Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm : MÁY ĐIỆN part 9

Chia sẻ: Ajfak Ajlfhal | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

81
lượt xem 26
download

Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm : MÁY ĐIỆN part 9

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ thị vector cho ta thấy mối quan hệ về dòng điện và điện áp của cả máy phát và động cơ đồng bộ, trình bày trên hình 3.2. Đồ thị vector này dựa trên cơ sở của mạch điện thay thế máy điện đồng bộ. Lấy điện áp U trên đầu cực của máy làm vector gốc trong việc vẽ đồ thị vector. Mạch điện thay thế của máy phát điện động bộ được vẽ ở hình 3.2a. Để thuận tiện dòng điện I có chiều đi ra trong trường hợp máy phát đồng bộ. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm : MÁY ĐIỆN part 9

Trang 12 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 Âäö thë vector cho ta tháúy mäúi quan hãû vãö doìng âiãûn vaì âiãûn aïp cuía caí maïy phaït vaì âäüng cå âäöng bäü, trçnh baìy trãn hçnh 3.2. Âäö thë vector naìy dæûa trãn cå såí cuía maûch âiãûn thay thãú maïy âiãûn âäöng bäü. Láúy âiãûn aïp U trãn âáöu cæûc cuía maïy laìm vector gäúc trong viãûc veî âäö thë vector. Maûch âiãûn thay thãú cuía maïy phaït âiãûn âäüng bäü âæåüc veî åí hçnh 3.2a. Âãø thuáûn tiãûn doìng âiãûn I coï chiãöu âi ra trong træåìng håüp maïy phaït âäöng bäü. Ta coï phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp cuía maïy phaït âäöng bäü laì : E o = U + &R æ + &jX âb = E o ∠θ & &I I (3.7) & Vector cuía sââ kêch thêch Eo thu âæåüc bàòng caïch thãm âiãûn aïp råi & Ræ vaì & jXâb vaìo âiãûn aïp ra U . I I Phuû taíi maïy phaït âiãûn âäüng bäü thæåìng coï tênh caím, âáy laì træåìng håüp thæåìng gàûp, ta chè xeït træåìng håüp naìy. Trong træåìng håüp âäüng cå âäöng bä, doìng âiãûn & coï chiãöu âi vaìo. Maûch âiãûn thay thãú âæåüc I veî åí hçnh 3.12c. Ta coï phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp cuía âäüng cå âäöng bäü laì : U = E o + &R æ + &jX âb && I I (3.8) E o = U∠0 − &R æ − &jX âb = E o ∠ − θ & I I (3.9) Vector sââ kêch thêch Eo thu âæåüc bàòng caïch træì båït âiãûn aïp råi & Ræ vaì & jXâb tæì âiãûn aïp ra I I & U . Trãn hçnh 3.2d laì veî âäö thë vector cuía âäüng cå âiãûn âäüng bäü coï tênh caím. & & Chuï yï ràòng, goïc θ giæîa U vaì E o dæång laì chãú âäü maïy phaït vaì ám laì chãú âäü âäüng cå âiãûn. Goïc θ goüi laì goïc cäng suáút. Maïy âiãûn âäöng bäü cæûc läöi ÅÍ maïy cæûc läöi do khe håí doüc truûc vaì ngang truûc khaïc nhau nãn ta phán têch Φæ thaình hai thaình pháön: doüc truûc Φæd vaì ngang truûc Φæq vaì tæång æïng cuîng coï hai thaình pháön doìng âiãûn : doüc truûc Id vaì ngang truûc Iq, nhæ váûy ta coï : & & & Φ æ = Φ æd + Φ æq (3.10) & = &d + &q II I (3.11) Tæì træåìng pháön æïng ngang truûc Φæq taûo nãn sââ ngang truûc E q = − j& q X æq , våïi Xæq laì âiãûn & I khaïng phaín æïng pháön æïng ngang truûc vaì tæì træåìng pháön æïng doüc truûc Φæd taûo nãn sââ doüc truûc E d = − j& d X æd , våïi Xæd laì âiãûn khaïng phaín æïng pháön æïng doüc truûc. & I Ngoaìi ra doìng âiãûn taíi I coìn sinh ra tæì thäng taín Φæt cuía dáy quáún stator, tæång æïng coï sââ taín Eæt, âæåüc âàûc træng båíi âiãûn khaïng taín Xæt khäng phuû thuäüc hæåïng doüc truûc hoàûc ngang truûc: E æt = − j&X æt = − j& d X æt − j& q X æt & I I I (3.12) Phæång trçnh âiãûn aïp cuía maïy phaït âiãûn âäöng bäü cæûc läöi : U = E 0 + E æd + E æq + E æt − &R æ && & & & I U = E 0 − & d jX æd − & d jX æt − & q jX æq − & q jX æt − &R æ && I I I I I U = E 0 − & d j( X æd + X æt ) − & q j( X æq + X æt ) − &R æ && I I I (3.13)
Trang 13 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 U = E 0 − & d jX d − & q jX q − &R æ && I I I (3.14) trong âoï: Xd = Xæd + Xæt laì âiãûn khaïng âäöng bäü doüc truûc; Xq = Xæq + Xæt laì âiãûn khaïng âäöng bäü ngang truûc. Phæång trçnh (3.14) tæång æïng våïi âäö thë vectå cuía maïy phaït âiãûn âäöng bäü cæûc läöi, hçnh 3.3b. Tæì phæång trçnh âiãûn aïp vaì âäö thë vectå ta tháúy goïc lãûch pha giæîa âiãûn aïp U vaì sââ E0 do phuû taíi quyãút âënh. &q Ræ & I I & E0 Xd,Xq ψθ & E0 j& q X q & Id, Iq I I & U ϕ & U &R æ &d I I j& d X d I & I & U (a) (b) Ræ & j& q X q I I Xd,Xq &q θ I & E0 & Id, Iq ϕ I & j& d X d ψ E0 & I U &d I & I (c) (d) Hçnh 3.3 Âäö thë vectå maïy âiãûn âäöng bäü cæûc läöi Phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp cuía âäüng cå âiãûn âäöng bäü cæûc läöi : U = E 0 + & d jX æd + & d jX t + & q jX æq + & q jX æt + &R æ && I I I I I U = E 0 + & d j( X æd + X æt ) + & q j( X æq + X æt ) + &R æ && I I I (3.15) U = E 0 + & d jX d + & q jX q + &R æ && I I I (3.16) Phæång trçnh (3.16) tæång æïng våïi âäö thë vector cuía âäüng cå âiãûn âäöng bäü cæûc läöi, hçnh 3.3d. Tæì phæång trçnh âiãûn aïp vaì âäö thë vector ta tháúy goïc lãûch pha giæîa âiãûn aïp U vaì sââ E0 do doìng âiãûn kêch thêch quyãút âënh. E0 3. Âàûc tênh cuía maïy âiãûn âäöng bäü a. Âàûc tênh khäng taíi Âàûc tênh khäng taíi cuía maïy phaït âiãûn âäöng bäü laì quan hãû giæîa sââ E = Uo vaì doìng âiãûn kêch tæì It khi maïy laìm viãûc khäng taíi (I = 0) vaì täúc âäü quay cuía rotor khäng Edæ âäøi (hçnh 3.4). Noï chênh laì daûng âæåìng cong tæì hoïa B = It f(H) cuía váût liãûu sàõt tæì. E = U0 =f(It) ⏐ I = 0, f = fâm. Hçnh 3.4 Âàûc tênh khäng taíi E = f(I ) 0 t
Trang 14 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 b. Âàûc tênh ngàõn maûch vaì tè säú ngàõn maûch. + Âàûc tênh ngàõn maûch laì quan hãû : In = f(it)⎮ U = 0, f = fâm. Gèa thiãút luïc ngàõn maûch : + Boí qua Ræ (Ræ = 0). + Váûy maûch âiãûn luïc naìy laì thuáön caím (Ψ = 900). Iq = IcosΨ = 0 jXæd & I Id = IsinΨ = I & E Ta coï: jXd & I E = + j& X d = j&X æt + j&X æd (3.17) & I I I Xæt jXæt & & & I I E Xæd & I Hçnh 3.5a Maûch âiãûn thay thãú Hçnh 3.5b Âäö thë vectå luïc mn Veî âàûc tênh ngàõn maûch maïy phaït âiãûn âäöng bäü: I Âàûc tênh ngàõn maûch laì âæåìng thàóng vç: - Luïc ngàõn maûch fæfæ laì khæí tæì. - Maûch tæì luïc naìy khäng baío hoìa. I=f(it) - Tæì thäng khe håí Φδ âãø sinh: Eδ = E - jIxæd = jIxσ æ : ráút nhoí it Hçnh 3.6 Âàûc tênh ngàõn maûch Tè säú ngàõn maûch: I K = n0 (3.18) I âm E,I E=f(it) • In 0 laì doìng âiãûn ngàõn maûch æïng våïi Uâm doìng âiãûn kêch tæì it0 âãø sinh ra sââ I=f(it) B’ E=Eâm khi khäng taíi. • Iâm Doìng âiãûn âënh mæïc cuía maïy phaït. A’ Tæì hçnh 3.7, ta coï: Iâm U I no = âm (3.19) In0 xd it A B xd laì trë säú baîo hoìa cuía âiãûn khaïng âäöng ito itn bäü doüc truûc æïng våïi E = Eâm Tæì (3.18) vaì (3.19) ta coï: Hçnh 3.7 Xaïc âënh trë säú ngàõn maûch
Trang 15 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 U âm 1 K= = (3.20) x d I âm x d* Thæåìng xd* > 1, váûy K < 1, nghéa laì Ino < Iâm luïc ngàõn maûch xaïc láûp. Kãút luáûn: Doìng âiãûn ngàõn maûch cuía MFÂB khäng låïn vç luïc âoï taïc duûng phaín æïng pháön æïng khæí tæì ráút maûnh. - Xaïc âënh tè säú ngàõn maûch nhåì âàûc tênh ngàõn maûch vaì khäng taíi: Tæì hai Δ 0AA’ vaì Δ 0BB’, ta coï: I i K = no = to (3.21) I âm i tn ito laì doìng âiãûn sinh ra U0 = Uâm khi khäng taíi. itn laì doìng âiãûn sinh ra I= Iâm khi ngàõn maûch. c. Âàûc tênh ngoaìi vaì âäü thay âäøi âiãûn aïp maïy phaït âäöng bäü. Âàûc tênh ngoaìi Âàûc tênh ngoaìi cuía maïy phaït laì quan hãû giæîa U âiãûn aïp U trãn cæûc maïy phaït vaì doìng âiãûn taíi I khi ΔUâm cosϕ =1 cosϕ =0,8 (dung) tênh cháút taíi khäng âäøi (cosϕ = const), cuîng nhæ Uâm täúc âäü quay rotor n vaì doìng âiãûn kêch tæì It khäng cosϕ =1 âäøi. Doìng âiãûn kêch thêch khäng âäøi thç âiãûn aïp U thay âäøi nhæ thãú naìo khi doìng âiãûn taíi I thay âäøi. cosϕ =0,8 (caím) Noï âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 3.8. Tæì hçnh 3.8, ta tháúy ràòng âàûc tênh ngoaìi phuû I thuäüc tênh cháút taíi. Taíi coï tênh caím khi I tàng, do Iâm faín æïng fáön æïng khæí tæì nãn âiãûn aïp giaím, âæåìng Hçnh 3.8 Âàûc tênh ngoaìi maïy phaït âäöng bäü biãøu diãùn âi xuäúng; coìn taíi coï tênh dung thç ngæåüc laûi. Doìng âiãûn tæì hoïa âënh mæïc laì doìng âiãûn kêch thêch æïng våïi chãú âäü U = Uâm I=Iâm , cosϕ = cosϕâm, f = fâm . Âäü thay âäøi âiãûn aïp âënh mæïc ΔUâm cuía MFÂB. Âäü thay âäøi âiãûn aïp âënh mæïc ΔUâm cuía MFÂB laì sæû thay âäøi âiãûn aïp khi taíi thay âäøi tæì âënh mæïc âãún khäng taíi, trong âiãöu kiãûn cosϕ = cosϕâm vaì khäng thay âäøi doìng âiãûn kêch tæì. E − U âm ΔU âm % = 100% cåí (25-35)% U âm It cosϕ =0,8 (caím) d. Âàûc tênh âiãöu chènh. cosϕ =1 Âàûc tênh âiãöu chènh cuía maïy phaït laì quan hãû giæîa It0 doìng âiãûn kêch tæì It theo doìng âiãûn taíi I khi âiãûn aïp U khäng âäøi vaì täúc âäü quay rotor n, cosϕ cuîng khäng âäøi cosϕ =0,8 (dung) (hçnh 3.9). Âàûc tênh naìy cho biãút cáön phaíi âiãöu chènh doìng âiãûn kêch tæì nhæ thãú naìo âãø giæî âiãûn aïp U trãn âáöu cæûc maïy I 0 phaït khäng âäøi khi tàng taíi. Thæåìng trong caïc maïy phaït Iâm âiãûn âäöng bäü coï bäü tæû âäüng âiãöu chènh doìng kêch tæì âãø giæî Hçnh 3.9 Âàûc tênh âiãöu chènh âiãûn aïp khäng âäøi.
Trang 16 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 Doìng âiãûn kêch thêch thay âäøi æïng våïi caïc tênh cháút taíi khaïc nhau: - Taíi thuáön tråí: tàng taíi thç phaíi tàng doìng âiãûn kêch tæì It âãø buì âiãûn aïp råi trãn dáy quáún pháön æïng. - Taíi coï tênh caím :tàng taíi thç phaíi tàng doìng âiãûn kêch tæì It maûnh (1,7-2,2) It o, âãø khàõc phuûc phaín æïng pháön æïng khæí tæì. - Taíi coï tênh dung : tàng taíi thç giaím It do phaín æïng pháön æïng tråü tæì. 4. Maïy âiãûn âäöng bäü laìm viãûc song song Trong nhaì maïy âiãûn caïc maïy phaït näúi chung vaìo mäüt thanh caïi, trong hãû thäúng âiãûn gäöm nhiãöu nhaì maïy näúi våïi nhau, taûo thaình læåïi âiãûn, nhæ váûy caïc maïy phaït âiãûn âäöng bäü laìm viãûc song song. coï nhiãöu æu âiãøm nhæ giaím väún âáöu tæ âàût maïy phaït âiãûn dæû træî, âaím baío an toaìn cung cáúp âiãûn vaì sæí duûng caïc nguäön nàng læåüng mäüt caïch kinh tãú. Khi näúi caïc maïy phaït laìm viãûc song song cäng suáút cuía læåïi âiãûn ráút låïn so våïi cäng suáút cuía tæìng maïy phaït, do âoï táön säú vaì âiãûn aïp cuía læåïi âiãûn gáön nhæ khäng âäøi khi thay âäøi taíi. Træåïc khi âæa mäüt maïy phaït vaìo laìm viãûc cuìng våïi læåïi âiãûn tæïc laì hoaì âäöng bäü (hçnh 3.10a), phaíi kiãøm tra caïc âiãöu kiãûn sau âáy: 1. Âiãûn aïp cuía maïy phaït phaíi bàòng âiãûn aïp cuía læåïi âiãûn. 2. Táön säú cuía maïy phaït phaíi bàòng táön säú cuía læåïi âiãûn. 3. Thæï tæû pha cuía maïy phaït phaíi giäúng thæï tæû pha cuía læåïi âiãûn. 4. Âiãûn aïp cuía maïy phaït vaì âiãûn aïp cuía læåïi âiãûn phaíi truìng pha nhau. & & ΔU U AF & UL,,fL U AL 12 3 ωF MC1 ωL MC2 V & & U BF U CL & ΔU & ΔU F1 F2 UF,fL & & U CF U BL - - it1 it2 + + (b) (a) Hçnh 3.10. Hoìa âäöng bäü maïy phaït âäöng bäü vaìo læåïi âiãûn Trãn så âäö , F1 laì maïy phaït âang laìm viãûc våïi læåïi, F2 laì maïy phaït chuáøn bë gheïp laìm viãûc song song F1 tæïc laì näúi vaìo læåïi, coìn bäü âäöng bäü kiãøu aïnh saïng âæåüc hçnh thaình båíi ba âeìn 1, 2 vaì 3. Âãø gheïp F2 vaìo læåïi ta phaíi kiãøm tra caïc âiãöu kiãûn. Duìng vänmeït V âãø kiãøm tra UF = UL ?. Táön säú vaì thæï tæû pha âæåüc kiãøm tra bàòng bäü âäöng bäü våïi ba âeìn 1, 2 vaì 3. Khi táön säú fF ≠ fL thç âiãûn aïp
Trang 17 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 UF - UL âàût vaìo caïc âeìn 1, 2, 3seî coï taìn säú fF - fL. Nãúu thæï tæû pha cuía maïy phaït vaì læåïi giäúng nhau thç caí ba âeìn cuìng täúi vaì cuìng saïng våïi táön säú. Âiãûn aïp ΔU âàût trãn ba âeìn chênh laì hiãûu säú caïc âiãûn aïp pha tæång æïng cuía hai hçnh sao âiãûn aïp maïy phaït F2 vaì cuía læåïi âiãûn (hçnh 3.10b). Khi caïc âiãöu kiãûn trãn âæåüc thoía maîn tæïc laì âiãûn aïp åí hai âáöu maïy càõt bàòng khäng, ta âoïng maïy càõt 2 âãø hoìa âäöng bäü. Nãúu khäng âaím baío caïc âiãöu kiãûn trãn, seî coï doìng âiãûn låïn chaûy quáøn trong maïy, phaï hoíng maïy vaì gáy räúi loaûn hãû thäúng âiãûn. Sau khi hoìa âäöng bäü, cáön læu yï: + Ta âiãöu chènh doìng âiãûn kêch tæì It, âiãûn aïp cuía maïy phaït váùn khäng âäøi vç âoï laì âiãûn aïp cuía læåïi âiãûn. Viãûc thay âäøi doìng âiãûn kêch tæì It chè laìm thaïy âäøi cäng suáút phaín khaïng cuía maïy phaït. + Muäún maïy phaït mang taíi, ta tàng cäng suáút âäüng cå så cáúp: tàng læu læåüng næåïc trong maïy thuíy âiãûn hoàûc tàng læu læåüng håi trong maïy nhiãût âiãûn. III. CAÏC THIÃÚT BË THÊ NGHIÃÛM : Xem baíng caïc duûng cuû åí phuû luûc C âãø biãút caïc duûng cuû cáön thiãút cho baìi thê nghiãûm. III. NÄÜI DUNG THÊ NGHIÃÛM : Thiãút láûp thiãút bë : • Caìi caïc Module nguäön âiãûn, giao diãûn thu tháûp dæî liãûu vaì maïy phaït âiãûn âäöng bäü trong hãû thäúng EMS. • DAI LOW POWER INPUTS âæåüc näúi våïi nguäön cung cáúp chênh, âàût cäng tàõc nguäön AC-24V åí vë trê I (ON) vaì caïp deût cuía maïy tênh âæåüc näúi våïi DAI. • Hiãøn thë æïng duûng Metering, choün File cáúu hçnh ACMOTOR1.cfg. • Cäng tàõt MODE âãø åí vë trê PRIME MOVER. • Cäng tàõt DISPLAY âãø åí vë trê SPEET . 1. Thê nghiãûm khäng taíi. Så âäö näúi dáy thê nghiãûm nhæ hçnh 11: it Râc + I3 7 220V 8 KT + + E1 T Prime MF Mover ÂB N Hçnh 11 : Så âäö thê nghiãûm khäng taíi maïy phaït âiãûn âäöng bäü
Trang 18 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau: + Quay biãún tråí Râc vãö vë trê mim (nhoí nháút). Cäng tàõt maûch kêch tæì âãø vë trê O, láúy U dæ . + Báût nguäön vaì âiãöu chènh âãø tàng dáön âiãûn aïp U âàût vaìo âäüng cå så cáúp (PRIME MOVER) âãø âaût täúc âäü n = nâm cuía phaït âiãûn âäöng bäü. + Giaím Râc âãø tàng doìng âiãûn kêch thêch cho âãún khi âiãûn aïp âáöu cæûc MFÂB bàòng 1.2Uâm. trong quaï trçnh tàng doìng âiãûn kêch tæì it , âæa con troí chuäüt âãún nuït record data, nhàõp chuäüt âãø ghi kãút quaí âo âæåüc vaìo maïy tênh. Sau âoï måí baíng säú liãûu (data table) âo âæåüc ghi vaìo baíng 1 (hoàûc duìng maïy in âãø in baíng säú liãûu). Baíng 1 it = I3(A) 0 U0 = E1(V) 380 2. Thê nghiãûm láúy âàûc tênh ngàõn maûch. Så âäö näúi dáy thê nghiãûm nhæ hçnh 12: it Râc + I3 7 8 + KT I1 + T Prime MF Mover ÂB N + I2 Hçnh 12 : Så âäö thê nghiãûm khäng taíi maïy phaït âiãûn âäöng bäü Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau: + Quay biãún tråí Râc vãö vë trê mim (nhoí nháút). + Báût nguäön vaì âiãöu chènh âãø tàng dáön âiãûn aïp U âàût vaìo âäüng cå så cáúp (PRIME MOVER) âãø âaût täúc âäü n = nâm cuía phaït âiãûn âäöng bäü. + Giaím Râc âãø tàng doìng âiãûn kêch thêch cho âãún khi doìng âiãûn cuía pháön æïng âaût 1.2Iâm. trong quaï trçnh tàng doìng âiãûn kêch tæì it , âæa con troí chuäüt âãún nuït record data, nhàõp chuäüt âãø ghi kãút quaí âo âæåüc vaìo maïy tênh. Sau âoï måí baíng säú liãûu (data table) âo âæåüc ghi vaìo baíng 1 (hoàûc duìng maïy in âãø in baíng säú liãûu). Baíng 1 it = I3(A) 0 I0 = I1(V) Iâm=
Trang 19 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 3. Thê nghiãûm láúy âàûc tênh ngoaìi. Så âäö näúi dáy thê nghiãûm nhæ hçnh 13: Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau : + Laìm giäúng nhæ thê nghiãûm khäng taíi âãø thaình láûp âiãûn aïp maïy phaït, nhæng chè bàòng Uâm. + Láön læåüc âoïng K âãø tàng dáön taíi cho âãún khi taíi âënh mæïc, âäöng thåìi cuîng tàng doìng âiãûn kêch tæì âãø giæî U khäng âäøi vaì nãúu täúc âäü n giaím thç phaíi âiãöu chènh âãø n = nâm. Sau âoï giaím dáön taíi, räöi âæa con troí chuäüt âãún nuït record data, nhàõp chuäüt âãø ghi kãút quaí âo âæåüc vaìo maïy tênh. Sau âoï måí baíng säú liãûu âo âæåüc ghi vaìo baíng 2 (hoàûc duìng maïy in âãø in baíng säú liãûu). + Sau khi laìm xong taíi tråí R, thay taíi R-L, räöi taíi R-C. Cuîng laìm nhæ trãn âãø láúy kãút quaí. it Râc + I3 7 8 + KT I1 + + E1 Modul T Prime MF Taíi Mover ÂB N R,L,C Hçnh 13 : Så âäö thê nghiãûm láúy âàûc tênh ngoaìi maïy phaït âiãûn âäöng bäü Baíng 2 Taíi R (it = mA; n = vg/phuït) I = I1(A) 0 U = E1(V) Taíi R-L (it = mA; n = vg/phuït) I = I1(A) 0 U = E1(V) Taíi R-C (it = mA) I = I1(A) 0 U = E1(V) 3. Thê nghiãûm láúy âàûc tênh âiãöu chènh. Så âäö thê nghiãûm nhæ hçnh 13: Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau : + Laìm giäúng nhæ thê nghiãûm khäng taíi âãø thaình láûp âiãûn aïp, nhæng chè bàòng Uâm.
Trang 20 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 + Láön læåüc âoïng K âãø tàng dáön taíi. Mäøi láön tàng taíi, nãúu âiãûn aïp U vaì täúc âäü n giaím thç phaíi âiãöu chènh doìng âiãûn kêch tæì it âãø giæî U = Uâm vaì âiãöu chènh âiãûn aïp âæa vaìo Prime Mover âãø giæî täúc âäü bàòng âënh mæïc. Sau âoï âæa con troí chuäüt âãún nuït record data, nhàõp chuäüt âãø ghi kãút quaí âo âæåüc vaìo maïy tênh. Måí baíng säú liãûu âo âæåüc ghi vaìo baíng 3. + Sau khi laìm xong taíi tråí R, thay taíi R-L, räöi taíi R-C. Cuîng laìm nhæ trãn âãø láúy kãút quaí. Baíng 3 Taíi R (Uâm = V; n = vg/phuït) ii = I3(A) I = I1(A) Taíi R-L (Uâm = V; n = vg/phuït) ii = I3(A) I = I1(A) Taíi R-C (Uâm = V; n = vg/phuït) ii = I3(A) I = I1(A) 4. Hoìa âäöng bäü maïy faït âiãûn âäöng bäü: Så âäö näúi dáy thê nghiãûm nhæ hçnh 3: it Râc + Modul âeìn I3 7 âäöng bäü 8 1 4 + KT I1 + + + E1 E3 T 2 5 Prime MF ~ + Mover ÂB N E2 3 6 N I2 + Hçnh 5 : Så âäö thê nghiãûm hoìa âäöng bäü maïy phaït âiãûn âäöng bäü Trçnh tæû tiãún haình nhæ sau : + Laìm giäúng nhæ thê nghiãûm khäng taíi âãø thaình láûp âiãûn aïp, nhæng âiãûn aïp maïy phaït UF chè bàòng âiãûn aïp læåïi UL.(E1 = E3) + Âiãöu chènh âiãûn aïp âæa vaìo âäüng cå så cáúp âãø thay âäøi täúc âäü cuía maïy phaït vaì quan saït modun âeìn âäöng bäü (näúi täúi). + Måí phán têch pha âãø so pha giæîa E1 vaì E3, qua âoï tháúy sæû lãûch pha cuía âiãûn aïp maïy phaït UF & & vaì âiãûn aïp læåïi UL. Thay âäøi täúc âäü cuía maïy phaït quan saït hai vectå U F vaì U L trãn cæía säø phán têch pha. Säú liãûu maïy phaït:
Trang 21 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2 IV. BAÏO CAÏO THÊ NGHIÃÛM 1. Tæì säú liãûu âo âæåüc åí caïc baíng, veî caïc âàûc tênh. Nháûn xeït daûng âàûc tênh vaì so saïnh våïi lyï thuyãút. YÏ nghéa âàûc tênh âiãöu chènh våïi caïc tênh cháút taíi khaïc nhau. 2. Tæì säú liãûu âo âæåüc tênh tè säú ngàõn maûch : I no i t o K= = vaì viãút nháûn xeït vãö noï. I âm i t n 3. Xaïc âënh âiãûn khaïng âäöng bäü doüc truûc vaì âiãûn khaïng taín cuía maïy phaït âiãûn âäöng bäü tæì âàûc tênh khäng taíi vaì âàûc tênh ngàõn maûch ? 4. Tæì âàûc tênh ngoaìi cuía maïy phaït, xaïc âënh âäü thay âäøi âiãûn aïp khi taíi âënh mæïc maïy phaït våïi caïc tênh cháút taíi khaïc nhau: E − U âm ΔU âm % = 100 U âm Nháûn xeït giaï trë ΔUâm% qua caïc tênh cháút taíi khaïc nhau. IV.CÁU HOÍI KIÃØM TRA 1. Muûc âêch thê nghiãûm. 2. Phán biãût caïc så âäö âáúu näúi 3. Phán biãût thê nghiãûm ngàõn maûch vaì chãú âäü ngàõn maûch. 3. YÏ nghéa cuía caïc âæåìng âàûc tênh. 5. Caïch xaïc âënh caïc thäng säú. 5. Caïch taûo File cáúu hçnh, baíng säú liãûu, læu säú liãûu vaì veî âäöì thë trong pháön mãöm Lab - Volt.
Trang 22 Thê nghiãûm Maïy âiãûn BAÌI THÊ NGHIÃÛM SÄÚ 4 MAÏY ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃÖU I. MUÛC ÂÊCH VAÌ YÃU CÁÖU THÊ NGHIÃÛM: 1. Muûc âêch: - Tçm hiãøu cáúu taûo vaì nguyãn lyï laìm viãûc cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu. - Xaïc âënh caïc thäng säú cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu. - Xaïc âënh mäüt säú âæåìng âàûc tênh cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu. 2. Yãu cáöu : - Xem kyî pháön phuû luûc âãø biãút âæåüc caïc thiãút bë, caïch gheïp näúi, caïc tæì vaì thuáût ngæî måïi cáön thiãút cho baìi thê nghiãûm. - Xem laûi lyï thuyãút vãö maïy âiãûn mäüt chiãöu. - Tçm hiãøu cáúu taûo ghi caïc säú liãûu âënh mæïc cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu thê nghiãûm. II. TOÏM TÀÕC LYÏ THUYÃÚT 1. Cáúu taûo vaì nguyãn lyï laìm viãûc Maïy âiãûn mäüt chiãöu coï thãø laì maïy phaït hoàûc âäüng cå âiãûn vaì coï cáúu taûo giäúng nhau. Nhæîng pháön chênh cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu gäöm pháön caím (stator) vaì pháön æïng (pháön quay, rotor). Pháön caím hay coìn goüi laì stator gäöm coï caïc bäü pháûn chênh nhæ sau : + Cæûc tæì chênh (hçnh 4-1) laì bäü pháûn sinh ra tæì træåìng, gäöm coï loîi theïp vaì dáy quáún kêch tæì läöng ngoaìi loîi theïp cæûc tæì, doìng âiãûn chaûy trong dáy quáún kêch tæì sao cho caïc cæûc tæì taûo ra coï cæûc tênh liãn tiãúp luán phiãn nhau. Cæûc tæì chênh laìm bàòng nhæîng laï theïp kyî thuáût âiãûn eïp laûi, taïn chàûc vaì gàõn vaìo voí maïy nhåì caïc buläng. + Cæûc tæì phuû âàûc giæîa caïc cæûc tæì chênh vaì duìng âãø caíi thiãûn âäøi chiãöu. Loîi theïp cæûc tæì phuû Hçnh 4.1 Cæûc tæì chênh thæåìng laìm bàòng theïp khäúi vaì gàõn vaìo voí maïy nhåì caïc buläng. + Gäng tæì duìng laìm maûch tæì, näúi liãön giæîa caïc cæûc tæì âäöng thåìi duìng laìm voí maïy. Trong maïy âiãûn nhoí thæåìng laìm bàòng theïp táúm uäún räöi haìn laûi, trong maïy âiãûn låïn thæång duìng theïp âuïc. + Caïc bäü pháûn khaïc gäöm coï nàõp maïy vaì cå cáúu chäøi than. Cå cáúu chäøi than âãø âæa âiãûn tæì pháön quay ra ngoaìi gäöm coï chäøi than âàût trong häüp chäøi than vaì nhåì coï loì xo eïp chäøi nãn chäøi than tç chàût lãn cäø goïp.
Trang 23 Thê nghiãûm Maïy âiãûn Pháön æïng cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu gäöm loîi theïp, dáy quáún pháön æïng, cäø goïp vaì truûc maïy. Loîi theïp pháön æïng duìng âãø dáùn tæì. Noï laì hçnh truû thæåìng âæåüc laìm bàòng caïc laï theïp kyî thuáût âiãûn daìy 0,5 mm, hai màût coï phuí sån caïch âiãûn moíng räöi gheïp laûi. Caïc laï theïp âæåüc dáûp caïc läù âãø gàõn rätor våïi truûc vaì läù thäng gioï. Màût ngoaìi loîi theïp âæåüc dáûp caïc raînh âãø âàût dáy quáún pháön æïng (hçnh 4.2). Hçnh 4.2 Laï theïp rotor Hçnh 4.3 Phiãún âäøi chiãöu vaì cäø goïp Dáy quáún pháön æïng laì pháön sinh ra sââ vaì coï doìng âiãûn chaûy qua. Dáy quáún pháön æïng thæåìng laìm bàòng dáy âäöng coï boüc caïch âiãûn, gäöm nhiãöu pháön tæí màõc näúi tiãúp våïi nhau, âàût trong caïc raînh cuía pháön æïng taûo thaình mäüt hoàûc nhiãöu voìng kên. Cäø goïp (vaình goïp hay coìn goüi laì vaình âäøi chiãöu) duìng âãø âäøi chiãöu doìng âiãûn xoay chiãöu thaình doìng âiãûn mäüt chiãöu (hçnh 4.3).gäöm nhiãöu phiãún âäöng hçnh âuäi nhaûn âæåüc gheïp thaình mäüt khäúi hçnh truû, caïch âiãûn våïi nhau vaì caïch âiãûn våïi truûc maïy. Caïc bäü pháûn khaïc nhæ truûc maïy, quaût laìm maït maïy... Så âäö nguyãn lyï laìm viãûc cuía maïy phaït âiãûn mäüt chiãöu nhæ hçnh 4.4. Maïy gäöm coï mäüt khung dáy abcd coï âáöu näúi våïi hai phiãún goïp. Khung dáy vaì phiãún goïp quay quanh truûc cuía noï våïi täúc âäü khäng âäøi trong tæì træåìng cuía hai cæûc nam chám N-S. Caïc chäøi âiãûn A, B âàût cäú âënh vaì luän luän tyì saït vaìo phiãún goïp. e,i e,i t t (b) ( c) ( a) Hçnh 4.4 Så âäö nguyãn lyï laìm viãûc cuía maïy phaït mäüt chiãöu a).Mä taí nguyãn lyï maïy phaït; b) Sââ maïy phaït coï mäüt pháön tæí; c) Sââ maïy phaït coï nhiãöu pháön tæí. Khi âäüng cå så cáúp quay pháön æïng (khung dáy abcd) maïy phaït trong tæì træåìng âãöu cuía pháön caím (nam chám S-N), caïc thanh dáùn cuía dáy quáún pháön æïng càõt tæì træåìng pháön caím,
Trang 24 Thê nghiãûm Maïy âiãûn theo âënh luáût caím æïng âiãûn tæì, trong khung dáy seî caím æïng sââ xoay chiãöu maì trë säú tæïc thåìi cuía noï âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc : e = Blv (4.1) Trong âoï: B: (T) tæì caím nåi thanh dáùn queït qua. l (m): chiãöu daìi dáy dáùn nàòm trong tæì træåìng. V (m/s): täúc âäü daìi cuía thanh dáùn. Chiãöu cuía sââ âæåüc xaïc âënh theo qui tàõc baìn tay phaíi. Váûy theo hçnh 4.4a, sââ cuía thanh dáùn ab nàòm dæåïi cæûc tæì N coï chiãöu âi tæì b âãún a, coìn cuía thanh dáùn cd nàòm dæåïi cæûc S coï chiãöu âi tæì d âãún c. Nãúu näúi hai chäøi A vaì B våïi taíi thç sââ trong khung dáy seî sinh ra trong maûch ngoaìi mäüt doìng âiãûn chaûy tæì chäøi than A âãún chäøi than B. Khi pháön æïng quay âæåüc næîa voìng, vë trê cuía pháön tæí thay âäøi, thanh dáùn ab åí cæûc S, thanh dáùn cd åí cæûc N, sââ trong thanh dáùn âäøi chiãöu. Nhåì chäøi âiãûn âæïng yãn, chäøi A váùn tiãúp xuïc våïi phiãún goïp trãn, chäøi B tiãúp xuïc våïi phiãún goïp dæåïi, nãn chiãöu doìng âiãûn åí maûch ngoaìi khäng âäøi. Nhåì cäø goïp vaì chäøi than, âiãûn aïp trãn chäøi vaì doìng âiãûn qua taíi laì âiãûn aïp vaì doìng âiãûn mäüt chiãöu. Nãúu maïy chè coï mäüt pháön tæí, âiãûn aïp âáöu cæûc maïy phaït nhæ hçnh 4.4b. Âãø âiãûn aïp ra låïn vaì êt âáûp maûch (hçnh 4.4c), dáy quáún pháön æïng phaíi coï nhiãöu pháön tæí vaì nhiãöu phiãún âäøi chiãöu. 5.2.1. Nguyãn lyï laìm viãûc cuía âäüng cå mäüt chiãöu Ngæåüc laûi trãn hçnh 4.5 mä taí nguyãn lyï laìm viãûc cuía âäüng cå mäüt chiãöu. Khi cho âiãûn aïp mäüt chiãöu U vaìo hai chäøi âiãûn A vaì B, trong dáy quáún pháön æïng coï doìng âiãûn. Caïc thanh dáùn ab vaì cd mang doìng âiãûn nàòm trong tæì træåìng seî chëu læûc taïc duûng tæång häø lãn nhau taûo nãn momen taïc duûng lãn rotor, laìm rotor quay. Chiãöu læûc taïc duûng âæåüc xaïc âënh theo qui tàõc baìn tay traïi (hçnh 4.5a). Khi pháön æïng quay âæåüc næîa voìng, vë trê thanh dáùn ab, cd âäøi chäù nhau, nhåì coï phiãún goïp âäøi chiãöu doìng âiãûn, nãn doìng âiãûn mäüt chiãöu biãún âäøi thaình doìng âiãûn xoay chiãöu âæa vaìo dáy quáún pháön æïng, giæî cho chiãöu læûc taïc duûng khäng âäøi, do âoï læûc taïc duûng lãn rotor cuîng theo mäüt chiãöu nháút âënh, âaím baío âäüng cå coï chiãöu quay khäng âäøi (hçnh 4.5b). (a) (b) Hçnh 4.5 Mä taí nguyãn lyï laìm viãûc cuía âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu
Trang 25 Thê nghiãûm Maïy âiãûn 2. Sââ pháön æïng vaì mämen âiãûn tæì Khi quay räto, caïc thanh dáùn cuía dáy quáún pháön æïng càõt tæì træåìng pháön caím, trong mäùi thanh dáùn caím æïng sââ trung bçnh laì : e tb = B tb lv (4.2) Φ trong âoï : B tb = tæì caím trung bçnh trong khe håí; τl l laì chiãöu daìi cuía thanh dáùn; πDn n v= = 2τp täúc âäü daìi. 60 60 Våïi: D: âæåìng kênh ngoaìi pháön æïng; τ : bæåïc cæûc; p : säú âäi cæûc tæì. n : täúc âäü voìng; Φ : tæì thäng khe håí dæåïi mäùi cæûc tæì. S n Eæ iæ M Eæ iæ Btb Bδ (b) (a) U τ Hçnh 4.6 Xaïc âënh sââ pháön æïng vaì momen âiãûn tæì trong maïy âiãûn mäüt chiãöu a) Tæì træåìng cæûc tæì; b) Så âäö kyï hiãûu dáy quáún; Thãú vaìo (4.2), ta coï sââ trung bçnh trong mäüt thanh dáùn : n e tb = 2 pΦ 60 Tæì phêa cäø goïp nhçn vaìo pháön æïng ta tháúy dáy quáún coï thãø biãøu thë bàòng så âäö kyï hiãûu nhæ hçnh 4.6b. Tæì âoï ta tháúy dáy quáún gäöm nhiãöu pháön tæí näúi tiãúp nhau taûo thaình maûch voìng kên. Caïc chäøi âiãûn chia dáy quáún thaình nhiãöu nhaïnh song song. Khi pháön æïng quay, vë trê pháön tæí thay âäøi nhæng nhçn tæì ngoaìi vaìo váùn laì nhiãöu maûch nhaïnh song song. Sââ pháön æïng bàòng täøng caïc sââ thanh dáùn trong mäüt nhaïnh. Nãúu goüi säú thanh dáùn cuía dáy quáún pháön æïng laì N, säú âäi maûch nhaïnh song song laì a (2a säú nhaïnh song song), säú thanh dáùn cuía mäüt nhaïnh song song N/2a. Váûy sââ cuía dáy quáún pháön æïng laì sââ cuía mäüt nhaïnh song song bàòng: N pN Eæ = e tb = Φ n = k E Φn = k M ΦΩ (4.3) 2a 60a 2πn trong âoï: Ω = laì täúc âäü goïc cuía pháön æïng; 60 pN pN kE = ,kM = hãû säú phuû thuäüc vaìo kãút cáúu cuía maïy. 2πa 60a
Trang 26 Thê nghiãûm Maïy âiãûn Tæì cäng thæïc (4.3) ta tháúy, âãø thay âäøi sââ pháön æïng thç coï thãø thay âäøi täúc âäü hoàûc thay âäøi tæì thäng Φ tæïc laì thay âäøi doìng âiãûn kêch tæì vaì muäún âäøi chiãöu sââ thç hoàûc âäøi chiãöu quay, hoàûc âäøi chiãöu doìng âiãûn kêch tæì. Mämen âiãûn tæì vaì cäng suáút âiãûn tæì cuía maïy âiãûn mäüt chiãöu Khi maïy âiãûn laìm viãûc trong dáy quáún pháön æïng seî coï doìng âiãûn chaûy qua. Taïc duûng cuía tæì træåìng lãn dáy dáùn coï doìng âiãûn seî sinh ra mämen âiãûn tæì trãn truûc maïy. Læûc âiãûn tæì taïc duûng lãn tæìng thanh dáùn: f = B tb li æ Nãúu täøng säú thanh dáùn cuía dáy quáún pháön æïng laì N vaì doìng âiãûn trong maûch nhaïnh laì iæ = Iæ/2a thç mämen âiãûn tæì taïc duûng lãn dáy quáún pháön æïng: I D M = B tb æ l N 2a 2 trong âoï: Iæ : doìng âiãûn pháön æïng. a : säú âäi maûch nhaïnh song song. D : Âæåìng kênh ngoaìi pháön æïng l : chiãöu daìi taïc duûng cuía thanh dáùn. 2 pτ Φ D= vaì B tb = , nãn ta coï: Do: π τl pN M= ΦI æ = k M ΦI æ (Nm) (4.4) 2πa Tæì cäng thæïc (4.4) ta tháúy, muäún thay âäøi mämen âiãûn tæì, ta phaíi thay âäøi doìng âiãûn pháön æïng Iæ hoàûc thay âäøi doìng âiãûn kêch tæì It. Trong maïy phaït âiãûn mäüt chiãöu mämen âiãûn tæì laì mämen haîm vç váûy ngæåüc chiãöu quay phaït âiãûn, coìn trong âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu, mämen âiãûn tæì laì mämen quay nãn cuìng chiãöu quay våïi âäüng cå. Cäng suáút æïng våïi mämen âiãûn tæì láúy vaìo âäúi våïi maïy phaït vaì âæa ra âäúi våïi âäüng cå goüi laì cäng suáút âiãûn tæì vaì bàòng: Pât = ΩM (4.5) trong âoï: M laì momen âiãûn tæì; Thay vaìo cäng thæïc trãn ta coï: 2πn pN pN Pât = MΩ = ΦI æ = nΦ I æ = E æ I æ (4.6) 2πa 60 60a Tæì cäng thæïc náöy ta tháúy âæåüc quan hãû giæîa cäng suáút âiãûn tæì våïi momen âiãûn tæì vaì sæû trao âäøi nàng læåüng trong maïy âiãûn. Trong maïy phaït âiãûn cäng suáút âiãûn tæì âaî chuyãøn cäng suáút cå MΩ thaình cäng suáút âiãûn EæIæ. Coìn trong âäüng cå âiãûn, cäng suáút âiãûn tæì âaî chuyãøn cäng suáút âiãûn EæIæ thaình cäng suáút cå MΩ. Täøn hao vaì caïc phæång trçnh cán bàòng Täøn hao trong maïy âiãûn mäüt chiãöu gäöm caïc loaûi sau: Täøn hao cå pCå : gäöm täøn hao åí äø bi, täøn hao ma saït chäøi than våïi vaình goïp, täøn hao thäng gioï ... täøn hao náöy phuû thuäüc vaìo täúc âäü quay vaì laìm cho äø bi, vaình goïp noïng lãn.
Trang 27 Thê nghiãûm Maïy âiãûn Täøn hao sàõt pFe : täøn hao do doìng âiãûn xoaïy vaì tæì trãù trong loîi theïp gáy nãn. Täøn hao náöy phuû thuäüc vaìo váût liãûu, chiãöu daìy cuía táúm theïp, troüng læåüng loîi theïp, tæì caím vaì táön säú. Caïc täøn hao trãn khi ktaíi âaî täön taûi nãn goüi laì täøn hao khäng taíi: P0 = pcå + pFe . Täøn hao âäöng pCu: + Täøn hao âäöng trong maûch pháön æïng: • Täøn hao âäöng trong dáy quáún pháön æïng: Iæ2 ræ. • Täøn hao âäöng trong dáy quáún cæûc tæì phuû: Iæ2 rf. • Täøn hao tiãúp xuïc giæîa chäøi than vaì vaình goïp : 2ΔUt x = 2V nãn pt x = 2Iæ. Goüp táút caí caïc täøn hao trãn laûi goüi laì täøn hao âäöng trãn pháön æïng: pæ = Iæ2Ræ. Våïi Ræ. = ræ + rf + rtx + Täøn hao âäöng trong maûch kêch thêch: • Täøn hao âäöng trong dáy quáún kêch thêch. • Täøn hao trãn biãún tråí âiãöu chènh trong maûch kêch tæì, váûy : pCut = UtIt , trong âoï : Ut âiãûn aïp âàût lãn maûch kt, It : doìng âiãûn kêch tæì. Täøn hao phuû pf : + Trong theïp: tæì træåìng phán bäú khäng âãöu, aính hæåíng ràng raînh. + Trong âäöng: quïa trçnh âäøi chiãöu laìm doìng thay âäøi,.. láúy 1%Pâm . Phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp maïy phaït mäüt chiãöu: U= Eæ - RæIæ. Phæång trçnh cán bàòng âiãûn aïp âäüng cå mäüt chiãöu : U= Eæ + RæIæ. 3. Maïy phaït mäüt chiãöu A. MAÏY PHAÏT KÊCH TÆÌ ÂÄÜC LÁÛP Doìng âiãûn kêch tæì It do nguäön mäüt chiãöu ngoaìi maïy taûo ra, khäng phuû thuäüc doìng âiãûn pháön æïng Iæ. Trãn hçnh 4.7 laì maûch âiãûn tæång âæång cuía maïy phaït âiãûn mäüt chiãöu âäüc láûp. Caïc phæång trçnh cuía maïy phaït Ræ mäüt chiãöu kêch tæì âäüc láûp : It Iæ I Phæång trçnh âiãûn aïp : + + Râc + Maûch kêch tæì : U t = R mt I t U R Ut Eæ Rt + Maûch pháön æïng : _ _ Eæ = U + R æ Iæ Iæ = I Hçnh 4.7 Maûch tæång dæång cuía maïy phaït kêch tæì âäüc láûp R mt = R t + R âc ; R æ : âiãûn tråí maûch pháön æïng. a. Âàûc tênh khäng taíi : E = f( I t ) khi I=0 vaì n = const Læu yï caïc âiãøm sau :
Trang 28 Thê nghiãûm Maïy âiãûn • Luïc I t = 0 váùn coï mäüt sââ nhoí Edæ do tæì dæ cuía loîi theïp. • Trong âoaûn EdæA. sââ E tyí lãû I t . • Trong âoaûn chuyãøn tiãúp AB, sââ E C E tàng cháûm hån I t B • Baîo hoìa Trong âoaûn baîo hoìa BC, sââ E tàng A Chuyãøn tiãúp khäng âaïng kãø. Âiãøm laìm viãûc bçnh thæåìng cuía maïy nàòm trãn âoaûn chuyãøn tiãúp vç nãúu trãn âoaûn Tuyãún tênh tuyãún tênh sââ E seî thay âäøi nhiãöu theo doìng Edæ It âiãûn I t nãn âiãûn aïp ra cuía maïy bë dao âäüng; coìn trãn âoaûn baîo hoìa doìng âiãûn I t låïn laìm Hçnh 4.8 Âàûc tênh khäng taíi tàng täøn hao. b. Âàûc tênh ngoaìi : U =f(I), khi n = const vaì I t = const. U RæIæ It Uo E Uâm It0 U Suût aïp do phaín æïng pháön æïng RæIæ I I Hçnh 4.10 Âàûc tênh âiãöu chènh Iâm Hçnh 4.9 Âàûc tênh ngoaìi • Taïc duûng faín æïng pháön æïng laìm tæì thäng Φ giaím, keïo theo sââ Eæ giaím. • Âiãûn aïp råi trong maûch pháön æïng RæIæ tàng. Âäü biãún âäøi âiãûn aïp âënh mæïc cuía maïy phaït : (It= Itâm) U o − U âm ΔU âm % = × 100 = (5 − 15)% (4.7) U âm c. Âàûc tênh âiãöu chènh : It =f(I) khi U vaì Ω = Cte Âãø giæî âiãûn aïp maïy phaït khäng âäøi khi taíi tàng, phaíi tàng doìng âiãûn k.tæì I t . MAÏY FAÏT ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃÖU KÊCH TÆÌ SONG SONG a. Maûch âiãûn tæång âæång vaì caïc phæång trçnh cán bàòng I æ = I ts + I ; U = Eæ − R æ Iæ ; U t = R mt I ts = RI
Trang 29 Thê nghiãûm Maïy âiãûn b. Âiãöu kiãûn tæû kêch Quay maïy phaït våïi Ω khi Itaíi= 0 vaì I ts = 0. Nhåì coï Φ dæ maïy seî coï sââ E dæ trãn âáöu cæûc cuía maïy. Khi maûch kêch tæì âæåüc näúi våïi âáöu cæûc maïy phaït, seî coï hai træåìng håüp xaíy ra : 1. Sââ Edæ taûo ra I ts , I ts taûo ra Φ t cuìng chiãöu Φ dæ . Tthäng cæûc tæì Φ = Φ t + Φ dæ tàng dáön lãn, sââ E tàng theo vaì maïy tæû kêch âæåüc. 2. Nãúu Φ t ngæåüc chiãöu, seî triãût tiãu Φ dæ , maïy k0 tæû kêch âæåüc. Giaí sæí maïy tæû kêch âæåüc vaì Itaíi=0, luïc âoï E vaì I ts nghiãûm cuía hãû: E = f(Its) vaì E = RmtIts. Âæåìng E = f(Its) phuû thuäüc Ω; âæåìng E = RmtIts phuû thuäüc vaìo Rmt vaì taûo våïi truûc Its mäüt goïc α = arctgR mt . Chuïng càõt nhau taûi M. Giaí thiãút giæî Ω = Cte, nãúu Rmt tàng, âæåìng thàóng caím tiãúp xuïc våïi âàûc tênh khäng taíi æïng våïi âiãûn tråí tåïi haûn Rth, luïc âoï âiãûn aïp khäng äøn âënh. Nãúu tiãúp tuûc tàng Rmt maïy seî laìm viãûc våïi Edæ. Rf1 Rf3 Rft E Ræ M Iæ E I Its + E=f(Its) Râc U R Eæ Rts U=RmtIts _ Edæ Its 0 Ikt Hçnh 4.11 Maûch tæång dæång Hçnh 4.12 Âiãöu kiãûn tæû kêch cuía maïy phaït kêch tæì song song Toïm laûi âiãöu kiãûn tæû kêch laì : 1. Phaíi coï tæì dæ trong hãû thäúng maûch tæì (maïy). 2. Tæì thäng do sââ Edæ taûo ra cuìng chiãöu tæì dæ. 3. Biãún tråí maûch kêch tæì Rmt phaíi âuí beï (Rmt < Rth). c. Âàûc tênh ngoaìi : U = f(I), khi n = const, Rmt = const. Khi taíi I tàng, âiãûn aïp U cuía maïy phaït kêch tæì song song giaím nhiãöu hån maïy phaït kêch tæì âäüc láûp vç + aính hæåíng cuía faín æïng pháön æïng vaì + âiãûn aïp råi trãn Ræ nhæ trong maïy phaït kêch tæì âäüc láûp vaì thãm + khi U giaím khiãún Its vaì E giaím theo nãn U giaím nhiãöu hån so våïi ktâl. Ta veî chung hai âàûc tênh âãø so saïnh. Ta tháúy ΔUâm cuía maïy phaït kêch tæì song song cuîng låïn hån maïy phaït kêch tæì âäüc láûp : ΔUâm= (10-20)% Âiãøm âàûc biãût cuía maïy phaït kêch tæì song song laì doìng âiãûn taíi chè tàng âãún mäüt trë säú nháút âënh I = Ith sau âoï nãúu tiãúp tuûc tàng taíi thç doìng âiãûn I khäng tàng maì giaím nhanh âãún trë säú Io xaïc âënh båíi tæì dæ trong maïy, âiãøm P. Såí dé nhæ váûy laì do maïy laìm viãûc trong tçnh traûng
Trang 30 Thê nghiãûm Maïy âiãûn khäng baîo hoìa æïng våïi âoaûn thàóng cuía âàûc tênh tæì hoïa, doìng âiãûn Its giaím seî laìm cho E vaì U giaím ráút nhanh. Âiãûn aïp U giaím nhanh hån doìng Its âæa laûi kãút quaí laì doìng taíi I giaím âãún Io. Nhæ váûy sæû cäú maïy phaït kêch tæì song song khäng gáy nguy hiãøm nhæ maïy phaït kêch tæì âäüc láûp . U ΔUâm Its Uâm 1 It0 2 Po I I Ith Iâm Idæ Hçnh 4.14 Âàûc tênh âiãöu chènh Hçnh 4.13 Âàûc tênh ngoaìi cuía maïy phaït mäüt chiãöu . 1. Kêch tæì âäüc láûp; 2. Kêch tæì song song. d. Âàûc tênh âiãöu chènh Âãø âiãöu chènh âiãûn aïp, ta phaíi âiãöu chènh doìng âiãûn kêch tæì, âæåìng âàûc tênh âiãöu chènh cuía maïy phaït kêch tæì song song Its = f(I), khi âiãûn aïp U vaì täúc âäü n khäng âäøi veî trãn hçnh 30.4. MAÏY PHAÏT ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃÖU KÊCH TÆÌ HÄØN HÅÜP a. Maûch âiãûn tæång âæång phæång trçnh cán bàòng Phæång trçnh cán bàòng : I æ = I ts + I; I tn = I ; E æ = I æ R æ + IR tn + U U t = R mt I ts = I tn R tn + U Φn , Φ = Φs + Φn : Doìng Itn taûo ra nãúu maïy phaït kêch tæì häùn håüp näúi thuáûn, coìn Φ = Φ s − Φ n : maïy phaït kêch tæì häùn håüp näúi ngæåüc. Sââ trong biãøu thæïc laì : E æ = C E nΦ = C E n (Φ s ± Φ n ) U 1 Uâm 2 Râc 3 Iæ + I Its Ræ 4 Rtn U R I Eæ Rts _ Iâm Hçnh 4.16 Âàûc tênh ngoaìi cuía maïy phaït Hçnh 4.15 Maûch tæång dæång âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì häùn håüp. 1. Buì thæìa. 2. Buì âuí 3. Buì thiãúu 4. Näúi ngæåüc cuía maïy phaït kêch tæì häùn håüp
Trang 31 Thê nghiãûm Maïy âiãûn b. Âàûc tênh ngoaìi : U = f(I), khi n = const, Rmt = const. Goüi U0 laì âiãûn aïp luïc khäng taíi vaì Uâm laì âiãûn aïp âáöy taíi. Ta coï : U = E æ − R æ I æ − R tn I vaì E æ = k M (Φ s ± Φ n )Ω Φn Φs khi doìng taíi I tàng, âiãûn aïp U thay âäøi phuû thuäüc vaìo âäü låïn cuía so våïi tæïc laì phuû thuäüc vaìo säú voìng dáy Wn cuía cuäün ktnt. Âàûc tênh ngoaìi cuía mfkthh våïi : + Kêch tæì häùn håüp näúi thuáûn : âæåìng (3) buì thiãúu; âæåìng (2) buì âuí; âæåìng (1) buì thæìa. + Kêch tæì häùn håüp näúi ngæåüc : âæåìng (4), do näúi ngæåüc nãn tæì thäng täøng giaím nhiãöu khi taíi tàng nãn U giaím ráút nhanh. U 1 Râc Uâm 2 Iæ + I Its 3 Ræ 4 Rtn U R Eæ Rts I _ Iâm Hçnh 4.18 Âàûc tênh ngoaìi cuía maïy phaït Hçnh 4.17 Maûch tæång dæång âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì häùn håüp. 1. Buì cuía maïy phaït kêch tæì häùn håüp thæìa. 2. Buì âuí 3. Buì thiãúu 4. Näúi ngæåüc c. Âàûc tênh âiãöu chènh Âãø giæî U âáöu cæûc maïy phaït âiãûn khäng âäøi, Its 3 ta phaíi âiãöu chènh doìng âiãûn kêch tæì, âæåìng âàûc 2 tênh âiãöu chènh cuía maïy phaït kêch tæì häøn håüp Its Ito = f(I), khi U vaì n=Cte âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 1 4.14. Trong âoï laì âæåìng 1 laì khi näúi thuáûn buì thæìa, âæåìng 2 näúi thuáûn buì bçnh thæåìng vaì I âæåìng 3- näúi ngæåüc. Iâm Hçnh 4.19 Âàûc tênh âiãöu chènh cuía maïy phaït âiãûn mäüt chiãöu kêch tæì häøn håp. 4. Âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu A. ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN MÄÜT CHIÃÖU KÊCH TÆÌ SONG SONG (ÂÄÜC LÁÛP) a. Maûch âiãûn tæång âæång vaì caïc phæång trçnh cán bàòng Maûch âiãûn tæång âæång âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 4.20; våïi caïc kyï hiãûu tæång tæû nhæ maïy phaït, ta coï caïc phæång trçnh cán bàòng laì : I = I æ + I kt (4.9a)