Bài giảng Máy điện Trịnh Hoàng Hơn: Chương 5 (phần 1)

Chương: V

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Presenter: Trịnh Hoàng Hơn Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com

22/07/16 00:50

Khái niệm

* Có tính thuận nghịch: Động cơ – máy phát * Phần cảm: phần kích từ, stator

Kích từ DC

•Dây quấn tập trung •Tạo từ trường DC

* Phần ứng: phần quay, rotor

Máy phát Động cơ

2 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Khái niệm

* Chổi than – cổ góp

Bằng đồng

•Xếp tròn liên tiếp nhau •Một khối hình trụ •Phiến góp được phân cách nhau bằng lớp mica cách điện

3 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Nguyên lý làm việc

4 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Nguyên lý làm việc

* Cấp dòng một chiều Ikt Dây quấn phần cảm

•Tạo từ trường phần cảm. •Vector cảm ứng từ B. * Dùng động cơ sơ cấp

Quay phần ứng tốc độ quay là n[vòng/phút]. Thanh dẫn có tốc độ dài v

•Sức điện động e

5 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Nguyên lý làm việc

6 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Sự tạo thành mạch nhánh song song

7 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Công thức sđđ

* N là tổng số thanh dẫn phần ứng, * 2a số mạch nhánh song song trên phần ứng. * Số thanh dẫn trên mỗi mạch nhánh song song

là:

N a 2

* Sức điện động dây quấn phần ứng:

N a 2

8 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Công thức sđđ

* Với

lvB=

e

v * D là đường kính stator:

np 2

�

= e Bl

= n B

p 2

D 2

D 2 Dl p 2

= F

)

( t B l

2kt

p: số đôi cực (cid:0) : bước cực

9 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Công thức sđđ

* Tóm lại

10 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Phân loại máy phát điện DC

* Kích từ độc lập * Kích từ song song (shunt từ) * Kích từ nối tiếp * Kích từ hổn hợp

Rẽ ngắn Rẽ dài Hổn hợp cộng Hổn hợp trừ

11 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Máy phát điện DC – Kt độc lập

* Mạch tương đương và các pt

Vkt : điện áp kích thích Rf: đt dây quấn kích thích. Rkt : biến trở kích từ Rư : điện trở dây quấn phần ứng E : Sức điện động hai đầu phần ứng .

12 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Các đặc tuyến của máy phát điện DC

Sụt áp do điện trở phần ứng

Vùng bảo hòa

Sụt áp do phản ứng phần ứng

Edư

13 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

VD 1: đặc tuyến không tải

* Cho máy phát điện DC kích từ độc lập, có sức

điện động E = 151V khi vận tốc động cơ sơ cấp kéo máy phát là n = 1450 vòng/phút và dòng kích thích bằng 2,8A. Nếu mạch từ chưa bảo hòa, xác định sức điện động E: Khi dòng kích thích bằng 2,4A tại vận tốc của động cơ sơ cấp là 1450 vòng/phút. Khi dòng kích thích bằng 2A tại vận tốc của động cơ sơ cấp là 1600 vòng/phút.

14 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

VD2: đặc tuyến không tải

.

* Cho máy phát điện một chiều kích từ độc lập, đặc tuyến không tải cho trong đồ thị sau (xem hình 5.10). Các thông số định mức của máy phát điện như sau: Công suất định mức: Pđm = 400 kW. Điện áp định mức: Vđm=200V. Điện trở dây quấn phần ứng : Rư = 0,003 (cid:0) Điện trở dây quấn kích thích: Rkt = 10,4(cid:0) Bảng số liệu xác định từ thí nghiệm không tải ứng với tốc độ động cơ sơ cấp 900 vòng/phút ghi nhận như sau:

15 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Xác định: a. Dòng điện kích thích khi sức điện động trên phần ứng là E = 200V; tốc độ quay của động cơ sơ cấp là n = 900 vòng/phút. b./ Vẽ lại đặc tuyến không tải khi tốc độ quay của động cơ sơ cấp là 750 vòng/phút. c./ Dòng điện kích thích để tạo ra sức điện động E = 200V khi tốc độ quay động cơ sơ cấp là 750 vòng/phút. d./ Tính lại câu b và c khi tốc độ quay của động cơ sơ cấp là 1000 vòng/phút.

16 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Đặc tuyến tải - (cid:0) U%

17 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Đặc tuyến tải - (cid:0) U%

18 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

Đặc tuyến tải - (cid:0) U%

19 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

VD 3

* Cho máy phát điện một chiều kích từ độc lập, có

thông số định mức như sau: Công suất định mức Pđm = 5 kW Điện áp định mức Vđm = 125 V Điện trở phần ứng Rư = 0,2 (cid:0)

• Xác định phần trăm thay đổi điện áp khi máy phát đầy tải (bỏ qua ảnh hưởng của phản ứng phần ứng). •Xác định điện áp đặt ngang qua hai đầu tải, khi máy phát cấp đến tải nửa công suất định mức.

20 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab

21 22/07/16 00:50 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab