zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Máy điện: Chương 1 - Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ

Chia sẻ: Liêm Phan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Báo xấu

123
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm giúp các bạn có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu về máy điện, mời các bạn cùng tham khảo nội dung tài liệu chương 1 "Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ" thuộc bài giảng Máy điện dưới đây. Nội dung tài liệu giới thiệu đến các bạn những nội dung về các nguyên lí của quá trình biến đổi năng lượng điện cơ. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Máy điện: Chương 1 - Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ

Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB CHƢƠNG 1: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI NĂNG LƢỢNG ĐIỆN CƠ I. Các nguyên lí của quá trình biến đổi năng lƣợng điện cơ I.1. Lực và moment trong hệ các mạch từ      Định luật Lorentz: F  q E  v  B     Nếu chỉ có từ trường: F  q. v B Mà q  I .t   Nên   Fe  I l  B    z F I iz iy y 0 ix     x iz  ix  iy B Tích có hướng  Fe  I   I Fe  B Slide Máy điện I.1
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB   Fe1 Fe   I I α   B B Biết I=10A, B=0,5T, R=0,1m, l=0,3m, α=30o. Tính lực điện từ Fe tác động lên mỗi thanh dẫn rotor? Tính moment tác động lên 2 thanh dẫn rotor? I.2. Cân bằng năng lƣợng Động cơ dWfld pe  pCu   pconv dt dWmech pconv  ploss mech   p mech dt Máy phát dWmech p m  ploss mech   pconv dt dWfld pconv  pCu   pe1  pe 2 dt pconv  t e .mech với te là moment điện từ. Slide Máy điện I.2
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB Điện năng = Năng lượng từ trường + Cơ năng + Nhiệt năng dWelec  dWfld  dWmech  dWtemp Nếu bỏ qua tổn hao nhiệt: dWelec  dWfld  dWmech dWfld e.i   pmech dt d ei.dt  dWfld  dWmech với e và Wmech  f fld x dt id  dWfld  df fld x  giả sử ffld=const. dWfld  id  f fld dx Slide Máy điện I.3
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB I.3. Năng lƣợng và lực từ trong hệ một nguồn kích từ dx dWmech dWmech Chuyển động thẳng: pc  f fld   f fld  dt dt dx d dWmech dWmech Chuyển động quay: pc  t e  t e   te  dt dt d Với năng lượng từ trường tích lũy trong cuộn dây máy điện: dWfld  id  f fld dx giả sử i=const khi x thay đổi rất chậm. Wfld  f fld   x (==từ thông móc vòng) Nếu mạch từ tuyến tính,   L( x )i , nên Wfld chỉ phụ thuộc vào  và x. 0 , x 0 0, x 0 0 , x 0 Wfld 0 , x 0    dW  , x    dW 0, x    dW  , x  fld fld fld 0 0, 0 0, 0 0, x 0 dWfld  id  f fld dx Slide Máy điện I.4
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB Mà khi  0 thì f fld  0 nên dWfld 0, x   0 0 0  Wfld 0 , x 0    i( , x 0 )d   1 1  d  20 0 0 L( x 0 ) 2 L( x 0 ) Wfld (0 , x ) Wfld  , x   1 1 2  f fld (0 , x )   2 L( x ) x  Có thể tính năng lượng tích lũy trong từ trường thông qua mật độ khối của năng lượng từ trường theo thể tích V:  B0  Wfld    HdBdV    V 0  Nếu mạch từ tuyến tính, B  H : 1 B  Wfld    dV 2  V 2   Cho mạch từ tuyến tính   L( x )i . Biết N=1000 vòng, =0,002m=g+g, d=0,15m, l=0,1m, I=10A. a) Tính Wfld khi piston dịch chuyển một đoạn x? Tính lực ffld? b) Với x=0,01m, tính Wfld và lực ffld? Wfld  , x   A 1 1 2 Với L  N 2 o   2 L( x )  N  vì F  NI  R m  N N với Rm   L L A Slide Máy điện I.5
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB 1 1 2 1 Mạch từ tuyến tính,   L( x )i nên We    L( x )i 2 2 L( x ) 2 1 i 2 2 S i 2 N 2  We  L( x)i  N  2  (d  x)l 2 2  2  I.4. Tính toán lực từ: Đồng năng lƣợng dWfld  , x   id  f fld dx Wfld tính theo  và x. Wfld Wfld  dWfld  , x   d  dx  x Wfld Wfld  i và f    x fld Wfld (0 , x ) hay f fld (0 , x )   x Định nghĩa “đồng năng lƣợng” W’fld theo i và x: ' Wfld i, x   i  Wfld ( , x) Wfld' (i, x ) Wfld' (i, x )  dW i, x   di   dWfld ( , x )  ' di  dx i x fld Trong đó: di   id  di mà  dWfld ( , x )  id  f fld dx Wfld' (i, x ) Wfld' (i, x )  dW i, x   di  f fld dx  ' di  dx i x fld Wfld' (i, x ) Wfld' (i, x )   và ffld   i x Wfld' (i, ) Tương tự, moment: te   Với hệ thống tuyến tính,   L( x )i , có thể tính đồng năng lƣợng: Slide Máy điện I.6
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB i0 i0 1 W (i 0 , x 0 )    (i, x 0 )di   L( x 0 )idi  ' fld L( x 0 )i 02 0 0 2 1 Wfld' (i0 , x )  W  L( x )i 2 ' ffld (i0 , x )   x fld 2 Khi mạch từ tuyến tính,  và i tỷ lệ:  H0  W     BdH dV ' fld   V 0  Nếu mạch từ tuyến tính, B  H : 1  Wfld'    H 2 dV V  2 Chú ý, theo định nghĩa: Wfld  Wfld '  i , kể cả khi mạch từ không tuyến tính. Mạch từ không tuyến tính (bảo hòa). Slide Máy điện I.7
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB Ví dụ: Tính lực tác động lên piston ffld theo Wfld và W’fld khi piston dịch chuyển một đoạn x=0,01m? Biết N=1000 vòng, =0,002m=g+g, d=0,15m, l=0,1m, I=10A. Tính cho trường 2 hợp: mạch từ còn tuyến tính   L(x )i và đã bảo hòa   L(x)i . Wfld (0 , x ) Wfld  , x   1 1 2  f fld (0 , x )   2 L( x ) x 1 Wfld' (i0 , x ) W  L( x )i 2 ' f fld (i 0 , x )  x fld 2 A Với L  N 2 o  Ví dụ: Tính lực tác động lên nắp mạch từ biết N = 100 vòng? I.1. Lực và moment trong hệ các mạch từ có nam châm vĩnh cửu ' Wfld (i, x )  i  Wfld ( , x)  Wfld ( , x ) 0 Với W (i f  0, x )    (i f , x )di f ' fld If 0 Trong đó If0 là dòng điện chạy trong cuộn dây giả tưởng tạo ra từ trường vừa đủ khử từ trường NCVC. I.2. Năng lƣợng và lực từ trong hệ nhiều nguồn kích từ Ví dụ: Máy điện có 2 cuộn dây, mạch từ tuyến tính (chế độ động cơ): Slide Máy điện I.8
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB rotor  ir ur stator is us Cách 1: Tính cho 2 cuộn dây: dWe p in  p e lec  p Cu   pc dt dWm pc  ploss_ m   pout dt ds t  us ( t )  R sis t   es ( t )  R sis t   s  Lsis  Lsri r dt dr t  u r ( t )  R r i r t   er ( t )  R r is t   r  Lrs is  Lr i r dt pin  u sis  u r i r pCu  R sis2  R r i 2r Slide Máy điện I.9
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB Wes  sis  Lsis2  Lsri r is  1 1 2 2 Wer  r i r  Lsri r is  Lr i 2r  1 1 2 2 1 1 1 1 We  sis  r i r  Lsis2  Lr i 2r  Lsri r is  We' 2 2 2 2 ds usis  R sis2  is s  Lsis  Lsri r dt dr u r i r  R r i2r  ir r  Lrs is  Lr i r dt ds d dWe pin  usis  u r i r  pCu  is  r i r  pCu   pc dt dt dt dWe d d   pc  s i s  r i r dt dt dt 1 1 Trong khi: We  sis  r i r 2 2 dWe  1 ds 1 di 1 dr 1 di   is  s s  i r  r r dt 2 dt 2 dt 2 dt 2 dt 1 ds 1 di 1 dr 1 di  pc  is  s s  i r  r r 2 dt 2 dt 2 dt 2 dt 1 dLsis  Lsri r  di 1 dLrs is  Lr i r  is  Lsis  Lsri r  s  i r  Lrs is  Lr i r  r 1 1 di  pc  2 dt 2 dt 2 dt 2 dt 2pcdt  dLsis  Lsri r is  Lsis  Lsri r dis   dLrs is  Lr i r i r `Lrs is  Lr i r di r dLs 2 di dL di di di 2 pc  is  Lsis s  sr isi r  Lsris r  Lsis s  Lsri r s dt dt dt dt dt dt  dL di dL di di di  rs isi r  Lrs i r s  r i 2r  L r i r r  L rs is r  Lr i r r dt dt dt dt dt dt dLs 2 dLsr dL dL  2 pc  is  isi r  rs isi r  r i2r dt dt dt dt 1 dLs 2 dLrs 1 dLr 2  pc  is  isi r  ir 2 dt dt 2 dt 1 dLs d 2 1 dLr d 2 dLrs d d  pc  is  ir  i si r  2 d dt 2 d dt d dt dt Slide Máy điện I.10
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB  1 dLs 2 1 dLr 2 dLrs   pc   is  ir  isi r   2 d 2 d d  pc 1 dLs 2 1 dLr 2 dLrs  te   is  ir  isi r  2 d 2 d d  1 dLs 2 1 dLr 2   dLrs  te   is  ir    isi r   Tereluc tan ce  Tefundamental  Tetu tro  Teco ban  2 d 2 d   d  1 dLs 2 1 dLr 2 Động cơ rotor cực từ ẩn: Tereluc tan ce  is  ir  0 2 d 2 d dLrs Tefundamental  isi r d 1 T dL Có thể viết: pc  i i 2 dt 1 T dL te  i i với: 2 d i s   L s L sr  i  L  i r   L rs L r  We' (is , ir , x) Ví dụ: Thử tính te theo đồng năng luợng: te   Cách 2: Tính cho 2 cuộn dây dƣới dạng ma trận (tổng quát): dWe p in  p e lec  p Cu   pc dt dWm pc  ploss_ m   pout dt ds t  us ( t )  R sis t   es ( t )  R sis t   s  Lsis  Lsri r dt dr t  u r ( t )  R r i r t   er ( t )  R r is t   r  Lrs is  Lr i r dt u s  i s  Với: u  i  u r  i r  R s 0   L s L sr    R L     s   Li 0 R r   L rs L r  r  Slide Máy điện I.11
Chương I: Các nguyên lý của quá trình biến đổi điện cơ TB d u  R is  dt pCu  R sis2  R r i 2r  i R i T pin  usis  u r i r  i u T T d  T T d T d pin  i  R is    i R is  i  pCu  i  dt  dt dt dWe mà pin  pCu   pc dt dWe T d nên  pc  i dt dt Wes  sis  Lsis2  Lsri r is  1 1 2 2 Wer  r i r  Lsri r is  Lr i 2r  1 1 2 2 1 1 1 1 1 T 1 T We  sis  r i r  Lsis2  Lr i 2r  Lsri r is  i Li  i  2 2 2 2 2 2 1 d T dWe 1 di     iT dt 2 dt 2 dt d  1 di 1 T d  T d 1 di T T vậy: pc  i   i i   T dt  2 dt 2 dt  dt 2 dt dLi  1 di T T pc  i T  Li   iT d L i  iT L di  1 di Li dt 2 dt dt dt 2 dt T di 1 di  T vì: i L Li dt 2 dt 1 T dL  pc  i i 2 dt pc1 T dL  te   i i  2 d Slide Máy điện I.12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.