Giáo trình Máy điện 1 - Nghề: Điện công nghiệp - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

Chia sẻ: Ochuong_999 Ochuong_999 | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:338

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Máy điện 1 với mục tiêu chính là Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp, máy điện một chiều, máy điện đồng bộ, máy điện không đồng bộ thông dụng trong thực tiễn. Tính toán được số liệu và quấn dây máy biến áp thông dụng có công suất nhỏ. Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện không đồng bộ 3 pha, 1 pha.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Máy điện 1 - Nghề: Điện công nghiệp - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN 1 NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: 01/QĐCĐN, ngày 04 tháng 01 năm 2016 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu 1
Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016 2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3
LỜI GIỚI THIỆU Máy điện 1 là một trong những mô đun chuyên ngành được biên soạn dựa trên chương trình khung và chương trình chi tiết của trường Cao Đẳng Nghề tỉnh Bà RịaVũng Tàu ban hành năm 2015 dành cho hệ Cao Đẳng Nghề Điện công nghiệp. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu nhất. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp và tham khảo ở nhiều giáo trình hiện có để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo của nhà trường và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung của mô đun gồm có 25 bài: Bài 1 Khái niệm chung về máy điện Bài 2 Khái niệm chung về máy biến áp Bài 3 Cấu tạọ và nguyên lý làm việc của máy biến áp. Bài 4 Các chế độ làm việc của máy biến áp. Bài 5 Máy biến áp ba pha. Bài 6 Quấn dây biến áp 1 pha cách ly công suất nhỏ. Bài 7 Máy điện một chiều Bài 8 Máy điện đồng bộ Bài 9 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha Bài 10 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha Bài 11 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp. Bài 12 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=2 dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp. Bài 13 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. 4
Bài 14 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng tâm phân tán 1 lớp. Bài 15 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. Bài 16 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. Bài 17 Bảo dưỡng, vận hành động cơ không đồng bộ. Bài 18 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24; 2P=4 dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp. Bài 19 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. Bài 20 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. Bài 21 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha. Bài 22 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 1 pha rô to lồng sóc có Z=24; 2P=2 Bài 23 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 1 pha rô to lồng sóc có Z=36; 2P=4 Bài 24 Sửa chữa quạt trần. Bài 25 Sửa chữa quạt bàn. Giáo trình cũng là tài liệu giảng day và tham kh ̣ ảo tốt cho các ngành thuộc lĩnh vực điện dân dụng, điện tử công nghiệp, điện tử, cơ khí và cán bộ vận hành sửa chữa máy điện. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những ́ ức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đưa ra nội dung kiên th lý thuyết gắn liền với thực tập của từng bài để người học cung c ̉ ố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận 5
được đóng góp ý kiến của quí Thầy, Cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 01 năm 2016 Biên soạn 1.Võ Văn Giang – Chủ biên 2.Nguyễn Xuân Cường 6
MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN.................................................................... 3 LỜI GIỚI THIỆU.................................................................................. 4 MỤC LỤC............................................................................................ 7 MÔ ĐUN: MÁY ĐIỆN 1..................................................................... 12 BÀI 1.................................................................................................. 15 KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN.................................................. 15 1.1 Định nghĩa và phân loại........................................................... 15 1.2. Các định luật điện từ trong máy điện...................................... 17 1.3. Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện..............................24 1.4. Các vật liệu chế tạo máy điện................................................. 28 1.5. Phát nóng và làm mát máy điện ............................................ 31 BÀI 2.................................................................................................. 33 KHÁI NIỆM CHUNG MÁY BIẾN ÁP.................................................. 33 2.1. Định nghĩa.............................................................................. 33 2.2. Các đại lượng định mức......................................................... 34 2.3. Công dụng của máy biến áp................................................... 36 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP.............37 3.1. Cấu tạo của máy biến áp........................................................ 37 3.2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp...................................... 40 BÀI 4.................................................................................................. 43 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP..................................43 4.1.Sơ đồ thay thế máy biến áp một pha....................................... 43 4.2. Chế độ không tải .................................................................... 45 4.3. Chế độ có tải........................................................................... 46 BÀI 5.................................................................................................. 57 MÁY BIẾN ÁP BA PHA..................................................................... 57 5.1. Nhiệm vụ ................................................................................ 57 5.2. Cấu tạo................................................................................... 57 5.3. Tổ nối dây của máy biến áp.................................................... 59 5.4 . Sự làm việc song song của mba........................................... 61 5.5. Các máy biến áp đặc biệt .............................................. 63 BÀI 6.................................................................................................. 67 QUẤN DÂY BIẾN ÁP MỘT PHA CÁCH LY CÔNG SUẤT NHỎ.......67 6.1. Tính toán số liệu quấn dây máy biến áp 1 pha .......................67 6.2. Thi công quấn bộ dây biến áp 1 pha ..................................... 94 6.3. Kiểm tra,vận hành................................................................. 102 BÀI 7................................................................................................ 107 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU.................................................................. 107 7.1. Cấu tạo của máy điện một chiều.......................................... 107 7.2. Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều.........................112 7.3. Máy phát điện một chiều....................................................... 115 7.4. Động cơ điện một chiều........................................................ 120 7
7.5. Những hư hỏng thường gặp ở máy điện một chiều và biện pháp khắc phục (phần tham khảo thêm)..................................... 125 MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ..................................................................... 132 8.1. Định nghĩa và công dụng......................................................... 132 8.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ .....133 8.3. Sự làm việc song song của máy phát điện đồng bộ .............138 8.4. Bảo dưỡng, vận hành máy phát điện xoay chiều.................138 8.5 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ ........142 8.6. Ứng dụng................................................................................. 146 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ................149 KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA.............................................................. 149 9.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha. ........................150 9.2. Từ trường quay của dây quấn 3 pha. ..................................156 9.3. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha ........158 BÀI 10.............................................................................................. 161 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA....161 10.1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số. .............................162 10. 2. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi số đôi cực. .....................164 10.3. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp.............................167 10.4. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở mạch rôto của động cơ rô to dây quấn......................................................................... 169 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ....................171 KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=24, 2P=4 DÂY QUẤN................171 ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG 1 LỚP................................................... 171 11.1.Khái niệm chung về dây quấn............................................. 171 11. 2.Những cơ sở để vẽ sơ đồ dây quấn...................................172 11.3.Phân loại dây quấn:............................................................. 177 BÀI 12.............................................................................................. 184 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ....................184 KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=24, 2P=2 DÂY QUẤN ...............184 ĐỒNG KHUÔN PHÂN TÁN 1 LỚP................................................. 184 12.1.Xác định số liệu ban đầu..................................................... 184 12.2.Tính toán số liệu.................................................................. 185 12.3.Vẽ sơ đồ.............................................................................. 185 BÀI 13.............................................................................................. 188 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=36, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN TẬP TRUNG 1 LỚP............................................................................ 188 13.1.Xác định số liệu ban đầu..................................................... 188 13.2.Tính toán số liệu.................................................................. 189 13.3.Vẽ sơ đồ.............................................................................. 189 có z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. .....................190 BÀI 14.............................................................................................. 192 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ ....................192 KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=36, 2P=4 ...................................192 8
DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM PHÂN TÁN 1 LỚP...................................192 14.1.Xác định số liệu ban đầu..................................................... 192 14.2.Tính toán số liệu.................................................................. 193 14.3.Vẽ sơ đồ.............................................................................. 194 BÀI 15.............................................................................................. 199 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=24, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN 2 LỚP. 199 15.1. Khái niệm về dây quấn 2 lớp:............................................. 199 15.2.Xác định số liệu ban đầu..................................................... 200 15.3.Tính toán số liệu.................................................................. 200 15.4.Vẽ sơ đồ.............................................................................. 201 BÀI 16.............................................................................................. 208 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ DÂY QUẤN STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=36, 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN 2 LỚP. 208 16.1.Xác định số liệu ban đầu..................................................... 208 16.2.Tính toán số liệu.................................................................. 209 16.3.Vẽ sơ đồ.............................................................................. 209 BÀI 17.............................................................................................. 215 BẢO DƯỠNG, VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ...........215 17.1. Xác định hư hỏng trước khi tháo động cơ..........................215 17.2.Tháo lắp động cơ: ............................................................... 216 17.3. Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa............................217 17.4. Vận hành động cơ:............................................................. 235 BÀI 18.............................................................................................. 251 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=24; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM TẬP TRUNG 1 LỚP.. 251 18.1.Tháo, vệ sinh động cơ:........................................................ 251 18.2.Phân tích sơ đồ dây quấn:................................................... 254 18.3. Lót cách điện rãnh: ............................................................ 256 18.4.Đo làm khuôn quấn dây:...................................................... 259 18.6.Lồng dây vào rãnh stato:..................................................... 263 18.7. Hoàn tất bộ dây:................................................................. 269 18.8. Vận hành thử:..................................................................... 273 18.9.Tẩm sấy bộ dây: ................................................................. 276 BÀI 19.............................................................................................. 278 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=36; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN TẬP TRUNG 1 LỚP. ..................................................................................................... 278 19.1.Tháo, vệ sinh động cơ:........................................................ 278 19.2. Phân tích sơ đồ dây quấn: ................................................. 278 19.3. Lót cách điện rãnh: ............................................................ 280 19.4.Đo làm khuôn quấn dây:...................................................... 280 19.6.Lồng dây vào rãnh stato:..................................................... 281 19.7. Hoàn tất bộ dây:................................................................. 281 19.8. Vận hành thử:..................................................................... 281 9
19.9.Tẩm sấy bộ dây:.................................................................. 282 BÀI 20.............................................................................................. 283 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA CÓ Z=36; 2P=4 DÂY QUẤN ĐỒNG KHUÔN 2 LỚP...................283 20.1.Tháo, vệ sinh động cơ:........................................................ 283 20.2.Phân tích sơ đồ dây quấn: .................................................. 283 20.3. Lót cách điện rãnh: ............................................................ 285 20.4.Đo làm khuôn quấn dây:...................................................... 285 20.5. Quấn dây: .......................................................................... 286 20.6.Lồng dây vào rãnh stato:..................................................... 286 20.7. Hoàn tất bộ dây: ................................................................ 287 20.8. Vận hành thử:..................................................................... 287 20.9.Tẩm sấy bộ dây: ................................................................. 287 BÀI 21.............................................................................................. 288 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ................288 KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA............................................................. 288 21.1. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1 pha. ......................288 21.2.Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha. .....291 BÀI 22.............................................................................................. 299 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ ......................................... 299 KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA CÓ Z=24; 2P=2....................................299 22.1.Tháo, vệ sinh động cơ......................................................... 299 22.2.Vẽ và phân tích sơ đồ dây quấn.......................................... 300 22.3. Lót cách điện rãnh: ............................................................ 306 22.4.Đo khuôn:............................................................................ 306 22.5. Quấn dây:........................................................................... 306 22.6.Lồng dây vào rãnh stato:..................................................... 307 22.7. Hoàn tất bộ dây:................................................................. 307 22.8. Vận hành thử:..................................................................... 307 22.9.Tẩm sấy bộ dây: ................................................................. 308 BÀI 23.............................................................................................. 309 QUẤN LẠI BỘ DÂY STATO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 PHA CÓ Z=36; 2P=4............................................................................ 309 23.1.Tháo, vệ sinh động cơ......................................................... 309 23.2.Vẽ và phân tích sơ đồ dây quấn.......................................... 309 23.3. Lót cách điện rãnh: ............................................................ 315 23.4.Đo khuôn:............................................................................ 315 23.5. Quấn dây:........................................................................... 315 23.6.Lồng dây vào rãnh stato:..................................................... 316 23.7. Hoàn tất bộ dây:................................................................. 316 23.8. Vận hành thử:..................................................................... 316 23.9.Tẩm sấy bộ dây: ................................................................. 317 BÀI 24.............................................................................................. 318 SỬA CHỮA QUẠT BÀN.................................................................. 318 24.1.Tháo, vệ sinh quạt............................................................... 318 10
24.2.Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa.............................320 24.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt bàn.....................................325 24.4.Xác định các đầu dây quạt bàn: ......................................... 327 24.5. Lắp ráp, vận hành............................................................... 328 BÀI 25.............................................................................................. 329 SỬA CHỮA QUẠT TRẦN............................................................... 329 25.1.Tháo, vệ sinh quạt............................................................... 329 25.2.Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa.............................332 25.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt trần:................................... 335 25.4.Xác định các đầu dây quạt trần........................................... 337 25.5. Lắp ráp, vận hành............................................................... 338 11
MÔ ĐUN: MÁY ĐIỆN 1 Mã mô đun: MĐ18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: Vị trí: Mô đun này học sau các môn học An toàn điện, Mạch điện, Vẽ điện, Khí cụ điện và mô đun Đo lường điện. Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề, thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc. Mục tiêu của mô đun: Sau khi học xong mô đun này, học sinh – sinh viên có khả năng: Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp, máy điện một chiều, máy điện đồng bộ, máy điện không đồng bộ thông dụng trong thực tiễn. Tính toán được số liệu và quấn dây máy biến áp thông dụng có công suất nhỏ. Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện không đồng bộ 3 pha, 1 pha. Bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành được động cơ không đồng bộ 3 pha, 1 pha. Quấn lại được bộ dây quấn stato của động cơ không đồng bộ 3 pha, 1 pha bị hỏng theo số liệu có sẵn đúng yêu cầu kỹ thuật, an toàn. Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chinh xac, sáng t ́ ́ ạo và koa học. Nội dung của môn học: Hình Số Thời Tên các bài trong mô đun thức TT gian dạy 12
1 Khái niệm chung về máy điện 10 LT 2 Khái niệm chung về máy biến áp 1 LT 3 Cấu tạọ và nguyên lý làm việc của máy biến áp. 2 LT 4 Các chế độ làm việc của máy biến áp. 2 LT 5 Máy biến áp ba pha. 2 LT 6 Quấn dây biến áp 1 pha cách ly công suất nhỏ. 24 Tích hợp Kiểm tra (bài 16) 5 Tích hợp 7 Máy điện một chiều 10 LT 8 Máy điện đồng bộ 15 Tích hợp 9 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha 5 LT 10 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha 5 LT 11 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp. 5 Tích hợp 12 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=2 dây quấn đồng khuôn phân tán 1 lớp. 3 Tích hợp 13 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. 2 Tích hợp 14 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng tâm phân tán 1 lớp. 2 Tích hợp 15 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24, 2p=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. 3 Tích hợp 16 Xây dựng sơ đồ dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36, 2p=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. 3 Tích hợp Kiểm tra (bài 716) 5 Tích hợp 17 Bảo dưỡng, vận hành động cơ không đồng bộ. 10 Tích hợp 18 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=24; 2P=4 dây quấn đồng tâm tập trung 1 lớp. 20 Tích hợp 19 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng khuôn tập trung 1 lớp. 25 Tích hợp 13
20 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 3 pha có Z=36; 2P=4 dây quấn đồng khuôn 2 lớp. 20 Tích hợp Kiểm tra (bài 1820) 5 Tích hợp 21 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha. 1 LT 22 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 1 pha rô to lồng sóc có Z=24; 2P=2 20 Tích hợp 23 Quấn lại bộ dây stato động cơ không đồng bộ 1 pha rô to lồng sóc có Z=36; 2P=4 20 Tích hợp 24 Sửa chữa quạt trần. 5 Tích hợp 25 Sửa chữa quạt bàn. 5 Tích hợp Kiểm tra (bài 2125) 5 Tích hợp Tổng 240 14
BÀI 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY ĐIỆN Giới thiệu: Trong công nghiệp và trong cuộc sống hàng ngày chúng ta tiếp xúc và làm việc với nhi ều lo ại máy điện như máy phát điện, độ ng cơ điện (máy bơm, máy quạt, máy khoan...) để hiểu biết, vận hành và sửa chữa, cải tiến nó ta sẽ nghiên cứu về máy điện, bài này sẽ trình bày các khái niệm chung, tính chất chung và phân loại máy điện. Mục tiêu: Trình bày được định nghĩa và phân loại về máy điện. Mô tả được các loại vật liệu sử dụng trong chế tạo máy điện. Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện. Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chinh xac, sáng t ́ ́ ạo và khoa học. Nội dung chính: 1.1 Định nghĩa và phân loại 1.1.1 Định nghĩa. Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiên tượng cảm ứng điện từ. Về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (các dây quấn), dùng để biến đổi dạng năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện), hoặc dùng để biến đổi thông số điện như biến đổi điện áp, dòng điện,... 1.1.2 Phân loại. Máy điện có nhiều loại được phân loại theo nhiều cách khác nhau, ví dụ phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức nâng, theo loại dòng điện (xoay chiều, một chiều), theo nguyên lí làm việc vv…Trong giáo trình này ta phân loại đựa vào nguyên lý biến đổi năng lượng như sau: 15
a. Máy điện tĩnh Máy điện tĩnh thường gặp là máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây không có chuyển động tương đối với nhau. Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, ví đụ máy biến áp biến đổi điện năng có thông số: U 1 , Il, f, thành điện năng có thông sô' U 2 , I2, f, hoặc ngược lại biến đổi hệ thống điện U 2 , I2, f, thành hệ thống điện U 1 , Il, f. b. Máy điện quay Máy điện quay làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do từ trường và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau gây ra. Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng thành điện năng (máy phát điện). Quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện. 1.2.3 Sơ đồ phân loại máy điện thường gặp: 16
Hình 11. Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thường gặp 1.2. Các định luật điện từ trong máy điện 1.2.1 Lực từ Khi đặt một dây dẫn mang dòng điện vuông góc với đường sức của từ trường đều B, dây dẫn sẽ chịu tác dụng bởi một lực gọi là lực điện từ (hình 1.2a). Ký hiệu là F. F I Bt F l B B Bn 2a 2b 2c 17
Hình 12.Chiều lực điện từ trong dây dẫn mang dòng điện Trị số lực điện từ được xác định theo biểu thức: F = B.I.l (N) Trong đó: I : Cường độ dòng điện (A) ; B: Cảm ứng từ (T) ; l: Chiều dài tác dụng (m), là chiều dài phần dây dẫn đặt trong từ trường. Phương và chiều được xác định theo qui tắc bàn tay trái (hình 12c): Đặt bàn tay trái cho đường sức từ (cảm ứng từ B) xuyên qua lòng bàn tay, bốn ngón tay duỗi thẳng theo chiều dòng điện, ngón tay cái choãi ra vuông góc chỉ chiều lực điện từ. * Trường hợp dây dẫn đặt không vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B mà lệch nhau 1 góc 90o (hình 12b). Phân tích véc tơ B thành hai thành phần: B Bt Bn Thành phần tiếp tuyến Bt song song với dây dẫn, thành phần pháp tuyến Bn vuông góc với dây dẫn, chỉ có thành phần pháp tuyến Bn gây nên lực điện từ. Lực điện từ được tính: F = Bn.I.l = BI.l.sin Phương và chiều được xác định theo qui tắc bàn tay trái đối với Bn. Trong kỹ thuật lực điện từ được ứng dụng rất rộng rãi, là cơ sở để chế tạo máy điện, thiết bị điện. 1.2.2 Hiện tượng cảm ứng điện từ : a. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Năm 1831, nhà vật lý học người Anh Maicơn Faraday phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ, một hiện tượng cơ bản của kỹ thuật điện. 18
Nội dung của hiện tượng đó là: Khi từ thông biến thiên bao giờ cũng kèm theo sự xuất hiện một sức điện động gọi là sức điện động cảm ứng. b. Định luật cảm ứng điện từ. Năm 1833, nhà vật lý học người Nga là Lenxơ đã phát hiện ra qui luật về chiều của sức điện động cảm ứng. Do đó định luật cảm ứng điện từ được phát biểu như sau: e Hình 13. Chiểu sức điện động trong vòng dây. Khi từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây dẫn, trong vòng dây sẽ cảm ứng sức điện động. Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều của từ thông theo quy tắc vặn nút chai như hình vẽ 13, sức điện động cảm ứng trong 1 vòng dây được viết theo công thức Macxoen như sau. d e (V) dt Dấu  trên hình vẽ 13 chỉ chiều từ thông đi từ ngoài vào trong ( từ người đọc vào trang giấy),Nếu cuộn dây có W vòng thì sức điện động cảm ứng trong cuộn dây sẽ là: d d e W . (V) dt dt Trong đó W . gọi là từ thông móc vòng của cuộn dây. 19
Nội dung định luật: Khi từ thông qua một vòng dây biến thiên sẽ làm xuất hiện một sức điện động trong vòng dây, gọi là sức điện động cảm ứng. Sức điện động này có chiều sao cho dòng điện do nó sinh ra tạo thành từ thông có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông đã sinh ra nó. c. Sức điện động cảm ứng khi dây dẫn chuyển động cắt từ trường : Giả sử có một dây dẫn thẳng có chiều dài L, chuyển động trong từ trường đều có cường độ từ cảm B, với vận tốc V và vuông góc với đường sức từ (hình 14a) thì trong dây dẫn sẽ xuất hiện 1 sức điện động cảm ứng. Trị số sức điện động cảm ứng là: e = B.L.V e : Sức điện động cảm ứng (V) B : Cường độ từ cảm (T) L : Chiều dài dây dẫn (m) V : Vận tốc chuyển động của dây dẫn (m/s) Chiều sức điện động xác định bằng quy tắc bàn tay phải: Đặt bàn tay phải cho các đường sức từ xuyên qua lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra theo chiều chuyển động của dây dẫn thì chiều 4 ngón tay còn lại chỉ chiều của sức điện động cảm ứng . e B e vt α l v B B vn v a) b) 20