Câu 1: Sức điện động trong các thanh dẫn của dây quấn phần ứng: xác định công thức tính; quy tắc xác định chiều sức điện động; đặc điểm: xoay chiều hay một chiều (tại sao ?); vì sao trong khung dây lại là xoay chiều, ở mạch ngoài là một chiều? sức điện động xoay chiều chuyển thành một chiều nhờ hệ thống nào? sức điện động (s.đ.đ) cảm ứng: e = B.l.v B Cảm ứng từ nơi thanh dẫn quét qua; l Chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường, v vận tốc quét của thanh dẫn Chiều của s.đ.đ. cảm ứng xác định theo quy tắc bàn tay phải Dòng điện (hoặc sức điện động) trong khung dây là dòng (điện áp) xoay chiều hình sin
ÔN TẬP MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Câu 1: Sức điện động dẫn dây quấn phần ứng: xác định cơng thức tính; quy tắc xác định chiều sức điện động; đặc điểm: xoay chiều hay chiều (tại ?); khung dây lại xoay chiều, mạch chiều? sức điện động xoay chiều chuyển thành chiều nhờ hệ thống nào? - sức điện động (s.đ.đ) cảm ứng: e = B.l.v B - Cảm ứng từ nơi dẫn quét qua; l - Chiều dài dẫn nằm từ trường, v - vận tốc quét dẫn - Chiều s.đ.đ cảm ứng xác định theo quy tắc bàn tay phải Dòng điện (hoặc sức điện động) khung dây dịng (điện áp) xoay chiều hình sin sức điện động xoay chiều chuyển thành chiều nhờ hệ thống nào: chổi than Câu 2: Lực điện từ tác dụng lên dẫn máy điện chiều Mô men điện từ: xác định công thức tính; quy tắc xác định chiều; Cơng suất điện từ máy điện chiều: P đt = E ư I ư Thay giá trị Eư ta có: Mơmen điện từ là: tần số góc quay rôto M đt = k M I ư Φ Mômen điện từ tỷ lệ với dịng điện phần ứng Iư từ thơng Thay đổi mơmen điện từ: Phải thay đổi dịng điện phần ứng Iư thay đổi dịng điện kích từ Ikt Đổi chiều mômen điện từ: Phải đổi chiều dịng điện phần ứng dịng điện kích từ - Lực điện từ: F B.l.i B - cường độ từ cảm đo T l - chiều dài hiệu dụng dẫn (m) i - dòng điện đo A F - lực điện từ đo N (Niutơn) Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Câu 3: Cấu tạo Máy điện chiều; nhiệm vụ phận bản; lõi thép phần ứng phải làm thép kĩ thuật điện; lõi thép cực từ dùng thép bon dày thép khối mà không cần dùng thép kỹ thuật điện; vỏ máy phải dùng thép mà không dùng gang - Cấu tạo máy điện chiều Máy điện chiều gồm: + Phần tĩnh (gọi stato gọi phần cảm) + Phần động (gọi roto gọi phần ứng) 1.1 Phần tĩnh gồm: cực từ chính, cực từ phụ, gông từ, nắp máy, cấu chổi than 1.1.1.Cực từ chính: + Nhiệm vụ: phận sinh từ trường máy + Cấu tạo: Lõi sắt cực từ, dây quấn kích từ - Lõi sắt cực từ: Máy điện lớn trung bình: Lõi thép cực từ làm thép kĩ thuật điện hay thép bon dày 0,5 – mm ép lại tán chặt Máy điện nhỏ: Lõi thép cực từ đúc thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy bu lông - Dây quấn kích từ: Dây quấn kích từ làm đồng có bọc cách điện, quấn thành cuộn Các cuộn dây bọc cách điện tẩm sơn cách điện trước đặt vào cực từ Các cuộn dây kích từ nối tiếp với cho cho dòng điện chạy qua, chúng tạo thành cực từ trái dấu xen kẽ 1.1.2.Cực từ phụ: + Nhiệm vụ: đặt xen kẽ cực từ để cải thiện đổi chiều + Cấu tạo: Lõi thép, dây quấn - Lõi sắt: Lõi thép làm thép khối Cực từ phụ gắn chặt vào vỏ máy bu lông - Dây quấn: Dây quấn có cấu tạo giống dây quấn cực từ Dây quấn cực từ phụ nối nối tiếp với dây quấn phần ứng 1.1.3.Gông từ: + Nhiệm vụ: làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy + Cấu tạo: Gông từ làm thép đúc (máy công suất lớn) Dùng thép lại hàn (máy cơng suất nhỏ trung bình ) 1.1.4.Cơ cấu chổi than: + Nhiệm vụ: Chổi than có nhiệm vụ đưa dịng điện phần ứng ngồi ngược lại + Cấu tạo: Chổi than, hộp chổi than, lò xo, giá đỡ, dây dẫn điện, cò mổ Chổi than làm than hay graphit, trộn thêm bột đồng để tăng độ dẫn điện Chổi than đặt hộp chổi than Lị xo để tì chặt chổi than lên cổ góp Hộp chổi than cố định giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than điều chỉnh để vị trí chổi than đặt chỗ 1.1.5.Nắp máy: + Nhiệm vụ: Bảo vệ máy Đảm bảo an toàn cho người Làm giá đỡ ổ bi (trong máy công suất nhỏ vừa) 1.2 Phần động gồm: Lõi thép, dây quấn, cổ góp, phận khác 1.2.1.Lõi thép: + Nhiệm vụ: Lõi thép phần ứng dùng để dẫn từ + Cấu tạo: Được làm thép kĩ thuật điện dày 0,5 mm, hai mặt có phủ sơn cách điện để giảm tổn hao dịng điện xốy Được dập đồng dạng ghép lại, xung quanh tạo thành rãnh để đặt dây quấn, có lỗ bắt trục Ở máy trung bình lớn cịn dập lỗ để thơng gió Các máy điện lớn, lõi thép chia thành đoạn nhỏ để tạo khe hở thơng gió ngang trục 1.2.2.Dây quấn phần ứng: + Nhiệm vụ: phần sinh s đ đ cảm ứng có dịng điện chạy qua + Cấu tạo: Làm đồng có bọc cách điện Tiết diện hình trịn (máy cơng suất nhỏ) hình chữ nhật (máy công suất lớn) Được quấn thành bối dây đặt rãnh lõi thép, cách điện cẩn thận với rãnh Miệng rãnh có nêm chèn để đè chặt dây Đầu bối dây hàn nối với phiến góp cổ góp đầu trục rơto 1.2.3.Cổ góp:gọi vành góp hay vành đổi chiều + Nhiệm vụ: chỉnh lưu dòng điện xoay chiều dây quấn phần ứng thành dòng điện chiều mạch + Cấu tạo: Được ghép nhiều phiến góp, phiến góp cách điện với mica mỏng 1.2.4.Các phận khác: + Cánh quạt để làm mát máy + Trục máy - Vì lõi thép stato roto ln có dịng điện fuco, làm nóng lõi thép Cịn thép thép mỏng, dịng điện fuco làm nóng lõi thép nhiệt độ vừa đủ Câu 4: Sơ đồ nguyên lý loại Máy điện chiều; đặc tính Máy phát điện chiều (quan hệ đại lượng đặc tính); điều kiện tự kích thích Máy điện chiều kích thích song song; -Các đặc tính máy phát điện chiều kích thích độc lập (5 loại) Đặc tính khơng tải U0= Eư = f(Ikt) Iư = 0, n = const Đặc tính ngắn mạch Iư = f(Ikt) U = 0, n = const Đặc tính ngồi U = f(Iư) Ikt= const, n=const Đặc tính điều chỉnh Ikt = f (Iư) U= const, n=const Đặc tính tải U = f(It) Iư = const, n = const -điều kiện tự kích thích Máy điện chiều kích thích song song; • Máy phải có từ dư Nếu máy sử dụng lần đầu từ dư phải dùng nguồn ngồi (acquy, …) để kích từ lại • Dịng kích từ phải tạo từ trường chiều với từ dư, ngược chiều khử từ dư máy không thành lập điện áp Muốn máy phải quay chiều quy định dây quấn kích thích phải đấu cực tính • Điện trở mạch kích thích khơng q lớn để gia tăng dịng điện kích từ mức độ xảy q trình tự kích Câu 5: Mở máy động điện chiều: Các yêu cầu mở máy động điện; phương pháp mở máy (Mmm; Imm; từ thông mở máy ?); đặc điểm phương pháp mở máy; So sánh ưu – nhược điểm phương pháp mở máy; Mở máy động điện chiều 1.1 Những u cầu mở máy ĐCĐ1C: • Mơmen mở máy Mmm phải có trị số lớn để hồn thành q trình mở máy thời gian nhanh • Dịng điện mở máy Imm phải hạn chế đến mức thấp để dây quấn khỏi bị cháy ảnh hưởng xấu đến đổi chiều • Từ thơng cực đại Φmaxđể sau đóngđộng vào nguồnđộng cơđược kích thíchđến mức tốiđa, có thìứng với trị số dịngđiện Iư mơmen ln ln lớn Ngồi phảiđảm bảo mạch kích thích khơng bịđứt mạch kích thích hở mạch thìΦ = 0, M = 0, động không quay được, Eư = Iư = U/Rư có trị số lớn làm cháy vành góp dây quấn 1.2 Các phương pháp mở máy động điện chiều (3 phương pháp) Mở máy trực tiếp Mở máy điện áp thấp Umm< Uđm Mở máy biến trở Câu : Phương trình cân điện áp phương trình cân mơmen Máy phát điện, động điện chiều - phương trình cân mơmen Máy phát điện: M1= Mdt +Mo Mo: moment không tải M1: moment đưa vào trục máy phát điện Mdt: moment điện từ phát máy phát điện U= Eư - IưRư Câu 7: Một máy phát điện chiều chạy không tải tốc độ 1300 vg/ph phát điện áp 250 V Khi tải định mức, để có điện áp đầu cực máy 220 V tốc độ quay máy phải bao nhiêu? Biết sụt áp mạch phần ứng I ưRư = 10 V từ thông máy không thay đổi Câu 8: Một động điện chiều kích thích song song có số liệu sau:P đm = 100 kW ; Uđm = 440 V; Iđm = 225 A; Ikt = A; nđm = 500 vg/ph; Rư = 0,078 Hãy tính mômen định mức đầu trục M2đm? MÁY BIẾN ÁP Câu 9: Các khái niệm Máy biến áp, định nghĩa, phân loại, cấu tạo phận cơng dụng phận đó; -Định nghĩa MBA: M.b.a thiết bị điện từ đứng yên, làm việc nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác, với tần số không đổi 2.1.2 Cấu tạo MBA MBA có phận sau: Lõi thép Dây quấn Vỏ máy Lõi thép: Nhiệm vụ: dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để quấn dây quấn • Phân loại: • M.b.a kiểu lõi hay kiểu trụ • M.b.a kiểu bọc • M.b.a kiểu lõi hay kiểu trụ: • Loại thơng dụng cho m.b.a pha ba pha công suất nhỏ trung bình • Các m.b.a đại dung lượng lớn cực lớn (80 ÷ 100 MVA/1 pha), điện áp thật cao (≥ 220 kV), để giảm chiều cao trụ thép, tiện lợi cho vận chuyển mạch từ m.b.a kiểu trụ phân nhánh sang hai bên m.b.a có tên m.b.a kiểu trụ-bọc • M.b.a kiểu bọc: • Loại mạch từ phân hai bên ôm lấy phần dây quấn • M.b.a kiểu bọc thường dùng vài ngành chuyên môn đặc biệt m.b.a dùng lị luyện kim, m.b.a cơng suất nhỏ dùng kĩ thuật vơ tuyến điện, âm thanh, • Lõi thép gồm phần: • Trụ • Gơng • Lõi thép ghép thép KTĐ dày 0,35 mm có phủ sơn cách điện bề mặt để giảm tổn hao dịng điện xốy • Trụ gơng ghép riêng (ghép rời) sau dùng xà ép bulơng vít chặt lạ i • Trụ gơng ghép xen kẽ: thép làm trụ làm gôngđược ghép đồng thời, xen kẽ theo trình tự a Trụ (T): Nhiệm vụ: phần có quấn dây Đặc điểm: Tiết diện ngang trụ thép thường làm thành hình bậc thang gần trịn b Gơng: Nhiệm vụ: nối trụ lại với thành mạch từ kín, khơng có dây quấn Đặc điểm: Tiết Tiết diện ngang gơng làm đơn giản hơn: hình vng, hình chữ thập hình chữ T Dây quấn: Nhiệm vụ: phận dẫn điện m.b.a, làm nhiệm vụ thu lượng vào truyền lượng Cấu tạo: Kim loại làm dây quấn thường đồng, nhơm Phân loại: • Dây quấn đồng tâm • Dây quấn xen kẽ a) Dây quấn đồng tâm: Tiết diện ngang đường tròn đồng tâm Dây quấn CA thường quấn phía gần trụ thép, dây quấn HA quấn phía ngồi bọc lấy dây quấn CA • Dây quấn đồng tâm có kiểu sau: Dây quấn hình trụ Dây quấn hình xoắn Dây quấn xốy ốc liên tục • Dây quấn hình trụ: Nếu tiết diện dây nhỏ dùng dây trịn quấn thành nhiều lớp Loại thường dùng làm dây quấn CA, điện áp tới 35 kV 16 Nếu tiết diện dây lớp dùng dây bẹt, thường quấn thành hai lớp Loại chủ yếu dùng làm dây quấn HA với điện áp ≤ kV Dây quấn hình trụ thường dùng cho máy biến áp có S ≤ 560 kVA • Dây quấn hình xoắn: Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo hình xoắn ốc, vịng dây có rãnh hở Kiểu thường dùng cho dây quấn HA m.b.a có dung lượng trung bình lớn • Dây quấn xốy ốc liên tục: Loại làm dây bẹt, dây quấn quấn thành bánh dây phẳng cách rãnh hở Bằng cách hoán vị đặc biệt quấn mà bánh dây nối tiếp cách liên tục không cần mối hàn chúng Dây quấn chủ yếu dùng làm cuộn CA có U ≥ 35 kV dung lượng lớn b) Dây quấn xen kẽ: • Các bánh dây CA, HA xen kẽ dọc theo trụ thép, bánh dây đặt sát gơng thường dây quấn HA • Kiểu dây quấn hay dùng m.b.a kiểu bọc Các m.b.a kiểu trụ không dùng kiểu dây quấn Vỏ máy: gồm hai phận: • Thùng • Nắp thùng a) Thùng m.b.a • Thùng máy làm thép, hình dáng kết cấu thùng tuỳ thuộc vào công suất máy • Khi m.b.a làm việc, phần lượng tiêu hao máy thoát dạng nhiệt đốt nóng lõi thép, dây quấn phận khác máy • Để đảm bảo cho m.b.a vận hành với tải liên tục thời gian quy định (15 – 20 năm), không bị cố, cần phải tăng cường làm mát cho máy cách ngâm tồn lõi m.b.a thùng dầu • Nhờ đối lưu dầu mà nhiệt độ truyền từ phận bên m.b.a môi trường xung quanh • Ngồi dầu m.b.a cịn có nhiệm vụ tăng cường cách điện • Tuỳ theo dung lượng m.b.a mà hình dáng kết cấu thùng dầu có khác nhau: • Loại thùng phẳng • Loại có tản nhiệt • Loại có quạt làm mát để tăng cường làm mát cho tản nhiệt b) Nắp thùng • Nắp thùng dùng để đậy thùng lắp đặt số chi tiết quan trọng như: • Các sứ dây CA HA • Bình dãn dầu • Ống phịng nổ • Bộ phận truyền động điều áp Câu 10: Tổ nối dây Máy biến áp ba pha: Các ký hiệu đầu dây, đấu dây; khái niệm tổ nối dây; Tổ nối dây MBA Tổ nối dây máy biến áp hình thành phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp với kiểu đấu dây thứ cấp, biểu thị góc lệch pha sức điện động dây dây quấn sơ cấp sức điện động dây dây quấn thứ cấp tương ứng Góc lệch pha phụ thuộc vào chiều quấn dây, cách ký hiệu đầu dây kiểu đấu dây quấn sơ cấp thứ cấp Mỗi máy biến áp ba pha có tổ nối dây xác định nhà sản xuất ghi lại nhãn máy Cách ký hiệu đầu dây • Mỗi cuộn dây máy biến áp có hai đầu, đầu gọi đầu đầu, đầu gọi đầu cuối • Với máy biến áp ba pha, đầu đầu đầu cuối pha phải chọn thống Nếu pha ký hiệu ngược lại điện áp dây lấy đối xứng • Dây quấn cao áp (CA) đầu đầu ký hiệu A, B, C, đầu cuối ký hiệu X, Y, Z, trung tính kí hiệu O • Dây quấn hạ áp (HA) đầu đầu ký hiệu a, b, c, đầu cuối ký hiệu x, y, z, trung tính ký hiệu o • Với M.B.A ba dây quấn, dây quấn cao áp hạ áp cịn có dây quấn điện áp trung gian (gọi trung áp – TA) Dây quấn đầu đầu ký hiệu Am, Bm, Cm, đầu cuối ký hiệu Xm, Ym, Zm, trung tính ký hiệu Om Câu 11: Tính góc lệch pha tổ nối dây; tính dịng điện cuộn dây; tính hệ số biến đổi điện áp k; tính cơng suất tải S2 Câu 12: Điều kiện làm việc song song máy biến áp; tính phân phối công suất Máy biến áp làm việc song song Điều kiện làm việc song song máy biến áp Điều kiện tỷ số biến đổi Điều kiện tổ nối dây Điều kiện trị số điện áp ngắn mạch tính phân phối cơng suất Máy biến áp làm việc song song un% MBA làm việc song song không khác 10% Công suất MBA làm việc song song không 3:1 Câu 13: Ưu nhược điểm Máy biến áp tự ngẫu Ưu điểm máy biến áp tự ngẫu - Giá thành rẻ, kích thước khối lượng máy tự ngẫu nhỏ so với MBA cuộn dây - ΔQ, ΔU nhỏ nên dễ điều chỉnh điện áp Nhược điểm máy biến áp tự ngẫu Do điện kháng XC, XT nhỏ dẫn đến dòng ngắn mạch lớn Do phía cap áp trung áp có liên hệ trực tiếp điện nên sét truyền từ C > T ngược lại làm hỏng cách điện máy biến áp > tốn chi phí để đặt chống sét van hai đầu Chỉ sử dụng mạng điện có trung tính nối đất trực tiếp MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Câu 14: Các chế độ làm việc Máy điện không đồng bộ; phạm vi giá trị hệ số trượt s ứng với chế độ làm việc; xác định chế độ làm việc theo tốc độ n n1 Các chế độ làm việc Máy điện không đồng Chế độ động điện (0 < n < n1 hay < s < 1) Chế độ máy phát điện (n > n1 hay s < 0) Chế độ hãm điện từ (n < hay s > 1) phạm vi giá trị hệ số trượt s ứng với chế độ làm việc Ở chế độ làm việc định mức, hệ số trượt động khơng đồng từ 0,02 ÷ 0,06 Câu 15: So sánh động khơng đồng roto lồng sóc với động không đồng roto dây quấn Câu 16: Vì vỏ máy máy điện khơng đồng cơng suất nhỏ trung bình thường làm gang mà không dùng thép? Ưu điểm động không đồng Ưu điểm động không đồng ba pha Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện Sử dụng rộng rãi phổ biến phạm vi công suất nhỏ vừa Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác (từ 24 V đến 10 kV) nên thích nghi cho người sử dụng Vỏ Máy làM nhôM gang, dùng để giữ chặt lõi thép, cố định Máy bệ, bảo vệ Máy đỡ trục rôto 10 Câu 17: Các phương pháp mở máy động không đồng bộ? Đặc điểm ứng dụng phương pháp? Các phương pháp mở máy động không đồng a) Mở máy trực tiếp động điện rơto lồng sóc b) Mắc nối tiếp cuộn kháng vào mạch stato c) Dùng biến áp tự ngẫu hạ điện áp mở máy d) Mở máy đổi nối Y – Δ e) Mở máy cách ghép thêm điện trở phụ vào mạch rôto Câu 18: Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ, đặc điểm, ưu nhược điểm phương pháp a) Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực b) Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số Câu 19: Bài tập tính hệ số trượt; Tính dịng điện dây quấn stato, rơto; Tính tốc độ động điện sau điều chỉnh thông số MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Câu 20: Máy điện đồng bộ: nguyên lý, phân loại, cấu tạo phận công dụng phận đó; 4.1.1 Nguyên lý làm việc Máy điện đồng (MĐĐB) • Trong máy điện đồng bộ, thường cực từ đặt rơto, cịn dây quấn phần ứng đặt phần tĩnh (stato) gồm ba cuộn dây đặt lệch không gian 1200 góc độ điện, đấu thành hình (Y) hay tam giác (Δ) hình 4.1-1 • Giống máy điện quay khác, máy điện đồng có tính chất thuận nghịch: làm việc chế độ máy phát chế độ động điện Câu 21: Sức điện động phần ứng: giá trị hiệu dụng sức điện động pha dây quấn phần ứng; từ trường khe hở khơng khí Giá trị hiệu dụng s.đ.đ cảm ứng pha dây quấn stato là: E = 4,44.f.W.kdq.Φ0 (4.1-2) đó: Φ0 - từ thơng khe hở cực từ; W - số vòng dây pha dây quấn phần ứng; kdq - hệ số dây quấn • 11 Câu 22: Một máy phát điện đồng có tốc độ quay rơto n = 1500 vg/ph, tần số điện áp phát f = 50 Hz Tính số cực từ máy Câu 23: Công suất định mức máy điện đồng gì? Câu 24: điều kiện ghép máy phát điện đồng vào làm việc song song với lưới với máy phát điện khác; cách điều chỉnh điện áp, tần số máy phát điện đồng bộ; hịa đồng xác (sơ đồ hịa; giá trị U 2U); là: Câu 25: Một máy phát điện đồng chạy không tải phát sức điện động dây 15,75 kV có tần số 50 Hz, dây quấn stato đấu hình sao, số vòng dây dây quấn pha 125 vg, hệ số dây quấn kdq = 0,8 Tính từ thơng khe hở khơng khí cực từ? Câu 26: Khi ghép song song máy phát điện đồng với lưới mà không đảm bảo điều kiện thứ tự pha giống nhau, điều kiện khác đảm bảo xảy tượng gì? Câu 27: Khi ghép song song máy phát điện vào lưới điện phương pháp tự đồng bộ, dây quấn kích thích phải nối tắt qua điện trở diệt từ Điện trở diệt từ có tác dụng gì? 12