1 1 Ch¬ng IX m¸y ®iÖn 1 chiÒu 9 1 Nguyên lý làm việc 9 2 Cấu tạo 9 4 Sức điện động phần ứng và mô men điện từ 9 3 Phân loại 9 7 Máy phát điện một chiều 9 8 Động cơ điện một chiều 9 6 Tia lửa điện và[.]
Trang 1Chương IX máy điện 1 chiều
9.1 Nguyờn lý làm việc
9.2 Cấu tạo
9.4 Sức điện động phần ứng và mụ men điện từ
9.3 Phõn loại
9.7 Mỏy phỏt điện một chiều
9.8 Động cơ điện một chiều
9.6 Tia lửa điện và biện phỏp khắc phục
9.5 Từ trường và phản ứng phần ứng
2
Chiều: theo qui tắc bàn tay phải
Độ lớn: e td B l v
b
c
d +
-td e
td e
d
c b
a +
-a
b
c d
+
-d
c
n
b
a
+
-d
c n b a
+
-
a
b c
d +
-9.1 Nguyờn lý làm việc
Mỏy phỏt
Trang 29.2 CÊu t¹o
1 Phần tĩnh ( phần cảm)
b Cực từ phụ
a Cực từ chính
2 Phần quay ( phần ứng )
c Gông từ
1
3
5
- Cổ góp
Cổ góp
2
4 6
- Roto
3 – Chổi than
7
Trang 3Các đại lượng định mức
•Pđm: Công suất đầu ra, W, kW
- Mỏy phỏt : Cụng suất điện
- Động cơ : Cụng suất cơ
•Uđm: V, kV
•Iđm: A, kA
•Tốc độ quay nđm, hiệu suất,…
Trang 49.3 Phân loại
Dựa vào cách nối dây của 2 phần: - Dây quấn stato (phần cảm-kích từ)
- Dây quấn roto (phần ứng)
U Eư
-Ukt
Ikt +
-Eư
U
U
-ktn
kts
1) Kích từ độc lập 2) Kích từ song song
3) Kích từ nối tiếp 4) Kích từ hỗn hợp
U Eư
-Ikt
8
N
S n
9.4 Sức điện động phần ứng và mô men điện từ
1- Sức điện động phần ứng
eư= Blv
+ B: Từ cảm trung bình dưới mặt cực
+ l : Chiều dài tác dụng thanh dẫn
+ v : Vận tốc dài của thanh dẫn Dn
v 60
Dn
D 60 l 2p
p
30
+ N: Tổng số thanh dẫn phần ứng
+ 2a : số nhánh song song
2a
N 2a
Eư
eư
N
E = e
2a
60a
ke: không đổi
e
Iư
iư
v v D
B l
D 2p
Trang 5fđt= Bliư
2- Mô men điện từ
I i 2a
I
D 2a l 2p
®t
I p
D a
pN
Da
M F
2
3- Công suất điện từ
Pđt= Mđt
pN I
2 a
pN nI 60a
t
P® E I
Fđt
Fđt
D
Mđt
2 n 60
pN
2 a
9.5 Từ trường và phản ứng phần ứng
n N
S
m
- Φc: Từ trường chính do stato (kích từ)
- Φư: Từ trường roto (phần ứng) khi Iư 0
- Tác động của Φưlên Φc: PƯPƯ
N
m’
n’
Ảnh hưởng của PƯPƯ:
Làm méo và giảm Φc
Khử Φư: - Cực từ phụ đặt xen kẽ cực từ chính
- Dq cực từ phụ nối tiếp dq pư
Φư
Φcf
Trang 6nF
9.6 Hiện tượng tia lửa điện trên vành góp và biện pháp khắc phục
1 Nguyên nhân
2 Cách khắc phục
• Dùng cực từ phụ
• Dùng dây quấn bù
• Dịch chổi than
ư
Dq bù
Dq cực
từ phụ
Sf
N
S
- Do phần tử của dq pư có hiện tượng đổi chiều dòng khi đi qua
chổi than Khi đó trong phần tử dq pư có các s.đ.đ:
eL: s.đ.đ tự cảm eM: s.đ.đ hỗ cảm eư: s.đ.đ do pưpư
- Khi đi qua chổi than, phần tử này bị nm dòng lớn
Tia lửa điện khi phiến góp tách ra khỏi chổi than
Nguyên nhân do cơ do tiếp
xúc không tốt giữa vành góp
& chổi than
9.7 Máy phát điện:
1 Phương trình cơ bản
a) Máy phát kích từ độc lập:
U
Iư
Eư I
Ukt
Ikt
U = Eư– RưIư
Iư = I ; Uđm= Eưđm– RưIưđm
Ở chế độ định mức:
Iưđm = Iđm P
U
®m
®m
kt kt
kt
U I
R
U
Rđ/c
Ikt
Iư E
ư
I
b) Máy phát kích từ song song:
U = Eư– RưIư
Iư = I + Ikt kt
kt
U I R
Uđm= Eưđm– RưIưđm
Ở chế độ định mức :
Iưđm = Iđm+ Ikt
kt
P I U
®m
Trang 72 Quá trình thành lập điện áp
Eư= ke n =>
U
Ukt
Ikt n
Eư
Ikt a) Máy kích từ độc lập
U = Eư– RưIư
U
Rđ/c
Ikt n
b Máy phát kích từ song song
Edư=> Ikt1=>kt
Edư
Eư
Ikt
Eư= f(Ikt) U = f(Ikt) = RktIkt
th
Edư
ktcùng chiềudư
=> Ikt2> Ikt1 …
ĐK thành lập
điện áp
- Tồn tạidư
- ktcùng chiềudư
- Rkt< Rth
=>tổng => Eư
Trang 83 Đặc tính ngoài Là đặc tính U = f(I) n = const
Rkt= const a) Máy phát kích từ độc lập
U = Eư– RưIư
Khi I = Iư - RưIư
- Phản ứng phần ứng
U giảm tổng giảm
khi
U = Eư– RưIư
Khi I
= > Eưgiảm
- RưIư
- Phản ứng phần ứng
=>tổng => Ikt
=> U
Iư= I + Ikt
a) Máy phát kích từ song song
U
In đl 0
I
In ss
Kt đl
Kt ss
I 0
Là quan hệ: Ikt= f (I)
n = const
U = const
Khi
Iđm
Iktđm
KT //
KT ĐL
Trang 9U = Eư+ RưIư
Iư = I
Uđm= Eưđm+ RưIưđm Iưđm = Iđm P
U
®m
®m ®m
Ở chế độ định mức :
9.8 Động cơ điện một chiều
U = Eư+ RưIư
Iư = I - Ikt
Uđm= Eưđm+ RưIưđm
Iưđm = Iđm-Ikt kt
P
I U
®m
Ở chế độ định mức :
1 Phương trình cơ bản
a) Động cơ kích từ độc lập:
U
Iư
Eư I
Ukt
Ikt
kt kt kt
U I R
b) Động cơ kích từ song song:
U
Rđ/c
Ikt
Iư E
ư
I
U
Rđ/c
Ikt
Rf
Im
Iưm
2 Các phương pháp mở máy
- Dùng Rfnối tiếp Rư
U
I
R
m
để Im (2 2,5 ) Iđm
Im= Iưm
ĐC KT độc lập:
ĐC KT song song:Im= Iưm + Ikt
Vì Rưrất bé Im rất lớn nếu U = Uđm
Yêu cầu: Giảm Im
dm
f
U I
R R
m
- Giảm điện áp: Um<< Uđm
cần thiết bị giảm áp
TB
Trang 103 Đặc tính cơ: n = f(M)
U = Eư+ RưIư Eư= ke n
R I U
n
=>
M = km Iư
* Với động cơ kích từ song song và độc lập
(Đặc tính cơ - điện)
2
R U
k k k
n
M
nđm
Mđm
o e
U
= n
e m
R
k k
n = no- ΔnM
20
2
k k k
4 Điều chỉnh tốc độ
a Thay đổi R f nối tiếp mạch phần ứng
có Rf
2
e m
b
k k
o
e
U n
k
®m = const
n
M
no
1
Mđm
2 3
Rf3> Rf2> Rf1= 0 * Đặc điểm
Đặc tính tự nhiên
- Điều chỉnh trơn
- Phạm vi tương đối rộng
- Vùng nđc< nđm: dưới định mức
- Độ cứng đặc tính cơ giảm
- Tổn hao trên Rf
U
Rđ/c
Ikt
Rf(m)
Im
Iưm
Trang 112
e e m
k k k
b Giảm điện áp phần ứng U
giảm U
e m
R b
k k
o e
U n
k
= const n
M
no 1
Mđm
U3< U2< U1= Uđm
* Đặc điểm
Đặc tính tự nhiên
- Điều chỉnh trơn
- Dải điều chỉnh rộng
- Vùng nđc< nđm
- Độ cứng đặc tính cơ không thay đổi
- Cần nguồn 1 chiều thay đổi được U
2 3
• Tổ MF – ĐC
• Bộ chỉnh lưu có điều khiển Được sử dụng rộng rãi nhất
22
2
k k k
®m
c Thay đổi
giảm
độ dốc
2
R b
k k
o e
U n
k
Mđm
3<2<1=đm
* Đặc điểm
- Điều chỉnh trơn
- Phạm vi tương đối rộng
- Vùng nđc> nđm
- Độ cứng đặc tính cơ có thay đổi
- Tổn hao ít, hiệu suất cao (Pkt<< Pđc)
3 2 n
M
Đặc tính
tự nhiên Khi Mc= Mđm= const
Mđ/c= km Iư= const => Tia lửa mạnh
hạn chế
/c
n 2
n®
®m
Rung, hỏng trục động cơ
=> n Khi
Trang 12So sánh ĐC 1 chiều và ĐC KĐB :
- Ưu điểm: khả năng điều chỉnh tốc độ tốt
- Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, giá cao, chi phí
vận hành và bảo dưỡng lớn, nguồn 1 chiều