Báo cáo THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN

THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN
1. Mục tiêu thí nghiệm
Nhằm giúp sinh viên kiểm chứng giữa lý thuyết và thực hành về các thông số, đặc
tính của các loại động cơ không đồng bộ roto lồng sóc, động cơ không đồng bộ roto dây
quấn, động cơ điện một chiều, máy biến áp một pha,…và các phương pháp khởi động động
cơ điện bằng biến tần, biến trở,….trong môn học máy điện.
2. Nội dung tóm tắt môn học
Nội dung thí nghiệm gồm các bài thí nghiệm sau:
STT
Nội dung
1
Bài giới thiệu
2
Bài thí nghiệm số 1: Máy biến áp một pha
Bài thí nghiệm số 2: Thí nghiệm máy điện không đồng
3
bộ
4
Bài thí nghiệm số 3: Thí nghiệm máy điện một chiều

Tài liệu
(1)
(1), (2)

Ghi chú

(1), (2)
(1), (2)

3. Tài liệu học tập
(1) Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm MĐ, Bộ môn Điện khí hóa, ĐH Mỏ- Địa Chất.

(2) Nguyễn Hanh Tiến, Máy điện I, II, Bộ môn Điện khí hóa, ĐH Mỏ- Địa Chất.
4. Các hiểu biết, các kỹ năng cần đạt được sau khi thí nghiệm
- Khả năng ứng dụng kiến thức đã học vào tiến hành các bài thí nghiệm, sử dụng thiết
bị, lắp đặt mạch điện theo yêu cầu.
- Sinh viên biết cách sử dụng các thiết bị đo lường, các thao tác lắp đặt mạch điện,
làm việc theo nhóm, phân tích và giải thích các phần thí nghiệm.
5. Yêu cầu và cách đánh giá thí nghiệm
- Sinh viên phải hiểu rõ lý thuyết máy điện, cách sử dụng thiết bị, dụng cụ đo lường;

1


- Sinh viên cần tham dự đầy đủ các buổi thí nghiệm, và chuẩn bị trước về bài thí nghiệm
cần thực hiện ở mỗi buổi;
- Mỗi nhóm sinh viên dựa trên các thiết bị, đồng hồ, mạch điện ở bàn thí nghiệm và tài
liệu thí nghiệm tự lắp đặt và xây dựng bài thí nghiệm. Tiến hành sử dụng các thiết bị đo
lường để kiểm tra và thu thập số liệu tại phòng thí nghiệm.
- Đánh giá:
+ Điểm danh, đánh giá tại lớp: 25%
+ Báo cáo: 25%
+ Bảo vệ báo cáo: 50%
7. Nội quy phòng thí nghiệm
7.1 Những quy định chung
1. Phòng thí nghiệm (PTN) để phục vụ học tập, giảng dạy, nghiên cứu khoa học của
GV, CBVC, SV; khi sử dụng PTN phải có kế hoạch học tập; nếu có nhu cầu khai thác sử
dụng PTN phải đăng ký và được Bộ môn và Trưởng phòng thí nghiệm phê duyệt về nội
dung và thời gian làm việc;
2. PTN được giao cho nhân viên kỹ thuật chịu trách nhiệm quản lý và hướng dẫn,
tuyệt đối không được sử dụng thiết bị khi chưa biết cách vận hành, sử dụng, những người
không có nhiệm vụ không được vào PTN;

3. Cấm hút thuốc lá, làm mất vệ sinh, nô đùa và thực hiện nhiêm ngặt việc phòng
cháy, chữa cháy an toàn, kỷ luật học tập, giữ gìn môi trường học tập;
4. Mọi mất mát hư hỏng phải kịp thời lập biên bản xác định nguyên nhân, trách
nhiệm và báo ngay với trưởng đơn vị biết để giải quyết, tùy theo mức độ phải bồi thường
theo quy định.
7.2 Những quy định cụ thể
1. Đối với người quản lý phòng và giáo viên phụ trách tiết học:
Điều 1. Kiểm tra, chuẩn bị các phương tiện, điều kiện phục vụ học tập và làm thủ tục
giao nhận PTN trước và sau mỗi giờ học;
2


Điều 2. Sử dụng PTN đúng thời khóa biểu, đúng nội dung thực tập, thí nghiệm ; nhắc
nhở SV thực hành theo đúng yêu cầu và nghiêm túc thực hiện qui trình quy phạm sử dụng
thiết bị ; các trường hợp vi phạm nội quy xử lý theo quy định;
Điều 3. Thường xuyên vệ sinh sạch sẽ PTN; tiến hành kiểm tra, bảo dưỡng máy móc
thiết bị đúng quy trình, quy phạm kỹ thuật;
Điều 4. Trước khi ra về phải kiểm tra, ngắt điện các thiết bị điện đảm bảo an toàn về
chống cháy nổ ; quản lý chặt chẽ PTN đề phòng mất mát thiết bị.
2. Đối với sinh viên, người vào khai thác PTN:
Điều 1. Sinh viên vào PTN đúng lịch học phải đeo thẻ, trang phục bảo hộ lao động,
nghiêm cấm mang chất gây nổ, dễ cháy, hút thuốc lá trong PTN và nghiêm chỉnh chấp hành
theo hướng dẫn của giáo viên phụ trách;
Điều 2. Sinh viên phải có ý thức bảo vệ và giữ gìn tài sản PTN, giữ trật tự trong khi
làm thí nghiệm, thực tập, giữ gìn vệ sinh; nếu làm hư hỏng, mất mát tài sản thiết bị phải bồi
thường;
Điều 3. Trước khi đóng điện hoặc vận hành máy móc, thiết bị của PTN phải được sự
đồng ý của giáo viên hướng dẫn; tuyệt đối không được sử dụng thiết bị khi chưa được sự
đồng ý của giáo viên và không sử dụng các thiết bị không có trong bài thí nghiệm;
Điều 4. Khi xảy ra sự cố phải ngắt nguồn điện ở bàn thí nghiệm và báo ngay cho giáo

viên hướng dẫn để tìm sự cố có biện pháp khắc phục;
Điều 5. Khi kết thúc buổi thí nghiệm phải tiến hành thu dọn dụng cụ, lau chùi thiết bị,
vệ sinh phòng sạch sẽ, cắt điện toàn bộ các thiết bị; kiểm tra và đóng các hệ thống cửa chống
trộm cắp;
Điều 6. Tất cả các trường hợp vi phạm nội qui, tùy theo mức độ để xử lý kỷ luật đến
bồi thường tài sản thiết bị theo quy định.

3


Nội quy này được phổ biến tới giảng viên, CBVC, SV biết để thực hiện; trong quá
trình thực hiện nếu có gì vướn mắc thì báo cáo với Trưởng Bộ môn và Trưởng phòng thí
nghiệm để bổ sung cho phù hợp.

4


BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Mục đích thí nghiệm
Bài thí nghiệm “Máy biến áp một pha” nhằm mục đích giúp sinh viên nắm được cấu
tạo và các chế độ làm việc của máy biến áp một pha như: chế độ làm việc không tải, ngắn
mạch, có tải, và từ đó xác định các dạng đường đặc tính cơ bản.
Nội dung thí nghiệm
Thí nghiệm máy biến áp 1 pha gồm có 3 thí nghiệm:
- Thí nghiệm không tải đo tổn hao công suất không tải P0, dòng điện không tải I0.
- Thí nghiệm ngắn mạch đo điện áp ngắn mạch Unm, tổn hao công suất ngắn mạch Pnm
- Thí nghiệm có phụ tải, xác định đặc tính ngoài của máy biến áp.
Các bước tiến hành thí nghiệm
Những điều chú ý khi làm thí nghiệm

- Thí nghiệm không tải vì dòng điện không tải rất bé nên phải chọn đồng hồ đo dòng
điện cho thích hợp để đọc được rõ ràng.
- Lúc thí nghiệm ngắn mạch nhớ là trước khi đóng cầu dao phải để đầu ra của máy
biến áp tự ngẫu có điện áp bằng không. Sau khi đóng cầu dao, phải tăng điện áp rất
chậm, nhìn đồng hồ đo dòng điện đến lúc Inm = Iđm thì dừng lại ngay thí nghiệm, cần tiến
hành nhanh.
Thí nghiệm ngắn mạch thì điện áp đặt vào rất bé, do đó phải chọn đồng hồ đo điện áp
thích hợp để đọc được dễ dàng.
1.1 Thí nghiệm không tải
- Đối tượng thí nghiệm: các thông số định mức của loại máy biến áp thí nghiệm:
+ Máy biến áp 1 pha :
5


Công suất định mức: 1100VA
Điện áp định mức: Sơ cấp: 110V, Thứ cấp: 220V
+ Máy biến áp tự ngẫu: điện áp vào: 220V, điện áp ra: 0÷250V
- Lựa chọn thiết bị thí nghiệm:
+ Nguồn: chuần bị điện áp đầu vào 220V
+ Các dụng cụ đo:
Đồng hồ ampemet: Kiểu điện từ, thang đo từ 0÷20A
Đồng hồ voltmet: Kiểu điện từ, thang đo từ 0÷300V
Đồng hồ Woatmet: Kiểu từ điện, thang đo từ 0÷1500VA
- Mục đích: Xác định các thông số không tải của máy biến áp gồm: r0, x0, z0.
- Cách tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Ngắt điện và thực hiện nối mạch điện như hình 1.1
Bước 2: Xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn về vị trí “0”
Bước 3: Bật nguồn xoay núm điều chỉnh tăng điện áp sơ cấp U 1 = (0,5÷1,1)Uđm. Và
ghi các giá trị vào bảng.
- Tiến hành đo các giá trị:

P0 : công suất không tải
I0 : dòng điện không tải
Khi U1 = U1đm tính được các tham số không tải z0, r0, x0.

MBA TN

W

A1

MBA 1 pha
V2

V1
Hình 1.1 Sơ đồ thí nghiệm không tải

Bảng 1.1
Điện áp phía sơ

Điện áp phía thứ
6

Dòng điện không

Công suất không


STT
1
2

3
4
5

cấp, U1(V)

cấp, U2(V)

tải, I0(A)

- Xác định các tham số không tải z0, r0, x0.
Tương ứng với U1 = U1đm, tính được các tham số không tải.
+ Tổng trở không tải:
z0 =

U 1dm
= zµ
I0

+ Điện trở không tải:
r0 =

P0
= rµ
I 02

+ Điện kháng không tải:
x0 = z 20 − r02 = x µ

+ Hệ số công suất không tải:

cos ϕ 0 =

P0
U 1dm⋅I 0

- Xác định tỷ số biến đổi điện áp k.
+ Tỷ số biến đổi điện áp
k=

7

U 1dm
U 20

tải, P0(W)


1.2 Thí nghiệm ngắn mạch
- Thí nghiệm ngắn mạch là để xác định điện áp ngắn mạch phần trăm U n%, điện trở
ngắn mạch rn và điện kháng ngắn mạch xn khi I1 = Iđm (thông thường tăng U1= (1÷10%)U1đm).
- Cách tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Ngắt điện và thực hiện nối mạch điện như hình 1.2
Bước 2: Xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn về vị trí “0”
Bước 3: Bật nguồn xoay núm điều chỉnh tăng điện áp đặt vào cho tới khi nào I nm = Iđm
thì dừng lại . Và ghi các giá trị vào bảng.

MBA TN

MBA 1 pha

W

A1

A2

V1
Hình 1.2 Sơ đồ thí nghiệm ngắn mạch
Bảng 1.2
STT

Dòng điện ngắn

Điện áp ngắn mạch,

Công suất ngắn

mạch, Inm (A)

Unm (V)

mạch, Pnm (W)

1
2
3
4
5

- Xác định các tham số ngắn mạch Znm, rnm và xnm.

+ Tổng trở ngắn mạch:
z nm =

+ Điện trở ngắn mạch:

8

U nm
I 1đm


rnm =

Pn
2
I 1đm

+ Điện kháng ngắn mạch:
2
x nm = z nm2 −rnm

- Tính điện áp ngắn mạch phần trăm unm%, unr% và unx%.
+ Tính điện áp ngắn mạch phần trăm:
U nm % =

z n .I 1đm
⋅ 100%
U 1đm

+ Điện áp ngắn mạch tác dụng phần trăm:

Unr % =

rn .I 1đm
⋅ 100%
U 1đm

+ Điện áp ngắn mạch phản kháng phần trăm:
U nx % =

x n .I 1đm
⋅ 100%
U 1đm

Từ các kết quả của thí nghiệm không tải và ngắn mạch vẽ sơ đồ thay thế hình “T”
của máy biến áp.
Sơ đồ thay thế máy biến áp gồm các tham số:
+ r1, x1, r2’, x2’ tính được từ thí nghiệm ngắn mạch:
rn = r1+ r2’
xn = x1+ x2’
r1 = r2 = rnm/2
x1 = x2 = xnm/2
9


+ rµ, xµ được xác định từ thí nghiệm không tải: rµ= r0, xµ= x0

1.3. Thí nghiệm máy biến áp mang tải
- Thí nghiệm có phụ tải nhằm xây dựng đặc tính ngoài của máy biến áp.
- Cách tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Ngắt điện và thực hiện nối mạch điện như hình 1.3

Bước 2: Xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn về vị trí “0”
Bước 3: Bật nguồn xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn để tăng điện áp sơ cấp U 1 =
220V, giữ không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm.
Bước 4: Đóng tải R vào máy biến áp, lần lượt thay đổi giá trị điện trở R và ghi các
thông số vào bảng.

MBA 1 pha

A1

MBA TN

A2

R

V2

V1

W

Hình 1.3 Sơ đồ thí nghiệm phụ tải
Bảng 1.3

TT

I1(A)

U1(V)

I2(A)

U2(V)

P1 = U1.I1

P2 = U2.I2

η% =

(W)

(W)

(P2/P1)100

1
2
3
4
5
Từ thí nghiệm có phụ tải, xác định đặc tính ngoài của máy biến áp.
10


BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2
THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
Mục đích thí nghiệm
Bài thí nghiệm “Động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc” nhằm mục đích: giúp

sinh viên đo được các thông số động cơ không đồng bộ trong sơ đồ thay thế hình T của động
cơ không đồng bộ. Đó là các thông số: r0, x0, z0, rn, xn, zn, và xây dựng đặc tính η = f(P2).
Nội dung thí nghiệm
Thí nghiệm động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc gồm 3 thí nghiệm:
-Thí nghiệm không tải để xác định dòng điện không tải I0 và tổn hao công suất không
tải P0.
- Thí nghiệm ngắn mạch để xác định điện áp ngắn mạch U nm và tổn hao công suất
ngắn mạch Pnm.
- Thí nghiệm có tải xác định đặc tính η = f(P2) và cosφ= f(P2).
Các bước tiến hành thí nghiệm
Những điều chú ý khi làm thí nghiệm
Khi làm thí nghiệm mở máy, dòng điện mở máy lớn thường quãng (5÷7)Iđm nên phải chú
ý đến thang đo của (A) mét trong các trường hợp khác. Khi mở máy mà không cần đọc trị số
dòng điện và mômen thì nối ngắn mạch (A) và cuộn dòng (W) mét lại.

11


Khi thí nghiệm ngắn mạch dùng kẹp để kẹp vành quay của phanh hãm nhưng phải chú ý
đến chiều quay của máy để tì kẹp vào má cực phanh tránh tình trạng khi cho điện vào máy
quay, kẹp đập mạnh vào má cực phanh làm hỏng phanh. Thí nghiệm này cần được làm
nhanh để tránh khỏi nóng máy.
2.1 Thí nghiệm không tải động cơ điện không đồng bộ
- Đối tượng thí nghiệm: các thông số định mức của loại động cơ thí nghiệm:
+ Động cơ điện không đồng bộ 3 pha:
Công suất định mức: Pđm= 7,5kW
Tốc độ quay trên trục động cơ: 2860 vòng/phút
Tần số lưới điện: 50Hz
Hiệu suất động cơ: 0,86
Hệ số công suất của động cơ: 0,86

+ Máy biến áp tự ngẫu 3 pha:
Điện áp vào: 380V
Điện áp ra: 0÷380V
- Lựa chọn thiết bị thí nghiệm:
Đồng hồ ampemet: Kiểu điện từ, thang đo từ 0÷20A
Đồng hồ voltmet: Kiểu điện từ, thang đo từ 0÷500V
Đồng hồ Woatmet: Kiểu điện động, thang đo từ 0÷10 kW
- Mục đích: Xác định các thông số không tải của động cơ không đồng bộ gồm: r 0, x0,
z0.
Sơ đồ tổng hợp của động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc như hình 2.1.

12


A

B

C
ÐC KÐB 3 pha
Roto LS

MBA TN
A1

W1

V
A2
W2

A3

W 3 pha

Hình 2.1. Sơ đồ thí nghiệm không tải
- Sơ đồ đấu nối:
Nguồn điện 3 pha được đưa vào 3 đầu vào của máy biến áp tự ngẫu 3 pha, 3 đầu ra
của máy biến áp tự ngẫu 3 pha được đấu vào 3 đầu vào của 3 ampe kế A 1, A2, A3. Hai đầu
của vôn kế được đấu với 1 đầu của ampe kế A1 và một đầu của ampe kế A2. Ba đầu ra của 3
ampe kế A1, A2, A3 được đấu vào ba đầu vào cua ba cuộn dòng của đồng hồ kW, ba đầu ra
của ba cuộn dòng đồng hồ kW được đấu với ba đầu vào của động cơ, cuộn dòng của đồng
hồ kW được đấu với cuộn áp của đồng hồ kW.
- Cách tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Ngắt điện và thực hiện nối mạch điện như hình 2.1
Bước 2: Xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn 3 pha về vị trí “0”
Bước 3: Bật nguồn xoay núm điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu tăng điện áp U1= U1đm =
380V. Và ghi các giá trị vào bảng.
Bảng 2.1
STT

UAB(V)

UAC(V)

UBC(V)

IA(A)

1

13

IB(A)

IC(A)

P0(W)


2
3
4
5
Các số chỉ trên đồng hồ đo là đại lượng dây:
Động cơ đấu ∆ nên: U1đm = Uf = 380V, I1d = 3 I1f → I 1 f =

→ I0 f =

P0 f =

I 1d
3

I0
3

P0
3

+ Tổng trở không tải:

z0 =

U0f

=

I0 f

U 1dm
3U 1dm
=
I0
I0
3

+ Điện trở không tải:
r0 =

P0 f
I

2
0f

=

P0 / 3
 I0 



 3

2

=

P0
I 02

+ Điện kháng không tải:
x0 = z 20 − r02

Từ các số liệu đo được vẽ đường đặc tính không tải I0 = f(U0), P0 = f(U02).
2.2 Thí nghiệm ngắn mạch động cơ điện không đồng bộ
14


- Mạch điện: Thí nghiệm ngắn mạch để xác định điện áp ngắn mạch phần trăm U n%,
điện trở ngắn mạch rn và điện kháng ngắn mạch xn.
- Lưu ý: Chế độ ngắn mạch động cơ là lúc roto đứng yên (giữ roto đứng yên). Khi thí
nghiệm cần chú ý không được cấp cho động cơ có điện áp U 1 = U1đm =380V thường U1 <
10%U1đm = 38V.
- Sơ đồ đấu nối:
Nguồn điện 3 pha được đưa vào 3 đầu vào của máy biến áp tự ngẫu 3 pha, 3 đầu ra
của máy biến áp tự ngẫu 3 pha được đấu vào 3 đầu vào của 3 ampe kế A 1, A2, A3. Hai đầu
của vôn kế được đấu với 1 đầu của ampe kế A1 và một đầu của ampe kế A2. Ba đầu ra của 3
ampe kế A1, A2, A3 được đấu vào ba đầu vào của ba cuộn dòng của đồng hồ kW, ba đầu ra
của ba cuộn dòng đồng hồ kW được đấu với ba đầu vào của động cơ, cuộn dòng của đồng
hồ kW được đấu với cuộn áp của đồng hồ kW.
- Cách tiến hành thí nghiệm như sau:

Bước 1: Ngắt điện, xoay núm điều chỉnh điện áp nguồn 3 pha về vị trí “0”
Bước 2: Thực hiện đấu nối mạch điện như hình 2.2. Đồng thời kẹp chặt roto để sao
cho roto đứng yên.
Bước 3: Đóng điện, xoay núm điều chỉnh của máy biến áp tự ngẫu 3 pha từ từ tăng
điện áp nên sao cho đồng hồ ampe kế chỉ đến giá trị dòng điện định mức I1 = I1đm thì dừng
lại. Và ghi các giá trị vào bảng

15


A

B

C
ÐC KÐB 3 pha
Roto LS

MBA TN
A1

W1

V
A2
W2

A3

W 3 pha

Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm ngắn mạch

Bảng 2.2
STT

UAB(V)

UAC(V)

UBC(V)

IA(A)

IB(A)

IC(A)

1
2
3
4
5
Từ các thông số đo được tính được các thông số ngắn mạch của động cơ:
+ Tổng trở ngắn mạch:

16

Pn(W)

zn m =

3U n m
I 1đm

+ Điện trở ngắn mạch:
rnm =

Pn m
2
I 1đm

+ Điện kháng ngắn mạch:
2
2
x nm = z nm
− rnm

Từ các số liệu đo được vẽ các đường đặc tính ngắn mạch Inm, Pnm = f(Unm)

I

I nd

I nm

Unm

Udm

Unm

U

Đặc tính ngắn mạch không phải là một đường thẳng, khi dòng điện lớn dần lên mạch
từ của từ thông tản có hiện tượng bão hòa. Vì vậy khi U nm lớn hơn một trị số nhất định dòng
điện ngắn mạch sẽ tăng nhanh hơn và có mối quan hệ đường thẳng.
Muốn có dòng điện ngắn mạch lúc điện áp định mức chỉ việc nối dài đường biểu diễn
ra cho đến khi bằng điện áp định mức Uđm. Dòng điện ngắn mạch ở Uđm được tính như sau:

17


I nd =

U dm − U nm .∆I nm
U nm − ∆U nm

Trong đó Inm và Unm được đo khi làm thí nghiệm. ∆Unm là điện áp tìm được khi kéo
dài đặc tính ngắn mạch gặp trục hoành mômen mở máy lúc U đm có thể xác định theo công
thức:

M mm

I
= M mm  nd
 I nm






2

Trong đó Mnm là mômen mở máy lúc dòng điện bằng Inm
Muốn có dòng điện và mômen mở máy ở U đm/ 3 chỉ việc thay trị số này vào U đm ở
các công thức trên là được.
2.3 Thí nghiệm động cơ không đồng bộ làm việc có tải (tự đọc)
2.4. Thí nghiệm khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc

a. Mở máy trực tiếp: Thường dùng cho những động cơ điện công suất nhỏ, tổ
nối dây của động cơ điện là Y hay ∆ theo yêu cầu của lưới điện và máy. Đóng cầu dao
nối động cơ điện và lưới điện, dùng (A) mét và (V) mét quan sát dòng điện và điện
áp trong quá trình mở máy. Sơ đồ nối dây như hình 2.3
b. Mở máy Y/∆ phương pháp này chỉ áp dụng cho động cơ bình thường đã đấu
∆ sơ đồ nối dây như hình 2.4. Lúc đấu cầu dao P2 sang phía phải (nối Y) sau đó đóng
cầu dao P1 vào lưới, quan sát thấy dòng điện ổn định, thì đấu cầu dao sang bên trái
(nối ∆) quan sát dòng điện và điện áp thấy ổn định thì quá trình mở máy coi như hoàn
thành. Sau khi thí nghiệm so sánh trị số dòng điện mở máy, điện áp sụt trong quá trình
mở may của hai phương pháp này.

18


P2

Hình 2.3

Hình 2.4

BÀI THÍ NGHIỆM 3
THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Mục đích
- Giúp cho sinh viên nắm được các chế độ làm việc của máy phát điện một chiều.
- Biết cách xây dựng các đường đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích độc
lập.
Nội dung
Thí nghiệm không tải để xác định giá trị điện áp không tải U 0 và dòng điện kích thích
không tải It0, từ đó xây dựng mối quan hệ giữa điện áp không tải U 0 và dòng kích thích
không tải It0 U0 = f(It0)
Thí nghiệm ngắn mạch để xác định giá trị dòng kích thích I t và dòng điện ngắn mạch
ở phần ứng Inm của máy phát khi nối ngắn mạch hai đầu phần ứng.
Thí nghiệm đặc tính ngoài là đo các giá trị điện áp phần ứng U và dòng điện phần
ứng I khi cho tải thay đổi (tải điện trở).
19


Xây dựng đặc tính điều chỉnh xác định dòng điện đầu ra và dòng kích thích khi U =
const; n= const
Xác định đặc tính tải ta thực hiện đo điện áp đầu ra và dòng kích thích khi I t và giữ
nguyên tốc độ.
Hướng dẫn cách tiến hành thí nghiệm
Tìm hiểu cấu tạo của động cơ điện một chiều và các loại đồng hồ đo
Tìm hiểu cấu tạo của máy phát điện một chiều, xem xét và tìm hiểu cách sử dụng các
thiết bị, đồng hồ và mạch điện ở bàn thí nghiệm.
Ghi các số liệu kỹ thuật định mức của máy phát điện một chiều. Dự kiến chọn các
đồng hồ đo thích hợp cho từng thí nghiệm.

Trình tự thí nghiệm
3.1 Thí nghiệm xây dựng đặc tính không tải của máy phát điện một chiều kích

thích độc lập (KTĐL)
- 3 pha
380 v

-220 V

A1
V1

A2
v2

Hình 3.1. Sơ đồ thí nghiệm không tải
Các bước tiến hành:
Theo sơ đồ thí nghiệm ta sử dụng một hệ động cơ không đồng bộ ba pha máy phát
điện một chiều kích thích độc lập. Nguồn cấp cho mạch kích thích là bộ chỉnh lưu một
20


chiều. Thí nghiệm tiến hành bằng cách quay máy phát điện với tốc độ không đổi (n=n đm=
const), tiến hành thay đổi dòng điện kích thích I t, đo ghi nhận từng cặp giá tị I t và U tương
ứng vào bảng 3.1.
Đặc tính không tải có giải trễ hẹp, nằm giữa hai giá trị giới hạn của dòng điện kích
thích ± Itm, ứng với điện áp không tải cực đại bằng ± (1,15÷1,25)Uđm.
Khi Ikt = 0 máy vẫn phát ra điện áp dư, thường Udu = (2÷3%)Uđm
Bảng 3.1
STT
1
2
3

4
5

U0 (V)

It0 (A)

3.2 Thí nghiệm xây dựng đặc tính ngắn mạch của máy phát điện một chiều kích
thích độc lập (KTĐL)
Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm
- 3 pha
380 v

-220 V

A1
V1

A2
v2

Hình 3.2. Sơ đồ thí nghiệm ngắn mạch
Thí nghiệm ngắn mạch bằng cách quay máy phát điện với tốc độ không đổi (n=n đm=
const), nối ngắn mạch các cực ra của mạch điện phần ứng, thay đổi trị số dòng điện kích
thích It, đo ghi nhận từng cặp giá tị It và I tương ứng vào bảng 3.2.
Thí nghiệm ngắn mạch cần phải tiến hành rất nhanh và thận trọng.
21


Bảng 3.2

STT
1
2
3
4

I (A)

It (A)

3.3 Thí nghiệm xây dựng đặc tính ngoài của máy phát điện một chiều kích thích
độc lập (KTĐL)
- 3 pha
380 v

-220 V

A1

A2
v2

V1

Hình 3.3 Sơ đồ thí nghiệm đặc tính ngoài
Bảng 3.3
STT
It (A)
U(V)
I (A)

1
2
3
4
3.4 Thí nghiệm xây dựng đặc tính điều chỉnh của máy phát điện một chiều kích
thích độc lập (KTĐL)
Đóng điện khởi động động cơ không đồng bộ ba pha, chờ khi tốc độ ổn định thì đóng
cầu dao một pha để thực hiện đấu tải cho đầu ra của mạch phần ứng (đóng cho một điện trở)
điều chỉnh máy biến áp cho điện áp bằng giá trị định mức ghi nhanh trị số của cặp giá trị tị I t
và I tương ứng vào bảng 3.4, rồi thay đổi giá trị điện trở để có một số giá trị khác nhau đồng
thời phải điều chỉnh biến áp tự ngẫu để điện áp đầu ra luôn bằng không rồi ghi nhanh giá trị
vào bảng 3.4. Thường lấy 3 đến 4 cặp giá trị và dựng đặc tính điều chỉnh.
22


Bảng 3.4
STT
It (A)
U(V)
I (A)
1
2
3
4
3.5 Thí nghiệm xây dựng đặc tính tải của máy phát điện một chiều kích thích
độc lập (KTĐL)
Đóng điện khởi động động cơ không đồng bộ ba pha, chờ khi tốc độ ổn định thì đóng
cầu dao một pha để thực hiện đấu tải cho đầu ra của mạch phần ứng (đóng cho một điện trở)
điều chỉnh máy biến áp cho dòng bằng giá trị định mức ghi nhanh trị số của cặp giá trị tị It và
U tương ứng vào bảng 3.5, rồi thay đổi giá trị điện trở để có một số giá trị khác nhau đồng

thời phải điều chỉnh biến áp tự ngẫu để dòng diện đầu ra luôn bằng không rồi ghi nhanh giá
trị vào bảng 3.5. Thường lấy 3 đến 4 cặp giá trị và dựng đặc tính tải.
Bảng 3.5
STT
1
2
3
4

It (A)

U(V)

I (A)

Báo cáo thí nghiệm
Thí nghiệm không tải
- Vẽ đường đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp không tải U 0 với dòng kích
thích It0
- Xác định giá trị giới hạn của dòng điện kích thích ± Itm
- Xác dịnh điện áp dư Udư

23


U

(1,15-1,25)Uđm

- Itm

It

0

Itm

Hình 3.4 Đặc tính không tải của máy phát điện một chiều kích từ độc lập
Thí nghiệm ngắn mạch
- Vẽ đường đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa dòng ngắn mạch Inm với dòng kích
thích It
I nm(A)

I t (A)
0

Hình 3.5 Đặc tính ngắn mạch của máy phát điện một chiều kích từ độc lập
Thí nghiệm đặc tính ngoài
- Vẽ đường đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp U với dòng điện đầu ra I
- Xác định độ thay đổi điện áp định mức phần trăm
24


ΔUđm% = (U0- Uđm)×100/Uđm
U (V)
U0

I (A)
0

Hình 3.6 Đặc tính ngoài của máy phát điện một chiều kích từ độc lập
Thí nghiệm đặc tính điều chỉnh
Vẽ quan hệ giữa dòng điện đầu ra I với dòng kích thích It

I t (A)

I (A)
0

Hình 3.7 Đặc tính điều chỉnh của máy phát điện một chiều kích từ độc lập
Thí nghiệm đặc tính tải
Vẽ quan hệ giữa điện áp U với dòng kích thích It

25