1Bài giảng 3
Bài giảng
Dây quấn máy điện xoay chiều;
Giới thiệu vềSPHH và PTHH
TS. Nguyễn Quang Nam
2013 – 2014, HK 2
http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php
nqnam@hcmut.edu.vn
2Bài giảng 3
Cách thực hiện dây quấn máy điện
Dây quấn tải dòng điện nhỏvà vừa có thể được thực
hiện từmột hay nhiều sợi chập sửdụng dây đồng điện từ
hoặc dây nhôm.
Nhiều vòng dây quấn chung với nhau tạo thành bối dây.
Các bối dây kết hợp với nhau thành dây quấn của một pha
(xem video minh họa).
Với dây quấn tải dòng điện lớn, các vòng dây được chế
tạo sẵn từcác thanh dẫn cứng, và sau đó được lồng vào
các rãnh (xem video minh họa).
3Bài giảng 3
Cách thực hiện dây quấn máy điện (tt)
4Bài giảng 3
Cách thực hiện dây quấn máy điện (tt)
Sau khi các vòng dây được đặt vào rãnh (stato hoặc
rôto), các nêm được đặt vào để giữcác vòng dây nằm trong
rãnh.
Phần đầu nối sẽ được đai chặt với nhau để giữnguyên vị
trí khi rôto quay.
Dây quấn được nhúng verni để chống ẩm, và giữchặt
các vòng dây với nhau.
5Bài giảng 3
Giới thiệu vềsai phân hữu hạn
Phương pháp dựa trên việc xấp xỉcác phương trình vi phân bởi các
phương trình sai phân.
Ba bước cơ bản
Chia miền khảo sát thành một
lưới các nút
Xấp xỉ phương trình vi phân
bởi sai phân hữu hạn
Giải các phương trình sai
phân theo các điều kiện biên
và/hoặc điều kiện đầu đã cho
6Bài giảng 3
Xấp xỉ đạo hàm của f(x)
Việc xấp xỉ được dựa trên khai triển Taylor của hàm f(x) quanh điểm x
0
.
x0
x0-∆x x0+∆x x
f(x) P
B
A
Sai phân tiến
( )
(
)
(
)
x
xfxxf
xf ∆
−
∆
+
≅
00
0
'
Sai phân lùi
( )
(
)
(
)
x
xxfxf
xf ∆
∆
−
−
≅
00
0
'
Sai phân điểm giữa
( )
(
)
(
)
x
xxfxxf
xf ∆
∆
−
−
+
≅
2
'
00
0
7Bài giảng 3
Xấp xỉcho các bài toán 1D
Đạo hàm bậc hai
xixi+1
xi-1
∆x
( )
(
)
(
)
x
xfxf
xf ii
i∆
−
≅+1
'
( )
(
)
(
)
x
xfxf
xf ii
i∆
−
≅−1
'
( )
(
)
(
)
x
xfxf
xf ii
i∆
−
≅−+
2
'11
( )
(
)
(
)
(
)
( )
2
12 2
'' x
xfxfxf
xf iii
i∆
+
−
≅++
( )
(
)
(
)
(
)
( )
2
21
2
'' x
xfxfxf
xf iii
i∆
+
−
≅−−
( )
(
)
(
)
(
)
( )
2
11 2
'' x
xfxfxf
xf iii
i∆
+
−
≅−+
8Bài giảng 3
Xấp xỉcho bài toán 2D
∆xx
y
P
(i,j) (i+1,j)(i-1,j)
(i,j+1)
(i,j-1)
∆y
(
)
(
)
x
jiji
x
f
ji
∆
−−+
≅
∂
∂
2
,1,1
,
φφ
(
)
(
)
y
jiji
y
f
ji
∆
−−+
≅
∂
∂
2
1,1,
,
φφ
Ký hiệu φ(i, j) = f(x
i
, y
j
)
(
)
(
)
(
)
( )
2
,
2
2
,1,2,1
x
jijiji
x
f
ji
∆
−+−+
≅
∂
∂
φφφ
(
)
(
)
(
)
( )
2
,
2
2
1,,21,
y
jijiji
y
f
ji
∆
−+−+
≅
∂
∂
φφφ
9Bài giảng 3
Ví dụ - Phương trình Poisson 1D
Bài toán giá trịbiên
∆x
xixi+1
xi-1 xN
x0
0 1
f
x
u=
∂
∂
−
2
2
trên Ω= (0,1)
u(0) = u(1) = 0, ui≈u(xi), fi= f(xi), xi= i∆x, ∆x = 1/N, i = 0, 1, … N
Xấp xỉ điểm giữa
( )
==
−=∀=
∆
+−
−
+−
0
1,...,1,
2
0
2
11
N
i
iii
uu
Nif
x
uuu
Điều kiện biên Dirichlet
Như vậy, phương trình vi phân đạo hàm riêng ban đầu được chuyển
thành hệ phương trình tuyến tính cho các giá trịtại các nút.
10Bài giảng 3
Cơ bản vềphần tửhữu hạn (cho kỹ sư)
Nhiều bài toán trong kỹthuật và khoa học ứng dụng được mô tảbởi
các phương trình vi phân hay tích phân.
Nghiệm của các phương trình này cho biết nghiệm chính xác của bài
toán cụthể được nghiên cứu.
Tuy nhiên, sựphức tạp của dạng hình học, tính chất và các điều kiện
biên trong các bài toán thực tế thường cho thấy nghiệm chính xác là
không thểcó được hoặc không thểcó được trong một thời gian hợp lý.
Thời gian cho chu kỳthiết kếhiện đại thường đòi hỏi kỹ sư thiết kế
phải tìm ra giải pháp trong một thời gian ngắn. Do đó, các kỹ sư nhắm
đến một lời giải gần đúng với công sức và thời gian bỏra hợp lý. Và
phương pháp phần tửhữu hạn là một kỹthuật giải như vậy.