Bài 5 : Máy điện một chiều
8. Vận hành máy điệ n1 chiều
8.2. Vận hành động cơ điện một chiêu
a. Thao tác và chông nom động cơ lúc làm việc.
- Mở máy động cơ 1 chiều nói chung đề dùng biến trở mở máy. Do đó trước khi đóng điện cần đưa biến trở mở máy về trị số lớn nhất, biến trở kích từ về trị số nhỏ nhất. Sau khi đóng điện giảm dần trị số biến trở mở máy về không, đồng thời tăng dần trị số biến trở kích từ cho đến khi tốc độ động cơ đạt định mức. Cần chú ý khi điều chỉnh các biến trở không thao tác nhanh quá hoặc chậm quá.
- Khi đưng máy ta cắt điện động cơ và đưa các biến trở về vị trí sẳn sàng mở máy lại. Trong quá trình động cơ làm việc cần theo dõi tiếng kêu, nhiệt độ, tia lửa ở cổ góp chổi than và độ rung.
b. Tình trạng khơng bình thường và sự cố.
Cũng như động cơ điện xoa chiều động cơ điện 1 chiều có thể gặp các trục trặc sau:
- Khơng mở máy được. Có thể do đứt mạch phần ứng, hoặc đứt mạch kích từ, Rơto bị kẹt. Khi gặp sự cố đó nhanh chóng cắt điện để kiểm tra.
- Động cơ bị quá nóng. Có thể do điện áp đặt vào phần ứng quá cao, chập một số bối dây phần ứng, động cơ bị quá tải, bị sát cốt hoặc hệ thống thông gió kém.
- Tốc độ động cơ bị giảm nhiều. Có thể do điện áp đặt vào phần ứng thấp, hư hỏng ở cổ góp chổi than.
- Xuất hiện tia lửa trên cổ góp. Nguyên nhân (xem tia lửa ở máy phát điện).
- Động cơ nối tiếp bị vượt tốc. Do động cơ bị mất tải đột ngột. Cần cắt điện ngay để xử lý.
120
NỘI DUNG THỰC HÀNH
1.Chuẩn bị dụng cụ thiết bị
TT Thiết bị, dụng cụ SL Ghi chú
1 -Bàn thực hành máy phát điện 1 chiều.
- Mơ hình cắt bổ máy phát điện một chiều. - Bộ thực hành máy phát điện một chiều. - Mơ hình chứng minh tính thuận nghịch
máy điện một chiều.
- Nguồn điện AC, DC điều chỉnh được điện áp. 01 bộ 2 -Đồng hồ vạn năng 01 chiếc 3 Dây nối, Jắc cắm… 01 bộ 2. Nội dung: B1. Phân tích bản vẽ B2. Nhận vật tư
B3. Nguyên nhân gây ra tia lửa và biện pháp cải thiện đổi chiều. B4. Máy phát điện một chiều.
B5. Động cơ điện một chiều.
B6. Bảo dưỡng và sửa chữa máy điện một chiều. B7. Xác định hư hỏng động cơ điện một chiều B8. Sửa chữa phần cơ động cơ điện một chiều B9. Sửa chữa chổi than và cổ góp
Bài tập:
1, Vẽ hình, trình bày nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều?
2, Động cơ 1 chiều có cơng suất định mức 1,5 KW, điện áp định mức 220V, tốc độ định mức 1500 vịng/phút, hiệu suất 0,82. Tính mơmen định mức, dịng điện định mức và tổng tổn hao của động cơ?
3, Trên động cơ một chiều có ghi: kích từ song song, Uđm= 220V; Pđm= 14 Kw; nđm= 800 vòng/phút; Rkt= 55;= 0,8 ; rư= 0,2; Ce=10; 2∆Utx= 2V.
a. Hãy giải thích tại sao khi bắt đầu khởi động động cơ một chiều thì dịng điện mở máy có giá trị rất lớn sau đó nó giảm dần tới dịng điện ổn định. Muốn giảm dịng điện mở máy ta có thể thực hiện bằng biện pháp nào?
b.Hãy xác định mômen điện từ, mômen không tải và mômen trục động cơ ở chế độ định mức?
c. Hãy xác định các loại tổn hao công suất trong động cơ ở chế độ định mức?
4, Động cơ 1 chiều có cơng suất định mức 1,5 KW, điện áp định mức 220V, tốc độ định mức 1500 vịng/phút, hiệu suất 0,82. Tính mơmen định mức, dịng điện định mức và tổng tổn hao của động cơ?
5, Máy phát điện một chiều kích từ song song có số liệu sau: rư= 0,1; 2∆tx= 2V; dây quấn phần ứng là dây quấn sóng đơn; 2p=4; Znt=25; mỗi rãnh đặt 5 dây dẫn; = 0,03Wb; n = 1200 vòng/phút; Ikt = 2A; cung cấp cho tải dòng điện I=18A..
121
a. Hãy phân tích tại sao khi máy phát đang làm việc bình thường mà xảy ra ngắn mạch 2 cực máy thì ở máy phát kích từ độc lập sẽ rất nguy hiểm? cịn ở máy phát kích từ song song khơng nguy hiểm.
b. Hãy xác định điện áp trên 2 cực của máy phát điện trên?
c. Nếu tổn hao công suất khơng tải bằng 5% cơng suất tải thì hiệu suất của máy bằng bao nhiêu?
122
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC TRANG
Tuyên bố bản quyền Lời nói đầu
Bài 1: Khái niệm chung về máy điện .............................................................. 3
1. Định nghĩa và phân loại ......................................................................... 3
1.1. Định nghĩa ........................................................................................... 3
1.2. Phân loại .............................................................................................. 3
2. Nguyên tắc máy phát điện và động cơ điện ............................................. 4
2.1. Nguyên tắc máy phát điện.................................................................... 4
2.2. Nguyên tắc động cơ điện ..................................................................... 5
2.3. Tính thuận nghịch của máy điện quay .................................................. 6
3. Vật liệu chính chế tạo máy điện .............................................................. 6
3.1. Vật liệu dẫn điện ................................................................................. 6
3.2. Vạt liệu dẫn từ .................................................................................... 6
3.3. Vật liệu cách điện ............................................................................... 7
4. Phát nóng và làm mát máy điện .............................................................. 8
Bài 2: Máy biến áp .......................................................................................... 9
1. Định nghĩa và công dụng ........................................................................ 9
1.1. Định nghĩa ........................................................................................... 9
1.2. Công dụng ........................................................................................... 13
2. Máy biến áp 1 pha 2 dây quấn ................................................................. 10
2.1. Cấu tạo ................................................................................................ 10
2.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................... 11
2.3. Các đại lượng định mức ........................................................................ 12
3. Máy biến áp 3 pha ................................................................................... 13
3.1. Định nghĩa ........................................................................................... 13
3.2. Nguyên lý làm việc .............................................................................. 15
3.3. Các đại lượng định mức ....................................................................... 15
4. Tổ nối dây máy biến áp .......................................................................... 15
4.1. Các ký hiệu đầu dây ............................................................................ 16
4.2. Các kiểu đấu day quấn ......................................................................... 17
4.3. Tổ nối dây MBA ................................................................................. 17
5. Quá trình điện từ và mạch điện thay thế máy biến áp 1 pha .................... 19
5.1. Các phương trình cơ bản của MBA ...................................................... 20
5.2. Mạch điện thay thế của MBA ............................................................... 22
6. Các trạng thái làm việc của máy biến áp ................................................ 24
6.1. Trạng thái không tải của MBA ............................................................. 24
6.2. Trạng thái ngắn mạch của MBA ........................................................... 25
6.3. Trạng thái có tâỉ của MBA.................................................................... 29
7. Giản đồ năng lượng và hiệu suất máy biến áp một pha ......................... 31
123
7.2. Hiệu suất của ....................................................................................... 32
8. Máy biến áp làm việc song song ............................................... ............. 33
8.1. Công dụng vá ý nghĩa MBA làm việc song song .................. ............. 33
8.2. Điều kiệnghép MBA làm việc song song .............................. ......... 33
9. Các máy biến áp đặc biệt .......................................................... ......... 37
9.1. Máy biến áp tự ngẫu .............................................................. ......... 37
9.2. Máy biến áp đo lường ........................................................ ......... 39
9.3. Máy biến áp hàn hồ quang .................................................... ......... 40
10. Một số cơng thức tính tốn máy biến áp .................................. ......... 41
11. Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa máy biến áp 1 pha .................. ......... 42
11.1. Sử dụng bảo dưỡng MBA 1 pha ........................................... ......... 42
11.2. Những hư hỏng thông thường và biện pháp khắc phục ........ ......... 45
Bài 3: Máy điện không đồng bộ ........................................................ ......... 55
1. Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ........................... ......... 55
2. Động cơ không đồng bộ 3 pha ................................................. ......... 55
2.1. Cấu tạo ................................................................................... ......... 55
2.2. Nguyên lý làm việc ................................................................ ......... 57
2.3. Các đại lượng định mức ......................................................... ......... 59
2.4. Phương pháp xác định các đầu dây động cơ KĐB 3 pha ........ ......... 60
2.5. Quan hệ điện từ trong máy điện KĐB ..................................... ......... 62
2.6. Mômen quay của động cơ không đồng bộ ............................. ......... 71
2.7. Mở máy động cơ không đồng bộ 3 pha ................................. ......... 74
2.8. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ........................... ......... 77
3. Động cơ không đồng bộ 1 pha .................................................. ......... 80
3.1. Mô men quay động cơ 1 pha ................................................ ......... 80
3.2. Động cơ 1 pha có dây quấn 2 pha ........................................... ......... 81
3.3. Sử dụng động cơ 3 pha chạy thành 1 pha .............................. ......... 82
4. Bảo dưỡng động cơ KĐB .......................................................... ......... 83
4.1. Bảo dưỡng thường xuyên ....................................................... ......... 83
4.2. Bảo dưỡng định kỳ ................................................................ ......... 83
5. Sử dụng động cơ không đồng bộ ............................................... ......... 85
5.1. Lắp đặt ................................................................................. ......... 85
5.2. Vận hành ................................................................................ ......... 87
5.3. Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục ..................................................................................... ......... 89
5.4. Quy trình sửa chữa một số hư hỏng của động cơ điện ........... ......... 93
Bài 4: Máy điện đồng bộ .................................................................. ......... 97
1. Khái niệm chung về máy điện đồng bộ ..................................... ......... 97
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ ............... ......... 97
2.1. Cấu tạo .................................................................................. ......... 97
2.2. Nguyên lý làm việc ................................................................. ......... 98
3. Đáu dây, vận hành, điều chỉnh máy phát điện đồng bộ.............. ....... 100
3.1. Sơ đồ đấu dây máy phát điện và các cuộn dây phần ứng ở stator ......................................................................................... ....... 100
124
3.2. Thao tác vận hành .................................................................. ....... 102
4. Động cơ và máy bù đồng bộ ..................................................... ....... 102
4.1. Động cơ đồng bộ ................................................................... ....... 102
4.2. Máy bù đồng bộ .................................................................... ....... 103
Bài 5: Máy điện một chiều ................................................................ ....... 105
1. Khái niệm chung về máy điện một chiều .................................. ....... 105
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy điện một chiều ........... ....... 105
2.1. Cấu tạo .................................................................................. ....... 105
2.2. Nguyên lý làm việc ................................................................. ....... 106
3. Sức điện động cảm ứng của máy điện 1 chiều ........................... ....... 108
4. Mô men điện từ và công suất điện từ của máy điện một chiều . ...... 109
5. Tia lửa trên cổ góp và biện pháp khắc phục .............................. ....... 110
5.1. Hiện tượng .............................................................................. ....... 110
5.2. Nguyên nhân ......................................................................... ....... 110
5.3. Xử lý khi có tia lửa ............................................................... ....... 112
6. Máy phát điện 1 chiều ............................................................... ....... 112
6.1. Máy phát điện kích từ độc lập ............................................... ....... 112
6.2. Máy phát điện tự kích từ ......................................................... ....... 113
7. Động cơ điện một chiều ............................................................ ....... 116
7.1. Chiều quay động cơ điện một chiều ...................................... ....... 116
7.2. Điều chỉnh tốc độ động cơ .................................................... ....... 117
7.3. Mở máy động cơ ................................................................... ....... 117
8. Vận hành máy điện 1 chiều ....................................................... ....... 118
8.1. Vận hành máy phát điện một chiều ........................................ ....... 118
8.2. Vận hành động cơ điện một chiêu ......................................... ....... 119
125
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Máy điện tập 1, tập 2, tập 3. Tác giả Phan Tử Thục; Vũ Gia Hanh, NXB – KHKT năm 1992.
2. Giáo trình kỹ thuật điện. Tác giả Trần Minh Sơ, NXB – Đại học sư phạm năm 2004.
3. Kỹ thuật điện (lý thuyết và 100 bài tập có lời giải). Tác giả Đặng Văn Đào; Lê Văn Doanh, NXB – KHKT năm 1995.
4. Đo lường, máy điện, khí cụ điện, Tác giả Hồng Hữu Thuận, NXB – CNKT năm 1982.
5. Máy điện (dùng cho trường Đại học và Cao đẳng kỹ thuật), Tác giả: PGS.TSKH Thân Ngọc Hoàn, NXB – Xây dựng năm 2005.