may dien 1 pdf

 Về cấu tạo gồm có mạch từ và mạch điện  Dùng để biến đổi các dạng năng lượng: o cơ năng thành điện năng máy phát điện o điện năng thành cơ năng động cơ điện o biến đổi thông số điện n

Trường Đại học Điện lực

Trường Đại học Điện lực

B1 T ng quan máy đi n T ng quan máy đi n ổ ổ ệ ệ

B1 T ng quan máy đi n T ng quan máy đi n ổ ổ ệ ệ B2 Máy bi n áp Máy bi n áp ế ế

B2 Máy bi n áp Máy bi n áp ế ế B3 Máy đi n xoay chi u Máy đi n xoay chi u ệ ệ ề ề B3 Máy đi n xoay chi u Máy đi n xoay chi u ệ ệ ề ề

B4 Máy đi n m t chi u Máy đi n m t chi u ệ ệ ộ ộ ề ề B4 Máy đi n m t chi u Máy đi n m t chi u ệ ệ ộ ộ ề ề

Các nội dung chính sẽ học

Các nội dung chính sẽ học

B3.a Máy đi n không đ ng b Máy đi n không đ ng b ệ ệ ồ ồ ộ ộ B3.a Máy đi n không đ ng b Máy đi n không đ ng b ệ ệ ồ ồ ộ ộ B3.b Máy đi n đ ng b Máy đi n đ ng b ệ ệ ồ ồ ộ ộ

B3.b Máy đi n đ ng b Máy đi n đ ng b ệ ệ ồ ồ ộ ộ

 Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa trên

hiện tượng cảm ứng điện từ

 Về cấu tạo gồm có mạch từ và mạch điện

 Dùng để biến đổi các dạng năng lượng:

o cơ năng thành điện năng (máy phát điện)

o điện năng thành cơ năng (động cơ điện)

o biến đổi thông số điện năng như điện áp, dòng

điện…(MBA)

 Máy điện thường gặp nhiều trong công nghiệp, giao

Định nghĩa và phân loại

Định nghĩa và phân loại

 Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân loại

Phân loại máy điện

Phân loại máy điện

Phân loại máy điện

Phân loại máy điện

 Tất cả các máy điện làm việc đều dựa trên 2 định

luật:

o cảm ứng điện từ

o lực điện từ

Các định luật điện từ cơ bản

Các định luật điện từ cơ bản

Đường sức của nam châm

Đường sức của nam châm

Dây dẫn thẳng mang dòng điện (nút chai)

Dây dẫn thẳng mang dòng điện (nút chai)

Xác định chiều đường sức từ trường của dây dẫn thẳng mang dòng điện

Lực hút giữa 2 cực khác tên của 2 nam châm

Lực hút giữa 2 cực khác tên của 2 nam châm

Lực hút giữa 2 cực khác tên của 2 nam châm

Lực đẩy giữa 2 cực cùng tên của 2 nam châm

Lực đẩy giữa 2 cực cùng tên của 2 nam châm

Lực hút giữa 2 cực khác tên của 2 nam châm

 Nam châm vĩnh cửu, nam châm điện, dây dẫn mang

dòng điện tạo ra từ trường xung quanh chúng

 Lực điện từ:

o L c tác d ng lên dây d n có dòng đi n đ t trong t ự ụ ẫ ệ ặ ừ

trường ho c đi n tích đang chuy n đ ng trong t trặ ệ ể ộ ừ ường

 Cảm ứng điện từ

o S xu t hi n s c đi n đ ng c m ng vào m t vòng dây ự ấ ệ ứ ệ ộ ả ứ ộ

khi t trừ ường bi n thiên ho c thanh d n chuy n đ ng ế ặ ẫ ể ộtrong t trừ ường

Các khái niệm cơ bản về điện từ

Các khái niệm cơ bản về điện từ

 Từ trường đặc trưng bởi đại lượng vật lý là vectơ

cường độ từ cảm (gọi tắt là vectơ từ cảm, vectơ cảm ứng từ)

o Tr s B c a vect t c m cho ta bi t t trị ố ủ ơ ừ ả ế ừ ường m nh ạ

 Trong chân không vectơ từ cảm B đủ nhỏ để mô tả

trạng thái của từ trường

o Nh ng trong môi trư ường v t ch t ta ph i xét đ n nh ậ ấ ả ế ả

hưởng c a chúng lên t trủ ừ ường

 Khi đặt vật liệu như giấy, thủy tinh, gỗ, nhựa vào trong

từ trường của một nam châm, đường sức từ không bị biến dạng, song khi đặt một tấm sắt (dẫn từ tốt) đường sức từ tập trung đi vào sắt, từ trường bị biến dạng

o Đ xét đ n nh hể ế ả ưởng này c a môi trủ ường v t ch t, ngậ ấ ười

ta dùng vect cơ ường đ t trộ ừ ường H đ c tr ng cho t ặ ư ừ

trường trong các môi trường v t ch tậ ấ

o Trong khe h không khí ho c b ph n không s t t :ở ặ ộ ậ ắ ừ

 B = µ.H

Cường độ từ trường H

Cường độ từ trường H

Môi trường vật chất

Môi trường vật chất

 Khi nghiên cứu, thiết kế các thiết bị điện, ngòai các

khái niệm B,H, người ta còn sử dụng khái niệm từ

thông Φ

o Thông lượng c a vect B xuyên qua b m t S đủ ơ ề ặ ượ ọc g i là

t thông ừ φ

o Khi vect B th ng góc v i b m t S và có tr s b ng nhau ơ ẳ ớ ề ặ ị ố ằ

trên toàn m t ph ng y thì t thông ặ ẳ ấ ừ φ được tính là:

 φ = BS

Từ thông

Từ thông

Từ thông

Từ thông

 Trường hợp từ thông F biến thiên xuyên qua vòng

 Khi thanh dẫn chuyển động thẳng góc với đường sức

từ trường, trong thanh dẫn sẽ cảm ứng sức điện động: e= B.l.v

o B: cường đ t c m đo b ng T (tesla)ộ ừ ả ằ

o l: chi u dài hi u d ng c a thanh d n ph n n m trong t ề ệ ụ ủ ẫ ầ ằ ừ

trường (m)

o v: t c đ thanh d n chuy n đ ng (m/s)ố ộ ẫ ể ộ

o chi u c a e đề ủ ược xác đ nh theo quy t c bàn tay ph iị ắ ả

Thanh dẫn chuyển động trong t\trường

Thanh dẫn chuyển động trong t\trường

Xác định sdd cảm ứng (bàn tay phải) Xác định sdd cảm ứng (bàn tay phải)

 Khi thanh dẫn mang dòng điện thẳng góc với đường

sức từ trường (động cơ điện), thanh dẫn sẽ chịu một lực điện từ: F= B.i.l

o F: l c đi n t (N)ự ệ ừ

o I: cường đ dòng đi n, đo b ng Ampeộ ệ ằ

o Chi u c a l c đi n t xác đ nh theo quy t c bàn tay tráiề ủ ự ệ ừ ị ắ

Định luật lực điện từ

Định luật lực điện từ

Xác định lực điện từ theo quy tắc BTT

Xác định lực điện từ theo quy tắc BTT

 Lõi thép của máy điện là mạch từ Mạch từ là mạch

khép kín dùng để dẫn từ thông

 Áp dụng định luật dòng điện toàn phần vào mạch từ

trên, ta có: H.l =W.i

o H: cường đ t trộ ừ ường trong m ch, đo b ng A/mạ ằ

o l: chi u dài trung bình c a m ch t (m)ề ủ ạ ừ

Dạng mạch từ

Dạng mạch từ

 Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo các bộ phận dẫn

điện

 Vật liệu dẫn điện dùng trong máy điện tốt nhất là

đồng vì chúng không đắt lắm và có điện trở suất nhỏ

 Ngoài ra còn dùng nhôm và các hợp kim khác như

 Với các máy điện công suất nhỏ và trung bình điện

áp dưới 700V thường dùng dây êmay vì:

o l p cách đi n c a dây m ngớ ệ ủ ỏ

o đ t đ b n yêu c u ạ ộ ề ầ

 Còn các bộ phận khác như vành đổi chiều, lồng sóc

hoặc vành trượt, ngoài đồng nhôm:

 Vật liệu dẫn từ để chế tạo các bộ phận của mạch từ

 Ở đoạn mạch từ có từ thông biến đổi với tần số

50Hz:

o thường dùng lá k thu t đi n dày 0,35-0,5 mmỹ ậ ệ

o trong thành ph n thép có 2-5% Si đ tăng đi n tr c a ầ ể ệ ở ủ

 Tổn hao công suất trong thép lá do hiện tượng từ trễ

và dòng điện xoáy được đặc trưng bằng suất tổn

hao

 Thép lá kỹ thuật điện được chế tạo bằng phương

pháp cán nóng và cán nguội

o V i máy bi n áp và máy đi n công su t l n thớ ế ệ ấ ớ ường dùng

thép cán ngu i đ có đ t th m cao h n và công su t ộ ể ộ ừ ẩ ơ ấ

 Dùng để cách ly các bộ phận dẫn điện và không dẫn

điện hoặc cách ly các bộ phận dẫn điện với nhau

 Vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao,

chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt chống ẩm và bền về cơ học

o Đ b n v ng v nhi t c a ch t cách đi n b c dây d n ộ ề ữ ề ệ ủ ấ ệ ọ ẫ

quy t đ nh nhi t đ cho phép c a dây và do đó quy t đ nh ế ị ệ ộ ủ ế ị

 Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở dạng thể

 Chất cách điện tốt nhất là mica nhưng do mắc nên

chỉ dùng trong các máy điện có điện áp cao

 Thường dùng các vật liệu có sợi như giấy, vải, sợi

vì có độ bền cơ tốt, mềm, rẻ tiền nhưng dẫn nhiệt

 Căn cứ vào độ bền nhiệt, vật liệu cách điện chia ra

 Dùng để chế tạo các chi tiết chịu các tác động cơ học

như trục, bệ trục, vỏ máy, nắp máy

 Trong máy điện các vật liệu kết cấu thường là:

 Tổn hao trong máy điện gồm:

o t n hao s t t (do hi n tổ ắ ừ ệ ượng t tr và do dòng xoáy) ừ ễ

trong thép

o t n hao đ ng trong đi n tr dây qu n và t n hao do ma ổ ồ ệ ở ấ ổ

sát ( máy đi n quay) ở ệ

 Tất cả tổn hao năng lượng đều biến thành nhiệt làm

nóng máy phát điện

Phát nóng máy điện

Phát nóng máy điện

 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

Phát nóng máy điện

Phát nóng 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:

o s đ i l u c a không khí xung quanhự ố ư ủ

o ho c c a môi trặ ủ ường làm mát khác nh d u máy bi n áp.ư ầ ế

Làm mát máy điện

Làm mát máy điện

 Thường vỏ máy điện được chế tạo có các cánh tản

nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát

 Kích thước của máy, phương pháp làm mát phải

được tính toán và lựa chọn để cho:

o đ tăng nhi t c a v t li u cách đi n trong máy không ộ ệ ủ ậ ệ ệ

vượt quá đ tăng nhi t cho phépộ ệ

o đ m b o cho v t li u cách đi n làm vi c lâu dài ả ả ậ ệ ệ ệ

Làm mát máy điện

Làm mát máy điện

Trường Đại học Điện lực

Trường Đại học Điện lực