Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 - Nguyễn Kim Đính

Chương 9 - Máy điện một chiều. Chương này trình bày các nội dung: Cấu tạo của máy điện một chiều, nguyên lý làm việc của máy phát một chiều, sức điện động của máy điện một chiều, máy phát một chiều kích từ độc lập, máy phát một chiều kích từ song song, nguyên lý làm việc của động cơ một chiều, vận tốc của động cơ một chiều, mômen của động cơ một chiều, động cơ một chiều kích từ song song.

Chương 9 Máy Điện Một Chiều

9.1 Cấu Tạo Của MĐMC

1 Stato (ST) (Phần Cảm)

a Lỏi Thép ST

b Dây Quấn ST (DQST) hay Dây Quấn Kích Từ (DQKT) gồm 2p cực từ

2 Rôto (RT) (Phần Ứng)

a Lỏi Thép RT

b Dây Quấn RT (DQRT) hay Dây Quấn Phần Ứng (DQPƯ)

3 Vành Góp (Vành Đổi Chiều)

để Chỉnh Lưu sđđ xoay chiều thành một chiều.

9.2 Nguyên Lý Làm Việc Của Máy Phát Một Chiều (MPMC)

B1 Cấp dòng kích từ Ik cho DQKT, ta được từ thông  =  (Ik)

B2 Dùng 1 ĐCSC quay RT với vận tốc n Dây dẫn RT có chiều dài l và cắt từ thông  có Mật Độ Từ Thông B (H9.1) với vận tốc v

nên trong dây xuất hiện sđđ cảm ứng e (xem lại H5.2)

e = Bvl

B3 Vành góp chỉnh lưu và nối lại thành sđđ E:

9.3 Sđđ của MĐMC

H 9.1

(9.1)



Ba và v na 

9.4 MPMC Kích Từ Độc Lập

1 Mạch Kích Từ (H9.2a) giống mạch kích từ của MPĐB3Þ (H 8.3)

2 Mạch Ứng (H 9.2b)

 Rư = ĐT Phần Ứng

 RT = ĐT Tải

 UT = Áp Tải

 DUư = Sụt Áp Qua Rư

 IƯ = Dòng Ứng

 IT = Dòng Tải

T T T

ư ư ư

ư T

T ư ư



 



 

(9.3) (9.4) (9.6) (9.5)

H 9.2

9.5 MPMC Kích Từ Song Song

1 MTĐ (H 9.3) và các Phương Trình

ư ư ư

T f k T T

 

H 9.3

(9.7)

(9.9)

T ư ư

 

2 CS, TH và HS của MPMCKTSS (H 9.3)

 P1 = CS Cơ Vào

 Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)

 Pđư = TH Đồng Ứng = Pđr = TH Đồng RT

 Pkt = TH Kích Từ = Pđs = TH Đồng ST

 Pmq = TH Ma Sát và Quạt Gió (TH Cơ)

 Pth = Pt + Pđư + Pkt + Pmq = TH Tổng

 P2 = P1 – Pth = CS Điện Ra

(9.11)

2 1

% P 100

HS

P



3 Mômen Vào do ĐCSC kéo MPMCKTSS

! Giống (8.21) của MPĐB3Þ

!

9.6 Nguyên Lý Làm Việc của Động Cơ Một Chiều (ĐCMC)

F = B(Iư/2a)l

B1 Cấp dòng Ik cho DQKT, ta được Từ Thông  = (Ik)

và Mật Độ Từ Thông B (H 9.5)

B2 Cấp dòng Iư cho Mạch Ứng, ta được dòng Iư/2a chạy qua dây dẫn phần ứng Dây dẫn này chịu Lực Từ F làm phần ứng quay

(9.13)

!

H 9.5

H 9.4

9.7 Vận Tốc của ĐCMC

 H 9.4

ư ư

U R I

E n



(9.14)

(9.15)

9.8 Mômen của ĐCMC

Ta có Ba và MaF Vậy từ (9.13), ta suy ra biểu thức của Mômen Tổng (tương ứng với CS Cơ Tổng)

M ư

Đồ thị  = (Ik) có dạng Đường Từ Hóa B = B(H)

!



9.9 ĐCMCKTSS (ĐC Shunt)

1 MTĐ (H 9.6) Và Các Phương Trình

ư k

ư ư

I I I

U E R I

(9.17) (9.18)

(9.19) (9.20)

H 9.6

ư ư ư

f k

 



2 CS, TH, và HS của ĐCMCKTSS (H 9.6 & 9.7)

 P1 = CS Điện Vào

 Pkt = TH Kích Từ = Pđs = TH Đồng ST

 Pư = P1 – Pkt = CS Vào RT (CS Vào Phần Ứng)

 Pđư = TH Đồng Ứng = Pđr = TH Đồng RT

 Pc = Pư – Pđư = CS Cơ Tổng

 Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)

 Pmq = TH Ma Sát Và Quạt Gió (TH Cơ)

 Po = Pt + Pmq = TH Không Tải (TH Quay)

 P2 = Pc – Po = CS Cơ Ra

 Pth = P1 – P2 = Pkt + Pđư +Pt + Pmq = TH Tổng

(9.21)

(9.22)

2

% P 100

HS

P



!

3 Biểu thức các loại CS tính từ MTĐ H 9.6

1 ; ư ư; c ư

P  UI P  UI P  EI

;

kt f k đư ư ư

P  R I P  R I

(9.24) (9.25)

H 9.7

4 Mômen Của ĐCMCKTSS

a Mômen Tổng

b Mômen TH Quay

c Mômen Ra

0 0

2

c

M ư

t mq

P

P M

P







 



 

  

(9.26) (9.27) (9.28)

 Nếu (U1, Iư1, 1, n1, M1) và (U2, Iư2, 2, n2, M2) là các Thông Số ở hai Chế Độ 1 và 2; thì từ (9.15) và (9.16), ta có

ư ư

U R I



2

2 2

1 1 1

ư

ư

I M





!