Giáo trình điện - Chương 3: Từ trường trong máy điện 1 chiều pptx

Chơng 3
từ trờng trong máy điện một chiều

3-1. Từ trờng lúc không tải (Từ trờng cực từ)

Từ trờng trong máy điện là một yếu tố không thể thiếu đợc để sinh ra s.đ.đ. và
mômen điện từ. Trong hầu hết các máy điện hiện nay, từ trờng lúc không tải đều do
dòng điện một chiều chạy trong dây quấn kích từ đặt trên cực từ sinh ra.
Việc nghiên cứu mạch từ lúc không tải của máy điện một chiều cũng nh của tất cả
các loại máy điện khác nh máy điện đồng bộ, máy điện không đồng bộ v.v là xác
định sức từ động (viết tắt là s.t.đ.) cần thiết để tạo ra từ thông ở khe hở đủ để sinh ra
trong dây quấn phần ứng một s.đ.đ. và mômen điện từ theo yêu cầu của thiết kế. Trong
phần này sẽ trình bày cách tính toán cụ thể mạch từ của máy điện một chiều. Tuy
nhiên, vì phơng pháp đó có tính chất tổng quát nên cũng có thể ứng dụng để tính toán
mạch từ của các loại máy điện quay khác.
3.1.1. Từ trờng chính và từ trờng tản
Trong các máy điện, các cực từ có cực tính khác nhau đợc bố trí xen kẽ nhau dọc
theo chu vi phía trong thân vỏ máy, từ thông đi từ cực bắc N qua khe hở và phần ứng
rồi trở về hai cực nam S nằm kề bên. Sự phân bố của đờng sức từ ở một máy bốn cực
nh trên hình 3-1. Theo hình vẽ đó ta thấy, từ thông đi ra dới mỗi cực từ đại bộ phận
đi qua khe hở vào phần ứng, chỉ có một bộ phận rất nhỏ không qua phần ứng mà trực
tiếp đi vào các cực từ bên cạnh hoặc gông từ, nắp máy làm thành mạch kín. Phần từ
thông đi vào phần ứng gọi là từ thông chính hay từ thông khe hở
0
. Từ thông này cảm
ứng nên s.đ.đ. trong dây quấn khi phần ứng quay và tác dụng với dòng điện trong dây
quấn phần ứng để sinh ra mômen. Đây là phần chủ yếu của từ thông cực từ
c
. Phần từ
thông không đi qua phần ứng gọi là từ thông tản

, nó không cảm ứng nên s.đ.đ. và
không sinh ra mômen trong phần ứng mà chỉ làm cho độ bão hoà từ trong cực từ và
gông từ tăng lên. Từ thông này nhiều hay ít còn phụ thuộc vào độ bão hoà và kết cấu
của cực từ.
Tóm lại toàn bộ từ thông của cực từ
bằng:

C
=
0
+

=



0








+
0
0
1

=
t

0
(3-
1)
trong đó:

t









+=
0
1



- hệ số tản từ của cực
từ chính. Thờng

t
= 1,15 ữ 1,28.
3.1.2. S.t.đ. cần thiết sinh ra từ thông
Để có từ thông chính
0
cần thiết phải









NS


Hình 3-1
Sự phân bố của từ trờng chính và từ
trờng tản trong máy điện một chiều

23
có một s.t.đ. kích từ F
0
nào đó. S.t.đ. này do số ampe vòng của dây quấn kích từ trên
một đôi cực sinh ra. Theo định luật toàn dòng điện, trong mạch từ kín, tổng s.t.đ. bằng
tích phân vòng của cờng độ từ trờng trong mạch từ đó, tức là:

= HdlIw

Trong thiết kế máy điện, trực tiếp dùng công thức trên để tính toán có khó khăn vì
mạch từ trong máy điện không quy củ, khó xác định cờng độ từ trờng H ở các điểm.
Vì vậy để dễ tính toán ta dùng cách phân đoạn và trong các đoạn đó coi nh cờng độ
từ trờng không đổi. Trong máy điện thờng chia mạch từ ra làm năm đoạn sau: khe
hở, răng phần ứng, lng phần ứng, cực từ và gông từ.
Nh vậy s.t.đ. cần thiết cho một đôi cực F
0
để sinh ra từ thông chính có thể tính
nh sau:

ggccuurr
lHlHlHhHHHlIwF
+
+
+
+=== 222
0



= F

+ F
r
+ F

+ F
c

+ F
g
(3-2)
trong đó các chữ nhỏ , r, , c, g chỉ khe hở, răng phần ứng, lng phần ứng, cực từ và
gông từ; h chỉ chiều cao và l chỉ chiều dài.
Cờng độ từ trờng có thể tính theo công thức:

à
B
H =
(3-3)
trong đó:
S
B

=
- từ cảm trên từng đoạn;
, S và à - từ thông, tiết diện và hệ số từ thẩm của các đoạn.
Trong không khí, à = à
0
= 4.10
-7
H/m, nhng trong sắt từ à không phải là một hệ
số không đổi, vì vậy thờng không tính toán theo công thức (3-3) để đợc H mà trực
tiếp tìm ra H theo đờng đặc tính từ hoá của vật liệu, tức là đờng B = f(H) khi biết B.
Đờng đặc tính từ hoá cơ bản của các loại thép có ghi trong các tài liệu thiết kế
máy điện.
Sau khi phân đoạn, tính s.t.đ. trên các đoạn, có thể tìm đợc s.t.đ. tổng dới mỗi
đôi cực theo công thức (3-2).
3.1.3. Đờng cong từ hoá

Muốn sinh ra một từ thông
0
nào đó cần có một s.t.đ. kích từ nhất định F
0
. Khi
0

thay đổi thì F
0
cũng thay đổi theo. Đờng biểu diễn quan hệ giữa
0
và F
0
gọi là đờng
cong từ hoá của máy điện (hình 3-2). Khi thiết
kế máy điện, có thể giả thiết những giá trị
0

khác nhau rồi tính F
0
tơng ứng. Đối với máy
điện có sẵn thì dùng thí nghiệm để vẽ đờng từ
hoá.
Do s.đ.đ. lúc không tải tỷ lệ thuận với
0
và
dòng điện kích từ I
t
tỷ lệ thuận với F
0

nên nếu
dùng một tỷ lệ xích khác thì ta hoàn toàn có thể
biến đờng từ hoá
0
= f(F
0
) thành đờng biểu








0
T
ừ thông dới mỗi đôi cực
b
a

đm
c
F
0
(A/đôi cực)
F
0

24

Hình 3-2. đờng từ hoá
của má
y
đi
ệ
n m
ộ
t chiều
diễn quan hệ giữa E
0
với I
t
: E
0
= f(I
t
).
Khi từ thông trong máy điện nhỏ, thép của
máy ít bão hoà đờng từ hoá là đờng thẳng.


Khi từ thông tăng lên, lõi sắt bắt đầu bão hoà nên đờng từ hoá nghiêng về bên
phải. Kéo dài phần đờng thẳng của đờng cong từ hoá ta đợc quan hệ F

= f(
0
). Khi
từ thông
0
định mức (dùng để sinh ra điện áp định mức) thì s.t.đ. khe hở bằng đoạn ab

trên hình 3-2. Đoạn bc trên hình vẽ chỉ s.t.đ. rơi trên các phần sắt của mạch từ. Tỷ số
ab
ac
F
F
k ==

à
0
gọi là hệ số bão hoà của mạch từ.
Trong máy điện thông thờng, để triệt để lợi dụng vật liệu, khi điện áp định mức,
máy điện làm việc ở đoạn đờng cong từ hoá bắt đầu cong với hệ số bão hoà k
à
= 1,1 ữ
1,35. Đờng cong từ hoá ảnh hởng rất lớn đến đặc tính làm việc của máy điện.

3-2. Từ trờng phần ứng

Khi máy điện làm việc không tải, trong máy chỉ có dòng điện trong dây quấn kích
từ sinh ra từ trờng. Từ trờng đó gọi là từ trờng lúc không tải.
Khi máy có tải, trong dây quấn phần ứng có dòng điện tải chạy qua. Dòng điện
này còn chạy qua dây quấn cực từ phụ và trong những máy lớn còn chạy qua cả dây
quấn bù. Dòng điện chạy qua các dây quấn đó sẽ sinh ra từ trờng cho nên khi máy có
tải, ngoài từ trờng cực từ chính còn có từ trờng phần ứng, từ trờng cực từ phụ và từ
trờng dây quấn bù.
Tất cả các từ trờng đó tác dụng với nhau để thành từ trờng khe hở làm thay đổi
từ trờng lúc không tải của máy.
Để nghiên cứu đợc rõ ràng từ trờng trong máy lúc có tải, trớc hết xét riêng từ
trờng sinh ra trong các dây quấn rồi dùng nguyên lý xếp chồng tìm ra từ trờng tổng
của máy, từ đó thấy rõ tác dụng của từ trờng các dây quấn đối với từ trờng lúc không

tải . Để đơn giản hoá vấn đề, lúc dùng nguyên lý xếp chồng ta giả thiết mạch từ không
bão hoà, sau đó sẽ xét đến ảnh hởng của bão hoà sau.

25
3.2.1. Chiều của từ trờng phần ứng
Muốn tạo nên một từ trờng phần ứng
riêng, ta cho qua chổi than vào phần ứng một
dòng điện một chiều sao cho chiều dòng điện
trong các thanh dẫn giống nh lúc máy làm
việc bình thờng.
Trờng hợp chổi than đặt trên đờng trung
tính hình học (hình 3-3) và không xét đến từ
tr
ờng cực từ chính.
Khi phần ứng có dòng điện thì bản thân
phần ứng là một nam châm điện. Dù máy
quay hay không thì sự phân bố của dòng điện
trong dây quấn vẫn không đổi, nghĩa là dòng
điện ở hai phía của các chổi than luôn luôn

Hình 3-3
Từ trờng phần ứng khi chổi

than ở đờng trung tính hình học
T
rung tính
hình học
N
n
S

F


26
kh
c
khác dấu nhau. Vì vậy từ trờng phần ứng
sinh ra đứng yên và trục sức từ động (s.t.đ)
của nó luôn luôn trùng với trục của chổi than,
nghĩa là trùng với đờng trung tính hình học.
ở đây nói đến trục s.t.đ. là chỉ trục s.t.đ. tổng
của cả dây quấn sinh ra chứ không riêng gì
phần tử dây quấn nào, cho nên kết luận trên
đúng với kiểu dây quấn bất kỳ.
Nếu ta
q
ua
y
chổi than đi một
g
óc khỏi
đờng trung tính hình học tơng đơng với
một khoảng cách b trên phần ứng nh ở hình
3-4, thì do sự phân bố của dòng điện ứng với
vị trí chổi than là không đổi nên trục s.t.đ.
cũng quay đi một góc và luôn luôn trùng với
trục chổi than. Ta có thể phân tích s.t.đ. phần
ứng F

ra làm hai thành phần: thành phần

thẳng góc với s.t.đ. cực từ gọi là s.t.đ. ngang
trục F
q
và thành phần cùng trục với s.t.đ. cực
từ gọi là s.t.đ. dọc trục F
d
.
Theo hình vẽ 3-4, ta có thể coi nh s.t.đ.

N
Hình 3-4
Từ trờng phần ứng khi chổi than
ông ở đờng trung
tính hình họ
S
A
B

C
D
b
b
F

F
d
F
q
F
Đ

T
rung tính
hình học
ngang trục do dòng điện trong cung AB và CD sinh ra, còn s.t.đ. dọc trục do dòng điện
trong cung AD và CB sinh ra (cung này bằng 2b).
3.2.2. Sự phân bố của từ trờng trên bề mặt phần ứng
Khi chổi than ở trên đờng trung tính hình học, theo hình vẽ 3-3 ta thấy, đờng sức
từ đi ra ở dới nửa cực từ này và đi vào ở dới nửa cực từ kia, do đó tác dụng của nó
trong khe hở ở dới hai nửa cực từ có chiều ngợc nhau. Theo định luật toàn dòng
điện, ở điểm giữa mạch nhánh dây quấn giữa hai chổi than, nghĩa là ở tâm cực từ khi
chổi than ở trên đờng trung tính hình học tác dụng của s.t.đ. phần ứng bằng 0. Vì vậy
thờng lấy điểm giữa hai chổi than làm gốc để xét sự phân bố của s.t.đ. phần ứng trên
bề mặt phần ứng.
Giả thiết bề mặt phần ứng nhẵn, khe hở đều dới mặt cực từ và dây quấn phần ứng
phân bố đều trên mặt phần ứng.
Gọi N là tổng số thanh dẫn của dây quấn,
a
I
i
u
u
2
,
,
= là dòng điện trong thanh dẫn
(trong đó I

là dòng điện phần ứng, a là số đôi mạch nhánh) thì số ampe thanh dẫn trên
đơn vị chiều dài của chu vi phần ứng bằng:

D
iN
A
u
.
.
,

= A/cm (3-4)
trong đó: D là đờng kính ngoài của phần ứng, tính bằng cm.
Trị số A bằng s.t.đ. trên một đơn vị dài (cm) của chu vi phần ứng đợc gọi là phụ
tải đờng của phần ứng. Đó là một tham số quan trọng khi thiết kế máy điện.
Theo định luật toàn dòng điện, nếu lấy mạch vòng đối xứng với điểm giữa của hai
chổi than thì ở một điểm cách gốc một khoảng cách x, s.t.đ. phần ứng sẽ bằng:
F
x
= A.2x (A/đôi cực) (3-5)
Rõ ràng s.t.đ. phần ứng sẽ lớn nhất ở chổi điện, nghĩa là khi
2

=x
. Lúc đó s.t.đ.
phần ứng sẽ bằng:



AAF
u
==
2

2
,
(A/đôi cực) (3-6)
trong đó:

là bớc cực tính bằng cm.

27
Hình 3-5
Đờng phân bố s.t.đ.và từ cảm phần ứng
khi chổi than ở trên đờng trung tính hình học
x
x
F
Đ
F
x
F
x
S
N
n
A


2
A


2

B
x
a)
b)
Vì A và i

đều tỷ lệ với I

nên
F

cũng tỷ lệ với I

, nghĩa là khi
dòng điện tải (tức là dòng I

) càng
lớn thì s.t.đ. phần ứng càng lớn.
Sự phân bố s.t.đ. phần ứng trên bề
mặt phần ứng nh ở hình 3-5a.
Nếu bỏ qua từ trở của thép thì
từ trở của mạch từ phần ứng chỉ
còn là hai khe hở không khí nên
từ cảm phần ứng ở dới bề mặt
cực từ bằng:
B
x
=
à
0

H
x
= x
A
F
xu

à

à
00
2
,
=
(3-7)
trong đó H
x
là cờng độ từ trờng

+
phần ứng ở điểm cách gốc một đoạn x.
Từ công thức (3-7) ta thấy rằng đờng từ cảm dới mặt cực từ có dạng nh đờng
cong s.t.đ. nhng ở phần giữa hai cực từ, từ cảm giảm đi rất nhiều do chiều dài đờng
từ trong không khí tăng lên, nên đờng cong từ cảm có dạng yên ngựa (hình 3-5b).
Nếu chổi than không ở trên đờng trung tính hình học mà lệch đi một góc tơng
đơng với một khoảng cách b trên chu vi phần ứng (hình 3-4) thì dới mỗi bớc cực,
trong phạm vi 2b dòng điện sinh ra s.t.đ. dọc trục F
d
và trong phạm vi ( - 2b) sinh ra
s.t.đ. ngang trục F

q
. Do đó ta có:
F
d
= A. 2b (A/đôi cực) (3-8)
F
q
= A. (
b2


) (A/đôi cực) (3-9)
Tóm lại, từ trờng phần ứng phụ thuộc vào vị trí chổi điện và mức độ tải. Chính
những yếu tố đó quyết định tính chất tác dụng của từ trờng phần ứng lên từ trờng cực
từ chính.
3.2.3. Phản ứng phần ứng trong máy điện một chiều
Khi máy điện làm việc có tải, dòng điện phần ứng sinh ra từ trờng phần ứng. Tác
dụng của từ trờng phần ứng với từ trờng cực từ gọi là phản ứng phần ứng.
Khi xét đến tác dụng của phản ứng ta cần chú ý rằng nếu máy có chiều dòng điện
và cực tính của cực từ nh trong hình 3-3 và 3-4 thì chiều quay của máy phát điện và
của động cơ điện sẽ ngợc nhau và đợc ký hiệu bằng những mũi tên nh trên hình vẽ.

28
Trung tính
n
hình học

+
+
+
+
+
+
N
m
Trung tính
vật lý
a)
m
n
F
Đ
Hình 3-6. Phản ứng phần ứng khi chổi
than ở trên đờng trung tính hình học
b)
F
Đ

S N
n
m
n
m
n
n m
2
4
m
3
1
n
Sau đây sẽ nghiên cứu hai trờng hợp: chổi than ở trên đờng trung tính hình học
và không ở trên đờng trung tính hình học.
a. Chổi than đặt ở trên đờng trung tính hình học
Sự phân bố của từ thông tổng do từ trờng cực từ chính và từ trờng phần ứng hợp
lại nh ở hình 3-6a. Cũng có thể dùng hình khai triển của nó (hình 3-6b) để phân tích
sự thay đổi của từ thông khe hở khi có phản ứng phần ứng. Trong hình 3-6b đờng 1
chỉ sự phân bố của từ trờng chính, đờng 2 là sự phân bố của từ trờng phần ứng. Khi
mạch từ không bão hoà thì theo nguyên lý xếp chồng, sự phân bố của từ trờng tổng
nh đờng 3, nhận đợc bằng cách cộng từ trờng của cực từ (đờng 1) với từ trờng
của phần ứng (đờng 2) . Nhng khi mạch từ bão hoà thì dùng nguyên lý xếp chồng
không hoàn toàn đúng vì lúc mạch từ bão hoà từ thông không tăng tỷ lệ với s.t.đ. nữa,
nên thực tế sự phân bố từ trờng tổng nh đờng 4.
Từ những phân tích trên, ta có thể rút ra những kết luận sau đây:
a. Khi chổi than ở trên đờng trung tính hình học chỉ có phản ứng phần ứng ngang
trục mà tác dụng của nó là làm méo từ trờng khe hở. Đối với máy phát điện thì ở mỏm
ra cực từ (mỏm cực mà phần ứng đi ra) máy đợc trợ từ, ở mỏm vào của cực từ thì bị
khử từ. Đối với động cơ điện tác dụng sẽ ngợc lại, vì chiều quay ngợc với chiều quay

của máy phát điện.
b. Nếu mạch từ không bão hoà thì từ trờng tổng không đổi vì tác dụng trợ từ và
khử từ nh nhau. Nếu mạch từ bão hoà thì do tác dụng trợ từ ít hơn tác dụng khử từ nên
từ thông tổng dới mỗi cực giảm đi một ít, nghĩa là phản ứng phần ứng ngang trục có
một ít tác dụng khử từ.
c. Từ cảm ở đờng trung tính hình học không bằng 0, đờng mà ở trên bề mặt phần
ứng từ cảm bằng 0 - gọi là đờng trung tính vật lý - đã lệch khỏi đờng trung tính hình
học một góc thuận theo chiều quay của máy phát điện, hay ngợc chiều quay của động
cơ điện (đờng mm trên hình 3-6).
Tóm lại: Khi chổi than đặt trên đờng trung tính hình học thì chỉ có phản ứng phần
ứng ngang trục F
q
làm méo dạng từ trờng khe hở, do đó xuất hiện đờng trung tính
vật lý. Nếu mạch từ không bão hoà thì từ thông tổng không đổi. Nếu mạch từ bão hoà
thì từ thông tổng giảm đi một ít.
b. Xê dịch chổi than khỏi đờng trung tính hình học
Trong máy điện một chiều, thờng chổi than đặt ở trên đờng trung tính hình học
nhng do lắp ghép không tốt, hoặc khi máy không có cực từ phụ, muốn cải thiện đổi
chiều, có thể xê dịch chổi than đi một góc khỏi đờng trung tính hình học. Khi xê dịch
chổi than nh vậy thì s.t.đ. phần ứng có thể chia làm hai thành phần: ngang trục F
q
và
dọc trục F
d
.
Tác dụng của phản ứng phần ứng ngang trục nh đã nói ở trên là làm méo dạng từ
trờng của cực từ chính và khử từ một ít nếu mạch từ bão hoà.
Phản ứng phần ứng dọc trục trực tiếp ảnh hởng đến từ trờng cực từ chính và có
tính chất trợ từ hay khử từ tuỳ theo chiều xê dịch của chổi than.
Nếu xê dịch chổi than theo chiều quay của máy phát (hay ngợc chiều quay của

động cơ) thì phản ứng phần ứng dọc trục có tính chất khử từ (hình 3-4), ngợc lại nếu
xê dịch chổi than ngợc chiều quay của máy phát (thuận chiều quay của động cơ) thì
phản ứng phần ứng dọc trục có tính chất trợ từ.
Trong máy phát điện một chiều, do yêu cầu về đổi chiều, chỉ cho phép quay chổi
than theo chiều quay phần ứng nếu là máy phát, hay ngợc chiều quay phần ứng nếu là
động cơ.
Phản ứng phần ứng dọc trục chỉ ảnh hởng đến trị số của từ trờng tổng chứ không
làm nó biến dạng.

3-3. Từ trờng cực từ phụ

Hiện nay, trong hầu hết các máy điện một chiều (trừ máy có công suất nhỏ hơn 0,5
kW) đều có đặt cực từ phụ. Cực từ phụ đặt giữa hai cực từ chính, trên đờng trung tính
hình học.
Nh đã biết, khi có tải, do có phản ứng phần ứng nên trên đờng trung tính hình
học từ trờng khác không và từ trờng đó cùng chiều với từ trờng cực từ đứng trớc

29
đờng trung tính hình học theo chiều quay
của máy phát (xem hình 3-6). Để cải thiện
đổi chiều, thờng yêu cầu ở khu vực đổi
chiều (khu vực có chổi than, chổi than đặt
ở đờng trung tính hình học) có từ trờng
ngợc chiều với từ trờng phần ứng ở khu
vực đó, vì vậy phải đặt cực từ phụ. Tác
dụng của cực từ phụ là sinh ra một s.t.đ.
để triệt tiêu từ trờng phần ứng ngang trục
đồng thời tạo ra một từ tr
ờng ngợc
chiều với từ trờng phần ứng ở khu vực

đổi chiều, vì vậy cực tính của cực từ phụ
phải cùng cực tính của cực từ chính mà









N
S
1
N
1
S

Hình 3-7. Cách bố trí và đấu dây của
cực từ phụ trong máy điện một chiều
phần ứng sẽ chạy vào nếu máy ở chế độ máy phát (còn với động cơ thì ngợc lại).
Để triệt tiêu từ trờng phần ứng ngang trục, từ trờng cực từ phụ phải tỉ lệ thuận
với dòng điện tải (dòng phần ứng) nên dây quấn cực từ phụ phải đợc nối nối tiếp với
dây quấn phần ứng và mạch từ không bão hoà (hình 3-7).
Sự phân bố từ trờng tổng khi có cả từ trờng cực từ phụ nh ở hình 3-8, trong đó
đờng 1, 2 và 3 ở hình 3-8a là đờng phân bố của s.t.đ. cực từ chính, cực từ phụ và
s.t.đ. phần ứng. Hình 3-8b là đờng phân bố s.t.đ. tổng, hình 3-8c là đờng phân bố từ
cảm.
Khi chổi than đặt trên đờng trung tính
hình học, các cực từ phụ không ảnh hởng

đến từ trờng cực từ chính vì trong phạm vi
một bớc cực, tác dụng trợ từ và khử từ của
các cực từ phụ là bằng nhau nên bù trừ cho
nhau. Nếu xê dịch chổi than khỏi đờng
trung tính hình học theo chiều quay của phần
ứng ở chế độ máy phát (hay ngợc chiều
quay ở chế độ động cơ) thì trong phạm vi
một bớc cực, tác dụng khử từ lớn hơn tác
dụng trợ từ của nó, do đó trong trờng hợp
này các cực từ phụ làm cho máy bị khử từ.
Nếu xê dịch chổi than ngợc chiều quay
phần ứng ở chế độ máy phát thì tác dụng
ngợc lại. Nh vậy ảnh hởng của các cực từ
phụ đối với từ trờng cực từ chính nh phản
ứng phần ứng dọc trục của phần ứng.











3

1
2

S
f
S
f

N
f
S

N
a)
b)
c)
Hình 3-8. S.t.đ. và đờng cong
từ trờng tổng của máy điện
một chiều có cực từ phụ

3-4. Từ trờng của dây quấn bù

Trong các máy điện một chiều công suất lớn hay điều kiện làm việc nặng nhọc
(nh tải thay đổi đột ngột), đều có đặt dây quấn bù. Tác dụng của dây quấn bù là sinh
ra từ trờng triệt tiêu phản ứng phần ứng làm cho từ trờng khe hở căn bản không bị

30
méo nữa. Dâ
y

q
uấn bù đợc đặt lên trên
mặt cực của cực từ chính nh hình 3-9.

Để có thể bù đợc ở bất cứ tải nào, dây
quấn bù đợc mắc nối tiếp với dây quấn
phần ứng sao cho s.t.đ. của hai dây quấn đó
ngợc chiều nhau.
Trên hình vẽ khai triển 3-9a, đờng 1
biểu thị sự phân bố s.t.đ. phần ứng ngang
trục F
q
, đờng 2 biểu thị s.t.đ. của dây
quấn bù F
b
. Ta thấy, về cơ bản là bù đợc
trên phạm vi mặt cực, chỉ có ở giữa hai cực
là không bù đợc mà còn một phần (phần
gạch chéo). Nhng ở máy có dây quấn bù
bao giờ cũng có đặt cực từ phụ nên dới tác










Hình 3-9. Các đờng s.t.đ và từ
trờng tổng của máy điện một
chiều có cực từ phụ và dây quấn bù
S

f
N
f
N
S
S

2
1
a)

b)
dụng của cực từ phụ và dây quấn bù, từ trờng tổng của máy gần giống nh từ trờng
lúc không tải mà không phụ thuộc vào tải của máy (hình 3-9b), điều đó đảm bảo cho
máy đổi chiều tốt.
Câu hỏi
1. Tính chất của từ trờng cực từ? Tại sao từ thông tản không có tác dụng sinh ra
s.đ.đ ? Tại sao từ thông tản chỉ chiếm khoảng 10 ữ 20% từ thông khe hở?
2. ở trạng thái định mức máy điện thờng làm việc ở đoạn nào của đờng cong từ
hoá? Tại sao?
3. Tính chất của từ trờng phần ứng?
4. Khi nào trong máy điện một chiều phản ứng phần ứng ngang trục có tính chất
khử từ? Tại sao?
5. Nếu chổi than không ở trên đờng trung tính hình học và dòng điện kích từ lúc
có tải không đổi, hỏi khi máy phát quay thuận và quay ngợc thì điện áp đầu cực máy
có bằng nhau không? Có thể dùng phơng pháp này để tìm đờng trung tính vật lý
không?
6. Tác dụng của từ trờng cực từ phụ và từ trờng dây quấn bù nh thế nào?

31