1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

giáo trình máy điện

96 483 1
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giáo Trình Máy Điện
Tác giả Nhóm tác giả
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Văn A
Trường học Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật điện - Máy điện
Thể loại Giáo trình
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 96
Dung lượng 7,7 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

GIAO TRINH MAY DIEN

Trang 1

CHƯƠNG 1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN

Máy điện là loại máy phổ biến trong công nghiệp và trong đời sống

1.2 Phân loại:

Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân loại ví dụ như phân loại theo công xuất, theo cấu tạo, theo chức năng dòng điện ( xoay chiều, một chiều ), theo nguyên lý làm việc và phân loại theo nguyên lý biến đổi điện năng

a Máy điện tĩnh:

Máy điện tĩnh làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây không có chuyển động tương đối với nhau

b Máy điện quay:

Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do từ trường và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau gây ra

U1,f

Hình 1-1

Trang 2

Loại máy điện này dùng để biến đổi năng lượng, ví dụ biến đổi điện năng sang cơ năng ( động cơ điện ) hoặc biến đổi cơ năng sang điện năng ( máy phát điện ) quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện

2 Các định luật cơ bản trong máy điện.

Nguyên lý làm việc của tất cả các loại máy điện dựa vào cơ sở hai định luật cảm ứng điện từ và luật điện từ

2.1 Định luật cảm ứng điện từ.

a Trường hợp từ thông Φ biến thiên xuyên qua vòng dây:

Khi từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây dẫn Trong vòng dây sẽ cảm ứng một sức điện động Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều của từ thông theo quy tắc vặn nút chai, thì sức điện động cảm ứng:

e =

dt

dφ

Dấu (+): chỉ chiều Φ đi từ người đọc vào trang giấy

Hình 1-3 Sơ đồ phân loại máy điện

MÁY ĐIỆN

Máy điện tĩnh

Máy biến áp

Máy điện quay

Máy điện xoay chiều Máy một chiều

Máy phát 1 chiều

Động

cơ một chiều

Máy điện đồng bộ

Máy điện không đồng bộ

Động

cơ không đồng bộ

Máy phátkhông đồng bộ

Động

cơ điện đồng bộ

Trang 3

- Nếu cuộn dây có W vòng :

e=-w

dt

d dt

dφ −= ψ

Trong đó: Ψ = WΦ gọi là từ thông móc vòng của cuộn dây

b Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường.

Khi thanh dẫn chuyển động thẳng góc với đường sức từ trường, thanh dẫn sẽ cảm ứng sức điện động có trị số là: e=BlV

 B cường độ từ cảm đo bằng Tesla (T)

 L chiều dài hiệu dụng của thanh dẫn (m)

 B cường độ từ cảm đo bằng Tesla(T)

 I cường độ dòng điện (A)

 L chiều dài tác dụng thanh dẫn đo bằng m

- Chiều lực từ xác định bằng quy tắc bàn tay trái

3 Định luật mạch từ tính toán mạch từ.

a Định luật mạch từ:

Lỏi thép máy điện là mạch từ Mạch từ là mạch khép kín dùng để dẫn từ thông Định luật dòng điện toàn phần ∫H dl =∑i→ H.l = w.i

 H: cường độ từ trường trong mạch từ đo bằng A/m

 L: chiều dài trung bình của mạch từ (m

 W: số vòng dây của cuộn dây

 I: tạo ra từ thông trong mạch từ gọi là dòng điện từ hóa

w

Trang 4

 H.l: gọi là từ áp rơi.

- Đối với mạch từ gồm nhiều cuộn dây và nhiều đoạn khác nhau

H1.l1+H2.l2 = W1i1-W2I2

 H1,H2: tương ứng là cường độ từ trường trong đoạn 1,2

 L1, L2: chiều dài trung bình đoạn 1,2

 W1.i1, W2.i2: sức từ động dây quấn 1,2

 Dấu – trước w2.i2 vì chiều i2 không phù hợp

với chiều từ thông đã chọn theo quy tắc vặn nút chai

Trong đó dòng điện il có chiều phù hợp với chiều Φ đã chọn theo quy tắc vặn nút chai

sẽ mang dấu dương, không phù hợp mang dấu âm

3 Vật liệu chế tạo máy điện:

Vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện và vật liệu kết cấu

3.1 Vật liệu dẫn điện

Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo bộ phận dẫn điện Vật liệu dẫn điện dùng trong máy điện là đồng và nhôm Dây đồng và dây nhôm được chế tạo theo tiết diện tròn hoặc chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau như sợi vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sợi emay

Làm nhiệm vụ cách ly bộ phận dẫn điện và bộ phận không dẫn điện hoặc cách ly các

bộ phận dẫn điện với nhau

Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt tản nhiệt tốt Chống ẩm và bền về cơ học

Trang 5

Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở thể rắn gồm 4 nhóm:

 Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, vải lụa

 Chất vô cơ như amiăng, mica, sợi thuỷ tinh

4.Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện – tính thuận nghịch của máy điện

4.1.Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều

Máy điện gồm khung dây abcd đầu nối với 2 phiến góp Khung dây và phiến góp quay quanh trục với tốc độ không đổi trong từ trường của nam châm N – S Các chổi than A

và B đặt cố định và tuỳ sát vào phiến góp

Khi khung dây quay, theo định luật cảm ứng điện từ trong khung dây xuất hiện sức điện động cảm ứng e = B.l.v (v)

Trong đó:

B: từ cảm nơi dây quấn quét qua (T)

l: chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường (m)

v: vận tốc quét của thanh dẫn (m/s)

Chiều của sức điện động xác định bằng quy tắc bàn tay phải Sức điện động của thanh dẫn ab nằm dưới cực từ N có chiều đi từ b đến a, còn của thanh dẫn cd nằm dưới cực

Hình 1-9

Trang 6

từ nam (S) có chiều đi từ d→c Nếu mạch ngoài khép kín sđđ trong khung có chiều đi từ chổi than A đến chổi than B.

Khi khung dây quay, nếu từ cảm thẳng góc với hướng quay của thanh dẫn phân bố hình sin→sđđ cũng có dạng xoay chiều hình sin do chổi than A luôn tiếp xúc với thanh dẫn nằm dưới cực (N), chổi than B tiếp xúc thanh dẫn nằm dưới cực (S)→dòng điện mạch ngoài chạy từ A→B

Nói cách khác sđđ và dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu thành dòng điện sức điện động 1 chiều, nhờ hệ thống vành góp và chổi than

Để có sức điện động lớn → ghép nhiều khung dây đặt lệch nhau một góc trong không gian→gọi là dây quấn phần ứng, vì thế có nhiều phiến đổi chiều ghép cách điện với nhau→

cổ góp điện ( còn gọi là vành góp )

Ngược lại khi đưa dòng điện một chiều vào chổi than Avà ra ở chổi than B→ dưới tác dụng của từ trường lên thanh dẫn tạo ra momen quay có chiều không đổi→đó là nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều

4.2 Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ

Trong hình vẽ trên nếu thay hai vành đổi chiều thành hai vành trượt Hai chổi than A

và B luôn tì sát, khi khung dây abcd quay với tốc độ n, trên hai vành trượt và mạch ngoài khép kín → sức điện động và dòng điện xoay chiều có tần số f = p.n/60

Trong đó: n tốc độ quay vòng/ phút

P số đôi cực của máy

→đó là nguyên lý llàm việc của máy điện đồng bộ 1 pha

Hình 1-10Hình a Đấu hình sao Hình b Đấu hình tam giác

Trang 7

Thường trong máy điện đồng bộ, cực từ đặt trong roto còn dây quấn phần ứng (khung dây)→đặt trong phần tĩnh (stato) gồm 3 cuộn dây đặt lệch nhau trong không gian 1200đấu hình sao(Υ) hoặc hình tam giác(Δ).

Quay với tốc độ n, dây quấn phần ứng nối với một tải ngoài ba pha đối xứng thì trong dây quấn phần ứng sẽ cảm ứng nên một sức điện động và dòng điện 3 pha lệch nhau một góc

1200về thời gian và do đó sẽ tạo ra một từ trường quay với tốc độ n1=60p f , nghĩa là tốc độ quay của roto chính vì vậy mà ta gọi là máy điện đồng bộ ba pha

5 Nguyên lý phát nóng và làm mát máy điện

Trong quá trình làm việc có tổn hao công xuất Tổn hao trong máy điện gồm tổn hao sắt từ (do hiện tượng từ trễ và dòng điện xoáy) trong thép, tổn hao đồng trong điện trở dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay) Tất cả tổn hao năng lượng đều biến thành nhiệt năng làm nóng máy điện

Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tản nhiệt ra môi trường xung quanh Sự tản nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của máy điện mà còn phụ thuộc vào sự đối lưu của không khí xung quanh hoặc của môi làm mát như dầu máy biến áp v v Thường

vỏ máy điện được chế tạo co rãnh tản nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió làm mát

Kích thước của máy, phương pháp làm mát, phải được tính toán và lựa chọn để cho

độ tăng nhiệt của vật liệu cách điện trong máy, không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép, đảm bảo cho vật liệu cách điện làm việc lâu dài khoảng 20 năm

Khi máy điện làm việc ở chế độ định mức, độ tăng nhiệt của các phần tử không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép Khi máy quá tải, độ tăng nhiệt sẽ vượt quá nhiệt độ cho phép, vì thế không cho phép quá tải lâu dài

Câu hỏi:

1 Định nghĩa máy điện Công dụng của máy điện

2 Tính thuận nghịch của máy điện là gì

3 Trình bày các định luật dùng trong máy điện Công dụng của từng định luật vào từng loại máy điện

4 Nêu các loại vật liệu dùng trong máy điện, đặc điểm từng loại

Trang 8

5 Tại sao phải làm mát động cơ điện.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

- Giáo Trình Máy Điện Tác giả Vũ Gia Hanh (NXB-KHOA HỌC KỸ THUẬT)

- Giáo Trình Kỹ Thuật Điện Tác giả Lê Văn Đào (NXB-KHOA HỌC KỸ THUẬT)

- Giáo Trình Máy Điện Tác giả Nguyễn Hồng Thanh (NXB-GIÁO DỤC)

CHƯƠNG 2

Trang 9

Máy biến áp có hai dây quấn gọi là máy biến áp có hai dây quấn Dây quấn nối với nguồn điện để thu năng lượng gọi là dây quấn sơ cấp Dây quấn nối với tải để đưa năng lượng gọi là dây quấn thứ cấp.

Các thông số của dây quấn sơ cấp được ký hiệu bằng chữ in hoa và có thêm chỉ số 1, tương tự dây quấn thứ cấp ký hiệu và có thêm chỉ số 2 ( ví dụ dòng điện sơ cấp I1, điện áp thứ cấp U2)

1.2 Các đại lượng định mức

Các đai lượng định mức do nhà chế tạo quy định và thường ghi trên máy

• Dung lượng hay công suất định mức Sđm là công suất toàn phần (hay công suất biểu kiến) đưa ra ở dây quấn thứ cấp của mba [KVA], [VA]

• Điện áp dây sơ cấp định mức U1đm là điện áp của dây quấn sơ cấp tính bằng [KV] hay [V]

• Dòng điện dây định mức sơ cấp I1đm ứng với công suất định mức [A, KA]

• Số vòng dây sơ cấp định mức W1

• Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm là điện áp dây của dây quấn thứ cấp khi mba không tải và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức, đơn vị là KV hoặc V

• Dòng điện dây định mức thứ cấp I2đm ứng với công suất định mức, đơn vị là A, KA

• Đối với mba 1 pha:

Trang 10

Theo công dụng mba gồm những loại chính sau đây:

• M.b.a điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực

• Mba chuyên dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị cỉnh lưu mba hàn điện

• Mba tự ngẫu biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn lắmdùng để mở máy các động

cơ điện xoay chiểu

• Mba đo lường dùng để giảm các điện áp và dòng điện lớn để đưa vào các đồng hồ đo

• Mba thí nghiệm dùng để thí nghiệm các điện áp cao

Trang 11

Lõi thép dùng để làm mạch từ, đồng thời làm khung để quấn dây quấn

Mba kiểu lõi hay kiểu trụ: dây quấn bao quanh trụ thép, loại này rất thông dụng cho

các mba 1 pha và 3 pha, dung lượng nhỏ và trung bình

Mba kiểu bọc: mạch từ được phân nhánh ra 2 bên và bọc lấy một phần dây quấn, loại

này dùng cho mba có công suất nhỏ Các mba hiện đại dung lượng lớn và cực lớn (từ

80 đến 100 MVA cho 1 pha) để giảm chiều cao của trụ thép, dễ dàng cho việc vận chuyển, mạch từ được phân nhánh sang 2 bên, nên vừa có kiểu bọc, vừa có kiểu trụ

Mba có lõi hình xuyến: sử dụng trong máy biến áp đo lường, máy biến áp điêu chỉnh

vô cấp

Lõi thép mba gồm 2 phần: phần trụ ký hiệu chữ T và phần gông ký hiệu chữ G Trụ

là phần lõi thép có quấn dây quấn, gông là phần lõi thép nối các trụ với nhau thành mạch kín và không có dây quấn

Lõi thép được ghép bới các lá thép kỹ thuật điện dày từ 0,35 – 0,5mm, có phủ sơn cách điện trên bề mặt (giảm dòng điện xoáy) Trụ và gông có thể ghép nối hoặc ghép xen kẽ, ghép nối thì trụ và gông ghép riêng, sau đó dùng sà ép và bu lông vít siết chặt lại Ghép xen

kẽ thì toàn bộ lõi thép phải ghép đồng thời và các lá thép được ghép xen kẽ với nhau

Phương pháp này tuy phức tạp nhưng giản được dòng điện xoáy và bền về phương diện cơ học, do vậy hầu hết các máy biến hiện nay đều dùng kiểu ghép này

T

G

TT

G

ФT

G

Hình 2-3 Lỏi thép kiểu bọc, 1 pha, 3 pha

1 2

TG

G

ФHình 2-2.Lỏi thép kiểu trụ: 1 pha và 3 pha

Trang 12

2.2 Dây quấn

Dây quấn là bộ phận dẫn điện của mba làm nhiệm vụ thu năng lượng và truyền năng lượng ra Kim loại làm dây quấn thường là đồng, cũng có thể bằng nhôm nhưng không phổ biến

Dây quấn hạ áp thường quấn phía trong gần trụ thép, còn dây quấn cao áp quấn phía ngoài bọc lấy dây quấn hạ áp

Với cách quấn dây này có thể giảm bớt được điều kiện cách điện dây quấn cáo áp (kích thước rãnh dầu cách điện, vật liệu cách điện dây quấn cao áp) bởi vì dây quấn cao áp và trụ

đã có cách điện của dây quấn hạ áp

Đôi khi người ta thực hiện quấn xen kẽ giữa dây quấn hạ áp và cao áp

2.3 Vỏ máy

Vỏ máy gồm 2 phần: thùng và nắp thùng

a.Thùng mba:

Thùng làm bằng thép, thường là hình bầu dục, lúc mba làm việc một phần năng lượng

bị tiêu hao, thoát ra dưới dạng nhiệt đốt nóng lõi thép, dây quấn và các bộ phận khác làm cho nhiệt độ tăng lên Do đó, giữa mba và môi trường xung quanh có một hiệu số nhiệt độ gọi là độ chênh nhiệt Nếu độ chênh nhiệt đó vượt quá mức quy định sẽ làm giảm tuổi thọ cách điện và có thể gây sự cố đối với mba, để đảm bảo vận hành với tải liên tục trong thời gian quy định (từ 15 – 20 năm) và không bị sự cố tăng cường làm lạnh bằng cách ngâm mba trong thùng dầu

Hình 2-4 ghép rời lỏi thép Hình 2-5 ghép xen kẻ lỏi thép

Trang 13

3 Nguyên lý hoạt động của mba

Khảo sát nguyên lý hoạt động của mba 1 pha có 2 dây quấnW1 , W2 Khi nối dây quấn W1 vào nguồn điện xoay chiều có điện áp U1 sẽ có dòng điện sơ cấp i1 chạy trong dây quấn sơ cấp W1 Dòng điện i1 sinh ra từ thông phi

Hình 2-6

Hình 2-7

Trang 14

biến thiên chạy trong lõi thép, từ thông này móc vòng (xuyên qua), đồng thời với cả 2 dây quấn W1 vàthứ cấp W2, được gọi là từ thông chính.

Theo định luật cảm ứng điện từ, sự biến thiên của từ thông làm cảm ứng vào dây quấn

sơ cấp một suất điện động:

Khi mba có tải, dây quấn thứ cấp nối với tải có tổng trở Zt dưới tác dụng của dòng e2,

có dòng điện thứ cấp i2 cung cấp điện cho tải Khi ấy từ thông chính do đồng thời cả 2 dòng điện sơ cấp i1 và thứ cấp i2 sinh ra

Vì điện áp U1 hình sin nên từ thông cũng biến thiên hình sin φ = φmax.sinωt

2sin(

2 44,4)sin.(

1 max

2 ω −t π v

2sin(

2 44,4)sin.(

2 max

1

W

W E

E = K: gọi là hệ số biến áp

Nếu bỏ qua điện trở dây quấn và từ thông tản ra ngoài không khí, có thể coi gần đúng

U1≈E1, U2≈E2, ta có:

Trang 15

K

W

W E

E U

2

1 2

1 2 1

*Đối với máy tăng áp có: U2 > U1, W2 > W1

*Đối với máy giảm áp có: U2 < U1, W2 < W1

Như vậy dây quấn sơ cấp và thứ cấp không trực tiếp liên hệ với nhau về điện nhưng nhờ có từ thông chính, năng lượng đã được truyền từ dây quấn sơ cấp sang thứ cấp

Nếu bỏ qua tổn hao trong máy, có thể coi gần đúng quan hệ giữa các đại lượng sơ cấp

và thứ cấp như sau:

U1.I1 ≈U2.I2 I K

I U

U ≈ ≈

1

2 2 1

4 Các phương trình cân bằng điện và từ của mba

Khi viết hệ phương trình, trước hết ta chọn chiều i1 như hình vẽ Theo quy tắc vặn nút chai, chiều φ phù hợp với chiều i1, chiều e1, e2 phù hợp với chiều φ nghĩa là e1, i1 trùng chiều Chiều i2 được chọn ngược chiều với e2 nghĩa là chiều i2 không phù hợp với chiều φ

theo quy tắc trên

Ngoài từ thông chính còn có từ thông tản, từ thông tản không chạy trong lõi thép mà chạy tản ra trong không khí, các vật liệu cách điện

Từ thông chỉ móc vòng riêng rẽ ở mỗi dây quấn Từ thông tản móc vòng sơ cấp, ký hiệu ϕt1do dòng điện sơ cấp i1 gây ra, ϕt2 do dòng điện thứ cấp i2 gây ra Từ thông tản đặc trưng bằng điện cảm tản

• Điện cảm tản dây quấn sơ cấp L1 =

4.1 Phương trình cân bằng điện sơ cấp

Xét mạch điện sơ cấp gồm điện áp U1, sức điện động e1, điện trở dây quấn R1, điện cảm tản L1 Áp dụng định luật K2 ta có phưong trình cân bằng điện sơ cấp dưới dạng trị số tức thời là:

R1.i1 + L1

1

1 1 1 1 1 1 1

dt

di L i R U e U dt

Trang 16

Nếu viết dưới dạng phức:

*Tổng trở phức dây quấn sơ cấp: Z•1=R1+ jωL1=R1+ jX1

*Phương trình cân bằng điện sơ cấp: U•1 =R1.I•1+ j.X1.I•1−E•1 =Z•1.I•1−E•1

4.2 Phương trình cân bằng điện thứ cấp

Mạch thứ cấp gồm e2, điện trở dây quấn thứ cấp R2, điện cảm tản L2, tổng trở Zt

2 2 2 2

Nếu viết dưới dạng phức:

*Tổng trở phức dây quấn thứ cấp: Z•2 =R2 + j.ω.L2 =R2+ j.X2

*Phương trình cân bằng điện thứ cấp

*Điện áp thứ cấp u2 chính là điện áp đặt lên tải do đó: U•2 =Z•2.I•2

4.3 Phương trình cân bằng sức từ động

Trong phương trình cân bằng điện sơ cấp; U•1 =I•1.Z•1−E•1, điện áp rơi I•1.Z•1thường rất nhỏ vì thế có thể lấy gần đúng U1≈E1.

Vì điện áp lưới đặt vào máy biến áp U1 không đổi→E1không đổi→từ thông chính

Φmaxsẽ không đổi ở chế độ không tải, từ thông chính do sức từ động của dây quấn sơ cấp

i0.W1 sinh ra, còn ở chế độ có tải thông chính do sức từ động cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp sinh ra Sức từ động lúc có tải là i1.w1-i2.w2( dấu - trước i2vì chiều i2 ngược chiều Φ )- Vì

Φmax không đổi, cho nên sức từ động không tải bằng sức từ động lúc có tải do đó phương trình cân bằng từ viết dưới dạng tức thời:

i0.w1=i1.w1+i2.w2, chia cả hai vế cho w1→i0=i1+i2

, 2 1

2 1

2 1 2 1 1

K

i i w w i i w

i : dòng điện thứ cấp quy đổi về sơ cấp

Phương trình cân bằng từ viết dưới dạng phức:

].[

),(

1

2 2

' 2

' 2 0 1

W

W I I I I

I• = •+ − • • = •

Trang 17

* Phương trình cân bằng từ cho ta thấy quan hệ giữa mạch điện sơ cấp và thứ cấp.

Lúc mba có tải, dòng điện trong dây quấn sơ cấp I•1gồm 2 thành phần: một thành phần

I•0 dùng để tạo ra từ thông chính trong lõi thép và một phần là (- •'

2

I ) dùng để bù lại tác dụng của dòng điện thứ cấp Do đó khi tải tăng lên, nghĩa là dòng điện sơ cấp I•1cũng tăng lên để giữ sao cho dòng điện I•0đảm sinh ra từ thông trong máy hầu như không đổi Chính vì thế dây quấn sơ cấp nhận thêm năng lượng từ lưới để truyền sang dây quấn thứ cấp, cung cấp cho tải

5 Mạch điện thay thế của mba

Khi nghiên cứu chế độ làm việc của mba dựa vào sự tính toán phối hợp của mạch điện

và mạch từ ứng với chế độ bảo hoà khác nhau của lõi thép gặp nhiều khó khăn Để đơn giản trong tính toán, người ta thay mạch điện và mạch từ của mba bằng một mạch điện tương đương gồm điện trở, điện kháng đặc trưng cho mba gọi là mạch điện thay thế của mba

Để có thể nối trực tiếp mạch sơ cấp và thứ cấp với nhau thành một mạch điện, các dây quấn sơ cấp và thứ cấp phải có cùng điện áp Thực tế, (U1 ≠U2) vì vậy phải quy đổi một trong hai dây quấn về dây quấn kia, thông thường là quy đổi dây quấn thứ cấp về sơ cấp Việc quy đổi sao cho không làm thay đổi các quá trình vật lý và năng lượng xảy ra trong mba

Tất cả các lượng đã quy đổi từ thứ cấp về sơ cấp gọi là những lượng quy đổi và thêm dấu phẩy (‘) trên đầu (vd: sđđ quy đổi '

1 2

W

W E W

W E

Trang 18

5.2.Dòng điện thứ cấp quy đổi I'

'

K E

E

=

Điều này có nghĩa là để đảm bảo cho công suất trong mạch thứ cấp không đổi, thì nếu E2

tăng lên K lần, I2 giảm xuống K lần và ngược lại

5.3 Điện trở, điện kháng và tổng trở thứ cấp quy đổi

Khi quy đổi, vì công suất không thay đổi nên tổn hao đồng ở dây quấn thứ cấp trước

và sau khi quy đổi phải bằng nhau: I '

2 2 ' 2 2

2

2.r =I r

Do đó, điện trở thứ cấp quy đổi: r 2

2 2

2 ' 2

2 '

• Tương tự điện kháng thứ cấp quy đổi: X 2

'

2=K X

2 2 2

' 2

' 2

'

• Đối với tải ở mạch thứ cấp ta cũng có: Zt'=K 2 Z t (Zt = rt + jXt tổng trở tải lúc chưa quy đổi)

5.4.Các phương trình quy đổi

Thay các đại lượng quy đổi vào các phương trinh cân bằng sức điện động và sức từ động ở trên ta được hệ thống các phương trình đó viết dưới dạng quy đổi như sau:

I

Sau này việc nghiên cứu mba chủ yếu dựa vào các phương trình quy đổi

5.5.Mạch điện thay thế của mba

Trang 19

Dựa vào các phương trình s.t.d dưới dạng quy đổi, ta có thể suy ra một mạch điện tương đương gọi là mạch điện thay thế của mba.

Như vậy, ta đã thay thế mba thực gồm các mạch điện sơ cấp, thứ cấp riêng biệt và mạch từ của nó bằng một mạch điện thống nhất gồm nhánh hai nhánh sơ cấp và thứ cấp có tổng trở: Z•1 =r1+ jX1 và '

2

' 2

6 Đồ thị vectơ của mba

Đồ thị được vẽ dựa vào sức điện động và sức từ động Đặt φmtheo chiều dương trục

hoành, dòng điện I•0sinh ra φmvượt trước một góc α Các sức điện động E1và ' 1

,

t

Z

, 2

X

, 2

I

, 2

Trang 20

,

2 ,

, 2 , 2

r r

x x arctg

7 Các tham số của máy biến áp

Để xác định các tham số của máy biến áp ta dùng hai thí nghiệm không tải và thí nghệm ngắn mạch

7.1 Thí nghiệm không tải

Đặt điện áp hình sin vào cuộn sơ cấp U=U1đm, hở mạch thứ cấp nhờ Vônmet, Ampemet và oatmet đo điện áp U1, U20, I0và P0

Từ các tham số thí nghiệm ta xác định đươc tổng trở, điện trở và điện kháng mba lúc không tải

Hình 2-10 Đồ thị vectơ Tải mang tính chất điện cảm

,

2 z I

,2

2 r I

, 2

I1

nz

U

, 2 1

Trang 21

Z0= 02

2 0 0 2 0

0 0

1

U

U W

W =

=

Và hệ số công xuất lúc không tải: cos

0 1

0 0

.I

U

P

Lúc máy biến áp có tải ( , 0)

, 2 2

I I

E U

Hình 2-12 Sơ đồ thí nghiệm

không tải của m.b.a

Hình 2-13 Mạch điện thay thế

m.b.a lúc không tải

Trang 22

, 2, n n2 n2

n

n n n

n

I

P r I

U

Lúc ngắn mạch, điện áp đặt vào rất bé,

nên từ thông chính rất bé Do đó mạch

điện thay thế của mba có thể xem như

hở mạch từ hoá và còn lại mạch nối tiếp

của hai tổng trở sơ cấp và thứ cấp, có thể thay thế bằng tổng trở đẳng trị gọi là tổng trở ngắn mạch của mba

2 1

, 2 1

, 2

2 1

, 2

2 2 1

=+

=+

Điện áp ngắn mạch cân bằng điện áp rơi trong máy biến áp, gồm hai thành phần:

• Thành phần tác dụng: Unr=In.rn

• Thành phần phản kháng: UnX=I1.Xn

Tam giá OAB gọi tam giác điện áp ngắn mạch:

Unr=Un.cosϕn,U nX=Un.sinϕn, ϕnlà góc giữa Un và In

22

In Pn

V

WA

U

n

, 2

x

, 2

Hình 2-14 Sơ đồ thí nghiệm

ngắn mạch m.b.a Hình 2-15 Mạch điện thay thế của m.b.a lúc ngắn mạch

Trang 23

Trong các mba điện lực điện áp ngắn mạch được ghi trên nhãn của máy và thường được biểu diễn bằng tỷ lệ phần trăm.

100

.100

%

đm

n đm đm

n

Z I U

U

)(.10

)(100

.100

.100

.100

2

KVA S

W P S

r I I

I r U

I U

r I U

U U

đm

n n

đm đm

đm n đm

đm đm

n đm đm

nr

100

.100

%

đm

n đm đm

nX

X I U

. .100.100 . .100.100 n%.100

đm

đm

đm n đm

đm

đm n

đm n

đm n

U I U

I Z I I

I Z

U Z

a xác định các tham số lúc không tải Z0, r0, X0

U

(v)

Trang 24

Dòng điện pha không tải:

)(4700356

4850

)(35616

.4.3

185003

2 2

2 0

2 0 0

2 0

0 0

P r

)(8,15,92.3

5700

3

)(4,165,921520

2 2 2

2

2 2

1

1 1

n n f

n n

r Z X I

P r I

U Z

Các thành phần của điện áp ngắn mạch:

Unr%= 0,825

20200

8,1.5,92100

1

f

n f

U

r I

U

r I

8 Chế độ có tải của mba:

Chế độ có tải là chế độ trong đó dây quấn sơ cấp nối vào nguồn điện áp định mức, dây quấn thứ cấp nối với tải Để đánh giá mức độ của tải, người ta dùng hệ số tải kt

kt=

dm

dm I

I I

Khi mba làm việc điện áp đầu ra U2 thay đổi theo trị số và tính chất điện cảm hoặc điện dung của tải (dòng I2), do có điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp và thứ cấp Hiệu số học

Trang 25

giữa các trị số của điện áp thứ cấp lúc không tải U20 và lúc có tải U2 trong điều kiện U1đm gọi

là độ thay đổi điện áp: 2 20 2 2 20 2 2 ) 20

100

%1

U U U U

U

U U

Nếu công suất nhỏ thì ở mỗi pha có 3 đầu phân nhánh của mỗi pha để điều chỉnh điện

áp trong phạm vi ±5%Uđm, nếu máy có công suất lớn thì mỗi pha có 5 đầu dây ra và phạm

vi điều chỉnh ±2,5% Uđm và ±5% (hình vẽ)

8.3 Hiệu suất của mba:

Hiệu suất ηcủa mba là tỷ số giữa công suất đầu ra P2 và công suất đầu vào P1.

100)

1(100)

1

1

2

fe cu

fe cu

P P P

P P P

P P

P

P

++

đm t

t đm t

P K P S

K

S K

.cos

cos

0++

C

U

2

10,5

L

C

R4

Trang 26

Kt=

đm

đm S

S I

I

2

2 2

P

2 0

Đối với mba có công suất trung bình và lớn, hiệu suất cực đại khi hệ số tải Kt=0,5 –

0,7 muốn vậy cấu tạo mba đảm bảo sao cho 0 =0,25−0.5

n

P

P

9 Giản đồ năng lượng của mba:

Trong lúc truyền tải năng lượng qua mba một phần công suất tác dụng và công suất phản kháng bị tiêu hao trong máy

Gọi P1=U1I1cosϕ1 là công suất đưa vào một pha của mba Một phần công suất này bị tiêu hao trên điện trở của dây quấn sơ cấp Pcu1=r1.

2 1

I và trong thép Pfe=r m I02, phần còn lại là công suất điện từ truyền qua thứ cấp:

Pđt=P1-Pcu1-Pfe=E2'.I2'.cosϕ2

Công suất đầu ra P2 = Pđt-Pcu2=U2.I2.cosϕ2

Tương tự ta có công suất phản kháng đầu vào:

Trang 27

10 MBA ba pha

10.1 Khái quát

Để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều 3 pha ta dùng mba 3 pha, ta cũng có thể dùng 3 mba một pha ghép lại

Về cấu tạo lõi thép gồm 3 trụ, dây quấn sơ cấp ký hiệu bằng chữ in hoa: pha A ký hiệu

là AX, pha B ký hiệu là BY, pha C ký hiệu là CZ Dây quấn thứ cấp ký hiệu bằng chữ in thường: pha a ký hiệu bằng ax, pha b ký hiệu bằng by, pha c ký hiệu bằng cz Dây quấn sơ

cấp và thứ cấp có thể đấu (Y) hoặc (∆), ngoài 2 kiểu đấu dây trên dây quấn mba có thể đấu theo kiểu zic – zắc ký hiệu là Z (hình 21d)

a

xX

yY

zZ

C

Hình 2- 21 Máy biến áp 3 pha mạch

từ riêng (ghép bằng 3 máy 1 pha)

Hình 2-22 Máy biến áp 3 pha mạch từ chung

Trang 28

Nếu sơ cấp đấu hình tam giác, thứ cấp đấu hình sao ta ký hiệu là ∆/Y Nếu sơ cấp nối hình sao, thứ cấp đấu sao có dây trung tính ta ký hiệu là Y/Y0.

Gọi số vòng dây một pha sơ cấp là w1, số vòng dây một pha thứ cấp là w2, tỷ số điện

áp pha giữa sơ cấp và thứ cấp là: =

Tỷ số điện áp dây không những chỉ phụ thuộc vào tỷ số vòng dây mà còn phụ thuộc vào cách đấu sao hay tam giác

Khi nối ∆/Y(hình 6-22c), ta có Ud1=Up1, còn thứ cấp nối sao Ud2= 3Up2 Vậy tỷ số điện áp dây là:

U U

U

p

p d

U U

U

p

p d

U U

U

p

p d

U U

U

p

p d

Trang 29

Tổ nối dây của mba được hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp so với kiểu đấu dây thứ cấp Nó biểu thị góc lệch pha giữa các suất điện động dây sơ cấp và dây thứ cấp của mba Góc lệch pha này phụ thuộc vào các yếu tố sau:

• Chiều quấn dây

• Cách ký hiệu các đầu dây

• Kiểu đấu dây quấn ở sơ cấp và thứ cấp

Xét mba 1 pha có 2 dây quấn sơ cấp AX và thứ cấp ax Nếu có 2 day quấn được quấn cùng chiều trên trụ thép thì suất điện động cảm ứng trong chúng khi có từ thông biến thiên đi qua sẽ hoàn toàn trùng pha nhau Khi đổi chiều quấn dây của một trong 2 dây quấn hoặc đổi

ký hiệu đầu dây (vd: dây quấn thứ cấp ax) thì suất điện động trong chúng sẽ hoàn toàn ngược pha nhau

Trường hợp thứ nhất góc lệh pha giữa các suất điện động kể từ vectơ suất điện động sơ cấp đến vectơ suất điện động thứ cấp theo chiều kim đồng hồ là 3600 hai trường hợp sau là

1800 ở mba còn lại do cách đấu dây quấn Y hay ∆ với những thứ tự khác nhau mà góc lệch pha giữa các suất điện động dây sơ cấp và thứ cấp có thể là 300, 600 … 3600

Trên thực tế người ta không dùng độ mà dùng

phương pháp kim đồng hồ để biểu thị

và gọi tên tổ nối dây của mba

Cách biểu thị như sau:

• Kim dài chỉ suất điện động dây

sơ cấp đặt cố đinh ở con số 12

• Kim ngắn chỉ suất điện động

Hình a hình b hình c hình d hình e hình g

a

X x

a

A A

X a x

X x a

A

X a x

A

x X

a A

360 0

X x

A

180 0

Hình 2-24 Tổ nối dây của máy biến áp 1 pha

Hình 2-25 Xác định tổ nối

11010098

432112

Trang 30

dây thứ cấp đặt tương ứng ở

các số 1, 2, … 12 Tuỳ theo góc lệch pha giữa

chúng là 300, 600, … 3600

11 Sự làm việc song song của mba

Trong các trạm biến áp, để đảm bảo các điều kiện kinh tế và kỹ thuật như tổn hao vận hành tối thiểu, liên tục truyền tải công suất khi xảy ra sự cố hay khi phải sửa chữa mba, người ta thường cho 2 hoặc nhiều mba làm việc song song Muốn vậy, chúng phải thoả mãn các điều kiện sau đây

1 Điện áp sơ cấp định mức và thứ cấp của các mba phải bằng nhau

a

360 0

X Y

Z CB

Hình 2-27 Tổ nối dây Y/∆-11

Máy phát Điện

A

B

C

Trang 31

U1I=U1II

U2I=U2II

⇒ nghĩa là KI=KII

Trên thực tế cho phép hệ số biến áp K của các máy khác nhau không quá 0,5%

UnI%=UnII%=…

Cần đảm bảo điều kiện này, để tải phân bố trên các máy tỷ lệ với công xuất định mức của chúng Nếu không đảm bảo điều kiện này, ví dụ UnI%<UnII% thì khi máy I nhận tải định mức, máy II còn non tải Trong thực tế Un% sai khác nhau 10%

3 Máy biến áp cùng tổ nối dây

Ví dụ không cho phép hai máy có tổ nối dây Y/∆−11và Y/Y-12 làm việc // với nhau

vì điện áp thứ cấp của hai máy này không trùng pha nhau, sẽ có dòng điện cân bằng lớn chạy quẩn trong các máy do sự chênh lệch điện áp thứ cấp của chúng

12 Máy biến áp đặc biệt

12.1 Máy biến áp đo lường

Gồm hai loại là máy biến điện áp và máy biến dòng điện

a Máy biến dòng điện

Máy biến dòng điện có dây quấn sơ cấp ít vòng dây và nối tiếp với mạch cần đo dòng điện, còn dây quấn thứ cấp gồm nhiều vòng dây được nối với ampe-met thường là 5A Tổng trở của những dụng cụ đo này rất nhỏ và trạng thái làm việc của máy biến dòng điện là trạng thái ngắn mạch, lỏi thép không bảo hòa (Φ=0,8-1Wb) và I0≈0do đó sai số đo lường về trị số:

% . .100

1

1 2 1 2

I

I I W

W I

=

Trang 32

Theo mức độ sai số, mba dòng điện có các cấp chính xác 0,2; 0,5; 1; 3; 10 nghĩa là

%

I

∆ tương ứng bằng ±0,2%, ±0,5%,± ± Khi sử dụng chú ý không được để dây quấn thứ cấp hở mạchvì như vậy dòng điện từ hoá rất lớn (I0 = I1), lõi théo bảo hoà từ nghiêm trọng (

φ=1,4 – 1,8Wb) sẽ nóng lên làm cháy dây quấn, khi bảo hoà từ thông bằng đầu sẽ sinh ra

suất điện động nhọn đầu, do đó ở đầu dây quấn thứ cấp có thể xuất hiện điện áp cao hàng nghìn vôn, không an toàn cho người sử dụng

b Máy biến điện áp

Dùng để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp đưa váo dụng cụ đo tiêu chuẩn thường là 100v Máy biến áp có dây quấn sơ cấp nối song song với lưói điện và dây quấn thứ cấp nối với vônmet Tổng trở Z của dụng cụ này rất lớn nên máy biến áp làm việc ở trạng thái gần như không tải, điện áp rơi trong máy nhỏ, do đó

% . .100

1

1 2 2 1

U

U U W

W U

V

Hình 2-30 Máy biến điện áp

Trang 33

Theo mức độ sai số máy biến điện áp có các cấp chính xác: 0,5;1;3, nghĩa là ∆U%

tương ứng với nối tắt mạch sơ cấp, nghĩa là gây ra sự cố ngắn mạch ở lưới điện

12.2 Máy biến áp tự ngẫu

- Có khả năng điều chỉnh được điện áp đầu ra theo yêu cầu

- Máy biến áp tự ngẫu một pha thường có công suất nhỏ, dùng trong thí nghiệm và các thiết

bị

Máy 3 pha thường dùng để điều chỉnh điện áp

khi mở máy các động cơ xoay chiều 3 pha

Cuộn sơ cấp và thứ cấp cùng chung một cuộn,

điện áp đầu ra dễ dàng được thay đổi

bằng cách thay đổi vị trí điểm a

Vì sơ cấp và thứ cấp cùng một cuộn dây nên

hiệu suất của máy rất cao, tiết kiệm được vật tư

Nhược điểm là không an toàn về điện vì dây

quấn sơ cấp và thứ cấp quấn chung trên một cuộn dây

12.3 Máy biến áp hàn

Là loại mba đặc biệt dùng để hàn bằng phương pháp hồ quang điện, cuộn dây thứ cấp mắc nối tiếp với cuộn kháng để thay đổi dòng điện hàn, khi không tải điện áp thứ cấp khoảng 60 – 70v, khi hàn giảm xuống còn 30v đặc tính ngoài của máy rất dốc phù hợp yêu cầu hàn

Trang 34

Câu hỏi:

1.Định nghĩa và phân loại máy biến áp

2.Trình bày cấu tạo và cộng dụng của các phần chính

3.Trình bày nguyên lý làm việc của máy biến áp

4.Nêu các điều kiện ghép hai máy biến áp làm việc song song nhau

5.Tổ nối dây của máy biến áp là gì? Tại sao phải xác định tổ nối dây

6.Tại sao khi tăng dòng điện thứ cấp thì dòng điện sơ cấp lại tăng lên? Lúc đó từ thông trong máy có thay đổi không

7.Làm thế nào để xác định tham số từ hóa của máy biến áp? Thực chất dòng điện không tải

và tổn hao không tải là gì? Tại sao dung lượng máy biến áp nhỏ thì dòng điện không tải lại lớn? Khi không tải tăng điện áp đặt vào máy biến áp thì cosφ của máy như thế nào

8.Tổn hao ngắn mạch là tổn hao gì? Khi thí nghiệm ngắn mạch tại sao phải hạ điện áp xuống? Trị số điện áp ngắn mạch có ý nghĩa gì

9.Cho một máy biến áp có dung lượng Sđm = 20KVA, U1 = 126,8KV, U2 = 11KV, f = 50hz, diện tích tiết diện lõi thép S = 35,95cm2, mật độ từ thông B = 1,35T Tính số vòng dây của dây quấn sơ cấp và thứ cấp

10.Cho một máy biến áp một pha có các số liệu Sđm = 6637KVA, U1/U2 = 35/10KV, Pn = 53500W, un% = 8

a.Tính Zn, rn

b.Giả sử r1 = r2’ Tính điện trở không quy đổi của dây quấn thứ cấp

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

- Giáo Trình Máy Điện Tác giả Vũ Gia Hanh (NXB-KHOA HỌC KỸ THUẬT)

- Giáo Trình Kỹ Thuật Điện Tác giả Lê Văn Đào (NXB-KHOA HỌC KỸ THUẬT)

- Giáo Trình Máy Điện Tác giả Nguyễn Hồng Thanh (NXB-GIÁO DỤC)

Trang 35

CHƯƠNG 3

MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

1 Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ

Máy điện không đồng bộ là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện

từ, có tốc độ quay của rô to n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n1 Cũng như các máy điện khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện cũng như chế độ máy phát điện

Máy phát điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không tốt lắm so với máy phát điện đồng bộ nên ít được dùng

Động cơ điện không đồng bộ có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá thành rẽ làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và trong sinh hoạt

Người ta chia động cơ điện không đồng bộ ra làm các loại sau:

 Theo kết cấu của vỏ đồng cơ điện không đồng bộ có thể chia là các kiểu sau: kiểu hở, kiểu kín, kiểu bảo vệ, kiểu phòng nổ …

 Theo kết cấu của rô to máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: loại rôto kiểu dây quấn và loại rôto kiểu lồng sóc

 Theo số pha trên dây quấn stato có tghể chia làm các loại: 1 pha, 2 pha và 3 pha

2 Các dại lượng định mức

Cũng giống như các loại động cơ điện khác, máy điện kông đồng bộ có các trị số định

mức đặc trưng cho điều kiện kỹ thuật của máy Các điều kiện này do nhà máy thiết kế, chế tạo quy định và ghi trên nhãn máy Vì máy điện không đồng bộ chủ yếu làm việc ở chế độ động cơ điện nên trên nhãn máy ghi các trị số định mức của động cơ điện khi máy có tải định mức Các trị số này bao gồm: công suất định mức ở đầu trục Pđm(KW hay W ); dòng

Trang 36

điện dây định mức Iđm(A); điện áp dây định mức Uđm(V); cách đấu dây (Y hay ∆); tốc độ quay định mức nđm(vg/ph); hiệu suất định mức ηđm và hệ số công suất định mức cosφđm… Từ các trị số định mức ghi trên nhãn máy có thể tìm được các trị số quan trọng khác như:

 Công suất định mức mà động cơ tiêu thụ:

P1đm= = 3

đm đm

n

P P

975,081,9

ω = là tốc độ quay tính bằng rad/s

3 Cấu tạo của máy điện không đồng bộ

Gồm 2 phần chính: phần tĩnh (stato), phần quay (rô to), ngoài ra còn có vỏ máy

3.1 Phần tĩnh (stato) : gồm lõi thép và dây quấn

a Lõi thép:

Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép được ép vào trong vỏ máy

Hình 3-1

Trang 37

Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để giữ chặt lõi thép và cố định máy trên

bệ Hai đầu vỏ có nắp máy, ổ đỡ trục Vỏ máy và nắp máy còn dùng để bảo vệ máy

3.2 Rô to: gồm lõi thép, dây quấn và trục máy.

Hình 3-3Hình 3-2

Hình 3-4

Trang 38

vòng đồng tạo thành lồng sóc Đối với động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng các thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch và cánh quạt làm mát (hình vẽ)

Loại rô to dây quấn trong các rãnh của lõi thép rô to, ta đặt dây quấn 3 pha dây quấn rô

to thường nối sao, 3 đầu nối ra ngoài với 3 vòng tiếp xúc bằng đồng được đặt cố định trên trục và được cách điện với trục Ba chỏi than tỳ sát lên 3 vòng tiếp xúc để nói với 3 điện trở, dùng để mở máy hoặc để điều chỉnh tốc độ Động cơ có kiểu rô to này gọi là động cơ không đồng bộ rô to dây quấn

Động cơ lồng sóc là loại rất phổ biến, động cơ rô to dây quấn có ưu điểm là mở máy

và điều chỉnh tốc độ, song giá thành đắt và vận hành kém tin cậy, nên nó chỉ được dùng khi động cơ rô to lồng sóc không đáp ứng được các yêu cầu về truyền động

4 Từ trường của máy điện không đồng bộ

4.1 Từ trường của dây quấn 1 pha

Hình 3-4 Roto lồng sóc

Hình 3-5 Roto dây quấn

Trang 39

Từ trường của dây quấn 1 pha là từ trường có phương không đổi, song trị số và chiều biến đổi theo thời gian gọi là từ trường đập mạch Gọi P là số đôi cực ta có thể cấu tạo dây quấn để tạo ra từ trường 1, 2 hoặc P đôi cực.

Xét dây quấn 1 pha đặt trong 4 rãnh của stato Dòng điện đi vào dây quấn là dòng điện

1 pha i = Im.sinωt, quy ước chiều dòng điện đi từ đầu đến cuối ký hiệu +, từ cuối đến đầu là

dấu chấm

Căn cứ vào chiều dòng điện ta xác định được chiều từ trường theo quy tắc vặn nút chai Dây quấn (hình a) tạo ra từ trường 1 đôi cực P = 1, hình b tạo ra từ trường 2 đôi cực

Dòng điện xoay chiều 3 pha có ưu điểm lớn tạo ra từ trường quay trong các máy điện

a Sự tạo thành từ trường quay

Cho dòng điện xoay chiều 3 pha đối xứng vào dây quấn stato

• cuối ký hiệu bằng dấu ⊕

Hình 3-6 Từ trường 2p=2 Hình 3-7 Từ trường 2p=4

Trang 40

Xét tại các thời điểm như sau:

* Thời điểm phaωt=900: dòng điện pha A cực đại dương, dòng điện pha B và C âm, theo

quy ước trên dòng điện pha A dương nên đầu A ký hiệu ⊕, đầu cuối X ký hiệu dấu •, dòng

điện pha B và pha C âm nên đầu B và C ký hiệu dấu •cuối Y và Z ký hiệu dấu ⊕ Dùng quy tắc vặn nút chai xác định chiều từ trường do dòng điện sinh ra: Ta thấy từ trường tổng

có 1 cực S và 1 cực N ta gọi là từ trường một đôi cực (P=1) Trục từ trường tổng trùng với trục dây quấn pha A pha là pha có dòng điện cực đại

* Thời điểm pha ωt=900 +1200: Dòng điện pha B cực đại dương, các dòng điện pha A và

C âm, dùng quy tắc vặn nút chai ta xác định chiều đường sức từ trường Ta thấy từ trường

Ngày đăng: 19/05/2014, 20:41

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình a. Đấu hình sao Hình b. Đấu hình tam giác - giáo trình máy điện
Hình a. Đấu hình sao Hình b. Đấu hình tam giác (Trang 6)
Sơ đồ thay thế động cơ KĐB có thể vẽ lại như hình 3-13 - giáo trình máy điện
Sơ đồ thay thế động cơ KĐB có thể vẽ lại như hình 3-13 (Trang 47)
Hình a Hình b Hình b - giáo trình máy điện
Hình a Hình b Hình b (Trang 85)
Hình a Hình b Hình c Hình d - giáo trình máy điện
Hình a Hình b Hình c Hình d (Trang 88)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w