Giáo trình Máy điện (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 1 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Máy điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung về máy điện; Máy biến áp; Máy điện không đồng bộ; Máy điện đồng bộ; Máy điện một chiều. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Máy điện (Nghề: Điện tử công nghiệp - CĐ/TC): Phần 1 - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: MÁY ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số 257 /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017
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.
LỜI GIỚI THIỆU Quyển sách giáo trình “MÁY ĐIỆN” là quyển sách thuộc môn học chuyên môn các ngành thuộc khối kỹ thuật nói chung và đặc biệt là ngành Công nhân kỹ thuật Điện – Điện tử nối riêng. Giáo trình “MÁY ĐIỆN” rất quan trọng đối với giáo viên cũng như học sinh sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử là môn học cơ sở để học tập các môn học chuyên ngành như Trang bị điện, Truyền động điện và vận dụng vào các mô đun chuyên ngành như Lập trình PLC một cách hiệu quả. Quyển tài liệu được biên soạn theo cấu trúc từng chương, từng phần từ đơn giản đến phức tạp giúp học sinh sinh viên có được những kiến thức kỹ năng của môn học làm nền tản cho nhiều môn học chuyên môn khác. Quyển tài liệu được trích lọc từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo kết hợp sự chắt lọc nội dung phù hợp từ thực tế giảng dạy nhằm đơn giản nội dung cho phù hợp với năng lực thực tiễn của học sinh sinh viên. Quyển tài liệu này được biên soạn cho chương trình đào tạo lý thuyết 45 tiết gồm 5 chương như sau: Chương 1: Khái niệm chung về máy điện Chương 2: Máy biến áp Chương 3: Máy điện không đồng bộ Chương 4: Máy điện đồng bộ Chương 5: Máy điện một chiều Cuối lời xin chân thành cám ơn những tác giả của nhiều tài liệu Máy điện, cám ơn sự cộng tác của quý bạn bè, đồng nghiệp. Xin chân thành cám ơn đến ban tổ chức biên soạn giáo trình và những đóng góp quý báu của các doanh nghiệp và các chuyên gia để quyển tài liệu được hoàn thiện và xuất bản. Đồng Tháp, ngày tháng năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: 2
MỤC LỤC  Trang Lời giới thiệu 2 Chương 1: Khái niệm chung về máy điện 8 1. Định nghĩa và phân lọai 8 2. Tính thuận nghịch của máy điện 9 3. Các định luật cơ bản trong máy điện 10 4. Các đơn vị 13 5. Sơ lược về các vật liệu chế tạo máy điện 14 6. Phát nóng và làm mát 16 Chương 2: Máy biến áp 20 1. Đại cương 20 2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 20 3. Các đại lượng định mức 22 4. Các lọai máy biến áp chính 23 5. Cấu tạo máy biến áp 25 6. Tổ nối dây máy biến áp 28 Chương 3: Máy điện không đồng bộ 34 1. Đại cương về máy điện không đồng bộ 34 2. Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ 39 3. Các đặc tính của máy điện không đồng bộ 53 4. Mở máy và điều chỉnh tốc độ 63 5. Máy điện không đồng bộ một pha 74 6. Sơ đồ trãi động cơ không đồng bộ ba pha 79 7. Sơ đồ trãi động cơ không đồng bộ một pha 90 Chương 4: Máy điện đồng bộ 94 1. Định nghĩa và công dụng 3
2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc 94 3. Động cơ điện đồng bộ 95 4. Mở máy động cơ đồng bộ 97 Chương 5: Máy điện một chiều 98 1. Đại cương về máy điện một chiều 103 2. Mở máy động cơ điện một chiều 103 Tài liệu tham khảo 109 113 4
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: MÁY ĐIỆN Mã môn học: MH12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Là môn học cơ sở ngành Công nghệ kỹ thuật Điện - Điện tử, được bố trí dạy ngay từ đầu khóa học, trước khi học các môn học, mô đun chuyên ngành. - Tính chất: Là môn học lý thuyết chuyên môn làm nền tảng cho các mô đun Trang bị điện, Đo lường điện, Kỹ thuật lắp đặt điện, PLC cơ bản, PLC nâng cao. - Ý nghĩa và vai trò của môn học: Máy điện rất đa dạng về chủng loại: máy điện tỉnh, máy điện quay; máy điện 1 chiều, máy điện xoay chiều; máy điện đồng bộ, máy điện không đồng bộ. Chính vì vậy máy điện có vai trò rất quan trọng trong đời sống sinh hoạt cũng như trong lỉnh vực công nghiệp. Môn học máy điện là sự tổng hợp tinh hoa của các loại máy điện nhằm đem đến cho người học một sự hiểu biết tối thiểu trong việc sử dụng cũng như trong khắc phục sửa chữa một số hỏng hóc của máy điện. Việc sử dụng thành thạo máy điện sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật điều khiển lập trình ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và trong cuộc sống. Mục tiêu của môn học: - Về kiến thức: + Hiểu được về cấu tạo cũng như nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện một chiều, máy biến áp. - Về kỹ năng: + Trình bày nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện một chiều, máy biến áp. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có khả năng tự phân tích và giải thích về cấu tạo cũng như nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ, không đồng bộ, máy điện một chiều, máy biến áp. 5
Nội dung của môn học: Thời gian (giờ) Thực Số Kiểm tra hành, thí T Tên chương, mục Tổng Lý (Thường nghiệm, T số thuyết xuyên, thảo luận, định kỳ bài tập 1 Chương 1: Khái niệm chung về 4 4 máy điện 1. Định nghĩa và phân lọai 2. Tính thuận nghịch của máy điện 3. Các định luật cơ bản trong máy điện 4. Các đơn vị 5. Sơ lược về các vật liệu chế tạo máy điện 6. Phát nóng và làm mát 2 Chương 2: Máy biến áp 4 4 1. Đại cương 2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp 3. Các đại lượng định mức 4. Các lọai máy biến áp chính 5. Cấu tạo máy biến áp 6. Tổ nối dây máy biến áp 3 Chương 3: Máy điện không 23 23 đồng bộ 1. Đại cương về máy điện không đồng bộ 2. Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ 3. Các đặc tính của máy điện không đồng bộ 4. Mở máy và điều chỉnh tốc độ 5. Máy điện không đồng bộ một pha 6. Sơ đồ trãi động cơ không đồng bộ ba pha 7. Sơ đồ trãi động cơ không đồng bộ một pha 1 1 Kiểm tra 4 Chương 4: Máy điện đồng bộ 4 4 6
1. Định nghĩa và công dụng 2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc 3. Động cơ điện đồng bộ 4. Mở máy động cơ đồng bộ 5 Chương 5: Máy điện một chiều 4 4 1. Đại cương về máy điện một chiều 2. Mở máy động cơ điện một 4 4 chiều 1 1 Ôn thi Thi hết môn Cộng 45 43 2 7
Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Mã chương: MH 12-01 Giới thiệu: Máy điện là một thiết bị vô cùng quan trọng trong đời sống sinh hoạt và trong công nghiệp. Sự hiểu biết và sửa chữa máy điện là một mảng công việc lớn đối với công nhân và kỹ sư ngành Điện vì vậy việc đào tạo kiến thức về máy điện cho học sinh sinh viên ngành Điện – Điện tử là một trách nhiệm lớn. Mục tiêu: Học xong chương này sinh viên phân loại được các máy điện, hiểu được các được luật cảm ứng điện từ, cũng như hiểu được sự phát nóng và làm mát của máy điện. Nội dung chính: 1 Định nghĩa và ph n o i máy điện: 1.1 Định nghĩa: Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiện 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 năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc biến đổi ngược lại biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện), hoặc để biến đổi thông số điện như biến đổi điện áp, dòng điện, tần số, số pha,… Máy điện là máy thường gặp nhiều trong các nghành kinh tế như công nghiệp, giao thông vận tải… và trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình. 1.2 Phân loại: Máy điện có nhiều loại, nhưng ở đây ta chỉ phân loại dựa trên nguyên lý biến đổi điện năng như sau: a. Máy điện tĩnh: Máy điện tĩnh thường gặp là máy biến áp. Nó dùng để biến đổi thông số điện năng. Ví dụ máy biến áp biến đổi điện năng có thông số U1, I1, f thành điện năng có thông số U2, I2, f. b. Máy điện có phần động (quay hoặc chyển động thẳng). Loại máy điện này thường để biến đổi các dạng năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại điện năng thành cơ năng (động cơ điện). Nó làm việc dựa trên 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. 8
Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thường gặp: 2. Tính thuận nghịch của máy điện: Hình 1-1: Nguyên lý hoạt động máy phát điện 2.1 Chế độ máy phát: Cho cơ năng của động cơ sơ cấp tác dụng vào thanh dẫn một lực cơ học Fcơ thanh dẫn sẽ chuyển động với tốc độ v trong từ từ trường của nam châm N – S , trong thanh dẫn sẽ xuất hiện sức điện động e. Nếu nối vào 2 cực của thanh dẫn 1 điện trở R của tải thì dòng điện I chạy trng thanh dẫn sẽ cung cấp điện cho tải. Nếu bỏ qua điện trở thanh dẫn thì điện áp đặt vào tải u= e. Công suất điện máy phát cho tải Pđ =ui =ei. Dòng điện I nằm trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực điện từ F đt = Bil. Khi máy quay với tốc độ không đổi thì lực điện từ sẽ cân bằng với lực cơ của động cơ sơ cấp: Fđt = Fcơ Nhân 2 vế với v ta được: vFđt = vFcơ = Bilv =ei. 9
Như vậy công suất cơ của động cơ sơ cấp Pcơ = Fcơ .v đã được biến đổi thành công suất điện Pđ =ei nghĩa là cơ năng biến thành điện năng. 2.2 Chế độ động cơ điện: Hình 1-2: Nguyên lý hoạt động động cơ điện Cung cấp cho máy phát điện điện áp U của nguồn điện sẽ gây ra dòng điện I trong thanh dẫn. Dưới tác dụng của từ trường sẽ có lực điện từ Fđt=Bil tác dụng lên thanh dẫn làm thanh dẫn chuyển động với tốc độ v có chiều như hình vẽ. Công suất điện đưa vào động cơ: P = ui = ei = Blvi = Fđt v (1.1) Như vậy công suất điện P = ui đưa vào động cơ đã được biến thành công suất cơ Pcơ = Fđt v trên trục động cơ. Điện năng đã được biến đổi thành cơ năng. 3. Các định uật cơ bản trong máy điện: 3.1 Định luật cảm ứng điện từ (định luật Faraday): a. Trường hợp từ thông  biến thiên xuyên qua dòng dây(định luật Lenxơ): Hình 1-3: Sức điện động trong vòng dây có từ thông biến thiên Giả sử ta có vòng dây, từ thông đi qua diện tích vòng dây là . Qui ước chiều dương cho vòng dây như sau: Vặn cái vặn nút chai theo chiều tiến của từ 10
thông thì chiều xoay của cái vặn nút chai sẽ là chiều dương của vòng. Khi từ thông  biến thiên xuyên qua dòng dây dẫn, trong vòng dây sẽ cảm ứng sức điện động. Nếu chiều suất điện động cảm ứng phù hợp với chiều đã chọn, sẽ có giá trị dương và ngược lại sẽ có giá trị âm. Cho một thanh nam châm lại gần và dịch xa vòng dây để làm thay đổi từ thông qua vòng sẽ làm xuất hiện sức điện động cảm ứng trong vòng dây. Nếu từ thông biến thiên càng nhanh thì s.đ.đ càng lớn. Như vậy s.đ.đ cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông. Nếu trong thời gian dt, từ thông qua vòng biến thiên một lượng là d thì trị số sức điện động cảm ứng trong một vòng dây đựơc viết theo công thức Maxwell như sau: e = - d/dt (1.2) Nếu cuộn dây có w vòng, sđđ cảm ứng của cuộn dây sẽ là: w.d d e=   (1.3) dt dt Trong đó:  =w. là từ thông móc vòng của cuộn dây. Đơn vị Webe (Wb). b. Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường: Hình 1-4: Cảm ứng điện thanh dẫn cắt từ trường Một thanh dẫn có chiều dài l, chuyển động với vận tốc v vuông góc với đường sức của từ trường (thường gặp trong máy phát điện), trong thanh dẫn sẽ cảm ứng sđđ e ở trong một từ trường đứng yên có từ cảm B. e = B.v.l (v và B hợp với nhau 1 góc 90) (1.4) Trong đó: B: là cảm ứng từ tính bằng T (tesla). l: chiều dài của thanh dẫn nằm trong từ trường, đo bằng mét (m). v: vận tốc thanh dẫn đo bằng m/s. 11
Chiều của s.đ.đ cảm ứng được xác định theo qui tắc bàn tay phải: Cho các đường sức từ đâm vào lòng bàn tay phải, chiều ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của thanh dẫn thì chiều từ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều sức điện động. Hình 1-5: Qui tắc bàn tay trái Định luật lực điện từ (định luật Laplace): Khi thanh dẫn với chiều dài l mang dòng điện i đặt thẳng góc với từ cảm B (đường sức từ trường, trường hợp rất thường gặp ở động cơ điện). Nó sẽ chịu một lực điện từ F: Chiều và độ lớn của lực f được xác định là tích vectơ: Có trị số: F = i.l.B (i B)=90 (1-5) Trong đó: B: từ cảm có đơn vị (T) l: chiều dài tác dụng thanh dẫn đơn vị (m). i: dòng điện đo bằng ampe (A). F: lực điện từ đo bằng Niuton (N). Chiều của lực điện từ xác định theo qui tắc bàn tay trái: Để cho các đường sức từ đâm vào lòng bàn tay trái, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ chiều dòng điện thì chiếu ngón tay cái chãi ra chỉ chiều lực điện từ. 3.2 Định luật ôm từ: Định luật ôm từ: Định luật ôm từ suy ra từ định lý ampere: Nếu H là cường độ từ trường do một tập hợp dòng điện I1, I2, I3,…In tạo ra và C là một đường kín bao quanh chúng thì  H.dl   i C K 12
Xét một mạch từ có w vòng dây và cho dòng điện I chạy qua ta được cường độ từ trường H trong mạch từ, tiếp xúc với đường sức từ trung bình (C) có chiều dài l lúc đó trở thành: H.l = w.i = F. Viết tổng quát ta có: n  H .dl   H i .li  w.i  F i 1 Trong đó F là sức từ động để tạo ra từ thông . Tính tóan mạch từ: a. Bài tóan thuận biết  tìm F: Cho một mạch từ gồm m phần tử nối tiếp. phần tử i có chiều dài li , tiết diện Si. Tính sức từ động F để tạo ra từ thông  chạy trong mạch từ đó. Giải: Trong mạch từ nối tiếp, từ thông xuyên qua mọi tiết diện đều bằng nhau. Cách tính như sau: Bước 1: Tính từ cảm B  Bi  Si Suy ra từ trường Hi như sau:  Nếu phần từ là khe hở không khí thì μ0  4 .10 7 H/m và B H  n 0 F   HiLi i1  Nếu đọan mạch từ là vật liệu sắt từ thì dựa vào đường cong từ hóa B= f(H) biết B suy ra H. Bước 2 : Tính sức từ động tổng tạo ra từ thông  Bước 3: Mặt khác F = i.w, tùy theo bài tóan cho số vòng dây hoặc dòng điện kích từ ta tính được dòng điện hoặc số vòng dây cần có. 4. Các đơn vị: Sử dụng 2 loại đơn vị: Hệ tuyệt đối là các đơn vị có thứ nguyên. Hiện nay sử dụng 2 loại đơn vị tuyệt đối là CGS  0 và SI: Quan hệ giữa các đơn vị của hệ MKSA, SI và CGS  0 Tên các Kí hiệu đơn vị Kí hiệu đơn vị Đơn vị MKSA đại lượng hệ MKSA và SI hệ CGS  0 chuyển sang hệ CGS  0 Thời gian s s 1 Tần Số Hz Hz 1 Chiều dài m cm 102 13
Tốc độ dài m/s cm/s 102 Gia tốc m/s2 cm/s2 102 Khối lượng kg g 103 Từ thông Wb Mx 108 Từ cảm Wb/m2 G 104 Điện dung F Điện trở  - Trong nghiên cứu tính toán, thiết kế các máy điện người ta dùng hệ tương đối. I = I / Iñm U= U / Uñm P = P / Pñm (1.6) Trong đó: I: là dòng điện đơn vị (A) U: điện áp đơn vị (V) P: công suất đơn vị (W) Iđm, Uđm, Pđm: là các đại lượng định mức của dòng điện, điện áp, công suất. 5. Sơ ược về các vật iệu chế t o máy điện: gồm có: + Vật liệu tác dụng: gồm vật liệu dẫn điện và dẫn từ chủ yếu để chế tạo dây quấn và lõi thép. + Vật liệu cách điện dùng để cách điện các bộ phận dẫn điện và không dẫn điện hoặc các bộ phận dẫn điện với nhau. + Vật liệu kết cấu dùng để chế tạo các chi tiết máy và bộ phận chịu lực tác dụng cơ giới. Ta xét sơ lược đặc tính của vật liệu dẫn từ, dẫn điện cách điện dùng trong chế tạo máy điện. a. Vật liệu dẫn từ: Người ta dùng những lá thép kĩ thuật, thép lá thông thường là thép đúc, thép rèn để chế tạo mạch từ. Các lá thép kĩ thuật điện (tôn silic) thường có mã hiệu: 11, 12, 13, 22, 32, 310 Trong đó: +  chỉ lá thép kĩ thuật. + Số thứ nhất chỉ hàm lượng tôn silic chứa trong thép, số càng cao hàm lượng silic càng nhiều thép dẫn từ tốt nhưng giòn dễ gãy. + Số thứ hai chỉ chất lượng thép về mặt tổn hao, số càng cao tổn hao càng ít. 14
+ Số thứ ba số 0 chỉ cho thép cán nguội (thép dẫn có hướng) thường sử dụng chế tạo máy biến áp. Ngoài ra các lõI thép kĩ thuật điện còn mang mã hiệu 3404, 3405…3408 có chiều dày 0,3 mm; 0,35 mm. Để giảm tổn hao do dòng điện xoáy, các lá tôn silic trên thường phủ một lớp sơn cách điện mỏng sau đó mới được ghép chặt với nhau, từ đó sinh ra hệ số ép chặt Kc : là tỉ số giữa chiều dài của lõi thép thuần thép với chiều dài thực của lõi thép kể cả phần cách điện khi ghép. b. Vật liệu dẫn điện: Đồng (Cu) và nhôm (Al). Chúng có điện trở bé, chống ăn mòn tốt, tùy theo yêu cầu về cách điện và độ bền cơ học ta dùng hợp kim của đồng và nhôm. c. Vật liệu cách điện: Dùng trong máy điện phải đạt yêu cầu: + Cường độ cách điện cao. + Chịu nhiệt tốt, tản nhiệt dễ dàng. + Chống ẩm ướt, độ bền cơ học cao. Các chất cách điện dùng trong máy phát điện có thể ở thể hơi và thể rắn, thể lỏng. Các chất cách điện ở thể rắn chia làm 4 loại: + Các chất hữu cơ thiên nhiên như: vải, lụa.. + Các chất vô cơ như: mica, amiăng, sợi thủy tinh… + Các chất tổng hợp. + Các chất men, sợi cách điện, các chất tẩm sấy từ các vật liệu thiên nhiên và tổng hợp. Tùy theo tính chịu nhiệt các vật liệu cách điện chia thành các cấp sau: Cấp cách điện: Y A E B F H C Nhiệt độ cao nhất cho phép (C) >180 90 105 120 130 155 180 > 180 Độ tăng nhiệt t (C) 50 65 80 90 115 140 > 140 Độ tăng nhiệt độ: t = t1  t2 Trong đó: t1 nhiệt độ của máy, t2 nhiệt độ môi trường. Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): nhiệt độ môi trường là 40C còn của máy điện ta bình quân. Hiện nay ta thường dùng cách điện cấp A, E, B. Chú ý: Trên nhiệt độ cho phép 10% thì tuổI thọ của máy sẽ giảm đi 1/2 nên không được phép làm việc trên nhiệt độ cho phép trong thời gian dài. 15
6. Phát nóng và àm mát MĐ: 6.1 Đại cương: Các tổn thất trong quá trình biến đổi năng lượng của MĐ biến thành nhiệt năng làm nóng các bộ phận cấu tạo MĐ. Tổn hao nhiều và khi tải nặng thì máy càng nóng. Nhiệt độ của MĐ phụ thuộc vào chế độ làm việc: liên tục, ngắn hạn hoặc ngắn hạn lặp lại. Vì kích thước và chế độ làm việc nhất định nên khi sử dụng không vượt quá giá trị định mức trên máy. Nếu máy được tản nhiệt ra môi trường tốt thì công suất tăng, khả năng mang tải nhiều hơn. Các máy điện thường làm việc ở nhiều chế độ khác nhau và rất đa dạng. a. Làm việc với toàn bộ công suất trong thời gian dài. b. Làm việc ngắn hạn. c. Làm việc theo chu kì. d. Làm việc với tải thay đổi. Do chế độ làm việc khác nhau nên sự phát nóng của MĐ cũng khác nhau. Vì vậy MĐ phải thiết kế theo từng chế độ cụ thể sao cho các bộ phận của phát nóng phù hợp với vật liệu. Một số dạng sau đây: . Chế độ làm việc định mức liên tục: Ở chế độ này, nhiệt độ tăng của máy phát đạt tới giá trị xác lập (với điều kiện tăng nhiệt độ của môi trường không đổi). . Chế độ làm việc định mức ngắn hạn: Thời gian làm việc của máy không đủ dài để các bộ phận của máy đạt tới giá trị xác lập và sau đó thời gian máy nghỉ đủ dài để nhiệt độ hạ xuống bằng nhiệt độ môi trường xung quanh. . Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: Thời gian máy làm việc và nghỉ trong một chu kì không đủ dài để nhiệt độ các bộ phận của máy đạt đến giá trị xác lập. Chế độ này đặc trưng bằng tỉ số giữa thời gian làm việc và thời gian của một chu kì làm việc và nghỉ. Các tỉ số được chế tạo với 15%, 25%, 40%, 60%. Chú ý: máy điện được chế tạo để dùng ở chế độ làm việc định mức liên tục. 6.2 Sự phát nóng và nguội lạnh của máy điện: Các máy điện đều có cấu trúc phức tạp gồm nhiều bộ phận hình dạng khác nhau và làm lạnh bằng các vật liệu có độ dẫn nhiệt không giống nhau. Khi máy làm việc, nhiệt độ của lõi thép, dây quấn không bằng nhau do có sự trao đổi 16
nhiệt giữa các bộ phận. Hơn nữa nhiệt độ của chất làm lạnh ở mỗi khu vực trong máy cũng không giống nhau. a. Các kiểu cấu tạo của máy điện: Kiểu cấu tạo của máy điện phụ thuộc vào phương pháp bảo vệ máy đối với môi trường bên ngoài. Cấp bảo vệ được kí hiệu bằng chữ IP kèm theo hai chỉ số, chữ số thứ nhất là  và chữ thứ hai P: +  gồm 7 cấp được đánh số từ 0 đến 6 chỉ mức độ bảo vệ chống sự tiếp xúc của người và vật rơi. + P gồm 9 cấp, đánh số từ 0 dến 8 chỉ mức độ bảo vệ chống nước vào máy. + Số 0 ở IP rằng, máy không bảo vệ gì cả. Chia kiểu cấu tạo như sau: Hình 1-6: Hệ thống gió dọc trục của máy điện 1 chiều Hình 1-7: Hệ thống gió ngang trục của máy điện 1 chiều 17
- Kiểu hở: Không có bộ phận che chở để tránh các vật từ ngoài chạm vào phần quay hoặc các bộ phận dẫn điện của nó. Loại này đặt trong các nhà máy hoặc phòng thí nghiệm, không tránh được ẩm ướt (IP00). - Kiểu bảo vệ: Có các tấm chắn có thể tránh được các vật và nước rơi vào máy. Loại này đặt trong nhà (cấp bảo vệ từ P11 đến P33). - Kiểu kín: Có vỏ bọc cách biệt trong phần máy với môi trường bên ngoài. Nó dùng ở nơi ẩm ướt, kể cả ngoài trời. Tùy theo mức độ kín, cầp bảo vệ có từ P44 trở lên. b. Các phương pháp làm lạnh máy điện: - Máy điện làm lạnh tự nhiên: không có bộ phận thổi gió làm lạnh, nên công suất giới hạn trong khoảng (vài chục  vài trăm) W nên có cách tản nhiệt để tăng thêm bề mặt tản nhiệt. - Máy điện làm lạnh trong: có quạt gió đặt đầu trục thổi vào trong máy. Đối với máy công suất nhỏ, chiều dài nhỏ hơn 200  250 mm, gió chỉ thổi dọc trục theo khe hở giữa stato và Rôto và theo các rãnh thông gió dọc trục ở lõi thép Stato và Rôto (Hình 1-6). Khi công suất máy lớn, chiều dài của máy tăng thì nhiệt độ dọc chiều dài của máy sẽ không đều. Vì vậy phải tạo rãnh thông gió ngang trục. Lõi thép chia thành từng đoạn dài khoảng 4 cm và khe hở giữa các đoạn khoảng 1 cm. Gió sẽ đi vào hai đầu rồI theo các rãnh ngang trục và thoát ra ở giữa thân máy để rồi lai trở về hai đầu (Hình 1-7). Hình 1-8: Máy điện tự làm lạnh mặt ngoài - Máy điện tự làm lạnh mặt ngoài: máy thuộc kiểu kín. Ở đầu trục bên ngoài máy có gắn quạt gió và nắp quạt gió để hướng thổi dọc mặt ngoài của thân máy. (Hình 1-8). 18