Bách khoa TP.[r]
(1)MÁY ĐI N - THI T B ĐI NỆ Ế Ị Ệ BÀI GI NGẢ
GV : Đ U DANHẬ
KHOA : ĐI N - ĐI N T VI N THÔNGỆ Ệ Ử Ễ
B MÔNỘ : K THU T ĐI NỸ Ậ Ệ
MÔN H CỌ : MÁY ĐI N - THI T B ĐI NỆ Ế Ị Ệ (Dành cho ngành Máy tàu thu )ỷ
MÃ S MHỐ : 036009
S TCỐ : (1,5.0,5.2) - 38 ti tế
PH N - MÁY ĐI NẦ Ệ
Chương 1: KHÁI NI M CHUNG V MÁY ĐI N - THI T B ĐI NỆ Ề Ệ Ế Ị Ệ 1
Bài 1: Khái ni m chungệ
Bài 2: Các đ nh lu t c b n máy n - thi t b nị ậ ả ệ ế ị ệ
Bài 3: Phân lo i máy n - thi t b nạ ệ ế ị ệ 11
Chương 2: MÁY BI N ÁPẾ 15
Bài 1: Khái ni m chungệ 15
Bài 2: C u t o máy bi n ápấ ế 16
Bài 3: Nguyên lý làm vi c c a máy bi n ápệ ủ ế 18
Bài 4: Mơ hình tốn, s đ thay th c a máy bi n ápơ ế ủ ế 20
Bài 5: Các ch đ làm vi c c a máy bi n ápế ộ ệ ủ ế 25
Bài 6: Máy bi n áp ba phaế 29
Bài 7: Máy bi n áp đ c bi tế ặ ệ 31
Chương 3: MÁY ĐI N KHÔNG Đ NG BỆ Ồ Ộ 34
Bài 1: Khái ni m chungệ 34
Bài 2: T trừ ường quay c a dây qu n pha, ủ ấ nguyên lý làm vi c c a đ ng c không đ ng bệ ủ ộ ộ 39
Bài 3: Mơ hình tốn, s đ thay th đ ng c không đ ng bơ ế ộ ộ 44
Bài 4: Công su t momen quay đ ng c không đ ng bấ ộ ộ 48
Bài 5: Kh i đ ng đ ng c không đ ng bở ộ ộ ộ 51
Bài 6: Đi u ch nh t c đ đ ng c không đ ng bề ỉ ố ộ ộ ộ 55
Chương 4: MÁY ĐI N Đ NG BỆ Ồ Ộ 61
Bài 1: Khái quát chung 61
Bài 2: Nguyên lý làm vi c c a máy phát n đ ng bệ ủ ệ ộ 65
Bài 3: Ph n ng ph n ng c a máy phát n đ ng bả ứ ầ ứ ủ ệ ộ 67
Bài 4: Mơ hình tốn máy phát n đ ng bệ ộ 69
Bài 5: Công su t n t c a máy phát n đ ng bấ ệ ủ ệ ộ 72
Bài 6: Các đ c tính c a máy phát đ ng bặ ủ ộ 75
Bài 7: Máy phát đ ng b không ch i thanồ ộ ổ 78
Bài 8: Kích t máy phát h th ng t đ ng u ch nh n áp máy phátừ ệ ố ự ộ ề ỉ ệ 80
Chương 5: MÁY ĐI N M T CHI UỆ Ộ Ề 87
Bài 1: C u t o máy n m t chi uấ ệ ộ ề 87
Bài 2: Nguyên lý ho t đ ng c a máy n m t chi uạ ộ ủ ệ ộ ề 91
Bài 3: Ph n ng ph n ng máy n m t chi uả ứ ầ ứ ệ ộ ề 95
Bài 4: Máy phát n m t chi uệ ộ ề 96
Bài 5: Đ ng c n m t chi uộ ệ ộ ề 104
PH N - THI T B ĐI NẦ Ế Ị Ệ Chương 6: KHÍ C ĐĨNG NG TỤ Ắ 112
Bài 1: C u daoầ 112
Bài 2: Công t c, nút nắ ấ 115
(2)Bài 4: Contactor, kh i đ ng tở ộ 124
Bài 5: Contactor tĩnh 132
Bài 6: Áptomat 140
Chương 7: KHÍ C ĐI U KHI N, B O VỤ Ề Ể Ả Ệ 148
Bài 1: R le n tơ ệ 148
Bài 2: R le trung gianơ 151
Bài 3: R le th i gianơ 153
Bài 4: R le dòng n - r le n ápơ ệ ệ 155
Bài 5: R le nhi tơ ệ 157
Bài 6: Các r le u nơ ề ể 160
Bài 7: C u chìầ 164
PH N - ĐO LẦ ƯỜNG ĐI NỆ Chương 8: ĐO LƯỜNG ĐI NỆ 168
Bài 1: Khái ni m chung v đo lệ ề ường 168
Bài 2: Các b ph n c b n c a c c u ch thộ ậ ả ủ ấ ỉ ị 170
Bài 3: C c u ch th t nơ ấ ỉ ị ệ 172
Bài 4: C c u ch th n tơ ấ ỉ ị ệ 175
Bài 5: C c u ch th n đ ngơ ấ ỉ ị ệ ộ 177
Bài 6: C c u ch th s t n đ ngơ ấ ỉ ị ắ ệ ộ 180
Bài 7: C c u ch th c m ngơ ấ ỉ ị ả ứ 182
Bài 8: Đo dòng n, n áp công su tệ ệ ấ 185
Bài 9: Đo t n s , ầ ố 193
Bài 10: Gi i thi u đ ng h v n năngớ ệ ồ 197
Bài 11: Đo n tr cách nệ ệ 202
(3)MÁY ĐI NỆ CHƯƠNG - KHÁI NI M CHUNGỆ Chương 1
KHÁI NI M CHUNG V MÁY ĐI N, THI T B ĐI NỆ Ề Ệ Ế Ị Ệ
Bài KHÁI NI M CHUNGỆ
1.1.1 Ch c yêu c uứ ầ
Máy nệ thi t b n t dùng đ bi n đ i d ng đ i lế ị ệ ể ế ổ ạ ượng v t lý thành đ i lậ ượng nệ ngượ ạc l i Ví dụ, máy bi n áp bi n đ i n thành n năng, máy phát n bi n đ iế ế ổ ệ ệ ệ ế ổ c thành n năng, đ ng c n bi n đ i n thành c năng, bi n đ i góc quayơ ệ ộ ệ ế ổ ệ ế ổ thành n áp, … ệ
Thi t b nế ị ệ nh ng thi t b đữ ế ị ược dùng đ đóng c t, u n, u ch nh, b o v lể ắ ề ể ề ỉ ả ệ ưới n, m ch n, thi t b n khác ệ ệ ế ị ệ
Máy n, thi t b n ệ ế ị ệ tàu th yủ c n ph i th a mãn u ki n sau:ầ ả ỏ ề ệ
- Ho t đ ng n đ nh tin c y m t th i gian dài v i thông s đ nhạ ộ ổ ị ậ ộ ố ị m c.ứ
- Có kh n đ nh nhi t n đ nh n đ ng cao.ả ổ ị ệ ổ ị ệ ộ
- Làm vi c xác, an tồn, đ cách n ph i đ m b o gi i h n cho phép ệ ộ ệ ả ả ả - Ho t đ ng tin c y môi trạ ộ ậ ường m ẩ ướt, h i mu i, h i d u, hoá ch t, d uơ ố ầ ấ ầ
m , …ỡ
- Ho t đ ng tin c y u ki n rung đ ng v i t n s lên đ n , l c d cạ ộ ậ ề ệ ộ ầ ố ế ắ ọ đ n , l c ngang đ n ế ắ ế
1.1.2 L c n đ ngự ệ ộ
L c n đ ngự ệ ộ l c sinh m t v t d n mang dòng n đ t t trự ộ ậ ẫ ệ ặ ường L c tácự d ng lên v t d n có xu hụ ậ ẫ ướng làm thay đ i hình d ng v t d n đ t thơng xuyên qua v tổ ậ ẫ ể ậ d n có giá tr c c đ i.ẫ ị ự
M t dòng n bi n thiên s t o môi trộ ệ ế ẽ ường xung quanh m t t trộ ường, nh v y haiư ậ ho c nhi u v t d n đ t g n s tặ ề ậ ẫ ặ ầ ẽ ương tác v i L c tớ ự ương tác l c nự ệ đ ng Chi u c a l c n đ ng độ ề ủ ự ệ ộ ược xác đ nh theo quy t c bàn tay trái ị ắ
Trong u ki n ho t đ ng bình thề ệ ộ ường l c n đ ng không gây bi n d ng v t d n.ự ệ ộ ế ậ ẫ Tuy nhiên, có ng n m ch ho c có đóng c t thi t b n có dịng kh i đ ng, dòng hãmắ ặ ắ ế ị ệ ộ l n l c n đ ng có th gây h ng hóc khí c n v t d n Do đó, tính tốnớ ự ệ ộ ể ỏ ụ ệ ậ ẫ thi t k m ch n ph i tính tốn l c n đ ng đ thi t k l a ch n thi t b phù h p.ế ế ệ ả ự ệ ộ ể ế ế ự ọ ế ị ợ
1.1.3 Ti p xúc nế ệ
Khi dòng n ch y t v t d n sang v t d n khác ti p giáp gi a hai v t d n đệ ậ ẫ ậ ẫ ế ữ ậ ẫ ược g iọ ti p xúc n N u hai v t d n có s đóng ng t n, ch ti p xúc s phátế ệ ế ậ ẫ ự ắ ệ ở ỗ ế ẽ nóng cao, mài mịn c khí l n va đ p ma sát, đ c bi t ch u s h y ho i c a h quangơ ậ ặ ệ ị ự ủ ủ n.ệ
Ti p xúc n ph i th a mãn yêu c u:ế ệ ả ỏ ầ
- Th c hi n ti p xúc ch c ch n, đ m b o.ự ệ ế ắ ắ ả ả - S c b n c khí cao.ứ ề
(4)MÁY ĐI N CH NG - KHÁI NI M CHUNG - Ch u đị ược tác d ng c a môi trụ ủ ường xung quanh, b oxy hóa.ị
Ti p xúc n có lo i:ế ệ
- Ti p xúc c đ nh: hai v t ti p xúc g n c đ nh v i nh bulông, đinh tán.ế ố ị ậ ế ắ ố ị - Ti p xúc đóng m : ti p m c a khí c n.ế ế ể ủ ụ ệ
- Ti p xúc trế ượt: ch i than trổ ượt c góp, vành trổ ượt B m t ti p xúc có d ng:ề ặ ế
- Ti p xúc m: gi a m t c u - m t c u, m t c u - m t ph ng, hình nón - m tế ể ữ ặ ầ ặ ầ ặ ầ ặ ẳ ặ ph ng, …ẳ
- Ti p xúc đế ường: gi a hình tr - m t ph ng, …ữ ụ ặ ẳ - Ti p xúc m t: gi a m t ph ng - m t ph ng, …ế ặ ữ ặ ẳ ặ ẳ
1.1.4 H quang nồ ệ
Đ i v i khí c n có đóng ng t ti p m nh c u dao, r le, aptomat, … x y đóngố ụ ệ ắ ế ể ầ ả ng t m ch n, s xu t hi n h quang n không gian gi a ti p m N u t n t iắ ệ ẽ ấ ệ ệ ữ ế ể ế lâu, h quang s đ t cháy b ph n c a khí c n.ồ ẽ ố ộ ậ ủ ụ ệ
H quang nồ ệ hi n tệ ượng phóng n khơng khí H quang có m t đ dòng n r tệ ậ ộ ệ ấ l n , nhi t đ r t cao, lên đ n hàng ngàn H quang gây tác h i r t l n ph i có bi ệ ộ ấ ế ấ ả ệ pháp d p t t h quang n khu v c h n ch v i th i gian ng n nh t.ậ ắ ệ ự ế ắ ấ
D p h quang ph i th a mãn u ki n sau:ậ ả ỏ ề ệ
- T c đ m ti p m ph i l n mà không làm h h ng b ph n c a khí c ố ộ ế ể ả ỏ ộ ậ ủ ụ - Năng lượng h quang ph i đ t giá tr nh nh t.ồ ả ị ỏ ấ
- Đi n tr h quang ph i tăng nhanh.ệ ả
- Vi c d p t t h quang không làm tăng n áp.ệ ậ ắ ệ
Đ d p t t h quang, ta ph i dùng nh ng bi n pháp tăng cể ậ ắ ả ữ ệ ường trình ph n ion khu v ự h quang.ồ
- Tăng đ dài h quang.ộ
- Dùng t trừ ường đ t o l c th i h quang chuy n đ ng nhanh.ể ự ổ ể ộ - Dùng dòng khí hay d u đ đ th i d p t t h quang.ầ ể ể ổ ậ ắ
- Dùng khe h h p đ h quang c xát vào vách c a khe h p này.ở ẹ ể ọ ủ ẹ - T o thành chân không khu v c h quang.ạ ự
- Chia h quang thành nhi u h quang ng n nh vách ngăn.ồ ề ắ - Cho h quang ti p xúc v i m t ch t cách n làm ngu i.ồ ế ộ ấ ệ ộ Có nguyên t c d p h quang sau:ắ ậ
- Kéo dài h quang.ồ
- H quang t sinh lồ ự ượng đ d p t t ho c dùng ngu n đ d p t t.ể ậ ắ ặ ể ậ ắ - H quang đồ ược chia thành nhi u ph n ng n đ d p t t.ề ầ ắ ể ậ ắ
- M c n tr đ d p t t.ắ ệ ể ậ ắ
1.1.5 M ch tạ ừ
1.1.5.1Khái ni mệ
(5)MÁY ĐI NỆ CHƯƠNG - KHÁI NI M CHUNGỆ M ch t có th g m r t nhi u đo n có ti t di n khác ho c b ng v t li u s t t khácạ ể ấ ề ế ệ ặ ằ ậ ệ ắ Th m chí có nh ng đo n ng n khe h khơng khí m ch Cậ ữ ắ ường đ t c m vàộ ả cường đ t trộ ường đo n m ch t s khác nhau, nh ng m t đo n m chạ ẽ ộ ạ thơng s khơng đ i.ố ổ
1.1.5.2V t li u s t tậ ệ ắ ừ
V t li u s t tậ ệ ắ v t li u mà dậ ệ ưới tác đ ng c a t ngồi t trộ ủ ừ ường dịng n trongệ phân t ch t gây nên s ấ ẽ ướng theo m t chi u làm cho t trộ ề ường t ng ch tổ ấ m nh lên r t nhi u Ta nói v t li u có kh b t hóa đ tr thành m t ngu n tạ ấ ề ậ ệ ả ị ể ộ trường g i v t li u s t t V t li u s t t thọ ậ ệ ắ ậ ệ ắ ường s d ng s t, thép, gang, , …ử ụ ắ 1.1.5.3Các thông s m ch tố ạ ừ
Các thông s quan tr ng c a m ch t cố ọ ủ ường đ t c m đ c tr ng cho đ m nh y u c aộ ả ặ ộ ế ủ t trừ ường, cường đ t trộ ường xác đ nh u ki n kích thích gây nên t trị ề ệ ường Đ n vơ ị c a , c a ủ ủ
Quan h gi a đ i lệ ữ ượng là: Trong đó:
là h s d n t c a chân không, ệ ố ẫ ủ
là đ t th m tộ ẩ ương đ i c a môi trố ủ ường, nói lên tác đ ng t hóaộ c a môi trủ ường, t trừ ường m nh lên l n ầ
là đ t th m t đ i c a môi trộ ẩ ệ ố ủ ường
Đ i v i v t li u t , đ t th m c a chúng bi n thiên ph thu c vào cố ậ ệ ộ ẩ ủ ế ụ ộ ường đ t trộ ường , quan h quan h phi n đệ ệ ế ược bi u di n hình ể ễ
Hình 1.1.1 Đường cong t hoá ban đ uừ ầ
Và v t li u s t t cịn có tính ch t n a, hi n tậ ệ ắ ấ ữ ệ ượng t d Q trình t hố c a v t li uừ ủ ậ ệ s t t khơng hồn tồn thu n ngh ch tăng - gi m theo m t đắ ậ ị ả ộ ường Khi c t dòng n tắ ệ hố kích thích , v t li u v n t n t i m t t trậ ệ ẫ ộ ường Nh tính ch t ta ch t oờ ấ ế nam châm vĩnh c u.ữ
Khi t hoá v t li u s t t theo hai chi u khác đ n m t giá tr cừ ậ ệ ắ ề ế ộ ị ường đ t c m nàoộ ả quan h m t đệ ộ ường khép kín g i ọ đường cong t trừ ễ.
Đường cong t tr c a m t v t li u đừ ễ ủ ộ ậ ệ ược bi u di n nh hình ể ễ - Cường đ t c m g i đ t d ộ ả ọ ộ
- Cường đ t trộ ường g i l c gi t c a v t li u t ọ ự ữ ủ ậ ệ
Hình 1.1.2 Đường cong t trừ ễ
Trong q trình t hố v t li u t theo hai chi u khác s có t n th t n làm v từ ậ ệ ề ẽ ổ ấ ệ ậ li u nóng lên, g i t n th t t tr T n th t l n hay nh đ c tr ng b i di n tích gi i h nệ ọ ổ ấ ễ ổ ấ ỏ ặ ệ đường cong t tr l n hay nh ễ ỏ
1.1.6 Các v t li u ch t o thi t b n, máy nậ ệ ế ạ ế ị ệ ệ
1.1.6.1V t li u d n nậ ệ ẫ ệ
Dây qu n máy n thấ ệ ường b ng đ ng ho c nhơm, ti t di n trịn ho c ch nh t Khi có yêuằ ặ ế ệ ặ ữ ậ c u đ c bi t, ngầ ặ ệ ười ta dùng h p kim c a đ ng, nhôm ho c dùng thép.ợ ủ ặ
(6)ĐO L NG CH NG - ĐO L NG ĐI N
CÂU H I ÔN T P CHỎ Ậ ƯƠNG 8
1 Trình bày đ nh nghĩa, bi u th c tính c a: sai s t đ i, sai s tị ể ứ ủ ố ệ ố ố ương đ i,ố c p xác đ nh y c a c c u đo.ấ ộ ủ ấ
2 Gi i thi u b ph n c b n c a c c u ch th ệ ộ ậ ả ủ ấ ỉ ị
3 C u t o, nguyên lý làm vi c, đ c m c a c c u ch th t n Gi i thi u tấ ệ ặ ể ủ ấ ỉ ị ệ ệ n.ệ
4 C u t o, nguyên lý làm vi c, đ c m c a c c u ch th n t Gi i thi uấ ệ ặ ể ủ ấ ỉ ị ệ ệ n t ệ
5 C u t o, nguyên lý làm vi c, đ c m c a c c u ch th n đ ng Gi i thi uấ ệ ặ ể ủ ấ ỉ ị ệ ộ ệ n đ ng.ệ ộ
6 C u t o, nguyên lý làm vi c, đ c m c a c c u ch th s t n đ ng.ấ ệ ặ ể ủ ấ ỉ ị ắ ệ ộ C u t o, nguyên lý làm vi c, đ c m c a c c u ch th c m ng.ấ ệ ặ ể ủ ấ ỉ ị ả ứ Gi i thi u nguyên lý thi t b đo dịng n, n áp cơng su t.ớ ệ ế ị ệ ệ ấ Gi i thi u nguyên lý thi t b đo t n s , đo ệ ế ị ầ ố
10 Gi i thi u n t n t ệ ệ ệ
(7)ĐO LƯỜNG CHƯƠNG - ĐO LƯỜNG ĐI NỆ TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
K thu t Đi n - Đ ng Văn Đào, Lê Văn Doanh - NXB Khoa h c K thu t, năm ỹ ậ ệ ặ ọ ỹ ậ Máy n - Vũ Gia Hanh, Tr n Khánh Hà, Phan T Th , Tr n Văn Sáu - NXBệ ầ ụ ầ Khoa h c K thu t, năm ọ ỹ ậ
Khí c n - Nguy n Ti n Tơn, Bùi Tín H u, Ph m Văn Ch i - NXB Khoa h cụ ệ ễ ế ữ ọ K thu t, năm ỹ ậ
Khí c n - Nguy n Xuân Phú, Tô Đ ng - NXB Khoa h c K thu t, năm ụ ệ ễ ằ ọ ỹ ậ K thu t đo , - Nguy n Ng c Tân, Ngô T n Nh n - NXB Đ i h c qu c gia TP.ỹ ậ ễ ọ ấ ọ ố HCM - Năm
K thu t n tàu thu - PGS TS Tr n Hoài An - Trỹ ậ ệ ỷ ầ ường ĐH Bách khoa TP HCM