Bài giảng TH vận hành máy điện (4)

Động cơ điện AC có hai loại: Động cơ điện AC không đồng bộ: là động cơ khi hoạt động tốc độ quay của roto nhỏ hơn tốc độ quaycủa từ trường n = n01-s n : Tốc độ quay của roto n0: Tốc độ

Bài 1

THỰC HÀNH VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ

ĐIỆN AC MỤC ĐÍCH YÊU CẦU.

Giúp sinh viên nắm được phương pháp vận hành động cơđiện ac Đúng kỹ thuật và an toàn

TÓM TẮT LÝ THUYẾT :

Động cơ điện AC có hai loại:

 Động cơ điện AC không đồng bộ: là động cơ khi

hoạt động tốc độ quay của roto nhỏ hơn tốc độ quaycủa từ trường

n = n0(1-s)

n : Tốc độ quay của roto

n0: Tốc độ quay của từ trường quay

n0 =60p f

f : Tần nguồn điện

s : Hệ số trượt

p :số đôi cực

Roto

Động cơ điện AC không đồng bộ có 2 dạng:

• Động cơ điện AC không đồng bộ roto ngắn mạch(roto lồng sóc)

• Động cơ điện AC không đồng bộ roto dây quấn

Stato: là cuộn dây được quấn trên lõi sắt từ

 Động cơ điện AC đồng bộ: Là động cơ khi hoạt

động tốc độ quay của roto bằng tốc độ quay của từtrường

n = n0 = 60p f

n : Tốc độ quay của roto

n0: Tốc độ quay của từ trường quay

f : Tần nguồn điện

p :số đôi cựcĐộng cơ điện đồng bộ AC có 2 loại:

Động cơ điện đồng bộ AC có roto là một nam châm vĩnhcữu: loại này chỉ sử dụng cho những động cơ có công suấtnhỏ

Động cơ điện đồng bộ AC có roto là một nam châmđiện: loại này chỉ sử dụng cho những động cơ có công suấtlớn

3 Nguyên lý làm việc của động cơ điện ac

(lý thuyết máy điện)

4 Thứ tự vận hành

 Đối với động cơ điện không đồng bộ:

 Vận hành trực tiếp:

Đấu động cơ trực tiếp vào nguồn điện không cần phảiqua thiết bị khởi động gián tiếp đối với phương phápnày chỉ sử dụng đối với các động cơ có công suấtnho.Û bởi dòng khởi động

Ikđ = (2,5 ÷ 7)Iđm

Phòng Vận Hành Máy Điện

 Vận hành gián tiếp:

Đấu động cơ gián tiếp vào nguồn điện qua thiết bịkhởi động nhằm giảm dòng khởi động (thường sửdụng đối với các động cơ có công suất lớn), có cácphương pháp khởi động gián tiếp như sau:

Mở máy

K1, K2 đóng

K : mởSau thời gian mở máy

A B C

X Y Z

K1

K2K

M

3~

L2

L1 L3

K∆ : mở

 Sau thời gian mở máy

KΥ : mở

K ,K∆ : đóng

với động cơ roto dây quấn.

 Đối với động cơ điện đồng bộ:

 Đối với động cơ điện đồng bộ roto là nam châmvĩnh cữu :

Đấu động cơ trực tiếp vào nguồn điện

 Đối với động cơ điện đồng bộ roto là nam châmđiện:

Thực hiện các bước như sau:

Cho động cơ sơ cấp hoạt độngKhi tốc độ động cơ sơ cấp gần bằng với tốc độđồng bộ(n ≈ 95%n0), cấp nguồn vào dây quấnstato và tăng dòng kích từ đến giá trị định mứcCắt động cơ sơ cấp ra khỏi nguồn

Phòng Vận Hành Máy Điện

5 Đảo chiều quay động cơ điện ac

• Đối với động cơ 1pha, đảo cực tính cuộn dây phụ

(cuộn dây đề)

R1,R2 : Cuộn dây chính 1 và cuộn

 Khi động cơ quay thuận

6 Thay đổi tốc độ :

• Thay đổi tần số nguồn điện f đưa vào động cơ

• Thay đổi số đôi cực p

• Thay đổi hệ số trượt S

7 Hãm tốc độ quay của roto : có 4 phương pháp

độ roto động cơ

Phòng Vận Hành Máy Điện

C

R1

U

R2S

Sơ đồ nguyên lý đảo chiều quay

động cơ 1pha

• Phương pháp hãm ngược: thay đổi đấu dây để cho

động cơ quay ngược sau thời gian hãm ta cắt nguồn ra khỏi động cơ Phương pháp này chỉ áp dụng cho

những động cơ có công suất nhỏ

tốc độ cao ta chuyển sang tốc độ thấp Phương pháp này chỉ áp dụng cho những động cơ có công suất nhỏ

xoay chiều ra khỏi động cơ sau đó cấp nguồn một chiều vào cuộn dây stato sau thời gian hãm ta cắt nguồn ra khỏi động cơ

III THỨ TỰ VẬN HÀNH

1 Các thiết bị sử dụng vận hành

Mô hình động cơ điện AC

Đồng hồ đo

Dây dẫn các loại

Dụng cụ đồ nghề công nhân điện

2 Các bước thực hiện

• Đo kiểm tra thiết bị trên mạch điều khiển, động lực

• Lắp mạch điều khiển (khởi động trực tiếp, gián tiếp)động lực

• Đo kiểm tra ngắn mạch trên mạch điều khiển

• Cấp nguồn cho mạch điều khiển, để kiểm tra chế độhoạt động

• Vận hành hệ thống

s o á

Khởi động trực tiếp

khởi động gián tiếp

U (v)

I (A)

III BÁO CÁO THÍ NGHIỆM: Sau khi thực hiện xong phần thực hành trên, học viên phải báo cáo các kết quả thực hiện được vào bảng báo cáo thí nghiệm và nộp cho giáo viên hướng dẫn SVTH : ………

LỚP : ……… MSSV : ………

CA : ……… Giờ : ………

NGÀY : ………

ĐIỂM : ………

1 Các câu hỏi báo cáo :

a Trình bài các phương pháp vận hành động cơAC

Phòng Vận Hành Máy Điện

b Trình bài các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ AC

c Trình bài các phương pháp đảo chiều quay động cơ AC

d Hãy thiết lập mạch động lực và mạch điều khiển cho các phương pháp khởi động gián tiếp và các mạch hãm động cơ AC

e Trình bài nguyên lí hoạt động cơ AC

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Phòng Vận Hành Máy Điện

Bài 2

THỰC HÀNH VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ

ĐIỆN DC

I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU.

Giúp sinh viên nắm được phương pháp vận hành động cơđiện DC Đúng kỹ thuật và an toàn

II TÓM TẮT LÝ THUYẾT :

1 Định Nghĩa

Động cơ điện DC là động cơ hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ

2 Cấu tạo

Động cơ điện DC có 2 phần:

Phần ứng : là các cuộn dây được quấn trên lõi sắt rotovà ra dây trên các phiến gớp, để đưa dòng điện vào cuộndây

Phần cảm : là các cuộn dây được quấn trên lõi sắt statođể tạo ra từ thông φ gọi là cuộn dây kích từ, có 4loại :

Động cơ điện DC kích từ nối tiếp:

Rkt ≈ Rpư

Động cơ điện DC kích từ song song:

Cuộn dây kích từ được mắc song song với phần ứng

Phòng Vận Hành Máy Điện

CKT

p/ư

Cuộn dây kích từ được mắc nối

tiếp với phần ứng

CKT p/ư

UDC

UDC

Rkt >> Rpư

Động cơ điện DC kích từ hổn hợp:

Vừa có cuộn kích từ mắc nối tiếp với

phần ứng và vừa có cuộn kích từ mắc song song

Rkt ss >> Rkt nt ≈ Rpư

Động cơ điện DC kích từ độc lập:

Nguồn điện cung cấp cho cuộn dây kích từ độc

lập với nguồn điện cung cấp cho cuộn dây phần ứng

U kt ≠ U pư

3 Nguyên lí hoạt động:

động cơ DC hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điệntừ

4 Vận hành

Đấu động cơ trực tiếp vào nguồn điện không cần phảiqua thiết bị khởi động gián tiếp đối với phương phápnày chỉ sử dụng đối với các động cơ có công suấtnhỏ Bởi vì dòng khởi động lớn

Phòng Vận Hành Máy Điện

CKTss

p/ưCKTnt

Ikđ = (10 ÷ 30)Iđm

Đấu động cơ gián tiếp vào nguồn điện qua thiết bịkhởi động (điện trở) nhằm giảm dòng khởi động(thường sử dụng đối với các động cơ có công suấtlớn) có hai phương pháp

• Giảm điện áp đưa vào động cơ

• Mắc nối tiếp điện trở phụ phần ứng

 Khi mở máy

5 Thay đổi chiều quay

Khi cho động cơ quay thuận

Khi cho động cơ quay thuận

UDC

K1

K2

K

K

6 Thay đổi tốc độ

Ta có tốc độ :

n : tốc độ quay của roto

Rư : điện trở phần ứng

Iư : dòng điện phần ứng

K : hệ số

Φ : từ thông

Ta có các phương pháp thay đổi tốc độ :

• Thay đổi điện áp

• Thay đổi điện trở phần ứng (ít sử dụng không an toànvà kinh tế) Chỉ giảm tốc độ động cơ

• Thay đổi từ thông Φ (thường sử dụng) Phương phápnày chỉ tăng tốc độ động cơ

7 Hãm tốc độ roto động cơ

Sử dụng các phương pháp sau:

roto động cơ

đối với động cơ có công suất nhỏ)

cách giảm điện áp Sau đó cắt động cơ ra khỏi nguồn

Phòng Vận Hành Máy Điện

CKTss

p/ưCKTnt

UDC

K

BTrở

K

Để thay đổi từ

thông Φ ta thay đổi

dòng kích từ, muốn

thay đổi dòng kích từ

ta thay đổi điện trở

kích từ bằng cách

dùng một biến trở

mắc nối tiếp với

cuộn dây kích từ

CKTss

p/ưCKTnt

UDC

Kh

K

K

Kh

Kh

K

K

Biến trở

Khi động cơ hoạt động:

Sau thời gian hãm Kh

mở, kết thúc quá trình

hãm

III THỨ TỰ THỰC HIỆN

1 Các thiết bị sử dụng khi thí nghiệm

Mô hình động cơ điện DC

Đồng hồ đo

Dây dẫn các loại

Dụng cụ đồ nghề công nhân điện

2 Các bước thực hiện

• Đo kiểm tra thiết bị trên mạch điều khiển, động lực

• Lắp mạch điều khiển (khởi động trực tiếp, gián tiếp)động lực

• Đo kiểm tra ngắn mạch trên mạch điều khiển

• Cấp nguồn cho mạch điều khiển, để kiểm tra chế độhoạt động

• Vận hành động cơ điện

Mở máy

Bước 1: điều chỉnh biến trở về vị trí sau cho có giátrị điện trở lớn nhất

Bước 2: cấp nguồn cho động cơ DC hoạt động

Bước 3: điều chỉnh biến trở để tốc độ động cơđạt giá trị định mức

Dừng máy:

Bước 1: giảm tốc độ động cơBước 2: cắt nguồn ra khỏi động cơ

IV BÁO CÁO THÍ NGHIỆM:

Phòng Vận Hành Máy Điện

Sau khi thực hiện xong phần thực hành trên, học viên phải báo cáo các kết quả thực hiện được vào bảng báo cáo thí nghiệm và nộp cho giáo viên hướng dẫn

SVTH :

………

LỚP : ……… MSSV : ………

CA : ……… Giờ : ………

NGÀY : ………

ĐIỂM : ………

2 Các câu hỏi báo cáo : 1)Trình bày nguyên lí hoạt động cơ DC 2)Trình bày các phương pháp vận hành động cơ DC 3)Trình bày các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ DC 4)Trình bày các phương pháp đảo chiều quay động cơ DC 5)Hãy thiết lập mạch động lực và mạch điều khiển cho động cơ DC với yêu cầu sau ♦ Khởi động gián tiếp qua hai cấp điện trở ♦ Động cơ DC hoạt động thuận nghịch ♦ Khi dừng sử dụng phương pháp hãm động năng ♦ Đèn báo khi động cơ hoạt động thuật nghịch ………

………

………

………

…

Phòng Vận Hành Máy Điện

………

………

………

………

………

………

………

………

…

…

………

………

………

………

Phòng Vận Hành Máy Điện

………

………

………

…

…

………

………

Bài 3

THỰC HÀNH VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ VS

I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU.

Giúp sinh viên nắm được phương pháp vận hành động cơ VS Đúng kỹ thuật và an toàn

II TÓM TẮT LÝ THUYẾT :

Động cơ VS là động cơ hoạt động theo nhu cầu thay đổi tốc độ của tải

Cấu tạo: gồm có các thành phần sau

Phòng Vận Hành Máy Điện

Hợp tuyền động

TẢI Độn

g cơ

Động cơ

Động cơ AC Động cơ DC Hợp truyền động từ là một nam châm điện đểtruyền động từ động cơ đến tải

Nguyên lý hoạt động

cho động cơ sơ cấp hoạt động bình thường, sau đó tamuốn thay đổi tốc độ của tải thì ta chhỉ cần thay đổi dòngđiện dc đưa vào cuộn dây kích từ trong hợp liên từ để điềuchỉnh lực hút giữa hai hệ thống truyền động Nếu tăng IDC thìlực hút giữa hai hệ thống truyền động tăng → tốc độ tảităng và ngựơc lại còn cuộn dây phát tốc có nhiệm vụphát ra điện áp để đưa vào hệ thống đo đếm tốc độ

Phòng Vận Hành Máy Điện

TẢIĐKB

L1 L2 L3

cuộn dây kích từ cuộn dây phát tốc

III THỨ TỰ THỰC HIỆN

a.Điều chỉnh dòng kích từ về vị trí min sau cho IDC chạy vào cuộn dây kích từ là thấp nhất

b.Cho động cơ sơ cấp hoạt động với tốc độ định mức

c Tăng dòng kích từ đến khi tốc độ tải dạt yêu cầu

Bài 4

THỰC HÀNH VẬN HÀNH MÁY PHÁT

ĐIỆN AC

I MỤC ĐÍCH YÊU CẦU.

Giúp sinh viên nắm được phương pháp vận hành máy phátđiện AC Đúng kỹ thuật và an toàn

II TÓM TẮT LÝ THUYẾT :

1 Định Nghĩa

Máy phát điện xoay chiều là máy tạo ra dòng điện xoaychiều

2 Phân loại

Máy phát điện xoay chiều có hai loại chính

• Máy phát điện xoay chiều phần ứng quay

• Máy phát điện xoay chiều phần cảm quay

3 Cấu tạo

Máy phát điện xoay chiều có 4 dạng

•Máy phát điện xoay chiều có chổi than có phần phát

phụ là máy phát ac

 Cấu tạo

Phần phát chính : có nhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp

cho tải tiêu thụ

Phần phát phụ : có nhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp

cho cuộn dây kích từ của máy phát chính

Phòng Vận Hành Máy Điện

Sơ đồ nguyên lí của máy phát có chổi than có máy phát phụ là máy phát ac

a Cuộn dây kích từ của máy phát phụ nằm trên roto

b Cuộn dây phát của phần phát phụ nằm trên stato, cónhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp cho cuộn dây kíchtừ máy phát chính

 Nguyên lí hoạt động

Cho động cơ sơ cấp hoạt động kéo roto máy phát,trên roto máy phát chính có từ dư , từ dư này quét quacác cuộn dây máy phát chính, trên các cuộn dât máyphát chính này sinh ra sức điện động khoảng (20 ÷ 80)V,

sức điện động này không đủ để cung cấp cho tải màđủ để cung cấp cho cuộn dây kích từ của máy phátphụ, cuộn dây kích từ của máy phát phụ này đượcquấn trên lõi sắt roto, trên lõi sắt roto sinh ra từ trường,từ trường này quét qua các cuộn dây máy phát phụ,trên các cuộn dât máy phát phụ sinh ra sức điện độngcung cấp cho cuộn dây kích từ của máy phát chính đểtạo ra từ trường lớn hơn so với lượng từ dư ban đầu vàtừ trường này quét qua các cuộn dây máy phát chính,

Phòng Vận Hành Máy Điện

L

1

L2

L3N

(10 ÷ 80) V

e d

c

b a

Phần phát phụ Phần phát chính

trên các cuộn dây máy phát chính này sinh ra sức điệnđộng lớn hơn so với sức điện động ban đầu cứ như thếđến khi dòng điện trên cuộn dây kích từ máy phátchính tăng mà từ trường không tăng nữa (từ thôngđược bảo hoà trên lõi sắt), lúc đó sức điện độngphát ra trên các cuộn dây máy phát chính là lớn nhất.

 Thay đổi điện áp phát ra.

Thay đổi dòng kích từ bằng cách thay đổi điện trở kíchtừ

 Kiểm tra

Kiểm tra sơ đồ đấu dây

Kiểm tra liên lạc giữa các đầu dây ra của cuộn phát,kích tư.ø

Kiểm tra chạm vỏ của các đầu dây ra của cuộn phát,kích từ

Kiểm tra cực tính của các cuộn dây kích từ

Kiểm tra bộ chỉnh lưu

•Máy phát điện xoay chiều không có chổi than có

phần phát phụ là máy phát ac

 Cấu tạo: có hai phần

Phần phát chính : có nhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp

cho tải tiêu thụ

 Cuộn dây kích từ của máy phát chính được quấntrên lõi sắt roto tạo ra từ trường

 Cuộn dây phát được quấn trên lõi sắt stato tạo rasức điện động cung cấp cho tải tiêu thụ

Phần phát phụ : có nhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp

cho cuộn dây kích từ của máy phát chính

Phòng Vận Hành Máy Điện

L1

L2

L3N

(10 ÷ 80) V

e d

c

b a

Phần phát phụ Phần phát chính

btrở

 Cuộn dây kích từ của máy phát phụ được quấntrên lõi sắt stato tạo ra từ trường

 Cuộn dây phát được quấn trên lõi sắt roto tạo rasức điện động cung cấp cho cuộn kích từ máyphát chính

Sơ đồ nguyên lí của máy phát không có chổi than có

máy phát phụ là máy phát ac

a Cuộn dây kích từ của máy phát phụ nằmtrên stato

b Cuộn dây phát của phần phát phụ nằm trên roto,có nhiệm vụ phát ra điện áp cung cấp cho cuộndây kích từ máy phát chính

 Nguyên lí hoạt động: Tương tự như máy phát có

chổi than

 Thay đổi điện áp phát ra Tương tự như máy

phát có chổi than

 Kiểm tra Tương tự như máy phát có chổi than

Phòng Vận Hành Máy Điện

L1

L2

L3N

(10 ÷ 80) V

e d

c

b a

Phần phát phụ

Phần phát chính

Sơ đồ nguyên lí của máy phát không có chổi than có máy phát phụ là máy phát ac

•Máy phát điện xoay chiều có chổi than có phần

phát phụ là máy phát dc

Phần phát chính : là máy phát ra điện AC áp cung cấp

cho tải tiêu thụ

 Cuộn dây kích từ của máy phát chính được quấntrên lõi sắt roto tạo ra từ trường

 Cuộn dây phát được quấn trên lõi sắt stato tạo rasức điện động cung cấp cho tải tiêu thụ

Phần phát phụ :là máy phát ra điện áp dc cung cấp cho

cuộn dây kích từ của máy phát chính

Sơ đồ nguyên lí của máy phát có chổi than có máy

phát phụ là máy phát dc

 Nguyên lí hoạt động:

Cho động cơ sơ cấp hoạt động kéo roto máyphát, ở máy phát phụ phát ra điện áp DC cungcấp điện áp cho cuộn kích từ máy phát chính,cuộn kích từ này được quấn trên lõi sắt roto, sinh

ra từ trường, từ trường này quét qua các cuộndây máy phát chính, các cuộn dây máy phátchính sinh ra sức điện động cung cấp cho tải

 Thay đổi điện áp phát ra.

Thay đổi dòng kích từ trên máy phát dc bằng cách thayđổi điện trở kích từ

Phòng Vận Hành Máy Điện

L1

L2

L3N

Phần phát phụ

Phần phát chính

Sơ đồ nguyên lí của máy phát có chổi than

có máy phát phụ là máy phát Dc

GDC FAC

CKT

cuộn phát AC

Phần phát phụ Phần phát chính

btrở

GDC FAC

CKT

cuộn phát AC

Sơ đồ nguyên lí của máy phát có chổi than

có máy phát phụ là máy phát Dc

L

1

L2

L3N