Chương 2: Các nguyên lý biến đổi năng lượng điện cơ

Tính lực hút điện từ trung bình gây nên bởi 1 cực từ bên và lực hút điện từ tác động lên cả nắp nam châm điện.... Giả sử từ thông làm việc không thay đổi khi đặt vòng ngắn mạch (bỏ qua[r]

B l

id F



 idl B sin

dFF = i.l.B sin

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

- Chiều của lực điện động có thể được xác định theo quy tắc bàn tay

trái Quy tắc này phát biểu như sau: Nếu từ trường B có chiều đâm

xuyên qua lòng bàn tay trái, chiều các ngón tay chỉ chiều dòng điện, thì chiều của lực điện động là chiều của ngón tay cái choãi ra.

2.1.1 Lực điện động giữa hai dây dẫn song song có tiết diện nhỏ





















































l

a l

a 1

a

l 2 i.

i 10 F

2

2 1

7 x

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

2.1.2 Lực điện động giữa hai dây dẫn song song có tiết diện lớn hình chữ nhật

Kv - là hệ số ảnh hưởng của mạch

vòng dẫn điện

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

q v

F 10 7 1. 2 .



Kq - là hệ số ảnh hưởng của tiết

diện dây dẫn lên lực điện động

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

2.1.3 Lực điện động xoay chiều một pha

t 2 cos

2

F 2

F







t sin I

i  m 

2 m

2 m

2 2

m

2 XK

m CK I C 1 , 8 I C 3 , 24 I

+ Fm = CI2

m giá trị cực đại của lực

+ C = 10 -7.Kv - hằng số phụ thuộc

vào mạch vòng dẫn điện

+ Dạng xung: ngắn mạch, sét, dao

động điện áp

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

2.1.4 Lực điện động trên hệ thống điện ba pha

F1 = F12 + F13

2 m 1

1 0 , 866 C I sin t sin t 30

2 m 1 max

d 0 , 805 C I

2 m 1 max

h 0 , 055 C I

2 m 1 max

h 2 max

d

2 m 1 max

d 0 , 805 C I

2 m 1 max

h

3 0 , 055 C I

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

2.1.4 Lực điện động trên hệ thống điện ba pha

2 y

2 x

  C I sin t

2

3 t

2 cos 1 2 I C 4 3

t 2 sin t

2 cos 1 I C 4

3 F

2 m 1

2 m 1

2 2

2 m 1 1





















NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

2.1.4 Lực điện động trên hệ thống điện ba pha

 XK m2

1

2 XK 1 max

d 0 , 805 C i 0 , 805 C K I

 XK m 2

1 max

h max



NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.1 LỰC ĐIỆN ĐỘNG

9

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.2 LỰC HÚT ĐIỆN TỪ

S

B 2

1

o





S B 10 8 , 39

dt  

S B 10 06 , 4

Fdt  4 2

Nếu  = 4 10-7 (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mH/m); B tính ra Tesla (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mWb/m2); S tính ra m2

Ta có thể viết:

(H/m); B tính ra Tesla (Wb/mN)

(H/m); B tính ra Tesla (Wb/mKgf)

2.2.1 Công thức Maxwell

2.2.2 Lực hút điện từ xoay chiều

 = msint



 











2 m 4

2 m 4

S

10 03 ,

2 S

10 03 , 2 F

=> Bị đập mạch (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mrung) 2 lần trong 1 chu kỳ

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.2 LỰC HÚT ĐIỆN TỪ

2.2.3 Biện pháp giảm rung nắp ở nam châm điện xoay chiều một pha

 















































































2 t 2 cos S

t 2 cos S

10 03 , 2 S

S 10 03 , 2

) t (H/m); B tính ra Tesla (Wb/m sin S t sin S 10 06 , 4

F F F

2

2 m 2 1

2 m 1 4

2

2 m 2 1

2 m 1 4

2

2

2 2 2

1

2 1 4

2 1

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.2 LỰC HÚT ĐIỆN TỪ

2.2.3 Biện pháp giảm rung nắp ở nam châm điện xoay chiều một pha



 

 F F2

F

trong đó:

 là góc lệch pha giữa hai từ thông 1 và

2























2

2 2 1

2 1 4

10 03 , 2

S S

























 2 , 03 10 cos 2 cos(H/m); B tính ra Tesla (Wb/m 2 2

2

2 2 1

2 1 4

S

t S

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.2 LỰC HÚT ĐIỆN TỪ

2.2.3 Biện pháp giảm rung nắp ở nam châm điện xoay chiều một pha







 F F 2 F F cos 2

2

2 1

1

2 m 1 4 1

S

10 03 , 2

2

2 m 2 4 2

S

10 03 , 2

trong đó:

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

2.2 LỰC HÚT ĐIỆN TỪ

Bài tập 2: Cho mạch từ xoay chiều đối xứng có kích thước như

trong hình 35 Điện áp đặt vào cuộn dây U = 380V; f = 50Hz Cuộn dây có số vòng dây N = 1200 vòng; sụt áp trên phần điện trở thuần cuộn dây bằng 10% điện áp nguồn, bỏ qua từ thông tản tại khe hở không khí, từ trở và từ kháng lõi thép

Phần A: Khi chưa đặt vòng ngắn mạch Cho a=10cm, b=20cm,

c=15cm, l=80cm,=0,5mm

Hãy xác định hệ số rò trong mạch từ

Tính biên độ từ thông tổng Φ0 và từ thông làm việc Φlv

Xác định dòng điện chạy trong cuộn dây nam châm điện

Tính tổn hao Joule trong cuộn dây

Tính lực hút điện từ trung bình gây nên bởi 1 cực từ bên và lực hút điện từ tác động lên cả nắp nam châm điện

Phần B: Để giảm rung, đặt vòng ngắn mạch ở 2 cực từ bên Cho

góc lệch pha (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mθnm) giữa Φδ1 và Φδ2 là 600 ứng với khe hở không khí như trên, diện tích phần đặt vòng ngắn mạch chiếm 2/3 diện tích cực từ bên (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mhình 2) Giả sử từ thông làm việc không thay đổi khi đặt vòng ngắn mạch (H/m); B tính ra Tesla (Wb/mbỏ qua từ kháng vòng ngắn mạch)

Tính lực hút điện từ trung bình gây nên bởi 1 cực từ bên

Tính lực hút điện từ cực tiểu của 1 cực từ bên

Tính từ kháng vòng ngắn mạch

Tính lại biên độ từ thông làm việc nếu xét đến từ kháng vòng ngắn mạch Nhận xét

Tính lại lực hút điện từ trung bình và cực tiểu trên 1 cực từ bên Nhận xét

17