GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN I - Phần I: Máy điện một chiều - Chương 7 pps

56
ø
Chương 6 : ĐỔI CHIỀU
§ 6.1. Đại Cương
Khi máy điện một chiều làm việc phần ứng quay tròn, các phần tử dây quấn
sẽ lần lượt đi vào vùng trung tính ở dưới chổi than, dòng điện trong các phần tử sẽ
lần lượt thay nhau đổi chiều khi chuyển từ mạch nhánh này sang mạch nhánh kia.
Quá trình đổi chiều của dòng điện khi phần tử di chuyển trong vùng trung
tính và bò chổi than nối ngắn mạch được gọi là sự đổi chiều.
Để có khái niệm cụ thể hình 6-1 trình bày quá trình đổi chiều dòng điện
trong phần tử b của dây quấn xếp đơn.
t = 0
i
1
= 2i
ư
i
2
= 0
i = + i
ư
0 < t <T
đc
i
1
≠ 0
i
2
≠ 0
t = T
đc

i
1
= 0
i
2
= 2i
ư
i = - i
ư
Hình 6.1 Quá trình đổi chiều
Hình 6. 2 Đường biểu diễn
dòng điện của phần tử
Sau 1 thời gian T
đc
gọi là chu kỳ đổi chiều của phần tử, dòng điện trong phần tử b
thay đổi từ + i
ư
cho đến – i
ư
nghóa là thay đổi 2i
ư
. Quá trình đó gọi là quá trình đổi
chiều.
Đường biểu diễn dòng điện của phần tử
T
đc
T
n
-i
ư

+i
ư
→
→
i
i
→
57
ø
T
n
: là thời gian mà sau khi kết thúc đổi chiều phần tử chuyển từ chổi than đã biết
đến chổi than khác dấu bên cạnh (thường T
đc
0,001s , T
n
0,02s) cho nên đường
biểu diễn dòng điện trong phần tử khi phần ứng quay có dạng như hình 6-2.
Chu kỳ đổi chiều T
đc
: là khoảng thời gian cần thiết để vành góp quay đi 1 góc ứng
với bề rộng chổi than nghóa là :
T
đc
=
G
c
V
b
b

c
: bề rộng chổi than; V
G
: tốc độ dài của vành góp
Gọi D
G
là đường kính của vành góp
b
G
=
G
D
G
π
bước góp (bề rộng của phiến góp)
Đặt
G
c
G
b
b
=β
,V
G
= πD
G
.n = b
G
.G.n; n: Tốc độ quay của phần ứng.
Thì chu kì đổi chiều của dây quấn xếp đơn có dạng :

T
đc
=
G
c
V
b
=
.G.nb
b
G
c
=
G
β
G.n
1
Đối với dây quấn xếp phức tạp có bước vành góp y
G
= m (m khác 1) thì giữa đầu và
cuối mỗi phần tử có (m-1) phiến. Vì thế phần tử sẽ bò chổi han nối ngắn mạch
trong khoảng thời gian để vành góp quay đi một cung b
c
- (m-1)b
G
, do đó
Thay b
c
= β
G

b
G
, m = a/p và v
G
= b
G
.G.n ta được
Quá trình đổi chiều tuy xảy ra rất ngắn (T
đc
0,001s) nhưng nếu đổi chiều không
tốt thường sinh ra tia lửa lớn dưới chổi than hoặc tạo thành vòng lửa giữa hai chổi
than ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc của máy.
§ 6.2. Quá trình đổi chiều
Hình 6.3
Ta hãy nghiên cứu qui luật đổi chiều xảy ra ở phần tử của
dây quấn xếp đơn trên hình 6-3. Theo đònh luật kirkhoff2
viết cho mạch vòng của phần tử abc ta có :
i.r
pt
+ i
1
(r
d
+ r
tx1
) – i
2
(r
d
+ r

tx2
) = Σe
Nếu tính gần đúng ta giả thiết r
pt
= 0, r
d
= 0 ta có:
i
1
r
tx1
– i
2
r
tx2
= Σe (6-4)
Trong đó:
i : dòng điện ngắn mạch chạy trong phần tử đổi chiều.
≈ ≈
(6 - 1)
( )
G
Gc
v
b1mb
T
−−
=
≈
(6 - 2)

nG
1
p
a
T
G
đc
.
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−−β
=
(6 - 3)
c
a
b
58
ø
i
1
, i
2
: dòng điện chạy qua dây nối với các phiến góp 1,2.
r

pt
: điện trở của phần tử. r
d
: điện trở của dây nối.
r
tx1
, r
tx2
: điện trở tiếp xúc của chổi than với phiến đổi chiều1 và 2.
Σe : tổng các s.đ.đ cảm ứng trong phần tử đổi chiều bao gồm :
S.đ.đ tự cảm e
L
: phần tử đổi chiều có hệ số tự cảm L
c
do đó khi đổi chiều, trong
phần tử sẽn cảm ứng nên một sức điện động.
e
L
= – L
c
dt
di
Khi đổi chiều dòng điện thay đổi từ i = + i
ư
(khi t = 0) đến i = – i
ư
(khi t = T
đc
), từ
đó suy ra

dt
di
< 0 suy ra e
L
> 0. Theo đònh luật Lenzt e
L
có xu hướng làm cho sự
đổi chiều chậm lại.
Giá trò trung bình của s.đ.đ tự cảm :
e
Ltb
=
∫
−
+
−
ư
ư
i
i
c
đc
dt
di
L
T
1
=
ư
ư

i
i
đc
c
i
T
L
−
+
− |
= L
c
đc
ư
T
2i
S.đ.đ hỗ cảm e
M
: Do ảnh hưởng của sự đổi chiều đồng thời của các phần tử khác
nằm trong cùng một rãnh. Sức điện động hỗ cảm e
M
Suy ra giá trò s.đ.đ hỗ cảm trung bình trong phần tử đổi
chiều là:
S.đ.đ đổi chiều e
đc
: Sinh ra khi phần tử đổi chiều chuyển động trong từ trường
tổng hợp tại vùng trung tính.
S.đ.đ e
L
và e

M
có tác dụng với quá trình đổi chiều và cách tính toán như nhau và
tổng của chúng được gọi là s.đ.đ phản kháng e
pk
= e
L
+ e
M
Để quá trình đổi chiều được tiến hành thuận lợi thì e
đc
luôn luôn phải ngược với e
pk
.
Theo đònh luật kirkhoff1, có thể viết phương trình dòng điện lần lượt tại các điểm
nút a và c như sau :
Nút a: i
ư
+ i – i
1
= 0
Nút c: i
ư
– i – i
2
= 0 (6-5)
Thay các giá trò của i
1
, i
2
vào biểu thức (6-1) ta có :

i =
tx2tx1
ư
tx1tx2
tx1tx2
rr
e
i
rr
rr
+
+
+
−
∑
(6-6)
Nếu giả thiết quá trình đổi chiều bắt đầu từ t = 0 và kết thúc khi t =T
đc
với điều kiện
∑∑
−==
=
dt
di
eee
n
n
n
1n
MnM

∑
=
n
đc
ư
tb
M
M
T
i2
e
()
đc
ư
nc
tb
pk
T
i2
MLe
∑
+=
59
ø
b
c
= b
G
ta có:
S

tx1
=
S
T
tT
đc
đc
−
Trong đó
S
tx1
, S
tx2
: diện tích tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp 1, 2.
S : là diện tích bề mặt tiếp xúc toàn phần giữa chổi than và phiến đổi góp.
Vì r
tx1
, r
tx2
tỉ lệ nghòch với S
tx1
, S
tx2
nên:
r
tx1
=
tx
đc
đc

tx
tx1
r
tT
T
r
S
S
−
=
r
tx
: điện trở tiếp xúc toàn phần ứng với mặt tiếp xúc toàn phần S
tx
.
Thay (6-8) vào (6-6) ta có quan hệ giữa i và t như sau :
Đặt i
c
= (1 -
đc
T
2t
).i
ư
i
c
: gọi là dòng điện đổi chiều chính hay là dòng điện đổi chiều đường thẳng
i
f
: dòng điện đổi chiều phụ hay dòng điện đổi chiều đường cong.

1. Dòng điện đổi chiều đường thẳng :
Hình 6.4 Đổi chiều đường thẳng
Xảy ra khi e
đc
= e
pk
(tổng Σe = 0)
Khi đó : i = (1 -
đc
T
2t
).i
ư
= i
c
Đường biểu diễn dòng điện i = f(t) trong trường
hợp này là đường thẳng như h6- 4.
Nếu gọi J
1
, J
2
là mật độ dòng điện ở bề mặt
tiếp xúc phía đi ra và phía đi vào chổi than thì:
Từ đồ thò ta nhận thấy :
1
đc
1
tg
tT
i

α=
−
và
2
2
tg
t
i
α=
S
T
t
S
đc
2tx
=
(6-7)
tx
đc
tx
tx
2tx
r
t
T
r
S
S
r ==
(6-8)

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−=
∑
t
T
tT
T
r
e
i
T
t2

1i
đc
đc
đc
tx
ư
đc
(6-9)
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
=
∑
t
T
tT
T
r
e
i
đc
đc
đc

tx
f
Và
(6-10)
t
i
S
T
S
i
J
2
đc
2tx
2
2
==
&
()
tTS
iT
S
i
J
đc
1đc
1tx
1
1
−

==
&
(6-11)
t
T
đc
+ i
ư
T
đc
- t
- i
ư
T
đc
/2
i
60
ø
Mà α
1
= α
2
nên J
1
= J
2
= const. có nghóa là mật độ dòng điện phân bố dưới phần
tiếp xúc của chổi than giống nhau.
Khi chổi than rời khỏi phiến góp 1 tức là i = – i

ư
mà i
1
= i
ư
+ i nên i
1
= 0
Do vậy khi rời khỏi phiến 1 không phát sinh tia lửa trên chổi than.
2. Dòng điện đổi chiều đường cong :
Trên thực tế e
đc
+ e
pk
≠ 0 có nghóa là Σe ≠ 0 cho nên trong phần tử đổi chiều
sẽ xuất hiện dòng điện đổi chiều phụ xác đònh theo số hạng thứ 2 của biểu thức
(6-9) lúc này i = i
c
+ i
f
khiến cho quan hệ i = f(t) không còn là đường thẳng nữa, ta
có đổi chiều đường cong.
a. Nếu e
pk
> e
đc
hay Σe > 0: giả sử r
tx
= const. từ biểu thức (6-9) ta thấy:
Trong đó:

Hình 6.5 Đường cong 1: R
tx
= f(t)
Đường cong 2: i
f
= f (i) khi Σe > 0
Đường cong 3: i
f
= f (i) khi Σe < 0
R
tx
: Là điện trở tiếp xúc của chổi than đối với dòng
điện đổi chiều phụ i
f
ở từng thời điểm. Khi t = 0 và t
= T
đc
thì R
tx
= và khi thì R
tx
= 4r
tx
.
Đường biểu diễn R
tx
= f(t) là đường 1 trên hình 6.5.
Nếu Σe = C
te
và Σe > 0 thì i

f
biến đổi
theo đường cong 2 hình 6.5 và dòng điện đổi chiều
i = i
c
+ i
f
biến đổi theo đường cong trên h6-6.
Ở trường hợp này đổi chiều mang tính chất
trì hoãn, nghóa là dòng điện i thay đổi chậm hơn so
với đổi chiều đường thẳng.
Tại t =
2
T
đc
thì i ≠ 0
Tại t >
2
T
đc
thì i = 0
Sở dó có sự trì hoãn đó là do tác dụng của e
pk
chống lại sự biến đổi của dòng điện i. Từ h 6-6 ta
thấy α
1
> α
2
và J
1

> J
2
mật độ dòng điện đầu ra lớn
hơn đầu vào làm tia lửa xuất hiện ở đầu ra của chổi
than.
tx
đc
đcđc
tx
f
R
e
tT
T
t
T
r
e
i
∑∑
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−

+
=
2
T
t
đc
=
∞
1(R
tx
)
R
tx
, r
f
2 i
f
=f(t) khi Σe>0
3 i
f
=f(t) khi Σe<0
Hình 6.6 Đổi chiều chậm sau(Σe > 0)
+ i
ư
- i
ư
T
đc
- t
i

t
t
i
0
61
ø
b. Nếu e
pk
< e
đc
hay Σe < 0 thì if đổi dấu và có
dạng như đường cong 3 trên h6-5. Đường biểu
diễn của dòng điện đổi chiều i tương ứng được
trình bày trên h 6-7. i = 0 khi t < T
đc
/2 sự đổi
chiều mang tính chất vượt trước. Khi đổi chiều
vượt trước α
1
< α
2
do đó J
1
< J
2
mật độ dòng điện
ở đầu ra nhỏ hơn mật độ dòng điện ở đầu vào của
chổi than vì J
2
> J

1
nên có tia lửa ở đầu vào chổi
than.
Hình 6.7 Đổi chiều vượt trước (Σe < 0)
- i
ư
t
+ i
ư
i
0
i
T
đc
- t
i
1
i
2
t
Hình 6.8 Từ thông tản của phần tử đổi chiều
3. Xác đònh các S.đ.đ trong phần tử đổi chiều :
a.S.đ.đ tự cảm e
L
: (xác đònh trong trường hợp b
c
= b
G
)
Ta đã biết s.đ.đ tự cảm có dạng :

e
L
= – L
c
dt
di
và e
Ltb
= L
c
đc
ư
T
2i
(6-12)
Từ thông tản Φ
L
sinh ra s.đ.đ tự cảm e
L
trong phần tử đổi chiều bao gồm :
′
Φ
Φ
r
Φ
đn
Φ
đn
SSN
rr

Φ+Φ
′
r
′
Φ
Từ thông tản ở rãnh Φ
r’
Từ thông tản ở đỉnh răng Φ
r
Từ thông tản ở phần đầu nối Φ
đn
Từ thông tản Φ
L
chủ yếu đi vào
không khí (h6-12) nên rất ít phụ
thuộc vào sự bão hòa của răng. Mà
Φ
L
= Sức từ động x suất dẫn từ
Φ
L
= w
s
.i
ư
.λ
L1
Trong đó: w
s
: số vòng của 1 phần tử

λ
L1
: Dẫn suất từ tản của 1 phần tử (có trò số bằng từ thông móc
vòng của 1 vòng dây khi có dòng điện i
ư
= 1A chạy qua).
Từ thông móc vòng của toàn bộ bối dây :
Ψ
L
= w
s
.Φ
L
= λ
L1
.
2
s
w
.iư
Suất dẫn từ theo 1 đơn vò chiều dài (chỉ tính từ thông tản của 2 cạnh tác dụng)
λ
L
=
δ
λ
2l
L1
Do đó Ψ
L

= λ
L
.2
δ
l
.
2
s
w
.i
ư
vì Ψ
L
= L
c
.i
ư
ta có:
L
c
= 2 λ
L
.
δ
l
.
2
s
w
(6-13)

62
ø
Thay (6-13) vào (6-12) và chú ý đến biểu thức của T
đc
e
Ltb
= 2
2
s
w
.λ
L
.
δ
l
.
đc
ư
T
2i
Mà w
s
=
2G
N
2S
N
=
và T
đc

=
ư
D
D
G
D
D
G
D
D
G
G
G
G
c
V
b
V
b
V
b
V
b
G
ư
G
ư
G
ư
===

vì
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
G
G
ư
ư
D
V
D
V
D
ư
, D
G
: Đường kính của phần ứng và cổ góp
V
ư
, V
G
: tốc độ dài của phần ứng và cổ góp
Do đó e
Ltb

= 2w
s
.
δ
l
.λ
L
2G
N
ư
D
D
G
ư
V
b
i2
G
ư
Thay :Gb
G
= π.D
G
vào biểu thức trên ta có:
Với : Phụ tải đường
b. Sức điện động hỗ cảm:
e
M
=
∑

n
1
Mn
e
= –
∑
n
1
n
n
td
id
M
Trong đó
M
n
: hệ số hỗ cảm giữa phần tử đang xét và phần tử thứ n
i
n
: dòng điện trong phần tử thứ n.
Tương tự như e
L
ta có :
e
Mtb
=
∑
n
đc
ư

M
T
i2
và biểu thức cuối cùng là
e
Mtb
= 2 w
s
.
δ
l
.A.V
ư
.
∑
λ
M
M
λ : suất dẫn từ do hỗ cảm trên đơn vò dài của cạnh tác dụng của phần tử.
c. Sức điện động phản kháng.
Theo đònh nghóa s.đ.đ phản kháng trung bình có dạng
e
pktb
= e
Ltb
+ e
Mtb
= 2w
s
.

δ
l
.λ
L
.A.V
ư
(λ
L
+
∑
λ
M )
= 2w
s
l
δ
AV
ư
λ
/
d. Sức điện động đổi chiều e
đc
: Sức điện động đổi chiều có dạng tổng quát:
e = B.l.V
e
Ltb
= 2w
s
.
δ

l
.λ
L
ư
ư
u
V
.D
iN
π
e
Ltb
= 2w
s
.
δ
l
.λ
L
.A.V
ư
(6-14)
ư
ư
D
Ni
A
π
=
(6-15)

(6-16)
63
ø
Khi phần tử đi vào vùng đổi chiều, sức điện động đổi chiều e
đc
bằng:
e
đc
= 2.w
s
.B
đc
.l
đc
.V
ư
Trong đó:
B
đc
: Từ cảm tổng hợp của từ trường cực từ phụ và từ trường phần ứng ở
vùng trung tính.
l
đc
: Chiều dài của thanh dẫn cắt đường sức của từ trường đổi chiều.
§ 6.3 Nguyên nhân sinh ra tia lửa và phương pháp cải thiện đổi chiều
1. Nguyên nhân sinh ra tia lửa :
Tia lửa sinh ra dưới chổi than có thể do nguyên nhân cơ hoặc nguyên nhân
điện từ.
Nguyên nhân cơ: Vành góp không đồng tâm với trục, sự cân bằng các bộ
phận quay không tốt, bề mặt vành góp không nhẵn, lực ép chổi than không thích

hợp hoặc chổi than đặt không đúng vò trí v.v . . .
Nguyên nhân điện từ: Do s.đ.đ đổi chiều không triệt tiêu được s.đ.đ phản
kháng làm đổi chiều vượt trước hoặc chậm sau gây ra tia lửa ở đầu vào hoặc đầu
ra của chổi than.
2. Các phương pháp cải thiện đổi chiều :
Để tạo điều kiện tốt cho sự đổi chiều, trước hết cần phải giữ đúng những
điều qui đònh về trạng thái của vành góp và cơ cấu giữ chổi than sao cho bảo đảm
loại trừ được những nguyên nhân cơ sinh ra tia lửa. Dưới đây ta xét những biện
pháp chống tia lửa có tính chất điện từ.
a.Cực từ phụ:
Tác dụng của cực từ phụ là phải sinh ra s.t.đ F
f
có chiều ngược lại phản ứng
ngang trục F
ưq
và có độ lớn sao cho ngoài việc trung hoà được ảnh hưởng của F
ưq
còn tạo ra được từ trường phụ để sinh ra s.đ.đ đổi chiều e
đc
và làm triệt tiêu được
e
pk
đểâ i
f
= 0 hay:
Σe = e
đc
+ e
pk
= 0

Tức là
2w
s
V
ư
l
đc
B
đc
= 2w
s
l
δ
AV
ư
λ
/
suy ra
S.t.đ cần thiết của cực từ phụ :
F
f
= A.τ +
o
µ
2
B
đc
.δ
f
.

f
k
δ
(6-17)
λ
′
=
δ
A
l
l
B
đc
đc
(6-18)
64
ø
Trong đó: δ
f
: Chiều rộng khe hở không khí giữa cực từ phụ và rotor
f
k
δ
=
fr1
f1
5b
5
t
δ+

δ+
hệ số khe hở cực từ phụ, thường δ
f
> δ và
f
k
δ
>
δ
k
Số vòng dây của 1 cực từ phụ :
w
f
=
ư
f
2.I
F
Hoặc s.t.đ cần thiết của một cực từ phụ :
F
f
=
2
1
A.τ +
o
µ
1
B
đc

.δ
f
.
f
k
δ
do đó w
f
=
ư
f
I
F
Dây quấn cực từ phụ được nối tiếp với dây quấn phần ứng và mạch từ của
cực từ phụ không được bão hoà. Muốn vậy ta phải tăng khe hở dưới cực từ phụ so
với khe hở dưới cực từ chính.
b.Xê dòch chổi than khỏi vùng trung tính hình học.
Trong các máy điện không có cực từ phụ, từ trường đổi chiều cần thiết để
sinh ra s.đ.đ e
đc
cân bằng với e
pk
được tạo nên bằng cách xê dòch chổi than khỏi
đường trung tính hình học. Để chứng tỏ phải xê dòch các chổi than như thế nào ta
giả sử máy đang làm việc ở chế độ máy phát và các chổi than A-B đặt trên trung
tính hình học (h6-9a). Ta biểu thò s.đ.đ e
ư
trong phần tử a trước lúc đổi chiều bằng
đoạn thẳng hướng từ trục hoành lên (h6-9b). Khi máy làm việc như máy phát,
chiều của i

ư
trùng với chiều của e
ư
và tạo nên ở khu vực đổi chiều 1 từ trường
ngang của phần ứng chỉ rõ trong h6-9a bằng 2 đường nét chấm. Ứng dụng qui tắc
bàn tay phải ta thấy rằng khi phần tử a đi vào dưới chổi than A và bắt đầu đổi
chiều thì từ trường phần ứng tạo nên trong phần tử đó e
ưq
cùng dấu với S.đ.đ e
ư
.
Cho nên e
ưq
cũng được biểu thò như e
ư
ở h6-9b.
(6-19)
Hình 6.9 Xê dòch chổi than khỏi vùng trung tính để cải thiện đổi chiều
Trung tính
hình học
Trung tính
vật lý
Đ
F
e
ưq
e
ư
e
pk

e
đc
i
ư
i
ư
65
ø
Trong thời gian đổi chiều T
đc
dòng iư biến đổi từ + i
ư
đến – i
ư
và trong phần tử đổi
chiều sinh ra một s.đ.đ e
pk
luôn ngược chiều với sự biến đổi của dòng điện trong
phần tử tương ứng nó được biểu thò giống như e
ư
, e
ưq
. Chúng ta thấy e
ưq
tác dụng
cùng chiều với e
pk
nghóa là làm đổi chiều chậm lại. Để triệt tiêu e
ưq
ta xê dòch chổi

điện đi 1 góc
α đến đường trung tính vật lý tại đó e
ưq
= 0. Ngoài ra còn phải khử
e
pk
bằng cách tạo ra 1 e
đc
có chiều ngược với e
pk
, do đó e
đc
phải được biểu thò
bằng 1 đoạn thẳng ngược xuống dưới. So sánh e
ư
và e
đc
thì nó khác dấu. Nói
khác đi nếu trước lúc đổi chiều s.đ.đ e
ư
được tạo nên trong từ trường cực Bắc thì
trong lúc đổi chiều s.đ.đ e
đc
phải được tạo nên trong từ trường cực Nam. Để thỏa
mãn được điều đó phải xê dòch thêm các chổi than khỏi đường trung tính vật lý 1
góc
γ nào đó theo chiều quay của phần ứng ứng với máy phát hoặc ngược chiều
quay của động cơ.
Kết luận này mang tính chất tổng quát; nghóa là để cải thiện đổi chiều của
một máy không có cực từ phụ làm việc theo chế độ máy phát ta phải xê dòch chổi

than một góc
β = α + γ từ đường trung tính hình học theo chiều quay của phần
ứng (đối với động cơ thì ngược lại).
c.Dây quấn bù
Dây quấn bù do Menghes đề nghò từ năm 1884 là một trong những biện
pháp hiệu lực nhất để triệt tiêu từ trường của phần ứng trong phạm vi dưới mặt
cực từ chính làm cho từ trường của cực từ chính hầu như không bò biến dạng. để
có thể bù được từ trường của phần ứng ở tải bất kỳ thì dây quấn bù phải được nối
nối tiếp với dây quấn phần ứng. Ở máy có dây quấn bù bao giờ cũng có cực từ
phụ.
Khi có dây quấn bù s.t.đ của cực từ
phụ sẽ được giảm nhỏ, mạch từ của
cực từ phụ ít bão hòa hơn. Hiệu quả
cải thiện đổi chiều sẽ tăng.
S.t.đ cần thiết của dây quấn
bù dưới 1 mặt cực :
F
b
=
δ
α
.F
ưq
=
δ
α
.A.τ = b’.A
Số vòng của dây quấn bù dưới 1 cực:
Hình 6.10 Dây quấn bù
ư

b
b
I2
F
w =
66
ø
Thí dụ tính toán
Một máy phát điện kích thích song song dây quấn sóng đơn có những số liệu sau:
P
đm
= 10 kW, U
đm
= 115 V, n
đm
= 1040 V/ph, p = 2, D
ư
= 24,5 cm, l
δ
= 12cm, Z = 35,
G = 105, ws = 1, l
đc
= 8,5cm,λ
L
= 7.10
-6
H/m. Chiều rộng khe hở không khí của cực
từ phụ
δ
f

= 2,5mm, hệ số khe hở không khí của cực từ phụ k
δ
f
= 1,33. .Tính s.đ.đ e
pk
và số vòng dây cần thiết ở mỗi cực từ phụ để e
đc
triệt tiêu e
pk
.
Vậy e
pk
= 2.1.12.1336.10
-2
.119.7.10
-6
= 0,267 V
Sức từ động cần thiết của một cực từ phụ
GIẢI
Với điều kiện
βλ= 0
Μ
G
= =1, ,
a
p
ta có :
AVlw2e
ưspk
λ=

δ
A5,43
U2
P
a2
I
i
210Gw2N
cm/A119
D.
i N
A
s/cm1336
60
1040.5,24.
60
nD
V
đm
đmđm
ư
s
ư
ư
ư
ư
===
==
=
π

=
=
π
=
π
=
(bỏ qua dòng điện I
t
)
Trong đó
226
đc
đc
7
ư
ffđc
0
f
m/Wb1175,010.119.10.7
5,8
12
A
l
l
B
m/H10.4
cm3,19
2.2
5,24.
p2

D.
kB
1
A
2
1
F
==λ=
π=µ
=
π
=
π
=τ
δ
µ
+τ=
−
δ
−
δ
Trong đó:
(theo điều kiện e
pk
= e
đc
)
vòng17
87
1456

I
F
w
I.wF
cực/A145633,1.10.5,2.1175,0
10.4
1
10.3,19.10.119.
2
1
F
đm
f
đmff
3
7
22
f
===
=
=
π
+=
−
−
−
với :
67
ø

Câu hỏi
1. Cho biết ảnh hưởng của tốc độ phần ứng đến đổi chiều ?
2. Bước dây quấn có ảnh hưởng gì đến đổi chiều ?
3. So sánh các phương pháp dùng để cải thiện đối chiều và nói rõ hiệu quả và
ứng dụng của từng phương pháp đó
4. S.t.đ của cực từ phụ phải đảm bảo triệt tiêu phản ứng của phần ứng và sinh
ra từ trường đổi chiều cần thiết.Trong hai thành phần đó,thành phần nào lớn
và nó chiếm tỷ lệ khoảng bao nhiêu phần trăm s.t.đ của cực từ phụ ?
5. Vẽ cách nối dây của các dây quấn bù và dây quấn của cực từ phu với dây
quấn phần ứngï.
Bài tập
1. Tính số vòng dây của cực từ phụ của máy phát điện một chiều để có đổi
chiều đường thẳng.Cho : N = 834, I
ư
= 59 A, a = p =1, w
s
= 3, D
ư
= 24.5 cm, n =
1460 vg/ph, λ' = 8,5. 10
-6
H/m, l
δ
= l
đc
= 8 cm, δ
f
= 3 mm, k
δf
= 1,3.

Đáp số: w
f
= 119 vòng.