46128033-ĐỒ-AN-MAY-ĐIỆN-MỘT-CHIỀU

Nhận xét giáo viên hướng dẫn ĐỒ ÁN MÁY ĐIỆN ĐỀ TÀI: Máy điện chiều Nội dung cần hoàn thành 1, Đại cương máy điện chiều 2, Phân tích chế độ làm việc máy điện chiều 3, Thiết lập kiểu sơ đồ dây quấn máy điện chiều 4, Vẽ kiểu sơ đồ dây quấn máy điện chiều theo kiểu quấn Z = 12 G = 24 Z = 33 G = 66,99 BÀI LÀM I, Đại cương máy điện chiều -Máy điện chiều làm việc với dịng điện chiều.nó làm máy phát điện hay động điện động điện chiều có ưu điểm quan trọng mà máy phát điện khơng có, tốc độ điều chỉnh tron phạm vi rộng moomen mở máy lớn -Vì sử dụng rộng rãi làm động kéo giao thông vận tải trang thiết bị điều chỉnh tốc độ trơn rộng -Máy phát điện chiều dùng lĩnh vực khác làm nguồn cung cấp cho thùng điện phân, nguồn nạp ác quy, hàn điện chất lương cao nguồn cung cấp cho động điện chiều… -Nhưng phần máy phát điện chiều gồm phần cảm với cực từ chính,phần ứng với dây quấn ,cổ góp chổi điện 1, Cấu tạo máy điện chiều a Phần cảm gọi stato -Gồm lõi thép làm thép đúcvừa la mạch từ vừa vỏ máy +Cực từ chính: Có dây quấn kích từ lồng vào lõi thép cực từ, lõi thép cực từ làm thép kỹ thuật điện mỏng, quận kích từ quấn dây đồng bọc cách điện nối với +Cực từ phụ : Được đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều, lõi thép cực từ phụ làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn cấu tạo cực từ b.Phần ứng cịn gọi roto -Lõi thép hình trụ làm thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ sơn cách điện ghép lại cà dập lỗ thơng gió rãnh đặt dây quấn phần ứng -Cổ góp gồm phiến góp làm đồng cách điện có hình trụ gắn đầu trục phần ứng -Phàn cứng đặt phần cảm C, Nguyên lý làm việc máy điện chiều -Khi cho điện áp chiều U vào hai đàu chổi than a,b dây quấn phần ứng sinh dịng điện Iư Các dẫn ab,cd có dịng điện nằm từ trường chịu lực Fđt tác dụng làm cho phần ứng quay, phần ứng quay nửa vịng vi trí dẫn ab,cd đổi chơ cho phiến góp đổi chiều dịng điện giữ cho chiều lực tác dụng không đổi để đảm bảo dẫn cắt từ trường cảm ứng sức điện động Eư chiều quay xác định theo quy tắc bàn tay cho động có chiều quay khơng đổi, động quay trái Phương trình điện áp U = Eư + Rư Iư 2, Phân loại máy điện chiều a Máy điện chiều kích từ độc lập -Dịng kích từ máy điện láy từ dịng điện khác khơng liên quan đến nguồn điện phần ứng Ư kt Rđc b Máy điện chiều tự kích từ -Máy điện chiều tự kích từ, tức dịng điện quận dây kích từ quận dây phần ứng xuất phát nguồn điện, loại chia làm loai +máy điện chiều kích từ song song + Máy điện chiều kích từ nối tiếp Ư KT Rđc -Do dây quấn phần ứng dây quấn kích từ mắc song song với đồng thời mắc song song với nguồn Rđc Ư kt -Dây quấn phần ứng mắc nối tiếp với dây quấn kích từ mắc nối tiếp với nguồn + Máy điện chiều kích từ hỗn hợp - Dây quấn kích từ có hai phần,một phần mắc song song với phần ứng phần mắc nối tiếp với phần ứng KT// Rđc Ư KTnt a Chú ý - Đối với máy phát điện chiều kích từ độc lập cực từ khơng có lượng từ dư nên muốn phát điện đồng thời với việc kéo rơ to quay ta phải cấp điện cho cuộn dây kích từ -Đối với máy phát điện tự kích từ, cực từ có sẵn lượng từ dư lên cần kéo rơ to quay máy phát điện sinh điện II, Phân tích chế độ làm việc máy điện chiều -Máy điện chiều chia làm loại: Chế độ làm việc động chế độ làm việc máy phát 1,Chế độ làm việc động điện chiều a Khi ta cấp điện chiều vào dây quấn kích từ sinh từ trường mặt khác động thời cấp điện vào dây quấn phần ứng dòng điện chạy dẫn phần ứng chịu lực tác dụng cản lực điện từ gây nên momen quay M = K i Iư Φ = P.N I ΦLàm rơto quay -nhờ vành góp 2a  chổi điện làm cho dòng điện chạy vào dẫn đổi chiều (khi lực không đổi chiều )nên từ lực tác dụng lên dẫn không đổi chiều làm mômen không đổi chiều -Nếu khơng có vành đổi chiều chổi than dịng điện chạy -Nếu khơng có vành đổi chiều chổi than dịng điện chạy dẫn không đổi chiều,làm động không quay Eư U Rư b, Phương trình cân điện Khi ta đặt điện áp vào phần ứng động điện điện áp cân với điện áp rơi điện trở dây quấn phần ứng sức phản điện Eư U = Eư + Iư Rư c Mở máy động điện chiều Từ phương trình cân điện áp động U = Eư + Iư Rư  Iư = U  Eu Ru + Khi bắt đầu cấp điện để mở máy động cơ,thì tốc độ N=0 Từ cơng thức: Eư =Ke Φn  Eư = Do Iư = U Ru Mặt khác Rư nhỏ lúc bắt đầu mở máy I lớn làm ảnh hưởng đến máy khác dùng chung nguồn điện - Để làm giảm dịng điện mở máy (thơng thường giảm xuống cịn 1,5→1.8lần dịng định mức) ta phải mắc thêm biến trở vào mạch phần ứng gọi điện trở mở máy Rm Để mở máy dễ dàng ta phải tăng momen mở máy từ cong thức M = Ki Iư  Muốn tăng momen mở máy ta cịn cách tăng  -Các bước mở máy đông điện chiều Rm Ư KT Rđc + Điều chỉnh để có Rm để có giá trị lớn + Điều chỉnh Rđc có giá trị nhỏ nhất, nhằm tăng dịng kích từ để tăng Φ làm cho M khởi động + Cấp điện cho động để khởi động ta điều chỉnh để R m =0,Rđc cho dòng kích từ = định mức tốc độ tốc độ định mức máy - Chú ý: động kích từ nối tiếp muốn tăng Φ phải điều chỉnh R đc có giá trị lớn d Điều chỉnh tốc độ động điện chiều + ta có biểu thức độ N= U  Iu.Ru Ke. Từ biểu thức muốn điều chỉnh tốc độ n ta thực cách sau: - Thay đổi  - Thay đổi U - Thay đổi Iư e Ưu nhược điểm động điện chiều + Ưu điểm: khả điều chỉnh phạm vi điều chỉnh rộng mômen khởi động lớn + Nhược điểm: nguồn chiều không rộng rãi, bảo dưỡng liên tục vị trí cổ góp, chổi than,và giá thành cao 2, Chế độ làm việc máy phát điện chiều a, Nguyên lý làm việc máy phát điện chiều -Máy phát điện chiều tự kích từ thân cực từ ln có sẵn lượng từ trường gọi từ trường dư, ta kéo rôto máy phát điện quay khung dây rơ to cắt đường sức từ từ dư làm cảm ứng sức điện động (nhỏ) sức điện động sinh dòng điện đủ cấp cho quận kích từ để làm từ trường cực từ tăng lên làm U máy phát tăng lên đạt tới giá trị định mức điện áp máy phát điện đến giá trị định mức phần cấp cho quận kích từ phần cịn lại cấp cho tải b, Điều kiện để thành lập điện áp máy phát điện chiều + Phải có từ dư + Phải kéo rơ to quay đồng thời phải ý hai việc sau - Phải nối dây quấn kích từ dịng điện chạy quận kích từ sinh từ trường chiều với từ dư, nối sai dòng điện chạy quận kích từ sinh từ trường khử lượng từ dư khơng thành lập điện áp - Phải cho phần ứng quay chiều quy định quay ngược chiều dịng điện phần ứng cấp cho quận kích từ đỏi chiều quận kích từ sinh từ trường khử lượng từ dư khơng thành lập điện áp c, Phương trình cân điện áp U = Eư – Iư Rư I Iư Ư Ikt KT U :điện áp đầu cực Eư: sức điện động Iư dòng điện phần ứng Rư điện trơ phần ứng 10 Rđc d Điều chỉnh điện áp máy phát điện chiều Từ phương trình U = Eư –Iư.Rư Muốn thay đổi điện áp máy phát điện chiều ta phải thay đổi sức điện động Eư Ta có : Eư = Ke N  Muốn thay đổi sức điện động Eư ta thay đổi tốc độ n hoạc thay đổi từ thông  VD: Eư ↑ n ↑  ↑ Và Eư ↓ n ↓và  ↓ III, Thiết lập kiểu sơ đồ dây quấn máy điện chiều Các loại sơ đồ dây quấn + Dây quấn sếp: -dây quấn xếp đơn -dây quấn xếp phức tạp + Dây quấn sóng: -dây quấn sóng đơn -dây quấn sóng phức tạp + Dây quấn hỗn hợp: 1, Dây quấn xếp a, Dây quấn xếp đơn Z số rãnh phần ứng Znt số rãnh nguyên tố G số phiến góp Znt = S = G  bước dây quấn Y= Znt   = số nguyên tố 2P Nếu  = ta có dây quấn bước đủ   với dấu ( - ) ta có dây quấn bước ngắn Với dấu ( + ) ta có dây quấn bước dài Bước phần ứng Yư 11 Bước vành góp Gư + Dây quấn xếp Y Yu YG = - Để phân tích thực tế để hình vẽ đơn giản hơn,thay cho số bối dây s =24 dây quấn máy điện chiều hình vẽ đây,ta xét dây quấn sếp đơn Có Z = Znt = S = G = 16 2P = YG = +1 Ta có bước dây quấn: Y= Znt 16   4 dây quấn bước đủ 2P YG = Yư = + dây quấn sếp đơn phải Ta có sơ đồ rắc: 8 10 11 12 13 14 15 16 10 11 12 13 14 15 16 10 11 12 13 14 15 16 Sơ đồ dây quấn: phần ứng 15 Chiều16quay 12 10 11 12 13 14 15 A1 + B1 A + - A1 + B2 - B - Sơ đồ khai triển dây quấn xếp đơn 2p = ; YG = +1 Z = S = G = 16 Vì S = Z = 16 ta có dây quấn lớp vào bước quấn, lập trình tự nối phần tử ta vẽ giản đồ khai triển dây quấn.lần lượt đặt 16 phần tử vào 16 rãnh phần tử thứ với cạnh tác dụng thứ nối với phiến đổi chiều số đặt lớp ( vẽ băng đường nét liền ) rãnh số cạnh tác dụng thứ 2nối với phiến đổi chiều số đặt lớp ( vẽ nét đứt )trong rãnh số 5, tiếp tục sang phần tử thứ hai phần tử thứ 16 ta trở phiến đổi chiều số mọ mạch khép kín 16 phần tử với bước cực τ đặt cực từ N S xen kẽ nhau.đi vòng từ phần tử thứ đến phần tử thứ 16,với cực tính chiều quay n phần ứng b, Dây quấn xếp phức tạp - Dây quấn xếp phức tạp khác với dây quấn xếp đơn[r bước vành góp Yư = m ,trong m = 2,3 thường m =2 Y G =2 phần tử khơng nối với phần tử thứ mà nối với phần tử thứ đến phần tử thứ khép kín mạch cịn lại phần tử nối chung lại với 13 thành mạch khép kín thứ xen kẽ với mạch khép kín thứ nối song song thơng qua chổi điện trường hợp dây quấn xếp phức tạp có G chia sẵn cho m G G   số nguyên M hay G khơng chia sẵn cho m = dây quấn xếp phức tạp có mach khép kín Ta sét dây quấn xếp phức tạp có Znt = Z = S = G =24 2P = , YG = Ta có bước sau: Y= Znt 24   6 dây quấn bước đủ 2P YG =YƯ = dây quấn phải Góc lệch pha  P.360 2.360  30 G 24 Sơ đồ rắc: 11 13 15 17 19 21 23 1 11 13 15 17 19 21 23 10 12 14 16 18 20 2 10 12 14 16 18 20 22 24 2 3Sơ 4đồ dây 6quấn: 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 chiều quay phần ứng 14 23 24 A+ B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 - A A + + B B - - 2, Dây quấn sóng: Ở dây quấn sóng hai phần tử nối tiếp đặt cách khoảng đôi cực từ cực tính có vị trí gần giống từ trường để sức điện động chúng chiều cộng với Nếu có p đơi cực quấn vịng quanh bề mặt phần ứng một vịng phải có p phần tử trở cách phần tử m rãnh nguyên tố để lại quấn sang vòng thứ hai tiếp tục vòng sau cách vòng trước m rãnh nguyên tố khép kín mạch Như vịng quanh phần ứng phải có P Yư =Znt  M 15 Và bước phần ứng : Yư = Znt m p Hoặc bước vành góp: YG = YƯ = G M P Khi m = ta có dây quấn sóng đơn Khi m = 2 ta có dây quấn sóng phức tạp Dấu ( - ) ứng với dây quấn trái Dấu ( + ) ứng với dây quấn phải A, dây quấn sóng đơn Ta xét dây quấn sóng đơn có Znt = Z = S = 15 2P = , m = Các bước dây quấn sau: Y= Znt 15    7 dây quấn bước ngắn 2P 4 YƯ = YG = G M 15   7 dây quấn trái P Góc lệch pha hai phần tử kề  P.360 2.360  48 S 15 Sơ đồ rắc 1 15 14 13 4 11 10 12 11 15 14 10 10 11 12 13 12 13 14 13 14 15 Sơ đồ dây quấn Chiều quay phần ứng 10 16 11 12 15 A + B - A A A + + B + B B - - - Giản đồ khai triển hình vẽ vị trí cực từ chổi điện giống dây quấn xếp lý luận cần hai chổi điện đủ ( có đơi mạch nhánh )nhưng thường đặt số chổi điện số cực từ Làm phần để phân bố dòng điện nhiều chổi điện Kich thước chổi điện ngắn Giảm chiều dài vành góp, chủ yếu để đảm bảo tính đối xứng hai mạch nhánh, c, Dây quấn sóng phức tạp Ta xét dây quấn sóng phức tạp Có Znt = Z = S = G =18 m = , 2P = Các bước dây quấn: Y= Znt 18    4 2P Yư =YG= quấn bước ngắn G M 18   8 P Góc lệch pha hai phần tử kề nhau: 17 quấn trái  p.360 2.360  40 z 18 Sơ đồ rắc Lớp 17 15 13 11 Khép kín Lớp Lớp 13 11 17 15 16 14 12 10 18 Khép kín Lớp 14 12 10 18 Sơ đồ dây quấn: chiều quay phần ứng 4 10 10 11 12 18 11 12 13 14 15 13 14 15 16 16 17 18 17 18 A + B - A + A + B - IV, Các vẽ sơ đồ dây quấn động điện chiều theo Kiểu quấn Znt = 12 , G = 24 Znt = 33 , G = 66,99 1, Dây quấn xếp đơn a, Ta có Znt = Z = S = G = 12 2P = Các bước dây quấn sau: Znt 12 Y = p  3 Yư = YG = dây quấn bước đủ G M 12  6 P dây quấn phải Sơ đồ rắc 19 10 11 12 10 11 12 Sơ đồ dây quấn Chiều quay phần ứng 12 10 11 12 10 11 b, ta có Znt = Z = G = 24 2P = Các bước sơ đồ dây quấn sau Znt 24 Y = p   6 Dây quấn bước đủ Y = YG dây quấn phải Góc lệch pha phần tử 9p.360 10 112.12 36013 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24   30 Z 24 Sơ đồ dây quấn chiều quay phần ứng 20 23 24 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 c, Ta có : Znt = Z =G =33 2P= Các bước sơ đồ dây quấn sau: 21 23