Bài giảng máy điện I - Phần 1 Máy điện một chiều - Chương 8 ppsx

 8.1: KHUYẾCH ĐẠI MÁY ĐIỆN MÁY ĐIỆN KHUYẾCH ĐẠI TỪ TRƯỜNG NGANG Máy khuyếch đại điện từ là 1 máy điện quay dùng để khuyếch đại tín hiệu điện thu được từ các phần tử trong mạch đo lường

Chương 8 : MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU ĐẶC BIỆT

 8.1: KHUYẾCH ĐẠI MÁY ĐIỆN

 8.2: MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU

 8.3: MÁY PHÁT MỘT CỰC

 8.4: MÁY PHÁT ĐO TỐC ĐỘ

 8.5: ĐỘNG CƠ THỪA HÀNH

 8.1: KHUYẾCH ĐẠI MÁY ĐIỆN (MÁY ĐIỆN KHUYẾCH ĐẠI TỪ TRƯỜNG NGANG)

Máy khuyếch đại điện từ là 1 máy điện quay dùng để khuyếch đại tín hiệu điện thu được từ các phần tử trong mạch đo lường để đưa vào mạch khống chế

- Có thể chế tạo những máy điện khuyếch đại điện từ có hệ số khuyếch đại K = 10.000  100.000 Chất lượng của máy còn được đánh giá bởi khả năng tác dụng nhanh của nó, xác định bằng hằng số thời gian điện từ T của máy (T = 0,05  0,3s)

- Máy điện khuyếch đại từ trường ngang có 2 bậc khuyếch đại:

i u v

v

r r vao

I U

I U P

P

K    Với: là hệ số khuyếch đại điện áp

là hệ số khuyếch đại dòng điện v

r u

U

U

K 

v

r i

I

I

K 

KK§

1 Cấu tạo:

U1 OB

I1

1 CP

C OĐ

I3

RB CB

CTT

1

E2

E3

2

Rt

Gồm các cuộn dây:

- OB là cuộn điều khiển

- CB là cuộn bù

- Điện trở RB nối với cuộn bù để điều chỉnh

mức độ bù (Chống bù thừa nhiều quá để

tránh cho máy bị tự kích thích)

- Cuộn cực từ phụ CP để cải thiện đổi chiều cho cặp chổi than 2-2

- Ở mạch ngang có cuộn trợ từ CTT để hạ thấp dòng điện I2 do đó cải thiện đổi chiều cho cặp chổi 1-1

- Ở phần ứng có 2 cặp chổi than: 1-1 ở mạch ngang 2-2 ở mạch dọc

1

2 2

2

- Để tránh hiện tượng dao động dùng cuộn ổn định OĐ nối qua tụ C

2 Nguyên lý làm việc:

- Nếu ta đưa vào cuộn điều khiển OB điện áp U1 thì trong nó có dòng

I1 Dòng I1 sinh ra 1 Khi phần ứng quay sẽ cảm ứng trong mạch ngang 1 sức điện động E2 có giá trị nhỏ nhưng vì mạch ngang nối tắt nên trong mạch ngang xuất hiện dòng I2 có giá trị tương đối lớn I2 sinh ra 2 2 cảm ứng trong mạch dọc 1 sức điện động E3 Khi mạch ngoài có tải thì xuất hiện I3

- Hệ số khuyếch đại của máy điện khuyếch đại có 2 bậc công suất: Bậc 1: khuyếch đại công suất từ P1 = U1.I1 đến P2 = E2.I2  K1

Bậc 2: khuyếch đại công suất từ P2 = E2.I2 đến P3 = U3.I3  K2

Khi đó:

2 1 1

2 2

3 1

P

P P

P P

P

3 Đặc tính ngoài của máy điện khuyếch đại:

U3 = f(I3) khi f1 = const và n = const

Khi có tải ở mạch dọc có dòng I3 Dòng này sinh ra từ thông dọc trục khử từ ngược chiều 1 Cuộn bù CB làm nhiệm vụ bù lại sức từ động

do phản ứng phần ứng dọc trục gây nên

U0

U3

(3)

(1)

(2)

Hệ số bù:

Với FCB: do cuộn bù sinh ra

Fd: phản ứng phần ứng dọc trục khử từ

d

CB bï

F

F

- Khi FCB = Fd  Kb = 1  đặc tính có dạng đường (1)

- Khi FCB > Fd  Kb > 1: bù thừa - đường (2 )

- Khi FCB < Fd  Kb < 1: bù thiếu - đường (3)

øng dụng:

 8.2: MÁY PHÁT HÀN MỘT CHIỀU

Máy phát hàn phải có đặc tính ngoài U = f(I) có độ dốc cao như hình vẽ Máy phát hàn được sản xuất với:

U = 35V (U0 = 80) và I = 500A

0

U

Rt1

Rt2

Thực tế đã chế tạo được loại máy

phát đặc biệt có sơ đồ như sau:

Khi Iư tăng  từ thông của các cực lớn

d giảm nhiều còn từ thông của các

cực bé n không thay đổi (do lõi thép

bão hoà)  từ thông tổng (d + n)

giảm rất nhanh khiến cho UAB hạ thấp

rất nhiều nên đặc tính ngoài rất dốc

Chú ý: Khi Iư tăng UBC cung cấp cho

các dây quấn kích thích vẫn giữ không

-Rt

C

B A

I "

I '

F1

F2

Máy phát 1 cực là loại máy đặc biệt không vành góp cho phép đạt được dòng điện lớn (đến 50000A) ở điện áp thấp (1  50V)

 8.3: MÁY PHÁT MỘT CỰC

Cấu tạo như hình vẽ:

Hai cực từ hình trụ lồng vào

nhau Thanh dẫn đặt trên hình

trụ trong (Rôto) (hay có thể

dùng chính bản thân rôto thay

cho thanh dẫn) hai đầu nối chặt

với 2 vành C 1 và C2

Khi rôto quay trong các thanh dẫn sẽ sinh ra sức điện động và dòng điện lấy ra từ các chổi tỳ lên 2 vành C1 và C2 Vì dòng điện rất lớn, để tránh tổn hao người ta dùng chổi than bằng kim loại lỏng (thuỷ ngân Natri…) để dẫn dòng ra ngoài

C1

C2

2

S

1

N

Là máy phát điện dùng để biến đổi chuyển động quay thành tín hiệu điện (điện áp) Yêu cầu đối với loại máy này là phải có quan

hệ U = f(n) là đường thẳng và độ chính xác 0,2  0,5 %

 8.4: MÁY PHÁT ĐO TỐC ĐỘ

- Khi không tải ta có: Uư = Eư = Ce..n = Ke.n (vì  = const)

t

­

R

U

t

­

R

U

- Khi có tải : Iư =  Uư = Eư - Rư

Uư = Eư - Iư.Rư  Eư = Uư.(1 + )

t

­ R U

t

­ e

t

­

­

­

R

R 1

n K R

R 1

E U









n

Uư Rt =

Rt1

Rt2

Uư

n

Nếu bỏ qua tác dụng của phản ứng

phần ứng và sụt áp do tiếp xúc

giữa chổi than vành góp thì đặc

Để giảm quán tính của phần quay

và sự đập mạch của từ thông và

điện áp vì sự tồn tại của răng trên

Nhiệm vụ: biến đổi tín hiệu điện (điện áp điều khiển) nhận được thành di chuyển cơ học của trục tác động lên các bộ phận điều khiển hoặc điều chỉnh khác

 8.5: ĐỘNG CƠ THỪA HÀNH

Yêu cầu: tác động nhanh, chính xác, mômen và tốc độ quay phải phụ thuộc vào điện áp điều khiển theo quan hệ đường thẳng

Cấu tạo: tương tự như 1 động cơ kích từ độc lập Nó có thể được điều khiển trên phần ứng hoặc trên cực từ:

Để động cơ thừa hành tác động nhanh người ta chế tạo phần ứng có

+ Khi điều khiển cực từ: điện áp điều khiển được đưa vào dây quấn kích thích Như vậy công suất điều khiển sẽ nhỏ nhưng quan hệ

n = f(Uđk) không là đường thẳng

+ Khi điều khiển trên phần ứng điện áp kích thích đặt thường trực trên dây quấn kích thích, động cơ ở trạng thái chuẩn bị thừa hành Khi có Uđk đặt lên dây quấn phần ứng lập tức động cơ hoạt động Với phương pháp điều khiển này: M = f(Uđk) và n = f(Uđk) là những đường thẳng