Thiết kế phương án xây dựng bài thí nghiệm thực hành máy điện một chiều

Thực hành mở máy, điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Mục đích của bài thí nghiệm-thực hành Nghiên cứu tính thuận nghịch - Đưa nguồn điện một chiều vào máy thì máy điện là động cơ đ

******

HOÀNG THỊ SAO

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG

BÀI THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH

"MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU"

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Nhân dịp này cho tôi được gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn

bè đã luôn ở bên tôi động viên tạo điều kiện giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Hà nội, tháng 05 năm 2010 Người thực hiện

Hoàng Thị Sao

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Hoàng Thị sao

Sinh viên lớp K23D – Khoa Vật lý – Ngành sư phạm kĩ thuật, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2

Tôi xin cam đoan những nội dung mà tôi đã trình bày trong Khóa luận này là kết quả quá trình nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Vũ Mạnh Quang Những nội dung này chưa từng được công bố trong khóa luận nào khác

Hà Nội, tháng 05 năm 2010

Người thực hiện

Hoàng Thị Sao

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI CAM ĐOAN 2

MỤC LỤC 3

MỞ ĐẦU 5

1 Lý do chọn đề tài 5

2 Phạm vi nghiên cứu 5

3 Mục đích nghiện cứu 5

4 Đối tượng nghiên cứu 5

5 Phương pháp nghiên cứu 6

6 Bố cục khóa luận 6

NỘI DUNG 7

I Đại cương máy điện một chiều 8

1.1 Cấu tạo máy điện một chiều 8

1.2 Nguyên lý làm việc 12

1.3 Các trị số định mức 13

II Quan hệ điện từ trong máy điện một chiều 14

2.1 Sức điện động cảm ứng trong dây quấn 14

2.2 Mômen điện từ và công suất 16

2.3 Quá trình năng lượng và các phương trình cân bằng 18

2.4 Tính chất thuận nghịch trong máy điện một chiều 22

III Máy phát điện một chiều 24

3.1 Đại cương về máy phát điện một chiều 24

3.2 Các đặc tính của máy phát điện một chiều 25

IV Động cơ điện một chiều 31

4.1 Đại cương 31

4.2 Mở máy động cơ điện một chiều 32

Chương II: CÁC THIẾT BỊ CẦN DÙNG CHO BÀI THÍ NGHIỆM

2.1 Các thiết bị cần dùng 34

2.2 Mô tả một số thiết bị 36

CHƯƠNG III THỨ TỰ THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH BÀI “MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU” 41

3.1 Tìm hiểu sơ lược về máy điện một chiều 41

3.2 Xác định đầu dây 41

3.3 Đối với động cơ điện 41

3.3 Kiểm tra lại và báo cáo với giáo viên hướng dẫn 42

3.4 Đối với máy phát điện 42

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC BÀN THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN BÀN THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH 43

4.1 Các yêu cầu chung 44

4.2 Tính toán kích thước bàn thí nghiệm trong phòng thí nghiệm – thực hành 44

4.3 Bố trí thiết bị trên bàn thí nghiệm – thực hành bài: “Máy điện một chiều” 46

4.4 Nhận xét chung 47

CHƯƠNG V CÁC PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN CHO BÀI THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH 48

5.1 Cấp điện từ mạng điện vào bài thí nghiệm 48

5.2 Cấp điện từ mạng điện vào bàn thí nghiệm 49

5.3 Nhận xét, đánh giá 52

KẾT LUẬN CHUNG 53

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong chương trình kỹ thuật điện có bài thí nghiệm – thực hành về máy điện một chiều Hiện nay, các thiết bị cần thiết sử dụng cho bài thí nghiệm – thực hành gần như tương đối đầy đủ Tuy nhiên, ở trường Đại học Sư phạm

Hà Nội 2, tài liệu viết về bài thí nghiệm – thực hành chưa có Khi lên phòng thực hành, sinh viên gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện bài thực hành, phải cần sự giúp đỡ rất nhiều của các giáo viên hướng dẫn thực hành

Do đó, một tài liệu đầy đủ và hoàn chỉnh về bài thí nghiệm – thực hành Máy điện một chiều cho chương trình kỹ thuật điện của Sư phạm lý và sư phạm kỹ thuật ở Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 là rất cần thiết Chính vì

lý do đó mà tôi đã lựa chọn đề tài :

“Thiết kế phương án xây dựng bài thí nghiệm – thực hành Máy điện một chiều”

4 Đối tượng nghiên cứu

Bài thí nghiệm thực hành Máy điện một chiều

5 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp giữa phương pháp thực nghiệm và lý thuyết

6 Bố cục khóa luận

Ngoài phần mở đầu, kết luận chung, danh Mục tài liệu tham khảo, khóa luận gồm 5 chương nội dung:

a Chương 1: Sơ lược lý thuyết

b Chương 2: Các thiết bị cần dùng cho bài thí nghiệm – thực hành

c Chương 3: Thứ tự thí nghiệm – thực hành bài “Máy điện một chiều”

d Chương 4: Tính toán kích thước bàn thí nghiệm và bố trí các thiết bị trên bàn thí nghiệm – thực hành

e Chương 5: các phương án Cấp điện cho bài thí nghiệm – thực hành

NỘI DUNG Căn cư để xây dựng bài thực hành

Theo chương trình thí nghiệm kỹ thuật điện của sư phạm kỹ thuật ở trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2:

Bài 7: Máy điện một chiều

VII.1 Thực hành xây dựng đặc tính ngoài của máy phát điện một chiều VII.2 Thực hành xây dựng đặc tính điều chỉnh của máy phát điện một chiều

VIII.3 Thực hành mở máy, điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Mục đích của bài thí nghiệm-thực hành

Nghiên cứu tính thuận nghịch

- Đưa nguồn điện một chiều vào máy thì máy điện là động cơ điện 1 chiều (biến điện năng thành cơ năng )

- Ngược lại khi kéo máyđiện quay thì máy điện trở thành máy phát điện ( biến cơ năng thành điện năng )

CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT

I Đại cương máy điện một chiều

1.1 Cấu tạo máy điện một chiều

Máy điện một chiều gồm 2 phần chính:

1.1.1 Phần tĩnh hay stato

Hình 1-1: Mặt cắt ngang và dọc của máy phát điện một chiều

Đây là phần đứng yên của máy gồm các bộ phận sau:

a) Cực từ chính:

Là bộ phận sinh ra từ trường gồm lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài cõi sắt cực từ

Hình 1-2 Cực từ chính

Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5-1mm ép lại và tán chặt trong máy điện nhỏ có thể dùng thép khối Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bu lông

Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây bọc cách điện thành một khối và tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên cực

từ Các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối nối tiếp với nhau b) Cực từ phụ:

Đặt giữa các cực từ chính dùng để cải thiện đổi chiều lõi thép của cực

từ phụ thường làm bằng thép khối, trên than có đặt dây quấn và cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính Cực từ phụ được gắn vào vỏ nhờ những bu lông c) Gông từ:

Dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ đồng thời làm vỏ máy Trong máy điện nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn lại và hàn, trong máy điện lớn thường dùng thép đúc

d) Các bộ phận khác:

- Nắp máy: Bảo vệ máy khỏi bị những vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây cuốn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện Trong máy điện nhỏ và vừa lắp máy có tác dụng làm ổ bi ở trường hợp này lắp máy thường làm bằng

- Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài Chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tỳ chặt lên cổ góp

Hộp chổi than được cố định lên giá chổi than và cách điện với giá đó Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định chặt lại

Khi làm việc gió thổi qua khe làm nguội dây quấn và lõi sắt

Trong máy điện nhỏ lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trực

Trong máy điện lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá roto Dùng roto tiết kiệm thép kỹ thuật điện và giảm nhẹ trọng lượng roto

b) Dây quấn phần ứng

Là phần sinh ra sức điện động và có dòng điện chạy qua

Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật Dây quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép

Ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc phải day chặt dây quấn để tránh khi quay bị văng ra do sức li tâm

Hình 1-4 mặt cắt rãnh phần ứng

c) Cổ góp (vành góp và vành đổi chiều)

Dùng đổi chiều dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều 6

Hình 1-5 Phiến đổi chiều và cổ góp

Cơ góp gồm nhiều phiến đồng có đuôi nhạn cách điện với nhau bằng một lớp mica dày 0,4-1,2mm hợp thành một hình tròn Hai đầu trụ tròn dùng

2 vành ốp hình chữ V ép chặt lại giũa vành ốp và trụ tròn có cách điện bằng mica (hình1-5b)

Đuôi vành góp có cao hơn lên 1 ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng

d) Các bộ phận khác

- Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy Thường chế tạo theo kiểu bảo vệ, ở hai đầu máy có lỗ thông gió Cánh quạt lắp trên trục máy, máy quanh cánh quạt hút gió từ ngoài vào máy Gió đi qua vành góp, cực từ, lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội máy

- Trục máy: trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cơ góp, cánh quạt và ổ bi Trục máy thường làm bằng thép cacbon tốt

1.2.Nguyên lý làm việc

Sơ đồ làm việc

Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy điện một chiều

Gồm khung dây abcd đầu nối với 2 phiến góp Khung dây và phiến góp được quay quanh trục của nó với một tốc độ không đổi trong từ trường của 2 cực nam châm N-S Các chổi điện A,B đặt cố định và luôn luôn tì sát vào góp

Khi cho khung quay theo định luận cảm ứng điện từ, trong thanh dẫn sẽ cảm ứng nên sức điện động và trị số tức thời của nó được xác định là :

e = B.l.v

B: là từ cảm ở nơi dây dẫn quét qua

l: là chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường

v: là vận tốc quét của thanh dẫn

Chiều của sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải, sức điện động của thanh dẫn ab nằm dưới cực N có chiều đi từ b đến a thanh dẫn cd nằm dười cực S chiều đi từ c đến d

Nếu mạnh ngoài khép kín qua tải thì sức điện động trong khung dây sẽ tạo ra ở mạch ngoài một dòng điện chạy từ chổi than A đến chổi than B

Khi khung quay nếu từ cảm thẳng góc với hướng quay của thanh dẫn phân bố hình sin theo công thức trên sức điện động cũng là xoay chiều hình sin do chổi than A luôn tiếp xúc với thanh dẫn nằm dưới cực N, chổi B tiếp xúc với thanh dẫn nắm dưới cực S, nên dòng điện mạch ngoài chỉ chạy theo chiều từ A- B (cực dương đến cực âm) nhờ vào hệ thống vành góp chổi than

Để có sức điện động lớn giữa các chổi điện và giảm bớt sự đập mạnh của sức điện động, người ta dùng nhiều khung dây đặt lệch nhau một góc không gian thành dây quấn phần ứng

Do đó, sẽ có nhiều phiến góp cách điện với nhau và ghép lại thành một

cổ góp điện (vành góp)

Nếu ngược lại ta cho dòng điện một chiều vào chổi than A và ra B thì

do dòng điện chỉ đi vào thanh dẫn nằm dưới cực N và đi ra ở các thanh dẫn nằm dưới cực S nên dưới tác dụng của từ trường nên các thanh dẫn sẽ sinh ra mômen có chiều không đổi làm cho nó máy quay

1.3.Các trị số định mức

Chế độ làm việc định mức của máy điện là chế độ làm việc trong những điều kiện mà xưởng chế tạo đã quy định

Chế tạo đó được đặc trưng bằng những đại lượng ghi trên nhãn máy và gọi là đại lượng định mức Trên nhãn máy có ghi những đại lượng sau:

Công suất định mức Pđm (kw hay w)

Điện áp định mức Uđm (V)

Dòng điện định mức Iđm (A)

Tốc độ định mức nđm (vòng/phút)

II Quan hệ điện từ trong máy điện một chiều

2.1 Sức điện động cảm ứng trong dây quấn

Cho dòng điện kích thích vào dây quấn kích từ thì trong khe hở sẽ sinh

ra từ thông Khi phần ứng quay với một tốc độ nhất định nào đó thì trong dây quấn phần ứng sẽ cảm ứng một sức điện động

Sức điện động đó phụ thuộc vào từ thông dưới một cực từ tốc độ của máy số thanh dẫn của dây quấn và kiểu dây quấn

Vì dây quấn gồm có 2a mạch nhánh ghép song song nên sức điện động của dây quấn bằng sức điện động cảm ứng trên một mạch nhánh nghĩa là bằng tổng số điện động của các thanh dẫn nối tiếp trong mạch nhánh đó

Sức điện động trung bình cảm ứng trong thanh dẫn có chiều dài tác dụng là chuyển động trong từ trường với vận tốc V bằng:

n: tính bằng vòng/phút

Chiều của Eư phị thuộc vào chiều , n và được xác định theo quy tắc bàn tay phải

Hình 1-6 Xác định sức điện động phần ứng và momen điện từ trong

máy phát điện một chiều

Sự phân tích trên dựa theo giả thiết dây quấn bước đủ Số điện động trên các thanh dẫn của phần tử dều cộng số học với nhau.nếu bước ngắn thì số điện động của thanh dẫn 1 phần tử sẽ cộng vecto nên số điện động phần ứng cúng nhỏ đi một ít

Nhưng vì trong máy điện một chiều không cho phép bước ngắn lớn nên ảnh hưởng ít thường là không xét đến khi tính sức điện động

2.2 Mômen điện từ và công suất

Khi máy điện làm việc, trong dây quấn phần ứng có điện chạy qua tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện sẽ sinh ra mômen điện từ lên trục máy

Giả thiết ở một chế đọ làm việc nào đó của máy điện một chiều từ trường và dòng điện phàn ứng ở dưới một cực (Hình 1-6) Theo quy tắc bàn tay trái moomen điện từ do lực từ tác dụng lên các thanh dẫn có chiều từ trái sang phải

Lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn đó là

l





 nên ta có:

Khi có tải thì dòng điện sẽ cùng chiều với số điện động nên mômen điện từ sinh ra sẽ ngược chiều với chiều quay của máy Vì vậy, ở máy phát điện mômen điện từ là 1 mômen hãm (Hình 1-6)

Trong động cơ điện, khi cho dòng điện vào phần ứng tác dụng của từ trường trong dây quấn sẽ sinh ra

mômen điện từ kéo máy trùng với chiều quay của mômen

Hình 1-7 Xác định momen điện từ trong động cơ điện một chiều

Ở động cơ điện mômen từ là mômen quay, công suất ứng với mômen điện từ lấy vào (đối với máy phát) hay đưa ra (đối với động cơ) gọi là công suất điện từ và bằng

P = M. (3)

n.I ư = EưIư (W)

Từ công thức này ta thấy được quan hệ giữa công suất điện từ với mô men điện từ và sự trao đổi năng lượng trong máy điện

Trong máy phát điện công suất điện từ đã chuyển công suất cơ M

thành công suất điện Eư.Iư.

Trong động cơ điện công suất điện từ đã chuyển công suất điện Eư.Iưthành công suất cơ M

2.3 Quá trình năng lượng và các phương trình cân bằng

2.3.1 Tổn hao trong máy điện một chiều

Trong máy điện một chiều chỉ có 1 phần công suất nhỏ biến thành tổn hao trong máy dưới hình thức nhiệt tỏa ra ngoài không khí

Hao tổn trong máy tùy theo tính chất được chia làm 4 loại:

a, Tổn hao cơ p cơ: bao gồm tổn hao ổ bi, tổn hao ma sát chổi than với vành góp, tổn hao thông gió… Tổn hao này phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ quay của máy và làm cho ổ bi, vành góp nóng lên

b, Tổn hao sắt pFe: do từ trễ và dòng điện xoáy trong lôi thép gây lên Tổn hao này phụ thuộc vào vật liệu, chiều dày của tấm thép, trọng lượng lõi thép Từ cảm B và tần số f khi lõi thép đã định hình thì tổn hao thép tỉ lệ với

rư: điện trở dây quấn cực từ phần ứng

rt: điện trở dây quấn phụ

rtx: điện trở tiếp xúc chổi than

Pcu.t gồm tổn hao đồng của dây quấn kích thích và tồn hao đồng của điện trở điều chỉnh trong mạch kích thích

Pcu.t = Ut It

Ut: điện áp đặt trên trên mạch kích thích

It: dòng điện kích thích

d, Tổn hao phụ Pt

Trong đồng và thép đều sinh ra tổn hao phụ

Tổn hao phụ trong thép có thể do từ trường phân bố không đều trên bề mặt phần ứng các buloong ốc vít trên phần ứng làm từ trường phân bố không đều trong lõi sắt ảnh hưởng của răng rãnh làm từ trường đập mạch sinh ra

Tổn hao phụ trong đồng có thể do quá trình đổi chiều làm dòng điện trong phần tử thay đổi, dòng điện phân bổ không đều trên bề mặt chổi than

trong dây dẫn sinh ra một dòng điện xoáy Tạo nên tổn hao trong dây nối cân bằng trong máy điện một chiều Pt tương đối khó tính, thường lấy 1% công suất định mức

2.3.2 Quá trình năng lượng trong máy điện một chiều và các phương trình cân bắng

(*) là phương trình cân bằng về số điện động của máy phát điện 1 chiều

Có thể viết công suất cơ đưa vào, công suất không tải, công suất điện từ theo dang momen nhân với tốc độ góc Như vậy công thức (**) được viết

M1 = M0 + M

Chia cả hai vế cho  ta được

Trong đó:

M1- Mômen cơ đưa vào,

M- Mômen điện từ

M0 – Mômen không tải

(2)được gọi là phương trình cân bằng về mô men của máy phát điện một chiều

U: là điệ áp ở đầu cực máy

P1 một phần cung cấp cho mạch kích thích U.It còn phần lớn đi vào phần ứng U.Iư tiêu hao một ít trên dây quấn đồng trong mạch phần ứng, còn đại bộ phận là công suất điện từ ta có:

P1 = Pcu.ư + Pcu.t + Pđt (4)

Công suất điện từ sau khi chuyển thành công suất cơ thì còn tiêu hao một ít để bù vào tổn hao cơ Pcơ và tổn hao sắt PFe Phần còn lại là công suất đưa ra ở đầu trục

P2 = M2.

Pđt = Pcơ + PFe + P2 = Po + P2

Giản đồ năng lượng động cơ điện một chiều

Từ (3), (4) suy ra công suất điện trong mạch phần ứng

Suy ra U = Eư + Iư.Rư đây là phương trình cân bằng của động cơ điện một chiều

Từ (5) suy ra M = M0 + M2

Suy ra M = Mo + M2 (6)

M2: mô men đưa ra đầu trục máy

Mo: mô men không tải

(6) là pt cân bằng về mô men của động cơ điện một chiều

2.4.Tính chất thuận nghịch trong máy điện một chiều

Máy điện một chiều có thể dùng làm máy phát điện, cũng có thể dùng làm động cơ điện qua sự nghiên cứu ở các mục trên ta thấy trong máy phát điện, chiều của mô men điện từ và tốc độ quay ngược nhau còn dòng điện và

số điện động cùng chiều trong động cơ điện thì mômen và tốc độ quay cùng chiều, còn dòng điện và số điện động ngược chiều nhau Vì vậy, khi có điều kiện khách quan khác nhau thì máy sẽ có tính chất làm việc khác nhau

Giả sử máy dang làm việc ở trạng thái máy phát ta có dòng điện đưa ra

đổi nên mô men điện từ (M = Cm.Iư) sẽ đổi dấu nghĩa M và n đã thành cùng chiều và mô men điện từ đó đã từ mô men hãm thành mô men quay Máy đã chuyển từ máy phát điện sang động cơ điện táh động cơ sơ cấp rat a sẽ được một động cơ điện một chiều thông thường

III Máy phát điện một chiều

3.1 Đại cương về máy phát điện một chiều

Trong nền kinh tế quốc dân nhiều ngành sản xuất như luyện kim, hóa chất, giao thông vận tải…đòi hỏi phải dùng nguồn điện một chiều và ngày nay vẫn thay thế được dòng điện một chiều mặc dù dòng điện xoay chiều trong công nghệ đã rất phổ biến tùy theo cách kích thích cực từ chính, máy phát điện một chiều được phân ra như sau:

3.1.1 Máy phát điện một chiều kích thích độc lập

Gồm 2 loại: máy phát điện kích thích bằng nam châm vính cửu và máy phát điện kich thích điện từ

Máy phát điện kích thích bằng nam châm vính cửu chỉ được chế tạo với công suất nhỏ

Máy phát điện kích thích điện từ: lấy dòng điện từ ắc quy, lười điện một chiều hoặc máy phát điện một ciều phụ và được dùng nhiều trong các trường hợp cần điều chỉnh điện áp trong phạm vi rộng, công suất lớn, điện áp thấp (4-24)v hoặc điện áp cao trên 600

Hình 1-7: Sơ đồ nguyên lý của máy điện một chiều kích thích độc lập

a, kích thích song song b, kích thích nối tiếp c, kích thích hỗn hợp

d, các mũi tên nét đứt biểu thị chiều dòng diện ở chế độ động cơ điện

3.1.2.Máy phát điện một chiều tự kích thích

Có dòng điện kích thích lấy từ bản than máy phát điện tùy theo cách nối dây quấn kích thích ta có các loại sau:

Máy phát điện một chiều kích thích song song

Máy phát điện một chiều kích thích nối tiếp

3.2 Các đặc tính của máy phát điện một chiều

Máy phát điện một chiều coa 4 đại lượng đặc trưng: U; Iư; It; n

n: được động cơ sơ cấp giữ không đổi, ba đại lượng còn lại U; Iư; It là những dại lượng biến đổi có lien hệ chặt chẽ với nhau Có thể thành lập 3 mối quan hệ cơ bản: U= f(Iư) khi It = Cte- ; U = f(It) khi Iư = Cte- và Iư= f(It) khi U=

Cte- Dựa vào đó khi nghiên cứu máy phát điện một chiều ta có các đặc tính sau đây

 Đặc tính không tải U0 = E = f(It) khi I = 0, n= Cte- ;

 Đặc tính ngắn mạch In= f(It) khi U = 0, n= Cte

- Đặc tính ngoài U = f(I) khi It = Cte- , n= Cte

- Đặc tính tải U= f(It) khi Iư= Cte-, n= Cte

- Đặc tính điều chỉnh It= f(Iư) khi U = Cte- , n= Cte

-Trong đó đặc tính không tải là trường hợp đặc biệt của đặc tính tải khi

Iư = 0

Đặc tính nhắn mạch là trường hợp đặc biệt của đặc tính điều chỉnh khi

U = 0

Ta đi nghiên cứu chung các đặc tính không tải, đặc tính ngắn mach, cách thành lập tam giác đặc tính của các loại máy phát điện

Về dặc tính làm việc gồm đặc tính ngoài, đặc tính điều chỉnh sẽ được nghiên cứu riêng biệt đối với từng loại máy

*Đặc tính không tải Uo = E = f.(It) khi I = 0; n= Cte-

Hình 1-8 đặc tính không tải của máy phát điện một chiều

Làm thí nghiệm cho máy phát điện làm việc ở tốc độ n không đổi cầu dao để hở mạch không nối với tải bên ngoài (I =0) do các trị số It và u tương ứng ta có đặc tính không tải

Máy phát điện kích từ đọc lập có thể thay đổi chiều dòng điện kích thích nên ta có thể vẽ được toàn bộ chu trình từ trễ đối xứng ABA’B’A giữa 2 trị số giới hạn của dòng điện kích thích Im ứng với điện áp

Máy phát điện kích thích do cực tính ở đầu máy (chổi than) là cố định

và không thể thực hiện được –It nên ta chỉ vẽ được chu trình ABC giữa + Itm

và 0

Đoạn OB là số điện động ứng với từ dư trong mạch từ của máy

Số điện động này rất nhỏ thường bằng 23% Uđm nên ta có thể bỏ qua

Vì vậy, đặc tính của máy phát điện 1 chiều là đường trung bình đi qua gốc tọa

độ biểu thị bằng đường nét đứt

*Đặc tính ngắn mạch Im = = f(It) khi U = 0, n= Cte