Giáo trình Máy điện (Trung cấp) - Trường CĐ Điện lực Miền Bắc

(NB) Cuốn giáo trình Máy điện được biên soạn trên cơ sở các kiến thức lý thuyết cơ bản, được trình bày một cách ngắn gọn và dễ hiểu về cấu tạo, nguyên lý làm việc các quan hệ điện từ, các đặc tính làm việc cũng như các hiện tượng vật lý xảy ra trong máy điện. Nội dung giáo trình gồm chương: Chương 1: Máy điện xoay chiều; Chương 2: Máy điện một chiều.

TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN NGÀNH/NGHỀ: QUẢN LÝ VẬN HÀNH, SỬA CHỮA ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP CĨ ĐIỆN ÁP 110KV TRỞ XUỐNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-NEPC ngày / /2020 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Điện lực miền Bắc) Hà Nội, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI NÓI ĐẦU Máy điện nghiên cứu ứng dụng tượng điện từ nhằm biến đổi lượng Máy điện phần tử quan trọng thiết bị điện Nó sử dụng rộng rãi dân dụng, nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, hệ điều khiển tự động điều chỉnh, khống chế Điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực ưu điểm sau: - Điện sản xuất tập trung với nguồn công suất lớn - Điện truyền tải xa với hiệu suất cao - Điện dễ dàng biến đổi thành dạng lượng khác - Tự động hóa q trình sản xuất, nâng cao suất lao động Điện phát chậm lượng khác, với việc phát sử dụng điện thúc đẩy khoa học công nghệ tiến vũ bão sang kỷ nguyên điện khí hóa tự động hóa Vào cuối kỷ 19 ngành kỹ thuật điện tử đời với ngành kỹ thuật điện hòa nhập phát triển, với công nghệ thông tin đưa sản xuất xã hội sang giai đoạn kinh tế tri thức Máy điện khơng đứng ngồi phát triển Cuốn giáo trình Máy điện biên soạn sở kiến thức lý thuyết bản, trình bày cách ngắn gọn dễ hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc quan hệ điện từ, đặc tính làm việc tượng vật lý xảy máy điện Nội dung giáo trình gồm chương: Chương 1: Máy điện xoay chiều Chương 2: Máy điện chiều Trong trình biên soạn, nhóm tác giả tham khảo giáo trình tài liệu giảng dạy môn học số trường đại học nước để giáo trình vừa đạt yêu cầu cao nội dung vừa thích hợp với đối tượng sinh viên trường Cao đẳng Điện lực Miền Bắc Dù nhóm tác giả cố gắng trình biên soạn, song khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin gửi thư địa chỉ: Tổ môn Kỹ thuật sở, khoa Điện, trường Cao đẳng điện lực Miền Bắc, Tân Dân, Sóc Sơn, Hà Nội Tập thể giảng viên khoa Điện MỤC LỤC Lời nói đầu Chương 1: Máy điện xoay chiều Máy biến áp Máy điện không đồng 26 Máy điện đồng 36 Chương 2: Máy điện chiều Máy phát điện chiều 44 Động điện chiều 57 45 Tài liệu tham khảo MÔN HỌC MÁY ĐIỆN Mã môn học: MH 14 Thời gian môn học: 30 (Lý thuyết: 20 giờ; Bài tập, Thực hành: 10 I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí vào học kỳ 2, năm thứ nhất, sau môn học chung môn học như: Vẽ kỹ thuật, Cơ kỹ thuật, Kỹ thuật điện, Vật liệu điện - Tính chất: Là mơn học lý thuyết sở II Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Trình bày cơng dụng, cấu tạo, ngun lý làm việc, thơng số kỹ thuật; + Trình bày phạm vi ứng dụng máy biến áp, máy điện không đồng bộ, máy điện đồng bộ, máy điện chiều; + Giải thích tổ nối dây, cách xác định tổ nối dây điều kiện hoà máy biến áp vận hành song song - Về kỹ năng: + Vận dụng vào công tác quản lý vận hành để nhận biết, tính chọn, lắp đặt sửa chữa thiết bị hệ thống điện - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Tự giác, nghiêm túc, cẩn thận, xác, khoa học III Nội dung môn học Thời gian (giờ) Thực hành, Kiểm Số Tên chương, mục Tổng Lý thí nghiệm, tra TT số thuyết thảo luận, tập Chương Máy điện xoay 24 16 chiều Máy biến áp 12 Máy điện không đồng 3 Máy điện đồng Chương Máy điện chiều Máy phát điện chiều Động điện chiều 1 Cộng 30 20 10 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết tính vào lý thuyết, kiểm tra thực hành tính vào thực hành IV U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠN HỌC Nội dung đánh giá: * Kiến thức: + Cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật, sơ đồ nối dây, tổ nối dây điều kiện hoà máy biến áp vận hành song song + Công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật, sơ đồ nối dây phạm vi ứng dụng máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp đo lường + Cấu tạo, nguyên lý làm việc, thơng số kỹ thuật, đặc tính làm việc điều chỉnh tốc độ động không đồng pha pha + Cấu tạo, nguyên lý làm việc phương pháp hoà máy phát điện đồng * Kỹ năng: + Trình bày loại máy biến áp lực, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp đo lường sử dụng hệ thống điện loại động điện không đồng pha, pha, máy phát điện, máy điện chiều + Đọc phân tích ký hiệu, thông số kỹ thuật ghi nhãn loại máy điện + Đọc phân tích sơ đồ nối dây loại máy điện máy biến áp lực, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp đo lường + Vận dụng vào công tác quản lý, vận hành sửa chữa * Về thái độ: Cẩn thận, tự giác Công cụ đánh giá: - Hệ thống ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm về: cấu tạo, nguyên lý máy điện - Hệ thống ngân hàng câu hỏi ôn thi Phương pháp: - Trắc nghiệm - Tự luận CHƯƠNG 1: MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU Giới thiệu Năm 1831 Michael Faraday phát minh tượng cảm ứng điện từ, dòng điện tạo từ trường ngược lại; biến thiên từ trường tạo dòng điện Năm 1884 máy biến áp tạo Karoly Zipemowsky, Miksa Deri Otto Titusz Blathy Năm 1886 máy biến áp cho điện xoay chiều đưa vào sử dụng Mỹ Năm 1889 Mikhail Dolivo Dobrovolsky chế tạo máy biến áp ba pha Năm 1891 Tesla chế tạo máy biến áp có khả làm việc với dòng điện xoay chiều với tần số điện áp cao Máy điện xoay chiều thiết bị điện biến đổi điện dòng điện xoay chiều điện xoay chiều) thành (chế độ động điện) từ thành điện (chế độ máy phát điện) Hoạt động máy điện dựa hai định luật: Định luật cảm ứng điện từ Định luật Len xơ Vì vậy, máy điện có tính thuận nghịch, vừa làm việc chế độ máy phát, vừa làm việc chế độ động Chương cung cấp kiến thức loại máy điện xoay chiều bao gồm máy biến áp, máy điện không đồng áy điện đồng như: công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc thơng số kỹ thuật Mục tiêu - Trình bày công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật, sơ đồ nối dây, điều kiện hoà máy biến áp vận hành song song - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc phạm vi ứng dụng số máy biến áp đặc biệt; - Xác định tổ nối dây máy biến áp ba pha - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số định mức máy điện không đồng bộ; - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số định mức máy điện đồng bộ; - Trình bày phương pháp khởi động động không đồng bộ; máy điện đồng bộ; - Giải thích đặc điểm máy bù đồng bộ; phạm vi ứng dụng máy bù đồng bộ; - Tự giác, nghiêm túc, cẩn thận, xác, khoa học Nội dung Máy biến áp 1.1 Máy biến áp pha 1.1.1 Công dụng - Cấu tạo a Công dụng - Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác với tần số không đổi - Máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải điện xa: + Nếu công suất truyền tải lớn, điện áp truyền tải nhỏ dịng điện đường  dây  I   P   lớn Từ dẫn đến tổn thất điện đường dây U Cos  A  I Rt  lớn; tiết diện dây dẫn lớn; vốn đầu tư xây dựng đường dây cao + Vậy, để hạn chế tổn thất điện năng, giảm vốn đầu tư xây dựng đường dây cần dùng MBA tăng áp để nâng điện áp lên cao (500KV, 220KV, 110KV…), gọi điện áp truyền tải; đến nơi tiêu thụ cần dùng MBA giảm áp để hạ điện áp xuống phù hợp với điện áp định mức thiết bị dùng điện gọi điện áp hạ áp Hình - - Ngồi MBA cịn dùng thiết bị điện gia dụng; máy công nghệ; thiết bị điện tử, vô tuyến viễn thông; dùng đo lường điện… b Cấu tạo Về nguyên tắc cấu tạo máy biến áp gồm hai phần chính: Mạch từ dây quấn (Có thể kiểu bọc hay kiểu lõi) Hình - * Mạch từ Là phần dẫn từ MBA Mạch từ làm thép Silíc cán mỏng thành có bề dày từ 0,350,5 mm, gọi thép kỹ thuật điện Các thép phủ sơn cách điện bề mặt ghép chặt lại với Mạch từ MBA gồm hai phần: Trụ từ gơng từ , hình - 3a - Trụ từ: Là phần mạch từ có quấn cuộn dây - Gơng từ: Là phần mạch không quấn dây; gông từ hợp với trụ từ thành mạch kín gọi mạch từ Trụ từ gơng từ ghép rời ghép xen kẽ Tuỳ thuộc vào công suất MBA mà tiết diện ngang trụ từ khác Các MBA công suất nhỏ tiết diện trụ từ thường có hình vng chữ nhật; MBA công suất lớn tiết diện trụ từ thường có hình bậc thang; MBA tự ngẫu mạch từ thường có dạng hình xuyến Hình - 3b * Dây quấn Là phần MBA, phần dẫn điện Dây quấn làm dây đồng nhơm, có tiết diện trịn hình chữ nhật, bọc cách điện sơn ê-may, sợi thuỷ tinh sợi vải bơng 10 - Khi dịng kích từ nhỏ, động nhận công suất phản kháng lưới, dòng điện động chậm pha sau điện áp góc ; - Khi dịng kích từ vượt q trị số định mức(trạng thái q kích từ), máy đồng phát công suất phản kháng vào lưới Lúc động xem tụ điện vận hành song song với lưới, Cos lưới điện nâng cao - Máy điện chuyên dùng để phát công suất phản kháng cho lưới điện để nâng cao Cos gọi máy bù đồng 43 CHƯƠNG : MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Giới thiệu Ngày dòng điện xoay chiều dùng rộng rãi, song máy điện chiều tồn tại, đặc biệt động điện chiều Động điện chiều sử dụng công nghiệp để đáp ứng yêu cầu mômen mở máy lớn, điều chỉnh tốc độ cách phẳng phạm vi rộng Trong thiết bị tự động, ta thấy máy điện khuếch đại, động chấp hành máy điện chiều Các máy điện chiều cịn thấy thiết bị ơtơ, tàu hỏa, máy bay Ngoài ra, máy điện chiều điện áp thấp dùng nhiều thiết bị điện hóa, hàn điện có chất lượng cao Nhược điểm chủ yếu máy điện chiều có cổ góp điện làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền tin cậy, nguy hiểm môi trường dễ nổ Khi sử dụng động điện chiều, cần phải kèm theo máy phát điện chiều hay chỉnh lưu Mục tiêu - Mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc, thông số kỹ thuật máy điện chiều; - Giải thích đại lượng đặc trưng cho máy phát điện chiều; - Phân tích đặc điểm làm việc máy điện chiều; - Trình bày loại máy điện chiều mạng điện; - Vận dụng vào tính chọn, lắp đặt loại máy điện chiều vận hành quản lý sửa chữa; - Tự giác, nghiêm túc, cẩn thận, xác, khoa học Nội dung 44 Máy phát điện chiều 1.1 Khái niệm máy điện chiều - Máy điện chiều máy điện sử dụng mạch điện chiều chế độ máy phát động cơ; - Máy phát điện chiều dùng để cung cấp lượng điện chiều cho phụ tải chiều; - Động chiều dùng để kéo máy công cụ cần nhiều tốc độ 1.1.1 Cấu tạo máy điện chiều a Phần cảm (Stator) - Là phần cố định gắn thân máy, gồm lõi thép cực từ có quấn cuộn dây kích từ để tạo từ trường cho máy; - Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau, thép phủ sơn cách điện; - Cuộn dây kích từ quấn dây điện từ, bọc cách điện sơn êmay sợi vải b Phần ứng (Rotor) - Gồm lõi thép hình trụ gắn trục quay, lõi thép xẻ rãnh để đặt dây quấn phần ứng, đầu dây dây quấn phần ứng hàn nối vào phiến đồng vành đổi chiều c Phần đổi chiều Gồm có vành đổi chiều hệ thống chổi than 45 - Vành đổi chiều gắn trục với với phần ứng, gồm nhiều phiến đồng ghép lại với thành hình trụ tròn, phiến đồng cách điện nhựa mica - Các chổi than tì lên vành đổi chiều để dẫn điện 1.1.2 Các đại lượng đặc trưng cho máy điện chiều a Sức điện động Khi phần ứng máy điện chiều quay từ trường phần cảm, dây dẫn xuất sức điện động cảm ứng Từ thông phân bố dọc theo chu vi phần ứng có trị số khác nên sức điện động sinh dây dẫn khác nhau: Emáy = Enhánh Nghĩa tổng SĐĐ sinh dây dẫn nối vào nhánh song song Sức điện động máy Emáy = Et.bình.N - Et.bình sức điện động trung bình dây dẫn Et binh   n 2p 60 - n tốc độ quay phần ứng (vòng/phút); n/60 (vòng/giây) - 2p - Số cực máy; Nếu máy có N dây dẫn, 2a số mạch nhánh song song số dây dẫn nhánh là: N/2a Vậy sức điện động máy: Emáy   Trong đó: Ce  n N p.N p  .n  Ce .n 60 2a 60a p.N số phụ thuộc vào kết cấu máy 60a Như sức điện động máy tỷ lệ với từ thông phần cảm tốc độ quay phần ứng 46 b Mô men điện từ Khi cuộn dây phần ứng có dịng điện qua, xuất lực điện từ tác dụng lên dây dẫn phần ứng tạo nên Mômen (m), gọi mômen điện từ - Đối với động điện mômen quay; - Đối với máy phát mômen cản Về trị số, mômen điện từ xác định theo công thức: m  CM I u Trong đó: CM  Np - Là số phụ thuộc vào kết cấu máy 2a Như vậy, Mơmen điện từ tỷ lệ với từ thơng dịng điện phần ứng c Công suất điện từ Công suất điện từ máy điện chiều công suất biến đổi lượng thành lượng điện chế độ máy phát điện ngược lại, từ lượng điện thành lượng chế độ động điện 2n Công suất điện từ xác định: Pdt  m. ; Trong đó:    Pdt  EIu 60 Vậy công suất điện từ máy điện chiều tỷ lệ với tích số SĐĐ dòng điện phần ứng - Trong trường hợp máy phát, công suất phát P = UI nhỏ công suất điện từ Pđt = EI lượng lượng tổn hao phát nhiệt dây quấn phần ứng; - Trong trường hợp động cơ, công suất nhận từ lưới vào P = UI lớn công suất điện từ lượng lượng tổn hao phát nhiệt dây quấn phần ứng d Tốc độ quay: n  U  I u Ru E  Ce   Ce 47 1.2 Nguyên lý làm việc máy phát điện chiều - Cho dòng điện chiều vào dây quấn kích từ, máy có từ trường, đường sức từ từ trường phần cảm khép kín qua mạch từ phần ứng thân máy; - Dùng động sơ cấp kéo phần ứng quay với tốc độ n, chiều hình vẽ; - Các dây dẫn phần ứng cắt đường sức từ trường phần cảm sinh sức điện động cảm ứng, chiều xác định quy tắc bàn tay N F phải; n - Dưới tác dụng vành đổi chiều chổi than, sức điện động chổi than không đổi tổng sức điện động sinh bối dây R F S nằm mạch nhánh song song phần ứng; Hình - - Nếu mạch ngồi nối với phụ tải R có dòng điện chiều qua phụ tải: I  I u  Trong đó: Eu  E u  IR  IRu  U  IR  E  U R  Ru U điện áp hai đầu cực máy IưRư điện áp giáng điện trở dây quấn phần ứng - Tác dụng tương ứng dòng điện phần ứng với từ trường phần cảm tạo nên lực điện từ, chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái Lực tao mômen ngược chiều với mômen quay gọi mômen cản - Nếu muốn phần ứng tiếp tục quay với tốc độ không đổi ta phải cung cấp cho máy công suất (Pcơ) nhờ động sơ cấp kéo phần ứng, đảm bảo Mômen quay cân với mômen cản 48 - Như máy phát biến đổi công suất động sơ cấp thành công suất điện cung cấp cho phụ tải 1.3 Đặc điểm làm việc máy phát điện chiều 1.3.1 Máy phát điện chiều kích từ độc lập Cuộn dây kích từ cấp điện nguồn pin ắc quy đặt bên ngoài, mắc nối tiếp với Ampe mét với biến trở điều chỉnh Ikt * Đặc tính khơng tải: PHỤ TẢI Nếu kéo phần ứng máy phát quay với tốc độ định CD mức mạch kích từ mạch phần ứng để hở mạch điện áp đầu cực máy khoảng V (25)%Uđm gọi SĐĐ dư (Edư), sinh A F từ dư mạch từ Nếu điều chỉnh tăng dần Ikt SĐĐ hai đầu chổi than tăng dần Đường đặc tính khơng tải E  f ( I kt ) n = Const, I = hình - UKT CKT A RĐC Hình - * Đặc tính ngồi: Đóng cầu dao CD cho phụ tải nhận điện máy phát Dịng điện phụ tải lớn điện áp đầu cực máy phát giảm phản ứng phần ứng tổn hao nhiệt R cuộn dây gây nên Đường đặc tính ngồi, quan hệ U = f(I) n = Const, Ikt = Const hình - ; U = Eư - IưRư * Đặc tính điều chỉnh: Muốn giữ cho điện áp đầu cực máy phát không đổi I phụ tải biến thiên ta phải điều chỉnh Ikt Khi IPT tăng điều chỉnh Ikt tăng, đường đặc tính Ikt = f(I) U = Const hình - 49 1.3.2 Máy phát điện chiều kích từ song song Cuộn dây kích từ mắc vào hai đầu phần ứng Để điều chỉnh dòng kích từ dùng biến trở điều chỉnh (RĐC), dùng Ampe mét để đo dịng kích từ Ngun lý làm việc máy kích từ song song tương tự máy kích từ độc lập Nhưng làm viêc từ thơng dịng điện kích từ tạo chiều với từ thông dư; Như mắc đầu dây Edư tạo Ikt tạo từ thơng kích từ làm cho từ thơng máy tăng, SĐĐ máy tăng, Ikt tăng đạt trị số định mức Các đường đặc tính máy kích từ độc lập Nhưng độ sụt áp nhiều 30%Uđm (vì mạch kích từ nối vào đầu day dẫn phần ứng nên phụ tải giảm, U tăng, Ikt tăng, từ thông tăng, SĐĐ tăng ngược lại) So với máy kích từ độc lập, máy kích từ song song có thuận tiện khơng cần nguồn kích từ ngồi, máy sử dụng rộng rãi với phụ tải thay đổi 50 1.3.3 Máy phát điện chiều kích từ nối tiếp Cuộn dây kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng phụ tải Dòng điện qua cuộn dây kích từ dịng điện phần ứng Do tiết diện cuộn dây kích từ lớn, số vịng dây Hình - Khi phụ tải tăng, lúc đầu SĐĐ tăng, sau ngừng lại Lúc đầu SĐĐ tăng tăng IPT làm tăng Ikt dẫn đến từ thông tăng SĐĐ tăng Sau đạt trị số định mức mạch từ bão hồ, dịng kích từ tăng từ thơng tăng Mặt khác dòng phần ứng tăng dẫn đến phản ứng phần ứng tăng U hai đầu cực máy giảm Vì máy kích từ nối tiếp sử dụng Đường đặc tính U = f(I) hình - 1.3.4 Máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp * Máy điện kích từ hỗn hợp gồm cuộn dây kích từ - Một cuộn có tiết diện nhỏ, số vòng dây nhiều, mắc song song với cuộn dây phần ứng; - Một cuộn có tiết diện lớn, số vịng dây ít, mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng phụ tải 51 * Đặc tính khơng tải giống máy phát điện kích từ song song, khơng tải khơng có dịng điện vào cuộn dây kích từ nối tiếp * Đặc tính ngồi: U đầu cực máy khơng đổi phụ tải tăng từ  đm Vì phụ tải tăng, tính chất máy phát kích từ song song U giảm lại tăng tăng SĐĐ nhờ tăng từ thông cuộn dây nối tiếp sinh Máy phát kích từ hỗn hợp sử dụng trường hợp cần có U khơng đổi mà phụ tải thay đổi Động điện chiều 2.1 Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều có cấu tạo hồn tồn giống máy phát điện chiều, gồm phần Stato, Rơ to Phần đổi chiều Do động phải kéo tải nên trục động có kích thước lớn so với trục máy phát điện chiều 52 2.2 Nguyên lý làm việc động điện chiều - Cho dòng điện chiều vào dây quấn kích từ, máy có từ trường; - Nối hai đầu chổi than với guồn điện chiều, cuộn dây phần ứng có dịng điện (Iư) Dịng Iư nằm từ trường phần cảm chịu tác dụng lực điện từ F (Chiều hình vẽ) - Lực điện từ tạo nên mômen quay kéo phần ứng quay với tốc độ n; - Khi mômen quay (mq) cân với mômen cản (mc) trục động cơ, rôto quay với tốc độ ổn định; - Đồng thời phần ứng quay, dây dẫn phần ứng xuất sức điện động cảm ứng có chiều ngược với chiều Iư, gọi sức phản điện động Ta có: U  E  I u Ru  E  U Như vậy, máy điện làm việc chế độ động nhận công suất điện nguồn để biến đổi thành công suất kéo máy công cụ làm việc 2.3 Đặc điểm làm việc động điện chiều 2.3.1 Động điện chiều kích từ song song - Điều kiện: U = Const; Ikt = Const - Đặc điểm làm việc: I = Iư + Ikt; Ta biết E  Ce n  n  E U  I u Ru   Ce  Ce 53 Tốc độ n tỷ lệ thuận vớ SĐĐ tỷ lệ ngịch với từ thông Khi khhông tải, Iư nhỏ  U  E n phụ thuộc chủ yếu vào kt Mà kt lại thay đổi theo Ikt Như động có phụ tải thay đổi, để điều chỉnh n ta điều chỉnh Ikt cách điều chỉnh Rkt Khi cơng suất phụ tải tăng (mC tăng) mq giảm n giảm Muốn tốc độ không thay đổi ta phải điều chỉnh Rkt để tăng Ikt Động điện chiều kích từ song song sử dụng trường hợp cần tốc độ không đổi tải động thay đổi 2.3.2 Động điện chiều kích từ nối tiếp Dịng điện phần ứng dịng điện kích từ I u  I kt  I  U E Ru  Rkt Mô men quay: mq  CM I u  k1I u I kt  k1I u Như mômen tăng mạnh phụ tải tăng Tốc độ động cơ: n U  I ( Ru  Rkt ) Ce  Khi phụ tải tăng, tốc độ động giảm nhiều, Iư tăng, từ thông tăng ngược lại phụ tải giảm, tốc độ động tăng Động điện chiều kích từ nối tiếp không mở máy không tải mang tải nhẹ bị vượt tốc 2.3.3 Động điện chiều kích từ hỗn hợp 54 Nối dây cho từ thơng cuộn kích từ nối tiếp ngược chiều với từ thơng cuộn kích từ song song; Tốc độ quay: n  U  I ( Ru  Rkt ) Ce  SS   nt Từ thông song song mạnh từ thông nối tiếp, phụ tải tăng dịng kích từ tăng, từ thơng nối tiếp tăng tốc độ khơng đổi Động điện chiều kích từ hỗn hợp sử dụng để kéo máy công cụ cần tốc độ không đổi 2.6 Tổn hao hiệu suất máy điện chiều 2.6.1 Tổn hao: Máy điện chiều làm việc có lượng tổn hao sau: * Tổn hao điện (PĐ): Do phát nóng dây quấn kích từ dây quấn phần ứng, có dịng điện qua, cịn gọi tổn hao đồng - Với máy điện kích từ song song: PĐ = Iư2(Rư + Rp) + Iktss2Rktss - Với máy điện kích từ nối tiếp: PĐ = Iư2(Rư + Rp + Rnt) - Với máy điện kích từ hỗn hợp: PĐ = Iư2(Rư + Rp + Rnt) + Iktss2Rktss Trong đó: Iư2Rư - Tổn hao cơng suất dây quấn phần ứng Iư2Rp - Tổn hao công suất dây quấn cực từ phụ Iư2Rnt - Tổn hao cơng suất dây quấn kích từ nối tiếp Iư2Rktss - Tổn hao cơng suất dây quấn kích từ song song * Tổn hao từ (Tổn hao sắt từ - Pst): Tổn hao sắt sinh phần ứng quay từ trường phần cảm, bao gồm tổn hao từ trễ dịng điện xốy 55 * Tổn hao ma sát (Pms): Do ma sát trục ổ trục, phần quay khơng khí Vậy ta có tổng tổn hao: P = PĐ + Pst + Pms 2.6.2 Hiệu suất + Đối với máy phát, hiệu suất tỷ số công suất điện cung cấp cho phụ tải với công suất động sơ cấp kéo Rôto máy phát %  P2 UI 100  100 P1 UI  P + Đối với động điện, hiệu suất tỷ số cơng suất hữu ích trục động với cơng suất điện:  %  56 P2 UI  P 100  100 P1 UI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Sĩ - Công nghệ chế tạo Máy điện Máy biến áp - NXB Giáo dục 1995 [2] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu - Máy điện 1, NXB Khoa học Kỹ thuật 2006 [3] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu - Máy điện NXB Khoa học Kỹ thuật 2006 [4] Châu Ngọc Thạch - Hướng dẫn sử dụng sửa chữa Máy biến áp, Động điện, Máy phát điện công suất nhỏ - NXB Giáo dục 1994 [5] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Cơng Hiền - Tính tốn cung cấp lựa chọn thiết bị, khí cụ điện - NXB Giáo dục 1998 [6] Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh - Kỹ thuật điện - NXB Khoa học Kỹ thuật 2002 57 ... máy điện chiều - Máy điện chiều máy điện sử dụng mạch điện chiều chế độ máy phát động cơ; - Máy phát điện chiều dùng để cung cấp lượng điện chiều cho phụ tải chiều; - Động chiều dùng để kéo máy. .. hoà máy phát điện đồng * Kỹ năng: + Trình bày loại máy biến áp lực, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp đo lường sử dụng hệ thống điện loại động điện không đồng pha, pha, máy phát điện, máy điện. .. loại máy điện đồng 3.1.1 Khái niệm - Máy điện đồng loại máy điện có tốc độ quay không đổi xác định theo số đôi cực tần số dòng điện, n  60 f ; p - Máy điện đồng sử dụng theo chế độ máy phát điện