giao trinh may dien cho sinh vien khoa cong nghe

Next
Nội dung
Back
Khoa điện
bộ môn thiết bị điện
Bài giảng máy điện
Nguyễn Thị Thu
Hường
Trường đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
Next
Nội dung
Back
Khoa điện
bộ môn thiết bị điện
Bài giảng máy điện
Phần 1: Máy điện một chiều
Phần 2: Máy biến áp
Trường đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên
Phần mở đầu
Bài giảng máy điện
Máy điện
Máy điện tĩnh Máy điện quay
Máy biến áp Máy điện
một chiều
Máy điện
xoay chiều
động cơ
một chiều
Máy phát
một chiều
Máy điện

không
đồng bộ
Máy điện
đồng bộ
Máy phát
không
đồng bộ
động cơ
không
đồng bộ
động cơ
đồng bộ
Máy phát
đồng bộ
Next
Nội dung
Back
Bài giảng máy điện
MF
Hộ
tiêu
thụ
MBA MBA
1. Vai trò của các loại máy điện trong nền kinh tế quốc dân:
2. Khái niệm, phân loại và phương pháp nghiên cứu máy điện:
a, Đại cương về máy điện:
- Nguyên lý làm việc của máy điện dựa trên cơ sở của định luật cảm
ứng điện từ. Sự biến đổi năng lượng trong máy điện được thực hiện
thông qua từ trường trong nó. Để tạo được những từ trường mạnh và
tập trung, người ta dùng vật liệu sắt từ làm mạch từ.

ở máy biến áp mạch từ là một lõi thép đứng yên. Còn trong các
máy điện quay, mạch từ gồm hai lõi thép đồng trục: một quay, một
đứng yên và cách nhau bằng một khe hở.
b, Phương pháp nghiên cứu máy điện:
Next
Nội dung
Back
Bài giảng máy điện
3. Sơ lược về vật liệu chế tạo máy điện:
Gồm có vật liệu tác dụng, vật liệu kết cấu và vật liệu cách điện.
Vật liệu tác dụng: bao gồm vật liệu dẫn điện và dẫn từ dùng để chế
tạo dây quấn và lõi sắt.
Vật liệu cách điện: dùng để cách điện các bộ phận dẫn điện với các
bộ phận khác của máy và cách điện các lá thép của lõi sắt.
Vật liệu kết cấu: chế tạo các chi tiết máy và các bộ phận chịu lực cơ
giới như trục, vỏ máy, khung máy.
Sơ lược đặc tính của vật liệu dẫn từ, dẫn điện và cách điện dùng
trong chế tạo máy điện.
a, Vật liệu dẫn từ:
b, Vật liệu dẫn điện:
c, Vật liệu cách điện:
Cấp cách điện Y A E B F H C
Nhiệt độ (
0
C) 90 105 120 130 155 180 >180
Phần 1: Máy điện một chiều
Chương 1 : Nguyên lý làm việc - kết cấu cơ bản
Chương 2 : Dây quấn Máy điện một chiều
Chương 3 : Các quan hệ điện từ trong máy
Chương 4 : Từ trường trong máy điện một chiều

Chương 5 : Đổi chiều
Chương 6 : Máy phát điện một chiều
Chương 7 : Động cơ một chiều
Chương 8 : Máy điện một chiều đặc biệt
Next
Nội dung
Back
Bài giảng máy điện
Chương 1:
Nguyên lý làm việc- kết cấu cơ bản
Bài giảng máy điện
Next
Nội dung
Back
1.1: Cấu tạo của máy điện một chiều
1.2: Nguyên lý làm việc
1-3: các lượng định mức
1.1: Cấu tạo của máy điện một chiều
1. Phần tĩnh (Stato):
Next
Chương I
Back
a) Cực từ chính:
(Là bộ phận để
sinh ra từ thông
kích thích)
b) Cực từ phụ:
Đặt giữa các cực từ chính, dùng để cải thiện đổi chiều.
c) Gông từ (vỏ máy):
d) Các bộ phận khác:

Nắp máy: Bảo vệ an toàn cho người và thiết bị.
Cơ cấu chổi than: Đưa dòng điện từ phần quay ra mạch
ngoài.
Phần I: máy điện một chiều
Cực từ chính
Dây quấn cực từ phụ
Dây quấn cực từ chính
Cực từ phụ
Next
Ch­¬ng I
Back
m¸y ®iÖn mét chiÒu
phÇn c¶m ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
Cùc tõ
vá
Bu l«ng
Cuén d©y
phÇn c¶m ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
Bu l«ngcùc tõ
cuén d©y
vá
2. Phần ứng (Rôto):
a) Lõi sắt phần ứng: Dùng để dẫn từ.
+) Với các máy công suất vừa và lớn người ta dập lỗ
thông gió dọc trục.
+) Với các máy điện công suất lớn còn xẻ rãnh thông
gió ngang trục.
b) Dây quấn phần ứng: Là phần sinh ra sức
điện động và có dòng điện chạy qua.
+) Dây quấn thường làm bằng đồng có bọc

cách điện. Để tránh khi quay dây quấn bị
văng ra miệng rãnh thường được nêm chặt
bằng tre, gỗ phíp và đầu dây quấn thường
được đai chặt.
+) Với các MĐ công suất nhỏ dây quấn có
tiết diện tròn, còn máy có công suất vừa và
lớn dây quấn có tiết diện hình chữ nhật.
Nêm
Cách
điện
rãnh
Dây
quấn
Lõi sắt
Rãnh
Lỗ thông gió dọc trục
Next
Chương I
Back
máy điện một chiều
phÇn øng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
Cæ gãp
d©y quÊn
lâi thÐp
trôc
phÇn øng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
Cæ gãp
cuén d©y
lâi thÐp
trôc

c) Vành đổi chiều (Vành góp):
Dùng biến đổi dòng xoay
chiều thành dòng một chiều.
Phiến góp
d) Các bộ phận khác:
Cánh quạt: Dùng làm mát.
Trục máy: gắn lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi.
Trục làm bằng thép các bon tốt.
Next
Chương I
Back
máy điện một chiều
1.2: Nguyên lý làm việc
Phần tĩnh: Gồm 1 hệ thống từ có 2
cực N và S.
1. Nguyên lý làm việc ở chế độ máy phát:
Next
Chương I
Back
máy điện một chiều
Phần động: Gồm khung dây abcd
(1phần tử dây quấn).
d
b
a
c
e
I
ư
e

F
đt
F
đt
I
ư
b
d
c
a
U
+
-
n
R
t
S
N
A
B
Theo định luật cảm ứng điện từ: trị số sức điện động trong từng
thanh dẫn ab và cd được xác định: e = B.l.v
Trong đó: B là trị số cảm ứng từ ở nơi dây dẫn quét qua
l là chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường.
v là vận tốc dài của thanh dẫn.
t
t
Khi mạch ngoài có tải thì ta có: U
ư
= E

ư
- I
ư
R
ư
Trong đó: E
ư
là sức điện động của máy phát.
I
ư
R
ư
là sụt áp trên khung dây abcd
U
ư
là điện áp giữa 2 đầu cực
Khi đó vòng dây sẽ chịu 1 lực tác dụng gọi là lực từ:
F
đt
= B.I
ư
.l
Tương ứng ta sẽ có mô men điện từ: M
đt
= F
đt
.D
ư
/2.= B.I
ư

.l.D
ư
/2
Từ hình vẽ ta thấy ở chế độ máy phát M
đt
ngược với chiều quay
phần động nên nó được gọi là M hãm.
Next
Chương I
Back
máy điện một chiều
Sức điện động và dòng xoay chiều cảm ứng
trong thanh dẫn đã được chỉnh lưu thành sức
điện động và dòng 1 chiều nhờ hệ thống
vành góp chổi than.Ta có thể biểu diễn sức
điện động và dòng điện trong thanh dẫn và ở
mạch ngoài như hình vẽ:
N
S
F, Mđtn
Như vậy: ở chế độ động cơ thì U
ư
> E
ư
còn ở chế độ máy
phát thì U
ư
< E
ư
Next

Chương I
Back
máy điện một chiều
ở chế độ động cơ M
đt
cùng chiều với chiều
quay phần động gọi là mômen quay.
Nếu điện áp đặt vào động cơ là U
ư
thì ta có:
U
ư
= E
ư
+ I
ư
R
ư
2. Nguyên lý làm việc ở chế độ động cơ:
N
S
F, M
đt
n
máy điện một chiều
Next
Chương I
Back
1-3: các lượng định mức
1. Công suất định mức: P

đm
- Tải của MĐ ứng với độ tăng nhiệt cho phép của máy theo điều
kiện lúc thiết kế được quy định là công suất định mức của máy.
- Công suất định mức đều được tính ở đầu ra của máy.
2. Các đại lượng định mức khác:
- Các trị số điện áp, dòng điện, tốc độ quay, hệ số công suất... ứng
với P
đm
đều là các trị số định mức.
Chương 2:
Dây quấn Máy điện một chiều
2.1. Nhiệm vụ, cấu tạo, phân loại
2.2. Dây quấn xếp đơn
2.3. Dây quấn xếp phức tạp
2.4. Dây quấn sóng đơn giản
2.5. Dây quấn sóng phức tạp
2.6. Dây cân bằng điện thế
Next
Phần I
Back
máy điện một chiều
2.1: Nhiệm vụ - cấu tạo - phân loại
1. Nhiệm vụ của dây quấn phần ứng:
- Sinh ra được 1 sức điện động cần thiết, có thể cho 1 dòng điện nhất
định chạy qua mà không bị nóng quá 1 nhiệt độ nhất định để sinh ra
1 mômen cần thiết đồng thời đảm bảo đổi chiều tốt, cách điện tốt,
làm việc chắc chắn, an toàn. Tiết kiệm vật liệu, kết cấu đơn giản.
2. Cấu tạo của dây quấn phần ứng:
- Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử nối
với nhau theo 1 quy luật nhất định.

- Phần tử dây quấn là 1 bối dây gồm 1 hay
nhiều vòng dây mà 2 đầu của nó nối vào 2
phiến góp.
- Các phần tử nối với nhau thông qua 2 phiến
góp đó và làm thành các mạch vòng kín.
Đầu nối
Cạnh tác dụng
Next
Back
máy điện một chiều
Chương 2
Nếu trong 1 rãnh phần ứng (rãnh thực)
chỉ đặt 2 cạnh tác dụng (dây quấn 2 lớp) thì
rãnh đó gọi là rãnh nguyên tố. Nếu trong 1
rãnh thực có 2u cạnh tác dụng với u = 1,2,3...
thì rãnh thực đó chia thành u rãnh nguyên tố.
u=1
u=2
u=3
Quan hệ giữa rãnh thực Z và rãnh nguyên tố Z
nt
: Z
nt
= u.Z
Quan hệ giữa số phần tử của dây quấn S và số phiến góp G: S = G.
Z
nt
= S = G
3. Phân loại:
- Theo cách thực hiện dây quấn:

+ Dây quấn xếp đơn và xếp phức tạp.
+ Dây quấn sóng đơn và sóng phức tạp.
Next
Chương 2
Back
máy điện một chiều
+ Trong 1 số trường hợp còn dùng cả dây quấn hỗn hợp: kết hợp
cả dây quấn xếp và sóng.
Dạng xếp
Dạng sóng
- Theo kích thước các phần tử: dây quấn có phần tử đồng đều và dây
quấn theo cấp.
4. Các bước dây quấn:
- Bước dây quấn thứ nhất y
1
:
- Bước dây quấn thứ hai y
2
:
- Bước dây tổng hợp y :
- Bước vành góp y
G
:
Next
Chương 2
Back
máy điện một chiều
Dây quấn có phần
tử đồng đều
Dây quấn có phần

tử theo cấp
2.2: Dây quấn xếp đơn
1. Bước cực và các bước dây quấn:
a) Bước cực : Là chiều dài phần ứng dưới 1 cực
D
ư
là đường kính phần ứng
là bước cực
p là số đôi cực
b) Các bước dây quấn: Bước dây quấn thứ nhất y
1
: y
1
=
p2
Z
nt
Trong đó: là 1 số hoặc phân số để y
1
là 1 số nguyên.
+ Nếu y
1
= ta có dây quấn bước đủ.
+ Nếu y
1
> ta có dây quấn bước dài.
+ Nếu y
1
< ta có dây quấn bước ngắn.
p2

Z
nt
p2
Z
nt
p2
Z
nt
Next
Chương 2
Back
1
2
3
y
1
y y
2
máy điện một chiều
= [cm..]
p
D.
ư
2

= [rãnh ng. tố]
p
Z
nt
2

2. Sơ đồ khai triển:
Khai triển dây quấn xếp đơn MĐMC có Z
nt
= S = G = 16, 2p = 4.
- Bước dây quấn tổng hợp và bước vành góp:
Đặc điểm của dây quấn xếp đơn là 2 đầu của 1 phần tử
nối vào 2 phiến góp kề nhau nên y
G
= y = 1.
a) Tính các bước dây quấn:
y
1
= = = 4 (Bước đủ) y
2
= y
1
- y = 4 -1 = 3.
y = y
G
= 1.
p2
Z
nt
4
16
b)Thứ tự nối các phần tử:
Căn cứ vào các bước dây quấn ta có thể bố trí cách nối các phần tử
để thực hiện dây quấn.
Next
Chương 2

Back
- Bước dây quấn thứ hai y
2
: Trong dây quấn xếp đơn: y
1
= y
2
+ y
y
2
= y
1
- y.
máy điện một chiều