intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Máy điện - Phần 3 Lý luận chung của máy điện quay - Chương 2

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST
Báo xấu
187
lượt xem 40
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN QUAY Mục tiêu: Sau khi học xong chương này SV phải : 1. Giải thích được mục đích nghiên cứu sức điện độ ng của dây quấn máy điện xoay chiều. 2. Lập được công thức xác định sức điện động sinh ra trong dây quấn. 3. Hiểu được ý nghĩa hệ số rút ngắn bước quấn, hệ số quấn rải. 4. Tính được hệ số rút ngắn bước quấn và hệ số quấn rải. 5. Phân tích được khả năng hạn chế sức điện động bậc cao của từng phương pháp. 6. Lựa chọn...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Máy điện - Phần 3 Lý luận chung của máy điện quay - Chương 2

  1. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn CHÖÔNG 2. SÖÙC ÑIEÄN ÑOÄNG CUÛA MAÙY ÑIEÄN QUAY Muïc tieâu: Sau khi hoïc xong chöông naøy SV phaûi : 1. Giaûi thích ñöôïc muïc ñích nghieân cöùu söùc ñieän ñoä ng cuûa daây quaán maùy ñieän xoay chieàu. 2. Laäp ñöôïc coâng thöùc xaùc ñònh söùc ñieän ñoäng sinh ra trong daây quaán. 3. Hieåu ñöôïc yù nghóa heä soá ruùt ngaén böôùc quaán, heä soá quaán raûi. 4. Tính ñöôïc heä soá ruùt ngaén böôùc quaán vaø heä soá quaán raûi. 5. Phaân tích ñöôïc khaû naêng haïn cheá söùc ñieän ñoäng baäc cao cuûa töøng phöông phaùp. 6. Löïa choïn ñöôïc phöông phaùp haïn cheá söùc ñieän ñoäng baäc cao phuø hôïp vôùi maùy cuï theå. .Noäi dung: I. SÖÙC ÑIEÄN ÑOÄNG CAÛM ÖÙNG TRONG DAÂY QUAÁN MÑX C Ñeå cho caùc maùy ñieän xoay chieàu laøm vieäc ñöôïc toát , sññ caûm öùng trong caùc daây quaán phaûi coù daïng hình M sin. Nhöng thöïc teá do nhöõng nguyeân nhaân veà caáu taïo, töø tröôøng ôû khe hôû khoâng khí giöõa rotor vaø stato thöôøng . HC P phaân boá coù daïng khoâng sin. Ñeå nghieân cöùu, ta phaân tích töø tröôøng khoâng sinat Tthaønh toång cuûa caù c soùng hình u naøy th n ñoän y sin baäc 1 (soùng cô baûn) vaø baäc cao B1; B3 ; B5 … Khi coù chuyeåam Kg töông ñoái giöõa töø tröôøng cuûa cöïc töø vaø u ph daây quaán, trong daây quaán seõ caûm öùng caùc sññ hình sin eS e3 , e5 … Vaäy sññ cuûa daây quaán MÑXC laø toång cuûa DH 1, uong sññ do töø tröôø ng cô baûn vaø caùc sññ do töø tröôør g baäc cao sinh ra. Ta xeùt töøng thaønh phaàn nhö sau: n © Tn quye 1.SÖÙC ÑIEÄN ÑOÄNGBan M ÖÙNG TRONG DAÂY QUAÁN DO TÖØ TRÖÔØNG CÔ CAÛ BAÛN a.Söùc ñieän ñoäng cuûa thanh daãn: B Trong töø tröôø ng B, thanh daãn daøi l, chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v thì trong thanh daãn seõ caûm öùng sññ: Bm etd  B.l.v 0 Bx v v: vaän toác daøi cuûa thanh daãn l x .D.n 2..p.n v  2..f  x 60 60 B: töø caûm nôi thanh daãn ñi qua  B  Bm. sin.t Hình 2.1.S.ñ.ñ thanh daãn . vôùi Bm  2.l. neân etd  .f.. sin .t .f. vaø trò hieäu duïng laø: Etd   2,22.f. 2 99 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  2. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn b.Söùc ñieän ñoäng cuûa moät voøng daây: S ññ cuûa moät voøng daây goàm hai thanh daãn ñaët trong hai raõnh caùch nhau khoaûng caùch y baèng moät böôùc cöïc ( y   ) laø toång ññ 1 cuûa hai caïnh taùc duïng    EV  Etd1 ( Etd2 )  2Etd. sin .t -E’’ td Eö  Khi quaán böôùc ngaén y  E’td  y   , goïi   laø tæ soá  böôùc daây quaán, thì y  .   vaø goùc leäch pha giöõa hai E’td y  . E’’ td E’’ td caïnh taùc duïng laø . . Ta coù: .  EV  A B  2.O A  2.A C. sin  2.Etd.sin  2 2 Hình 2.2.S.ñ.ñ moät voøng daây M P. HC  EV  4,44 .f.. sin  uat T 2 y th am K Ñaët sin   Kn : goïi laø heä soá ruùt ngaéH Su ph quaán,  n böôùc Kn  1 ng D 2 ruo Heä soá ruùt ngaén böôùc quaáyen © iT n söï giaûm sññ khi duø ng daây quaán böôùc ngaén. u n noù leâ q Ban Vaäy: EV  4,44 .f..K n c.Söùc ñieän ñoäng cuûa moät boái daây WS voøng daây: ES  WS.EV  4,44 .f..WS.Kn d.Söùc ñieän ñoäng cuûa moät nhoùm q boái daây: Vôùi q = 1: daây quaán taäp trung q  1: daây quaán raûi (daây quaán ñaët ôû caùc raõnh keà nhau) Giaû söû q = 4 vaø goùc giöõa 2 raõnh lieân tieáp laø  Goïi Eq laø toång soá hoïc cuûa caùc sññ cuûa q phaàn töû ø Eq laø toång hình hoïc cuûa caùc sññ cuûa phaàn töû  Hình 2.3.S.ñ.ñ nhoùm boái daây Eq Thì Kr   E q Toång.hình.hoïc.caùc.sññ =  Toång.soá.hoïc.caùc.sññ  sin q. 2  Hình 2.4. Ñoà thò veùctô s.ñ.ñ nhoùm boái daây q. sin 2 vôùi Kr: goïi laø heä soá quaán raûi, Kr  1 100 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Vaäy sññ cuûa moät nhoùm q boái laø: Vôùi Kdq  KnKr Eq  q.ES.Kr  4,44.WS.q.f..Kn.Kr neân Eq  q.ES.Kr  4,44.WS.q.f..Kdq e.Söùc ñieän ñoäng cuûa moät pha: Moät pha coù n nhoùm boái neân: Ef  n.Eq  n.q.ES.K  4,44.n.WS.q.f..Kdq r Maø n.q.WS  W laø soá voøng daây noái tieáp trong pha neân : Ef  4,44.W.f..Kdq 2. SÖÙC ÑIEÄN ÑOÄNG CUÛA DAÂY QUAÁN DO TÖØ TRÖÔØNG BAÄC CAO ν trong ñoù: Goïi soùng baäc cao laø Κ dq  Κ rν .Κ n ν  sin q..2 y   2 Trong ñoù: ;Kr  ; Kn.  sin .. f  .f; ;    HCM 2    . t TP q. sin hua 2 Ky t m 2 ha 2 Vaäy sññ toaøn boä daây quaán moät pha laø: E  Su1p E3  E5  ...  E 2 2 HE ng D uo © Tr yen u an q II. CAÙC PHÖÔNG B PHAÙ P CAÛI THIEÄN DAÏN G SOÙNG SÖÙC ÑIEÄN ÑOÄNG 1. CHEÁ TAÏO MAËT CÖÏC Do töø tröôøng ôû khe hôû khoâng khí phaân boá khoâng phaûi hình sin (thoâng thöôøng coù daïng hình thang) neâ n daïng soùng sññ caûm öùng trong daây quaán khoâng hình sin. Muoán sññ laø hình sin phaûi cheá taïo maët cöïc sao cho khe hôû  nhoû nhaát ôû giöõa maët cöïc vaø taêng daàn khi ra tôùi moûm cöïc.  Thöôøng cheá taïo maët cöïc theo qui luaät:     cos .x   Thöôøng beà roäng maët cöïc neân khe hôû ôû moûm cöïc  (15  2,6). , b  (0,65  0,75).  max 2.RUÙT NGAÉN BÖÔÙC QUAÁN  Khi quaán böôùc ñuû y   thì Kn  sin .  1 nghóa laø taát caû caùc sññ baäc cao ñeàu 2 toàn taïi. Ñeå caùc sññ baäc cao bò trieät tieâu phaûi ruùt ngaén böôùc quaán vôùi  sao cho Kn  0 -Giaû söû muoán khöû soùng baäc 5 nghóa laø taïo ra K n. 5  0 4 4  Maø Kn.5  sin 5. neáu choïn   thì Kn.5  sin5. .  sin 2  0 2 5 52 -Giaû söû muoán khöû soùng baäc 7 nghóa laø taïo ra K n.7  0 101 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 6 6  Maø Kn.7  sin 7. neáu choïn   thì Kn.7  sin 7. .  sin 3  0 2 7 72 4 6 Vôùi caùch choïn böôùc quaán  hoaëc . c hæ trieät tieâu ñöôïc moät soùng baäc cao. Vì 5 7 vaäy ngöôøi ta thöôøng choïn böôùc quaán laøm giaûm caùc sññ öùng vôùi töø tröôøng baäc cao 5 maïnh nhaát nhö töø tröôøng baäc 5 vaø 7, nghóa laø choïn böôùc ngaén y  . . Khi ñoù heä soá 6 ruùt ngaén böôùc quaán cuûa caùc baäc 5 vaø 7 laø: 5 Kn.5  sin 5. .  sin 3750  sin150  0,259 62 5 Kn.7  sin 7. .  sin 5250  sin1650  0,259 62 Thöïc teá, tuøy theo soá raõnh thöôøng choïn   0,8  0,86 3.DAÂY QUAÁN RAÛI  sin q. 2   1 c où nghóa laø taát caû caùc soùng baäc cao ñeàu toàn taïi. Khi q = 1thì Kr   q. sin  2 HCM . Khi q  1 thì Kr  1 vaø khi q caøng lôùn thì Kr c aøng giaûm.ThöïTPteá thöôøng choïn q  3 . tc thua y Vì neáu choï n q quaù lôùn thì soá raõnh Z taêng daãnham K p ñeá n kích thöôùc maùy ñieän taêng hoaëc Su kích thöôùc raêng giaûm seõ giaûm khaû naêng DH löïc cô hoïc. ng chòu ou © Tr uyen 4.XEÛ RAÕNH CHEÙO an q B Sau khi ñaõ thöïc hieän caû ba bieän phaùp treân maø vaãn coøn moät soá soù ng baäc cao khoâng bò giaûm yeáu. Ñoù laø caùc soùng ñieàu hoøa raêng vôùi baäc Z b  2 z vôùi k = 1,2,3….. Z  2m.q.k  1 Khi xeû raõnh cheùo vôù i böôùc cheùo nhö hình veõ ta thaáy toång sññ ñieàu hoøa raêng caûm öùn g trong thanh daãn baèng 0. Ñeå trieät tieâu soùng ñieàu hoøa raêng maïnh nhaát, ta choïn böôùc raõnh cheùo ñuùng baèng moät böôùc raõnh stato Hình 2.5.S.ñ.ñ thanh daãn khi raõnh cheùo 2p. .D b cheùo   z z ***** CHUÛ ÑEÀ GÔÏI YÙ THAÛO LUAÄN 1. Ñeå maùy ñieän xoay chieàu laøm vieäc toát, yeâu caàu söùc ñieän ñoä ng trong daây quaán cuûa maùy phaûi coù ñaëc ñieåm gì. Thöïc teá töø tröôøng cöïc töø vaø töø tröôøng daây quaán coù bieán ñoåi hình sin khoâng. 2. 3. Khi töø tröôøng khoâng phaân boá hình sin, ngöôøi ta thöôøng tieán haønh laøm theá naøo ñeå nghieân cöùu veà töø tröôøng. 4. Laøm theá naøo ñeå xaùc ñònh söùc ñieän ñoäng toång sinh ra trong daây quaán khi töø tröôøng phaân boá khoâng hình sin. Caùc böôùc xaây döïng coâng thöùc xaùc ñònh sññ daây quaán 1 pha. 5. 102 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 6. Coâng thöùc tính söùc ñieän ñoäng daây quaán 1 pha khi töø tröôøng laø hình sin 7. Coâng thöùc tính söùc ñieän ñoäng daây quaán 1 pha khi töø tröôøng khoâng hình sin. 8. Vì sao daây quaán 2 lôùp thöôøng choïn vuøng pha 600 9. Khaùi nieäm ruùt ngaén böôùc quaán?.Khaùi nieäm quaán raûi? 10. Khi ruùt ngaén böôùc quaán söùc ñieän ñoäng trong boái daây thay ñoåi nhö theá naøo. 11. Caùc bieän phaùp ñeå caûi thieän daïng soùng söùc ñieän ñoäng. 12. Phöông phaùp ruùt ngaén böôùc quaán thöôøng duøng trong tröôøng hôïp naøo. 13. Coù theå ruùt ngaén böôùc quaán ñeán bao nhieâu. 14. Phöông phaùp quaán raûi thöôøng aùp duïng khi naøo. 15. Hieäu löïc cuûa phöông phaùp ruùt ngaén böôùc quaán vaø quaán raûi. 16. Phöông phaùp xeû raõnh cheùo coù theå trieät tieâu ñöôïc söùc ñieän ñoä ng baäc cao naøo. 17. Coù phaûi chæ ñöôïc pheùp thöïc hieän xeû raõnh cheùo cho roto. 18. Trong moät maùy ñieän coù theå xeû raõnh cheùo cho caû stato vaø roto ñöôïc khoâng. 19. Moät maùy ñieän coù theå aùp duïng nhieàu bieän phaùp ñeå haïn cheá söùc ñieän ñoä ng baäc cao khoâng hay chæ ñöôïc pheùp aùp duïng 1 phöông phaùp. Neâu ví duï cuï theå. BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG HCM TP. BAØI TAÄP 1 t Moät maùy phaùt ñieän 3 pha taàn soá 50 Hz, daây quaán y thuaböôùc ñuû, toång soá thanh daãn 1 lôùp K ñaët trong 36 raõnh laø 288 thanh. Bieát töø caûm Bm = pham chieà u daøi taùc duïng cuûa thanh daãn u 0,8 T; DH S = 4. Haõy xaùc ñònh heä soá daây quaán, söùc laø 35 cm. Ñöôøng kính loõi theùp 30 cm, ong cöïc 2p ru soá n © T ñoäng moät pha. uye ñieän ñoäng moãi thanh daãn vaøqsöùc ñieän Ban Gôïi yù Heä soá daây quaán 3 pha: kdq = kn . kr. vôùi kn: heä soá böôùc ngaén , neáu laø daây quaán böôùc ñuû thì kn = 1. y  kn = s in . (vôùi heä soá   ). 2  ñ sin q. 2 laø heä soá quaán raûi cuûa daây quaán. kr = ñ q. sin 2 Coâng thöùc tính söùc ñieän ñoän g moät thanh daãn: Etd = 2,22.  .f (V). 2  = .Bm.  .l (Wb) vaø böôùc cöïc  = 2 .D (m). Vôùi töø thoâng  2P Coâng thöùc tính söùc ñieän ñoän g moät pha: Ef = 4,44.Ws. kdq.  .f.q. (V). BAØI GIAÛI Soá raõnh cuûa 1 pha döôùi 1 böôùc cöïc: Z 36 q= = =3 (raõnh). 2 m.p 2.3.2 Böôùc cöïc cuûa daây quaán: .D  .30.10 2 = = 0,234 (m).  2p 2.2 Goùc leäch pha veà ñieän giöõa hai raõnh keá tieáp nhau: 103 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn o 180 Z (vôùi  = ) ñ  2p  p.360 o 2.360 o = 20 o = ñ  Z 36 Heä soá daây quaán 1 lôùp böôùc ñuû cuûa maùy phaùt ñieän 3 pha: kdq = kn . kr = 0,96 Heä soá quaán daây böôùc ngaén:  kn = s in . = 1 (choïn böôùc ñuû coù y =  ). 2 Heä soá quaán raûi: 20o  sin q. ñ sin 3 . 2= 2 = 0,96 kr = 20o ñ q. sin 3. sin 2 2 Söùc ñieän ñoä ng treân moät thanh daãn: Etd = 2,22.  .f = 2,22.0,042.50 = 4,66 (V). Vôùi töø thoâng 2 2  = .Bm.  .l = .0,8.0,234.35.10 -2 = 0,042 (Wb). M P. HC   tT thua Maùy phaùt ñieän coù 288 thanh daãn töông öùng coù W =y288/2 = 144 voøng daây (toång caû K ham Su p 3 pha daây quaán). g DH Do ñoù soá voø ng daây trong moät phanlaø: ruo ©T uyen W = 144 = 48 (voøng). qWs = Ban q 3 Söùc ñieän ñoä ng treân moät pha daây quaán: Ef = 4,44.W. kdq.  .f = 4,44.48.0,96.0,042.50 = 429,6 (V). BAØI TAÄP 2 Cho moät ñoäng cô ñieän xoay chieàu ba pha rotor daây quaán , soá voøng daây pha stato W1 = 96 voøng, rotor W2 = 80 voøng. Heä soá daây quaán stato kdq1 = 0,945, rotor kdq2 = 0,96, taàn soá doøng ñieän stato f = 50 Hz, töø thoâ ng döôùi moãi cöïc töø  max = 0,02 Wb, toác ñoä ñoàng boä n1 = 1000 vg/ph. a/ Tính söùc ñieän ñoäng pha caûm öù ng trong daây quaán stato vaø rotor luùc quay vôùi toác ñoä 950 vg/ph vaø luùc rotor bò ghìm ñöùng yeân n = 0. b/ Cho ñieä n trôû daây quaán rotor R 2 = 0,06  vaø ñieän khaùng daây quaán rotor X2 = 0,1  . Tính doøng ñieä n rotor trong hai tröôøn g hôïp nhö caâu a. Gôïi yù Coâng thöùc tính söùc ñieän ñoän g daây quaán stato E1 vaø rotor E2: E1 = 4,44.f.W1. kdq1.  max . E2 = 4,44.f.W2. kdq2.  max . n n s= 1 Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô: n1 Khi qui ñoåi rotor veà stato thì söùc ñieän ñoäng rotor ñöôïc tính theo coâ ng thöùc: E2S = s .E2 Doøng ñieä n trong daây quaán rotor tính nhö sau: 104 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn E2 I2 = 2 2 R 2  X2 BAØI GIAÛI a/ Khi vöøa caáp ñieän cho ñoäng cô thì rotor ñöùng yeân, söùc ñieän ñoän g caûm öùng laø: E1 = 4,44.f.W1. kdq1.  max = 4,44.50.96.0,945.0,02 = 403 (V). E2 = 4,44.f.W2. kdq2.  max = 4,44.50.80.0,96.0,02 = 341 (V). Luùc rotor quay vôùi toác ñoä n = 950 vg/ph, heä soá tröôït laø: n  n 1000  950 s= 1 = = 0,05. n1 1000 b/ Söùc ñieän ñoä ng rotor khi rotor quay vôùi n = 950 vg/ph laø: E2S = s .E2 = 0,05.341 = 17 Doøng ñieä n rotor luùc rotor khoâng quay: E2 341 I2 = = = 2924 (A). 2 2 0,06 2  0,12 R 2  .X2 Doøng ñieä n rotor luùc rotor quay vôùi n = 950 vg/ph: E2 s 17 I2s = = = 282 (A). 2 2 0,06  (0,05.0,1) 2 2 R 2  (s.X2 ) HCM Nhaän xeùt: Khi rotor bò ghìm laïi thì doøng ñieän rotor taêngaleâTP. t lôùn, caàn phaûi khoáng hu t n raá Ky t pham cheá trò soá doøng phuø hôïp. H Su ng D Truo © BAØI TAÄP TÖÏ GIAÛI uyen an q B Baøi 1 Tính heä soá daây quaán kdq cuûa daây quaán hai lôùp coù q = 2; p = 2; Z = 24;  = 5/6. Bieát raèng moãi boái daây coù W s = 5 voøng vaø vaø söùc ñieän ñoäng cuûa thanh daãn Etd = 5 V. Haõy tính söùc ñieän ñoäng pha cuûa daây quaán ñoù. ÑS: Ef = 93,3 V. Baøi 2 Cho moät maùy phaùt ñieän 3 pha 6000 kW; 6300 V; 3000 vg/ph; f = 50 Hz; cos  = 0,8; ñöôøng kính trong cuûa stato D = 0,7 m; chieàu daøi stato l = 1,35 m; töø caûm trung bình Btb = 0,489 T; Z = 36; y = 13; toång soá voøng daây stato W = 24. Haõy tính söùc ñieän ñoäng pha cuûa maùy. ÑS: Ef = 4617 V. *** 105 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
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.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2