may dien thay vuong 2 2399

Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch của Roto và cảm ứng trên đó các sđđ và dòng điện... Thực chất là máy điện đồng bộ mà trong đó các sđđ xoay chiều được chỉnh lưu thà

Bộ Môn Thiết Bị Điện – Điện Tử Viện Điện – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Giảng viên: Tiến sĩ Đặng Quốc Vương

Email: vuong.dangquoc@hust.edu.vn Phone: +84-963286734

1

1

2

Nội dung

Chương 1 Máy biến áp

Chương 3 Máy điện không đồng bộ

Chương 4 Máy điện đồng bộ

Chương 5 Máy điện một chiều

Chương 2 Những vấn đề chung về MĐ quay

I Nguyên lý biến đổi điện cơ

Nội dung

3

II Dây quấn máy điện xoay chiều

III Sức điện động của dây quấn MĐ xoay chiều

IV Sức từ động của dây quấn MĐ xoay chiều

4

1 Đại Cương

1.1 Kết cấu: Máy điện quay gồm 2 phần chính mạch từ và dây quấn, ở đó

diễn ra sự biến đổi điện cơ:

1.2 Nguyên lý làm việc: Dựa vào 2 định luật chính là:

!   Mạch từ là 2 khối đồng trục cách nhau một khe hở đảm bảo có thể chuyển động tương đối với nhau

"   Định luật cảm ứng điện từ

"   Định luật về lực điện từ

- Khối đứng yên gọi là phần tĩnh hay stato

- Khối quay gọi là phần quay hay rotor

!   Cả hai đều có mạch từ và mạch điện (tức là lõi thép và dây quấn)

5

1 Đại Cương (tiếp)

1.3 Phân loại:

!   Tùy theo cách tạo ra từ trường, kết cấu mạch từ và dây quấn người

ta chia máy điện quay làm 4 loại:

!   Máy điện không đồng bộ

!   Máy điện đồng bộ

!   Máy điện một chiều

!   Máy điện xoay chiều có vành góp

6

1 Đai Cương (tiếp)

1.4 Nguyên lý làm việc của MĐKĐB

!   Tạo ra một từ trường quay trong lõi thép Stato với tốc độ :

f – tần số

p – số đôi cực

!   Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch của Roto

và cảm ứng trên đó các sđđ và dòng điện

p

60.f

n1 =

!   Dòng điện roto tác dụng với từ trường khe hở tạo ra mô men quay,

kéo rô to quay với tốc độ n ≠ n1

!   Từ trường do dòng điện roto tạo ra kết hợp với từ trường Stato tạo

thành từ trường khe hở

7

1.4 Nguyên lý làm việc của MĐKĐB (tiếp)

!   Trong phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng

khác nhau

!   Sự sai khác giữa hai tốc độ được biểu thị bằng hệ số trượt s

1

1

n

n

n −

=

s

!   Chế độ làm việc của MĐKĐB phụ thuộc vào quan hệ giữa tốc độ n và n1

- 0 < s < 1 : Chế độ động cơ điện

-  s < 0 : Chế độ máy phát điện

-  s >1 : Chế độ hãm

1.5 Nguyên lý máy điện đồng bộ

!   Rotor với các cực từ có từ trường Ft quay với tốc độ n1 cảm ứng lên

dây quấn 3 pha ở stato các sức điện động xoay chiều eA eB eC với tần số f = p.n1/60

!   Các dòng điện iA iB iC trong day quấn stator sinh ra từ trường quay Fư

có tốc độ n1 = 60f/p

!   Do n = n1 nên gọi là máy điện đồng bộ

1 Tổng quan về máy điện quay (tiếp)

1.6 Nguyên lý máy điện một chiều

1.7 Nguyên lý máy điện xoay chiều có vành góp

Thực chất là máy điện không đồng bộ Vành góp được sử dụng để đưa vào các sđđ nhằm cải thiện hệ số công suất và điều chỉnh tốc độ quay

Thực chất là máy điện đồng bộ mà trong đó các sđđ xoay chiều được

chỉnh lưu thành một chiều nhờ vành góp

2 Tổng quan về biến đổi điện cơ

!   Năng lượng khụng tự nhiờn sinh ra và cũng khụng tự nhiờn mất đi, nú chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khỏc

!   Một mỏy điện quay thực hiện nhiệm vụ biến đổi năng lượng từ điện sang

cơ hay ngược lại – tương ứng với động cơ hay mỏy phỏt điện

hệ thống

điện

hệ thống cơ

dòng chảy năng luợng

tổn hao điện trừơng

tổn hao điện tổn hao cơ

máy phát

trừơng điện

từ liên hệ

động cơ

.l i B f

.l v B

e ! ! ! ! ! !

=

=

!   Thể hiện trờn 2 định luật cơ bản Và

1 Khỏi niệm chung

!   Dây quấn là phần mạch điện, là phần không thể tách rời của các máy điện nói chung và máy điện quay nói riêng

!   Trong máy điện quay, dây quấn là một bộ phận kết cấu mà ở đó thực hiện việc biến đổi năng lượng điện cơ

!   Dây quấn được bố trí đặt trên cả phần động (rôto) và phần tĩnh (stato)

!   Tùy thuộc vào nhiệm vụ của từng cuộn dây mà người ta gọi một dây quấn

là :dây quấn phần cảm - còn dây quấn còn lại gọi là: dây quấn phần ứng

!   Trong đa số cỏc loại MĐ quay, dõy quấn phần cảm cú nhiệm vụ tạo ra từ trường ở khe hở khụng khớ lỳc khụng tải Trong những trường hợp đú, dõy quấn phần cảm cũn gọi là “dõy quấn kớch từ” Dũng điện một chiều chạy trong cuộn dõy quấn quanh cỏc cực làm nú bị từ hoỏ tạo nờn cỏc cực tự phõn bố xen kẽ

1 Khái niệm chung (tiếp)

!   Tuy nhiên cũng có những trường hợp do kết cấu mà chúng tạo ra từ trường

có cực tính không đổi

!   Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ theo yêu cầu khi

có từ trường phần cảm chuyển động tương đối với nó Sđđ cảm ứng trên dây quấn là xoay chiều hay một chiều tuy thuộc vào từ trường phẩn cảm là loại có cực tính thay đổi hay cực tính không đổi

Yêu cầu đối với dây quấn:

!   Đảm bảo sđđ và dòng điện tương ứng với công suất điện từ của máy

!   Chịu được dòng điện tương ứng với công suất của máy mà không bị phát nhiệt quá mức cho phép

!   Chế tạo, lắp đặt được thuận lợi, đảm bảo được độ bền cơ khi máy hoạt động và tiết kiểm nguyên vật liệu

!   Vật liệu để chế tạo dây quấn MĐ quay thường là đồng đỏ hoặc nhôm, tuy nhiên đồng đỏ được sử dụng phổ biến hơn cả

D©y quÊn r«to m¸y đồng bộ cùc låi

2 Dây quấn

a Dây quấn phần cảm

D©y quÊn r« to m¸y §B cùc Èn

D©y quÊn cùc tõ M§ 1 chiÒu

W =2 b W =1 b

Phần đầu ối n Phần đầu ối n

Bước dây quấn

y

Bước dây quấn

y

2 Dây quấn

b Dây quấn phần ứng

2 Dây quấn

b Dây quấn phần ứng (tiếp)

2 Dây quấn

b Dây quấn phần ứng (tiếp)

Dây quấn và lõi thép

α = p.360o

z

z

2 p

ζ = p.360o z = o

2 Dây quấn

b Bước dây quấn và bước cực

!   Nếu phần ứng có Z rãnh và máy có số đôi cực là p thi góc độ điện giữa 2 rãnh liên tiếp được tính theo công thức:

!   Dây quấn bước đủ: y = τ =

!   Góc lệch pha giữa sđđ của 2 cạnh tác dụng của một bối dây

!   Nếu sđđ cảm ứng trên mỗi cạnh tác dụng được biểu diễn là một véc tơ thì sđđ của bối dây là tổng của 2 véc tơ như hình vẽ

Eb

Eb

2 Dây quấn

c Số pha và số rãnh (tiếp)

!   Đối với MĐ xoay chiều, nếu dây quấn có số pha là “m” thi mỗi pha chiếm số rãnh là: Z/m

!   Với dây quấn một lớp, số bối dây của một pha tương ứng sẽ là Z/2m bối

!   Tương tự với dây quấn 2 lớp, do mỗi bối dây có 2 cạnh tác dụng và mỗi

cạnh tác dụng chỉ chiếm 1/2 rãnh, nên số bối dây chính bằng số rãnh của

một pha tức bằng z/m bối