1) Mỏy phỏt điện một chiều
a) Mỏy phỏt điện một chiều kớch từ độc lập
Theo sơ đồ trờn hỡnh 7.7a, dũng điện phần ứng bằng dũng điện tảị
Phương trỡnh cõn bằng dũng điện: I = Iư (7.7)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch phần ứng: U = Eư– IưRư (7.8)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch kớch từ: Ukt = Ikt (Rkt + Rđc) (7.9)
Trong đú:
Rư: là điện trở phần ứng, bao gồm điện trở của dõy quấn phần ứng và điện trở tiếp xỳc giữa chổi than và cổ gúp.
Rkt: là điện trở dõy quấn kớch thớch.
Rđc: là điện trở điều chỉnh mắc nối tiếp với dõy quấn kớch thớch.
Khi dũng điện tải I tăng, dũng điện phần ứng tăng và điện ỏp tải giảm vỡ tỏc dụng của từ trường phần ứng làm cho từ thụng tổng giảm kộo theo s.đ.đ Eưgiảm và do điện ỏp rơi trờn mạch phần ứng tăng. Để giữ cho điện ỏp khụng đổi thỡ cần phải tăng dũng điện kớch từ.
Mỏy phỏt một chiều kớch từ độc lập cú ưu điểm về điều chỉnh điện ỏp nhưng cần phải cú nguồn kớch thớch một chiều riờng. Loại mỏy này thường gặp trong cỏc hệ thống mỏy phỏt – động cơ một chiều để truyền động cho mỏy cỏn, mỏy cắt kim loại, thiết bị tự động trờn tàu thủy, mỏy bay ...
b) Mỏy phỏt điện một chiều kớch từ song song.
Để tạo được điện ỏp ở đầu cực của mỏy ta cần thực hiện một quỏ trỡnh tự kớch. Ban đầu, dũng điện kớch thớch bằng khụng, từ thụng trong mỏy do từ dư rất nhỏ của
178
cực từ tạo ra (bằng khoảng 2 ữ 3% từ thụng định mức). Khi phần ứng quay thỡ từ thụng dư này sẽ tạo ra s.đ.đ cảm ứng khộp mạch qua cuộn kớch từ và tạo ra dũng điện kớch từ làm tăng từ trường trong mỏỵ Quỏ trỡnh sẽ tiếp tục đến khi điện ỏp đầu ra đạt ổn định. Lưuý rằng nếu cú điện trở điều chỉnh ở cuộn kớch từ thỡ phải để ở mức thấp nhất và chiều của từ trường kớch thớch phải cựng chiều với từ dư. Nếu mất từ dư thỡ ta phải mồi để tạo từ dư.
Phương trỡnh cõn bằng dũng điện: I = Iư - Ikt (7.10)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch phần ứng: U = Eư– IưRư (7.11)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch kớch từ: U = Ikt (Rkt + Rđc) (7.12)
Khi dũng điện tải tăng thỡ điện ỏp tải cũng giảm do hai nguyờn nhõn như ở mỏy kớch thớch độc lập, hơn nữa dũng kớch từ cũng bị giảm nờn từ thụng và s.đ.đ càng giảm sõu hơn so với mỏy phỏt kớch thớch độc lập. Một đặc điểm rất quý là khi ngắn mạch đầu ra (U = 0) thỡ dũng kớch từ bằng khụng, s.đ.đ trong mỏy chỉ do từ dư sinh ra nờn dũng điện ngắn mạch sẽ nhỏ hơn dũng điện định mức. Chớnh vỡ vậy mà sự cố ngắn
mạch đầu ra của mỏy phỏt kớch từ song song ớt nguy hiểm.
c) Mỏy phỏt điện một chiều kớch từ nối tiếp
Theo sơ đồ hỡnh 7.7c, dũng kớch từ là dũng điện tải nờn khi tải thay đổi điện ỏp tải thay đổi rất nhiều, thực tế khụng sử dụng mỏy phỏt loại nàỵ
Phương trỡnh cõn bằng dũng điện: I = Iư = Ikt (7.13)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch phần ứng: U = Eư– Iư (Rư + Rkt) (7.14)
d) Mỏy phỏt điện một chiều kớch từ hỗn hợp
Sơ đồ nối dõy của mỏy trờn hỡnh 7.7d. Khi nối thuận, từ thụng dõy quấn kớch từ nối tiếp cựng chiều vớitừ thụng của dõy quấn kớch từ song song nờn khi tải tăng thỡ từ thụng của cuộn nối tiếp tăng bự vào sự suy giảm của từ thụng cuộn song song nờn điện ỏp đầu cực được giữ hầu như khụng đổị Đõy là ưu điểm lớn nhất của mỏy phỏt kớch từ hỗn hợp.
Nếu nối ngược, khi tải tăng thỡ điện ỏp giảm rất nhanh. Cỏch nối này được sử dụng trong mỏy hàn điện một chiềụ
Phương trỡnh cõn bằng dũng điện: I = Iktnt = Iư - Iktss (7.15)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch phần ứng: U = Eư– Iư (Rư + Rktnt) (7.16)
Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp mạch kớch từ: U = Iktss Rktss (7.17) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2) Động cơ điện một chiều
Đối với động cơ, dũng điện Iưngược chiều với s.đ.đ Eưnờn Eư cũn được gọi là sức phản điện.
179
Phương trỡnh cõn bằng dũng điện:
- Động cơ kớch từ độc lập: I = Iư (7.19)
- Động cơ kớch từ song song và hỗn hợp: I = Iư + Ikt. (7.20)
- Động cơ kớch từ nối tiếp I = Iư = Ikt (7.21)
Trờn thực tế, cỏc đặc tớnh của động cơ một chiều kớch từ độc lập và kớch từ song song hầu như giống nhau, nhưng với cụng suất lớn thỡ người ta thường dựng động cơ kớch thớch độc lập để điều chỉnh dũng điện kớch thớch được thuận lợi và kinh tế. Mặt khỏc, động cơ một chiều kớch thớch nối tiếp được dựng rất nhiều đặc biệt trong giao thụng vận tảị