Xem mẫu
- Ch¦¬ng X. m¸y ®iÖn 1 chiÒu
10.1. Nguyên lý làm việc
10.2. Cấu tạo
10.3. Sức điện động phần ứng và mô men điện từ
10.4. Tia lửa điện và biện pháp khắc phục
10.5. Phân loại
10.6. Máy phát điện một chiều
10.7. Động cơ điện một chiều
1
2
- 10.1 Nguyên lý làm việc
b
Máy phát etd c
Độ lớn: etd = B l v etd
Chiều: theo qui tắc bàn tay phải
N a
d
S
- +
Φ c b b c c
c b n
n
d a a d d
b c b
+ d + a +
- - +
- - +
-
a d a
3
10.2 CÊu t¹o
1. Stato ( phần cảm)
4
- 5
6
- 7
2. Rôto ( phần ứng )
8
- 9
C¸c ®¹i lượng ®Þnh møc
• P®m : C«ng suÊt ®Çu ra, W, kW
- Máy phát : Công suất điện
- §éng c¬ : Công suất c¬
• U®m : V, kV
• I®m : A, kA
• Tèc ®é quay n®m, hiÖu suÊt,…
10
- ⊕ N •
10.3 Sức điện động phần ứng và mô men điện từ v D
1- Sức điện động phần ứng n
φ πD ur v
eư = Blv B= τ= B
τl 2p ⊕ S •
+ B: Từ cảm trung bình dưới mặt cực φ πDn
+ l : Chiều dài tác dụng thanh dẫn πDn e = l
−
πD 60
+ v : Vận tốc dài của thanh dẫn v = l
60 2p
+ N: Tổng số thanh dẫn phần ứng
pφ
+ 2a : số nhánh song song e− = n
N 30
E− = e− pN Eư
2a E− = φn
60a
Iư eư iư
ke : không đổi
E − = k e φn 2a
N
11
2a
2- Mô men điện từ
I φ I− pφ I −
fđt = Bliư i− = − f ®t = l =
2a πD 2a πD a
l
2p
Fđt
pN D
F®t = Nf ®t = φI − M ®t = F®t
πDa 2
Mđt D
pN
M ®t = φI − M ®t = k m φ I −
2πa
Fđt
3- Công suất điện từ
pN 2πn pN
Pđt = Mđt ω = φI − = φnI −
2πa 60 60a
P®t = E − I −
12
- 10.4 Tia lửa điện trên vành góp - biện pháp khắc phục
1. Nguyên nhân :
a. Cơ khí
b. Đổi chiều
13
2. Biện pháp khắc phục
D/q cực ⊕ N •
D/q bù
từ phụ
⊕⊕ ⊕ ⊕
⊕ Φư ⊕
• Cực từ phụ Sf Nf
• Φf •
• Dây quấn bù nF
nđc
• •
• •
• Dịch chuyển chổi điện ⊕ S •
14
- 10.5 Phân loại
1. Máy điện một chiều kích từ độc lập Iđc IF U
• Máy phát IưF
Phương trình: U = Eư – Rư Iư Eư
Iưđc
Iư = I
Ikt
Ở chế độ định mức :
Ukt
Uđm = Eưđm – Rư Iưđm
P
Iưđm = Iđm = ®m
U ®m
• Động cơ: Ở chế độ định mức :
Phương trình: U = Eư + Rư Iư Uđm = Eưđm + Rư Iưđm
Iư = I P®m
Iưđm = Iđm =
η®m U ®m
15
2. Máy điện một chiều kích từ song song
IF U
• Máy phát Iđc
IưF
Phương trình: U = Eư – Rư Iư
Eư
Iư = I + Ikt Iưđc
Ở chế độ định mức : Uđm = Eưđm – Rư Iưđm Ikt
Rđ/c
P®m
Iưđm = Iđm + Ikt = + I kt
U ®m
• Động cơ: Ở chế độ định mức :
Phương trình: U = Eư + Rư Iư Uđm = Eưđm + Rư Iưđm
P®m
Iư = I - Ikt Iưđm = Iđm -Ikt = − I kt
η®m U ®m
3. Máy điện một chiều kích từ nối tiếp
4. Máy điện một chiều kích từ hỗn hợp
16
- 10.6 Máy phát điện một chiều
U
1. Quá trình thành lập điện áp
Eư = f(Ikt ) U = f(Ikt ) = Rkt Ikt Edư
Eư
Ikt
Rđ/c
αth n
α Ikt
Edư
Edư => Ikt1 => φkt φkt cùng chiều φdư => φ tổng => Eư
=> Ikt2 > Ikt1. ….
- Tồn tại φdư
tg α = Rkt = Rđ/c + rkt
ĐK thành lập - φkt cùng chiều φdư
điện áp - α < αth => Rđ/c < Rth
- nđc sơ cấp đủ lớn 17
2. Đặc tính ngoài: Quan hệ U = f(I)
n = const
Điều kiện
Rkt = const
a- Kích từ độc lập
U = Eư – Rư Iư U
Khi I - RưIư
- Phản ứng phần ứng
=> từ thông φ tổng giảm
U giảm 0
In
18
- Rt
b. Kích từ song song
U = Eư – Rư Iư U
I
Khi I - RưIư
Iư Eư
- Phản ứng phần ứng
Iư = I + Ikt φ tổng
U giảm Ikt Ikt
Rđ/c
U
φ giảm Eư giảm KT ĐL
U
KT //
0 In
In// 19
Ikt
3. Đặc tính điều chỉnh
Quan hệ Ikt = f (I) KT //
n = const Iktđm KT ĐL
Đ/k
U = const
0 Iđm I
10.7 Động cơ điện một chiều
1. Mở máy n = 0 => Eưm = keφn = 0
U ®m
Uđm = Eưm + Rư Iưm => I −m = Rất lớn
R−
Rất nhỏ
Tia lửa mạnh Phải giảm Iưm
20
- Phương pháp mở máy
a. Nối tiếp Rf với Rư Im Uđm
U ®m
I −m = Eư = 0
R− + Rf Iưm Rf(m)
Ikt
Rf = ? để Im ≤ (2 ÷ 2,5 ) Iđm Rđ/c
• KT độc lập: Im = Iưm
• KT song song: Im = Iưm + Ikt
b. Giảm điện áp phần ứng
Nối nối tiếp các rô to
Bộ điều chỉnh điện áp 21
2. Đặc tính cơ: n = f(M) U = Eư + Rư Iư Eư = U - Rư Iư
U ®m R − I −
Eư = ke φ n => n = −
k eφ k eφ
* Động cơ kích từ song song và độc lập
U ®m R−
M = k m φ Iư => n= − M
k eφ k ek m φ2 Kích từ song song và
độc lập
Khi U và φ = const n
U ®m no
= co n st = n o
k eφ nđm
R−
= const = b
k ek mφ2 M
n = no- bM
Mđm
22
- U ®m R−
3. Điều chỉnh tốc độ n= − M
k eφ k e k mφ 2
a. Thay đổi Rf nối tiếp mạch phần ứng
Im U
U ®m
no = = const
k eφ
có Rf
R + Rf Iưm
độ dốc b = − Rf(m)
k e k m φ2
Ikt
Rđ/c
Đặc tính tự nhiên
n
Rf3 > Rf2 > Rf1 = 0 * Đặc điểm
no
1
- Điều chỉnh trơn
2 - Phạm vi tương đối rộng
3 - Vùng nđc < nđm : dưới định mức
M - Độ cứng đặc tính cơ giảm
Mđm - Tổn hao trên Rf 23
U ®m R−
b. Giảm điện áp phần ứng U n= − M
k e φ k e k m φ2
U
no =
k eφ Đặc tính tự nhiên
giảm U R− n
độ dốc b = = const
k ek mφ 2
no 1
2
* Đặc điểm 3
- Điều chỉnh trơn M
- Dải điều chỉnh rộng
Mđm
- Vùng nđc < nđm
- Độ cứng đặc tính cơ không thay đổi U3 < U2 < U1 = Uđm
- Cần nguồn 1 chiều thay đổi được U
• Tổ MF – ĐC
• Bộ chỉnh lưu có điều khiển Được sử dụng rộng rãi nhất 24
- U ®m R−
c. Thay đổi φ n= − M
k eφ k e k mφ 2
no =
U φ 3 < φ 2 < φ 1 = φ đm
giảm φ k eφ
R− n
độ dốc b =
k e k m φ2 3
* Đặc điểm no 2
1
- Điều chỉnh trơn Đặc tính
- Phạm vi tương đối rộng tự nhiên M
- Vùng nđc > nđm Khi Mc = Mđm = const Mđm
Mđ/c = km φ Iư = const => Tia lửa mạnh
hạn chế
Khi φ => n Rung, hỏng n ®/c
trục động cơ ≤2
- Độ cứng đặc tính cơ có thay đổi n ®m
- Tổn hao ít, hiệu suất cao (Pkt
- Giải :
1. Tìm Rf nối tiếp mạch Roto để Im ≤ 2,5 Idm
U ®m U
Im= Iưm + I kt => Im = + ®m ≤ 2,5I ®m
R − + R f R kt
P®m 15.103
I ®m = = = 77,5 A
η®m U ®m 0,88.220
220 220 220
+ ≤ 2,5.77,5 => Rf ≥ − 0,35 = 0,8 Ω
0,35 + R f 100 2,5.77,5 − 2, 2
2. Tìm nđm ở chế độ máy phát
E − ®mF k e φ®mF n ®mF E −®mF
Từ Eư = ke φ n => = => n ®mF = n ®m§
E −®m§ k e φ®m§ n ®m§ E ®m§
27
EưđmF = UđmF+ RưIưđmF
IưđmF = IđmF + Ikt
P 16.103
I ®mF = ®mF = = 69,6 A
U ®mF 230
IưđmF = IđmF + Ikt = 69,6 +2,2 = 71,8 A
EưđmF = 230 + 0,35.71,8 = 255,13 V
EưđmĐ = UđmĐ - RưIưđmĐ
= 220 - 0,35.(77,5-2,2) = 193,6
255,13
n ®mF = 1300 = 1713 vg/ph
193, 6
nguon tai.lieu . vn
