Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 - Nguyễn Bích Liên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

13
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật điện: Chương 9 - Máy điện 1 chiều" được biên soạn với các nội dung chính sau: Nguyên lý làm việc; Cấu tạo và phân loại máy điện 1 chiều; Sức điện động phần ứng và mô men điện từ; Từ trường và phản ứng phần ứng; Tia lửa điện và biện pháp khắc phục; Máy phát điện một chiều; Động cơ điện một chiều. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 - Nguyễn Bích Liên

Ch¬ng IX. m¸y ®iÖn 1 chiÒu 9.1. Nguyên lý làm việc 9.2. Cấu tạo 9.3. Phân loại 9.4. Sức điện động phần ứng và mô men điện từ 9.5. Từ trường và phản ứng phần ứng 9.6. Tia lửa điện và biện pháp khắc phục 9.7. Máy phát điện một chiều 9.8. Động cơ điện một chiều 1 9.1 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 - +  c b b c c c b n n d a a d d b c b + d + a + - - + - - + - a d a 2 1
3 9.2 CÊu t¹o 2 1. Phần tĩnh ( phần cảm) a. Cực từ chính 1 b. Cực từ phụ c. Gông từ 2. Phần quay ( phần ứng ) - Roto 3 - Cổ góp 7 3 – Chổi than 5 6 4 Cổ góp 2
5 C¸c ®¹i lợng ®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,… 6 3
9.3 Phân loại - Dây quấn stato (phần cảm-kích từ) Dựa vào cách nối dây của 2 phần: - Dây quấn roto (phần ứng) 1) Kích từ độc lập 2) Kích từ song song + U - + U - Eư Eư + Ikt Ikt Ukt - 4) Kích từ hỗn hợp 3) Kích từ nối tiếp + U - + U - ktn Ikt Eư Eư kts  N  9.4 Sức điện động phần ứng và mô men điện từ v D 1- Sức điện động phần ứng n  D  v eư = Blv B  B l 2p  S  + B: Từ cảm trung bình dưới mặt cực  Dn + l : Chiều dài tác dụng thanh dẫn Dn e  l  D + v : Vận tốc dài của thanh dẫn v 60 l 60 + N: Tổng số thanh dẫn phần ứng 2p p + 2a : số nhánh song song e  n N 30 E = e pN Eư 2a E = n 60a Iư eư iư ke : không đổi E = k e n 2a N 8 2a 4
2- Mô men điện từ I  I p I fđt = Bliư i  f ®t  l  2a D 2a D a l 2p Fđt pN D F®t  Nf ®t  I M ®t  F®t Da 2 Mđt D pN M ®t  I M ®t = k m  I 2a Fđt 3- Công suất điện từ pN 2n pN Pđt = Mđt   I  nI 2a 60 60a P®t  E I 9 9.5 Từ trường và phản ứng phần ứng - Φc: Từ trường chính do stato (kích từ) - Φư: Từ trường roto (phần ứng) khi Iư  0 - Tác động của Φư lên Φc: PƯPƯ N N m’ m n m n m n  n’ S Ảnh hưởng của PƯPƯ: Φư  Làm méo và giảm Φc  Khử Φư: - Cực từ phụ đặt xen kẽ cực từ chính Φcf - Dq cực từ phụ nối tiếp dq pư 5
9.6 Hiện tượng tia lửa điện trên vành góp và biện pháp khắc phục 1. Nguyên nhân - Do phần tử của dq pư có hiện tượng đổi chiều dòng khi đi qua chổi than. Khi đó trong phần tử dq pư có các s.đ.đ: eL: s.đ.đ tự cảm eM: s.đ.đ hỗ cảm eư: s.đ.đ do pưpư - Khi đi qua chổi than, phần tử này bị nm  dòng lớn  Tia lửa điện khi phiến góp tách ra khỏi chổi than Dq cực  N  Dq bù 2. Cách khắc phục    từ phụ • Dùng cực từ phụ  ư  • Dùng dây quấn bù Sf Nf • Dịch chổi than  f  nđc nF    Nguyên nhân do cơ do tiếp   xúc không tốt giữa vành góp  S  & chổi than 9.7 Máy phát điện: I U 1. Phương trình cơ bản Iư Eư a) Máy phát kích từ độc lập: Ikt U = Eư – Rư Iư Ở chế độ định mức: Ukt U Uđm = Eưđm – Rư Iưđm Iư = I ; I kt  kt R kt P Iưđm = Iđm  ®m U ®m b) Máy phát kích từ song song: U = Eư – Rư Iư I U U Iư = I + Ikt I kt  Iư Eư R kt Ở chế độ định mức : Ikt Uđm = Eưđm – Rư Iưđm Rđ/c Iưđm = Iđm + Ikt  P®m  I kt U ®m 6
2. Quá trình thành lập điện áp U a) Máy kích từ độc lập Eư Ikt Ukt n Ikt Eư = ke n => U = Eư – Rư Iư b. Máy phát kích từ song song U Eư = f(Ikt ) U = f(Ikt ) = Rkt Ikt Edư Eư Ikt Rđ/c th n  Ikt Edư Edư => Ikt1 => kt kt cùng chiều dư =>  tổng => Eư => Ikt2 > Ikt1. …. - Tồn tại dư ĐK thành lập - kt cùng chiều dư điện áp - Rkt < Rth 7
3. Đặc tính ngoài n = const Là đặc tính U = f(I) khi Rkt = const a) Máy phát kích từ độc lập U U = Eư – Rư Iư Kt đl Khi I = I - RưIư ư - Phản ứng phần ứng Kt ss  U giảm   tổng giảm I a) Máy phát kích từ song song 0 In. ss In. đl U = Eư – Rư Iư Khi I - RưIư - Phản ứng phần ứng Iư = I + Ikt =>  tổng => Ikt = > Eư giảm  In. ss U Ikt 4. Đặc tính điều chỉnh Là quan hệ: Ikt = f (I) KT // n = const Iktđm KT ĐL Khi U = const 0 I Iđm 8
9.8 Động cơ điện một chiều I U 1. Phương trình cơ bản Iư Eư a) Động cơ kích từ độc lập: Ikt U = Eư + Rư Iư Ukt U Iư = I I kt  kt Ở chế độ định mức : R kt P®m Uđm = Eưđm + Rư Iưđm Iưđm = Iđm  ®m U ®m b) Động cơ kích từ song song: U = Eư + Rư Iư I U Iư = I - Ikt Iư Eư Ở chế độ định mức : Ikt Uđm = Eưđm + Rư Iưđm Rđ/c P®m Iưđm = Iđm-Ikt   I kt ®m U ®m 2. Các phương pháp mở máy ĐC KT độc lập: Im = Iưm ĐC KT song song: Im = Iưm + Ikt Im U U I m  R Iưm Rf Vì Rư rất bé  Im rất lớn nếu U = Uđm Ikt  Yêu cầu: Giảm Im Rđ/c để Im  (2  2,5 ) Iđm U dm - Dùng Rf nối tiếp Rư I m  R  Rf - Giảm điện áp: Um
3. Đặc tính cơ: n = f(M) U = Eư + Rư Iư Eư = ke  n U R I => n  (Đặc tính cơ - điện) k e k e * Với động cơ kích từ song song và độc lập M = km Iư n U R => n   M (Đặc tính cơ) k e k ek m 2 no Δn U nđm R = no M  n k e k ek m2 n = no- ΔnM Mđm M U ®m R 4. Điều chỉnh tốc độ n  M k e  k e k m 2 a. Thay đổi Rf nối tiếp mạch phần ứng Im U U n o  ®m = const k e có Rf R  Rf Iưm độ dốc b  Rf(m) k ek m 2 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 20 10
U ®m R b. Giảm điện áp phần ứng U n  M k e  k e k m 2 U no  k e giảm U R n Đặc tính tự nhiên độ dốc b  = const k e k m 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 21 U ®m R c. Thay đổi  n  M k e  k e k m 2 no  U  3 <  2 <  1 =  đm giảm  k e R n độ dốc b k e k m 2 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  Iư = const => Tia lửa mạnh hạn chế Khi  => 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
So sánh ĐC 1 chiều và ĐC KĐB : - Ưu điểm: khả năng điều chỉnh tốc độ tốt - Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, giá cao, chi phí vận hành và bảo dưỡng lớn, nguồn 1 chiều 23 12