BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN: MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 1

CHƯƠNG TRÌNH MÁY ĐIỆN I GỒM CÁC PHẦN:  PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP  PHẦN 2: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU  PHẦN 3: MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ NGỒI RA:  THÍ NGHIỆM  ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP  CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN  NGUYÊN LÝ MÁY BIẾN ÁP  VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP  QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MBA  CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÁY ĐIỆN  Khái niệm chung  Các định luật  Từ trường, mạch từ  Tổn hao mạch từ  Cực từ, tần số, góc độ điện  Sự biến đổi lượng máy điện  Vật liệu dùng máy điện  Phương pháp nghiên cứu máy điện §1 KHÁI NIỆM CHUNG Định nghĩa: Máy điện thiết bị làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi lượng thành lượng điện hay Phân ngược lại loại: Dựa nguyên lý làm việc máy điện ta phân loại chúng hình sau: Máy điện Máy điện quay Máy điện tĩnh Máy điện AC Máy điện DC Máy điện ĐB MBA MFDC ĐCDC MFĐB ĐCĐB Máy điện KĐB MFKĐB ĐCKĐB §2 CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN Định luật cảm ứng điện từ d • Từ thơng qua e dt cuộn dây biến thiên:  Cuộn dây có N vịng d d e N  dt dt  Khi  =  msint:  Cuộn dây có vịng e  N  mcost  2Esin(t   2) • Một dẫn dài l,  Chiều s.đ.đ cảm ứng chuyển động với vận xác định theo tốc v từ trường quy tắc bàn tay phải B có s.đ.đ: e  Blv • Nếu dẫn tạo với từ trường góc  s.đ.đ cảm ứng dẫn là: e  Blvsin Định luật lực điện •từThanh dẫn mang f  Bli sin   Chiều lực điện dòng điện đặt thẳng từ góc từ trường theo quy tắc bàn tay chịu tác dụng lực: trái f  Bli i    Thanh dẫn tạo với đường sức từ góc : xác định §3 MẠCH TỪ VÀ ĐỊNH LUẬT MẠCH Từ trường: Trong TỪ máy điện, từ trường tạo cực từ dòng điện chạy dây quấn Mạch từ: Mạch từ dùng để dẫn từ thông Trong máy điện, mạch từ lõi thép Định luật mạch từ: i1 i2 r r n Hdl  �i k � L r dl k1 ik > tạo từ trường chiều vòng i3 chiều với (L) r H • Áp dụng vào mạch từ sau ta có: Hl = Ni = F Do: B  H  i N   B �S Như vậy: I B H �l  l    �   S R   EF �  S l – chiều dài trung bình đường sức mạch F – sứctừtừ động(s.t.đ) i – dịng điện từ hóa • Với mạch từ có khe hở khơng khí: H1l1 + H2l2 = N1i1 - N2i2 = F Tổng quát: m �H k 1 n i1i l1, S1  m N1 l  �N ji j  ��k k k j1 k1 k – số đoạn mạch từ j – số cuộn dây quấn mạch từ i2 N2 l2, S Sự tương tự với mạch điện F E  �i � R Mạch từ nối tiếp: �  �  �  L  �n Mạch từ song song: 1 1   L  � � � �n Tính tốn mạch từ: a Bài tốn thuận: Cho , tìm s.t.đ F = Ni • Để giải tốn ta thực bước tính:  Bước 1: - Tính B = /S đoạn mạch từ - Tìm H đoạn mạch từ  Bước 2: - Tính F m F  �H i l i i 1  Bước 3: - Tùy theo toán, cho N, ta tìm i; cho i ta tìm N b Bài tốn ngược: Cho s.t.đ F, tìm  •  = f() nên  = f() • Do chưa biết  nên  chưa biết Như ta có tốn phi tuyến: m �� ( ) i 1 i i i  F( i ) • Bài toán giải phương pháp gần Ví dụ: Một mạch từ có từ trở 1500Av/Wb có đặt cuộn dây Cuộn dây có 200 vịng làm dây nhơm Khi nối cuộn dây với nguồn điện chiều có điện áp 24V dịng điện qua 3A Tính từ thơng lõi thép điện trở cuộn dây S.t.đ cuộn dây: F = Ni = 2003 = 600Av F 600 Từ thông lõi thép:    0.4Wb � 1500 Điện trở cuộn R  U  24  8 I dây: §4 TỔN HAO NĂNG LƯỢNG Tổn hao từ trễ • Đường cong từ hóa • Tổn hao từ trễ: B Bdư n ph  kfBmax ph – tổn hao [W/kg] Hk k – số n – số 2.Steinmetz Tổn hao dịng điện xốy • Khi  biến thiên theo t, lõi thép có dịng điện H • Dịng điện gọi dịng điện xốy(dịng Foucault) gây tổn hao cơng suất • Tổn hao cơng suất bằng: px  k e f 2B2max • Để giảm tổn hao công suất ta thường làm mạch từ thép mỏng có sơn cách điện ghép lại với §5 CỰC TỪ, TẦN SỐ, GĨC ĐỘ ĐIỆN Cực từ • Dùng để tạo từ trường máy điện Tần số • Khi cực tính cực từ thay đổi, chiều e thay đổi theo N S e e • Khi dẫn qua cực từ sđđ thay đổi chu kỳ N • Nếu máy có 2p cực từ hết vịng sđđ thay đổi p • Tần chu kỳsố số chu kỳ 1s S n f p 60 Góc độ điện • Góc độ điện cho biết góc lệch pha sđđ dẫn nằm rãnh cạnh N S  N S  • Đi hết vòng sđđ thay đổi p chu kỳ, tương ứng với p360o điện, có Z rãnh Vậy: p �360o  Z • Một vịng tương ứng với 360o hình học, nên độ hình học ứng với p độ điện §6 VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN Vật liệu tác dụng: • Vật liệu dẫn điện: Al, Cu • Vật liệu dẫn từ:  Thép kỹ thuật điện cán lạnh cán nóng  Gang, thép đúc, thép • Vật liệu cách điện: giấy, mica, v.v Vật liệu cấu trúc: • Vật liệu cấu trúc dùng chế tạo chi tiết chịu lực §7 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN • Mơ tả tượng vật lý xảy máy • Dựa vào định luật vật lý, viết điện phương trình cân bằng: mơ hình tốn học • Từmáy cácđiện phương trình cân thành lập mạch điện thay máy điện: mơ hình mạch máy điện • Từ mơ hình tính tốn đặc tính máy điện  ...PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP  CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN  NGUYÊN LÝ MÁY BIẾN ÁP  VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP  QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MBA  CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÁY ĐIỆN... điện từ hóa • Với mạch từ có khe hở khơng khí: H1l1 + H2l2 = N1i1 - N2i2 = F Tổng quát: m �H k ? ?1 n i1i l1, S1  m N1 l  �N ji j  ��k k k j? ?1 k? ?1 k – số đoạn mạch từ j – số cuộn dây quấn mạch... việc máy điện ta phân loại chúng hình sau: Máy điện Máy điện quay Máy điện tĩnh Máy điện AC Máy điện DC Máy điện ĐB MBA MFDC ĐCDC MFĐB ĐCĐB Máy điện KĐB MFKĐB ĐCKĐB §2 CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG TRONG MÁY