Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 10 - Phạm Hùng Phi

Chia sẻ: Hoa Anh đào | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 10 cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên lý làm việc; Cấu tạo; Sức điện động phần ứng và mô men điện từ; Tia lửa điện và biện pháp khắc phục; Phân loại; Máy phát điện một chiều; Động cơ điện một chiều. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 10 - Phạm Hùng Phi

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