Kỹ thuật điện đại cương - Chương 7

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

155
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy điện một chiều Mục tiêu: Cấu tạo, nguyên lý và đặc điểm của máy điện DC Ngày nay mặc dù dòng điện xoay chiều được sử dụng rất rộng rãi, song máy điện một chiều vẫn tồn tại, đặc biệt là động cơ một chiều. Trong công nghiệp, động cơ điện một chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu mômen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và phạm vi rộng.Trong tự động hoá làm động cơ chấp hành, làm động cơ khởi động trên trên ôtô, tàu thuỷ... Các máy phát...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật điện đại cương - Chương 7

Ch−¬ng 7. M¸y ®iÖn mét chiÒu Môc tiªu: CÊu t¹o, nguyªn lý vµ ®Æc ®iÓm cña m¸y ®iÖn DC Ngµy nay mÆc dï dßng ®iÖn xoay chiÒu ®−îc sö dông rÊt réng r·i, song m¸y ®iÖn mét chiÒu vÉn tån t¹i, ®Æc biÖt lµ ®éng c¬ mét chiÒu. Trong c«ng nghiÖp, ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu ®−îc sö dông ë nh÷ng n¬i yªu cÇu m«men më m¸y lín hoÆc yªu cÇu ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng ph¼ng vµ ph¹m vi réng.Trong tù ®éng ho¸ lµm ®éng c¬ chÊp hµnh, lµm ®éng c¬ khëi ®éng trªn trªn «t«, tµu thuû... C¸c m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu ®iÖn ¸p thÊp dïng trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ho¸, thiÕt bÞ hµn ®iÖn cã chÊt l−îng cao. Nh−îc ®iÓm chñ yÕu cña m¸y ®iÖn mét chiÒu lµ cã cæ gãp lµm cho cÊu t¹o phøc t¹p, ®¾t tiÒn vµ kÐm tin cËy, nguy hiÓm trong m«i tr−êng dÔ ch¸y næ. Khi sö dông ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, cÇn ph¶i cã nguån ®iÖn mét chiÒu kÌm theo. §7-1. CÊu t¹o m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu. M¸y ®iÖn 1 chiÒu thùc chÊt lµ m¸y ®iÖn ®ång bé cã thªm bé phËn ®æi chiÒu. Còng gièng nh− m¸y ®iÖn ®ång bé m¸y ®iÖn mét chiÒu cã stato, r«to vµ vá m¸y. Trªn h×nh 7-1a vÏ stato (a), r«to (b), n¾p (c), chæi than (d). Trªn h×nh 7-1b vÏ mÆt c¾t ngang trôc. Cæ gãp b c c b a d a H7-1 1. Stato Stato lµ phÇn c¶m, gåm vá m¸y, c¸c cùc tõ chÝnh vµ c¸c cùc tõ phô. Cùc tõ chÝnh ®Ó t¹o ra tõ tr−êng chÝnh cho m¸y. Gåm cã lâi thÐp h×nh 7-3 lµm b»ng thÐp l¸ kÜ thuËt ®iÖn vµ d©y quÊn h×nh 7- 4 lµm b»ng d©y ®iÖn tõ. http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 102
Cùc tõ phô lâi thÐp cã thÓ lµ khèi thÐp rÌn còng cã thÓ lµm b»ng thÐp l¸ kü thuËt ®iÖn, d©y quÊn quÊn ®ång t©m quanh lâi thÐp vµ nèi tiÕp víi d©y quÊn phÇn øng. Cùc tõ phô ®Ó t¹o ra tõ tr−êng phô nh»m kh¾c phôc ¶nh h−ëng cña ph¶n øng phÇn øng vµ hiÖn t−îng tia löa ®iÖn gi÷a cæ gãp vµ chæi than. Vá m¸y ®−îc lµm b»ng thÐp lµ n¬i g¸ l¾p c¸c cùc tõ chÝnh, cùc S tõ phô vµ lµm g«ng tõ. C. chÝnh 2. R« to ( h×nh 7-5) R« to cña m¸y ®iÖn mét chiÒu cùc phô lµ phÇn øng, gåm lâi thÐp, d©y quÊn vµ bé phËn ®æi chiÒu. Lâi cæ g ã p thÐp h×nh trô, lµm b»ng c¸c l¸ r«to thÐp kü thuËt ®iÖn dµy 0,5mm, N phñ s¬n c¸ch ®iÖn, ghÐp l¹i. C¸c H7-2 l¸ thÐp ®−îc dËp cã lç th«ng giã vµ r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn phÇn øng (h×nh 7-6). Mçi phÇn tö cña d©y quÊn phÊn øng cã nhiÒu vßng d©y, hai ®Çu nèi víi hai phiÕn gãp, hai H7-3 H7-4 c¹nh t¸c dông cña phÇn tö d©y quÊn ®Æt trong hai r·nh d−íi hai cùc kh¸c tªn (h×nh 7-7), c¸c phÇn tö ®−îc nèi thµnh nhiÒu m¹ch nh¸nh song H7-5 H7-6 song. ë d©y quÊn xÕp sè nh¸nh song song b»ng sè cùc tõ. D©y quÊn trªn h×nh 7- 7, cã hai cùc tõ vµ cã hai nh¸nh song song. http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 103
τ τ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 S N a b c d e h H7- 7 A B • A, B chæi than • a,b,c,d,e,h lµ 6 phiÕn gãp S N S N • 1, 2 ... 12 lµ thø tù 12 r·nh • τ lµ b−íc cùc Ngoµi d©y quÊn xÕp ë m¸y ®iÖn mét chiÒu H7-8 cßn kiÓu d©y quÊn sãng h×nh 7-8 vÏ 2 phÇn tö d©y quÊn sãng chØ cã hai m¹ch nh¸nh song song, th−êng thÊy ë m¸y cã c«ng suÊt nhá. 3. Cæ gãp vµ chæi ®iÖn. Víi m¸y ph¸t cæ gãp vµ chæi ®iÖn cã t¸c dông biÕn ®æi dßng ®iÖn AC ë d©y quÊn phÇn øng thµnh dßng DC ch¹y ë m¹ch ngoµi. §èi víi ®éng c¬ cæ gãp vµ chæi ®iÖn cã t¸c dông biÕn ®æi dßng ®iÖn DC thµnh dßng AC ch¹y trong d©y quÊn phÇn øng. CÊu t¹o cña cæ gãp ë h×nh 7-9b . C¸c phiÕn gãp (1) b»ng ®ång ®−îc ghÐp c¸ch ®iÖn trªn ®Õ c¸ch ®iÖn 2, t¹o thµnh cæ gãp d¹ng h×nh trô, g¾n ë ®Çu trôc r«to. H×nh 7-9b vÏ cæ gãp c¾t bá 1/4 ®Ó thÊy râ h×nh d¸ng cña phiÕn gãp. Mçi phiÕn ®−îc hµn víi 2 ®Çu cña 2 phÇn tö liªn tiÕp. 1 2 H7-9b H7-9a Chæi ®iÖn (chæi than) lµm b»ng graphit h×nh 7-9a. C¸c http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 104
chåi tú chÆt lªn cæ gãp nhê lß xo vµ gi¸ chæi ®iÖn g¾n trªn n¾p m¸y. § 7-2. Nguyªn lý lµm viÖc 1. Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu. Cho dßng ®iÖn DC vµo cuén d©y phÇn c¶m, phÇn c¶m trë thµnh nam ch©m ®iÖn, cã tõ tr−êng Bo. Dïng ®éng c¬ s¬ cÊp quay r«to, lµm tõ th«ng cña tõ tr−êng phÇn c¶m biÕn thiªn trong d©y quÊn phÇn øng, theo ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ, trong d©y quÊn phÇn H7-10 øng c¶m øng c¸c søc ®iÖn ®éng h×nh sin.Trªn h×nh 7-10 theo quy t¾c bµn tay ph¶i chiÒu s®® x¸c ®Þnh nh− h×nh vÏ. NÕu nèi hai chæi ®iÖn A vµ B víi t¶i, trªn t¶i sÏ cã dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p cã cùc d−¬ng ë A( chæi ®iÖn d−íi cùc N) vµ cùc ©m ë B ( chæi ®iÖn d−íi cùc S). NÕu d©y quÊn phÇn øng chØ cã mét phÇn tö, th× ®iÖn ¸p ®Çu cùc nh− h×nh 7- 11a. §Ó ®iÖn ¸p lín vµ Ýt ®Ëp m¹ch (h×nh 7-11b), d©y quÊn ph¶i cã nhiÒu phÇn tö, nhiÒu phiÕn ®æi chiÒu. u u t o o t H7-11b H7-11a ë chÕ ®é m¸y ph¸t, dßng ®iÖn phÇn øng I− cïng chiÒu víi s®® phÇn øng E− Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p lµ: U = E− - R−I− (7-1) Trong ®ã: - R−I− lµ ®iÖn ¸p r¬i trong d©y quÊn phÇn øng R− lµ ®iÖn trë cña d©y quÊn phÇn øng U lµ ®iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y. - E− lµ søc ®iÖn ®éng phÇn øng. 2. Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 105
H×nh 7-12 m« t¶ nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. Khi cho dßng ®iÖn mét chiÒu vµo hai chæi ®iÖn A vµ B, nhê bé phËn ®æi chiÒu trong d©y quÊn phÇn øng cã dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y qua. C¸c thanh dÉn ab, cd cã dßng ®iÖn n»m trong tõ tr−êng, sÏ chÞu lùc t¸c dông t¹o thµnh m« men lµm r«to quay. ChiÒu lùc t¸c dông ®−îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn tay tr¸i, h×nh 7-12. Khi phÇn øng quay ®−îc nöa vßng, vÞ trÝ c¸c thanh d©n ab, cd ®æi chç nhau, nhê cã bé phËn ®æi chiÒu ®æi chiÒu F dßng ®iÖn trong thanh dÉn, I gi÷ cho chiÒu lùc t¸c dông S N kh«ng ®æi, ®¶m b¶o ®éng c¬ cã chiÒu quay cè ®Þnh. F Khi ®éng c¬ quay, c¸c - + thanh dÉn c¾t tõ tr−êng, sÏ c¶m øng s®® E−. ChiÒu s®® x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn tay ph¶i. ë ®éng c¬, chiÒu s®® E− ng−îc chiÒu víi dßng ®iÖn I−, nªn E− ®−îc gäi lµ søc ph¶n ®iÖn. Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p sÏ lµ: U = E− + R−I− (7-2) § 7-3. Tõ tr−êng vµ søc ®iÖn ®éng cña m¸y ®iÖn mét chiÒu 1. Tõ tr−êng cña m¸y ®iÖn mét chiÒu rr r B = Bo + B u Bo m' Bu m n m n n' b) c) a) H7-13 http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 106
Khi dßng ®iÖn Iu = 0, tõ tr−êng trong m¸y chØ do dßng ®iÖn kÝch tõ g©y ra gäi lµ tõ tr−êng cùc tõ (h×nh7-13a). Tõ tr−êng cùc tõ ph©n bè ®èi xøng, t¹i giao ®iÓm cña ®−êng trung tÝnh h×nh häc mn víi mÆt r«to cã tõ tr−êng b»ng 0, thanh dÉn chuyÓn ®éng qua ®ã kh«ng c¶m øng s®®. Khi m¸y ®iÖn cã t¶i dßng ®iÖn I− trong d©y quÊn phÇn øng sÏ sinh ra tõ tr−êng phÇn øng (h×nh 7-13b). Tõ tr−êng phÇn øng h−íng vu«ng gãc víi tõ tr−êng cùc tõ. rr r Khi m¸y lµm viÖc tõ tr−êng trong m¸y lµ: B = B 0 + B U (7-3) T¸c dông cña tõ tr−êng phÇn øng lªn tõ tr−êng cùc tõ gäi lµ ph¶n øng phÇn øng. ë mét mám cùc r«to ®i vµo tõ tr−êng ®−îc trî tõ, tõ tr−êng trong m¸y m¹nh lªn. ë mám cùc r«to ®i ra tõ tr−êng bÞ khö tõ, tõ tr−êng Bo bÞ yÕu ®i. T¸c h¹i cña ph¶n øng phÇn øng lµ: - Tõ tr−êng trong m¸y bÞ biÕn d¹ng. §iÓm cã tõ c¶m B = 0 dÞch chuyÓn tõ trung tÝnh h×nh häc mn ®Õn vÞ trÝ míi gäi lµ trung tÝnh vËt lý m'n'. ë vÞ trÝ trung tÝnh h×nh häc, tõ c¶m B ≠ 0, thanh dÉn chuyÓn ®éng qua ®ã sÏ c¶m øng s®®, g©y ¶nh h−ëng xÊu ®Õn viÖc ®æi chiÒu (xÐt ë tiÕt 7- 5). - Khi t¶i lín, dßng ®iÖn phÇn øng lín, tõ tr−êng phÇn øng lín, vïng mám cùc r«to ®i vµo tõ tr−êng ®−îc t¨ng c−êng vµ bÞ b·o hoµ, tõ c¶m B ë ®ã t¨ng lªn ®−îc rÊt Ýt, trong khi ®ã, mám cùc kia tõ tr−êng gi¶m ®i nhiÒu, kÕt qu¶ lµ tõ th«ng Φ cña m¸y bÞ gi¶m xuèng. Tõ th«ng Φ gi¶m kÐo theo søc ®iÖn ®éng phÇn øng Eu gi¶m, lµm cho ®iÖn ¸p U ®Çu cùc m¸y ph¸t gi¶m. ë chÕ ®é ®éng c¬, tõ th«ng gi¶m, lµm cho m«men quay gi¶m, vµ tèc ®é ®éng c¬ thay ®æi. §Ó kh¾c phôc hËu qu¶ trªn, ng−êi ta dïng cùc tõ phô vµ d©y quÊn bï.Tõ tr−êng cña cùc tõ phô vµ d©y quÊn bï ng−îc víi tõ tr−êng phÇn øng. §Ó kÞp thêi kh¾c phôc ph¶n øng phÇn øng khi t¶i thay ®æi, d©y quÊn cùc tõ phô vµ d©y quÊn bï ®−îc ®Êu nèi N tiÕp víi m¹ch phÇn øng (h×nh 7-14). 2. Søc ®iÖn ®éng phÇn øng a. Søc ®iÖn ®éng trong 1 thanh dÉn Khi quay r«to, c¸c thanh dÉn cña d©y quÊn phÇn øng S c¾t tõ tr−êng, trong mçi thanh dÉn c¶m øng søc ®iÖn H7-14 ®éng: E = Btblv (7-4) http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 107
Trong ®ã: - Btb c−êng ®é tõ c¶m trung b×nh d−íi cùc tõ. - v tèc dµi cña thanh dÉn. - l chiÒu dµi hiÖu dông thanh dÉn. b. Søc ®iÖn ®éng phÇn øng E− D©y quÊn phÇn øng gåm nhiÒu phÇn tö nèi tiÕp nhau thµnh m¹ch vßng kÝn. C¸c chæi ®iÖn chia d©y quÊn thµnh nhiÒu nh¸nh song song. Søc ®iÖn ®éng phÇn øng b»ng tæng c¸c søc ®iÖn ®éng trong c¸c thanh dÉn cña mét nh¸nh. NÕu sè thanh dÉn cña d©y quÊn lµ N, sè nh¸nh song song lµ 2a(a lµ ®«i nh¸nh), sè thanh dÉn trong mét nh¸nh lµ N/2a, nªn søc ®iÖn ®éng phÇn øng lµ: N N E u = e = B td lv (7-5) 2a 2a Tèc ®é dµi v x¸c ®Þnh theo tèc ®é quay n (v/ph) b»ng c«ng thøc πDn v= (7-6) 60 và Btb = SΦ πDl πDl ⇒ B tb = Φ S= (7-7) 2p 2p Thay (7-7) và (7-8)vµo (7-6) ®−îc: pN Eu = nΦ (7-8a) 60a Trong ®ã: p lµ sè ®«i cùc pN §Æt k E = th×: E− = kE nΦ (7-8b) 60a HÖ sè KE phô thuéc vµo cÊu t¹o d©y quÊn phÇn øng. NhËn xÐt: Søc ®iÖn ®éng phÇn øng tû lÖ víi tèc ®é quay vµ tõ th«ng Φ d−íi mçi cùc tõ. Muèn thay ®æi trÞ sè søc ®iÖn ®éng, ta cã thÓ ®iÒu chØnh tèc ®é quay, hoÆc ®iÒu chØnh dßng ®iÖn kÝch tõ. Muèn ®æi chiÒu søc ®iÖn ®éng th× hoÆc ®æi chiÒu quay, hoÆc ®æi chiÒu dßng ®iÖn kÝch tõ. § 7-4. C«ng suÊt vµ m«men ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn DC 1. C«ng xuÊt ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn mét chiÒu. C«ng xuÊt ®iÖn tõ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: P®t = E−I− (7-9a) Thay gi¸ trÞ E− trong (7-8a) vµo (7- 9a) ta cã: http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 108
pN Pdt = nΦ I u = kenI− φ (7-9b) 60a 2. M«mem ®iÖn tõ. P M dt = dt (7-10) ωr ωr lµ tèc ®é gãc cña r«to, ®−îc tÝnh theo tèc ®é quay n (v/ph) b»ng biÓu thøc: 2πn ωr = (7-11) 60 Thay (7-11) vµo (7-10), ta cã biÓu thøc cña m«men ®iÖn tõ lµ: pN M dt = IuΦ (7-12a) 2 πa hoÆc M®t = KMI−Φ (7-12b) pN Trong ®ã hÖ sè k M = phô thuéc vµo cÊu t¹o d©y quÊn. 2πa NhËn xÐt: M«men ®iÖn tõ tû lÖ víi dßng ®iÖn phÇn øng I− vµ tõ th«ng Φ. Muèn thay ®æi m«men ®iÖn tõ, ta ph¶i thay ®æi t¶i hoÆc thay ®æi dßng ®iÖn kÝch tõ Ikt. §Ó ®æi chiÒu m«men ®iÖn tõ ph¶i ®æi chiÒu hoÆc dßng ®iÖn phÇn øng hoÆc dßng ®iÖn kÝch tõ. § 7-5. Tia löa ®iÖn trªn cæ gãp vµ biÖn ph¸p kh¾c phôc Khi m¸y ®iÖn lµm viÖc, th−êng cã tia löa gi÷a chæi ®iÖn vµ cæ gãp. Tia löa lín cã thÓ ph¸ háng chæi ®iÖn vµ cæ gãp, g©y tæn hao n¨ng l−îng ¶nh h−ëng xÊu ®Õn m«i tr−êng vµ g©y nhiÔu ®Õn sù lµm viÖc cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö. Sù ph¸t sinh tia löa trªn cæ gãp do c¸c nguyªn nh©n sau: 1. Nguyªn nh©n c¬ khÝ Do tiÕp xóc gi÷a cæ gãp vµ chæi ®iÖn kh«ng tèt, nh− cæ gãp kh«ng trßn, kh«ng nh½n, chæi than kh«ng ®óng quy c¸ch. Gi¸ chæi g¾n kh«ng chÆt hoÆc lùc lß xo kh«ng ®ñ ®Ó tú s¸t chæi ®iÖn vµo cæ gãp. 2. Nguyªn nh©n ®iÖn tõ Khi m¸y lµm viÖc liªn tiÕp cã c¸c phÇn tö chuyÓn tõ m¹ch nh¸nh nµy sang m¹ch nh¸nh kh¸c, vµ dßng ®iÖn trong phÇn tö ®ã sÏ ®æi chiÒu. Ta gäi c¸c phÇn tö Êy lµ phÇn tö ®æi chiÒu. Trªn h×nh 7-15, ë thêi ®iÓm A phÇn tö b chuÈn bÞ chuyÓn tõ nh¸nh bªn tr¸i sang nh¸nh bªn ph¶i vµ chuÈn bÞ ®æi chiÒu. ë thêi ®iÓm b phÇn http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 109
tö b bÞ chæi than ng¾n m¹ch. ë thêi ®iÓm C phÇn tö b ®· chuyÓn sang nh¸nh ph¶i, vµ phÇn tö b võa thùc hiÖn xong viÖc ®æi chiÒu.Trong phÇn tö ®æi chiÒu xuÊt hiÖn c¸c søc ®iÖn ®éng sau: - Søc ®iÖn ®éng tù c¶m eL, do sù biÕn thiªn dßng ®iÖn trong phÇn tö ®æi chiÒu g©y ra. I I I I I I I I 2I C 2I A B 2I H7-15 - Søc ®iÖn ®éng hç c¶m em, do sù biÕn thiªn dßng ®iÖn cña c¸c phÇn tö ®æi chiÒu l©n cËn. - Søc ®iÖn ®éng eq do tõ tr−êng cña phÇn øng g©y ra. ë thêi ®iÓm chæi than ng¾n m¹ch phÇn tö ®æi chiÒu (h×nh 7-15B), c¸c søc ®iÖn ®éng trªn sinh ra dßng ®iÖn i ch¹y quÈn trong phÇn tö Êy, tÝch luü n¨ng l−îng vµ phãng ra d−íi d¹ng tia löa khi vµnh gãp chuyÓn ®éng. BiÖn ph¸p kh¾c phôc tia löa: - Lo¹i trõ nguyªn nh©n c¬ khÝ. - Lµm gi¶m trÞ sè c¸c søc ®iÖn ®éng eL, eM, eq b»ng c¸ch dïng cùc tõ phô vµ d©y quÊn bï ®Ó t¹o nªn trong phÇn tö ®æi chiÒu c¸c søc ®iÖn ®éng nh»m triÖt tiªu 3 søc ®iÖn ®éng nµy. Tõ tr−êng cña d©y quÊn bï vµ cùc tõ phô ph¶i ng−îc chiÒu víi tõ tr−êng phÇn øng. §èi víi m¸y c«ng suÊt nhá, ng−êi ta kh«ng dïng cùc tõ phô mµ ®«i khi chuyÓn chæi than ®Õn ®−êng trung tÝnh vËt lý. §7-6. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu 1. Ph©n lo¹i m¸y ®iÖn mét chiÒu I + Wkt Dùa vµo ph−¬ng ph¸p cung cÊp dßng ®iÖn kÝch tõ, Eu ng−êi ta chia m¸y ®iÖn mét chiÒu ra c¸c lo¹i sau: Rkt Ekt - - M¸y ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp - M¸y ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ song song H7-16 - M¸y ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ nèi tiÕp - M¸y ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ hçn hîp http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 110
2. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp S¬ ®å m¸y ph¸t ®iÖn kÝch tõ ®éc lËp vÏ trªn h×nh 7-16; dßng ®iÖn phÇn øng I− b»ng dßng ®iÖn t¶i I. Dßng ®iÖn kÝch tõ cña m¸y lÊy tõ nguån ®iÖn riªng kh«ng liªn hÖ víi phÇn øng cña m¸y. Ph−¬ng tr×nh dßng ®iÖn lµ: I− = I (7-13a) Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p lµ: M¹ch phÇn øng: U = E− - R−I (7-13b) M¹ch kÝch tõ: Ukt = Ikt(Rkt + R®c) (7-13c) Trong ®ã: R− lµ ®iÖn trë d©y quÊn phÇn øng Rkt lµ ®iÖn trë d©y quÊn kÝch tõ R®c ®iÖn trë ®iÒu chØnh. Khi dßng ®iÖn t¶i I t¨ng, dßng ®iÖn phÇn øng t¨ng, ®iÖn ¸p U gi¶m xuèng do 2 nguyªn nh©n sau: - T¸c dông cña tõ tr−êng phÇn øng lµm cho tõ th«ng Φ gi¶m, kÐo theo søc ®iÖn ®éng E− gi¶m. - §iÖn ¸p r¬i trong m¹ch phÇn øng R−I− t¨ng. - §−êng ®Æc tÝnh ngoµi U =f(I) khi tèc ®é vµ dßng ®iÖn kÝch tõ kh«ng ®æi, vÏ trªn h×nh 7-17a. Khi t¶i t¨ng ®iÖn ¸p gi¶m, ®é gi¶m ®iÖn ¸p kho¶ng 8 ÷ 10% ®iÖn ¸p khi kh«ng t¶i. §Ó gi÷ cho ®iÖn ¸p m¸y ph¸t kh«ng ®æi, ph¶i t¨ng dßng ®iÖn kÝch tõ. §−êng ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh Ikt = f(I), khi gi÷ ®iÖn ¸p vµ tèc ®é kh«ng ®æi vÏ trªn h×nh 7- 17b. M¸y ph¸t kÝch tõ ®éc U E u Ikt Eu lËp cã −u ®iÓm vÒ ®iÒu E o chØnh ®iÖn ¸p, th−êng gÆp U trong c¸c hÖ thèng m¸y ph¸t - ®éng c¬ ®Ó truyÒn I ®éng m¸y c¸n, m¸y c¾t I O O kim lo¹i, thiÕt bÞ tù ®éng In H7-17a H7-17b trªn tÇu thuû, m¸y bay... nh−îc ®iÓm lµ cÇn nguån ®iÖn kÝch tõ riªng. 3. M¸y ph¸t ®iÖn tù kÝch tõ song song S¬ ®å nguyªn lý m¸y ph¸t ®iÖn tù kÝch tõ song song vÏ trªn h×nh 7-18. http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 111
m¹ch kÝch tõ m¾c song song víi m¹ch phÇn øng. Lóc ®Çu, m¸y kh«ng cã dßng ®iÖn kÝch tõ, tõ th«ng trong m¸y do tõ d− cña cùc tõ t¹o ra, b»ng kho¶ng 2 ÷ 3% tõ th«ng ®Þnh møc. Khi quay phÇn øng, trong d©y quÊn phÇn øng sÏ cã søc ®iÖn ®éng c¶m øng do tõ d− sinh Wkt + ra. Søc ®iÖn ®éng nµy khÐp m¹ch qua d©y quÊn kÝch tõ Eu (®iÖn trë m¹ch kÝch tõ ë vÞ trÝ nhá nhÊt), sinh ra dßng ®iÖn Rkt kÝch tõ, lµm t¨ng tõ tr−êng cho m¸y. Qu¸ tr×nh tiÕp tôc cho - H7-18a ®Õn khi ®¹t ®iÖn ¸p æn ®Þnh. §Ó m¸y cã thÓ thµnh lËp ®iÖn U ¸p, nhÊt thiÕt ph¶i cã tõ d− vµ chiÒu tõ tr−êng d©y quÊn kÝch tõ ph¶i cïng chiÒu tõ d−. NÕu kh«ng cßn tõ d−, ta ph¶i måi ®Ó t¹o tõ d−, nÕu chiÒu hai tõ tr−êng ng−îc nhau, ta ph¶i ®æi I O cùc tÝnh d©y quÊn kÝch tõ hoÆc ®æi chiÒu quay phÇn øng. In Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p cña m¸y tù kÝch thÝch song H7-18b Ik song lµ: M¹ch phÇn øng: U = E− - R−I (7-14a) M¹ch kÝch tõ: Ukt = Ikt(Rkt + R®c) (7-14b) I O Ph−¬ng tr×nh dßng ®iÖn: I− = I + Ikt Khi dßng ®iÖn t¶i t¨ng, dßng ®iÖn phÇn øng t¨ng, ngoµi 2 H7-18c nguyªn nh©n lµm ®iÖn ¸p U ®Çu cùc gi¶m, nh− m¸y ph¸t ®iÖn kÝch tõ ®éc lËp, ë m¸y kÝch tõ song song, cßn thªm mét nguyªn nh©n n÷a lµ khi U gi¶m, lµm cho dßng ®iÖn kÝch tõ gi¶m, tõ th«ng vµ søc ®iÖn ®éng cµng gi¶m, chÝnh v× thÕ ®−êng ®Æc tÝnh ngoµi dèc h¬n so víi m¸y kÝch tõ ®éc lËp vµ cã d¹ng nh− h×nh 7-18b. Tõ ®−êng ®Æc tÝnh ta thÊy, khi ng¾n m¹ch, ®iÖn ¸p U = 0, dßng kÝch tõ b»ng kh«ng, søc ®iÖn ®éng trong m¸y chØ do tõ d− sinh ra v× thÕ dßng ®iÖn ng¾n m¹ch In nhá so víi dßng ®iÖn ®Þnh møc. §Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, ta ph¶i ®iÒu chØnh dßng ®iÖn kÝch tõ, ®−êng ®Æc tÝnh ®Òu chØnh Ikt = f(I), khi U, n kh«ng ®æi vÏ trªn h×nh 7-18c. 4. M¸y ph¸t ®iÖn kÝch tõ nèi tiÕp S¬ ®å m¹ch nh− h×nh 7-19a Dßng ®iÖn U I Wkt + kÝch tõ lµ dßng ®iÖn t¶i, do ®ã khi t¶i thay Eu ®æi, ®iÖn ¸p thay ®æi rÊt nhiÒu. §−êng ®Æc U I O tÝnh ngoµi U = f(I) vÏ trªn h×nh 7-19b. - H7-19a H7-19b D¹ng ®−êng ®Æc tÝnh ngoµi ®−îc gi¶i thÝch nh− sau: Khi t¶i t¨ng, dßng ®iÖn I− http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 112
t¨ng, tõ th«ng Φ vµ E− t¨ng, do ®ã U t¨ng, khi I = (2 ÷ 2,5)I®m, m¸y b·o hoµ tõ, nÕu I t¨ng U gi¶m. 5. M¸y ph¸t ®iÖn kÝch tõ hçn hîp S¬ ®å m¹ch vÏ trªn h×nh 7-20a. M¸y cã 2 d©y quÊn kÝch tõ: d©y quÊn kÝch tõ song song vµ d©y quÊn kÝch tõ nèi tiÕp, trong ®ã d©y quÊn kÝch tõ song song th−êng lµ kÝch tõ chÝnh. I Khi nèi thuËn, tõ th«ng cña d©y quÊn kÝch tõ I kt nèi tiÕp cïng chiÒu víi tõ th«ng cña d©y quÊn Wn t kÝch tõ song song, khi t¶i t¨ng, tõ th«ng cuén nèi R®c Iu w// tiÕp t¨ng lµm cho tõ th«ng cña m¸y t¨ng lªn, søc U Eu ®iÖn ®éng cña m¸y t¨ng, ®iÖn ¸p ®Çu cùc cña H7-20a m¸y ®−îc gi÷ hÇu nh− kh«ng ®æi, lµ −u ®iÓm rÊt lín cña m¸y ph¸t ®iÖn kÝch tõ hån hîp. §−êng ®Æc tÝnh ngoµi U = f(I) vÏ trªn h×nh 7-20b. Khi nèi ng−îc, chiÒu tõ tr−êng Eu Uu cña d©y quÊn kÝch tõ nèi tiÕp ng−îc U Eu víi chiÒu tõ tr−êng cña d©y quÊn U kÝch tõ song song, khi t¶i t¨ng, ®iÖn ¸p gi¶m rÊt nhiÒu. §−êng ®Æc tÝnh I I O O ngoµi U = f(I) vÏ trªn h×nh 7-20c. H7-20b H7-20c §−êng ®Æc tÝnh ngoµi dèc, nªn ®−îc sö dông lµm m¸y hµn ®iÖn mét chiÒu. § 7-7. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu Dùa vµo ph−¬ng ph¸p kÝch tõ, viÖc ph©n lo¹i ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, gièng nh− m¸y ph¸t mét chiÒu. Theo c«ng thøc (7-8a), søc ph¶n ®iÖn cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu lµ: pN Eu = nΦ (7-8a) 60a §èi víi ®éng c¬, dßng ®iÖn I− ng−îc chiÒu víi E− vµ E− cßn gäi lµ søc ph¶n ®iÖn. M«men ®iÖn tõ cña ®éng c¬ tÝnh theo c«ng thøc (7-12a). pN M dt = I u Φ =kM IuΦ (7-12a) 2 πa §èi víi ®éng c¬, m«men ®iÖn tõ lµ m«men quay, cïng chiÒu víi tèc ®é quay n. http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 113
1. Më m¸y ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu tù kÝch thÝch song song. Tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p ë m¹ch phÇn øng cña ®éng c¬: U = E− + R−I− (7-15a) U − Eu Iu = rót ra: (7-15b) Ru Khi më m¸y, tèc ®é n = 0, søc ph¶n ®iÖn E− = kEn Φ = 0, dßng ®iÖn phÇn øng U lóc më m¸y lµ: I mo = (7-15c) Ru V× ®iÖn trë R− rÊt nhá, cho nªn dßng ®iÖn phÇn øng lóc më m¸y rÊt lín kho¶ng (20 ÷ 30)I®m, lµm háng cæ gãp vµ chæi than. Dßng ®iÖn phÇn øng lín kÐo theo dßng ®iÖn më m¸y Imë lín, lµm ¶nh h−ëng ®Õn l−íi ®iÖn. §Ó gi¶m dßng ®iÖn më m¸y Imë = (1,5 ÷ 2)I®m, ta dïng c¸c biÖn ph¸p sau: a. Dïng biÕn trë më m¸y Rmë M¾c biÕn trë më m¸y vµo m¹ch phÇn øng (h×nh 7-21a). Dßng ®iÖn më m¸y phÇn øng lóc cã biÕn trë më m¸y lµ: U I mo = (7-15d) R − + R më Lóc ®Çu ®Ó biÕn trë Rmë lín nhÊt, trong qu¸ tr×nh më m¸y, tèc ®é t¨ng lªn, søc ph¶n ®iÖn E− t¨ng vµ tõ tõ gi¶m Rmë ®Õn kh«ng ®Ó m¸y lµm viÖc ®óng ®iÖn ¸p ®Þnh møc. b. Gi¶m ®iÖn ¸p ®Æt vµo phÇn øng. Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông khi cã nguån ®iÖn mét chiÒu cã thÓ ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, vÝ dô trong hÖ thèng m¸y ph¸t - ®éng c¬, hoÆc nguån mét chiÒu chØnh l−u. CÇn chó ý r»ng ®Ó m«men më m¸y lín, lóc më m¸y ph¶i cã tõ th«ng lín nhÊt, v× thÕ c¸c th«ng sè m¹ch kÝch tõ ph¶i ®iÒu chØnh sao cho dßng ®iÖn kÝch tõ lóc më m¸y lín nhÊt. 2. §iÒu chØnh tèc ®é Tõ ph−¬ng tr×nh (7-15a) rót ra: E− = U - R−I− Thay trÞ sè E− = kE n Φ, ta cã ph−¬ng tr×nh tèc ®é lµ: U − R− I− n= (7- 16) k EΦ http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 114
Tõ ph−¬ng t×nh (7-16), thÊy r»ng muèn ®iÒu chØnh tèc ®é, ta cã c¸c ph−¬ng ph¸p sau: a. M¾c ®iÖn trë ®iÒu chØnh vµo m¹ch phÇn øng (h×nh 7-21a) Khi thªm ®iÖn trë vµo m¹ch phÇn øng, tèc ®é gi¶m. V× r»ng dßng ®iÖn phÇn øng lín, nªn tæn hao c«ng suÊt trªn ®iÖn trë ®iÒu chØnh lín. Ph−¬ng ph¸p nµy chØ sö dông ë ®éng c¬ c«ng suÊt nhá. b. Thay ®æi ®iÖn ¸p U Dïng nguån ®iÖn mét chiÒu ®iÒu chØnh ®−îc ®iÖn ¸p cung cÊp diÖn cho ®éng c¬. Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc sö dông nhiÒu. c. Thay ®æi tõ th«ng b»ng c¸ch thay ®æi dßng ®iÖn kÝch tõ. Khi ®iÒu chØnh tèc ®é, ta kÕt hîp c¸c ph−¬ng ph¸p. VÝ dô ph−¬ng ph¸p thay ®æi tõ th«ng, kÕt hîp víi ph−¬ng ph¸p thay ®æi ®iÖn ¸p th× ph¹m vi ®iÒu chØnh rÊt réng, ®©y lµ −u ®iÓm lín cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. D−íi ®©y ta sÐt cô thÓ c¸c lo¹i ®éng c¬ mét chiÒu. 3. §éng c¬ ®iÖn kÝch tõ song song M¹ch ®iÖn nh− h×nh 7-21, trong ®ã dßng ®iÖn vµo ®éng c¬ lµ I, dßng ®iÖn phÇn øng I− vµ dßng ®iÖn kÝch tõ Ikt. §Ó më m¸y ta dïng biÕn trë më m¸y Rmë. + Khi ®iÒu chØnh tèc ®é, th−êng ®iÒu chØnh R®c Ikt I ®Ó thay ®æi Ikt, do ®ã thay ®æi tõ th«ng Φ. Rmo Ph−¬ng ph¸p nµy sö dông rÊt réng r·i, nh−ng R®c Iu chó ý, khi gi¶m tõ th«ng Φ, cã thÓ dßng ®iÖn U Wkt phÇn øng I− t¨ng qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp, v× thÕ Eu H7-21a cÇn cã bé phËn b¶o vÖ, c¾t ®iÖn kh«ng cho - ®éng c¬ lµm viÖc, khi tõ th«ng gi¶m qu¸ nhiÒu. n 1 a. §−êng ®Æc tÝnh c¬ n = f(M) §−êng ®Æc tÝnh c¬ lµ ®−êng quan hÖ gi÷a 2 tèc ®é n vµ m«men quay M khi ®iÖn ¸p U vµ M ®iÖn trë m¹ch phÇn øng vµ m¹ch kÝch tõ M O kh«ng ®æi. Tõ c«ng thøc (7-16) ta cã: H7-21b R U n= − u I− (7- 17a) k EΦ k EΦ http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 115
M MÆt kh¸c theo biÓu thøc m«men ®iÖn tõ M= kMI−Φ, rót ra: I u = , thay vµo k MΦ biÓu thøc tèc ®é ta cã: R− U n= − M (7-17b) k EΦ k E k MΦ2 NÕu thªm ®iÖn trë Rp vµo m¹ch phÇn øng th× ta cã ph−¬ng tr×nh: R + Rp U n= −− M (7-17c) k EΦ k E k MΦ2 Trªn h×nh 7-21b vÏ ®−êng ®Æc tÝnh c¬, ®−êng 1 lµ ®−êng ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn (Rp = 0) øng víi ph−¬ng tr×nh (7-17b). §−êng 2 víi Rp ≠ 0 øng víi ph−¬ng tr×nh (7-17c). b. §Æc tÝnh lµm viÖc §−êng ®Æc tÝnh lµm viÖc ®−îc x¸c ®Þnh khi ®iÖn Iu ¸p vµ dßng ®iÖn kÝch tõ kh«ng ®æi. §ã lµ c¸c ®−êng n biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a tèc ®é n, m«men M, dßng ®iÖn phÇn øng I− vµ hiÖu suÊt η theo c«ng suÊt c¬ P2 η trªn trôc m¸y, ®−îc vÏ trªn h×nh 7-21c. M P2 NhËn xÐt: ®éng c¬ ®iÖn kÝch tõ song song cã ®Æc O tÝnh c¬ cøng, vµ tèc ®é hÇu nh− kh«ng ®æi khi c«ng H7-21c suÊt P2 thay ®æi, chóng ®−îc dïng nhiÒu trong c¸c Wk t I + m¸y c¾t kim lo¹i, c¸c m¸y c«ng cô... Khi cã yªu cÇu Eu cao vÒ ®iÒu chØnh tèc ®é, ta dïng ®éng c¬ kÝch tõ ®éc U lËp. - 4. §éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp Rmo H7-22 S¬ ®å nguyªn lý trªn h×nh 7-22. n §Ó më m¸y ta dïng biÕn trë më η Iu m¸y Rmë. §Ó ®iÒu chØnh tèc ®é ta cã M n thÓ dïng c¸c ph−¬ng ph¸p ë môc 2, n song chó ý r»ng, khi ®iÒu chØnh tõ P2 M O O th«ng, ta m¾c biÕn trë ®iÒu chØnh P2 a, b, song song víi d©y quÊn kÝch tõ nèi H7-23 tiÕp. a. §−êng ®Æc tÝnh c¬ n = f(M) http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 116
Khi m¸y kh«ng b·o hoµ, dßng ®iÖn phÇn øng I− vµ tõ th«ng Φ tû lÖ víi nhau, nghÜa lµ: I− = kIΦ (7-18a) Nªn: M = kMI−Φ = kMkIΦ2 = k2.Φ2 M hoÆc lµ: Φ = (7-18b) k Trong ®ã: k = k M k I kR kU Thay biÓu thøc (7-18a) vµ (7-18b) vµo (7-16) ta cã: n = −I− kE kE M k k aU = a; I = b , cuèi cïng ta cã: n = − bR − §Æt (7-18c) kE kE M Tõ biÓu thøc (7-18c) thÊy r»ng, ®Æc tÝnh c¬ cã d¹ng hypecbon (h×nh 7-23a), khi m«men t¨ng th× tèc ®é ®éng c¬ gi¶m. Khi kh«ng t¶i hoÆc t¶i nhá, dßng ®iÖn vµ tõ th«ng nhá, tèc ®é ®éng c¬ t¨ng rÊt lín cã thÓ g©y háng ®éng c¬ vÒ mÆt c¬ khÝ, v× thÕ kh«ng cho phÐp ®éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp më m¸y kh«ng t¶i hoÆc t¶i nhá. b. §−êng ®Æc tÝnh lµm viÖc Trªn h×nh 7-23b vÏ c¸c ®−êng ®Æc tÝnh lµm - viÖc. §éng c¬ ®−îc phÐp lµm viÖc víi tèc ®é n nhá h¬n tèc ®é giíi h¹n ngh. §−êng ®Æc tÝnh R2 trong vïng lµm viÖc vÏ b»ng ®−êng nÐt liÒn. R1 Wnt V× r»ng khi ch−a b·o hoµ, m«men quay U ®éng c¬ tû lÖ víi b×nh ph−¬ng dßng ®iÖn, vµ Iu W// tèc ®é gi¶m theo t¶i, ®éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp Eu thÝch hîp trong chÕ ®é t¶i nÆng nÒ, ®−îc sö dông nhiÒu trong giao th«ng vËn t¶i hay c¸c H7-24a Ikt I+ thiÕt bÞ cÇu trôc. 5. §éng c¬ kÝch tõ hçn hîp n 4 S¬ ®å nguyªn lý trªn h×nh 7-24a. C¸c d©y quÊn kÝch 2 tõ cã thÓ nèi thuËn (tõ tr−êng 2 d©y quÊn cïng chiÒu) lµm t¨ng tõ th«ng hoÆc nèi ng−îc (tõ tr−êng 2 d©y quÊn 1 ng−îc nhau) lµm gi¶m tõ th«ng. 3 M §Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ kÝch tõ hçn hîp khi nèi O H7-24b thuËn (®−êng 1) sÏ lµ trung b×nh gi÷a ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ kÝch tõ song song (®−êng 2) vµ nèi tiÕp (®−êng http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 117
3) (h×nh 7-24b). C¸c ®éng c¬ lµm viÖc nÆng nÒ, d©y quÊn kÝch tõ nèi tiÕp lµ d©y quÊn kÝch tõ chÝnh, cßn d©y quÊn kÝch tõ song song lµ phô vµ ®−îc nèi thuËn. D©y quÊn kÝch tõ song song b¶o ®¶m tèc ®é ®éng c¬ kh«ng t¨ng qu¸ lín khi m«men nhá. §éng c¬ kÝch tõ hån hîp cã d©y quÊn kÝch tõ nèi tiÕp lµ kÝch tõ phô, vµ nèi ng−îc, cã ®Æc tÝnh c¬ rÊt cøng ®−êng 4 h×nh 7-24b, nghÜa lµ tèc ®é quay hÉu nh− kh«ng ®æi khi m«men thay ®æi. ThËt vËy, khi m«men quay t¨ng, dßng ®iÖn phÇn øng t¨ng, d©y quÊn kÝch tõ song song lµm tèc ®é gi¶m mét Ýt, nh−ng v× cã d©y quÊn kÝch tõ nèi tiÕp ®−îc nèi ng−îc, lµm gi¶m tõ th«ng trong m¸y, sÏ t¨ng tèc ®é ®éng c¬ lªn nh− cò. Ng−îc l¹i khi nèi thuËn, sÏ lµm cho ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ mÒm h¬n, m«men më m¸y lín h¬n, thÝch hîp víi m¸y Ðp, m¸y b¬m, ngµy nghiÒn, m¸y c¸n... 6. §éng c¬ v¹n n¨ng thÝch hîp víi chÕ ®é lµm viÖc nÆng nÒ, nªn nhiÒu n−íc sö dông ®éng c¬ nµy trªn ®−êng s¾t víi l−íi ®iÖn xoay chiÒu tÇn sè 50Hz. §éng c¬ v¹n n¨ng cã cÊu t¹o nh− ®éng c¬ mét chiÒu, nh−ng lµm víi dßng ®iÖn xoay chiÒu. §éng c¬ v¹n n¨ng cã cuén kÝch tõ nèi tiÕp. Bµi tËp ch−¬ng 7 1. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch song song U®m= 115V; cung cÊp dßng ®iÖn It = 98,3 A. Cã Rkt = 60Ω; Ru= 0,0735Ω; Tæn hao c¬, s¾t, vµ phô b»ng 4% c«ng suÊt ®iÖn. a - X¸c ®Þnh Eu ; η ë chÕ ®é trªn. b - TÝnh dßng ®iÖn ng¾n m¹ch khi nèi t¾t 2 ®Çu cùc biÕt tõ th«ng cßn l¹i b»ng 3% vµ tèc ®é m¸y ph¸t kh«ng ®æi. §¸p sè:Eu = 122,4V; Iu= 50A; η = 0,89 2. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch song song P®m = 25kW, U®m= 115V; Rkt= 12,5Ω; Ru= 0,0238 Ω; a = 2; p = 2; N =300; n = 1300 vg/ph. a - X¸c ®Þnh Eu; φ ? b - Gi¶ sö dßng ®iÖn kÝch thÝch kh«ng ®æi, bá qua ph¶n øng phÇn øng, x¸c ®Þnh U trªn 2 ®Çu cùc khi dßng cßn 80,8A. §¸p sè: Eu = 120,4 V; φ =1,852.10-2 Wb;Iu= 90A; U = 118,3V. 3. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch hçn hîp P®m = 20 kW, U®m= 230V; Rkt// = 71,87 Ω; Ru= 0,098 Ω; Rknt = 0,04Ω; Tæn hao c¬, s¾t, vµ phô b»ng 4% c«ng xuÊt ®Þnh møc. X¸c ®Þnh Eu ; η? http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 118
§¸p sè: Eu =242,4V; η = 0,89 4. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu P®m = 1,5kW; U®m= 220V; η®m= 0.85; n = 1500vg/ph Tæn hao c¬, s¾t, vµ phô b»ng 4% c«ng xuÊt ®Þnh møc. X¸c ®Þnh M®m; tæn hao trong m¸y; I®m? §¸p sè: M®m= 9,8Nm; 7,75 A; ∆P = 265W 5. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch hçn hîp I®m=120A; U®m=230V; η®m = 0.85 Rkt// = 115Ω; Tæn hao c¬, s¾t, vµ phô lµ 1250W. X¸c ®Þnh P1; P®m;Tæn hao trªn d©y quÊn r«to, kÝch nèi tiÕp, cùc tõ phô? §¸p sè: P1= 27600W; P®m= 23460W ; ∆P = 2430W 6. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch hçn hîp I®m= 94A; U®m=220V; η®m = 0.85 Rkt// = 338Ω; ®iÖn trë Ru + Rnt = 0,17 Ω; a = 1; p = 2 ; N =372; n = 1100 vg/ph. X¸c ®Þnh Eu; φ; P®t; M®t ? §¸p sè: Eu=204 V; φ = 1,49 Wb; P®t= 19,043 kW; M®t = 165 Nm. 7. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch song song P®m = 12kW, U®m= 220V; n®m = 685 vg/ph; I®m= 64 A; Ikt®m = 2A; Ru = 0,281 Ω. §éng c¬ kÐo t¶i cã m« men c¶n kh«ng ®æi. a - TÝnh n vµ hiÖu suÊt cña ®éng c¬ khi m¾c Rp = 0,7Ω nèi tiÕp víi m¹ch phÇn øng. b - Gi¶m ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®éng c¬ cßn 176,6V, tÝnh η? Bá qua tæn hao c¬ vµ phô, tõ th«ng kh«ng ®æi. §¸p sè: n = 538vg/ph. η = 0,67; khi U= 176,6V th× n = 538vg/ph; η = 0,834 8. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch song song cã: P®m = 10kW ,U®m= 220V; η®m = 0,86; Ikt= 2,26A; Ru= 0,178Ω. a - X¸c ®Þnh Imo ? b - §Ó gi¶m dßng ®iÖn më m¸y cßn 2I®m, tÝnh Rmo? §¸p sè: Imo=1238A; Rmo= 1,96 Ω 9. M¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch song song P®m= 7,5kW; U®m= 230V ; n®m=1450vg/ph ; Rkt = 191,7 Ω ; Ru= 0,54 Ω; ®iÖn ¸p r¬i trªn chæi than 2V. Khi sö dông m¸y ph¸t ë chÕ ®é ®éng c¬ U = 220V th× n = 1162 vg/ph, η = 0,825 X¸c ®Þnh P1 vµ P2. §¸p sè: P1 = 7392W; P1 = 6100W http://www.ebook.edu.vn N¨m 2008 119