No Slide Title 1 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU MÁY ĐIỆN ❑ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU ▪ Định nghĩa ▪ Cấu tạo ▪ Nguyên lý làm việc ▪ Quan hệ điện từ trong máy điện DC ▪ Máy phát điện 1 chiều ▪ Động cơ điện 1 chiều 2 QUAN[.]
Trang 1MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
❑ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
▪ Định nghĩa
▪ Cấu tạo
Trang 2QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN DC
3
Phản ứng phần ứng
▪ Khi MĐ không tải, Iư= 0, từ thông chỉ do dòng kích từ
sinh ra, gọi là từ trường cực từ
-Từ trường cực từ phân bố đối xứng, ở vùng mn (gọi là
trung tính hình học - TTHH), từ trường khe hở bằng không
(gọi là trung tính vật lý - TTVL)
- Ở trung tính vật lý, từ trường khe hở bằng không,
thanh dẫn chuyển động qua vùng này không cảm ứng sđđ
▪ Khi MĐ có tải, Iư≠ 0, trong MĐMC có thêm từ trường phần ứng do Iưtrong dây quấn phần ứng sinh ra Từ trường phần ứng hướng vuông góc từ trường cực từ
▪ Tác dụng ưlên t gọi là phản ứng phần ứng
▪ Từ trường trong máy lúc này là tổng hợp ưvà t: = t+ ư
Phản ứng phần ứng
Trang 3▪ Ở một mỏm cực, từ trường được tăng cường, trợ từ (ư
cùng chiều t)
▪ Ở một mỏm cực còn lại, từ trường bị yếu đi, khử từ (từ ư
ngược chiều t)
▪ Hậu quả của phản ứng phần ứng là:
Từ trường không còn đối xứng: TTVL (tại đó B = 0) không
còn trùng với TTHH mà chuyển đến vị trí mới m’n’ Góc
lệch β thường nhỏ, có chiều như sau:
➢ ở MF, trùng chiều quay của roto
➢ ở ĐC, ngược chiều quay của roto
Ở TTHH, từ trường khe hở B ≠ 0 thanh dẫn chuyển động qua
vùng này sẽ cảm ứng sđđ, ảnh hưởng xấu đến đổi chiều MĐMC
Khi tải lớn từ trường tổng bị giảm: Do tải lớn mỏm cực được trợ từ bị bão hòa, từ
trường tăng ít, trong khi mỏm khử từ không bão hòa, từ trường giảm nhiều Dẫn đến:
➢ Ở MF từ thông giảm làm sđđ giảm, dẫn đến điện áp MF giảm
➢ Ở ĐC từ thông giảm làm mômen giảm và tốc độ thay đổi
▪ Để khắc phục ảnh hưởng xấu của phản ứng phần ứng:
Từ trường cực từ phụ và dây quấn bù ngược chiều từ trường phần ứng
Phản ứng phần ứng
Trang 4QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN DC
7
1 Sức điện động phần ứng:
❖ Sức điện động thanh dẫn: Khi quay rotor, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường, trong mỗi thanh dẫn cảm ứng sức điện động:
Trong đó: Btb: cường độ từ cảm trung bình dưới cực từ; v: tốc độ dài của thanh dẫn; l: chiều dài tác dụng của thanh dẫn
l v B
Etd = tb .
❖ Sức điện động phần ứng:
Trong đó:
N: số thanh dẫn của dây quấn; 2a: số mạch nhánh song song (a là số đôi nhánh)
N/2a: số thanh dẫn của một nhánh
❖ Tốc độ dài vđược xác định theo tốc độ quay n:
Trong đó: D: đường kính ngoài phần ứng
l v B a
N E
a
N
Eu td . tb .
2
=
60
D n
QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN DC
❖ Từ thông dưới mỗi cực từ là:
Suy ra:
l D
p B
p
l D
B tb tb
2 2
=
=
.
a
N p
kE
60
.
=
60
.
n k n a
N p
Trang 52 Công suất điện từ, moment điện từ của máy điện DC
a
N p I E
60
=
=
❖ Moment điện từ:
u M u đt
đt r
đt
a
N p n
P n
P P
2
55
, 9 2
.
=
60
.
2 n
r
=
a
pN
kM
2
=
Trong đó: gọi là tần số góc quay của rôto
hệ số phụ thuộc vào kết cấu của máy
.
đt đt
r
P
M
= Mđt 9, 55 Pđt
n
=
.
3 Tính chất thuận nghịch trong máy điện DC
Trang 64 Tia lửa điện
Nguyên nhân:
Cơ khí
Điện từ
Khắc phục:
Khắc phục nguyên nhân cơ khí
Điện từ:
cực từ phụ, dây quấn bù
Đối với máy nhỏ, chuyển chổi than đến TTVL (chiều thứ 5)
5 Cân bằng năng lượng trong MĐM
a Máy phát điện
▪ Công suất cơ P1quay MF biến đổi thành điện năng P2theo biểu thức:
Trong đó:
ΔP: là tổng tổn hao trong máy, bao gồm: tổn hao ở dây quấn kích từ (ΔP t ), tổn hao cơ (ΔPcơ), tổn hao sắt từ trong lõi thép (ΔPst), tổn hao phụ (ΔPp), tổn hao ở dây quấn phần ứng (ΔP
P2 = P1–ΔP = P1- ΔPt– ΔPcơ– ΔPst– ΔPp– ΔPư
Trang 7▪ Công suất điện P 1 từ n g u ồ n cung cấp cho động cơ một phần tổn hao trong máy ΔP, phần còn lại biến đổi thành công suất cơ P2đưa ra trục máy:
P1= P2+ ΔP= ΔPt+ ΔPư+ ΔPst+ ΔPcơ+ ΔPp
▪ Hiệu suất của máy:
a ĐC điện DC
Trong đó:
ΔP là tổng tổn hao trong máy, bao gồm: tổn hao ở dây quấn kích từ (ΔPt), tổn hao ở dây quấn phần ứng (ΔP ư ), tổn hao sắt từ trong lõi thép (ΔPst), tổn hao cơ (ΔPcơ), tổn hao phụ (ΔPp).
▪ Công suất điện từ của ĐCMC: Pđt= P1– ΔPt– ΔPư
𝜂 % = 𝑃2
𝑃1100 𝑃1=
𝑃2 𝜂