Máy điện một chiều dc

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Bộ môn: Điện - điện tử SV THỰC HiỆN: MỤC LỤC CẤU TẠO,NGUYÊN LÍ LÀM ViỆC QUAN HỆ ĐiỆN TỪ TRONG MÁY MÁY PHÁT ĐiỆN MỘT CHIỀU ĐỘNG CƠ ĐiỆN MỘT CHIỀU ỨNG DỤNG 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc I CẤU TẠO CỦA MÁY ĐiỆN MỘT CHIÈU Máy điện Một chiều bao gồm stato với cực từ,rôto cổ góp với chổi than PHẦN TĨNH (STATO ) Stato gọi phần cảm gồm lõi thép thép đúc,vừa Mạch từ vừa vỏ Máy Gắn với stato cực từ có dây quấn kích từ PHẦN QUAY (RÔTO) Rôto Máy điện Một chiều gọi phần ứng bao gồm lõi thép,dây quấn phần ứng,cổ góp chổi than Hình: RÔTO 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc Lõi thép dây quấn:y quấn - Lõi thép hình trụ làm thép kỹ thuật điện ghép lại với Các thép kỹ thuật điện có lỗ thông gió rãnh để đặt dây quấn phần ứng - Mỗi phần tử dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây,hai đầu nối với hai phiến góp.Các phiến góp đặt cổ góp Cổ góp chổi than: - Cổ góp gồm phiến góp đồng ghép cách điện,có dạng hình trụ,được gắn đầu trục rôto.Các đầu dây phần tử dây quấn rôto nối với phiến góp - Chổi than làm than graphit,các chổi than tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò xo 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc II.Nguyên lí làm việc máy phát động điện chiều A.Máy phát điện chiều Quan sát hình ta thấy hai chổi than tì sát vào hai bán khuyên,hai bán khuyên gắn cố định vào cuộn dây,cuộn dây đặt hai cực nam châm.Khi nối nguồn điện chiều vào hai chổi điện cuộn dây có dòng điện chạy qua, cắt đường cảm ứng từ,cảm ứng suất điện động làm cho cuộn dây quay theo chiều ngựơc kim đồng hồ, chiều quay chiều suất điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc - Khi cuộn dây quay nửa còng bán khuyên bên tì vào chổi quét bên kia.Do chiều dòng điện cuộn dây không thay đổi,ta có máy phát điện chiều Phương trình cân điện áp: U = Eư –Rư Iư Rư điện trở dây quấn phần ứng; U điện áp hai đầu cực Máy ; Eư sức điện động phần ứng Hình cắt minh họa nguyên lí hoạt động máy phát điện DC 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc B.Nguyên lí làm việc động chièu - Khi cho điện áp Một chiều U vào hai chổi than tiếp xúc với hai phiến góp 2, dây quấn phần ứng có dòng điện (hình trên) Hai dẫn có dòng điện nằm từ trường chịu lực tác dụng làm cho rôto quay, chiều lực xác định theo quy tắc bàn tay trái - Khi phần ứng quay nửa vòng, vị trí hai dẫn hai phiến góp đổi chổ cho nhau, đổi chiều dòng điện dẫn chiều lực tác dụng không đổi động có chiều quay không đổi Khi động quay, dẫn cắt từ trường sinh sức điện động cảm ứng E dây quấn rôto Phương trình điện áp động điện Một chiều: U = Eư + Rư Iư 2.Quan hệ điện từ máy điện DC A.Sức điện động phần ứng Khi quay rôto, dẫn dây quấn phần ứng cắt từ trường, Mỗi dẫn cảm ứng sức điện động : e =Btbl.v Sức điện động phần ứng Eư tổng sức điện động dẫn Một nhánh Số dẫn Một nhánh: N/2a Sức điện động phần ứng Eư: Eư = N/2a *e = N/2a * Btbl.v (1) Tốc độ dài: v= pDn/60 (2) Mặt khác từ thông Mỗi cực từ fi = Btb pDl/2p (3) Từ (1) (2) (3) ta có Eư= pN/60a *nfi = kEnfi Kết luận: Eư = kEnfi 2.Quan hệ điện từ máy điện DC B.Công suất điện từ MôMen điện từ Công suất điện từ: Pđt = Eư Iư (5) Từ (4) (5) ta có : Pđt = pN/60a *nfi Iư MôMen điện từ: Mđt = Pđt /Wr (6) Wr tần số góc quay rôto: Wr =2pn/60 (7) Từ (6) (7) ta có: Mđt = pN/2pa Iư fi = kM Iư fi Kết luận : Mđt =kM Iư fi 3.Máy phát điện chiều 3.Máy phát điện chiều 1.Máy điện DC kích từ độc lập - Phương trình cân điện áp: Mạch phần ứng: U = Eư –RưIư Mạch kích từ : Ukt = Ikt ( Rkt + Rđc) -Khi dòng điện I tải tăng, dòng điện phần ứng Iư tăng, điện áp U giảm xuống hai nguyên nhân: - Tác dụng từ trường phần ứng làm cho từ thông fi giảm,kéo theo sức điện động Eư giảm Điện áp rơi Rư.Iư tăng Đường đặc tính U=fi(I) tốc độ dòng điện kích từ không đổi Đường đặc tính điều chỉnh Ikt = fi(I) , giữ điện áp tốc độ không đổi - Máy phát kích từ độc lập có ưu điểM điều chỉnh điện áp, thường gặp hệ thống Máy phát - động cơ, truyền động Máy cán, Máy cắt kim loại, thiết bị tự động tàu thủy, Máy bay v.v 3.Máy phát điện chiều 2.Máy điện chiều kích từ song song Phương trình cân điện áp Mạch phần ứng : U = Eư –RưIư Mạch kích từ : U=Ikt (Rkt +Rđc) Phương trình dòng điện: Iư =I+Ikt Khi dòng điện tải tăng, dòng điện phần ứng tăng, hai nguyên nhân làm điện áp U giảm Máy phát điện kích từ độc lập,ở Máy kích từ song song U giảm,làm cho dòng điện kích từ giảm, từ thông sức điện động giảm Đường đặc tính dốc so với Máy kích từ độc lập Đường đặc tính điều chỉnh Máy phát điện Ikt=fi(I) U,n không đổi 3.Máy phát điện chiều 3.Máy điện chiều kích từ nối tiếp Dòng điện kích từ dòng điện tải, tải thay đổi, điện áp thay đổi nhiều, thực tế không sử dụng Máy phát kích từ nối tiếp Khi I tải tăng, dòng điện Iư tăng, từ thông fi Eư tăng, U tăng, Khi I = (2-2,5)IđM, Máy bão hoà, I tăng U giảm 3.Máy phát điện chiều 4.Máy điện chiều kích từ hỗn hợp - Khi nối thuận,từ thông dây quấn kích từ nối tiếp chiều với từ thông dây quấn kích từ song song - Khi tải tăng,từ thông cuộn nối tiếp tăng làm cho từ thông Máy tăng lên,sức điện động Máy tăng,điện áp đầu cực Máy giữ không đổi Đây ưu điểm Máy phát điện kích từ hỗn hợp Đường đặc tính U= fi(I) Khi nối ngược chiều từ trường dây quấn kích từ nối tiếp ngược với chiều từ trường dây quấn kích từ song song Khi tải tăng, điện áp giảm nhiều Đường đặc tính dốc, nên sử dụng làm Máy hàn Một chiều 4.Đông điện chiều DC Động DC(Direct Current) hay gọi động điện 1chiều dùng để biến đổi điện thành hay thành điện (khi bị hãm) 4.1 Nguyên lí hoạt đông 1.Cấu tạo Động DC có cấu tạo gồm : Roto -Stator ( Phần đứng yên ) động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện -Roto (Phần quay ) có cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều -Bộ phận chỉnh lưu có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện giúp chuyển động quay rotor liên tục Stato Bộ phận chỉnh lưu 4.1 Nguyên lí hoạt động Pha 1: Từ trường rotor cùngPha 2: Rotor tiếp tục quay Pha 3: Bộ phận chỉnh điện đổi cực cực với stator, đẩy tạo cho từ trường stator rotor chuyển động quay rotor dấu, trở lại pha 4.2 ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DC Dựa vào phương pháp kích từ, việc phân loại động điện Một chiều giống Máy phát Một chiều Sức điện động động điện Một chiều Eư: Eư= pN/60a *nfi = kEnfi Mômen điện từ Mđt động cơ: Mđt = pN/2pa Iư fi = kM Iư fi 4.2 ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DC A.Động DC kích từ song song Đường đặc tính n = fi(M) n = (U - RưIư)/ kEfi (1) Mặt khác: Mđt = kM Iư fi (2) Từ (1) (2) ta có: n= U/ kEfi - RưM/ (kM kEfi ) Thêm điện trở Rp vào Mạch phần ứng ta có: n= U/ kEfi - (Rư +Rp )M/ (kM kEfi ) Đường đặc tính tự nhiên (Rp =0), đường đặc tính ứng với Rp ¹ 4.2 ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DC B.Động DC kích từ nối tiếp Để điều chỉnh tốc độ ta điều chỉnh từ thông, Mắc biến trở điều chinh song song với dây quấn kích từ nối tiếp Đường đặc tính n = fi(M) Khi Máy không bão hoà, dòng điện phần ứng Iư từ thông fi tỷ lệ với nhau: Iư = kI fi (1) Ta có: M=kM Iư fi = kM kI fi (2) n = (U - RưIư)/ kEfi (3) Từ (1), (2) (3) ta có: Phương trình đặc tính có dạng hypecbôn Khi không tải tải nhỏ, dòng điện từ thông nhỏ, tốc độ động tăng lớn, không cho phép động kích từ nối tiếp Mở Máy không tải tải nhỏ 4.2 ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DC C.Động DC kích từ hỗn hợp -Các dây quấn kích từ nối thuận (từ trường hai dây quấn chiều) làm tăng từ thông, nối ngược làm giảm từ thông -Đặc tính động kích từ hỗn hợp nối thuận ( đường 1) trung bình đặc tính động kích từ song song (đường 2) nối tiếp (đường 3) -Các động làm việc nặng nề, dây quấn kích từ nối tiếp dây quấn kích từ chính, dây quấn kích từ song song phụ nối thuận -Dây quấn kích từ song song đảm bảo tốc độ động không tăng lớn MôMen nhỏ -Động kích từ hỗn hợp có dây quấn kích từ nối tiếp kích từ phụ,và nối ngược,có đặc tính cứng đường 4, nghĩa tốc độ quay không đổi MôMen thay đổi ỨNG DỤNG Máy khoan Máy quạt ỨNG DỤNG ỨNG DỤNG Thank You! ... TẠO,NGUYÊN LÍ LÀM ViỆC QUAN HỆ ĐiỆN TỪ TRONG MÁY MÁY PHÁT ĐiỆN MỘT CHIỀU ĐỘNG CƠ ĐiỆN MỘT CHIỀU ỨNG DỤNG 1.Cấu tạo nguyên lí làm việc I CẤU TẠO CỦA MÁY ĐiỆN MỘT CHIÈU Máy điện Một chiều bao gồm stato với... Iư fi 3 .Máy phát điện chiều 3 .Máy phát điện chiều 1 .Máy điện DC kích từ độc lập - Phương trình cân điện áp: Mạch phần ứng: U = Eư –RưIư Mạch kích từ : Ukt = Ikt ( Rkt + Rđc) -Khi dòng điện I tải... sức điện động giảm Đường đặc tính dốc so với Máy kích từ độc lập Đường đặc tính điều chỉnh Máy phát điện Ikt=fi(I) U,n không đổi 3 .Máy phát điện chiều 3 .Máy điện chiều kích từ nối tiếp Dòng điện