Bài giảng máy điện động cơ điện 1 chiều

07/02/2012 Bài giảng máy điện Back Nội dung Next Bài giảng máy điện Phần 1: Máy điện chiều Phần 2: Máy biến áp Back Nội dung Next 07/02/2012 Bài giảng máy điện Phần mở đầu Máy điện Máy điện tĩnh Máy biến áp Máy điện quay Máy điện chiều động chiều Máy phát chiều động không đồng Máy phát không đồng Máy điện xoay chiều Máy điện không đồng Máy điện đồng động đồng Máy phát đồng Bài giảng máy điện Vai trò loại máy điện kinh tế quốc dân: MF MBA MBA Hộ tiêu thụ Khái niệm, phân loại phơng pháp nghiên cứu máy điện: a, Đại cơng máy điện: - Nguyên lý làm việc máy điện dựa sở định luật cảm ứng điện từ Sự biến đổi lợng máy điện đợc thực thông qua từ trờng Để tạo đợc từ trờng mạnh tập trung, ngời ta dùng vật liệu sắt từ làm mạch từ máy biến áp mạch từ lõi thép đứng yên Còn máy điện quay, mạch từ gồm hai lõi thép đồng trục: quay, đứng yên cách khe hở b, Phơng pháp nghiên cứu máy điện: Back Nội dung Next 07/02/2012 Bài giảng máy điện Sơ lợc vật liệu chế tạo máy điện: Gồm có vật liệu tác dụng, vật liệu kết cấu vật liệu cách điện Vật liệu tác dụng: bao gồm vật liệu dẫn điện dẫn từ dùng để chế tạo dây quấn lõi sắt Vật liệu cách điện: dùng để cách điện phận dẫn điện với phận khác máy cách điện thép lõi sắt Vật liệu kết cấu: chế tạo chi tiết máy phận chịu lực giới nh trục, vỏ máy, khung máy Sơ lợc đặc tính vật liệu dẫn từ, dẫn điện cách điện dùng chế tạo máy điện a, Vật liệu dẫn từ: b, Vật liệu dẫn điện: c, Vật liệu cách điện: Cấp cách điện Y A E B F H C Nhiệt độ (0C) 90 105 120 130 155 180 >180 Back Nội dung Next Bài giảng máy điện Phần 1: Máy điện chiều Chơng : Nguyên lý làm việc - kết cấu Chơng : Dây quấn Máy điện chiều Chơng : Các quan hệ điện từ máy Chơng : Từ trờng máy điện chiều Chơng : Đổi chiều Chơng : Máy phát điện chiều Chơng : Động chiều Chơng : Máy điện chiều đặc biệt Back Nội dung Next 07/02/2012 Bài giảng máy điện Chơng 1: Nguyên lý làm việc- kết cấu 1.1: Cấu tạo máy điện chiều 1.2: Nguyên lý làm việc 1-3: lợng định mức Next Nội dung Back Phần I: máy điện chiều 1.1: Cấu tạo máy điện chiều Phần tĩnh (Stato): Dây quấn cực từ Cực từ phụ a) Cực từ chính: (Là phận để sinh từ thông kích thích) Dây quấn cực từ phụ Cực từ b) Cực từ phụ: Đặt cực từ chính, dùng để cải thiện đổi chiều c) Gông từ (vỏ máy): d) Các phận khác: Nắp máy: Bảo vệ an toàn cho ngời thiết bị Cơ cấu chổi than: Đa dòng điện từ phần quay mạch Back Chơng I Next 07/02/2012 máy điện chiều Back Next Chơng I phần cảm động điện chiều Cực từ vỏ Bu lông Cuộn dây 07/02/2012 phần cảm động điện chiều vỏ cực từ Bu lông cuộn dây máy điện chiều Phần ứng (Rôto): Rhnh a) Lõi sắt phần ứng: Dùng để dẫn từ +) Với máy công suất vừa lớn ngời ta dập lỗ thông gió dọc trục +) Với máy điện công suất lớn xẻ rhnh thông gió ngang trục thông gió dọc trục b) Dây quấn phần ứng: Là phần sinh Lỗ sức Lõi sắt điện động có dòng điện chạy qua +) Dây quấn thờng làm đồng có bọc Nêm cách điện Để tránh quay dây quấn bị văng miệng rhnh thờng đợc nêm chặt Cách tre, gỗ phíp đầu dây quấn thờng điện đợc đai chặt rhnh +) Với MĐ công suất nhỏ dây quấn có Dây tiết diện tròn, máy có công suất vừa quấn lớn dây quấn có tiết diện hình chữ nhật Back Chơng I Next 07/02/2012 phần ứng động điện chiều Cổ góp lõi thép dây quấn trục phần ứng động điện chiều lõi thép Cổ góp cuộn dây trục 07/02/2012 máy điện chiều c) Vành đổi chiều (Vành góp): Dùng biến đổi dòng xoay chiều thành dòng chiều Phiến góp d) Các phận khác: Cánh quạt: Dùng làm mát Trục máy: gắn lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục làm thép bon tốt Back Next Chơng I máy điện chiều 1.2: Nguyên lý làm việc I Phần tĩnh: Gồm hệ thống từ có cực N S n N A + Phần động: Gồm khung dây abcd (1phần tử dây quấn) bc Rt U - B da e Fđt Fđt I b c da e S Nguyên lý làm việc chế độ máy phát: Theo định luật cảm ứng điện từ: trị số sức điện động dẫn ab cd đợc xác định: e = B.l.v Trong đó: B trị số cảm ứng từ nơi dây dẫn quét qua l chiều dài dẫn nằm từ trờng v vận tốc dài dẫn Back Chơng I Next 07/02/2012 máy điện chiều Sức điện động dòng xoay chiều cảm ứng t dẫn đh đợc chỉnh lu thành sức điện động dòng chiều nhờ hệ thống vành góp chổi than.Ta biểu diễn sức t điện động dòng điện dẫn mạch nh hình vẽ: N Khi mạch có tải ta có: U = E - IR n F, Mđt Trong đó: E sức điện động máy phát IR sụt áp khung dây abcd U điện áp đầu cực S Khi vòng dây chịu lực tác dụng gọi lực từ: Fđt = B.I.l Tơng ứng ta có mô men điện từ: Mđt = Fđt.D/2.= B.I.l.D/2 Từ hình vẽ ta thấy chế độ máy phát Mđt ngợc với chiều quay phần động nên đợc gọi M hhm Back Chơng I Next máy điện chiều Nguyên lý làm việc chế độ động cơ: chế độ động Mđt chiều với chiều N quay phần động gọi mômen quay F, Mđt Nếu điện áp đặt vào động U ta có: n U = E + IR Nh vậy: chế độ động U > E chế độ máy phát U < E Back Chơng I S Next 07/02/2012 máy điện chiều 1-3: lợng định mức Công suất định mức: Pđm - Tải MĐ ứng với độ tăng nhiệt cho phép máy theo điều kiện lúc thiết kế đợc quy định công suất định mức máy - Công suất định mức đợc tính đầu máy Các đại lợng định mức khác: - Các trị số điện áp, dòng điện, tốc độ quay, hệ số công suất ứng với Pđm trị số định mức Back Chơng I Next máy điện chiều Chơng 2: Dây quấn Máy điện 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 điện Back Phần I Next 10 07/02/2012 máy điện chiều 2-5: dây quấn sóng phức tạp Bớc dây quấn: Tơng tự nh với dây quấn sóng đơn Riêng bớc vành góp: yG = G m p Sơ đồ khai triển: a) Tính bớc dây quấn: y1 = Z nt 2p m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18 = 18 = (dây quấn bớc ngắn) G m 18 = yG = = = y; p y2 = y - y1 = - = b) Thứ tự nối phần tử: Lớp 10 18 16 +y1 12 14 12 10 18 16 17 15 13 11 +y2 Lớp dới 13 Back 14 Khép kín +y2 Lớp dới Lớp +y1 11 17 Khép kín 15 Next máy điện chiều Giản đồ khai triển dây quấn MĐMC Dây quấn sóng phức tạp có: m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18 n N 10 11 12 13 14 15 16 17 18 S 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 đôi mạch nhánh song song dây quấn sóng phức tạp: a = m Back Chơng Next 18 07/02/2012 máy điện chiều 2.6: Dây cân điện 1.Điều kiện để dây quấn đối xứng: - Dây quấn MĐMC tơng ứng nh mạch điện gồm số nhánh song song ghép lại Mỗi nhánh gồm số phần tử nối tiếp - điều kiện bình thờng: 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 nh + Điều kiện dây quấn: Tất dây quấn tạo thành mạch nhánh phải tơng đơng số phần tử nhánh phải tơng đơng Back Next Chơng máy điện 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 dới cực từ có cực tính đợc gọi dây cân loại Bớc yt số phiến đổi chiều dới 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 Bớc thế: yt = Back Chơng S G = a a Next 19 07/02/2012 máy điện chiều Chơng 3: Các quan hệ điện từ máy 3.1: Sức điện động dây quấn phần ứng 3.2: Mô men điện từ - công suất điện từ 3.3: Cân lợng - tổn hao - hiệu suất Back Next Phần I máy điện chiều 3.1: Sức điện động dây quấn phần ứng Sức điện động trung bình cảm ứng dẫn có chiều dài l, chuyển động với vận tốc v từ trờng bằng: etb = Btb.l.v .D n n bớc cực v= = 2p D đờng kính phần ứng 60 60 p số đôi cực Btb = l n tốc độ quay phần ứng(v/phút) : từ thông khe hở dới cực từ (Wb) Nếu gọi N tổng số dẫn dây quấn mạch nhánh song song có N dẫn nối tiếp Nh sức điện 2a n n động máy: e = l 2p = 2p. tb N pN n E = etb = 2a 60a Trong đó: Ce = Back l 60 60 Hay E = Ce..n (V) pN hệ số phụ thuộc kết cấu máy dây quấn 60a Chơng Next 20 07/02/2012 máy điện chiều 3.2 Mô men điện từ - công suất điện từ Mômen điện từ: S Khi MĐ làm việc dây quấn phần ứng có dòng điện chạy qua Tác dụng từ n trờng lên dây dẫn có dòng điện chạy qua M B sinh mômen điện từ trục máy Btb - Lực điện từ tác dụng lên dẫn: f = Btb.l.i Gọi N tổng số dẫn dây quấn dòng mạch nhánh là: i = I/2a mômen điện từ tác dụng lên dây quấn phần ứng là: M = Btb I l.N D Thay D = 2p Btb = ta có: 2a .l I p M= l.N = pN .I = CM .I (Nm) .l 2a 2a pN Trong đó: CM = hệ số phụ thuộc kết cấu máy a từ thông dới cực từ (Wb) Back Next máy điện chiều Công suất điện từ: Công suất ứng với mômen điện từ (lấy vào với máy phát đa với động cơ) gọi công suất điện từ: Pđt = M. = 2n tốc độ góc phần ứng 60 2n pN pN Pđt = .I = n..I = E I 60 2a 60a - Trong chế độ máy phát: M ngợc chiều quay với phần ứng nên đóng vai trò mômen hhm Máy chuyển công suất (M.) thành công suất điện (EI) - Trong chế độ động cơ: M có tác dụng làm quay phần ứng chiều với chiều quay phần ứng Máy chuyển công suất điện (EI) thành công suất (M.) Back Chơng Next 21 07/02/2012 máy điện chiều 3.3: Cân lợng - tổn hao - hiệu suất Tổn hao MĐMC: a) Tổn hao cơ( pcơ): b) Tổn hao sắt (pFe): - Hai loại tổn hao tồn không tải nên gọi tổn hao không tải: p0 = pcơ + pFe Tổn hao sinh M hhm p không tải nên gọi M không tải: M0 = c) Tổn hao đồng (pcu): Gồm phần: - Tổn hao đồng mạch phần ứng: pcu. = I R Với: R = r + rb + rf + rtx ; (r : điện trở dây quấn phần ứng; rf : điện trở cực từ phụ; rb : điện trở dây quấn bù; rtx: điện trở tiếp xúc chổi than.) - Tổn hao đồng mạch kích thích: (Bao gồm tổn hao đồng dây quấn kích thích điện trở điều chỉnh mạch kích thích): pcu.kt = Ukt Ikt Back Next Chơng máy điện chiều d) Tổn hao phụ: (pf) Trong đồng thép sinh tổn hao phụ Tổn hao phụ thờng khó tính Ta lấy pf = 1%Pđm Giản đồ lợng hiệu suất: a) Máy phát điện: Pđt = P1 - (pcơ + pFe) = P1 - p0 = E I P2 = Pđt - pcu = U.I pcơ pFe pcu - Giản đồ lợng: P1 Pđt P2 - Hiệu suất: P P (p +p + p ) p = = co Fe cu = P1 P1 P1 Back Chơng Next 22 07/02/2012 máy điện chiều b) Động điện: Ta có công suất điện mà động nhận từ lới: P1 = U.I = U.(I + Ikt ) Với: I = I + Ikt dòng nhận từ lới vào U điện áp đầu cực máy Pđt = P1 - (pcu. + pcu.kt) Pđt = EI Còn lại công suất đa đầu trục: P2 = M. = Pđt - (pcơ +pFe) pcu. + pcu.kt - Giản đồ lợng: pFe pcơ P1 Pđt P2 - Hiệu suất: = Back P2 P1 (pco + pFe + pcu ) p = =1 P1 P1 P1 Chơng Next máy điện chiều Chơng : Từ trờng máy điện chiều 4-1: từ trờng lúc không tải -T Trng cc t chớnh4-2: từ trờng có tải Back Phần I Next 23 07/02/2012 máy điện chiều 4-1: từ trờng lúc không tải 1.Từ trờng từ trờng tản: Từ thông từ thông qua khe hở không khí phần ứng cực từ phạm vi bớc cực Từ thông cực từ đợc tính nh sau: c = + = 0(1+/ ) = 0.t Với t = 1+ hệ số tản từ cực từ Sức từ động cần thiết để sinh từ thông: - Do mạch từ hoàn toàn đối xứng sức từ động cực từ nh nên ta cần tính cho đôi cực Back Chơng Next máy điện chiều - Để có từ thông ta cần cung cấp cho dây quấn kích thích sức từ động F0 Để đơn giản cho việc tính toán ta dùng cách phân đoạn mạch từ thành đoạn: khe hở không khí (), phần ứng (hr), lng phần ứng (l), cực từ (hc), gông từ (lG) Khi sức từ động cần thiết cho đôi cực tính nh sau: F0 = I.W = H.l = 2H. + 2Hr.hr + H.l + 2Hc.hc + HG.lG = F + Fr + F + Fc + FG Trong đó: h chiều cao, l chiều dài B Trong đoạn cờng độ từ trờng đợc tính: H = với B = S , S, từ thông, tiết diện, hệ số từ thẩm đoạn lG a) Sức từ động khe hở F: F = 2H. * Khi phần ứng nhẵn: - Do khe hở cực từ phần ứng khônghcđều: thìhkhe hở c nhỏ, đầu mép cực từ khe hở lớn: max = (1,5 ữ 2,5) nênhphân bố từ r h r l cảm điểm thẳng góc với bề mặt phần ứng khác Back Chơng Next 24 07/02/2012 máy điện chiều - Phân bố từ cảm dới cực từ biểu diễn nh hình vẽ Từ cảm cực từ có giá trị lớn mép cực trị số giảm dần đờng trung tính hình học cực từ - Để đơn giản ta thay đờng cong từ cảm thực tế hình chữ nhật có chiều cao B đáy B b = . cho diện tích hình chữ nhật diện tích bao đờng cong thực tế (b cung tính toán cực từ hệ số tính toán b cung cực) Trong MĐMC có cực từ phụ = 0,62 ữ 0,72; MĐMC cực từ phụ = 0,7 ữ 0,8 lc Gọi l chiều dài phần ứng theo dọc trục l1 lc chiều dài cực từ ta có chiều dài tính toán l = l + lc Với l = l1- ng.bg B ng,bg số rhnh chiều rộng rhnh thông gió Back l Next Chơng máy điện chiều Từ cảm khe hở không khí: B = = S l b Sức từ động đợc tính: B F1 = 2.H = = à0 à0 l b * Khi phần ứng có răng: t1 - Khi tính toán ta phải quy đổi phần ứng br1 có phần ứng nhẵn cách tăng khe hở không khí ' = K. với ' đợc gọi trị số tính toán khe hở t + 10 K hệ số khe hở: K = b r1 + 10 t1 bớc răng; br1 chiều rộng đỉnh Ta có sức từ động phần ứng có : F = 2.H.' ' = K. Back F = 2.H K. = 2.F1 K = Chơng .K l b Next 25 07/02/2012 máy điện chiều b) Sức từ động phần ứng: Với phần ứng có rhnh từ thông qua khe hở không khí phân làm mạch song song vào rhnh phần ứng Do từ dẫn thép lớn không khí nhiều nên đại phận từ t1 thông vào t1 bớc đỉnh Hr1 br1 t2 bớc chân Hrtb Từ thông qua bớc t1 t = B.l.t1 Xét tiết diện đồng tâm với mặt phần ứng, x cách đỉnh khoảng x từ thông br2 Hr2 qua tiết diện gồm thành phần: t2 t = rx + rx (1) Chia vế (1) cho Srx (tiết diện răng) ta có: t rx rx = + (1) Srx Srx Srx t rx = Brx = B rx trị số từ cảm tính toán thực tế S rx Back S rx Next Chơng máy điện chiều *) ý nghĩa Brx: Coi toàn từ thông qua phần ứng (mạch từ cha bho hoà) Khi Btx> 1,8 Tesla mạch từ bắt đầu bho hoà, từ trở tăng dần, ta bỏ qua từ cảm rhnh Khi thành phần thứ biểu thức (1') biểu diễn nh sau: rx rx S rx = = B rx K rx = H rx K rx (2) S rx S rx S rx - Giả thiết mặt cắt hình trụ ngang rhnh độ cao x mặt đẳng trị từ trờng xem nh Hrx = Hrx Thay vào (1'): Brx = B rx + H rx K rx (3) Giá trị biểu thức tìm đợc từ đờng cong từ hoá B = f(H) qua bớc tính cụ thể sau: + Vẽ đờng cong từ hoá lõi sắt phần ứng Khi đh biết kích thớc rhnh ta có: K = Srx = t x l rx Srx brxl k c Với: Kc hệ số ép chặt lõi sắt; Stx, tx tiết diện bớc độ cao x; l, l chiều dài thực tính toán lõi sắt 26 07/02/2012 máy điện chiều + Từ đờng cong từ hoá cho trị số từ cảm Brx ta tìm đợc Hrx tơng ứng Brx theo (3) Sau vẽ đờng biểu diễn (đờng 2) B (2) à0 Hrx.Krx (1) - Ngoài trị số từ cảm tính toán có Brx t B t1l (4) = thể xác định theo biểu thức: Brx = Hrx H Srx brxl kc * Thực tế tính toán sức từ động cần tính H điểm theo chiều cao răng: đỉnh răng, chân chiều cao Khi trị số tính toán cờng độ từ trờng trung bình bằng: H r = (H r1 + 4H rtb + H r ) (5) Gọi hr chiều cao sức từ động đôi cực là: Fr = Hr hr (6) * Để đơn giản ta cần xác định từ cảm từ trờng tiết diện cách chân 1/3 làm trị số tính toán Khi ta có: Fr = Hr1/3 hr (7) Trong máy điện chiều từ cảm nơi hẹp = 1,8 ữ 2,3 T máy điện chiều c) Sức từ động lng phần ứng: Từ thông sau qua khe hở không khí vào phần ứng qua rhnh phân bố không đều: gần có từ cảm lớn nhng khác biệt không lớn nên lấy từ cảm trung bình lng phần ứng để tính toán Từ cảm lng phần ứng: B = = = S Trong đó: = 2.S 2.h l k c từ thông phần ứng; S = h l k c tiết diện lng phần ứng Theo đờng cong từ hoá từ B H Khi sức từ động lng phần ứng đợc tính: F = H.l Back Chơng Next 27 07/02/2012 máy điện chiều d) Sức từ động thân cực từ gông từ: Tính toán sức từ động cực từ ta phải xét đến ảnh hởng từ thông tản Khi từ thông cực từ lớn từ thông chính: c = 0.t với t = 1,15 ữ 1,25 hệ số tản từ Thực tế tản khắp cực từ nên từ thông phần cực từ gông từ khác Nhng để đơn giản hoá tính toán ta coi nh cực từ gông từ có từ thông không đổi (G = 1/2c) Ta có: Bc = c B G = c 2S G Sc Với Sc SG tiết diện cực từ gông từ Sức từ động cực từ gông từ: Fc = 2.Hc.hc hc: chiều cao cực từ FG = HG.lG lG: chiều dài trung bình gông từ Back Chơng Next máy điện chiều Đờng cong từ hoá MĐMC: Đờng biểu diễn quan hệ F0 đma b c gọi đờng cong từ hoá MĐMC Nếu kéo dài đoạn tuyến tính ta đợc quan hệ = f(F) Khi từ thông đạt giá trị định mức đoạn ab đặc trng cho sức từ động khe hở F đoạn bc đặc trng cho sức từ động rơi phần sắt mạch từ ab = F F0 = ac = F + Fr + F + Fc + FG bc = Fr + F + Fc + FG Đặt F0 = k = ac kà hệ số bho hoà mạch từ F ab Trong MĐ để triệt để lợi dụng vật liệu công suất điện áp định mức ta chọn điểm làm việc điểm chớm bho hoà (điểm c: điểm mà đờng cong từ hoá bắt đầu cong với kà = 1,1 1,35) Back Chơng Next 28 07/02/2012 máy điện chiều 4-2: từ trờng máy điện có tải N Từ trờng cực từ chính: Từ hình vẽ phân bố từ trờng cực từ máy cực ta thấy từ trờng nhận trục cực làm trục đối xứng không thay đổi vị trí không gian S N Từ trờng phần ứng: a) Chiều từ trờng phần ứng: * Khi chổi than đặt trung tính hình học: n - Trục sức từ động tổng dây quấn sinh luôn trùng với trục chổi than S Trung tính N hình học S Back Next Chơng máy điện chiều * Nếu dịch chổi than khỏi trung tính hình học ứng với đoạn b phần ứng: - Phân tích sức từ động phần ứng FN thành thành Trung tính phần: + Sức từ động ngang trục Fq vật lý + Sức từ động dọc trục: n Fd N n D A Fd F Fq C b B b Trung tính hình học S (*) b) Sự phân bố từ trờng bề mặt phần ứng: * Khi chổi than đờng trung tính hình học: (*) S Ta xét mạch vòng đối xứng với điểm chổi than điểm cách gốc x sức từ động đợc tính nh sau: Fx = A.2x (A/đôi cực) A = N i (A/cm): phụ tải đờng phần ứng I D i = dòng dẫn 2a Sức từ động lớn x = Khi đó: F = A.2 = A. Back Chơng Next 29 07/02/2012 máy điện chiều - Nếu bỏ qua từ trở lõi thép từ trở mạch phần ứng khe hở không khí nên từ cảm phần ứng dới mặt cực từ đợc biểu diễn: A.2x (*) Bx = à0.Hx = à0 F x = à0 A 2 = à0 .x * Khi chổi than dịch khỏi trung tính hình học khoảng b đó: N F Đ S Fx A/2 Bx Dới bớc cực phạm vi 2b dòng điện sinh sức từ động dọc trục phạm vi ( - 2b) dòng điện sinh sức từ động ngang trục: Fd = A.2b (A/đôi cực) Fq = A ( - 2b) Tóm lại: từ trờng phần ứng phụ thuộc vào vị trí chổi than mức độ tải Back Next Chơng máy điện chiều Phản ứng phần ứng: a) Khi chổi than đặt đờng trung tính hình học: - Sự phân bố từ trờng từ trờng cực từ từ trờng phần ứng hợp lại nh sau: N F (1): Từ cảm cực từ (2): Từ trờng phần ứng (3): Từ trờng tổng mạch từ cha bho hoà (4): Từ trờng tổng mạch từ bho hoà Đ m m S (4) (3) (1) (2) *)Tóm lại: m m Khi chổi than đặt trung tính hình học có phản ứng ngang trục làm méo dạng từ trờng khe hở xuất đờng trung tính vật lý Back Chơng Next 30 07/02/2012 máy điện chiều b) Khi chổi than dịch khỏi trung tính hình học: Phân tích sức từ động phần ứng thành phần: Fq Fd - Thành phần ngang trục Fq có tác dụng làm méo dạng từ trờng cực từ khử từ mạch từ bho hoà - Thành phần dọc trục Fd ảnh hởng trực tiếp đến từ trờng cực từ Nó có tác dụng khử từ trợ từ tuỳ theo chiều xê dịch chổi than (*) Do yêu cầu đổi chiều cho phép quay chổi than theo chiều quay phần ứng trờng hợp máy phát động ngợc lại Back Next Chơng máy điện chiều Từ trờng cực từ phụ: Tác dụng cực từ phụ sinh sức từ động triệt tiêu từ trờng phần ứng ngang trục tạo từ trờng ngợc chiều với từ trờng phần ứng khu vực đổi chiều N Sf F (1): Sức từ động cực từ (2): Sức từ động phần ứng (3): Sức từ động cực từ phụ Hình b-2: Sức từ động tổng Hình b-3: Phân bố từ cảm Back Chơng S Nf Đ Sf (1) (2) (3) Hb-1 Hb-2 Hb-3 Next 31 07/02/2012 máy điện chiều - Khi chổi than đặt trung tính hình học cực từ phụ không ảnh hởng đến cực từ Hình c1: Cực từ phụ Sf Nf N S không ảnh hởng tới từ S trờng tổng F Đ Hình c2: Cực từ phụ có tác dụng khử từ Hc1 Hình c3: Cực từ phụ có tác dụng trợ từ Cách nối cực từ phụ: Hc2 Đ N F Sf Nf Hc3 S Back Next Chơng máy điện chiều Từ trờng dây quấn bù: Sf - Tác dụng dây quấn bù S sinh từ trờng triệt tiêu phản F ứng phần ứng làm cho từ trờng khe hở không bị méo dạng Đờng (1): Sức từ động phản ứng phần ứng ngang N S Nf Đ (1) (2) (3) Đờng (2): Sức từ động dây quấn bù (4) Đờng (3): Sức từ động không tải Đờng (4): Phân bố từ trờng tổng có dây quấn bù cực từ phụ Cách nối dây quấn bù: Back Chơng Next 32 [...]... 4 12 2 14 4 12 2 10 18 8 16 9 17 7 15 5 13 3 11 1 +y2 Lớp dới 5 13 Back 6 14 Khép kín +y2 Lớp dới 6 Lớp trên 1 +y1 4 3 11 1 9 7 17 Khép kín 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 1 2 3 5 4 7 6 N 3 4 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8 S 6 7 8 A1 + 9 N 10 11 12 B1 A + 13 14 S 15 A2 + 16 17 18 1 2 B2 - B - Dây quấn sóng phức tạp... = y1 - y = 6 - 2 = 4 2p 4 yG = y = 2 b) Thứ tự nối các phần tử: Lớp trên 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 +y1 Lớp dới 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1 Lớp trên 4 2 6 8 10 12 14 16 18 20 3 5 22 24 +y1 Lớp dới 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 Back Chơng 2 4 6 Khép kín 2 Khép kín Next 15 07/02/2 012 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 1 2... Znt = S = G = 24 n 1 2 3 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 4 5 6 7 S N 1 2 23 24 3 4 5 6 7 A1 + N 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 B1 A + S A2 + B2 - B - quấn do quấn m dây CựcDây từ và chổixếp điệnphức nh tạp ở dây xếpquấn đơn.xếp Chỉ đơn kháccùng là bềđấu rộngchung chổi do đógóp số để đôicómạch nhánh dâyquấn quấn: điệnchổi 2 than lần phiến thể lấy điện song đồng song thời ởcủa... yG = G 1 p y1 = Back y2 = y - y1 = yG - y1 Chơng 2 Next 16 07/02/2 012 máy điện một chiều 2 Sơ đồ khai triển: Khai triển dây quấn sóng đơn có Znt = S = G = 15 ; 2p = 4 a) Bớc dây quấn: y1 = Z nt = 15 - 3 = 3 (bớc ngắn) 2p 4 4 15 1 G 1 y = yG = = = 7 (dây quấn trái) 2 p y2 = y - y1 = 7 - 3 = 4 b) Thứ tự nối các phần tử: Lớp trên 1 8 14 6 13 5 12 4 11 3 10 2 15 7 9 1 +y1 +y2 Lớp dới 4 11 3 10 2 9... 4 11 3 10 2 9 Back Next Chơng 2 máy điện một chiều Giản đồ khai triển dây quấn MĐMC Dây quấn sóng đơn có Znt = S = G = 15 ; 2p = 4 n 1 8 15 7 14 6 13 5 12 1 3 2 5 4 6 4 9 11 10 S N 3 8 7 5 6 7 8 A + 13 14 15 S N 9 10 11 B1 - A1 + 12 12 13 A2 + 14 15 1 2 B2 - B - Quy luật nối dây của dây quấn sóng đơn là nối tiếp tất cả các phần Dâyở quấn sóng 1 đôi nhánh song song: = 1 các tử dới các cực có đơn cùngchỉ... xếp đơn MĐMC có Znt = S = G = 16 , 2p = 4 a) Tính các bớc dây quấn: y1 = Z nt = 16 = 4 (Bớc đủ) y2 = y1 - y = 4 -1 = 3 4 y = yG = 1 2p b)Thứ tự nối các phần tử: Căn cứ vào các bớc dây quấn ta có thể bố trí cách nối các phần tử để thực hiện dây quấn Back Next Chơng 2 máy điện một chiều Lớp trên 1 2 +y1 Lớp dới 5 6 9 10 11 12 13 14 15 16 1 3 4 5 7 9 10 11 12 13 14 15 16 1 8 6 7 8 2 3 4 c) Giản đồ khai... phụ thờng khó tính Ta lấy pf = 1% Pđm 2 Giản đồ năng lợng và hiệu suất: a) Máy phát điện: Pđt = P1 - (pcơ + pFe) = P1 - p0 = E I P2 = Pđt - pcu = U.I pcơ pFe pcu - Giản đồ năng lợng: P1 Pđt P2 - Hiệu suất: P P (p +p + p ) p = 2 = 1 co Fe cu = 1 P1 P1 P1 Back Chơng 3 Next 22 07/02/2 012 máy điện một chiều b) Động cơ điện: Ta có công suất điện mà động cơ nhận từ lới: P1 = U.I = U.(I + Ikt ) Với: I =... = Back Chơng 2 S G = a a Next 19 07/02/2 012 máy điện một chiều Chơng 3: Các quan hệ điện từ trong máy 3 .1: Sức điện động dây quấn phần ứng 3.2: Mô men điện từ - công suất điện từ 3.3: Cân bằng năng lợng - tổn hao - hiệu suất Back Next Phần I máy điện một chiều 3 .1: Sức điện động dây quấn phần ứng Sức điện động trung bình cảm ứng trong 1 thanh dẫn có chiều dài l, chuyển động với vận tốc v trong từ trờng... Next 17 07/02/2 012 máy điện một chiều 2-5: dây quấn sóng phức tạp 1 Bớc dây quấn: Tơng tự nh với dây quấn sóng đơn Riêng bớc vành góp: yG = G m p 2 Sơ đồ khai triển: a) Tính bớc dây quấn: y1 = Z nt 2p m = 2; 2p = 4; Znt = S = 18 = 18 2 = 4 (dây quấn bớc ngắn) G m 18 2 = yG = = 8 = y; p 2 4 y2 = y - y1 = 8 - 4 = 4 b) Thứ tự nối các phần tử: Lớp trên 2 10 18 8 16 +y1 4 12 2 14 4 12 2 10 18 8 16 9 17 ... để dòng điện trong phần tử khi bị chổi than ngắn mạch là nhỏ nhất và sức điện động lấy ra ở 2 đầu chổi than là lớn nhất Nh vậy chổi than phải đặt trên trung tính hình học và trục chổi than trùng với trục cực từ Khai triển 13 07/02/2 012 máy điện một chiều Sơ đồ khai triển dây quấn MĐMC Dây quấn xếp đơn có Znt = S = G = 16 , 2p = 4 n 2 1 4 3 5 6 1 A1 2 3 4 + 11 12 13 14 N 5 B1 + A Back 9 10 S N 16 8 7