Tài liệu Máy điện 1 chiều pptx

CHƯƠNG 1 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Trang 4

CHƯƠNG 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

1.1 MỞ ĐẦU:

 Ngày nay, mă ̣c dù máy điê ̣n xoay chiều được sử du ̣ng rô ̣ng rãi , máy điện một chiều vẫn tồn ta ̣i do chúng có những đă ̣c điểm sau:

 Động cơ một chiều ( DC motor ) có moment khởi động lớn, dễ điều chỉnh tốc

đô ̣ bằng phẳng, liên tu ̣c trong pha ̣m vi rô ̣ng

 Động cơ DC được sử dụng nhiều trong giao thông vận tải với điều kiện làm viê ̣c nă ̣ng nho ̣c , thiết bi ̣ nâng , hạ; các động cơ chấp hành trong các hệ thống điều chỉnh tự động với công suất nhỏ ( vài watt )

 Máy phát điện một chiều ( DC generator ) là máy phát kích từ cho máy phát điê ̣n đồng bô ̣; dùng trong kỹ thuật hàn , mạ điện chất lượng cao , dùng trong điện hóa, điê ̣n ôtô

Nhươ ̣c điểm ch ủ yếu của máy điện một chiều là có cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, giá thành đắt , làm việc kém tin cậy , nguy hiểm trong môi trường dễ cháy nổ Hơn nữa, khi sử du ̣ng đô ̣ng cơ DC phải có nguồn DC đi kèm ( vd: chỉnh lưu )

1.2 CẤU TẠO:

Gồm 2 phần : phần tĩnh và phần quay

1.2.1: Phần ti ̃nh ( stator ) :

là phần đứng yên gồm: vỏ máy (gông từ), (phần cảm) bên trong có gắn cực từ chính và cực từ phụ:

 Cực từ chính: vĩ thép ghép bởi các lá thép k ỹ thuật điện (tôn silic) dày 0.51

mm và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ Cực từ chính ta ̣o nên từ trường chính trong máy Mă ̣t cực giữ dây quấn và phân bố từ trường trên bề mă ̣t phần cứng Cực từ gắn lên vỏ máy bằng bu lông hoă ̣c đinh vít Dây quấn kích từ là da ̣y đồng, các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối tiếp với nhau

 Cực từ phu ̣: các cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để hạn chế tia lửa điê ̣n và cải thiê ̣n đổi chiều

 Lõi thép cực từ phụ thường làm bằng thép đúc , dây quấn bằng đồng bo ̣c cách điê ̣n, mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng

 Gông từ ( vỏ máy ): dùng để gắn các cực từ , làm mạch từ nối liền các cực từ

Do vâ ̣y vỏ máy được dẫn từ , đây là điểm khác biê ̣t với vỏ máy của máy điê ̣n xoay chiều

 Trong máy điê ̣n lớn, gông từ thường làm bằng thép đúc, máy điện nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn la ̣i, có kho máy nhỏ dùng gang làm vỏ máy

 Các bộ phận khác : nắp máy và cơ cấu chổi than ( gồm: chổi than đă ̣t trong

hô ̣p chổi than, giá chổi than )

1.2.2: Phần quay ( Rotor ) hay phần ư ́ ng: trục, lõi thép, dây quấn, cổ góp

 Lõi sắt phần ứng:

Cổ góp điê ̣n

Chổi than

Các lá thép KTĐ

Các rãnh để đặt dây quấn

Hình a ) Stator

Hình b ) Rotor

CHƯƠNG 1 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Trang 6

Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại, hình trụ, trên bề mặt lõi thép (dọc theo

đường sinh) người ta dâ ̣p rãnh để đă ̣t dây quấn go ̣i là dây quấn phần ứng

 Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng tròn hoă ̣c de ̣p , các đầu dây của các phần tử dây quấn (bối dây) đươ ̣c gô ̣p la ̣i ta ̣i cổ góp

 Cổ góp (vành đổi chiều): cổ góp gồm các phiến góp làm bằng đồng , giữa các phiến góp cách điê ̣n với nhau bởi mica và cổ góp cũng được cách điện với trục rotor bằng ống phíp Nhiê ̣m vu ̣ của cổ góp điê ̣n là chỉnh lưu sức điê ̣n đô ̣ng xoay chiều thành sức điện động một chiều trên các chổi than, chổi than tiếp xú c (tì lên) cổ góp Để lấy điê ̣n ra ngoài hoă ̣c ngược la ̣i đưa nguồn điê ̣n mô ̣t chiềuvào trong dây quấn phần ứng

 Các bộ phận khác:

 Cánh quạt: làm nguội máy

 Trục máy:

1.3.1: Nguyên ly ́ làm viê ̣c của máy phát điê ̣n 1 chiều:

Phần ứng là khung dây a b c d ( quấn trên lõi thép phần ứng ) có hai đầu dây nố i với hai phiến đổi chiều (phiến góp), 2 chổi than A, B cố đi ̣nh luôn tì lên cổ góp và đưa điê ̣n đến phu ̣ tải

Dùng một động cơ sơ cấp (tua bin hoă ̣c đô ̣ng cơ đốt trong,…) quay phần ứng máy phát Khi khung quay với tốc đô ̣ không đổi, hai thanh dẫn ab, cd lần lượt nằm dưới

2 cực từ khác tên (từ trường của hai cực nam châm không đổi), khung quay sẽ cảm ứng nên một sức điện động xoay chiều :

e = B l v B: từ cảm

L: chiều dài tác du ̣ng của thanh dẫn ab+cd

v: tốc độ dài của thanh dẫn

Chiều của sức điê ̣n đô ̣ng xác đi ̣nh theo qui tắc bàn tay phải , trên thanh ab chiều từ

b  a, thanh cd chiều từ d  c sứ c điê ̣n đô ̣ng trong khung dây là sức điê ̣n đô ̣ng xoay chiều nhưng nhờ có phiến góp và chổi than A ( + ); B (- ) (sau khi quay 1800

nó cũng không đổi cực tính )

Dạng sóng trên hai đầu chổi than:

I

R

+

A

B

-

a

N

S

b

c

d



Be, i

n

Phần cảm

Phần ứng

0

e

t Dạng sóng đập mạch

CHƯƠNG 1 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Trang 8

Trên thực tế người ta chế ta ̣o phần ứng gồm nhiều khung dây đă ̣t lê ̣ch nhau mô ̣t góc  nào đó trong không gian để giảm bớt sự đập mạch ở cổ góp , chổi than và quấn tăng số vòng dây để tăng cường sức điê ̣n đô ̣ng

1.3.2 Nguyên ly ́ làm việc của động cơ điê ̣n DC:

Đặt nguồn DC vào dây quấn kích từ phần cảm và dòng điện trong dây quấn phần ứng tác dụng tương hỗ lên nhau tạo thành moment tác dụng lên rotor Moment này có chiều không đổi làm máy quay (dòng điện chỉ đi vào thanh dẫn nằm dưới cực N và đi ra thanh dẫn nằm dưới cực S), chiều lực xác đi ̣nh bằng qui tắc bàn tay trái (hay dòng điê ̣n có chiều không đổi trong các thanh dẫ n nằm dưới các cực từ, do đó tạo nên một moment có chiều không đổi làm rotor chỉ quay theo một chiều nhất

đi ̣nh mà thôi)

1.4 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC: do nhà chế ta ̣o qui đi ̣nh, nhãn máy

 Công suất đi ̣nh mức: Pđm (W, kW), đây là công suất đầu ra của máy điê ̣n

 Điê ̣n áp đi ̣nh mức: Uđm (V) : điện áp trên 2 đầu chổi than

 Dòng điện định mức: Iđm (A) : MP: dòng điện cung cấp cho tải

ĐC: dòng điện ngoài đưa vào động cơ

 Kiểu kích thích

 Dòng điện kích thích : dòng điện đi qua cuộn dây cực từ chính để tạo ra từ thông cảm trong máy It (A)

0

e

t

MP

ĐC

Hiê ̣u suất:

1

2

P

P



