Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 5 - Phạm Hồng Thanh

Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 5 Khái niệm chung về máy điện, cung cấp cho người học những kiến thức như: Định nghĩa và phân loại; Các định luật cơ bản trong máy điện; Tính toán mạch từ; Các vật liệu chế tạo máy điện; Tổn hao, phát nóng và làm mát máy điện; Các bước khảo sát máy điện.

Chương 5

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ

MÁY ĐIỆN

5.1 Định nghĩa và phân loại

5.2 Các định luật cơ bản trong máy điện

5.3 Tính toán mạch từ

5.4 Các vật liệu chế tạo máy điện

5.5 Tổn hao, phát nóng và làm mát máy điện

5.6 Các bước khảo sát máy điện

Chương 5

5.1 Khái niệm chung

 Máy biến áp

 Máy điện không đồng bộ

 Máy điện đồng bộ

Máy điện là thiết bị điện từ để biến đổi cơ năng thành điện năng, hoặc biến đổi các đại lượng điện như điện áp, tần số, dòng điện, số pha.

Máy điện chia làm 4 nhóm:

5.1 Máy biến áp

 Máy biến áp: Biến điện áp xoay chiều thành điện áp

xoay chiều khác giá trị.

 Máy điện không đồng bộ: Có 2 loại: Động cơ không

đồng bộ biến điện năng thành cơ năng, được dùng rộng

rãi Máy phát không đồng bộ, biến cơ năng thành điện

năng, ít dùng.

 Máy điện đồng bộ: có 2 loại: Máy phát động bộ, biến

cơ năng thành điện năng, dùng rộng rãi Động cơ đồng

bộ biến điện năng thành cơ năng, ít dùng.

 Máy điện một chiều: Máy phát một chiều, Động cơ

một chiều

5.2 Các định luật cơ bản trong máy điện

 Định luật sức điện động cảm ứng (Định luật Faraday)

 Định luật điện từ (Định luật Laplace)

 Định luật Ôm từ

Định luật sức điện động cảm ứng

 Từ thông φ xuyên qua vòng dây biến thiên

 Thanh dẫn chuyển động trong từ trường

Từ thông φ xuyên qua vòng dây biến thiên

Sức điện động cảm ứng: v d

e

dt



 

    

Từ thông móc vòng của cuộn dây:   N 



Thanh dẫn chuyển động trong từ trường

Khi thanh dẫn có chiều dài L chuyển động với vận tốc v vuông góc với từ cảm B, trong thanh dẫn xuất hiện sức điện động cảm ứng

e  Lv B 

Định luật điện từ

Khi thanh dẫn có chiều dài L mang dòng điện i vuông góc với từ cảm B, nó sẽ chịu lực từ F tác dụng:

F  iL B 

Định luật Ôm từ

nếu C là một đường kín trong không gian thì

k C

Hdl   i



dL

H

( ) C

1

i

2

i

3

i

dương và ngược lại

k

i i i i

   

Định luật Ôm từ

Xét trường hợp có N vòng dây quấn vào mạch từ:

1

.

HL Ni

B

L Ni

L

Ni S

Ni









 

 

 

 

 

F Ni

F

  

 



5.3 Tính toán mạch từ

 Bài toán thuận

 Bài toán ngược

Bài toán thuận

Cho tìm F

Cách giải: trong mạch từ nối tiếp từ thông xuyên qua mọi tiết diện đều bằng nhau: có 3 bước để giải:

Bước 1: tính từ cảm

Bước 2: Suy ra sức từ động để tạo ra từ thông

Bước 3: tùy theo bài toán cho cho số vòng dây hoặc dòng điện của cuộn kích từ, ta suy ra dòng điện hoặc số vòng dây cần có

Bài toán ngược

Cho F tìm 

Cách giải: Đây là bài toán phi tuyến nên ta giải bằng phương pháp lập, cho giá tri từ thông tìm F

5.4 Các vật liệu chế tạo máy điện

 Vật liệu dẫn điện

 Vật liệu dẫn từ

 Vật liệu cách điện

 Vật liệu kết cấu

5.5 Tổn hao, phát nóng và làm mát máy điện

 Tổn hao thép

 Tổn hao đồng

 Tổn hao ma sát

5.6 Các bước khảo sát máy điện

 Khảo sát hiện tượng vật lý

 Từ các định luật vật lý, viết hệ phương trình toán học

mô tả sự làm việc của máy điện

 Từ mô hình toán học, thành lập mạch tương đương của máy điện

 Từ mạch tương đương, khảo sát đặc tính làm việc