Bài soạn giảng máy điện

MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Động cơ KĐB: Sử dụng phổ biến “MBA biến thể” truyền năng lượng, f thay đổi Máy phát KĐB: Ít thông dụng đặctính vận hành không tốt Hoạt động ở chế độ động cơ hoặc m

Trang 1

MÁY ĐIỆN

11/01/2018 2:16 CH

Chương 1 : TỔNG QUANG

1 Máy điện & Hệ thống điện:

* Nguồn Điện: Phát (Cung Cấp) Điện Năng

* Đường Dây: Dẫn (Truyền) Điện Năng

* Thiết Bị Biến Đổi: Biến Đổi Áp, Dòng, Tần Số…

* Tải Điện: Nhận (Tiêu Thụ) Điện Năng

Trang 2

11/01/2018 2:16 CH GV : Ngô Phi Thường 3

MÁY ĐIỆN

Động cơ không đồng bộ

Máy phát không đồng bộ

Máy điện tĩnh Máy điện quay

Máy biến áp Máy điện xoay chiều Máy điện một chiều

Máy phát 1 chiều

Động

cơ một chiều

Máy điện đồng bộ

Máy điện không đồng bộ Động

cơ điện đồng bộ

Máy phát điện đồng bộ

Trang 3

Trang 4

2 Các định luật cơ bản trong phân tích máy điện:

Định luật Ohm trong mạch từ:

Trang 5

Lõi thép

Trang 6

Trang 7

Định luật về lực điện từ

B i

Trang 8

Vật liệu dẫn điện: Đồng hay nhôm,

Có tiết diện tròn hay vuông và được

bọc cách điện

3 Vật liệu chế tạo máy điện

Vật liệu dẫn từ: thép kỹ thuật điện

có chứa Silic (2-5%)

Trang 9

Vật liệu cách điện: giấy, vải lụa, PVC, PE…

Vật liệu kết cấu: Gan, thép lá, thép rèn, kim loại màu

4 Phát nóng trong máy điện

Tổn hao sắt trong mạch từ

Tổn hao đồng trong dây quấn

Tổn hao do ma sát

Trang 10

Chương 2 : MÁY BIẾN ÁP

1 Tổng quang:

Trang 11

 Dòng điện truyền tải trên đường dây:

 Tổn hao công suất trên đường dây:

1 Tổng quang:

Trang 12

2 Phân loại và cấu tạo

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Trang 18

3 Thông số định mức

Trang 19

Trang 20

Trang 21

4 Nguyên lý hoạt động

Trang 22

4 Nguyên lý hoạt động

Trang 23

Máy biến áp một pha có cuộn cao áp là 296 vòng, điện áp định mức cuộn

cao áp là Uca= 220V, điện áp định mức cuộn hạ áp Uha= 110V.

d Tính công suất biểu kiến lúc không tải Biết dòng điện không tải bên

phía cao áp là I0ca= 0,6A

5 Tổ đấu dây MBA 3 pha

Trang 24

Trang 25

Trang 26

1 2

d d

U k

U



1 2

d d

U k

U



Trang 27

Trang 28

- Đọc độ lệch pha theo phương thức đồng hồ

+Kim dài (sơ cấp)

+Kim ngắn (thứ cấp)

Sơ đồ đấu nối:

Trang 29

Y/Y12??

Trang 30

Y/Y12??

Y/Y6??

Trang 31

Y/Y6??

Δ/Δ/12??

Trang 32

Y/Yz2??

6 Chế độ không tải của MBA:

Trang 33

Trang 34

Xt1: Điện kháng tản từ (đặt trưng cho

từ thông tản)

Xm: Điện kháng từ hóa (tạo ra sức

điện động cảm ứng)

R1: Điện trở dây quấn sơ cấp

Rc: Điện trở đặt trung cho tổn hao

Trang 35

Thí nghiệm không tải: Mạch gần đúng

Trang 36

Trang 37

Thí nghiệm không tải: Bài tập

Trang 38

Thí nghiệm không tải:

Không nên để máy biến áp ở tình trạng không tải hoặc non tải

Trang 39

7 Chế độ mang tải của MBA:

Trang 40

Trang 41

Trang 42

Bài 3: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp (quá trình

điện từ, hình vẽ, nói theo cách mình hiểu)

Bài 4: Vẽ sơ đồ các tổ đấu dây MBA 3 pha mà em biết?

(câu 1, 2, 3: mổi câu 2đ, câu 4, vẽ được 1 hình 0.3đ ???)

Quy đổi thứ cấp về sơ cấp:

Trang 43

8 Thí nghiệm ngắn mạch MBA

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Trang 47

9 Giản đồ phân bố năng lượng và hiệu suất MBA

Trang 48

11 Máy biến áp đặc biệt

MBA TỰ NGẪU VÀ MBA CÁCH LY

Trang 49

Trang 50

MBA ĐO LƯỜNG: MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP PT, VT, TU

Cấp công suất nhỏ: 200VA, 600VA,

1000VA

Phải nối đất 1 đầu ra thứ cấp

Trang 51

MBA ĐO LƯỜNG: MÁY BIẾN DÒNG TI, BI, CT

Biến đổi dòng điện lớn ra dòng điệnnhỏ (1A,5A), tỉ lệ với dòng điệnlớn Dùng để đo lường, điều khiển

MBA ĐO LƯỜNG: MÁY BIẾN DÒNG TI, BI, CT

Thứ cấp không được hở mạch

Trang 52

MÁY BIẾN ÁP HÀN

Chương 3 : MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Trang 53

MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Động cơ KĐB: Sử dụng phổ biến

“MBA biến thể” (truyền năng

lượng, f thay đổi)

Máy phát KĐB: Ít thông dụng (đặctính vận hành không tốt)

Hoạt động ở chế độ động cơ hoặc

máy phát

Cấu tạo

2 phần: Stator (đứng yên) và Rotor

(quay)

Bộ phận cơ khí và làm mát

Trang 54

Rotor

Rotor dây quấn (thay đổi tốc độ

được, phải dung vành trượt và

chổi than) và Rotor lồng sóc (còn

Trang 55

Rotor

Rotor dây quấn (thay đổi tốc độ

được – nhưng hiệu suất thấp, phải

dung vành trượt và chổi than) và

Rotor lồng sóc (còn gọi là rotor

Trang 56

Trang 57

Hệ số công suất định mức cosφđm

Công suất cơ có ích định mức ở đầu trục Pđm(kW hay W )

Dòng điện dây định mức stator Iđm(A, KA)

Điện áp dây định mức stator Uđm(V, KV)

Cách đấu dây (Y hay ∆)

Tốc độ quay rotor định mức nđm(vg/ph)

Hiệu suất định mức ηđm, cấp chịu nhiệt, cấp bảo vệ (IP)

Trang 58

Trang 60

Trang 62

Cảm ứng điện từ + Từ trường quay

4 Nguyên lý làm việc động cơ KĐB 3 pha

Trang 63

Máy phát KĐB vận hành với lưới điện

Dùng động cơ sơ cấp (ví dụ: máy nổ) quay trục động cơ lớn hơn tốc

độ đồng bộ (n1)

Tiêu thụ công suất phản kháng Q, làm giảm hệ số công suất của mạng

5 Nguyên lý làm việc của máy phát KĐB 3 pha

Trang 64

So sánh động cơ KĐB và MBAGiống: Cảm ứng điện từ

- Biến đổi điện - cơ

6 Các phương trình của động cơ KĐB

Sức điện động cảm ứng trên mổi pha dây quấn startor

Trang 65

Phương trình cân bằng áp stator

Phương trình cân bằng áp rotorRotor đứng yên

Trang 66

Phương trình cân bằng áp rotorRotor đứng yên

Phương trình cân bằng áp rotorRotor quay

Trang 67

Phương trình cân bằng áp rotorRotor quay

7 Mạch tương đương ĐC KĐB 3 pha

Rotor đang quay

Trang 68

Rotor đứng yên

7 Mạch tương đương ĐC KĐB 3 pha

Trang 69

8 Giản đồ năng lượng – hiệu suất của động cơ KĐB

Trang 70

8 Giản đồ năng lượng – hiệu suất của động cơ KĐB

Trang 71

9 Đặc tính cơ của động cơ KĐB

Trang 72

Trang 73

Trang 74

Trang 75

Trang 76

Trang 77

Trang 78

Yêu cầu khi mở máy (khởi động)

Dòng mở máy nhỏ, momen lớn

Thời gian mở máy ngắn, tổn hao ít

Thiết bị đơn giản, kinh tế

10 Mở máy và điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB

Trang 79

Các phương pháp mở máy

Mở máy trực tiếp

Mở máy giảm dòng điện

Mở máy trực tiếp

Trang 80

Sử dụng tổng trở (điện trở R hoặc

cuộn kháng L) mắc nối tiếp với

stator

Mở máy sử dụng cuộn kháng

stator

Mở máy sử dụng cuộn kháng

Trang 81

stator

Mở máy sử dụng MBA tự ngẫu

Sử dụng tự biến áp mở máy (máy

biến áp tự ngẫu có tỉ số KT): Điện

áp giảm KT lần, dòng và moment

giảm K2

T

stator

Mở máy sử dụng MBA tự ngẫu

Sử dụng tự biến áp mở máy (máy

biến áp tự ngẫu có tỉ số KT): Điện

áp giảm KT lần, dòng và moment

giảm K2

T

Trang 82

Mở máy từng phần: khi có nhiều

cuộn dây quấn stator trên mổi pha

Khởi động Y/Δ

Đổi đấu Y/Δ: Động cơ khi làm

việc bình thường đấu Δ sẽ được

chuyển qua đấu Y trong quá trình

khởi động Điện áp giảm 3

𝑙ầ𝑛

Dòng điện và moment giảm 3 lần

Mở máy từng phần: khi có nhiều

cuộn dây quấn stator trên mổi pha

Khởi động Y/Δ

Đổi đấu Y/Δ: Động cơ khi làm

việc bình thường đấu Δ sẽ được

chuyển qua đấu Y trong quá trình

khởi động Dòng điện giảm 3 lần

Trang 83

Sử dụng khởi động mềm Soft

starters

Soft starters

Điều chỉnh tốc độ

Thay đổi tốc độ đồng bộ của từ

trường

Thay đổi độ trượt khi làm việc

Thay đổi số cặp cực P, thay đổi tần

số nguồn f (biến tần)

Thay đổi điện áp nguồn, thay đổiđiện trở rotor và thêm điện áp cótần số thích hợp vào rotor (chỉdung cho rotor dây quấn)

Trang 84

12 Vận hành động cơ 3 pha trong lưới điện 1 pha

Trang 85

12 Động cơ KĐB 1 pha

Cấu tạo giống động cơ KĐB 3 pha

chỉ khác dây quấn stator

Tổn hao lớn hơn, hiệu suất thấp

hơn, kích thước lớn hơn so với

động cơ KĐB 3 pha cùng công

suất và tốc độ, vận hành ồn hơn

Trang 86

Động cơ quạt, máy bơm, máy nén

trong máy lạnh, tủ lạnh,…

Công suất từ 40-400W

Phân loại theo cách mở máy

Mở máy dùng pha phụ (dùng điện

trở)

Mở máy dùng tụ điện (tụ thường

trực, tụ khởi động)

Mở máy dùng vòng ngắn mạch

Trang 87

trở)

Stator có 2 bộ dây quấn lệch nhau

90okhông gian: pha chính và phụ

Pha chính: Tiết diện lớn, nhiềuvòng dây, điện trở nhỏ

Pha phụ: tiết diện nhỏ, ít vòng dây,điện trở lớn

Đạt khoảng 75% tốc độ, công tắc

ly tâm ngắt pha phụ ra

Moment mở máy thấp, dòng mởmáy nhỏ

Ví dụ: Quạt, bơm ly tâm, thiết bị

văn phòng (40-400W)

Trang 88

Cải thiện moment mở máy

Máy bơm, máy nén các thiết bị

điều hòa không khí, tủ lạnh

Tụ khởi động

Tụ thường trực

Tụ khởi động và tụ thường trực

Trang 89

Dùng Tụ khởi động: có moment

mở máy lớn, tụ khởi động (tụ đề)

được cắt ra khỏi sau khi mở máy

Dùng Tụ thường trực (tụ ngậm):

có moment mở máy nhỏ, chạy êm

hơn, hiệu suất và hệ số công suất

cao hơn dùng tụ đề

Trang 90

Dùng tụ khởi động và tụ thường

trực: moment mở máy lớn hơn chỉ

dùng tụ thường trực, chạy êm hơn

Moment mở máy nhỏ, công suất

thấp, hiệu suất thấp Ví dụ quạt

bàn 40W

Trang 91

Đảo chiều quay

Đổi chiều cuộn chạy hoặc cuộn đề

Ví dụ: Sơ đồ đấu dây quạt bàn

Gồm cuộn số, cuộn chạy, cuộn đề,

tụ chạy, hộp số

Trang 92

Chương 4 : MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Máy phát thủy điện Lai Châu Máy phát nhiệt điện Vũng Áng

Trang 93

Trang 94

ROTOR

Rotor nam châm vỉnh cửu hoặc Rotor dây

quấn (cấp điện áp DC vào cuộn dây rotor

để kích từ)

STATOR

Trang 95

Vành trượt và chổi than

Máy phát đầu trục

Tiếp xúc giữa vành trượt và chổi

than dễ sinh ra tia lửa điện

Kích từ được thay thế bằng máy

phát đầu trục và chỉnh lưu Gọi là

“brushless” (không chổi than)

Trang 96

Máy phát đầu trục

Là máy phát điện xoay chiều 3 pha

Stator được cấp nguồn áp DC

Khi rotor quay sinh ra điện áp AC

3 pha ở cuộn dây rotor, được chỉnh

lưu thành DC và cấp vào cuộn dây

turbine gió, turbine khí trong các

nhà máy nhiệt điện, máy phát nhà

máy thủy điện, máy phát diesel

Rotor cực từ ẩn và rotor cực từ lồi

Trang 97

Rotor cực từ ẩn: máy phát được

kéo bởi turbine quay tốc độ nhanh

(turbine hơi, turbine khí), rotor có

số cực ít (2p = 2, 2p = 4)

Rotor cực từ lồi: máy phát thủy

điện, máy phát diesel (2p > 4)

2 Máy phát điện đồng bộ

Quay rotor bằng động cơ sơ cấp

với tốc độ n1, kích từ vào cuộn dây

rotor (từ trường DC), từ trường

rotor quay với tốc độ n1quét qua

các cuộn dây stator, tạo nên suất

điện động cảm ứng xoay chiều với

tần số f

Định dạng
Số trang	135
Dung lượng	12,05 MB