Bài 7: Máy phát điện một chiều kích từ độc lập

B(cid:224)i 7 B(cid:192)I 7: M`Y PH`T —IỆN MỘT CHIỀU K˝CH TỪ —ỘC LẬP

7.1 T(cid:243)m tắt l(cid:253) thuyết. - MÆy phÆt (cid:240)iện 1 chiều k(cid:237)ch từ (cid:240)ộc lập l(cid:224) mÆy c(cid:243) cÆc cuộn d(cid:226)y của phần cảm tạo ra từ tr(cid:253)ờng (cid:240)(cid:253)ợc nối với 1 nguồn (cid:240)iện 1 chiều riŒng hoặc 1 mÆy phÆt riŒng biệt. Ng(cid:253)ời ta th(cid:253)ờng døng biến trở (cid:240)ể thay (cid:240)ổi d(cid:242)ng (cid:240)iện k(cid:237)ch từ. —(cid:226)y l(cid:224) (cid:240)ối t(cid:253)ợng khảo sÆt của b(cid:224)i thực h(cid:224)nh.

- —ộng cı (cid:240)iện 1 chiều k(cid:237)ch từ song song c(cid:243) cuộn d(cid:226)y k(cid:237)ch từ nối song song với rotor. Døng biến trở mắc nối tiếp v(cid:224)o rotor của (cid:240)ộng cı (cid:240)iện (cid:240)ể khởi (cid:240)ộng (cid:240)ộng cı (cid:240)iện 1 chiều. Døng nguồn (cid:240)iện ngo(cid:224)i (cid:240)ể cung cấp cho cả rotor v(cid:224) cuộn d(cid:226)y k(cid:237)ch từ. —ộng cı 1 chiều døng (cid:240)ể kØo rotor mÆy phÆt th(cid:244)ng qua hai trục nối tiếp, c(cid:243) nghĩa l(cid:224) cung cấp cı nªng cho mÆy phÆt.

- —ặc t(cid:237)nh kh(cid:244)ng tải l(cid:224) quan hệ giữa suất (cid:240)iện (cid:240)ộng E của phần ứng mÆy phÆt với d(cid:242)ng (cid:240)iện k(cid:237)ch từ cho mÆy phÆt IKT của mÆy phÆt khi tốc (cid:240)ộ quay của mÆy phÆt kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) d(cid:242)ng (cid:240)iện của phần ứng mÆy phÆt bằng 0 (mạch hở). E = U2 = f(IKT) với n kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) I2 = 0.

- —ặc t(cid:237)nh ngo(cid:224)i ((cid:240)ặc t(cid:237)nh c(cid:243) tải) l(cid:224) quan hệ giữa (cid:240)iện Æp 2 (cid:240)ầu mÆy phÆt U2 với d(cid:242)ng (cid:240)iện phụ tải I2 khi tốc (cid:240)ộ mÆy phÆt kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) d(cid:242)ng (cid:240)iện k(cid:237)ch từ cho mÆy phÆt IKT kh(cid:244)ng (cid:240)ổi. U2 = f(I2) với U2 kh(cid:244)ng (cid:240)ổi, IKT kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) n kh(cid:244)ng (cid:240)ổi

- —ặc t(cid:237)nh (cid:240)iều chỉnh l(cid:224) quan hệ giữa d(cid:242)ng (cid:240)iện k(cid:237)ch từ IKT với d(cid:242)ng (cid:240)iện phụ tải I2 khi (cid:240)iện Æp ở 2 (cid:240)ầu mÆy phÆt U2 kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) tốc (cid:240)ộ quay mÆy phÆt n kh(cid:244)ng (cid:240)ổi.

IKT = f(I2) với U2 kh(cid:244)ng (cid:240)ổi v(cid:224) n kh(cid:244)ng (cid:240)ổi 7.2 M(cid:244) tả cÆc thiết bị: - Nguồn (cid:240)iện 1 chiều 12V. Nguồn (cid:240)iện 1 chiều 24V. - —ộng cı (cid:240)iện 1 chiều 24V k(cid:237)ch từ song song. - MÆy phÆt (cid:240)iện 1 chiều k(cid:237)ch từ (cid:240)ộc lập bằng nguồn 12V. - Biến trở mở mÆy RM (cid:240)ộng cı, biến trở k(cid:237)ch từ mÆy phÆt RKT. - CÆc b(cid:243)ng (cid:240)Łn l(cid:224)m tải cho mÆy phÆt. - Am-pe kế một chiều, v(cid:244)n kế 1 chiều. - —ồng hồ (cid:240)o tốc (cid:240)ộ quay của Rotor.

GiÆo tr(cid:236)nh thực tập Kỹ thuật —iện 41

V3

V2

A2

A1

V1

Tacho meter

V3-2 V3-1

A1-2

V1-2 V1-1

A1-1

A2-2 A2-1

V2-2 V2-1

CB (Circuit Breaker) -+

CB (Circuit Breaker) - +

3

6

1

8

10

5 1 1

RKT

12VDC

24VDC

M

G

LKT

4

2

7

9

12 LOAD CONTROL

H(cid:236)nh 7.1: Sı (cid:240)ồ bố tr(cid:237) thiết bị trŒn bảng th(cid:237) nghiệm

B(cid:224)i 7 7.3 Tiến h(cid:224)nh th(cid:237) nghiệm: - Nối d(cid:226)y (cid:240)ể ho(cid:224)n chỉnh mạch th(cid:237) nghiệm trŒn bảng, l(cid:253)u (cid:253): dựa v(cid:224)o sı (cid:240)ồ nguyŒn l(cid:253) h(cid:236)nh d(cid:253)ới. Sı (cid:240)ồ nguyŒn l(cid:253) n(cid:224)y sử dụng cho tất cả cÆc phần th(cid:237) nghiệm của b(cid:224)i n(cid:224)y.

(K(cid:237)ch từ)

H(cid:236)nh 7.2: Sı (cid:240)ồ nguyŒn l(cid:253) của (cid:240)ộng cı v(cid:224) mÆy phÆt (cid:240)iện một chiều

Chœ (cid:253): Mắc (cid:240)œng cực t(cid:237)nh của (cid:240)ồng hồ (cid:240)o (v(cid:237) dụ: A1-1, A1-2 th(cid:236) số (cid:240)ầu tiŒn trong k(cid:237) hiệu ứng với thứ tự (cid:240)ồng hồ (cid:240)o ở (cid:240)(cid:226)y l(cid:224) (cid:240)ồng hồ A1 . Số thứ hai ứng với cực t(cid:237)nh, nếu số thứ hai l(cid:224) số 1 th(cid:236) ứng với cực d(cid:253)ıng c(cid:242)n số 2 th(cid:236) ứng với cực (cid:226)m). 7.3.1 —ặc t(cid:237)nh kh(cid:244)ng tải: - Khởi (cid:240)ộng (cid:240)ộng cı 1 chiều kØo mÆy phÆt.

Chœ (cid:253): - —ể con chạy biến trở RM ở vị tr(cid:237) c(cid:243) giÆ trị lớn nhất. (hết cỡ về

ph(cid:237)a ngo(cid:224)i) - Chỉnh RM (cid:240)ể (cid:240)ộng cı (cid:240)ạt khoảng 2500 v(cid:242)ng/phœt ((cid:240)ồng hồ (cid:240)o RPM chỉ khoảng 2500).

- Thay (cid:240)ổi RKT (cid:240)ể IKT c(cid:243) giÆ trị 0 - 0,5 A nh(cid:253) trong bảng 7.1 (muốn IKT = 0 th(cid:236) (cid:240)ể hở mạch k(cid:237)ch từ bằng cÆch ngắt c(cid:244)ng tắc nguồn cung cấp).

GiÆo tr(cid:236)nh thực tập Kỹ thuật —iện 42

B(cid:224)i 7

Chœ (cid:253): Sau mỗi lần thay (cid:240)ổi IKT th(cid:236) tốc (cid:240)ộ (cid:240)ộng cı giảm xuống. Chỉnh biến trở RM về ph(cid:237)a nhỏ hın (cid:240)ể tốc (cid:240)ộ (cid:240)ộng cı (cid:240)ạt 2500 v(cid:242)ng/ phœt.

- —ọc cÆc giÆ trị IKT, U2 v(cid:224) (cid:240)iền v(cid:224)o bảng 7.1. - Vẽ (cid:240)ặc t(cid:237)nh kh(cid:244)ng tải. - Giải th(cid:237)ch tại sao khi kh(cid:244)ng c(cid:243) k(cid:237)ch từ mÆy vẫn phÆt ra sức (cid:240)iện (cid:240)ộng. - Dự (cid:240)oÆn dạng của (cid:240)ặc t(cid:237)nh ngo(cid:224)i nếu tiếp tục tªng IKT, giải th(cid:237)ch tại sao?

Bảng 7.1 0,0 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 IKT (A)

U2 (V)

U2(V)

0 0,1 0.2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 IKT (A)

H(cid:236)nh 7.3: —ặc t(cid:237)nh kh(cid:244)ng tải U2 = f (IKT)

7.3.2 —ặc t(cid:237)nh ngo(cid:224)i ((cid:240)ặc t(cid:237)nh c(cid:243) tải): Chœ (cid:253): - —ể con chạy biến trở RM ở vị tr(cid:237) c(cid:243) giÆ trị lớn nhất - Khởi (cid:240)ộng (cid:240)ộng cı 1 chiều kØo mÆy phÆt. - Chỉnh RKT (cid:240)ể c(cid:243) IKT = 0,4A. - Chỉnh RM (cid:240)ể (cid:240)ộng cı (cid:240)ạt khoảng 2500 v(cid:242)ng/phœt ((cid:240)ồng hồ (cid:240)o RPM chỉ khoảng 2500).

- Mở lần l(cid:253)ợt cÆc b(cid:243)ng (cid:240)Łn l(cid:224)m tải của mÆy phÆt.

Chœ (cid:253):

- Sau mỗi lần thay (cid:240)ổi tải th(cid:236) tốc (cid:240)ộ (cid:240)ộng cı giảm xuống. - Chỉnh biến trở RM về ph(cid:237)a nhỏ hın (cid:240)ể tốc (cid:240)ộ (cid:240)ộng cı (cid:240)ạt 2500 v(cid:242)ng/ phœt.

- —ọc cÆc giÆ trị I2, U2 v(cid:224) (cid:240)iền v(cid:224)o bảng 7.2. - Vẽ (cid:240)ặc t(cid:237)nh ngo(cid:224)i. GiÆo tr(cid:236)nh thực tập Kỹ thuật —iện 43

B(cid:224)i 7 - Giải th(cid:237)ch tại sao I2 tªng th(cid:236) U2 giảm.

1 2 3 4

Bảng 7.2 Số l(cid:253)ợng b(cid:243)ng (cid:240)Łn (cid:240)(cid:253)ợc mở I2 (A)

U2 (V)

U2(V)

16 14 12 10 8 6 4 2 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 I2 (A)

H(cid:236)nh 7.4: —ặc t(cid:237)nh ngo(cid:224)i U2 = f (I2)

7.4.3 —ặc t(cid:237)nh (cid:240)iều chỉnh: Chœ (cid:253): - —ể con chạy biến trở RM ở vị tr(cid:237) c(cid:243) giÆ trị lớn nhất. - Khởi (cid:240)ộng (cid:240)ộng cı 1 chiều kØo mÆy phÆt. - Mở 1 b(cid:243)ng (cid:240)Łn, thay (cid:240)ổi RKT sao cho U2 = 10 V. - Chỉnh RM (cid:240)ể (cid:240)ộng cı (cid:240)ạt khoảng 2500 v(cid:242)ng/phœt ((cid:240)ồng hồ (cid:240)o RPM chỉ khoảng

2500).

- —ọc giÆ trị IKT, I2 v(cid:224) (cid:240)iền v(cid:224)o bảng 7.3.

Chœ (cid:253):

- Tiếp tục mở b(cid:243)ng thứ 2, thay (cid:240)ổi RKT sao cho U2 = 10 V. - —ọc giÆ trị IKT, I2 v(cid:224) (cid:240)iền v(cid:224)o bảng 7.3. - Tiếp tục mở b(cid:243)ng thứ 3, thay (cid:240)ổi RKT sao cho U2 = 10 V. - —ọc giÆ trị IKT, I2 v(cid:224) (cid:240)iền v(cid:224)o bảng 7.3. - Vẽ (cid:240)ặc t(cid:237)nh (cid:240)iều chỉnh.

1 3 2

Bảng 7.3 Số l(cid:253)ợng b(cid:243)ng (cid:240)Łn (cid:240)(cid:253)ợc mở I2 (A)

IKT (A)

GiÆo tr(cid:236)nh thực tập Kỹ thuật —iện 44

B(cid:224)i 7

IKT(A)

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 I2 (A)

H(cid:236)nh 7.5: —ặc t(cid:237)nh (cid:240)iều chỉnh IKT = f (I2)

GiÆo tr(cid:236)nh thực tập Kỹ thuật —iện 45