Giáo trình kỹ thuật mạch điện- Chương 5: Khái niệm chung về máy điện docx

GIÁO TRÌNH
KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN

Chương 5: Khái niệm chung về máy điện











Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-1. Đ nh nghĩa và phân lo i máy đi nị ạ ệ
§ 5-2. Các đ nh lu t c m ng đi n t c ị ậ ả ứ ệ ừ ơ
b n dùng trong máy đi n ả ệ
§ 5-3. Các v t li u ch t o máy đi nậ ệ ế ạ ệ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ

§ 5-1. Đ nh nghĩa và phân lo i máy đi nị ạ ệ
§ 5-2. Các đ nh lu t c m ng đi n t c ị ậ ả ứ ệ ừ ơ
b n dùng trong máy đi n ả ệ
§ 5-3. Các v t li u ch t o máy đi nậ ệ ế ạ ệ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-1. Đ nh nghĩa và phân lo i máy đi n ị ạ ệ
1. Đ nh nghĩaị
2. Phân lo iạ
a, Máy đi n tĩnhệ
b, Máy đi n quay ho c chuy n đ ng th ngệ ặ ể ộ ẳ
Đ u ch ngầ ươ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-1. Đ nh nghĩa và phân lo i máy đi n ị ạ ệ
1. Đ nh nghĩaị
2. Phân lo iạ
a, Máy đi n tĩnhệ
b, Máy đi n quay ho c chuy n đ ng th ngệ ặ ể ộ ẳ
Đ u ch ngầ ươ

1. Đ nh nghĩaị
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
+ Máy đi n là thi t b đi n t , nguyên lý làm vi c d a trên hi n ệ ế ị ệ ừ ệ ự ệ
t ng c m ng đi n t . V c u t o g m m ch t (lõi thép). m ch đi n ượ ả ứ ệ ừ ề ấ ạ ồ ạ ừ ạ ệ
(các dây qu n).ấ
+ Ứng d ng dùng đ bi n đ i các d ng năng l ng nh c năng ụ ể ế ổ ạ ượ ư ơ

thành đi n năng và ng c l i. Ngoài ra dùng đ bi n đ i đi n áp, dòng ệ ượ ạ ể ế ổ ệ
đi n, t n s , s pha … ệ ầ ố ố
Đ u ch ngầ ươ

2. Phân lo i ạ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
Có nhi u cách phân lo i (theo công su t, c u t o, ch c năng, dòng ề ạ ấ ấ ạ ứ
đi n, nguyên lý làm vi c …). Nh ng t ng quát và c b n nh t đó là d a ệ ệ ư ổ ơ ả ấ ự
vào nguyên lý bi n đ i năng l ng thì máy đi n đ c chia làm các lo i ế ổ ượ ệ ượ ạ
sau:
a, Máy đi n tĩnhệ
Đ c tr ng cho máy đi n tĩnh đó là máy bi n áp. Máy đi n tĩnh nhìn ặ ư ệ ế ệ
chung dùng đ bi n đ i thông s đi n năng, do tính ch t thu n ngh ch ể ế ổ ố ệ ấ ậ ị
c a các quy lu t c m ng đi n t , s bi n thiên t thông gi a các cu n ủ ậ ả ứ ệ ừ ự ế ừ ữ ộ
dây không có chuy n đ ng t ng đ i v i nhau. ể ộ ươ ố ớ
Ví d : Máy bi n áp bi n đ i các thông s Uụ ế ế ổ ố
1
, I
1
, f thành U
2
, I
2
, f ho c ặ
ng c l i. ượ ạ
Đ u ch ngầ ươ

2. Phân lo i ạ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề

đi n ệ
b, Máy đi n quay ho c chuy n đ ng th ngệ ặ ể ộ ẳ
Nguyên lý làm vi c d a trên hi n t ng c m ng đi n t , l c đi n ệ ự ệ ượ ả ứ ệ ừ ự ệ
t , do t tr ng và dòng đi n c a các cu n dây có chuy n đ ng t ng ừ ừ ườ ệ ủ ộ ể ộ ươ
đ i v i nhau gây ra. Th ng g p trong th c t là đ ng c ho c máy ố ớ ườ ặ ự ế ộ ơ ặ
phát.
Máy bi n ápế
U
2
; I
2
; f
U
1
; I
1
; f
Hình 5-1
Máy đi nệ
Pcơ
Pđi nệ
Hình 5-2
Đ u ch ngầ ươ

2. Phân lo i ạ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
S đ phân lo i máy đi n thông d ng: ơ ồ ạ ệ ụ
Máy đi nệ
Máy đi n tĩnhệ Máy đi n có ph n quayệ ầ

Máy bi n ế
áp
Đ ng c ộ ơ
không đ ng ồ
bộ
Máy phát
không đ ng ồ
bộ
Đ ng c ộ ơ
đ ng bồ ộ
Đ ng c ộ ơ
m t ộ
chi u ề
Máy phát
đ ng bồ ộ
Máy phát
m t chi uộ ề
Máy đi n không ệ
đ ng bồ ộ
Máy đi n xoay chi uệ ề Máy đi n m t chi uệ ộ ề
Máy đi n ệ
đ ng bồ ộ
Hình 5-3
Đ u ch ngầ ươ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-2. Các đ nh lu t c m ng đi n t c b n ị ậ ả ứ ệ ừ ơ ả
dùng trong máy đi n ệ
1. Đ nh lu t c m ng đi n tị ậ ả ứ ệ ừ

2. Đ nh lu t l c đi n t ị ậ ự ệ ừ
a, Tr ng h p t thông bi n thiên xuyên qua vòng ườ ợ ừ ế
dây
b, Tr ng h p thanh d n chuy n đ ng th ng góc trong ườ ợ ẫ ể ộ ẳ
t tr ngừ ườ
Đ u ch ngầ ươ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-2. Các đ nh lu t c m ng đi n t c b n ị ậ ả ứ ệ ừ ơ ả
dùng trong máy đi n ệ
1. Đ nh lu t c m ng đi n tị ậ ả ứ ệ ừ
2. Đ nh lu t l c đi n t ị ậ ự ệ ừ
a, Tr ng h p t thông bi n thiên xuyên qua vòng ườ ợ ừ ế
dây
b, Tr ng h p thanh d n chuy n đ ng th ng góc trong ườ ợ ẫ ể ộ ẳ
t tr ngừ ườ
Đ u ch ngầ ươ

1. Đ nh lu t c m ng đi n tị ậ ả ứ ệ ừ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
a, Tr ng h p t thông bi n thiên xuyên qua vòng dâyườ ợ ừ ế
Gi s ta có vòng dây có t thông ả ử ừ φ nh hình 5-4:ư
Thì đ nh lu t cho ta bi t: ị ậ ế
Khi t thông xuyên qua vòng dây d n, trong vòng dây s c m ng ra ừ ẫ ẽ ả ứ
m t s c đi n đ ng e. Có chi u theo quy t c v n nút chai (ch n chi u ộ ứ ệ ộ ề ắ ặ ọ ề
d ng phù h p v i chi u ươ ợ ớ ề φ) và có đ l n. ộ ớ
Theo công th c Macxoen: ứ (5.1)
dt

d
e
φ
−=
N u có w vòng suy ra s c đi n đ ng c m ng c a cu n dây:ế ứ ệ ộ ả ứ ủ ộ
dt
d
dt
d
we
ψ
−=
φ
−=
( Ψ = wφ đ n v Wb webe)ơ ị (5.2)
Đ u ch ngầ ươ
φ
Chi u đi tề ừ
ngoài vào trong
Hình 5-4
e

1. Đ nh lu t c m ng đi n tị ậ ả ứ ệ ừ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
b, Tr ng h p thanh d n chuy n đ ng th ng góc trong t ườ ợ ẫ ể ộ ẳ ừ
tr ngườ
G a s thanh d n chuy n đ ng th ng góc trong t tr ng nh hình 5-ỉ ử ẫ ể ộ ẳ ừ ườ ư
5:
+ Khi thanh d n chuy n đ ng th ng góc v i ẫ ể ộ ẳ ớ

đ ng s c (máy phát) thì t tr ng s c m ng ườ ứ ừ ườ ẽ ả ứ
vào thanh d n m t s c đi n đ ng:ẫ ộ ứ ệ ộ
e
v
B
N
S
Hình 5-5
V tr s : e = Blv ề ị ố (5.3)
Trong đó: B - t c m (Tesla: T).ừ ả
l - chi u dài hi u d ng c a thanh d n (m). ề ệ ụ ủ ẫ
v - t c đ chuy n đ ng c a thanh d n (m/s).ố ộ ể ộ ủ ẫ
Chi u: xác đ nh theo quy t c bàn tay ph i, hình 5-5. ề ị ắ ả
Đ u ch ngầ ươ

2. Đ nh lu t l c đi n tị ậ ự ệ ừ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
Khi thanh d n mang dòng đi n đ t th ng góc v i các đ ng s c t ẫ ệ ặ ẳ ớ ườ ứ ừ
tr ng nh hình 5-6, nó sườ ư ẽ ch u m t l c tác đ ng là l c đi n tị ộ ự ộ ự ệ ừ:
Có đ l n: ộ ớ Fđt = B.l.i (5.4)
Chi u: xác đ nh theo quy t c bàn tay trái, hình 5-6. ề ị ắ
i Fđt
B
N
S
Hình 5-6
Trong đó:
B - t c m (Tesla: T).ừ ả
l - chi u dài hi u d ng c a thanh d n (m). ề ệ ụ ủ ẫ

i - dòng đi n ch y trong thanh d n (A).ệ ạ ẫ
Fđt

- l c đi n t (N) ự ệ ừ
Đ u ch ngầ ươ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-3. Các v t li u ch t o máy đi nậ ệ ế ạ ệ
1. V t li u d n đi n ậ ệ ẫ ệ
2. V t li u d n t ậ ệ ẫ ừ
3. V t li u cách đi n ậ ệ ệ
4. V t li u k t c u ậ ệ ế ấ
Đ u ch ngầ ươ

Ch ng 5ươ
Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ
§ 5-3. Các v t li u ch t o máy đi nậ ệ ế ạ ệ
1. V t li u d n đi n ậ ệ ẫ ệ
2. V t li u d n t ậ ệ ẫ ừ
3. V t li u cách đi n ậ ệ ệ
4. V t li u k t c u ậ ệ ế ấ
Đ u ch ngầ ươ

1. V t li u d n đi n ậ ệ ẫ ệ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
- V t li u d n đi n t t nh t là đ ng, giá r và đi n tr su t nh . Ngoài ra ậ ệ ẫ ệ ố ấ ồ ẻ ệ ở ấ ỏ
còn s d ng nhôm và h p kim c a nhôm. ử ụ ợ ủ
- Dây qu n máy đi n th ng đ c làm b ng đ ng ho c nhôm có ti t di n tròn ấ ệ ườ ượ ằ ồ ặ ế ệ

ho c ch nh t, đ c b c cách đi n b i các v t li u cách đi n nh : S i v i, s i ặ ữ ậ ượ ọ ệ ở ậ ệ ệ ư ợ ả ợ
thu tinh, gi y, nh a hoá h c, s n êmay … Tuỳ t ng công su t c a máy mà ỷ ấ ự ọ ơ ừ ấ ủ
ng i ta s d ng các v t li u cách đi n khác nhau.ườ ử ụ ậ ệ ệ
2. V t li u d n t ậ ệ ẫ ừ
- Đ c ch t o làm các b ph n c a m ch t nh : Thép lá đi n k thu t; lá ượ ế ạ ộ ậ ủ ạ ừ ư ệ ỹ ậ
thép th ng; thép đúc; thép rèn. .ườ
- m ch t có t thông bi n đ i v i t n s f = 50Hz ng i ta th ng dùng lá Ở ạ ừ ừ ế ổ ớ ầ ố ườ ườ
thép KTĐ dày 0,35 ÷ 0,5 mm (trong có 2 ÷ 5% Si đ gi m dòng đi n xoáy)ể ả ệ
Đ u ch ngầ ươ

3. V t li u cách đi n ậ ệ ệ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
- V t li u làm nhi m v cách ly gi a các b phân không d n đi n v i ậ ệ ệ ụ ữ ộ ẫ ệ ớ
b ph n d n đi n, cũng nh hai v t li u d n đi n v i nhau. ộ ậ ẫ ệ ư ậ ệ ẫ ệ ớ
- V t li u cách đi n đ m b o hai yêu c u:ậ ệ ệ ả ả ầ
+ Đ b n c h c và cách đi n t t.ộ ề ơ ọ ệ ố
+ Đ b n nhi t, t n nhi t, ch ng m t t ộ ề ệ ả ệ ố ẩ ố
- V t li u cách đi n có tính năng cao s gi m đ c đ d y do v y gi m ậ ệ ệ ẽ ả ượ ộ ầ ậ ả
đ c kích th c c a máy đi n.ượ ướ ủ ệ
Đ u ch ngầ ươ

3. V t li u cách đi n ậ ệ ệ
Ch ng 5 Khái ni m chung v máy ươ ệ ề
đi n ệ
- Ta có 4 nhóm cách đi n ch y u:ệ ủ ế
+ Ch t h u c thiên nhiên: Gi y, v i l a.ấ ữ ơ ấ ả ụ
+ Ch t vô c : Amiăng, mica, s i thu tinh.ấ ơ ợ ỷ
+ Các ch t t ng h p.ấ ổ ợ
+ Các lo i men, s n cách đi n. ạ ơ ệ

* Ngoài ra còn có các ch t th khí và l ng (không khí, hyđrô, d u ấ ở ể ỏ ầ
MBA)
4. V t li u k t c uậ ệ ế ấ
Là v t li u đ ch t o các chi ti t ch u các tác đ ng c h c l n nh ậ ệ ể ế ạ ế ị ộ ơ ọ ớ ư
tr c, tr c, v máy, n p máy nh : Gang, thép lá, thép rèn, kim lo i màu ụ ổ ụ ỏ ắ ư ạ
và h p kim c a chúng, các ch t d o …ợ ủ ấ ẻ
Đ u ch ngầ ươ