BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHICHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU II.. BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHICHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU... BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KI
Trang 1BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
II Cấu tạo
I Khái quát
III Nguyên lý hoạt động
IV Quan hệ điện từ trong máy điện DC
VI Máy phát DC
VII Động cơ DC
Trang 2BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Trang 3BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
II Cấu tạo
Trang 4BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
II Cấu tạo
- Phần cảm gồm: cực từ chính , cực từ phụ , vỏ máy (gông từ),
nắp máy, cơ cấu chổi than
+ Cực từ chính: làm bằng nam châm điện (máy có công suất lớn) và làm
bằng nam châm vĩnh cửu(máy có công suất nhỏ) Cực từ chính tạo nên từtrường chính trong máy, cực từ gắn lên vỏ máy bằng bu lông hoặc đinh vít ,cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối tiếp với nhau
+ Cực từ phụ: đặt xen kẽ giữa các cực từ chính, mắc nối tiếp với dây quấn
phần ứng để hạn chế tia lửa điện và cải thiện đổi chiều
+ Gông từ ( vỏ máy ): dùng để gắn các cực từ, làm mạch từ nối liền các cực từ,
do vậy vỏ máy được dẫn từ
+ Cơ cấu chổi than : chổi than đặt trong hộp chổi than, giá chổi than Dễ bị hao
mòn, thay thế khi bảo trì định kỳ
Trang 5BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
II Cấu tạo
- Phần cảm gồm: cực từ chính , cực từ phụ , vỏ máy (gông từ),
nắp máy, cơ cấu chổi than
Cực từ phụ
Cực từ chính
Hình a ) Stator
Trang 6BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
- Phần ứng gồm: trục, lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ góp.
Cổ góp điện
Chổi than
Các lá thép KTĐ
Các rãnh để đặt dây quấn
Hình b ) phần ứng
Trục
Cổ góp (vành đổi chiều): cổ góp gồm các phiến góp làm bằng đồng, giữa các phiến góp
cách điện với nhau bởi mica và cổ góp cũng được cách điện với trục rotor bằng ống phíp
Trong máy điện một chiều bộ phận chổi than và cổ góp dễ hư hỏng nhất
II Cấu tạo
Trang 7BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU III Nguyên lý hoạt động
Tải
N
S
v B
E
E a
b
c
d
Máy phát điện một chiều
e = B l v.sin ; chiều theo quy tắc bàn tay phải
Trang 8BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU III Nguyên lý hoạt động
Máy phát điện một chiều
Khi khung quay với tốc độ khơng đổi, hai thanh dẫn ab, cd lần lượt nằmdưới 2 cực từ khác tên (từ trường của hai cực nam châm khơng đổi), khungquay sẽ cảm ứng nên một sức điện động xoay chiều : e = B l v.sin
0
e
t nhiều khung dây đặt lệch nhau một gĩc trong khơng gian để giảm bớt sự đập mạch
ở cổ gĩp, chổi than và quấn tăng số vịng dây để tăng cường sức điện động
Trang 9BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI
CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU III Nguyên lý hoạt động
E
N
S
v B
Trang 10CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Các đại lượng định mức
- Công suất định mức: là công suất đầu ra của máy điện khi tải định mức
+ Công suất định mức của động cơ điện DC là công suất cơ đầu trục kéo tải định mức (W, KW, HP)
+ Công suất định mức của máy phát điện DC là công suất điện phát ra cấp cho tải định mức (W, KW, MW)
- Điện áp định mức: là điện áp ở hai đầu cực của máy điện DC khi có tải đm
- Dòng điện định mức: là dòng điện cấp vào (động cơ) hoặc dòng điện phát ra kéo tải định mức
- Dòng điện kích từ: là dòng điện trên cuộn dây kích từ
- Dòng điện phần ứng: là dòng điện đi qua phần ứng
Trang 11CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
IV Quan hệ điện từ trong máy điện DC
a60
pN
: hệ số kết cấu
p: số đôi cực; N : tổng số thanh dẫn ; a : số đôi mạch nhánh
: từ thông ở cuộn dây kích từ n : tốc độ của máy điện
M đt = C M I ư
CM =
a2
a 2
Trang 12CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
IV Quan hệ điện từ trong máy điện DC
4 Các loại tổn hao
hao sắt phụ thuộc nhiều yếu tố : tình trạng mạch từ, chất lượng lõi thép, hìnhdáng lõi thép
quấn kích từ, dây quấn phần ứng, điện trở tiếp xúc giữa chổi than với cổ góp
PCu = PCu kt + PCu ư = Pkt + PCu ư
P = Pkt + PCu ư + Pcơ + PFe
Trang 13CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
Iư Iktnt
I
Ikt// Eư
Trang 14CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
2 Sơ đồ tương đương và phương trình cân bằng sức điện động phần ứng
Cuộn dây kích từ tương đương điện trở Rkt
Tổn hao phần ứng tương đương điện trở Rư
Trang 15CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
3 Giản đồ năng lượng của máy phát điện một chiều
Tổn hao đồng trên cuộn dây kích từ Pkt = Rkt I2
kt = Ukt.IktTổn hao đồng trên phần ứng P Cu ư = Rư I2ư
Trang 16CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
3 Giản đồ năng lượng của máy phát điện một chiều
P P
Moment cơ cấp vào cho máy phát:
Moment điện từ của máy phát:
60
n 2
E n
E
Trang 17CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
4 Đặc tính cơ bản của máy phát điện một chiều
+ Đặc tính không tải: U 0 = f (I kt ) = E ư ; I = 0 ; n = const.
Trang 18CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
V Máy phát điện một chiều
4 Đặc tính cơ bản của máy phát điện một chiều
+ Đặc tính ngoài ( đặc tính tải ) : U = f ( I ) I kt = const ; n = const
U
100
U
U U
% U
Trang 19CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
Trang 20CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
2 Sơ đồ tương đương và phương trình cân bằng sức điện động phần ứng
Cuộn dây kích từ tương đương điện trở Rkt
Tổn hao phần ứng tương đương điện trở Rư
URư = Rư.Iư : Điện áp rơi trên phần ứng
Eư và Iư ngược chiều, Eư gọi là sức phản điện
Ví dụ: Động cơ một chiều kích từ song song
Trang 21CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
3 Giản đồ năng lượng của động cơ điện một chiều
Tổn hao đồng trên cuộn dây kích từ Pkt = Rkt I2
kt = Ukt.IktTổn hao đồng trên phần ứng P Cu ư = Rư I2ư
Trang 22CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
3 Giản đồ năng lượng của động cơ điện một chiều
Moment cơ cấp cho tải của động cơ:
Moment điện từ của động cơ điện:
60
n 2
E n
Trang 23CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
4 Mở máy động cơ điện một chiều
Trang 24CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
4 Mở máy động cơ điện một chiều
b Mở máy gián tiếp
Giảm dòng điện mở máy bằng cách gắn điện trở phụ nối tiếp với phần ứng
3 4
Imm(t)
I’mm(t)
p
u R R
Trang 25CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
5 Đảo chiều quay động cơ một chiều :
Đảo chiều dòng điện kích từ hoặc đảo chiều cực tính nguồn điện đưa vàophần ứng
6 Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều :
U
n
Rư tăng, (U – IưRư ) giảm, n giảm
(chỉ có thể tăng trong phạm vi điện áp cho phép) (chỉ có thể tăng trong khoảng từ 0 đến đm )
C
RIU
n Iư.Rư
Trang 26CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
VI Động cơ điện một chiều
7 Thắng động cơ một chiều :
- Thắng tái sinh: tốc độ của động cơ kéo rôto lớn hơn tốc độ quay của từ
trường.
- Thắng ngược: động cơ đang quay theo chiều thuận, đổi chiều dòng kích từ
mạch.
- Thắng động năng: động cơ đang quay, giữ nguồn điện cấp vào cuộn dây kích
nguồn điện ra khỏi cuộn dây kích từ.