Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề Vận hành máy thi công mặt đường - Trình độ Cao đẳng): Phần 2 - CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình Điện kỹ thuật (Nghề Vận hành máy thi công mặt đường - Trình độ Cao đẳng): Phần 2 cung cấp những kiến thức cơ bản về máy điện, khí cụ điều khiển và bảo vệ mạch điện, điện tử công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo.

CHUONG 6

MAY DIEN 6.1; Khai niém

- Máy điện là một thiết bị điện từ tĩnh làm việc trên nguyên lý

cảm ứng điện từ, về câu tạo có mạch từ ( lõi thép ) và mạch điện (

cuộn dây )dùng để biến đổi các dạng năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác và ngược lại như cơ năng thành điện năng ( máy

phát )hoặc điện năng thành điện cơ năng ( động cơ )hoặc dùng để biến đối các thông sô điện như dòng điện , tần số , số pha , điện áp

VD : May bién 4 ap la thiét bi truyén tai nang lượng dòng điện

xoay chiều từ điện áp này tới điện áp khác

- Các máy phát điện và động cơ diện là các thiết bị biến đổi từ

cơ năng sang điện năng hoặc ngược lại

- Vì vậy máy điện đóng vai trò chủ yếu trong cả 3 khâu ( sản xuất , chuyền tải , tiêu thụ điện )

6.1.1 phân loai

- Có 2 loại máy điện

+ Máy điện tĩnh ( biến á áp ): biến đồi điện á áp của mạch xoay

chiều nhưng giữ nguyên tần số

+ Máy điện quay: máy có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hay động cơ

e_ Động cơ: Biến đổi điện năng thành cơ năng

e Máy phát: Biến đổi cơ năng thành điện năng

- Máy điện tinh > may biến áp

- Máy điện quay —> máy điện một chiều , máy điện xoay chiều

——>Động cơ điện 1 chiều

- Máy điện một chiều gồm 2 loai

Máy điện 1 chiều ely điện đồng bộ

~~ May dién khong déng

- Máy điện xoay gồm có 2 loạ =—_

- Máy điện đông bộ gôm có 2 loạ<<=„

là công suất có trên trục , với máy ' biến á áp là công suất phía thứ cấp

- Đối với người sử dụng (điều khiển ) sử dụng các máy điện các

đại lượng định mức là tiêu chuân chính để ta theo dõi tình trạng làm

việc của máy điện

6.2.Máy biến áp

6.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại máy biến áp

a Nhiệm vụ

Máy biến áp trong hệ thống điện lực là thiết bị dùng để tăng điện áp ở đầu

đường dây và giảm điện áp ở cuối đường dây gọi là máy biến áp (MBA)

Máy biến áp dùng để truyền tải và phân phối điện năng, MBA dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đồi

Máy biến áp còn được dùng rộng rãi :

Trong kỹ thuật hàn điện, thiết bị lò nung, trong kỹ thuật vô tuyến điện,

trong lĩnh vực đo lường, trong các thiết bị tự động, làm nguồn cho thiết bị điện,

điện tử , trong thiết bị sinh hoạt gia đình v.v

b Yêu cầu

- Khi truyền tải điện năng cần có máy biến áp (MBA) tăng áp yêu cầu có công suất lớn, điện áp truyền tải cao trọng lượng và chỉ phí kim loại mầu nhỏ Máy

có công suất cao đề truyền tải điện đi xa giảm tốn hao điện

- Ở nơi tiêu thụ điện cần có MBA giảm áp phải có công suất rộng rãi, để đáp

ứng được nhu cầu tiêu thụ điện ở các khu vực khác nhau

- MBA phân phối điện có thể treo được ở ngoài trời, tiện cho việc sử dụng, chịu được nhiệt độ biến đổi lớn, chịu được tác động của môi trường

- Máy biến áp

- Chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ, độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, hiệu suất cao, an toàn khi sử dụng

c Phan loai MBA

+ MBA dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực

- MBA tang ap: thường có các loại 35, 110, 220, 500 KV

- MBA giảm áp: thường có các loại giảm áp từ 0.4 + 6 KV

+ MBA dùng trong lò luyện kim, các thiết bị chỉnh lưu, MBA hàn,

+ MBA tự ngẫu dùng để liên lạc trong hệ thống điện, mở máy động cơ không đồng

bộ có công suất lớn

+MBA đo lường dùng để giảm điện áp, và dòng điện lớn đưa vào các dụng cụ đo

tiêu chuẩn hoặc đề điều khiển

+ MBA thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao

MBA có rất nhiều loại song thực chất hiện tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau

6.2.2 Cầu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp

6.2.2.1 Cấu tạo máy biến áp một pha

a Sơ đồ cấu tạo

dây quân và vỏ máy

Loi MBA (hinh 4.1) Dey qudn ha do

dùng dé dẫn từ thông, được

chế tạo bằng các vật liệu dẫn

từ tốt, thường là thép kỹ

thuật điện có bề dày tử 0,3 + 1mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách điện rồi ghép

lại với nhau thành lõi thép Lõi thép gồm

hai phần trụ và gông

- Trụ T là phần để đặt dây quấn còn gông _:

G là phần nói liền giữa các trụ dé tao

thành mạch từ kín

Hình 4.1: Mạch từ MBA một pha

a Kiéu tru b Kiéu boc

Dây quấn MBA (hình 4.2) thường

diện tròn hay chữ nhật, bên ngoài dây dãn Hình 4.2: MBA một pha

có bọc cách điện, Dây quấn gồm nhiều

vòng dây và lồng vào trụ thép Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn và giữa các dây quấn với lõi thép đều có cách điện MBA thường có hai hoặc nhiều dây quấn Khi các dây quấn đặt lên cùng một trụ thì dây quấn điện áp thấp đặt sát trụ thép còn dây quấn điện áp cao đặt bên ngoài Làm như vậy sẽ giảm được vật liệu cách điện + Vỏ MBA:

Lam bang thép gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng

- Thùng MBA: Trong thùng MBA đặt lõi thép, dây quấn và dầu MBA Dầu MBA

làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt Lúc MBA làm việc, một phần

năng lượng tiêu hao thoát ra dưới dạng nhiệt, làm dây quấn lõi thép và các bộ phận khác nóng lên Nhờ sự đối lưu trong đầu và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong MBA sang dau va tir dau qua vách thùng ra môi trường xunh quanh

+ Nắp thùng: dùng để đậy trên thùng và có các bộ phận như:

- Sứ ra của dây quấn cao áp, dây quấn hạ áp

- Bình dầu phụ

- Ống bảo hiểm

Hình 4.2: Cấu tạo bên ngoài máy biến áp một pha

1 Các ô lấy điện ra 2 Đồng hồ vôn kế;

3 Đồng hồ am pe kế 4.Nútđiều chỉnh 5 Ap tô mát

b Nguyên lý hoạt động của máy biến áp một pha

Khi MBA làm việc, điện áp đưa vào dây quấn sơ cấp là U; (hình 4.3), trong day quan so cấp sẽ có đòng điện ¡¡ chạy qua trong lõi thép sẽ có từ thông móc vòng với ca hai day quấn Từ thông này sẽ cảm ứng hai đây quấn sơ cấp và thư cấp các suất điện động e¡ và e; Dây quấn thứ cấp có tải sẽ sinh ra dòng is đưa ra tải với điện

áp U¿; Như vậy năng lượng của

truyền từ dây quấn sơ cấp sang dây

quấn thư cấp

Nếu bỏ qua sự sụt áp gây ra

do điện trở và từ thông tản của dây Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý MBA một pha

Hình 4.4 Ký hiệu MBA một pha

6.2.2.2 Máy biến áp ba pha:

Hình 4.4: Ký hiệu MBA một pha

Aert tea Beth tb Cottle

Hinh 4.5: Té hyp MBA ba pha Hinh 4.6: MBA 3 pha, 3 tru

Mach tir MBA 3 pha

Để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện 3 pha, ta có thể dùng MBA một pha gọi là t6 MBA ba pha (hình 4.5) Hoặc dùng mot MBA ba pha ba trụ (hình 4.6)

Dây quấn sơ cấp của MBA ba pha ký hiệu bằng các chữ in hoa: Pha A ký hiệu là

AX, pha B ký hiệu là BY, pha C ký hiệu là CZ Dây quấn thư cấp ký hiệu bằng các chữ thường: pha a ky hiệu bang ax, pha b ký hiệu bằng by, pha c ký hiệu bang cz

a Các cách đấu day MBA ba pha

Dây quấn sơ cấp hoặc thứ cấp có thể đầu hình sao hoặc hình tam giác Nếu sơ

cấp đấu hình sao, thứ cấp đấu hình sao, ta ký hiệu:Y/Y, tương tự ta có 4 cách đấu cơ

ban: Y/Y, Y/A, A/A, A/Y, (hình 4.7a,b,c,d)

¬ aa= Ua/Ủa (4-3) „

Tỷ sô biên áp aa không chỉ phụ thuộc vào tỷ sô vòng dây của hai quận dây,

mà còn phụ thuộc vào cách đầu day cia MBA

- Khi MBA nối Y/Y: ay = Ua/Un = V3 Ups/V3 Up = W/W (4-4)

- Khi MBA nối Y/A: ag= Ua/Un = V3 Up/Up = V3 W/W, (4-5)

- Khi MBA nối AVA: ag = Ugi/Ua = Upi/Up = Wi/ Wo (4-6)

- Khi MBA nối A/Y: a¿= Uai/Usn = Upi/ V3 Upp = Wi V3 W2 (4-7)

b Sơ đồ lắp máy biến áp trong hệ thống điện

Sơ đồ lắp đặt máy biến áp một pha

Hình 4.8: Sơ đồ lắp máy biến áp một pha trong hệ thống điện

Máy biến áp một pha thường lắp như hình 4.8 Khi không cần qua máy biến áp ta đóng cầu dao sản trái, cấp điện sử dụng không qua máy biến áp

Khi cần qua máy biến áp ta đóng cầu dao sang phải và nối với máy biến áp, điện sử dụng đi qua máy biến áp đề ổn định điện áp cấp cho các tải

Sơ đồ lắp đặt máy biến áp ba pha trong hệ thống điện

66

Hình 4.9: Sơ đồ lắp máy biến áp ba pha trong hệ thống điện

Máy biến áp ba pha dấu Y-Y hoặc A-Y Đầu vào máy cắt cao thế K; nối với lưới điện quốc gia, bên đầu ra là máy cắt hạ thế nói điện đến các hộ tiêu dùng

6.3.Máy phát điện

6.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại máy phát điện

a Nhiệm vụ

Máy phát điện có nhiệm vụ cung cấp ra điện năng một chiều hoặc xoay chiều

để cấp cho các phụ tải và nạp điện cho ắc qui khi máy phát quay ở các vòng quay khác nhau

b Yéu cau

~ SỐ vòng quay máy phát thay đổi trong giới hạn lớn nhưng điện áp sinh ra phải ôn định; phụ tải thay đổi nhưng không làm cho máy phát quá tải là nhờ điều chỉnh tự động

- Có kích thước trọng lượng nhỏ, giá thành ha, dễ chăm sóc, sửa chữa, tuổi thọ cao

- Tiêu thụ nhiên liệu nhỏ, công suất máy phát lớn, ổn định

- Máy phát điện trang bị trên ô tô phải tự động nạp điện cho ắc quy khi điện áp máy phát lớn hơn điện áp ắc quy và tự động tách ra khỏi ắc quy khi điện áp máy phát nhỏ hơn điện áp ắc quy

c Phân loại

| Máy phát điện

Máy phát điện xoay chiều

Cấu tạo gồm các phần chính sau:

a Stafor: Gồm có vỏ máy làm bằng thép ít các bon, có lắp cực từ bằng vít hãm

Cực từ có từ dư Trên cực từ có cuốn các cuộn dây kích thích Phía sau có cửa số đề lắp chỗi than (hình 2.1) Trên thân có các cực:

- Đầu máy phát điện ky hiéu theo Viét Nam: FA; Nga: A; My A hoặc GEN

- Đầu cuộn kích thích: Ky hiéu Viét Nam: KT, Nga: LU; My F

- Đầu mát: Việt Nam: M, Nga: M, My GRD

- Đầu nối với ắc quy: Việt Nam: A, Nga: B, Mỹ BAT

b Rotor:Trén truc rotor có ghép các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 +1,0mm để tránh dòng phucô, có xẻ rãnh (hơi chéo đề giảm tiếng ù) cuốn các cuộn dây ứng điện Đầu

các cuộn dây nối với cỗ góp điện, và dẫn ra mạch ngoài là dòng điện một chiều nhờ

68

chỗi than Chỗi than chế tạo bằng hỗn hợp đồng - grañt để giảm điện trở suất và giảm

hệ số ma sát - Có băng bảo vệ

c Nhược điển của máy phát điện một chiêu

- Có khối lượng lớn, chỉ phí kim loại màu nhiều, làm việc không bền vững, đặc biệt là chỗi than và cổ góp điện, luôn luôn xảy ra tia lửa điện nhiệt độ cỗ góp điện 150+1 80°C

Giá đỡ chối

CổgÓp qạm 7 7 Chổihan Roto Puly

⁄ NI

- Điện áp máy phát ra sử dụng được cho các thiết bị ở số vòng quay trung bình trở

lên mới sử dụng được

- Hay hư hỏng, thường xuyên phải chăm sóc sửa chữa

- Do còn có nhiều nhược điểm nên hiện nay ít sử dụng, chủ yếu sử dụng máy phát

điện xoay chiều

69

c.Các chí số định mức của máy điện một chiều

Chế độ làm việc định mức của máy điện, là chế độ làm việc trong những điều kiện mà nhà chế tao quy định Chế độ đó được đặc trưng bằng những đại lượng ghi trên nhãn máy, gọi là những đại lượng định mức

1 Công suất định mức: Pạ„, (đơn vị KW hay W)

2 Điện áp định mức: Uạ, (V)

3 Dòng điện định mức: lạm (A)

4 Tốc độ định mức: nạ„ ( vòng/ph)

Ngoài ra còn ghi kiểu máy, phương pháp kích thích, dòng kích thích,

Công suất định mức chỉ công suất đưa ra của máy điện Đối với máy phát điện đó là công suất đưa ra ở đầu cực máy phát, còn đối với động cơ đó là công suất đưa ra trên đầu trục động cơ

Nhược điểm của máy phát điện một chiều:

- Có khối lượng lớn, chỉ phí kim loại màu nhiều, làm việc không bền vững, đặc biệt là chéi than và cổ góp điện, luôn luôn xảy ra tia lửa điện nhiệt độ cô góp điện 150 -180°C 6.3.3 Câu tạo và nguyên lý làm việc máy phát điện xoay chiều

a Cấu tạo (hình 2.1a)

1 - Vỏ máy phát

2 - Ma cuc stator

3 - Cuc tir rotor

4 - Truc rotor

5 - Quan day rotor (phan cam)

6 - Quan day stator (phan ứng)

7 - Dây nối với ắc qui

cuốn ba quận dây pha có cùng số vòng

dây và lệch nhau một góc 120” trong

không gian

Roto: Là một nam châm điện

-S) có cuộn dây kích thích 5, hai đầu

Hình 2.1: Cấu tạo máy phát điện

dây nối với hai vòng trượt 9, được hai xoay chiều ba pha

chôi than 8 luôn tỳ vào vòng trượt để a Sơ đồ câu tạo; b Cuộn dây rotor

70

cấp điện cho cu6n day (hinh 2.1b)

Khi ta cấp điện một chiều vào cuộn dây kích thích làm rô to biến thành nam châm điện có cực N-S Khi rotor quay từ trường sẽ lần lượt quét qua các quận dây của stator Nam cham điện mạnh hay yếu phụ thuộc vào dòng điện kích thích lớn hay nhỏ

b.Nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều

Khi rotor quay từ trường nam châm điện sẽ lần lượt quét qua các quận dây pha A-X, B-Y, C-Z cia stator, lam trong dây cuốn của stator suất hiện sức điện động cảm ứng, sức điện động này có dạng hình sin cùng biên độ, cùng tần số góc œ

ec= E2 sin (@t - 43) = E42 sin (@t + 27/3)

Hoặc biểu điễn bằng số phức:

Hình 2.2a: Vẽ đồ thị tức thời hình sin và hình 2.2 b: vẽ đồ thị véctœ_ của sức điện động ba pha

BR

Hình 2.2: a Đồ thị trị số tức thời; b Đồ thị véc tơ của sức điện động 3 pha

71

6.3.4 Sơ đồ lắp đặt máy phát điện trong hệ thống điện

Nội dung

Sơ đồ lắp đặt máy phát điện xoay chiều

Bình thường có điện lưới quốc gia, đóng cầu dao K; lên phía trên và đóng cầu dao

K, dé ding lưới điện quốc gia

Khi mất điện quốc gia, dùng điện máy phát điện ba pha khởi động động cơ

sơ cấp kéo máy phát điện ba pha hoạt động Đóng K¿ và dong Ky xuống phía đưới nối với máy phát điện Sơ đồ như hình 2.3:

6.4 Động cơ điện không đồng bộ

6.4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại động cơ điện

a.Nhiệm vụ

Động cơ điện dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng, được sử dụng khá rộng rãi trong ngành công nghiệp, nông nghiệp và trong đời sống như động cơ dùng trong các máy công cụ như máy tiện, phay, bào, khoan, máy bơm nước, quạt điện,

- Điều chỉnh được các thông số phù hợp với tải trọng, phù hợp với yêu cầu sản xuất

- Chế tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, giá thành rẻ, độ tin cậy cao, vận hành đơn

giản, hiệu suất cao, không cần bảo trì

bộ

‡ ‡

Cấu tạo động cơ điện một chiều như hình vẽ 3.1 gồm có:

1 Cuộn day stator (nam châm điện): được cuộn trên các cực từ được ghép bằng các

lá thép kỹ thuật điện

2 Rotor (phần ứng): gồm có lõi thép, dây quấn, cô góp và trục Dây quấn gồm nhiều

phần tử mắc nối tiếp với nhau, đặt trong các rãnh của phần ứng tạo thành một hoặc

nhiều vòng kín Phần tử của dây quần là một bối dây gồm một hoặc nhiều vòng dây, hai đầu nối với hai phiến góp của vành góp

3 Vỏ: thường được đúc bằng găng hoặc thép

4 Lõi thép phần ứng: là trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, phủ sơ cách điện

ghép lại, có rãnh dé quan day cuốn

5 Trục: cách điện với cỗổ góp và cuộn dây rotor

dụng tương hỗ lên nhau tạo

nên mô men tác dụng lên

rotor làm rotor quay (chiều

lực tác dụng xác định bằng

quy tắc bàn tay trái)

Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí thanh dan ab va cd đổi chỗ cho nhau, nhờ chỗi than dương và âm đứng yên nên dòng điện trên thanh ab và cd đổi

chiều (hình 3,2b), giữ cho chiều lực tác dụng không, đổi, do đó lực tác dụng lên rotor cũng theo một chiều nhất định, đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi

c.Các trị số định mức của động cơ điện 1 chiều

Chế độ làm việc của động cơ điện là chế độ làm việc trong những điều kiện

mà nhà chế tạo quy định Chế độ đó được đặc trưng bằng những đại lương ghi trong

nhãn máy, gọi là những đại lượng định mức

1 Công suất định mức: Pạm (KW hay W)

2 Điện áp đinh mức: Uạm (V)

3 Dòng điện định mức: lạm (A)

Hình 3.2: Nguyên lý làm việc của máy điện 1 chiều

74

4 Tốc độ dinh mirc: ngn (vong/ phit)

Ngoai ra con ghi kiéu máy, phương pháp kích thích, dòng điện kích từ

Công suất định mức là công suất trên đầu trục động cơ

d Mô men điện từ và công suất điện từ của động cơ điện một chiều

Khi động cơ điện làm việc trong dây quấn phần ứng sẽ có dong điện chạy qua Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện sẽ sinh ra mô men điện từ

trên trục máy

Lực điện từ tác dụng lên từng thanh dẫn:

f=Bm.LI¿ trong đó: Brg = ®/rÍ từ cảm trung bình trong khe hở

®: là từ thông khe hở dưới mỗi cực từ +: là bước cực

1: Chiều dài thanh dẫn Nếu tổng số thanh dẫn của dây cuốn phần ứng là N và dòng điện trong mạch nhánh

là: i¿=l,/2a thì mô men điện từ tác dụng lên dây quấn phần ứng:

M=Bm i LN : Trong đó: I„: dòng điện phần ứng

a: số đôi mạch nhánh song song D: đường kính ngoài phần ứng

I: chiều dài tác dụng thanh dẫn Do: D=2P1m tacó: M = =~ I, =Ky ®1,(Nm) (3-1)

Ta

Từ công thức 3-lta thấy, muốn thay đổi mô men dién tir, ta phai thay déi dòng điện phần ứng 1, hoặc thay đổi dòng điện kích từ I Mô men điện từ là mô men cùng chiều quay với đông cơ

Công suất điện từ bằng: Pạ =OM (3-2) trong đó: M là mô men điện từ

quan hệ giữa công suất điện từ

với mô men điện từ và sự trao /

đổi năng lượng trong máy =— 7

điện Công suât điện từ đã U

chuyển công suất điện thành

công suất cơ Hình 3.3:Từ thông và lực tác dụng lên rotor

động cơ không đồng bộ một pha

6.4.3 Cấu tao và nguyên lý làm việc động cơ điện xoay chiều

6.4.3.1 Động cơ không đồng bộ một pha

Động cơ không đồng bộ một pha được sử dụng rộng rãi trong dân dụng như: máy gặt, tủ lạnh, máy bơm, quạt, các dụng cụ cam tay, Là các động cơ công suất nhỏ khoảng đến 7,5KW, chúng đựoc cấp điện 110V và 220V.â

a.Sơ đồ cấu tạo

Cấu tạo stator giống động cơ không đồng bộ ba pha, nhưng trên đó ta đặt dây cuốn một pha và được cung cấp bởi nguồn điện xoay chiều một pha, còn rotor thường là rotor lồng sóc (hình 3.4)

b Nguyên lý hoạt động

Khi cho dòng điện hình sin

chạy qua đây cuốn stator, thì từ

trường stator có phương không \ (i ©

Chiều lực điện tử

đổi nhưng có độ lớn thay đổi

hình sin theo thời gian, gọi là từ / & ô ) | | / Từ thông \ stato

Từ trường này sinh ra dòng điện U-

cảm ứng trong các thanh dẫn

dây cuốn rotor, các dòng điện

này sẽ tạo ra từ thông rotor mà

theo định luật Lenz, sẽ chống lại từ thông stator Từ đó ta xác định được chiều dòng

điện cảm ứng và chiều của lực điện từ tác dụng lên thanh dan rotor T a thay mô

men tổng tác dụng lên rotor bằng không và do đó rô to không thể tự quay được Để động cơ có thể làm việc được, trước hết ta phải quay rotor theo chiều nào đó và sau

đó động cơ sẽ tiếp tục quay chiều đó

Để thấy rõ nguyên lý làm việc của động co, ta xem hình 3.5 ta thấy: từ trường đập mạch 8 là tổng của hai từ trường B va B cing téc dd quay mị, nhưng biên độ băng một nửa từ trường đập mạch và quay

ngược chiêu nhau

Hình 3.4:Từ thông và lực tác dụng lên rotor động cơ không đồng bộ một pha

- Từ trường 8; quay cùng chiều với rotor lúc

động cơ làm việc, gọi là từ trường quay thuận

- Từ trường 8; quay cùng chiều với rotor lic

động cơ làm việc, gọi là từ trường quay ngược

76

6.4.3.2 Động cơ điện xoay chiều ba pha

a Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha

Động cơ điện xoay chiều ba pha có tốc độ quay của rotor (n) nhỏ hơn tốc độ (m¡) của từ trường dòng điện cấp cho động cơ được gọi là động cơ không đồng bộ ba pha

Động cơ không đồng bộ ba pha được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp và đời sống

Động cơ không đồng bộ ba pha (đặc biệt là động cơ rotor lồng sóc)được sử

dụng rộng rãi vì nó có cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, vận hành đơn giản

Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

a Cau tao: Cau tạo động cơ

thuật điện ghép lại thành hình trụ,

mặt trong có rãnh đặt dây cuốn

Dây quấn: Dây quấn stator động

cơ không đồng bộ ba pha là dây

đồng được phủ sơn cách điện,

gồm ba pha dây quấn AX, BY,

CZ dat trong các rãnh stator theo

một quy luật nhất định Sáu đầu

dây của ba pha dây quấn được nối Hình 3.7: Kết cấu lá thép statorr và rotor

ra ngoài hộp đấu đây (đặt ở vỏ

động cơ) đề nhận điện vào

+Rotor: gồm lõi thép, dây quấn, trục quay, vòng trượt

Lõi thép: Làm bằng các lá thép kỹ thuật điện (hình 3.7) mặt ngoài xẻ rãnh, ở giữa có

lỗ để lắp trục, ghép lại thành hình

trụ

Dây quấn: có hai kiểu

có dạng như hình (3.8a) và được

ký hiệu như hình (3.7c) a

- Day quan kiéu rotor day quan:

có dạng như hình (3.8b) và được Hình 3.8: Cấu tao rotor dong cơ

ký hiệu như hình (3.84) a- đây cuôn rotor lông sóc, không đông bộ

b- lõi thép rotor day cuon, c- ky hiéu

b Nguyên lý làm việc:

Khi cho dòng ba pha vào dây quấn stator của động co, trong stator sẽ có từ trường quay (giống như một nam

châm vĩnh cửu quay) Từ trường

quay quét qua các đây quấn của

rotor, làm xuất hiện các sức điện

động và dòng điện cảm ứng Lực

tương tác điện từ giữa từ trường

quay và các dòng điện cảm ứng

này tạo ra mô men quay Fy tac

động lên rotor (hình 3.6), kéo

rotor quay theo chiều quay của từ

Tỷ số _s =nzn; = (n;- n)/n được gọi là hệ số trượt tốc độ

Khi động cơ làm việc bình thường:

s= 0,02 + 0,06

6.4.4 Sơ đồ lắp đặt động cơ điện trong hệ thống điện

78

Muc tiéu

- Vẽ và giải thích được lắp đặt động cơ điện một pha, ba pha trong hệ thống điện

a Sơ đồ lắp đặt động cơ điện xoay chiều 1 pha (hình 3.10)

Hình 3.10 : Sơ đồ động cơ điện một pha

b Sơ đồ lắp đặt động cơ điện xoay chiều 3 pha ( hình 3.1 1)

6.5 May dién 1 chiéu

6.5.1 Nguyên lý máy phát điện môt chiều

Trên hình 3.1, nghiên cứu vòng dẫn ở hai vị trí: vị trí trên hình vẽ

và sau khi quay vòng dây dẫn đi 180° Áp dụng định luật cảm ứng

điện từ và quy tắc bàn tay phải để tìm chiều sức điện động và dòng

điện cảm ứng ta đã thấy dòng điện qua phụ tải là dòng điện xoay

chiều

Bây giờ ta xét một bộ phận gọi là cổ góp điện gồm hai lá góp điện

a và b cách điện đối với nhau và cách điện đối với trục của máy Mỗi

lá góp điện nối chắc với một đầu vòng dây dẫn

Hình 3.1

Áp dụng định luật cảm ứng điện từ và quy tắc bàn tay phải, tìm

đ- ợc chiều dòng điện đi trong mạch kín nh- sau:

Cạnh dây 1 - Cạnh dây 2 - lá góp điện b - chổi than A - phụ tải -

chổi than B - lá góp điện a - cạnh dây 1 (hình 3.2a) Khi vòng dây

quay đ-ợc 180” (hình 3.2.b) cạnh dây 1 và 2 đổi chỗ cho nhau, các lá

góp điện a và b cũng đổi chỗ, nh-ng các chổi than A và B vẫn giữ

nguyên vị trí, nên chiều dòng điện trong mạch kín sẽ là: cạnh dây 2 -

80

cạnh dây l1 - lá góp điện a - chổi than A - phụ tải - chổi than B - 14 góp điện b - cạnh dây 2

So sánh dòng điện qua phụ tải trên hình (hình 3.2a) và (hình 3.2.b) ta thấy có chiều không thay đổi Theo quy - ớc, dòng điện mạch ngoài có chiều đi từ d-ơng đến âm, nên chổi than A gọi là chổi than

d- ơng, chổi than B gọi là chổi than âm

Trong thực tế, máy phát điện một chiều có nhiều vòng dây và nhiều lá góp điện

6.5.2 Nguyên lý đông cơ điện một chiều

Nếu đem máy điện trên nối vào nguồn điện một chiều, nó sẽ biến

thành động cơ điện Điện năng biến thành cơ năng, theo tính chất

thuận nghịch của máy điện một chiều Cấu tạo của động cơ điện một chiều giống nh- máy phát điện một chiều

Động cơ điện một chiều chạy đ-ợc nhờ tác dụng của từ tr-ờng lên dây dẫn co điện, sinh ra lực điện từ tạo thành mômen điện từ làm cho rôtô quay

Nếu dòng điện đi vào dây dẫn rôto không đổi, khi rôto quay đ- ợc

180, áp dụng quy tắc bàn tay trái tìm chiều lực điện từ và mô men điện từ, ta thấy chúng đổi chiều làm cho rôto động cơ lại quay ng-ợc

lại Vì vậy động cơ một chiều cần có cổ góp điện, để tuy rôto quay,

nh- ng nhờ chổi than cố định trên cổ góp điện, dòng điện đi vào vòng

dây vẫn không đổi chiều lực điện từ và mômen điện từ không đổi

Nhờ vậy rôto sẽ quay liên tục theo một chiều

PG oo

+B 2

6.6 Máy điên đồng bô 3 pha

6.6.1 Máy phát điên đồng bô

- Máy phát điện đồng bộ chủ yếu dùng làm máy phát điên xoay chiều 3 pha

Gồm 2 phân : Phân cảm và phần ứng

+ Phần cảm :( phần quay : rô to ) lõi thép của ro to có thể là thép đúc hay thép lá kỹ thuật điện mỏng ghép lại theo chiều dọc của

rô to có phay các rãnh để đặt các cuộn giây kích thích ( cuộn dây sinh

ra từ tr- ờng của nam châm điện 1 chiều ) phẩng cảm có thể có 2 + 4 cực từ , dòng điện 1 chiều đ-a vào cuộn dây phần cảm qua 2 chổi than

tỳ vào 2 vành đồng ( dòng điện này do 1 máy phát điện 1 chiều có rô

to lắp cùng trục với rô to máy phát điện xoay chiều )

+ Phân ứng ( Phần đứng yên: stato)

Phần ứng cũng đ- ợc ghép bằng thép lá kỹ thuật điện mỏng và

theo huớng của trục có phay rãnh đê đặt các cuộn dây

+ Phần ứng của máy phát diện 3 pha có 3 cuộn dây mỗi pha đặt

lệch nhau 120° trong không gian , th- ờng nối theo hình sao Từ

tr- ờng do dòng điện phần ứng sinh ra ( khi máy phát điện có phụ tải )

là 1 từ tr-ờng quay Nh- vậy tốc độ quay của từ tr- ờng đó bằng đúng tốc độ quay của rô to, vì vậy gọi là máy phát điện đồng bộ

6.6.2 Đông cơ điện đồng bô

- Cấu tạo động cơ điện đồng bộ giống nh- máy phát điện đồng

bộ , gồm 2 phần phần cảm và phần ứng

- Động cơ đồng bộ th- ờng là động cơ 3 pha

- Khi cho dòng điện xoay chiều 3 pha vào cuộn dây phần ứng

(stato) dòng điện vào cuộn dây phần cảm ( rôto ) trong rô to sé sinh

ra dòng điện 1 chiều , còn dòng điện xoay chiều 3 pha trong stato sẽ

sinh ra 1 từ tr- ờng có tốc độ n = 60.f/p

trong đó P là cặp đôi cực

f là tần số dòng điện 3 pha

6.7 Đông cơ xoay chiều không đồng bô ( đông cơ di bô )

6.7.1 Nguyên lý tao thành từ tr- ờng quay (Từ fr_ờng quay dây

Cho dòng điện 3 pha vào cuộn dây quấn lệch nhau 120) trong

không gian và cùng quấn trên một khối thép hình trụ rỗng Trên hình 4.4 vẽ t- ợng tr- ng 3 cuộn dây và khối thép đó

Xét từ tr- ờng do dòng điện ba pha sinh ra tại các thời điểm a, b, c

83

trong mot chu ky (hinh4.4)

Khi xét ta quy - 6c chiều dòng điện đi từ đầu đến cuối cuộn dây là

d-ơng (+) và ng-ợc lại là âm (-) Ngoài ra còn phải chú ý đặc đính

của dòng điện ba pha là:

a Khi dòng điện 1 pha bằng không thì dòng điện trong hai pha

còn lại có trị số bằng nhau và trái dấu với pha đầu lập thành hai mạch

từ riêng

b Khi dòng điện một pha đạt trị số cực đại thì dòng điện hai pha kia sẽ có trị số bằng nhau và ng- ợc dấu với dòng điện pha thứ nhất Dòng điện hai pha sẽ cùng lập thành một mạch từ riêng với mạch

Ở thời điểm b, dòng điện pha A có trị số cực đại lập thành một

mạch từ riêng, hai dòng điện pha B có pha C có trị số bằng nhau và cùng lập nên một mạch từ riêng Biểu diễn chiêu các dòng điện, chiều

đ-ờng sức từ chiều từ tr- ờng tổng hợp lên hình 4.4b ta thấy từ tr- ờng

Bởtr-ờng hợp này so với B ở tr-ờng hợp trên đã xoay một góc 900

theo chiều quay của kim đồng hồ

Xét t-ơng tự ở thời điểm (c) trên đồ thị và biểu diễn từ tr- ờng

tổng hợp B lên hình 4.4c sẽ thấy rằng: từ tr-ờng tổng hợp B trong

tr- ờng hợp này lại lệch đi một góc 90° so với thời điểm (b)

- Chiều quay của từ tr-ờng phụ thuộc vào thứ tự pha của dòng

điện Muốn đổi chiều quay của từ tr-ờng ta đổi thứ tự hai pha cho

1 Day quan stato 4 Lá thép kỹ thuật rôto

2 Lá thép kỹ thuật stato 5 Dây quấn rôto

7,8 Nap dong

a.Phan tinh (stato):

Gồm 2 bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra còn có vỏ

và nắp máy

* Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện đ- ợc dập rãnh

bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo h-ớng trục Lõi đ- ợc ép vào trong vỏ má.gồm mạch từ hai bằng thép lá kỹ thuật điện ghép lại Trên mặt lõi thép có phay rãnh để đặt dây quấn stato 2

* Dây quấn làm bằng dây dẫn bọc cách điện đ-ợc đặt trong các rãnh của lõi thép

Dong điện xoay chiều 3 pha chạy trong 3 pha dây quấn stato sẽ tạo

Ta từ tr- Ong quay

b Phan quay (réto):

*Lõi thép: gồm thép lá kỹ thuật điện có phay rãnh để đặt dây

quấn rôto

* Dây quấn: Có 2 kiểu cấu tạo dây quấn rôto: dây quấn lồng sóc

86

(còn gọi là rôto ngắn mạch) và kiểu dây quấn pha (còn gọi là rôto dây

quấn hay động cơ ruột quấn)

Ở động cơ cỡ nhỏ lồng sóc đ-ợc đúc bằng nhôm, vào các rãnh

lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngăn mạch và cánh quạt làm mát.đ- ợc ký hiệu nh- hình vẽ sau

Loại rôto dây quấn, trong lõi thép rôto đặt dây quấn 3 pha Dây

quấn rôto th- ờng đấu hình sao, ba đầu nối với 3 vòng tiếp xúc bằng

đồng, cố định trên trục rôto và đ- ợc cách điện với trục

Nhờ 3 chổi than tỳ sát vào ba vòng tiếp xúc, dây quấn 3 pha đ- ợc

nối với 3 vòng tiếp xúc, nhờ chổi than dây quấn rôto đ- ợc nối với 3

biến trở bên ngoài, để mở máy hay điều chỉnh tốc độ Loại động cơ này gọi là động cơ không đồng bộ rôto dây quấn

u điểm: Động cơ lồng sóc giá thành rẻ, làm việc đảm bảo nên đ- ợc sử dụng rộng rãi

Dong co roto day quấn có -u điểm về mở máy và điều chỉnh tốc

độ nh-ng giá thành đắt và vận hành kém tin cậy nên chỉ đ- ợc dùng

khi động cơ rôto lồng sóc không đáp ứng đ- ợc các yêu cầu về truyền

động

6.7.3 Nguyên lý làm viêc của đông cơ không đồ bô

Đặt điện áp 3 pha vào dây quấn stato, dòng điện qua dây quấn sẽ

87

tạo thành từ tr-ờng quay nh- ta vừa xét ở trên Tốc độ quay của từ tr-ờng (n¡) tỷ lệ với tần số dòng điện trong stato (f), tỷ lệ nghịch với

Từ tr-ờng quay quét thanh dẫn dây quấn rôto sinh ra sức điện

động cảm ứng Do dây quấn rôto kín mạch, dòng điện sinh ra trong

thanh dẫn, tác dụng trở lại với từ tr-ờng quay, sinh ra mômen làm

quay rôto Theo định luật Lenxơ, rôto quay cùng chiều với từ tr- ờng

(để chống lại sự biến thiên từ thông sinh ra dòng điện cảm ứng trong rôto) Nếu rôto quay càng gần tốc độ từ tr- ờng quay thì sức điện động cảm ứng càng nhỏ, dòng điện rôto giảm, mômen quay giảm và do đó rôto không thể tăng tốc bằng từ tr-ờng đ-ợc Nh- vậy: tốc độ rôto luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ tr- ờng quay: (n < n¡)

n,-n

Tỷ số s =

1

đ-ợc gọi là độ ír ợt của động cơ Độ tr- ợt phụ thuộc vào chế độ làm

việc của động cơ và luô

MỤC LỤC

88

1.2 | Các định luật và đại lượng đặc trưng của dũng điện một chiêu 8

3.2 | í nghĩa hệ sô cụng suât và cóch nâng cao hệ sô công suât 25

5.1 | Công dụng và phương pháp sử dụng máy đo VOM 46 5.2 _| Hướng dẫn đo dũng điện bằng đồng hồ vạn năng 58

Chương 7: Khí cụ điêu khiên và bảo vệ mạch điện 89

8.1 | Đặc tính cơ bản của các linh kiện bán dẫn 101

CH ONG TRINH MON HOC

MON DIEN KY THUAT

I- VI TRI MON HỌC

Ngày nay với những b- ớc tiến v- ợt bậc và các thành tựu to lớn của khoa học và công nghệ đã tác động sâu sắc đến sự phát triển kinh tế - Xã hội, thành tựu khoa học đ- ợc áp dụng nhanh vào kỹ thuật và đời sống và có hiệu quả thiết thực Trong các ngành khoa học tiến bộ đó phải kể đến ngành điện, mức độ sử

dụng năng l-ợng điện đ-ợc coi nh- là th-ớc đo, đánh giá mức độ cơ khí hoá,

điện khí hoá xí nghiệp và Quốc gia, môn Điện kỹ thuật là môn kỹ thuật cơ sở nhằm mục đích trang bị cho học sinh một số kiến thức cơ bản về Điện, trên cơ sở

đó hiểu và nắm chắc nguyên lý, cấu tạo một số máy điện mà trong công tác chuyên ngành có sử dụng, ngoài ra còn giúp cho học sinh trong công tác quản lý,

sử dụng các thiết bị điên có hiệu quả và an toàn cho ng- ời và thiết bị

lI- MỤC DICH YEU CAU CUA MON HOC

Môn học Điện kỹ thuật là môn kỹ thuật cơ sở, cho nên mục đích của môn

học nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản và có tính chất thực dụng về điện, nắm đ-ợc cấu tạo, nguyên lý làm việc của một số máy điện mà trong công tác chuyên môn có sử dụng (máy phát điện, động cơ điên ba pha, máy điện một chiều) nhằm sử dụng các thiết bị điện thật an toàn, đạt hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, cho nên sau khi kết thúc môn học này, yêu cầu về mặt lý thuyết học sinh cần nắm đ-ợc cơ sở lý luận về máy điện một chiều, mạch điện xoay chiều một pha và ba pha, cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp, động cơ điện, nguyên lý làm việc của một số thiết bị điều khiển, chất bán dẫn và

sơ đồ nắn dòng điện xoay chiều thành một chiều (một pha và ba pha)

Về mặt thực hành học sinh có thể nối nguồn điện và phụ tải mạch điện xoay chiều một pha và ba pha

Biết cách lắp ráp các bộ nắn dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều và các công việc khác trong đời sống hàng ngày

Căn cứ vào tình hình thực tế và nội dung giảng dạy giáo viên tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm, đi tham quan thực tế

CHƯƠNG 1

MACH DIEN MOT CHIEU

1.1 Dòng điện và mạch điện một chiêu

1.1.1 Khái niệm dòng điên

Vậy dòng điện tích chuyền đời có hướng gọi là dòng điện

* Điều kiện duy trì và ton tai dong dién: Để có dòng điện trong các vật dẫn là giữa hai đầu vật dẫn phải có hiệu điện thế

Id

——

1.1.2 Các đặc trưng của dòng điện một chiều

a Chiều dòng điện

Người ta quy ước chiều dòng điện là chiều chuyền dời các điện

tích dương trong đây dẫn Tức ở ngoài nguồn điện thì chiều đòng điện

đi từ cực dương tới cực âm của nguồn

b Cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện là đại lượng cho biết dòng điện đó mạnh hay yếu

Cường độ dòng điện tính bằng tỉ số giữa điện lượng chuyển qua

mặt cắt thắng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian( một giây)

Đơn vị của cường độ là ampe (A)

c Dòng điện không đối

Nếu trong các khoảng thời gian bằng nhau tuỳ, các điện tích đi

qua mặt cắt thẳng của vật dẫn như nhau thì dòng điện được gọi là dòng điện không đổi ( I )

Ac qui nó tích lũy năng lượng dưới dạng hóa năng sau đó giải

phóng năng lượng, hóa năng biến thành điện năng, vì vậy khi mới

chế tạo hoặc sau khi ắc qui phóng điện mà sức điện động (E ) giảm đến

1,8 V/ ngăn thì phải nạp điện vào ắc qui đạt tới 2,5 + 2,7V/ngan rồi

mới cho phóng điện

b- Cấu tạo :

Gồm 1 bình điện phân chứa dung dịch axít sunphuarích H;SO¿ trong đó có các cực điện âm và các cực điện dương lắp xen kẽ nhau

làm bằng bản chỉ 2 bên có khung xương hình ô vuông nhỏ phủ kín

bản cực chì ôxýt và nấp chung thành bộ trong bình ắc qui ,bản cực âm

thường nhiều hơn bản cực đương 1 bản cực

ấn - lấcqrảm 13 ove dong

- Phân loại ắc qui có 2 loại:

+ Ắc qui a xít ( ắc qui chì)

+ Ắc qui kiềm (ắc qui sắt kiềm)

c Nguyên lý làm việc của ắc qui:

+ Quá trình nạp điện: Khi đặt các cực điện vào trong bình điện phan thi axit HaSƠ¿ tác dụng với cực điện và ở trên cực điện xuất

hiện chì sun phát PbSO¿ lúc này ắc qui chưa phát điện Khi cho dòng

điện 1 chiều chạy qua ắc qui bằng cách nối các cực cùng tên của ắc

qui vào máy phát điện một chiều lúc này ion dương H”” trong dung

dich chay sang cuc 4m va ion 4m SO, chau sang cực dương

Phản ứng ở cực dương là; PbSO, + SO, + 2H;O = PbO; + 2H;SO¿

Phản ứng ở cực âm là; PbSOa + Hạ =Pb + H;SO¿

Chú ý : Trong quá trình nạp điện nồng độ H;SO¿ tăng lên ta

thấy khi nạp điện 2 cực của ắc qui đã khác nhau lúc này ắc qui có tác

dụng như 1 quả pin Khi nạp điện , điện áp U của mỗi bình ắc qui

tăng 2,5 — 2,7V/ngăn đồng thời khí hiđờrô Hạ; bốc ra thành các bọt khí nỗi lên bề mặt dung dịch, lúc này ta phải ngừng nạp điện

+ Quá trình phóng điện : Nối 2 cực của ắc qui với I điện trở hay

phụ tải thì ắc qui phóng điện Trong quá trình này chiều dòng điện

ngược với lúc nạp ion H”” chạy sang cực dương còn ion SO 'ˆ chạy sang cực âm

Phản ứng xây ra ở cực đương là

PbO; + Hạ +H;SO¿ = PbSO¿ + 2H;O

Phản ứng ở cực âm là

Pb + SƠ = PbSO¿

- Khi 2 cực điện của ắc qui giống nhau ( cân bằng ) thì không

phóng điện nữa.Nếu sức điện động của ắc qui giảm gần 1,8V/ngăn

thì không được phóng điện nữa , cứ tiếp tục phóng điện thì ắc qui sẽ hỏng ,loại ắc quy thường dùng nhất là ắc quy chì

1.2 Các định luật và đại lượng đặc trưng của dòng điện một chiều

1.2.1 Các định luật

a Dinh luật Ôm cho đoạn mạch

- Nhánh có thuần điện trở:

Xét mạch thuần điện trở (hỡnh1.3), biểu thức tớnh dũng điện qua điện trở: I=U/R (1-2)trongđó

U: tính bằng Volt (V)

Định luật: Cường độ dũng điện trong một I —>

đoạn mach tỷ lệ thuận với hiệu điện thé va tỷ U

lệ nghịch với điện trở qua đoạn mạch đó Hỡnh 1.3

- Nhánh có sức điện động E và điện trở R: Nhỏnh thuần trở

Ư:U=U,+U;+Uy+U, =R.I-E,+ HO) HO

R;ạlI+ Eạ =(Rị¡+ R2)T- Œ¿ - Ez) Ri E R3 Eq

Trong biêu thức (1-3) quy ước

dấu như sau: Sức điện động E và dũng Hình 1.4

điện I có chiều trùng với chiều điện áp Nhỏnh sức điện động và R

U sẽ lấy dấu dương, ngược chiều sẽ lấy

b Định luật Ôm cho toàn mạch

Cho mạch điện như hỡnh 1.5 thé

Hình 1.5

[= ———— (A)(1-5)

RatRatRe

Trong đó:

I: Cường độ dũng điện trong mạch (A)

E: Sức điện động của nguồn điện (V)

Rn: Điện trở trong của nguồn (©)

95

R,: Dién tro phy tai (Q)

Dũng điện l; < 0, chiều thực của dũng điện

l¿ ngược với chiều đó vẽ tron honh

Định luật này cho ta quan hệ giữa các dũng

điện tại một nút, được phát biểu như sau:

Tổng đại số những đũng điện ở một nút bằng

không

Trong đó quy ước dũng điện đi tới nút lấy dấu

dương, dũng điện rời khỏi nút lấy dấu âm

(hỡnh 1.7)

XI nit =0 (1-6)

O hénh 1.7 thé: I, + (-h) + ls) =0

d Dinh luat Kirchoff 2

Định luật này cho ta quan hệ giữa sức

điện động, dũng điện và điện trở trong một

mạch vũng khộp kín, được phát biểu như

có chiều trùng chiều mạch vũng lấy dấu đương, ngược lại lấy dấu âm

Ở mạch vũng hỡnh 1.8:

Ry, - Roly + R3lb = E; - Ex + Es;

Vớ dụ : Tớnh dũng điện l: và các sức điện động E¡, Ea trong mạch điện hoénh

a Dũng điện —_ Dũng điện ¡ về trị số bằng tốc độ E——e=——] =

biên thiên của lượng điện tích q qua tiệt

Don vi: Ampe (A)

Người ta qui ước chiều của đũng điện chạy Uap

trong vật dẫn ngược chiều với chiều chuyên | ** CI Ye

Tại mỗi điểm trong một mạch điện có Honk oid

một dién thé @ Hiéu dién thé gitta hai điểm +

gọi là điện áp U, đơn vị là Vôn (V)

Điện áp giữa hai điểm A và B hỡnh 1.11 là:

Chiêu điện áp quy ước là chiêu từ điêm có

điện thế cao đến điểm có điện thế thấp E U

Điện áp giữa hai cực của nguồn điện |

khi hở mạch ngoài (dũng điện I = 0) được

Công suất của nguồn sức điện động là:

Chiều của sức điện động quy ước từ điện thế thấp đến điện thế cao (cực

âm tới cực dương) (Hỡnh 1.12)

Chiều của điện áp quy ước từ điện thế cao đến điện thế thấp, do đó nêu chiều vẽ như hỡnh 1.12 thỡ:

Đơn vị của điện cảm là H (Henry) Hỡnh 1.14 : Điện cảm

Nếu dũng điện ¡ biến thiên theo thời

gian t và cuộn dây cảm ứng suất điện động tự cảm e¡, khi L = const

_đt rủi

Điện áp rơi trên điện cảm:

e_=

Hiện tượng hỗ cảm là hiện

cuộn dðy do dũng điện biến thiờn ~

trong cuộn dõy khỏc tạo nờn (hốnh

1.15) là hai cuộn dõy cú liờn hệ hỗ

doy 1 do chénh diing dién i; tao nén

ø¡;: từ thụng múc vũng với cuộn dõy 1 do chớnh dũng điện i, tao nén

Tương tự từ thụng múc vũng với cuộn dõy 2:

By = Poo + Poy (1-18)

øz;: từ thụng múc vũng với cuộn dõy 2 do chớnh dũng điện 1; tạo nên,

ø›¡: từ thụng múc vũng với cuộn dõy 2 do chớnh dũng điện I¡ tạo nên

Trường hợp trong môi trường là tuyến

Mì; = Mại =M là hệ số hỗ cảm của hai cuộn dây

Thay 1-19 và 1-20 vào 1-17 và 1-18 ta được:

Hðỡnh 1.16: Hai cuộn dõy ghộp hỗ cảm

ba = Lyi; + + Mi, (1-21)

Việc chọn dấu (+) hoặc đấu (-) trước M trong biểu thức trên phụ thuộc vào chiều

dây cuốn các cuộn dây cũng như chiều i; và i; Nếu cực tính của các u và u; và

chiều dương của 1¡ và 1¿ được chọn như hỡnh 1-15 thé theo định luật cảm ứng điện

Cũng như điện cam L, đơn vị của hỗ cảm M là Henry (H) Ta thường ký hiệu

hỗ cảm giữa hai cuộn dõy bằng chữ M và mũi tờn hai chiều như hỡnh 1-16 và dựng cóch đánh dấu hai cực cùng tính của cuộn dây bằng dấu chấm Để xác định dấu của phương trỡnh 1-23 và 1-24 Nếu hai dũng i; và i; cùng đi vào (hoặc cùng đi ra) các

cực tính đỏnh dấu ấy thỡ từ thụng hỗ cảm ø; và tự cảm ø¡; cùng chiều Cực cùng tính phụ thuộc vào chiều quấn dây và các vị trí các cuộn dây

Từ định luật Lentz, với quy ước đánh dấu các cực cùng tính như trên, có thể SUY ra qui tắc sau đề xác định dấu (+) hoặc (-) trước biểu thức M.di /dt của điện áp

vào đầu có dấu chấm trong một i M iy

cuộn dây và điện áp có cực tính + ở o>: af

đầu có dấu chấm trong cuộn dõy kia + s «¢ + tho điện áp hỗ cảm là M.di/dt, UI L, 3 Ệ L, uạ trường hợp ngược lại - M.di/dt