MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Ngày nay mặc dù dòng điện xoay chiều được sử dụng rất rộng rãi, song máy điện một chiều vẫn tồn tại đặc biệt là động cơ một chiều. Động cơ một chiều thường được sử dụng ở những nơi yêu cầu mômen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng, phạm vi rộng. Trong các thiết bị tự động, ta thấy các máy điện khuyếch đại, các động cơ chấp hành cũng là máy điện một chiều. Ngoài ra, các máy điện một chiều còn thấy trong các thiết bị điện ôtô, tàu thủy, máy bay… Các máy phát điện một chiều điện áp thấp dùng trong các thiết bị điện hóa, thiết bị hàn điện có chất lượng cao Thiếu sót chủ yếu của máy điện một chiều là có cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền và kém tin cậy, nguy hiểm trong môi trường dễ nổ. Khi sử dụng động cơ một chiều, cần có nguồn điện một chiều kèm theo (máy phát điện một chiều hay bộ chỉnh lưu).

CHƯƠNG V: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU NHẤN VÀO ĐÂY ĐỂ TRỞ VỀ TRANG ĐẦU NHẤN VÀO PHẦN VĂN BẢN CÓ LINK ĐỂ XEM HÌNH MUỐN XEM PHIM XIN TRỞ VỀ TRANG CHỦ Bài 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU I. GIỚI THIỆU Ngày nay mặc dù dòng điện xoay chiều được sử dụng rất rộng rãi, song máy điện một chiều vẫn tồn tại đặc biệt là động cơ một chiều. Động cơ một chiều thường được sử dụng ở những nơi yêu cầu mômen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng, phạm vi rộng. Trong các thiết bị tự động, ta thấy các máy điện khuyếch đại, các động cơ chấp hành cũng là máy điện một chiều. Ngoài ra, các máy điện một chiều còn thấy trong các thiết bị điện ôtô, tàu thủy, máy bay… Các máy phát điện một chiều điện áp thấp dùng trong các thiết bị điện hóa, thiết bị hàn điện có chất lượng cao Thiếu sót chủ yếu của máy điện một chiều là có cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền và kém tin cậy, nguy hiểm trong môi trường dễ nổ. Khi sử dụng động cơ một chiều, cần có nguồn điện một chiều kèm theo (máy phát điện một chiều hay bộ chỉnh lưu). II. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Máy điện một chiều gồm stator với cực từ, rotor với dây quấn và cổ góp với chổi điện. 1. Stator Còn gọi là phần cảm, gồm có cực từ chính, cực từ phụ, gông từ nắp máy và cơ cấu chổi điện. a. Cực từ chính: Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường, gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi thép cực từ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện hay thép các bon dày 0,5mm hay 1mm được ép chặt và tán lại. Trong máy điện nhỏ có thể dùng thép khối. Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy bằng bulông. Dây quấn kích từ được làm bằng đồng bọc cách điện, được quấn thành từng cuộn, mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điện trước khi lồng vào thân lõi thép cực từ. Các cuộn dây ở các cực từ chính được nối nối tiếp nhau sao cho khi có dòng điện chạy qua chúng thì hình thành các cực từ trái dấu xen kẽ. b. Cực từ phụ: Cực từ phụ gồm có lõi thép và dây quấn. Lõi thép thường làm bằng thép khối còn dây quấn cực từ phụ có cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được đặt xen kẽ với cực từ chính và được dùng để cải thiện đổi chiều. Dây quấn cực từ phụ được nối nối tiếp với dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy nhờ những bu lông. c. Gông từ: Gông từ làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy. Trong máy điện công suất lớn gông từ làm bằng thép đúc, còn máy điện công suất vừa và nhỏ thường dùng thép tấm cuốn lại và hàn. d. Cơ cấu chổi than: Gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than và tỳ chặt lên cổ nhờ lò xo. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì cố định lại bằng vít. Chổi than làm bằng than hay gra-phít, đôi khi ta trộn thêm bột đồng để làm tăng độ dẫn điện. Chổi than có nhiệm vụ đưa dòng điện từ phần ứng ra ngoài hay ngược lại. e. Nắp máy: Nắp máy để bảo vệ dây quấn và đảm bảo an toàn cho con người. Đối với các máy điện công suất vừa và nhỏ, nắp máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi và thường làm bằng gang. 2. Rotor: Còn gọi phần ứng gồm lõi thép, dây quấn phần ứng và cổ góp. a. Lõi thép rotor: Hình trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật dày 0,5 mm phủ sơn cách điện, ghép lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây ra. Các lá thép được rập có lỗ thông gió và rãnh để đặt dây quấn phần ứng. Trong những máy cỡ trung bình trở lên đôi khi còn có lỗ để tạo sự thông gió dọc trục còn ở máy lớn hơn thì lõi sắt được chia thành từng đoạn nhỏ, giữa các đoạn ấy ta để một khe hở để thông gió ngang trục. b. Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng là phần sinh ra sức điện động cảm ứng và có dòng điện chạy qua. Dây quấn phần ứng làm bằng đồng có bọc cách điện, có tiết diện hình tròn (đối với máy có công suất bé) hay hình chữ nhật (đối với máy công suất lớn) được đặt trong các rãnh của lõi thép theo một sơ đồ cụ thể và được cách điện với rãnh. Để tránh dây quấn bị văng ra khi rotor quay (lực ly tâm), ở miệng rãnh có dùng nêm bằng tre hay bakelit. c. Cổ góp: Cổ góp gồm có các phiến góp bằng đồng có đuôi én được ghép lại thành hình trụ tròn, giữa các phiến góp được cách điện với nhau bằng các tấm mica dày 0,4 đến 1,2mm. Hai đầu vành én có 2 vành ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp và phiến góp cũng được cách điện bằng các tấm mica. Đuôi vành góp nhô cao lên một ít để hàn các đầu dây của phần tử nối với phiến góp. Thông qua chổi điện và cổ góp, dòng điện xoay chiều trong dây quấn rotor được đổi thành dòng điện một chiều đưa ra mạch ngoài, do đó cổ góp còn gọi là vành đổi chiều. III. CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC Các thông số định mức của máy điện một chiều thường do nhà chế tạo quy định và được ghi trên biển tên (name plate). Gồm có: Công suất định mức P đm , điện áp định mức U đm , dòng điện định mức I đm IV. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Máy điện một chiều có thể làm việc ở chế độ máy phát điện, động cơ điện dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ. XIN MỜI XEM PHIM 1. Nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều Nhấn vào hình để xem phim Máy phát điện AC và DC Hình dưới mô tả nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều trong đó dây quấn phần ứng chỉ có 1 phần tử nối với 2 phiến đổi chiều. Khi động cơ sơ cấp quay phần ứng, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường của cực từ, cảm ứng các sức điện động. Chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải và giá trị tức thời được tính theo biểu thức: e=B.l.v · B: từ cảm ứng nơi thanh dẫn quét qua · v: vận tốc quét của thanh dẫn; l: chiều dài tác dụng của thanh dẫn Theo hình từ trường hướng từ cực N đến S, chiều quay phần ứng ngược chiều kim đồng hồ, ở thanh dẫn phía trên sức điện động có chiều đi từ b đến a. Ở thanh dẫn phía dưới chiều sức điện động đi từ d đến c. Sức điện động của phần tử bằng 2 lần sức điện động của thanh dẫn. Nếu nối 2 chổi điện A và B với tải, trên tải sẽ có dòng điện, điện áp của máy phát điện có cực dương ở chổi A và cực âm ở chổi B. Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí của phần tử thay đổi, thanh ab ở cực S, thanh dc ở cực N, sức điện động trong thanh dẫn đổi chiều. Nhờ có chổi điện đứng yên, chổi A vẫn nối với phiến góp phía trên, chổi B nối với phiến góp phía dưới nên chiều dòng điện ở mạch ngoài không đổi. Ta có máy phát điện một chiều với cực dương ở chổi A và cực âm ở chổi B. Nếu máy chỉ có 1 phần tử, điện áp đầu cực như hình. Để điện áp lớn và ít đập mạch, dây quấn phải có nhiều phần tử và nhiều phiến đổi chiều. Ở chế độ máy phát điện, dòng điện phần ứng I ư cùng chiều với sức điện động phần ứng E ư . Phương trình cân bằng điện áp là U= E ư -R ư I ư . chiều, cần có nguồn điện một chiều kèm theo (máy phát điện một chiều hay bộ chỉnh lưu). II. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Máy điện một chiều gồm stator. thấy các máy điện khuyếch đại, các động cơ chấp hành cũng là máy điện một chiều. Ngoài ra, các máy điện một chiều còn thấy trong các thiết bị điện ôtô,