Tóm tắt lý thuyết Máy điện PHẦN LÝ LUẬN CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN QUAY Chương I: Dây quấn máy điện quay Nhiệm vụ Dây quấn phận cấu tạo để thực biến đổi lượng điện máy Một cách tổng quát phân loại dây quấn làm hai loại dây quấn phần cảm dây quấn phần ứng Dây quấn phần cảm có nhiệm vụ sinh từ trường khe hở lúc khơng tải Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng sức điện động định có chuyển động tương từ trường khe hở, cần thiết cho biến đổi lượng điện máy Phân loại +) Theo số lớp dq rãnh có dây quấn lớp, dây quấn lớp +) Theo số pha: dây quấn pha, dây quấn pha, dây quấn pha +) Theo bước dây quấn: dây quấn bước đủ, dây quấn bước ngắn dây quấn bước dài +) Theo cách nối phần tử: dây quấn xếp, dây quấn sóng +) Theo hình dạng phần tử dây quấn: dây quấn đồng khuôn, đồng tâm phân tán +) Theo bội số dây quấn : Dây quấn đơn, dây quấn phức tạp Trình tự xây dựng giản đồ dây quấn máy điện xoay chiều Bước 1: Xác định thông số dây quấn + Tổng số rãnh dây quấn phần ứng : Z=2.m.p.q (rãnh) + Bước cực : Z (rãnh) p + Bước dây quấn y1 (rãnh), hệ số bước ngắn : y1 y 1 : gọi dây quấn bước đủ y - Nếu : y 1: gọi dây quấn bước ngắn y - Nếu : y : gọi dây quấn bước dài - Nếu : y + Góc lệch sức điện động cạch tác dụng thuộc rãnh kề : p.3600 (độ) Z + Vùng pha: q. (độ), q (rãnh) : Số rãnh pha cực Bước 2: Vẽ hình SĐĐ + Đối với dây quấn lớp, véc tơ biểu diễn cho SĐĐ cạnh tác dụng, dây quấn lớp véc tơ biểu diễn cho phần tử dây quấn phần tử quy ước gọi tên theo lớp Biên soạn: ThS Nguyễn Tiến Dũng Tóm tắt lý thuyết Máy điện rãnh Ta tiến hành vẽ từ véc tơ số hết, hình thu hình sức điện động + Nếu máy có p đơi cực, có p hình SĐĐ chồng khít lên (trùng nhau) Bước 3: Thực vẽ giản đồ dây quấn theo hình SĐĐ +) Vẽ cạnh tác dụng đặt rãnh (Cạnh lớp vẽ nét liền, cạnh lớp vẽ nét đứt) +) Phân bước cực +) Căn vào y, nối phần tử dây quấn +) Căn vào q kiểu quấn dây nối phần tử dây quấn pha Bước 4: Nối dây theo số mạch nhánh song song a để tạo thành dây quấn pha Chú ý: Với d.q lớp a ước số p, với dây quấn lớp phân tán dây quấn lớp a ước số 2p Trình tự vẽ xây dựng giản đồ dây quấn máy điện chiều Bước 1: Xác định thông số dây quấn + Bước cực: Z (rãnh) p + Bước dây quấn thứ nhất: y1 (rãnh) + Bước dây quấn tổng hợp: y – Với dây quấn xếp : y=m (rãnh) Với dây quấn sóng: y Gm (rãnh) ; Thường lấy dấu – để thực p dây quấn trái (m : bội số dây quấn ; m=1 dây quấn đơn, m>1 dây quấn phức tạp) + Bước dây quấn thứ 2: y2 – Với dây quấn xếp : y2=y1-y Với dây quấn sóng: y2=y-y1 Bước 2: Xác định thứ tự nối phần tử Nếu đặt cạnh tác dụng phần tử thứ nằm lớp rãnh vào bước dây quấn ta nối phần tử để thực dây quấn sau: Lớp trên: +y b … +y1 Khép kín ±y2 Lớp dưới: a Bước 3: Vẽ sơ đồ khai triển: - Vẽ cạnh tác dụng đặt rãnh (Cạnh lớp vẽ nét liền, cạnh lớp vẽ nét đứt) - Phân bước cực - Căn vào thứ tự nối để nối phần tử dây quấn Biên soạn: ThS Nguyễn Tiến Dũng 10 Tóm tắt lý thuyết Máy điện - Vẽ phiến góp đầu dây nối với phiến góp (quy ước đường kính cổ góp đường kính phần ứng) ; nối phần tử với phiến góp - Đặt cực từ: Bề rộng cực từ lấy khoảng (0,65÷0,8) - Đặt chổi than: Bề rộng chọn khoảng m phiến góp, vị trí có trục chổi than trùng với trục cực từ - Quy ước cực từ, quy ước chiều quay phần ứng xác định chiều dòng điện cạnh tác dụng dây quấn lớp - Xác định cực tính chổi than, nối chổi than cực tính -Xác định số đơi mạch nhánh song song a (Với dây quấn xếp a m p (đơi) ; Với dây quấn sóng a=m (đơi)) Chương II Sức điện động cảm ứng dây quấn máy điện xoay chiều Sức điện động cảm ứng dây quấn từ trường *) Sức điện động cảm ứng dẫn: giả sử dẫn có chiều dài l, chuyển động với vận f 2,22 f x ; etd Etd sin t với Etd *) Sức điện động cảm ứng vịng dây tốc v, từ trường hình sin: Bx Bm sin ev Ev sin t với Ev Etd k n 4,44 f .k n hệ số bước ngắn k n sin *) Sức điện động phần tử gồm Ws vòng dây : e p 2.E p sin t với Ep=Ws.Ev *) Sức điện động cảm ứng nhóm q phần tử dây quấn eq E q sin t với E q qE p k r 4,44.q.Ws f .k n k r 4,44.q.Ws f .k dq sin q. ; hệ số dây quấn k =k k dq n r *) Sức điện động cảm ứng dây quấn pha gồm a mạch nhánh song song, mạch nhánh gồm n hệ số quấn dải k r q sin nhóm phần tử (có vị trí giống từ trường) e f 2.E f sin t với E f nE q 4,44.nq.W s f .k n k r 4,44.W f .k dq W=n.q.Ws: Số vòng dây nhánh song song Sức điện động cảm ứng dây quấn từ trường bậc cao Biểu thức sức điện động cảm ứng dây quấn ứng với từ trường bậc cao tương tự từ trường (bậc 1), ý bước cực sóng bậc nhỏ bước cực sóng lần, góc điện ứng với từ trường bậc góc từ trường bậc , vậy: Bước cực: ; hệ số bước ngắn: k n Biên soạn: ThS Nguyễn Tiến Dũng sin ; hệ số quấn rải: k r p q sin sinq 11 Tóm tắt lý thuyết Máy điện Sức điện động cảm ứng: e f 2.E f sint với E f 4,44.W f k dq 2 Bm l. B l m Các biện pháp cải thiện dạng song sức điện động (các biện pháp khử song điều hòa bậc Trong đó: k dq k n k r ; f f ; cao) +) Chế tạo bề mặt cực từ phù hợp +) Rút ngắn bước dây quấn +) Thực dây quấn rải +) Chế tạo rãnh chéo Chương III Sức từ động dây quấn máy điện quay Sức từ động đập mạch, sức từ động quay *) Sức từ động đập mạch sóng phân bố hình sin khơng gia biến đổi hình sin theo thời gian, F Fm sin t cos *) Sức từ động quay biểu diễn công thức: F Fm sin(t ) *) Mối liên hệ song đập mạch song quay: - Ta có Fm sin t cos Fm sin(t ) Fm sin( t ) F1 F2 2 Nghĩa là: Nghĩa stđ đập mạch tổng stđ quay, F1 quay thuận, F2 quay ngược tốc độ góc có biên độ ½ biên độ sóng đập mạch - Ngược lại: Fm sin( t ) Fm sin t cos Fm cos t sin Fm sin t cos Fm sin( t ) cos( ) 2 Ta thấy rằng, stđ quay tổng hợp hai stđ đập mạch lệch pha không gian góc /2 khác góc /2 thời gian Sức từ động dây quấn pha *) Sức từ động phần tử dây quấn Giả sử: phần tử có ws vịng dây, y = τ, i = Imsinωt Fs F sm sin t cos với Fsm 1, , I Ws 2 I Ws 0,9 *) Sức từ động dây quấn lớp bước đủ (1 nhóm q phần tử) F Fq qm sin t cos với Fqm q.Fsm k r 1, 3, *) Sức từ động dây quấn hai lớp bước ngắn Ff F fm sin t cos với F fm 2.Fqm k n 2.q.Fsm k dq 1, 3, Sức từ động dây quấn m pha đối xứng F(m ) m F fm sin(t ) mk 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Tiến Dũng 12