2.10. DOI CHIEU DÒNG ĐIỆN, TIA LỬA ĐIỆN TREN CO VANH GOP 1 Déi chiéu dong dién
2.10.2 Các biện pháp cải thiện đỗi chiều
2.10.2.2. Các biện pháp cải thiện đỗi chiều
2.10.2.2.1. Khắc phục nguyên nhân cơ khí:
- Trong quá trình vận hành máy điện phải chú ý giữ mặt tiếp xúc của vành đôi
chiều sạch sẽ, trơn nhãn, nếu có hiện tượng mài mòn trên vanh đổi chiều phải sửa chứa tiện trơn láng và tròn đều.
- Các khe cách điện của lớp mica giữa các phiến góp đôi chiều phải rạch thấp hơn bề mặt và không để bụi đồng hay bụi chỗi than thu điện lắp vào khe đó.
- Chỗi than thu điện không được gãy vỡ, mòn vẹt và lò xo ép phải ổn định.
Như vậy sẽ hạn chế sự xuất hiện tia lửa điện do nguyên nhân cơ khi.
2.10.2.2.2. Khắc phục nguyên nhân điện từ:
Đề khắc phục tia lửa, ngoài việc loại trừ nguyên nhân cơ khí ta phải tìm cách giảm tri sô các sức điện động trên và dùng cực từ phụ và dây quân bủ đề tạo nên trong phân tử đôi chiêu các sức điện động nhăm bù hay triệt tiêu tông 3 sức điện động ở trên.
Từ trường của dây quấn bù và cực từ phụ phải ngược chiều với từ trường phần ứng. Đối với máy công suất nhỏ người ta không dùng cực từ phụ mà đôi khi chuyên chối than đến trung tính vật lý.
da. Đặt cực từ phụ
Biện pháp cơ bản dé cai thién déi chiều trong các máy điện một chiều hiện đại là tạo ra từ trường ngoàải, còn gọi là từ trường đổi chiều tại vùng trung tính, bằng cách đặt những cực từ phụ giữa những cực tử chính
Sức từ động của cực từ phụ F; phải có chiều ngược với sức từ động ngang trục F„; của phần ứng và phải có độ lớn sau cho vừa trung hòa được ảnh hưởng của F„¿, vừa tạo ra được từ trường phụ để sinh ra sức điện động đổi chiều ea. triệt tiêu được sức điện động phản kháng Cục. Đề đạt được mục đích trên, nguoi ta bố trí các cực từ phụ như sau: cực từ phụ ở máy phát điện phải có cùng cực tính với cực từ chính mà các cạnh của phần tử dây quấn phần ứng tại cực từ phụ sắp quay tới. Ở động cơ điện cực tính sẽ ngược lại.
Vì sức điện động phản kháng e„.~1, và sức điện động đôi chiều ea~Bạ: nên để cực từ phụ phát huy tác dụng thì điều kiện cơ bản là Ba.~I„ Muốn vậy dây quấn cực từ phụ phải được nối nỗi tiếp với dây quấn phần ứng và dòng điện tải I„ chỉ được thay đổi trong phạm vi khiến cho mạch từ của cực từ phụ không bão hòa.
Trên thực tế không thể đạt được điều kiện Ba.~1l,ở nhiều tải khác nhau, do đó không thé dat được một vùng đôi chiều đường thắng. Vì vậy ở những máy điện làm việc ở chế độ thường bị quá tải không nặng lắm, người ta thường chế tạo dây quấn cực từ phụ thích hợp sao cho khi máy làm việc ở chế độ định mức thì sự đổi chiều hơi vượt trước (nhưng chưa phát sinh tia lửa), khi quá tải - đối chiều đường thắng và khi quá tải nang — đôi chiều hơi trì hoãn.
Thường khe hở đưới cực từ phụ bằng I,5 +2 lần khe hở dưới cực từ chính, bề rộng của cực từ phụ vào khoảng 0,4 +0,8 bề rộng của khu vực đổi chiều.
Cực từ phụ chỉ đặt ở những máy có P > 0,3 kW. Số cực từ phụ thường bằng số cực từ
chính, tuy nhiên trong các máy P< 2 +2,5 kW có thê chỉ đặt một nửa số cực từ phụ là đủ.
Ở máy có cực từ phụ thì chỗi than được đặt cố định trên đường trung tính hình học.
b. Xê dịch chỗi than khỏi đường trung tính hình học :
Hình 2.25. Xê dịch chối than khỏi đường trung tính hình học
Ở những máy điện nhỏ, đề thay thế cho tác dụng của cực từ phụ, ta có lợi dụng từ trường tổng của máy để tạo ra từ trường đôi chiều bằng cách xê dịch chổi than khỏi đường trung
tính hình học (hình 2.25). Từ hình bên ta thấy, ở trường hợp máy phát điện, muốn từ trường
ở khu vực đổi chiều có cực tính của cực từ chính mà sau khi đổi chiều các cạnh bối dây sẽ đi tới như ở trường hợp cực từ phụ thì phải xê dịch chối than thuận theo chiều quay của máy một góc: =œ +
trong đó:
œ — góc giữa các đường trung tính hình học và vat ly Y — góc có trị số ứng với điều kiện từ trường tông băng từ trường đôi chiều
Đối với động cơ điện phải xê dịch chối than ngược chiều quay của máy. Vì sức điện động phản kháng e„~1„ nên khi tải thay đổi, muốn ea. thay đối theo thì phải xé dich lại chỗi than dé thay đôi góc 3, điều mà trong thực tế không thể thực hiện được. Do đó phương pháp xê dịch chổi than chỉ cải thiện được đổi chiều ở một tải nhất định.
c. Dang dây quấn bù:
Đối với các máy điện có công suất lớn hơn L50kW và làm việc trong điều kiện tải thay đôi đột ngột, để ngăn ngừa hiện tượng vòng lửa và hỗ trợ thêm cho cực từ phụ, người ta dùng day quan bu. Tac dung cua day quan bu la triệt tiêu từ trường của phần ứng trong phạm vi dưới mặt cực từ chính. Kết quả là từ trường cực từ chính hầu như không bị biến dạng. Dây quan bù được đặt trên mặt cực từ chính và được mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng sao cho sức từ động của hai dây quấn đó ngược chiều nhau đề có thê bù được phản ứng phần
ứng ở bất kỳ tai nao.
Dây quấn bù chỉ có thê bù được từ trường phần ứng trong phạm vi dưới bề mặt cực từ chính. Tuy nhiên khi có dây quấn bù thì sức từ động của cực từ phụ được giảm nhỏ, mạch từ của nó ít bão hòa hơn và hiệu quả cải thiện đổi chiều sẽ tăng lên.
d. Những biện pháp khác:
Đề giảm nhỏ dòng điện phụ i„, và do đó cải thiện đổi chiều, ta thấy còn có khả năng tăng
điện trở tiếp xúc hoặc khi thiết kế khống chế sao cho sức điện động phản kháng e„ < 7 +10V. Nhưng những biện pháp đó khiến cho cấu tạo của máy phức tạp và công nghệ chế tạo khó khăn cho nên không được thông dụng và ta cũng không đẻ cập đến.