Bài giảng Vật lý công nghệ 1 (Phần 2: Máy điện): Chương 10 - PGS.TS. Dương Hồng Quảng

Bài giảng Vật lý công nghệ 1

Chương 10
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
PGS. TS Nguyễn Hồng Quảng

Trung tâm Thực hành thí nghiệm

28/04/2016

1


Chương 10: Máy điện một chiều
1.

Khái niệm máy điện 1 chiều

2.

Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo

3.

Nguyên lý hoạt động

4.

Các đặc tuyến làm việc

1. Khái niệm
Máy điện một chiều là máy điện tạo ra dòng điện một

chiều (DC) hoặc sử dụng dòng điện DC để tạo ra
chuyển động quay của rotor

Sử dụng thay thế máy điện xoay chiều (AC) :
- Trên các phương tiện di động (máy bay, tàu thủy, ô tô)
- Khi mất điện lưới mà cần sử dụng thiết bị điện…


1. Khái niệm
Máy điện một chiều (DC) có thể sử dụng tốt ở
cả hai chế độ:
-

Máy phát điện một chiều, và

-

Động cơ điện một chiều


1. Khái niệm

Máy phát điện 1 chiều


1. Khái niệm

Máy phát điện 1 chiều


1. Khái niệm

Máy phát điện 1 chiều


1. Khái niệm

Động cơ điện 1 chiều


1. Khái niệm

Động cơ điện 1 chiều


2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo
Gồm 3 bộ phận:
1) Phần tĩnh (Stator)
+ Lõi thép + các cuộn dây quấn
+ Vỏ máy

2) Phần quay (Rotor)
+ Dây quấn + lõi thép (hoặc nam châm
vĩnh cửu)
+ Trục máy (shaft)

3) Cổ góp và chổi quét:

+ Cổ góp (commutator): gồm các
phiến dẫn điện ghép cách điện với
nhau
+ Chổi quét (brushes): làm bằng than,
tì sát vào cổ góp


2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo
a) Phần tĩnh
(Stator)
Gồm lõi thép và
cuộn dây hoặc
nam châm vĩnh
cửu
 Là nơi tạo ra từ
trường
 Có thể gồm
nhiều cuộn dây



2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo
b) Phần quay (rotor)


Gồm dây quấn + lõi
thép (hoặc nam
châm vĩnh cửu)



Là nơi dẫn dòng
điện vào hoặc ra


2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo
c) Cổ góp &
Chổi quét





Gắn với rotor
Gồm các phiến
dẫn điện ghép
cách nhau
Đưa dòng điện
vào/ra rotor


3. Nguyên lý hoạt động
a) Hiện tượng cảm ứng điện từ

Khi một khung dây dẫn KÍN quay trong từ trường
thì trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng


3. Nguyên lý hoạt động
b) Sự tạo thành dòng điện xoay chiều

Hai vành khuyên cùng với chổi quét có tác dụng
đưa dòng điện xoay chiều ra mạch ngoài


3. Nguyên lý hoạt động
c) Sự đổi dòng xoay chiều thành dòng 1 chiều
(DC) thực hiện khi thay các vành khuyên bằng vành
được
bán khuyên (nửa vòng tròn)


3. Nguyên lý hoạt động
# Đầu ra là dòng điện 1 chiều nhấp nháy


3. Nguyên lý hoạt động
cổ góp chỉ gồm 2 phiến và khung dây gồm 1 vòng


3. Nguyên lý hoạt động
Cổ góp gồm 4 phiến, khung dây gồm 2 vòng


3. Nguyên lý hoạt động
Khi cổ góp có rất nhiều vòng dây:

…thì dòng điện lối ra hầu như phẳng (DC)

3. Nguyên lý hoạt động
# Có thể điểu chỉnh điện áp ra bằng cách thay đổi độ
lớn của từ trường nam châm (ví dụ thay đổi Ikt)

DC
generator &
motor video


3. Nguyên lý hoạt động
# Vấn đề tia lửa điện trong máy điện 1 chiều …


3. Nguyên lý hoạt động
# … và sự ra đời của động cơ DC không chổi than
Kiểu Rotor ngoài


3. Nguyên lý hoạt động
# … và sự ra đời của động cơ DC không chổi than
Kiểu Rotor trong


4. Các đặc tuyến làm việc
 Đặc

tuyến không tải

 Đặc

tuyến ra

 Đặc

tuyến điều chỉnh