, người ta định dùng dây đồng đỏ để thay, cho giảm thiểu tiêu hao điện trở rôto, tránh dây đồng vàng bị đứt nóng Nghỉ có hợp lý khơng? Đáp: Rơto dùng dây đồng vàng làm lồng sóc khơng thay dây đồng đỏ Bởi mục đích rơto dùng dây đồng thau điện trở tương đối lớn, thu mơ men quay khởi động tương đối lớn Nếu thay đồng đỏ điện trở nhỏ mơ men lực khởi động giảm nhiều, khơng thể đáp ứng u cầu đặc tính khởi động môtơ xe cấu - - 11 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại tiện nhỏ vịng đầu mơtơ kiểu lồng sóc nâng cao mơ men quay khởi động? Đáp: Mô men quay khởi động môtơ cảm ứng tỉ lệ thuận với hệ số công suất khởi động, tiện nhỏ vịng đầu điện trở cuộn dây rôto tăng lên, khởi động dịng điện hữu cơng tăng lên, khiến mơ men quay khởi động tăng lên Nhưng tiện bớt nhiều, không hiệu suất giảm, nhiệt độ tăng cao - - 12 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại môtơ cảm ứng mà mô men quay khởi động không đạt yêu cầu, tiện nhỏ bớt cách thích đáng đường kính ngồi rơto mơ men quay khởi động tăng lên? Đáp: Mô men quay khởi động rôto cảm ứng gần tỉ lệ nghịch với điện kháng rị rơto - stato Tiện nhỏ vừa phải đường kính ngồi rơto làm tăng khe hở khơng khí, giảm nhỏ điện kháng rị, mô men khởi động tăng lên Nhưng việc tăng khe hở trống lại làm cho dịng điện khơng tải tăng lên, làm giảm hệ số công suất Cho nên áp dụng biện pháp tiện nhỏ đường kính ngồi rôto, nâng cao mô men quay khởi động có hạn độ định - - 13 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Dung lượng tạm thời dung lượng liên tục môtơ có khác nhau? Đáp: Dung lượng mơtơ chủ yếu định tăng nhiệt độ cách điện Dung lượng liên tục để phụ tải lớn mà mơtơ chịu vận hành lâu dài nhiệt độ khơng vượt q ngồi hạn định Dung lượng tạm thời để phụ tải lớn mà mơtơ chịu thời gian vận hành mơtơ ngắn (ví dụ 15 phút, 30 phút v.v ) mà thời gian dừng máy lâu nhiệt độ môtơ không vượt giới hạn định Rõ ràng dung lượng tạm thời môtơ lớn dung lượng liên tục - Trang 165 - - - 14 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Môtơ khơng đồng có cơng suất, loại tốc độ quay cao, giá lại rẻ hơn? Đáp: Công suất đầu P tỉ lệ thuận với tích mô men quay M tốc độ quay n Khi P nhau, n cao, M nhỏ Ngược lại, n thấp M lớn M lại tỉ lệ thuận với từ thơng φ cường độ dịng điện I mơtơ, cịn φ lại phụ thuộc vào kích thước mơtơ, φ I lớn kích thước mơtơ lớn Qua thấy, mơtơ có cơng suất, n cao, M nhỏ kích thước mơtơ giảm, tức lượng sử dụng sắt, đồng giảm thiểu, giá rẻ - - 15 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Mơtơ khơng đồng đấu hình sao, bật cơng tắc sang quay ngược chiều chiều quay khơng thay đổi Sau dừng máy, phát cầu chì pha bị đứt Tại sau đứt cầu chì pha mơtơ khơng thể quay thuận, quay ngược? Đáp: Môtơ không đồng pha, lúc vận hành, sau đứt nguồn điện pha tương đương mơtơ pha, chiều mơ men quay điện từ giống với chiều quay cũ, khiến môtơ quay theo chiều cũ Lúc thay đổi thứ tự pha nguồn điện, thiếu pha, môtơ tương đương với môtơ pha, chiều mơ men quay giữ nguyên không đổi, thay đổi chiều quay môtơ - - 16 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Tại môtơ điện không đồng ba pha dừng máy thiếu pha khơng thể khởi động được, cịn quay thiếu pha tiếp tục quay? Đáp: Môtơ không đồng ba pha, trạng thái dừng, cuộn dây pha hở mạch nguồn điện pha, lúc thơng nguồn, từ trường cuộn dây sinh chia thành hai từ trường quay với độ lớn nhau, ngược chiều Chúng với mô men quay tác dụng rơto sinh ra, có độ lớn nhau, ngược chiều mơ men quay khởi động không nên khởi động Khi môtơ quay mà thiếu pha, từ trường cuộn dây sinh chia thành hai từ trường quay nhau, ngược chiều Nhưng tốc độ quay tương đối từ trường quay có chiều quay ngược với chiều quay môtơ rôto lớn, điện động cảm ứng sinh rôto tần số dòng điện gần gấp hai lần tần số nguồn điện, cảm kháng rôto lớn, lượng hữu cơng dịng điện có tính định đến độ lớn mô men quay nhỏ, mô men quay ngược chiều nhỏ nhiều mơ men quay thuận chiều Vì mơtơ tiếp tục quay Nhưng công suất cho phép lúc nửa cơng suất định mức, phụ tải phụ tải dính mức dòng điện chạy qua cuộn dây vượt qua dịng điện định mức, khiến động nóng cháy - - 17 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) - Trang 166 - Hỏi: Khi đem rôto lấy từ sáng môtơ ra, đấu với điện áp định mức để thí nghiệm, phát thấy cường độ dòng điện stato lớn nhiều lần cường độ dịng điện khơng tải bình thường Đó ngun nhân gì? Đáp: Sau lấy rơto từ stato ra, từ trở mạch từ thay đổi Vốn từ thơng thơng qua lõi sắt rơto, sau lấy rơto ra, thơng qua khơng khí, mà từ dẫn suất khơng khí thấp nhiều so với lõi sắt, làm tăng từ trở Căn vào định luật ôm mạch từ, từ thông φ = từ IW/ từ trở Rm, muốn trì φ khơng thay đổi lõi sắt stato, dịng điện kích từ I địi hỏi lớn nhiều lần Vì dịng điện khơng tải lớn nhiều lần bình thường thời gian kéo dài cuộn dây stato bị cháy nóng - - 18 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Khi khơng tải, dịng điện ba pha mơtơ khơng đồng ba pha 380V gần cân bằng, có tiếng rung chấn động nghiêm trọng Sau quay vài khơng có khác thường Nếu hạ áp xuống 300V tăng lên 420V, tiếng rung chấn động giảm rõ rệt Tại sao? Đáp: Dòng điện ba pha cân sau quay vài khơng có khác thường, chứng tỏ cuộn dây không hỏng Tiếng rung chấn động khe hở stato, rơto khơng gây Phía khe hở nhỏ mật độ từ thơng tương đối cao, lực hút từ tương đối lớn, nên gây chấn động bệ máy Khi chấn động cộng hưởng với tần số dao động tự nhiên bệ máy tình hình nghiêm trọng Nếu hạ điện áp xuống lực hút từ không cân giảm, chấn động giảm, điện áp tăng có tượng bão hịa từ lõi sắt, khiến mật độ từ thơng khe hở có xu qn bình, lực hút từ không cân giảm, chấn động giảm - - 19 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Làm đùng biện pháp đơn giản để phân biệt số cực động điện không đồng ba pha? Đáp: Vì rơ tơ mơtơ có từ dư, tình hình cuộn dây stato ly lưới điện làm quay roto, cuộn dây stato sinh dòng điện xoay chiều Căn vào nguyên lý này, dùng mili ampe kế mili vôn kế chiều đấu vào dây pha cuộn dây stato ba pha, thể hình - - 19 Sau đó, đánh dấu liên tục, từ từ quay rơto, lúc kim đồng hồ lệch khỏi vị trí Quay vịng, đồng hồ có chia độ hai bên số lần kim lệch khỏi số cực môtơ Nếu đồng hồ chia độ bên số lần kim lệch logarit cực môtơ - - 20 (Trở đầu chương, Trở Mục lục) Hỏi: Môtơ không đồng ba pha kiểu lồng đấu dây theo hình - - 20 (a) Tại quay rôto thuận chiều khoảnh khắc vơn kế xuất điện ápV1 > Vôn, V2 < Vôn? Đáp: Dòng diện chiều chạy qua cuộn dây stato ba pha, nên môtơ sinh từ trường không đổi từ cực nhỏ đường nét đứt hình (b) thể Khi - Trang 167 - quay rôto, cuộn dây rơto cắt từ trường này, sinh điện thế, cuộn dây rơto ngắn mạch, sinh dịng điện sinh từ trường rơto Chiều dịng điện rơto cực tính từ trường rơto thể hình (b) Khi rôto tự quay xoay, từ trường rôto cắt cuộn dây stato khiến cuộn dây stato ba pha cảm ứng điện tức Điện áp mà vơn kế đo tổng điện áp chiều nguồn điện chiều hình thành điện cảm ứng tức Từ hình vẽ từ bảng kèm theo, thấy được: V2 = 3-DV, V1 = 3+DV, V1>3 Vôn, V2