Báo cáo thí nghiệm Máy điện một chiều

Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều BÀI CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU I Mục đích, yêu cầu - Nắm cấu tạo máy điện chiều - Tìm hiểu nắm cấu tạo máy điện chiều - Nhận dạng phân biệt cấu tạo máy điện chiều với loại máy điện khác II Nội dung thí nghiệm Hình dạng bên máy điện chiều : - Tuỳ theo mục đích sử dụng mà có nhiều loại máy điện với kích cỡ hình dáng khác - Máy nhỏ nằm gọn lòng bàng tay Ví dụ động đồ chơi trẻ em, động máy caset, thiết bị làm mát thiết bị khác,… - Máy loại lớn máy sử dụng rộng rãi nhất, máy phát động điện dân dụng Ví dụ : máy phát điện chiều, động đề xe có sử dụng đề nổ, … - Máy loại lớn máy thường dùng công nghiệp, ví dụ máy phát dùng Tuabin, thường nhừng máy phát điện nhu cầu dùng động điện cực lớn it nhiều H1 Máy loại nhỏ Lvs158@gmail.com H2 Máy loại lớn H3 Máy loại lớn Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Cấu tạo phần cảm (stato) : vỏ máy, cực chính, cuộn dây cực chính, mặt bích,… - Vỏ máy : thường làm Gang thép, đảm bảo độ cứng va đập Đối với loại máy nhỏ người ta không cần quan tâm tới tản nhiệt, nhiên với máy công suất lớn vỏ máy chế tạo có nhiều rãnh bề mặt để giúp tản nhiệt tốt Vỏ thường đúc liền với phận nhằm cố định máy khỏi rung xê dịch hoạt động H4 Vỏ máy, mặt bích máy điện loại nhỏ vừa - Cực (cực phụ ): phận để tạo từ thông máy, gồm thép kỹ thuật mỏng ghép lại với đinh tán Phía quay vào phần ứng có bề mặt trải rộng nhằm giúp cho từ thông vào khe hở không khí dễ dàng Trên lõi cực có quấn cuộn dây kích thích dòng điện chiều qua ( với máy có công suất lớn H5 Một máy điện có cực người ta thường làm rãnh để đặt thêm cuộn bù) - Cực phụ tương tự cực nhỏ phần đầu quay vào phần ứng để nhọn Cực phụ quấn cuộn dây kích thích dòng chiều qua Cực đặt xen kẽ váo cực - Cuộn dây cực làm băng đồng, có nhiều tiết diện khác nhua tuỳ thuộc vào loại máy điện sử dụng Các sợi dây sơn cách điện bề mặt để quấn tránh tượng ngắn mạch Trên H5 cuộn dây cực bọc lớp vỏ bảo vệ - Mặt bích: Thường phận bảo vệ phía sau máy, mặt bích tháo lắp dễ dàng cần sửa chữa, bảo dưỡng ( hình H4 có mặt bích phía sau) Với máy loại nhỏ mặt bích dùng để cố định máy điện với phận khác H6 Mặt bích máy điện loại lớn nhỏ Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Hộp đầu cực : đầu đấu dây, tụ điện - Là nơi nối dây lại với nhau, thông thường hộp đấu cực có mắc thêm tụ điện thích hợp H7 Hộp đấu cực máy điện Cấu tạo phần ứng (Rôto) : lõi thép, cuộn dây phần ứng - Lõi thép phần ứng ghép từ thép kỹ thuật điện, chúng sơn cách điện với nhau, dùng giấy cách điện hay dùng lớp ôxy hoá để làm cách điện Trong máy công suất lớn làm rãnh thông gió theo chiều bán kính Phần ứng quay liên H8 Lõi thép máy điện chiều tục với vận tốc lớn nóng, rãnh thông gió có tác dụng làm mát lõi thép phần ứng - Cuộn dây phần ứng chế tạo đồng khuôn đặc biệt đặt vào rãnh lõi thép phần ứng, chúng đựơc nối với theo nhiều cách khác H9 cuộn dây phần ứng Cấu tạo cổ góp chổi than : - Cổ góp chế tạo từ phiến đồng, cách điện với cách điện với trục - Chổi than dùng để đưa điện mạch dẫn điện vào máy Chổi than làm từ bột grafit trộn với bột đồng ép lại thành khuôn Chổi than có độ Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều cứng vừa phải để bị ép vào cổ góp, chổi than bị mòn dần theo thời gian làm việc máy H10 Cổ góp H11 Chổi than Các thông số hộ chiếu Máy điện chiều - Mỗi mộit thiết bị nói chung, nột máy điện nói riêng có thông số đặc trưng gọi thông số hộ chiếu - Thông số hộ chiếu cho biết tính làm việc Với máy điện chiều thông số cung cấp cho người sử dụng biết khả làm việc máy : Công suất, tốc độ Đặc biệt biết giá trị định mức áp dòng để từ có cách sử dụng an toàn hiệu - Ví dụ : Máy điện chiều, Mã hiệu 223964 có thông số sau : U = 220V  Điện áp định mức I = 13.7A  Dòng điện định mức P = 2,3KW  Công suất định mức n = 1500 vòng / phút  Tốc độ quay định mức III Nhận xét kết thí nghiệm - Qua thí nghiệm máy điện chiều có thêm kiến thức máy điện, hình dạng nguyên lý hoạt động - Biết phạm vi ứng dụng máy điện chiều đời sống - Biết cách bảo dưỡng máy điện chiều thường dùng Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều BÀI CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP I Mục đích, yêu cầu - Nắm cấu tạo máy biến áp pha, ba pha - Hiểu nguyên lý hoạt động máy biến áp pha, ba pha - Nhận dạng để phân biệt máy điện vơí loại máy điện khác II Nội dung thí nghiệm Sơ đồ nguyên lý hoạt động MBA đơn giản Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Giới thiệu MBA thông dụng Tìm hiểu hình dạng bên , vỏ máy, nắp máy - Máy biến áp có nhiều loại với nhiều kích cỡ khác Từ loại nhỏ số cục sạc Pin điện thoại, cục nắn dòng Radio loại lớn với công suất lên đến trăm KVA - Đối với máy biến áp nhỏ, vỏ không đóng vai trò quan trọng nhiệm vụ bảo vệ trống va đập - Tuy nhiên với máy công suất loại lớn vỏ lại giữ vai trò quan trọng, làm nhiệm vụ bảo vệ khỏi va đập, vỏ thùng dầu bảo vệ cho máy cách điện - Vỏ thường có nhiều rãnh xung quanh, ống dẫn làm nhiệm vụ tản nhiệt cho máy biến áp - H11 Một số loại hình dạng máy biến áp khác Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Các loại thùng dầu, sứ vào, sứ phận nắp thùng dầu  Thùng dầu thực chất phận vỏ máy biến áp - Với máy biến áp công suất nhỏ ( < 30 KVA ) có dạng thùng dấu phẳng - Máy biến áp có công suất từ 30 – 3.000 KVA có dạng kiểu thùng ống, ống dầu có đường kính khoảng 50 mm gắn vào vách thùng dầu - Máy biến áp có công suất lớn đến 10.000 KVA dùng thùng dầu có tản nhiệt làm lạnh tự nhiên Bộ tản nhiệt gồm có ống góp gắn vào vách thùng dầu, ống góp gồm nhiều hàng ống nhỏ song song nhau, ống nhỏ có kích thước vào khoảng 50mm Trong lòng hàng ống có đặt quạt gió làm phận tạo mát cho ống dầu làm mát thùng dầu - Ngoài với thùng dầu thông thường người ta chế tạo có khe, rãnh giúp làm mát cho vỏ máy biến áp - Trên thùng dầu có phận giúp cố định, di chuyển giá cố định, bánh lăn, quai móc Trên thùng có gắn ống giúp cho việc đổ dầu thay dấu định kì thuận tiện - Chất liệu làm vỏ thùng dầu phải đảm bảo khả chống chịu va đập thông thường, không dẫn đến nổ, vỡ hay dạn nứt thùng dầu  Nắp thùng dầu : phận quan trọng thùng dầu, nắp thùng dầu có đặt sứ sứ vào dây quấn cao áp hạ áp Những máy biến áp 100KVA có đặt bình dãn dầu, máy 1000KVA có đặt ống có màng bảo vệ nắp thùng dầu - Bình dãn dầu thùng hình trụ, nối với thùng dầu dẫn dầu Bình dãn dầu dùng để kiểm tra dầu thùng giúp dầu dãn nở nhiệt độ thay đổi - Ống có màng bảo vệ có tác dụng bảo vệ thùng dầu khỏi bị hư hỏng có tăng áp suất bên thùng dầu máy biến áp xảy ngắn mạch Ống ống thép, đầu gắn kín đĩa thuỷ tinh, đầu nối với thùng dầu Khi áp suất lớn đĩa thuỷ tinh bị phà vỡ để đẩy dầu ngoài, tránh làm hư hỏng thiệt bị bên - Rơle thiết bị kiểm soát cách tự động điều kiện làm việc học thùng dầu nhằm đảm bảo an toàn - Mặt bích dùng để nối với máy bơm chân không - Các ống dẫn thùng dầu có màng bảo hiểm - Sứ cách điện : Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, thuận tiện cho việc lấy điện áp đưa áp vào, máy biến áp có làm sứ sứ vào Đó loại sứ cách điện bên để rỗng có để lõi thép làm chức dẫn điện Với cao áp hạ áp phải dùng sứ sứ vào để đưa điện sứ cách điện phận làm hạn chế tác động thiên nhiên sấm sét Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều H12 Sứ cách điện vào  Dầu máy biến áp : Dùng để làm cách điện làm nguội lõi thép dây quấn ( phần tác dụng ) máy biến áp tốt hơn, dầu sử dụng thường dầu mỏ ( My – piranol, Nga – xaptol), loại dầu không cháy không nổ Tìm hiểu cấu tạo phần lõi thép máy biến áp - Lõi thép máy biến áp ghép từ thép máy biến áp(đặc biệt), só độ dày 0.35 – 0.5mm Có loại thép máy biến áp, thép dát nóng thép dát nguội( thép dát nguội có tính chất từ tốt hơn) Giữa thép có đặt lớp giấy cách điện sơn lớp sơn cách điện, người ta dùng lớp ôxy hoá để làm cách điện với máy có công suất thấp - Dựa theo đặc điểm cách ghép lõi thép tuỳ vào mục đích sử dụng mà có loại lõi thép khác nhau, : lõi thép kiểu vỏ máy biến áp kiểu lõi + Máy biến áp kiểu lõi : có dây quấn bọc phần thép + Máy biến áp kiểu vỏ : máy có phần thép bao bọc dây quấn H13a Máy biến áp kiểu lõi H13b Máy biến áp kiểu vỏ Cấu tạo dây quấn máy biến áp Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều - Dây quấn phận quan trọng máy biến áp, tuỳ theo kích thước dây quấn cách quấn dây người ta chế tạo máy biến có công suất công dụng khác - Dây quấn máy biến áp phải đảm bảo yêu cầu sau : + Dây quấn phải đảm bảo tính kinh tế đạt hiệu suất cao sử dụng + Tình trạng nhiệt dấy quấn phải đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn hiệu suất sử dụng + Dây quấn phải có tính ổn định mặt học sử dụng + Dây quấn phải đảm bảo ổn định điện xảy điện áp - Tuỳ theo cách bố trí dây quấn cao áp hạ áp, người ta chia thành dây quấn đồng tâm dây quấn xen kẽ: + Dây quấn đồng tâm : dây quấn có tiết diện vòng tròn đồng tâm + Dây quấn xen kẽ dây quấn có cao áp hạ áp quấn đan xen vào - Có số loại dây quấn đồng tâm phổ biến sau : Dây quấn lớp hình trụ; Dây quấn xoắn ốc; Dây quấn liên tục + Dây quấn xen kẽ: Các cuộn dây cao áp hạ áp xếp xen kẽ theo dọc trục MBA H13a Dây quấn đồng tâm H13b Dây quấn xen kẽ Thông số hộ chiếu Máy biến áp - Trên Máy biến áp có ghi Mã hiệu thông số điện, gọi thông số hộ chiếu : Dòng, áp, Công suất, tần số,… - Các thông số cho biết khả làm việc khả chịu tải Máy biến áp Từ thông số mày người sử dụng biết cách khai thác máy cách có hiệu an toàn - Ví dụ thông số máy biến áp sau: Mã hiệu : SE 2662-4Q Đây máy hạ áp nên : U = 115V ; I = 2,6A  Là điện áp dòng đầu định mức U = 230V ; I = 1,3A  Áp dòng đầu vào định mức Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều f = 30 -: 60Hz  Khoảng tần số làm việc máy IV Nhận xét kết thí nghiệm - Qua thí nghiệm Máy biến áp giúp cho mối sinh viên có thêm kiến thức MBA, biết phân biệt hình dạng MBA với số loại máy điện khác - Hiểu nguyên lý làm việc MBA, từ vận dụng vào việc sử dụng, bảo dưỡng MBA đời sống - Biết cách thức tổ chức, hoạt động trạm biến áp để từ giảm ảnh hưởng trạm biến áp người góp phần bảo quản tốt tài sản BÀI MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH ĐỘC LẬP I Mục đích, yêu cầu - Nắm vững nội dung Máy phát điện chiều kích thích độc lập - Biết phương pháp thí nghiệm, lấy số liệu dựng đường đặc tính - Tìm hiểu sơ đồ nối máy phát điện chiều - Làm thí nghiệm dựng đường đặc tính máy phát điện chiều kích thích độc lập II Dụng cụ đo, thiết bị thí nghiệm Dụng cụ đo Số TT Tên dụng cụ đo Mã hiệu lượng Đồng hồ đo tương tự - số vạn AD SO 5127-1Z 02 ( Analog – Digital )   - Thiết bị thí nghiệm Biến trở : Máy phát điện chiều : Mã hiệu : SE 2672-3D Uđm = 220V ; Lvs158@gmail.com 10 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Đường đặc tính công suất, P = f(Ra) 25 Công suất, P(W) 20 15 10 0 100 200 300 400 500 600 Điện trở, Ra(Ohm) Nhận xét : - Khi Ra tăng công suất tăng theo - Do P = U.I = I2 Ra , mặt khác quan hệ I Ra không tuyến tính nên đường đặc tính P theo Ra đường cong Máy phát điện chiều kích thích hỗn hợp: Lvs158@gmail.com 24 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều - Thay đổi sơ đồ nối từ kích thích song song sang kích thích nối tiếp cách nối thêm cuộn kích thích D1- D3 - Khi đảo cuộn kích thích D1 D3 cho ta trường hợp nối thuận nối ngược a Đặc tính : U = f(I) n = nđm = số; Rkt = số b Đặc tính điều chỉnh : ikt = f(I) n = nđm = const ; U = const Các số liệu thu theo Bảng số liệu sau : Bảng 4.4 Nối thuận Đặc tính U(V) 220 205 192 184 163 153 I(A) 0.15 0.22 0.26 0.31 0.33 Đặc tính I(A) 0.09 0.22 0.38 0.68 0.75 đ chỉnh Ikt(A) 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.03 Nối ngược Đặ tính U(V) 220 165 115 46 25 I(A) 0.15 0.17 0.12 0.1 Đặc tính I(A) 0.22 0.4 0.54 0.62 0.66 điều Ikt(A) 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.11 chỉnh Từ số liệu thu ta xây dựng đường đặc tính máy điện chiều trường hợp kích thích hỗn hợp sau : Lvs158@gmail.com 25 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  Đặc tính : 222 Đồ thị 4.4.1 Nối thuận Đường đặc tính ngoài, U = f(I) 250 Điện áp, U(V) 200 150 100 50 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Dòng điện, I(A) Nhận xét : - Từ đồ thị ta nhận thấy : dòng điện ( phụ tải) tăng lên điện áp lại giảm xuống Do nguyên nhân sau : + Do phản ứng phần ngang + Do điện áp rơi mạch : I.Ra + Do dòng kích thích giảm U giảm - Do ikt = Ukt / Rkt , mà Ukt = U nên đường đặc tính máy phát kích thích hỗn hợp đường cong - Khi I tăng lên điện áp U giảm làm cho ikt giảm theo, mặt khác ikt giảm lại làm cho U giảm tiếp sinh điện áp rơi phụ so với máy điện kích thích độc lập - Khi dòng điện phụ tải tăng lên đến giá trị tới hạn đường đặc tính lại có dạng giống máy điện trường hợp kích thích độc lập Lvs158@gmail.com 26 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  Đặc tính điều chỉnh : Đồ thị 4.4.2 Đường đặc tính điều chỉnh, i_kt = f(I) 0.12 Dòng kích từ, i_kt(A) 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Dòng điện, I(A) Nhận xét : - Ta nhận thấy hình dạng đướng đặc tính trường hợp kích thích hỗn hợp tương tự trường hợp hích thích đọc lập độ dốc có khác biệt Do I tăng tức U giảm ( U = E – I.Ra) mà Ukt = U = ikt.Rkt Nên U giảm Ukt giảm  ikt giảm  làm cho độ dốc nhiều trường hợp máy phát kích thích đợc lập Khi để U = const phải điều chỉnh Rkt - Khi I tăng lên ikt tăng theo chậm ( phản ứng phần ứng ngang)  quan hệ tuyến tính  đường cong Lvs158@gmail.com 27 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  So sánh đặc tính điều chỉnh động trường hợp : mắc hỗn hợp ( Nối thuận, nối ngược ), mắc song song : Đồ thị 4.4.2 + 4.2 Đường đặc tính điều chỉnh, i_kt = f(I) 0.14 Dòng kích từ, i_kt(A) 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Dòng điện, I(A) Nhận xét : - Từ việc xây dựng đường đặc tính riêng rẽ trường hợp ta thu kết tổng hợp, đồ thị dễ dàng nhận thấy : + Nhánh đường Đặc tính điều chỉnh máy phát điện chiều kích thích hỗn hợp nối ngược + Đường thứ đặc tính điều chỉnh máy phát điện chiều kích thích song song + Đường Đặc tính máy phát điện chiều kích thích hỗn hợp nối thuận - Nhận thấy tương quan đường đặc tính hoàn toàn phù hợp với lý thuyết - Độ dốc trường hợp kích thích hỗn hợp dốc so với kích thích song song, nên Đặc tính kích thích song song nằm IV Nhận xét thí nghiệm : Lvs158@gmail.com 28 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Qua thí nghiệm máy phát điện chiều kích thích song song thích hỗn hợp Ta xác định phụ thuộc qua lại dòng áp Cũng làm rõ phụ thuộc dòng điện điện áp điện trở R - BÁI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH NỐI TIẾP I Mục đích, yêu cầu: - Tìm hiểu cấu tạo hoạt động động - Biết phương pháp mở máy, thay đổi chiều quay điều chỉnh tốc đọ quay động - Lấy số liệu dựng đường đặc tính động - Dựng đặc tính nhờ động SERVO phần mềm ActiveDrive II Dụng cụ đo, thiết bị thí nghiệm Dụng cụ đo TT        - Tên dụng cụ đo Mã hiệu Đồng hồ đo tương tự - số vạn AD ( Analog – Digital ) SO 5127-1Z Số lượng 02 Thiết bị thí nghiệm Biến trở : Máy phát điện chiều : Mã hiệu : SE 2672-3D Uđm = 220V ; Iđm = /1,2 A P = 0,2 KW Tốc độ: n = 2000 / 18000 / 20000 vòng /phút Hệ thống thử máy điện Mã hiệu : SO 3636-6U Biến trở đa : Mã hiệu : SO 3212-6W Bộ nguồn đa năng; Mã hiệu : SO 3212-5U Công tắc bảo vệ động cơ: Mã hiệu : SO 3212-1J Đồng hồ đo A-D Mã hiệu : SO 3212-1Z Lvs158@gmail.com 29 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  Rơ le bảo vệ  Máy vi tính có chạy chương trình ActiveDrive III Nội dung thí nghiệm : Sơ đồ thí nghiệm Mở máy đảo chiều quay động cơ: - Để biến trở máy R1 vị trí điện trở lớn - Đóng Áptômát đưa điện vào động cơ, lúc náy động chạy không tải - Giảm dần Rmm để có n = nđm - Đảo chiều quay động cách: + Đảo chiều dòng phần ứng cách đảo chiều cuộn dây phần ứng ( A1, A2) + Đảo chiều dòng ikt = cách đảo chiều cuộn dậy kích thích nối tiếp (D1, D2) Tính mô men định mức động điện chiều : MH = PN ∕ ωN ; (Nm) Trong : PN – Công suất định mức (W) ωN - Vận tốc góc định mức, ωN = 2nπ ∕ 60 N - Tốc độ định mức động ( vòng/phút) Lấy dựng đường đặc tính U, I, n = f(Ra): Số liệu ghi theo Bảng sau:  Đường đặc tính tốc độ theo điện trở : n = f(Ra) Bảng 5.1 Ra n 1000 500 1050 400 1500 300 2050 200 2800 100 3500 50 3950 30 4150 Ta xây dựng đường đặc tính tương ứng : Đồ thị 5.1 Lvs158@gmail.com 30 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Đường đặc tính tốc độ, n = f(Ra) 4500 Tốc độ, n(vg/phút) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 200 400 600 800 1000 1200 Điện trở, Ra(Ohm) Nhận xét : - Quan hệ tuyến tính Từ phương trình Sđđ : U = Ea + Ia.(Ra + Rp/ư )  U = Ce n Φ + Ia.( Ra + Rp/ư )  n = { U - Ia.( Ra + Rp/ư ) } / Ce Φ Với Φ , Ce , U không đổi ta tăng Ra n giảm xuống  đặc tính đường cong Lấy dựng đường đặc tính U, I, n = f(M) Thực bước sau : - Khởi động động cơ, điều chỉnh tốc độ động đến khoảng 4000 vòng/ phút - Chọn phần mềm ActiveDrive - Chọn Setting  Mode  Torque Control - Chọn View  Measured - Chọn thông số cần đo ( M, n, U, I ) - Ấn nút “Run” - Chọn Start / Stop - Chọn Setpoint  đặt giá trị Mômen chọn Bảng  Enter - Các số liệu ghi vào Bảng 5.2 - Dựng đường đặc tính theo số liệu ghi Lvs158@gmail.com 31 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Bảng 5.2 M ( Nm) 0.3 0.5 0.7 0.8 n (vg/ph) 3450 1850 1330 1030 898 U (V) 205 201 199 197 196 I (A) 0.5 0.9 1.1 1.3 1.4  Đường đặc tính tốc độ theo Mômen : n = f(M) Đồ thị 5.2.1 Lvs158@gmail.com 32 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Đường đặc tính tốc độ, n= f(M) 4000 3500 Tốc độ, n(vg/phút) 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Mô men, M(Nm) Nhận xét : - Từ M = P / 2nπ  n = P / 2πM Nhìn chung M tăng n giảm ngược lại - Tuy nhiên máy có mômen quán tính quay nên quan hệ tuyến tính mà đường cong  Đường đặc tính điện áp theo Mômen: U = f(M) Lvs158@gmail.com 33 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Đồ thị 5.2.2 Đường đặc tính điện áp, U = f(M) 206 205 Điện áp, U(V) 204 203 202 201 200 199 198 197 196 195 0.2 0.4 0.6 0.8 Mô men, M(Nm) Nhận xét : - Do M = P / ω = ( U.I / 2nπ ).60  U = 2nπ M / 60.I  Khi M tăng U tăng theo Nếu 2nπ / 60.I không đổi suốt trình - Nhưng M↑ tăng kéo theo làm giảm n↓ ( M, n ngược nhau) Đây nguyên nhân khiến cho đường đặc tính có dạng hình vẽ : M tăng mà U lại giảm Lvs158@gmail.com 34 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  Đường đặc tính dòng điện theo Mômen: I = f(M) Đồ thị 5.2.3 Đường đặc tính dòng, I = f(M) 1.6 1.4 Dòng điện, I(A) 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Mô men, M(Nm) Nhận xét : - Từ M = P / ω = ( U.I / 2nπ ).60  I = 2nπ M / 60.U Khi M tăng I giảm Tuy nhiên I lại phụ thuộc vào n nữa, M tăng có tác động cản khiến cho n giảm xuống  Quan hệ I = f(M) tuyến tính mà có dạng cong - Do P = const nên M tăng  U giảm  I tăng ngược lại Lvs158@gmail.com 35 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Lấy đường đặc tính U, I, M = f(n) η , P1 , P2 = f(n) nhờ động Servo phần mềm ActiveDrive: a Đặc tính U, I, M = f(n): - Khởi động động cơ, điều chỉnh tốc độ động đến khoảng 4000 vòng/ phút - Chọn, khởi động phần mềm ActiveDrive - Chọn Setting  Mode  Speed Control - Chọn Chart  Properties  Axes : Trục X trục Tốc độ; trục Y trục Mômen - Chọn Scale  Axis : Chọn thông số đo cần hiển thị đặt thang đo thích hợp : M ( – 2.0 Nm) ; U ( – 250V ); I (0 – 3A ) - Ấn nút “Run” - Chọn Start / Stop  Chọn Output ramp  Start / Stop ( máy vẽ xong đồ thị ) Sau máy tính ghi lại đường đặc tính n = f(M) - Chọn Chart  Properties  Axes : Y gồm Speed (n), Armature Voltage (U), Armature Current (I) Ghi lại tệp đồ thị có với tên KTNT1 thoát khỏi chương trình  Ta thu đường đặc tính U, I, M = f(n) có dạng hình vẽ Nhận xét :  Đặc tính dòng I = f(n) : Khi tốc độ động tăng thì cường độ dòng điện giảm xuống Khi n = cường độ dòng điện đạt max Quan hệ dòng tốc độ : n = ( U – Ia.Ra) / Ce Φ  Khi dòng Ia tăng lên  Ia.Ra tăng theo Mặt khác Ia tăng lên  Φ tăng theo  phản ứng phần ứng tăng theo  tốc độ n giảm nhanh  Đặc tính đường cong Khi động chưa quay phần ứng chưa xuất dòng điện cảm ứng nên dòng Ia không bị dòng cảm ứng chống lại  đạt max Khi dòng dần tới tốc độ  ∞ Điều nguy hiểm Máy kích thích nối tiếp không cho hoạt động không tải  Đặc tính áp : U = f(n) : Khi tốc độ n = có lượng áp Uo đặt vào động Khi tốc độ n tăng lên U không tăng theo Do tốc độ lúc làm cho dòng I biến đổi theo U hắng số  Đặc tính Mômen : M = f(n) : Quan hệ đường cong Khi tốc độ tăng mômen có xu hướng giảm, n = mômen đạt max  Mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ động  hoàn toàn hợp lý mômen đẫ có tác dụng cản trở chuyển động phần ứng M = CM Ia Φ ( CM = const ) Mặt khác : n = (U – Ia Ra) / Ce Φ Lvs158@gmail.com 36 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều  Khi M tăng  I tăng  Φ tăng  Tốc độ giảm dần theo đường cong Khi từ thông lớn Mômen dạt cực đại b Đặc tính η , P1 , P2 = f(n) : - Khởi động động cơ, điều chỉnh tốc độ động đến khoảng 4000 vòng/ phút - Chọn, khởi động phần mềm ActiveDrive - Chọn Setting  Mode  Speed Control - Chọn Chart  Properties  Axes : Trục X trục Tốc độ; trục Y gồm : Mechanical Power (P2), Active powre (P1), Efficiency (η) để thị đương đặc tính P1, P2 hiệu suất - Chọn Scale  Axis : Chọn thông số đo cần hiển thị đặt thang đo thích hợp : M ( – 2.0 Nm) ; U ( – 250V ); I (0 – 3A ) - Ấn nút “Run” - Chọn Start / Stop  Chọn Output ramp  Start / Stop ( máy vẽ xong đồ thị ) Sau máy tính ghi lại đường đặc tính n = f(M) - Chọn Chart  Properties  Axes : Y gồm Speed (n), Armature Voltage (U), Armature Current (I) Ghi lại tệp đồ thị có với tên KTNT1 thoát khỏi chương trình  Ta thu đường đặc tính U, I, M = f(M) có dạng hình vẽ Nhận xét :  Đặc tính công suất P1 = f(n) : P = U Ia Cos ( U, Ia ) = U Ia Cosφ n = (U – Ia.Ra) / Ce Φ  n tăng lên  I giảm  Φ giảm  Công suất P giảm theo - Khi động chưa quay  dòng điện đạt giá trị lớn  chưa xuất dòng cảm ứng có tác dụng chống lại dòng mạch. > công suất lơn  gậy sụt áp lươi điện  mở máy có công suất lớn phải mở gián tiếp qua biến trở tránh dòng Ia tăng đột ngột  Đặc tính công suất P2 : - Khi n tăng lên  P2 tăng dần tới giá trị max lại giảm dần theo đường cong - Giải thích tương tự đặc tính P1  Đặc tính hiệu suất η : - Khi n tăng hiệu suất động tăng dần theo đến giá trị cực đại , giảm dần - Do: η = {1 – (Po + Pkt + Ia2 Rđ ) / U( Ia + ikt ) + (Δch Ia + P1) / U(Ia+ikt)}  Hiệu suất đạt max tổn hao không đổi tổn hao biến đổi Lvs158@gmail.com 37 Laitiensinhvn Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện chiều Mặt khác tốc độ quay tăng dần tổn hao biến đổi tăng theo Khi tổn hao biến đổi ngang băng tổn hao không đổi hiệu suất máy đạt giá trị cựac đại Khi tốc độ động tăng lên làm cho hiệu suất giảm dần xuống IV Nhận xét thí nghiệm : Sau làm xong làm thí nghiệm máy điện chiều kích thích song song hỗn hợp, ta thấy: - Khi ta thay đổi điện trở phần ứng (Ra) tốc độ động thay đổi theo, cụ thể là: Ra tăng n giảm ngược lại - Bằng cách điều chỉnh Ra ta rút đường đặc tính n=f(Ra), M=f(n) - Cũng hoàn toàn tương tự ta xây dựng đường đặc tính U, I = f(M) cách gián tiếp qua điều chỉnh tốc độ máy điện - Kết thí nghiệm cho thấy hình dạng đường đặc có khác biệt làm thí nghiệm thủ công dùng phần mềm ActiveDrive, điều cho thấy lấy số liệu có sai số Tuy nhiên điều quan trọng dù dùng phép đo trực tiếp hay dùng phần mềm làm rõ phụ thuộc dòng áp điện trở Mômen động Lvs158@gmail.com 38 Laitiensinhvn