1.5 MẠCH TỪ LÚC KHÔNG TẢI CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
1 Tư ̀ trường chính và từ trường tản : Tiết diê ̣n cắt ngang của máy điê ̣n 1 chiều 4 cực
hG: chiều cao gông từ
hC: chiều cao cực từ
: chiều rộng khe hở không khí
hrăng: chiều cao răng phần ứ ng
hư: chiều cao lưng phần ứ ng
0 : từ thông chính
: từ thông tản
Mục đích của việc nghiên cứu mạch từ lúc không tải là xác định sức điện động cần thiết để ta ̣o ra từ thông theo yêu cầu củ a thiềt kế Khi máy điê ̣n mô ̣t chiều làm viê ̣c không tải thì Iư = 0, từ thông trong máy là do cực từ chính ta ̣o ra Phần từ thông
đi vào phần ứng go ̣i là từ thông chính hay từ thông khe hở 0 Từ thông này cảm ứng nên sức điê ̣n đô ̣ng trong dây quấn khi phần ứng quay và tác du ̣ng với dòng điê ̣n trong dây quấn để sinh ra moment 0 là phần chủ yếu chiếm đại đa số của từ thông cực từ
0 là phần chủ yếu chiếm đại đa số của từ thôn g cực từ C một phần nhỏ của C không đi qua phần ứng mà đi từ cực này sang cự kia thì go ̣i là từ thông tản
C = 0 +
C = 0 + = 0 ( 1 +
0
) = t 0 Trong đó : t : hệ số tản từ, thường t = 1,15 1,28
2 Sư ́ c từ động cần thiết sinh ra từ thông:
Để có từ thông chính 0 cần phải có mô ̣t sức từ đô ̣ng kích từ F nào đó Sức từ
đô ̣ng này do số ampe vòng của dây quấn kích từ trên mô ̣t đôi cực sinh ra
1 i
i i
H F
Iw
Trong đó:
Gông từ
0
Trang 2HI : cườ ng đô ̣ từ trường của đoa ̣n thứ i
i : chiều dài trung bình của đường sức từ trên đoa ̣n i
n
1 i
i i
H
Trong máy điê ̣n thường chia ma ̣ch từ ra làm 5 đoa ̣n: khe hở, răng phần ứng, lưng phần ứng, cực từ và gông từ
F = 2Hchc + 2H + 2Hrănghrăng + Hưlư + HGlG Trong đó:
ư: chiều dài đường sức từ trên đoa ̣n lưng của phần ứng
G : chiều dài đường sức từ trên gông
c: cực từ
: khe hở không khí
r: răng củ a phần ứng
ư: lưng của phần ứng
G: gông
* Sự phân bố từ trường trong khe hở:
Khe hở giữa phần ứng và cực từ không đều nhau; ở giữa cực từ và khe hở nhỏ, ở hai đầu mă ̣t cực từ khe hở lớn nhất, thường max= (1,5 2,5) cho nên từ cảm ở các điểm thẳng góc với bề mă ̣t phần ứng cũng khác nhau
F = 2 H
H: cường đô ̣ từ trường trong khe hở không khí
0
B H
B: từ cảm trong khe hở không khí
0 : hệ số từ thẩm của không khí
0 = 4 10-7 (H/m)
'
b
B 0
b’ =
: hệ số cung cực từ 0.62 0.72
0 : từ thông cần thiết có trong không khí
: hệ số cung cu ̣c từ
: bướ c cực (
p
D ö 2
Dư : đườ ng kính phần ứng
2p: số cực từ
2
: c
lc : chiều dài cực từ
l = lư – ngbg : chiều dài phần ứng không kể rãnh thông gió hướng kín
lư : chiều dài thực của phần ứng
bg: chiều rộng của khe thông gió hướng kín
ng : số rãnh thông gió hướng kín
Trang 3’ = .K chiều rộng tính toán của khe hở không khí
K:hê ̣ số tính toán của khe hở không khí phụ thuộc kiểu dáng phần ứng
Đối với rãnh chữ nhật:
10
10
1
1
r
b
t K
t1 =
Z
D
ö
bướ c răng của phần ứng Z: số rãnh phần ứng
br1: chiều rộng của đỉnh răng
III SỨC TỪ RỘNG TRÊN RĂNG PHẦN ỨNG: (Frăng)
Frăng = 2 Hrăng hrăng
B’răngx =
c raêngx .K b
t
B
1
brăngx: chiều rộng răng ở đô ̣ cao x
Kc: hệ số ép chă ̣t của lõi thép Kc = 0,93 0,95
Krăngx: hệ số răng ở đô ̣ cao x
c raêngx
x
K b
t
tx: bướ c răng ở đô ̣ cao x
Dựa vào đồ thi ̣ B’răngx = f(Hrăngx)/Krăngx
Fư = Hư lư
Từ cảm trên lưng phần ứng:
C ö ö
ö
B
2
0
Sư = hư.l.Kc: tiết diện trên lưng phần ứng
Dựa vào đường cong từ hóa của vâ ̣t liê ̣u chế ta ̣o lõi thép Hư
br1
t1
brăng1
t1
x
brăngx
brăngtb
brăng2
0,4 0,2Krăngx
B’răngx
Hrăng
B
Trang 4ö ö raêng ö
p
) h h
D (
2
2
FG = HG.lG
BG =
G G
t G
G
l
h
0
Dựa vào đường cong từ hóa của vâ ̣t liê ̣u chế ta ̣o gông từ HG
G G c ö
p
h ) h ( D (
2
2
Fc = 2 Hc hc
c c c
t C
C
S
B
0
Hc Kết luâ ̣n: F = F + Frăng + Fư + FG + FC