Bài giảng máy điện I - Phần 1 Máy điện một chiều - Chương 2 potx

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Chương 2: DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2.1 NHIỆM VỤ, CẤU TẠO, PHÂN LOẠI  2.2 DÂY QUẤN XẾP ĐƠN  2.3 DÂY QUẤN XẾP PHỨC TẠP  2.4 DÂY QUẤN SÓNG ĐƠN GIẢN  2.5 DÂY QUẤN SÓNG PHỨC TẠP  2.6 DÂY CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ Back Phần I Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2.1: NHIỆM VỤ - CẤU TẠO - PHÂN LOẠI Nhiệm vụ dây quấn phần ứng: - Sinh sức điện động cần thiết, cho dịng điện định chạy qua mà khơng bị nóng q nhiệt độ định để sinh mômen cần thiết đồng thời đảm bảo đổi chiều tốt, cách điện tốt, làm việc chắn, an toàn Tiết kiệm vật liệu, kết cấu đơn giản Cấu tạo dây quấn phần ứng: - Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối với theo quy luật định - Phần tử dây quấn bối dây gồm hay nhiều vịng dây mà đầu nối vào phiến góp - Các phần tử nối với thơng qua phiến góp làm thành mạch vịng kín Back Chương Đầu nối Cạnh tác dụng Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Nếu rãnh phần ứng (rãnh thực) đặt cạnh tác dụng (dây quấn lớp) rãnh gọi rãnh ngun tố Nếu rãnh thực có 2u cạnh tác dụng với u = 1,2,3 rãnh thực chia thành u rãnh nguyên tố u=1 u=2 u=3 Quan hệ rãnh thực Z rãnh nguyên tố Znt : Znt = u.Z Quan hệ số phần tử dây quấn S số phiến góp G: S = G → Znt = S = G Phân loại: - Theo cách thực dây quấn: + Dây quấn xếp đơn xếp phức tạp + Dây quấn sóng đơn sóng phức tạp + Trong số trường hợp dùng dây quấn hỗn hợp: kết hợp dây quấn xếp sóng Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Dạng xếp Dạng sóng Dây quấn có phần tử đồng Dây quấn có phần tử theo cấp - Theo kích thước phần tử: dây quấn có phần tử đồng dây quấn theo cấp Các bước dây quấn: - Bước dây quấn thứ y1 : - Bước dây quấn thứ hai y2 : - Bước dây tổng hợp y : - Bước vành góp yG : Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2.2: DÂY QUẤN XẾP ĐƠN y1 Bước cực bước dây quấn: y y2 a) Bước cực : Là chiều dài phần ứng cực .D­ Dư đường kính phần ứng = [cm ] 2p  bước cực Znt p số đôi cực = [rãnh ng tố] 2p Znt b) Các bước dây quấn: Bước dây quấn thứ y1: y1 =  2p Trong đó:  số phân số để y1 số nguyên Z nt + Nếu y1 = ta có dây quấn bước đủ 2p Z nt + Nếu y1 > ta có dây quấn bước dài 2p Z + Nếu y1 < nt ta có dây quấn bước ngắn 2p Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU - Bước dây quấn tổng hợp bước vành góp: Đặc điểm dây quấn xếp đơn đầu phần tử nối vào phiến góp kề nên yG = y = - Bước dây quấn thứ hai y2: Trong dây quấn xếp đơn: y1 = y2 + y  y2 = y1 - y Sơ đồ khai triển: Khai triển dây quấn xếp đơn MĐMC có Znt = S = G = 16, 2p = a) Tính bước dây quấn: y1 = Z nt   = 16 = (Bước đủ) y2 = y1 - y = -1 = y = yG = 2p b)Thứ tự nối phần tử: Căn vào bước dây quấn ta bố trí cách nối phần tử để thực dây quấn Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Lớp +y1 10 11 12 13 14 15 16 Lớp 10 11 12 13 14 15 16 c) Giản đồ khai triển: - Giả sử thời điểm khảo sát phần tử nằm đường trung tính hình học (đó đường thẳng bề mặt phần ứng mà dọc theo cảm ứng từ 0) - Vị trí cực từ hình vẽ phải đối xứng nhau, khoảng cách chúng phải Chiều rộng cực từ 0,7 bước cực.Vị trí chổi than phiến đổi chiều phải đối xứng, khoảng cách chổi than phải Chiều rộng chổi than lấy phiến đổi chiều - Yêu cầu chổi than phải đặt vị trí để dịng điện phần tử bị chổi than ngắn mạch nhỏ sức điện động lấy đầu chổi than lớn Như chổi than phải đặt trung tính hình học trục chổi than trùng với trục cực từ Khai triển MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn xếp đơn có Znt = S = G = 16, 2p = n A1 + 11 12 13 14 N B1 + A Back 10 S N 16 7 - A2 B 15 16 S 10 + 11 12 13 14 B2 - - Chương Next 15 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 3.Xác định số đơi mạch nhánh: Nhìn từ ngồi vào dây quấn phần ứng biểu thị sơ đồ sau: A1 (-) (+) B1 B2 A2 - Ta thấy: dây quấn phần ứng mạch điện gồm mạch nhánh song song hợp lại (Mạch nhánh song song phần dây quấn nằm chổi điện có cực tính khác nhau) Nếu máy có 2p cực có 2p mạch nhánh song song Kết luận: - Trong dây quấn xếp đơn giản số mạch nhánh song song số cực từ hay số đôi mạch nhánh song song số đôi cực : a = p - Nếu dây quấn xếp thoả mãn điều kiện: chổi than nằm đường trung tính hình học hệ thống mạch từ đối xứng sức điện động nhánh đạt giá trị lớn Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2-3: DÂY QUẤN XẾP PHỨC TẠP Bước dây quấn: Đặc điểm dây quấn xếp phức tạp yG = m (m = 2, 3, ) Thông thường dùng m = Trong máy công suất thật lớn dùng m > Khi m = = yG: y1 - Nếu số rãnh nguyên tố số phần tử chẵn ta y y2 dây quấn xếp đơn độc lập - Nếu số rãnh nguyên tố số phần tử lẻ ta dây quấn xếp đơn không độc lập mà nối tiếp thành mạch kín Như coi dây quấn xếp phức tạp gồm m dây quấn xếp đơn làm việc song song nhờ chổi than Và chổi than phải có bề rộng  m lần phiến góp lấy điện Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Sơ đồ khai triển: Dây quấn xếp phức tạp có: yG = m = 2; 2p = 4; Znt = S = G = 24 Z 24 a) Các bước dây quấn: y1  y2 = y1 - y = - =  6 2p b) Thứ tự nối phần tử: Lớp yG = y = 11 13 15 17 19 21 23 +y1 Lớp 11 13 15 17 19 21 23 Lớp 10 12 14 16 18 20 Khép kín 22 24 +y1 Lớp 10 12 14 16 18 20 22 24 Back Chương Khép kín Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU GIẢN ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn xếp phức tạp yG = m = 2; 2p = 4; Znt = S = G = 24 n 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 S N 23 24 A1 + N 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 B1 A + S A2 + B2 - B - Cực từ chổi điện tạp quấn xếp đơn.xếp đơn đấu chung Dây quấn xếp phức dây m dây quấn Chỉ khác bề rộng chổi chổi than số đôi mạch nhánh điện song thời dây quấn m.p điện  lần phiến góp để lấy song đồng dây quấn: a = Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2-4: DÂY QUẤN SÓNG ĐƠN Bước dây quấn: y1 = Z nt y1 y2 y   2p Dây quấn sóng đơn khác với dây quấn xếp đơn yG Muốn cho quấn xong vòng thứ đầu cuối phần tử thứ p phải kề với đầu đầu phần tử số phiến đổi chiều mà phần tử vượt qua phải là: p.yG = G  1 yG = G  (G số p phiến góp) Dấu (+) ứng với dây quấn phải Dấu (-) ứng với dây quấn trái Z nt y1 =   2p y = yG = G  p Back  y2 = y - y1 = yG - y1 Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Sơ đồ khai triển: Khai triển dây quấn sóng đơn có Znt = S = G = 15; 2p = a) Bước dây quấn: y1 = Z nt   = 15 - = (bước ngắn) 2p 4 15  G 1 y = yG = = = (dây quấn trái) p y2 = y - y1 = - = b) Thứ tự nối phần tử: Lớp 15 17 14 13 12 11 10 +y1 +y2 Lớp 11 10 Back Chương 15 14 13 12 Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU GIẢN ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn sóng đơn có Znt = S = G = 15; 2p = n 11 10 S N 7 A + 13 14 15 S N 10 11 B1 - A1 + 12 12 13 A2 + 14 15 B2 - B - Quy luật nối dây dây quấn sóng đơn nối tiếp tất phần Dây sóng đơn có tính mạch nối với phần tử tử ởquấn cực có cực đôi lại nhánh song song: a =ở cực có cực tính khác hết Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2-5: DÂY QUẤN SÓNG PHỨC TẠP Bước dây quấn: Tương tự với dây quấn sóng đơn Riêng bước vành góp: yG  G  m Sơ đồ khai triển: a) Tính bước dây quấn: y1 = Z nt p 2p yG  G  m 18   = = y; p m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18   = 18  = (dây quấn bước ngắn) y2 = y - y1 = - = b) Thứ tự nối phần tử: Lớp 10 18 16 +y1 Lớp Lớp +y1 Back 14 12 Khép kín +y2 14 12 10 18 16 17 15 13 11 Khép kín +y2 Lớp 13 11 17 15 Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU GIẢN ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn sóng phức tạp có: m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18 n S N 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 A1 + N 10 11 12 B1 A + 13 14 S 15 A2 + 16 17 18 B2 - B - Dây quấn sóng phức tạp gồm m dây quấn sóng đơn hợp lại số đơi mạch nhánh song song dây quấn sóng phức tạp: a = m Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU  2.6: DÂY CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ 1.Điều kiện để dây quấn đối xứng: - Dây quấn MĐMC tương ứng mạch điện gồm số nhánh song song ghép lại Mỗi nhánh gồm số phần tử nối tiếp - Ở điều kiện bình thường: sức điện động sinh mạch nhánh song song nhau, dòng điện phân bố nhánh - Dây quấn phải đảm bảo số yêu cầu sau: + Đảm bảo cảm ứng từ: Hệ thống mạch từ phải có cấu tạo đối xứng, từ thông cực + Điều kiện dây quấn: Tất dây quấn tạo thành mạch nhánh phải tương đương số phần tử nhánh phải tương đương Back Chương Next MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Dây cân điện loại 1: - Dây cân điện làm không đối xứng mạch từ MĐ để cân điện mạch nhánh dây quấn xếp nằm cực từ có cực tính gọi dây cân loại Bước yt số phiến đổi chiều đôi cực: G G  yt = p a Dây cân loại 2: - Dây cân làm phân bố không đối xứng điện áp vành góp gọi dây cân loại S G Bước thế: yt =  a a Back Chương Next ... = 24 Z 24 a) Các bước dây quấn: y1  y2 = y1 - y = - =  6 2p b) Thứ tự n? ?i phần tử: Lớp yG = y = 11 13 15 17 19 21 23 +y1 Lớp 11 13 15 17 19 21 23 Lớp 10 12 14 16 18 20 Khép kín 22 24 +y1 Lớp... tự n? ?i phần tử: Lớp 15 17 14 13 12 11 10 +y1 +y2 Lớp 11 10 Back Chương 15 14 13 12 Next MÁY ? ?I? ??N MỘT CHIỀU GIẢN ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn sóng đơn có Znt = S = G = 15 ; 2p = n 11 10 S... 12 10 18 16 17 15 13 11 Khép kín +y2 Lớp 13 11 17 15 Next MÁY ? ?I? ??N MỘT CHIỀU GIẢN ĐỒ KHAI TRIỂN DÂY QUẤN MĐMC Dây quấn sóng phức tạp có: m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18 n S N 10 11 12 13 14 15 16 17