Bài giảng Máy điện trong công nghiệp
CHƯƠNG 1:MÁY BIẾN ÁP 1
1.1 Đại cương về máy biến áp 1
1.1.1 Vai trò và công dụng 1
1.1.2 Định nghĩa 2
1.2 Nguyên lý làm việc của máy biến áp lý tưởng 2
1.3 Cấu tạo của máy biến áp 3
1.3.1 Lõi thép MBA 3
1.3.2 Dây quấn máy biến áp 4
1.3.3 Vỏ máy biến áp 5
1.4 Các đại lượng định mức của MBA
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Máy điện trong công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Máy điện trong công nghiệp
tr-êng §¹i häc s- ph¹m kü thuËt h-ng yªn khoa c¬ khÝ ®éng lùc Bµi gi¶ng dïng chung M¸Y ®iÖn TRONG C¤NG NGHIÖP (Dïng cho hÖ §¹i häc ngµnh C«ng nghÖ Kü thuËt C¬ ®iÖn – B¶o tr×) ¸p dông cho Ch-¬ng tr×nh tÝn chØ Biªn so¹n: NguyÔn h¶i hµ, Lª ngäc tróc, lª trÝ quang Bé m«n: c«ng nghÖ c¬ ®iÖn L¹NH & §HKK H-ng yªn, 2015 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1:MÁY BIẾN ÁP 1 1.1 Đại cương về máy biến áp 1 1.1.1 Vai trò và công dụng 1 1.1.2 Định nghĩa 2 1.2 Nguyên lý làm việc của máy biến áp lý tưởng 2 1.3 Cấu tạo của máy biến áp 3 1.3.1 Lõi thép MBA 3 1.3.2 Dây quấn máy biến áp 4 1.3.3 Vỏ máy biến áp 5 1.4 Các đại lượng định mức của MBA 6 1.5 Tổ nối dây máy biến áp 8 1.5.1 Cách ký hiệu các đầu dây 8 1.5.2 Các kiểu đấu dây quấn 9 1.5.3 Tổ nối dây của MBA 10 1.6 Mạch từ Máy biến áp 12 1.6.1 Các dạng mạch từ máy biến áp 12 1.6.2 Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa MBA 13 1.7 Các phương trình cân bằng của máy biến áp 17 1.7.1 Phương trình cân bằng điện áp 17 1.7.2 Phương trình cân bằng dòng điện 19 1.8 Mạch điện thay thế của máy biến áp 20 1.8.1 Quy đổi các đại lượng thứ cấp về sơ cấp 21 1.8.2 Mạch điện thay thế chính xác của máy biến áp 21 1.8.3 Mạch điện thay thế gần đúng của máy biến áp 22 1.9 Xác định các tham số của máy biến áp 23 1.9.1 Xác định các tham số bằng thí nghiệm 23 1.9.2 Xác định các tham số bằng tính toán 27 1.10 Máy biến áp đặc biệt 30 1.10.1 Máy biến áp tự ngẫu 30 1.10.2 Máy biến áp đo lường 32 1.10.3 Máy biến áp hàn hồ quang 34 CHƯƠNG 2: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 35 2.1 Đại cương về máy điện không đồng bộ 35 2.1.1 Khái niệm chung 35 2.1.2 Cấu tạo máy điện không đồng bộ 35 2.1.3 Nguyên lý làm việc máy điện không đồng bộ 39 2.1.4 Phân loại máy điện không đồng bộ 40 2.1.5 Các đại lượng định mức máy điện không đồng bộ 41 2.2 Quan hệ điện từ trong máy điện không đồng bộ 42 2.2.1 Đại cương 42 2.2.2 Máy điện không đồng bộ làm việc khi roto đứng yên 42 2.2.3 Máy điện không đồng bộ làm việc khi roto quay 45 2.2.4 Các chế độ làm việc, giản đồ năng lượng và đồ thị véc tơ máy điện không đồng bộ 50 2.3 Mô men điện từ của máy điện không đồng bộ 52 2.3.1 Tìm mô men cực đại Mmax 54 2.3.2 Mô men khởi động 55 2.3.3 Đặc tính cơ của động cơ điện 55 2.3.4 Mô men phụ của máy điện không đồng bộ 56 2.4 Khởi động và điều chỉnh tốc động động cơ điện không đồng bộ 57 2.4.1 Khởi động động cơ không đồng bộ 57 2.4.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 60 2.5 Động cơ điện không đồng bộ 1 pha 65 2.5.1 Phạm vi áp dụng, cấu tạo và nguyên lý làm việc 65 2.5.2 Phương trình cơ bản và sơ đồ thay thế 67 2.5.3 Mở máy động cơ không đồng bộ một pha 71 CHƯƠNG 3: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 74 3.1 Đại cương về máy điện đồng bộ 74 3.1.1 Phân loại và kết cấu máy điện đồng bộ 74 3.1.2 Hệ thống kích từ 75 3.1.3 Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện đồng bộ 77 3.1.4 Các trị số định mức 77 3.2 Từ trường trong máy điện đồng bộ 78 3.2.1 Đại cương 78 3.2.2 Từ trường của dây quấn kích thích 78 3.2.3 Từ trường phần ứng 80 3.2.4 Quy đổi các sức từ động trong máy điện đồng bộ 83 3.3 Quan hệ điện từ trong máy điện đồng bộ 84 3.3.1 Đại cương 84 3.3.2 Phương trình điện áp và đồ thị véc tơ 84 3.3.3 Giản đồ năng lượng của máy điện đồng bộ 86 3.4 Máy phát điện đồng bộ làm việc với tải đối xứng 87 3.4.1 Đại cương 87 3.4.2 Các đặc tính của máy phát điện đồng bộ 87 3.4.3 Cách xác định tham số của máy phát điện đồng bộ 90 3.5 Máy phat điện đồng bộ làm việc với tải không đối xứng 91 3.5.1 Đại cương 91 3.5.2 Các tham số của máy phát điện đồng bộ khi làm việc ở tải không đối xứng 91 3.5.3 Ảnh hưởng của tải không đối xứng đối với máy phát điện đồng bộ 93 3.5.4 Ngắn mạch không đối xứng 94 CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 95 4.1 Đại cương về máy điện một chiều 95 4.1.1 Cấu tạo của máy điện một chiều 95 4.1.2 Các trị số định mức 97 4.1.3 Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện một chiều 98 4.2 Quá trình điện từ trong máy điện một chiều 99 4.2.1 Sức điện động, mô men và công suất điện từ 99 4.2.2 Quá trình năng lượng và các phương trình cân bằng 100 4.3 Đổi chiều dòng điện trong máy điện một chiều 102 4.3.1 Đại cương 102 4.3.2 Quá trình đổi chiều 102 4.3.3 Nguyên nhân sinh ra tia lửa điện và biện pháp khắc phục 104 4.4 Máy phát điện một chiều 105 4.4.1 Đại cương 105 4.4.2 Các đặc tính của máy phát điện một chiều 105 4.5 Động cơ điện một chiều 109 4.5.1 Đại cương 109 4.5.2 Mở máy động cơ điện một chiều 109 4.5.3 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều 110 4.5.4 Các đặc tính làm việc của động cơ điện một chiều 113 4.6 Máy điện một chiều đặc biệt 115 4.6.1 Sức điện động biến áp và sức điện động quay 115 4.6.2 Động cơ nối tiếp một pha 116 4.6.3 Động cơ đẩy điện 118 ö MAÏY BIÃÚN AÏP 1.1.1. Vai troì vaì cäng duûng. Âãø dáùn âiãûn tæì nhaì maïy phaït âiãûn âãún häü tiãu thuû cáön phaíi coï âæåìng dáy taíi âiãûn (hçnh 1.1). Nãúu khoaíng caïch tæì nåi saín xuáút âiãûn âãún häü tiãu thuû låïn, mäüt váún âãö âàût ra laì viãûc truyãön taíi âiãûn nàng âi xa laìm sao cho kinh tãú nháút. ∼ MBA gèam aïp MBA tàng aïp  Z taíi âiãûn Maïy phaït âiãûn Häü tiãu thuû âiãûn Hçnh 1.1 Så âäö cung cáúp âiãûn âån giaín Ta coï, doìng âiãûn truyãön taíi trãn âæåìng dáy: I = P/(Ucosϕ) Vaì täøn hao cäng suáút trãn âæåìng dáy: ΔP = Râ I2 = RdP2/(U2cos2ϕ) Trong âoï: P laì cäng suáút truyãön taíi trãn âæåìng dáy; U laì âiãûn aïp truyãön taíi cuía læåïi âiãûn; Rd laì âiãûn tråí âæåìng dáy taíi âiãûn vaì cosϕ laì hãû säú cäng suáút cuía læåïi âiãûn, coìn ϕ laì goïc lãûch pha giæîa doìng âiãûn I vaì âiãûn aïp U. Tæì caïc cäng thæïc trãn cho ta tháúy, cuìng mäüt cäng suáút truyãön taíi trãn âæåìng dáy, nãúu âiãûn aïp truyãön taíi caìng cao thç doìng âiãûn chaûy trãn âæåìng dáy seî caìng beï, do âoï troüng læåüng vaì chi phê dáy dáùn seî giaím xuäúng, tiãút kiãûm âæåüc kim loaûi maìu, âäöng thåìi täøn hao nàng læåüng trãn âæåìng dáy seî giaím xuäúng. Vç thãú, muäún truyãön CHÖÔNG 1: 1.1 ÑAÏI CÖÔNG VEÀ MAÙY BIEÁN AÙP 1 taíi cäng suáút låïn âi xa êt täøn hao vaì tiãút kiãûm kim loaûi maìu ngæåìi ta phaíi duìng âiãûn aïp cao, thæåìng laì 35, 110, 220, 500kV. Trãn thæûc tãú caïc maïy phaït âiãûn chè phaït ra âiãûn aïp tæì 3 ÷ 21kV, do âoï phaíi coï thiãút bë tàng âiãûn aïp åí âáöu âæåìng dáy. Màût khaïc caïc häü tiãu thuû thæåìng yãu cáöu âiãûn aïp tháúp, tæì 0.4 ÷ 6kV, vç váûy cuäúi âæåìng dáy phaíi coï thiãút bë giaím âiãûn aïp xuäúng. Thiãút bë duìng âãø tàng âiãûn aïp åí âáöu âæåìng dáy vaì giaím âiãûn aïp cuäúi âæåìng dáy goüi laì maïy biãún aïp (MBA). 1.1.2. Âënh nghéa. Maïy biãún aïp laì thiãút bë âiãûn tæì ténh, laìm viãûc theo nguyãn lyï caím æïng âiãûn tæì, duìng âãø biãún âäøi mäüt hãû thäúng doìng âiãûn xoay chiãöu åí âiãûn aïp náöy thaình mäüt hãû thäúng doìng âiãûn xoay chiãöu åí âiãûn aïp khaïc, våïi táön säú khäng thay âäøi. 1.2. NGUYÃN LYÏ LAÌM VIÃÛC CUÍA MAÏY BIÃÚN AÏP LYÏ TÆÅÍNG Maïy biãún aïp lyï tæåíng coï caïc tênh cháút nhæ sau : 1. Cuäün dáy khäng coï âiãûn tråí. 2. Tæì thäng chaûy trong loîi theïp moïc voìng våïi hai dáy quáún, khäng coï tæì thäng taín vaì khäng coï täøn hao trong loîi theïp. 3. Âäü tæì tháøm cuía theïp ráút låïn (μ = ∞), nhæ váûy doìng tæì hoaï cáön phaíi coï âãø sinh ra tæì thäng trong loîi theïp laì ráút nhoí khäng âaïng kãø, do váûy stâ cáön âãø sinh ra tæì thäng trong loîi theïp cho bàòng khäng. Hçnh 1.2 veî så âäö nguyãn lyï cuía MBA mäüt pha hai dáy quáún. Dáy quáún 1 coï N1 voìng dáy âæåüc näúi våïi nguäön âiãûn aïp xoay chiãöu u1, goüi laì dáy quáún så cáúp. Kyï hiãûu caïc âaûi læåüng phêa dáy quáún så cáúp âãöu coï con säú 1 keìm theo nhæ u1, i1, e1, .. Dáy quáún 2 coï N2 voìng dáy cung cáúp âiãûn cho phuû taíi Zt, goüi laì dáy quáún thæï cáúp. Kyï hiãûu caïc âaûi læåüng phêa dáy quáún thæï cáúp âãöu coï con säú 2 keìm theo nhæ u2, i2 , e2, .. Âàût âiãûn aïp xoay chiãöu u1 vaìo dáy quáún så, trong dáy quáún så seî coï doìng i1. Trong loîi theïp seî coï tæì thäng Φ moïc voìng våïi caí hai dáy quáún så cáúp vaì thæï cáúp, caím æïng ra caïc sââ e1 vaì e2. Khi MBA coï taíi, trong dáy quáún thæï seî coï doìng âiãûn i2 âæa ra taíi våïi âiãûn aïp laì u2. Tæì thäng Φ moïc voìng våïi caí hai dáy quáún så cáúp vaì thæï cáúp goüi laì tæì thäng chênh. Giaí thæí âiãûn aïp u1 sin nãn tæì thäng Φ cuîng biãún thiãn sin, ta coï: tsinm ωΦ=Φ (1.3) Theo âënh luáût caím æïng âiãûn tæì, caïc sââ caím æïng e1, e2 sinh ra trong dáy quáún så cáúp vaì thæï cáúp MBA laì: )90tsin(E2)90tsin(N dt dNe 01 0 m111 −ω=−ωΦω=Φ−= (1.4) 2 3 )90tsin(E2)90tsin(N dt dNe 02 0 m222 −ω=−ωΦω=Φ−= (1.5) trong âoï, E1, E2 laì trë säú hiãûu duûng cuía sââ så cáúp vaì thæï cáúp, cho båíi: m1m1m11 fN44,4fN22 NE Φ=Φπ=Φω= (1.6) m2m2m22 fN44,4fN22 NE Φ=Φπ=Φω= (1.7) Tè säú biãún aïp k cuía MBA: 2 1 2 1 N N E Ek == (1.8) Hçnh 1-2. Så âäö nguyãn lyï cuía MBA mäüt pha hai dáy quáún u2 ∼ u1 i1 i2 Zt Φ Nãúu giaí thiãút MBA âaî cho laì MBA lyï tæåíng, nghéa laì boí qua suût aïp gáy ra do âiãûn tråí vaì tæì thäng taín cuía dáy quáún thç E1 ≈ U1 vaì E2 ≈ U2 : k N N E E U U 2 1 2 1 2 1 ==≈ (1.9) Nãúu boí qua täøn hao trong MBA thç: U1I1 = U2I2 Nhæ váûy, ta coï: k I I U U 2 1 2 1 == (1.10) Nãúu N2 > N1 thç U2 > U1 vaì I2 < I1 : MBA tàng aïp. Nãúu N2 I1 : MBA giaím aïp 1.3. CÁÚU TAÛO MAÏY BIÃÚN AÏP Maïy biãún aïp coï caïc bäü pháûn chênh sau dáy : loîi theïp, dáy quáún vaì voí maïy. 1.3.1. Loîi theïp MBA. Hçnh 1.3 Maûch tæì MBA kiãøu loîi: a) mäüt pha. b) ba pha (a) (b) 3 Loîi theïp MBA duìng âãø dáùn tæì thäng, âæåüc chãú taûo bàòng caïc váût liãûu dáùn tæì täút, thæåìng laì theïp kyî thuáût âiãûn coï bãö daìy tæì 0,35 ÷ 1 mm, màût ngoaìi caïc laï theïp coï sån caïch âiãûn räöi gheïp laûi våïi nhau thaình loîi theïp. Loîi theïp gäöm hai pháön: Truû vaì Gäng (hçnh 1.3). Truû T laì pháön âãø âàût dáy quáún coìn gäng G laì pháön näúi liãön giæîa caïc truû âãø taûo thaình maûch tæì kên. 1.3.2. Dáy quáún MBA. Nhiãûm vuû cuía dáy quáún MBA laì nháûn nàng læåüng vaìo vaì truyãön nàng læåüng ra. Dáy quáún MBA thæåìng laìm bàòng dáy dáùn âäöng hoàûc nhäm, tiãút diãûn troìn hay chæî nháût, bãn ngoaìi dáy dáùn coï boüc caïch âiãûn. Dáy quáún gäöm nhiãöu voìng dáy vaì läöng vaìo truû theïp. Giæîa caïc voìng dáy, giæîa caïc dáy quáún vaì giæîa dáy quáún vaì loîi theïp âãöu coï caïch âiãûn. Maïy biãún aïp thæåìng coï hai hoàûc nhiãöu dáy quáún. Khi caïc dáy quáún âàût trãn cuìng mäüt truû thç dáy quáún âiãûn aïp tháúp âàût saït truû theïp coìn dáy quáún âiãûn aïp cao âàût bãn ngoaìi. Laìm nhæ váûy seî giaím âæåüc váût liãûu caïch âiãûn. Dáy quáún MBA coï hai loaûi chênh nhæ : Hçnh 1-4. Dáy quáún Maïy biãún aïp (a)û (b)û (c)û (d)û 1. Dáy quáún âäöng tám : åí dáy quáún âäöng tám tiãút diãûn ngang laì nhæîng voìng troìn âäöng tám. Nhæîng kiãøu dáy quáún âäöng tám chênh gäöm : Dáy quáún hçnh truû (hçnh 1.4a,b), duìng cho caí dáy quáún haû aïp vaì cao aïp; Dáy quáún hçnh xoàõnû (hçnh 1.4c), duìng cho dáy quáún haû aïp coï nhiãöu såüi cháûp; dáy quáún hçnh xoaïy äúc liãn tuûcû (hçnh 1.4d), duìng cho dáy quáún cao aïp, tiãút diãûn dáy dáùn chæî nháût . 2. Dáy quáún xem keí : Caïc baïmh dáy cao aïp vaì haû aïp láön læåüt xen keí nhau doüc theo truû theïp. 4 Hçnh 1-5 Maïy biãún aïp dáöu ba pha 16000kVA/110kV 1. moïc váûn chuyãøn; 2. Sæï cao aïp 110kV; 4. Sæï trung aïp 38.5kV; 5. Sæï haû aïp 10.5kV; 7. Äúng phoìng näø; 8. Bçnh giaîn dáöu; 10. Thæåïc chè dáöu; 12. Xaì eïp gäng; 13. Bçnh huït áøm; 16. Dáy quáún cao aïp; 18. Bäü loüc âäúi læu; 22. Voî thuìng; 23.Bäü taín nhiãût; 24. Caïp cáúp âiãûn cho âäüng cå; 25. Âäüng cå quûat gioï laìm maït. 26. Bäü truyãön âäüng chuyãøn maûch. 1.3.3. Voí MBA. Voí MBA laìm bàòng theïp gäöm hai bäü pháûn : thuìng vaì nàõp thuìng. 1. Thuìng MBA: Trong thuìng MBA (hçnh 1-5) âàût loîi theïp, dáy quáún vaì dáöu biãún aïp. Dáöu biãún aïp laìm nhiãûm vuû tàng cæåìng caïch âiãûn vaì taín nhiãût. Luïc MBA laìm viãûc, mäüt pháön nàng læåüng tiãu hao thoaït ra dæåïi daûng nhiãût laìm dáy quáún, loîi theïp vaì caïc bäü pháûn khaïc noïng lãn. Nhåì sæû âäúi læu trong dáöu vaì truyãön nhiãût tæì caïc bäü pháûn bãn trong MBA sang dáöu vaì tæì dáöu qua vaïch thuìng ra mäi træåìng xung quanh. 2. Nàõp thuìng MBA : Duìng âãø âáûy trãn thuìng vaì trãn âoï coï caïc bäü pháûn quan troüng nhæ: + Sæï ra cuía dáy quáún cao aïp vaì dáy quáún haû aïp. Laìm nhiãûm vuû caïch âiãûn. + Bçnh daîn dáöu (bçnh dáöu phuû) coï äúng thuíy tinh âãø xem mæïc dáöu. 5 + ÄÚng baío hiãøm : laìm bàòng theïp, thæåìng laìm thaình hçnh truû nghiãng, mäüt âáöu näúi våïi thuìng, mäüt âáöu bët bàòng mäüt âéa thuyí tinh. Nãúu vç lyï do naìo âoï, aïp suáút trong thuìng tàng lãn âäüt ngäüt, âéa thuyí tinh seî våî, dáöu theo âoï thoaït ra ngoaìi âãø MBA khäng bë hoíng. + Läù nhoí âàût nhiãût kãú. + Råle håi duìng âãø baío vãû MBA. + Bäü truyãön âäüng cáöu dao âäøi näúi caïc âáöu âiãöu chènh âiãûn aïp cuía dáy quáún cao aïp. Âãø hiãøu roî hån vãö MBA ta xem hiình daïng bãn ngoaìi MBA ba pha hai dáy quáún cäng suáút 250kVA, âiãûn aïp 22/0.4kV cuía nhaì maïy chãú taûo Thiãút Bë Âiãûn (hçnh 1.6). Hçnh 1.6 MBA dáöu ba pha, hai dáy quáún 1.4. CAÏC ÂAÛI LÆÅüNG ÂËNH MÆÏC CUÍA MBA Caïc âaûi læåüng âënh mæïc cuía MBA qui âënh âiãöu kiãûn kyî thuáût cuía maïy. Caïc âaûi læåüng náöy do nhaì maïy chãú taûo qui âënh vaì ghi trãn nhaîn cuía MBA. 1. Dung læåüng (cäng suáút âënh mæïc) Sâm (VA hay kVA) laì cäng suáút toaìn pháön hay biãøu kiãún âæa ra åí dáy quáún thæï cáúp cuía MBA. 2. Âiãûn aïp dáy så cáúp âënh mæïc U1âm (V, kV) laì âiãûn aïp cuía dáy quáún så cáúp. 6 3. Âiãûn aïp dáy thæï cáúp âënh mæïc U2âm (V hay kV) laì âiãûn aïp cuía dáy quáún thæï cáúp khi MBA khäng taíi vaì âiãûn aïp âàût vaìo dáy quáún så laì âënh mæïc U1 = U1dm. 4. Doìng âiãûn dáy så cáúp âënh mæïc I1âm (A hay kA) vaì thæï cáúp âënh mæïc I2âm laì nhæîng doìng âiãûn dáy cuía dáy quáún så cáúp vaì thæï cáúp æïng våïi cäng suáút vaì âiãûn aïp âënh mæïc. Âäúi våïi MBA mäüt pha: dm1 dm dm1 U S I = ; dm2 dm dm2 U S I = (1.11) Âäúi våïi MBA ba pha: dm1 dm dm1 U3 S I = ; dm2 dm dm2 U3 S I = (1.12) 5. Táön säú âënh mæïc fâm(Hz). Caïc MBA âiãûn læûc coï táön säú cäng nghiãûp 50Hz. Ngoaìi ra trãn nhaîn MBA coìn ghi caïc säú liãûu khaïc nhæ: táön säú, säú pha m, så âäö vaì täø näúi dáy... CAÏC LOAÛI MBA CHÊNH. 1. MBA âiãûn læûc âãø truyãön taíi vaì phán phäúi cäng suáút trong hãû thäúng âiãûn læûc. 2. MBA chuyãn duìng sæí duûng åí loì luyãûn kim, caïc thiãút bë chènh læu, MBA haìn ... 3. MBA tæû ngáùu duìng âãø liãn laûc trong hãû thäúng âiãûn, måí maïy âäüng cå khäng âäöng bäü cäng suáút låïn. 4. MBA âo læåìng duìng âãø giaím caïc âiãûn aïp vaì doìng âiãûn låïn âæa vaìo caïc duûng cuû âo tiãu chuáøn. 5. MBA thê nghiãûm duìng âãø thê nghiãûm âiãûn aïp cao. MBA coï ráút nhiãöu loaûi song thæûc c ... iÖn I− vμ φt phÇn øng sÏ xuÊt hiÖn m«men M = CMφtI− nÕu M > MC ®éng c¬ sÏ quay, tèc ®é ®éng c¬ t¨ng tõ 0 ®Õn 1 gi¸ trÞ nμo ®ã, s.®.® t¨ng theo n, (E = Ceφtn). Khi E t¨ng lªn th× fu u RR EUI + −= gi¶m xuèng, 4.5 109 dÉn tíi M gi¶m xuèng, gia tèc gi¶m xuèng. I− vμ M gi¶m theo quy luËt hμm mò, phô thuéc vμo h»ng sè thêi gian R−-L− cña d©y quÊn phÇn øng. T¹i thêi ®iÓm t = t1 khi I− = (1,1 - 1,3)I®m quay chuyÓn m¹ch sang vÞ trÝ 2, c¾t bít mét phÇn Rf ra khái m¹ch phÇn øng, dßng ®iÖn I− l¹i t¨ng lªn, M t¨ng lªn vμ n l¹i tiÕp tôc t¨ng. I− vμ M t¨ng gÇn nh− tøc thêi v× R− rÊt bÐ. Qu¸ tr×nh cø tiÕp tôc nh− vËy cho ®Õn khi toμn bé Rf ®−îc c¾t ra khái m¹ch phÇn øng vμ tèc ®é ®éng c¬ ®¹t ®Õn gi¸ trÞ ®Þnh møc, h×nh 7.2. 3. Më m¸y b»ng c¸ch gi¶m ®iÖn ¸p. Ph−¬ng ph¸p më m¸y nμy gÇn gièng nh− më m¸y nhê biÕn trë nh−ng cÇn ph¶i cã mét bé nguån cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc ®iÖn ¸p. 4.5.3 §Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. §Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu lμ quan hÖ n = f(M), ®©y lμ ®Æc tÝnh quan träng nhÊt cña ®éng c¬. Tõ biÓu thøc s.®.® vμ ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p cña ®éng c¬ 1 chiÒu ta cã: φφ e u e C IRU C E n −== v× M = CMφ I nªn 2 eM u e CC MR C U n φφ −= XÐt sù lμm viÖc æn ®Þnh cña ®éng c¬ theo sù phèi hîp ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ vμ ®Æc tÝnh c¬ cña t¶i, h×nh 7.3a,b Tr−êng hîp h×nh 7.3a, v× mét lý do nμo ®Êy tèc ®é cña ®éng c¬ t¨ng lªn n = nlv +Δ n th× MC > M vμ ®éng c¬ sÏ bÞ h·m l¹i ®Ó trë vÒ nlv ban ®Çu øng víi ®iÓm P. Còng vËy nÕu tèc ®é cña ®éng c¬ gi¶m xuèng th× MC < M vμ ®éng c¬ sÏ ®−îc gia tèc ®Ó trë vÒ ®iÓm P. Sù phèi hîp ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ vμ cña t¶i nh− h×nh 7.3b th× ng−îc l¹i. NÕu tèc ®é cña ®éng c¬ t¨ng lªn th× MC < M vμ ®éng c¬ tiÕp tôc ®−îc gia tèc vμ t¨ng m·i. NÕu tèc ®é cña ®éng c¬ gi¶m th× nã tiÕp tôc gi¶m vÒ n = 0. (a) chÕ ®é l μm viÖc æn ®Þnh, (b) chÕ ®é lμm viÖc kh«ng VËy ®iÒu kiÖn ®Ó hÖ lμm viÖc: æn ®Þnh lμ dn dM dn dM C〈 vμ kh«ng æn ®Þnh dn dM dn dM C> 110 1. §Æc tÝnh c¬ ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kÝch thÝch song song hoÆc ®éc lËp. NÕu U = U®m = C te vμ It = C te, th× khi M thay ®æi, φ vÉn kh«ng ®æi, ¶nh h−ëng lμm gi¶m φ do ph¶n øng phÇn øng ngang trôc rÊt bÐ kh«ng ®¸ng kÓ nªn ta cã ph−¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬: H×nh 7.4 §Æc tÝnh c¬ ®éng c¬ K .MR nn u0 −= 7.6 §Æc tÝnh n = f(M) lμ ®−êng th¼ng, h×nh 7.4. V× R− rÊt bÐ nªn tõ kh«ng t¶i ®Õn ®Þnh møc, Δn = (2-8)% , hai lo¹i ®éng c¬ trªn cã ®Æc tÝnh c¬ rÊt cøng, phï hîp cho c¸c m¸y c¾t gät kim lo¹i. a) §iÒu chØnh n b»ng c¸ch thay ®æi φ. Tõ ph−¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ 2 eM u e CC MR C U n φφ −= Khi t¨ng R®c ta chØ cã thÓ gi¶m ®−îc tõ th«ng φ, khi ®ã ta ®−îc mét hä ®−êng ®Æc tÝnh c¬ cã ®é dèc kh¸c nhau øng víi: φ®m > φ' > φ'' > φ''' vμ n®m < n1 < n2 < n3 H×nh 7.5 §iÒu chØnh H×nh 7.6 §iÒu chØnh n Nh− vËy theo ph−¬ng ph¸p nμy ta cã thÓ ®iÒu chØnh n > n®m h×nh 7.5 n b»ng b»ng c¸ch b) §iÒu chØnh n b»ng c¸ch thay ®æi Rf. Khi ®−a thªm Rf vμo m¹ch phÇn øng, ®Æc tÝnh c¬ lμ: K ).MR(R nn fu0 +−= 7.7 Theo ph−¬ng ph¸p nμy n0 = C te, khi t¨ng Rf ®é dèc cña ®Æc tÝnh c¬ t¨ng lªn, tøc lμ tèc ®é thay ®æi nhiÒu h¬n khi t¶i thay ®æi, h×nh 7.6. c) §iÒu chØnh n b»ng c¸ch thay ®æi U. V× chØ cã thÓ thay ®æi ®−îc U < U®m, nªn khi gi¶m U ta sÏ ®−îc mét hä ®Æc tÝnh cïng ®é dèc (®é cøng), h×nh 7.7 H×nh 7.7 §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi U®m > U1 > U2 vμ n®m > n1 > n2 Ph−¬ng ph¸p nμy chØ cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc n < n®m vμ chØ ¸p dông cho c¸c ®éng c¬ kÝch tõ ®éc lËp. 111 2. §Æc tÝnh c¬ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch nèi tiÕp Lo¹i ®éng c¬ nμy cã It = I− = I vμ φ = KφI, trong ®ã Kφ = Cte khi I < 0,8I®,m, cßn khi I > 0,8I®m th× Kφ gi¶m xuèng mét Ýt do ¶nh h−ëng b¶o hßa cña m¹ch tõ. Tõ φ φφ K CICM 2 MuM == 7.8 suy ra MC MKφφ = thay vμo biÓu thøc 2 eM u e CC MR C U n φφ −= ta cã: φφ KC R MKC .UC n e u e M −= 7.9 H×nh 7.9 C¸c s¬ ®å ®/c tèc ®é ®.c.®.1.c kÝch tõ bá qua R− th× M U ~n hay 2 2 n C M = 7.10 VËy ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ nèi tiÕp sÏ cã d¹ng ®−êng hypecpon, h×nh 7.8 (®−êng 1) Tõ ®−êng ®Æc tÝnh c¬ ta thÊy ë ®éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp khi M t¨ng n gi¶m rÊt nhiÒu. §Æc biÖt khi kh«ng t¶i (I = 0, M = 0), tèc ®é cã trÞ sè rÊt lín. §iÒu nμy rÊt nguy h¹i v× nã cã thÓ lμm g·y trôc, v× vËy víi lo¹i ®éng c¬ nμy kh«ng ®−îc ®Ó mÊt t¶i (truyÒn ®éng ®ai). ChØ cho phÐp lμm viÖc víi c«ng suÊt tèi thiÓu P2 = (0,2-0,25)P®m H×nh 7.8 §Æc tÝnh c¬ ®.c.®.1.c víi Khi xÐt ®Õn bμo hßa, ®−êng M = f(n) lμ ®−êng ®øt nÐt. a) §iÒu chØnh n b»ng c¸ch thay ®æi tõ th«ng φ. Víi ®éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp viÖc thay ®æi tõ th«ng φ ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸ch: m¾c sun d©y quÊn kÝch thÝch, h×nh 7.9a; ®iÒu chØnh sè vßng d©y kÝch thÝch, h×nh 7.9b; mÆc sun vμo phÇn øng, h×nh 7.9c. Hai s¬ ®å 7.9a vμ 7.9b ®Òu cã cïng mét kÕt qu¶, ®−êng 2 h×nh 7.8. Lóc ®Çu It = I, sau khi m¾c sun hoÆc ®iÒu chØnh Wt th× It = K.It Khi m¾c sun 1 RR R K stt st <+= Khi thay ®æi Wt, 1W W K t t <′= Nh− vËy hai ph−¬ng ph¸p nμy cho tõ th«ng φ gi¶m nªn n t¨ng, (n > n®m) 112 BiÖn ph¸p thø 3 m¾c sun vμo m¹ch phÇn øng, lóc nμy ®iÖn trë toμn m¹ch gi¶m xuèng I t¨ng lªn vμ It = I t¨ng lªn, φ t¨ng dÉn tíi n < n®m, ®−êng 3 h×nh 7.8. b) §iÒu chØnh n b»ng c¸ch thªm R®c vμo m¹ch phÇn øng h×nh 7.8d Lóc nμy ®iÖn trë tæng cña toμn m¹ch t¨ng lªn nªn It = I ®Òu gi¶m xuèng, ®/c n < n®m, ®−êng 4 vμ 5, h×nh 7.8. c) §iÒu chØnh b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p. V× chØ cã thÓ ®/c U < U®m nªn n < n®m, ®−êng 6, h×nh 7.8. 3. §Æc tÝnh c¬ ®.c kÝch thÝch hæn hîp. §éng c¬ kÝch tõ hæn hîp th−êng cuén kÝch thÝch nèi tiÕp ®−îc nèi thuËn (bï kÝch thÝch) do ®ã ®Æc tÝnh c¬ cã d¹ng trung gian gi÷a kÝch thÝch song song vμ kÝch thÝch nèi tiÕp, h×nh 7.10. §−êng 1 kÝch thÝch hçn hîp bï thuËn; ®−êng 2 kÝch thÝch hçn hîp ng−îc; ®−êng 3 kÝch thÝch song song vμ ®−êng 4 kÝch thÝch nèi tiÕp. 4.5.4 C¸c ®Æc tÝnh lμm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. C¸c ®Æc tÝnh lμm viÖc cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu lμ quan hÖ: n, M, η = f(I−) khi U = U®m = C te. §Æc tÝnh n = f(I−) gièng nh− ®Æc tÝnh c¬ n = f(M) v× M ~ I−.. §−êng 1 øng víi ®éng c¬ kÝch thÝch song song, ®−êng 2, 3 víi ®éng c¬ kÝch thÝch hæn hîp khi dq nèi tiÕp nèi thuËn vμ nèi ng−îc; ®−êng 4 víi ®éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp, h×nh 7.11 §Æc tÝnh M = f(I−) khi U = U®m = C te. §©y chÝnh lμ quan hÖ M = CMφI− Víi ®éng c¬ kÝch thÝch song song φ = Cte nªn ®−êng M = f(I−) lμ ®−êng th¼ng (®−êng I). §éng c¬ kÝch tõ nèi tiÕp φ ~ I− nªn M ~ I−2 ®Æc tÝnh m«men lμ ®−êng parabol (®−êng IV). §éng c¬ kÝch tõ hæn hîp cã ®Æc tÝnh m«men trung gian gi÷a kÝch thÝch song song vμ nèi tiÕp (®−êng II vμ III). H×nh 7.10 §Æc tÝnh c¬ ®.c.®.1.c kÝch thÝch hçn hîp so víi c¸c lo¹i ®.c §Æc tÝnh hiÖu suÊt η = f(I−) khi U = U®m = Cte nh− h×nh 7.12. HiÖu suÊt cùc ®¹i th−êng ®−îc thiÕt kÕ øng víi I− = 0,75I®m Th−êng η = 0,75 - 0,85 víi ®éng c¬ c«ng suÊt bÐ vμ η = 0,85 - 0,94 víi ®éng c¬ c«ng suÊt trung b×nh vμ lín. 113 HiÖu suÊt C¸c ®Æc tÝnh l/viÖc cña 114 ®éng c¬ ®iÖn mét pha cã vμnh gãp §éng c¬ 1 pha cã vμnh gãp cã kÕt cÊu t−¬ng tù nh− ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu, nh−ng ®iÖn ¸p ®Æt vμo lμ ®iÖn ¸p xoay chiÒu 1 pha. Lo¹i ®éng c¬ nμy ®−îc dïng nhiÒu trong c¸c m¸y sinh ho¹t d©n dông. 4.6.1 Søc ®iÖn ®éng biÕn ¸p vμ søc ®iÖn ®éng quay. Khi ®éng c¬ ®iÖn 1 pha cã vμnh gãp lμm viÖc trong d©y quÊn phÇn øng c¶m øng ®−îc 2 lo¹i søc ®iÖn ®éng lμ: s.®.® biÕn ¸p vμ s.®.® quay. 1. S.®.® biÕn ¸p, Eba. §Æt ®iÖn ¸p xoay chiÒu 1 pha U~ vμo d©y quÊn kÝch tõ K trªn phÇn tÜnh, tõ th«ng φ do dßng ®iÖn xoay chiÒu t¹o nªn sÏ ®Ëp m¹ch víi tÇn sè f cña l−íi ®iÖn. Khi n = 0 tõ th«ng ®ã sÏ biÕn thiªn vμ xuyªn qua d©y quÊn phÇn øng vμ c¶m øng nªn trong c¸c thanh dÉn cña d©y quÊn phÇn øng c¸c søc ®iÖn ®éng nh− trong m¸y biÕn ¸p, Eba d©y quÊn kÝch thÝch lμ d©y quÊn s¬ cÊp vμ d©y quÊn phÇn øng lμ thø cÊp. ChiÒu cña s.®.® ë hai phÝa trôc d©y quÊn kÝch tõ K sÏ tr¸i dÊu nhau. NÕu chæi than ®Æt trªn ®−êng trung tÝnh h×nh häc th× s.®.® trong c¸c thanh dÉn ë hai phÝa trôc d©y quÊn kÝch tõ sÏ triÖt tiªu nhau, h×nh 8.1a, nªn Eba = 0. NÕu chæi than ®Æt trªn trôc d©y quÊn kÝch tõ th× Eba = Eba max, h×nh 8.1b. TrÞ hiÖu dông cña s.®.® biÕn ¸p lμ: Eba = 4,44 f Wkdqφmax S.®.® biÕn ¸p chËm sau φ mét gãc 900, h×nh 8.1c. Khi chæi than lÖch víi ®−êng trung tÝnh h×nh häc mét gãc α, h×nh 8.2, th×: Eba(α) = Ebasinα. 2. Søc ®iÖn ®éng quay Eq NÕu φm = const, khi phÇn øng quay víi tèc ®é n, c¸c thanh dÉn cña d©y quÊn phÇn øng quÐt qua tõ tr−êng kÝch tõ φ vμ sÏ c¶m øng ®−îc s.®.® xoay chiÒu cã tÇn sè f = pn/60, nh−ng s.®.® lÊy ra ë 2 ®Çu chæi than lμ s.®.® 1 chiÒu, nh− trong m¸y ®iÖn mét chiÒu, n a pNE mq ..60 φ= Khi chæi than n»m trªn trung tÝnh h×nh häc Eq = Eqmax vμ khi chæi than n»m trªn trôc d©y quÊn kÝch thÝch th× Eq = 0. Khi chæi than lÖch víi ®−êng trung tÝnh h×nh häc mét gãc α, th×: S.®.® Eba do tõ tr−êng ®Ëp m¹ch sinh ra K K H×nh 8.2 Eba khi chæi than lÖch TTHH, 4.6: MAÙY ÑIEÄN MOÄT CHIEÀU ÑAËC BIEÄT 115 Eq(α) = Eq.cosα. 8.4 NÕu tõ th«ng ®Ëp m¹ch víi tÇn sè f vμ phÇn øng quay víi tèc ®é n th× trong mçi phÇn tö d©y quÊn sÏ tån t¹i c¶ 2 lo¹i s.®.®: S.®.® quay cã tÇn sè fq = pn/60 vμ s.®.® biÕn ¸p cã tÇn sè fba = f. Khi chæi than ®Æt trªn ®−êng trung tÝnh h×nh häc th× Eba = 0 cßn Eq ≡ φm khi n = const. ChiÒu cña Eq phô thuéc chiÒu cña n nh− h×nh 8.3. Khi chæi than lÖch so víi trung tÝnh h×nh häc mét gãc α nμo ®ã th× sÏ tån t¹i c¶ hai lo¹i Eba vμ Eq cã cïng tÇn sè f. αα 2222 cossin qba EEE += 4.6.2 §éng c¬ nèi tiÕp mét pha 1. S¬ l−îc cÊu t¹o vμ nguyªn lý lμm viÖc. VÒ kÕt cÊu ®éng c¬ ®iÖn mét pha gièng nh− ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch thÝch nèi tiÕp. Nh−ng v× nã ®−îc dïng víi l−íi ®iÖn xoay chiÒu nªn m¹ch tõ cña nã ®−îc lμm b»ng thÐp kü thuËt ®iÖn. §éng c¬ nhá th−êng cã cÊu t¹o cùc låi, ®éng c¬ lín cã cÊu t¹o cùc Èn. Trªn cùc tõ ngoμi dq kÝch thÝch K, ®Ó c¶i thiÖn ®æi chiÒu ng−êi ta còng bè trÝ dq bï B vμ cùc tõ phô F nh− ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, h×nh 8.4. Nguyªn lý: Khi ®Æt ®/a xoay chiÒu mét pha vμo ®éng c¬, tõ th«ng φ t¸c dông víi dßng ®iÖn I ch¹y d©y quÊn phÇn øng t¹o nªn m« men lμm cho ®éng c¬ quay. V× phÇn øng nèi tiÕp víi d©y quÊn kÝch thÝch nªn φ vμ I lu«n cïng dÊu víi nhau, do ®ã m«men lu«n d−¬ng hay ®éng c¬ lu«n quay theo mét chiÒu x¸c ®Þnh. §/c¬ ®iÖn nèi tiÕp Lo¹i ®éng c¬ 1 pha nμy ®−îc dïng nhiÒu trong c¸c m¸y sinh ho¹t. 2. M«men cña ®éng c¬. Gi¶ sö: i− = I−msinωt φ = φmsin(ωt - γ) víi γ lμ gãc lÖch gi÷a i− vμ φ do tæn hao s¾t tõ Gièng nh− m¸y ®iÖn 1 chiÒu, ta cã m«men tøc thêi ).sin(.sin γωωφπφπ +== ttI pNipNM mumut −êng cong i, φ vμ M cña ®éng c¬ M«men trung b×nh γφππ π cos 2 1 0 mut I pNdtMM == ∫ = CMI−φmcosγ 8.9 Víi I− lμ trÞ hiÖu dông dßng ®iÖn trong mét nh¸nh song song cña d©y quÊn phÇn øng. φm lμ biªn ®é tõ th«ng kÝch tõ, γ rÊt nhá nªn cosγ ≈ 1 nªn m«men cña ®éng c¬ kh¸ lín. §−êng cong dßng ®iÖn, tõ th«ng vμ m«men cña ®éng c¬ 1 pha cã vμnh gãp nh− h×nh 8.5. 116 3. §å thÞ vÐc t¬ Gi¶ sö ®éng c¬ quay víi tèc ®é n vμ chæi than ®Æt trªn trung tÝnh h×nh häc, th× khi ®Æt ®iÖn ¸p U vμo ®éng c¬, dßng ®iÖn I ch¹y trong c¸c d©y quÊn chËm pha so víi U mét gãc ϕ. Tõ th«ng chÝnh φ chËm pha so víi I mét gãc γ (tæn hao s¾t). Søc ®iÖn ®éng quay Eq ng−îc pha so víi, φ (chÕ ®é ®éng c¬, E ng−îc chiÒu I). Søc ®iÖn ®éng biÕn ¸p Eba = 0 (v× chæi than ®Æt trªn trung tÝnh h×nh häc). Søc ®iÖn ®éng r¬i trªn ®iÖn kh¸ng cña c¸c d©y quÊn chËm pha so víi I mét gãc 900: S.®.® c¶m øng trªn d©y quÊn kÝch thÝch − (xKxIj & K lμ ®iÖn kh¸ng cña d©y quÊn kÝch thÝch); s.®.® tæng cña c¸c d©y quÊn kh¸c (víi lμ tæng ®iÖn kh¸ng cña d©y quÊn phÇn øng, d©y quÊn bï vμ d©y quÊn cùc tõ phô). Sôt ¸p trªn c¸c ®iÖn trë (víi ∑− xIj & ∑ x ∑− rI& ∑ r lμ tæng ®iÖn trë cña c¸c d©y quÊn kÓ c¶ ®iÖn trë tiÕp xóc cña chæi than) Ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p cña ®éng c¬ nèi tiÕp mét pha. 8.10 ∑ +++−= )( xxIjrIEU Kq &&&& §å thÞ ∑ Tõ sù ph©n tÝch ë trªn vμ ph−¬ng tr×nh 8.10 ta vÏ ®−îc ®å thÞ vÐc t¬ nh− h×nh 8.6. §éng c¬ nèi tiÕp 1 pha cã cosϕ = 0,7 - 0,95 tèc ®é cμng cao hÖ sè cosϕ cμng cao. 4. C¸c ®Æc tÝnh lμm viÖc. §Æc tÝnh c¬ n = f(M) nh− ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kÝch thÝch nèi tiÕp, h×nh 8.7. §Æc tÝnh hiÖu suÊt η = f(M) vμ Cosϕ = f(M) nh− h×nh 8.8 §Ó n©ng cao hÖ sè cosϕ th−êng c¸c lo¹i ®éng c¬ nμy ®−îc chÕ t¹o víi khe hë rÊt bÐ, víi m¸y bÐ h¬n 100 kW, δ = 1,5 - 2,5 mm; m¸y cã c«ng suÊt lín h¬n δ = 2 - 4 mm §Æc tÝnh c¬ n §Æc tÝnh η = f(M) vμ Cosϕ f(M) 5. øng dông. §éng c¬ ®iÖn cã vμnh gãp 1 pha ®−îc dïng nhiÒu trong lÜnh vùc ®−êng s¾t, ®Çu m¸y xe ®iÖn,...Víi kh¶ n¨ng ®¹t tèc ®é cao (3000 - 30.000 vg/ph) vμ ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é réng nªn nã ®−îc dïng cho m¸y hót bôi, m¸y mμi, m¸y kh©u,... Víi nguyªn lý trªn ng−êi ta chÕ c¸c ®éng c¬ v¹n n¨ng ®Ó cã thÓ sö dông l−íi ®iÖn xoay chiÒu hoÆc mét chiÒu, s¬ ®å nguyªn lý nh− h×nh 8.9. Tô ®iÖn C ®Ó gi¶m nhiÔu v« tuyÕn. 117 4.6.3 §éng c¬ ®iÖn ®Èy. 1. §éng c¬ ®iÖn ®Èy 2 d©y quÊn phÇn tÜnh §éng c¬ nμy phÇn tÜnh cã 2 d©y quÊn, kÝch tõ K vμ bï B nèi nèi tiÕp, ®Æt vu«ng trôc víi nhau, d©y quÊn phÇn øng ®−îc nèi ng¾n m¹ch. Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu vμo d©y quÊn phÇn tÜnh h×nh 8.8a. NÕu chæi than ®Æt trªn ®−êng trung tÝnh h×nh häc, ban ®Çu khi n = 0, S.®.® Eq = 0, tõ th«ng cña cuén bï B c¶m øng nªn Ebamax, h×nh b. V× d©y quÊn phÇn øng nèi ng¾n nªn trong nã cã dßng I2. Dßng ®iÖn nμy t¸c dông víi φK t¹o nªn m«men quay lμm ®éng c¬ quay. Lóc ®Êy ta thÊy d−¬ng nh− cã mét sù ®Èy gi÷a tõ tr−êng phÇn øng vμ tõ tr−êng cùc tõ ®Ó t¹o ra m«men quay, nªn nã cã tªn lμ ®éng c¬ ®iÖn ®Èy. Khi chæi than n»m trïng víi trôc d©y quÊn K th× Eba = 0, h×nh c, nªn I2 = 0 vμ m«men b»ng kh«ng nªn ®éng c¬ kh«ng quay. BiÓu thøc m«men quay vÉn cã d¹ng quen thuéc: §éng c¬ ®iÖn ®Èy 2 d©y quÊn ë 8.11 ),cos( 22 KKm IICM φφ &&= V× gãc gi÷a I2 vμ φK gÇn b»ng kh«ng nªn: M ≈ CmI2φK 8.12 2 §éng c¬ ®iÖn ®Èy cã mét d©y quÊn trªn phÇn tÜnh (§/c T«mx¬n) Trªn phÇn tÜnh chØ cã mét d©y quÊn w, h×nh 8.11a, nh−ng chæi than cã thÓ xª dÞch mét gãc α bÊt kú. Lóc nμy ta ph©n w thμnh hai phÇn w1 = wsinα ®ãng vai trß cuén K vμ w2 = wcosα ®ãng vai trß cuén B, h×nh 8.11b. ChiÒu quay cña lo¹i ®éng c¬ nμy phô thuéc vμo chiÒu xª dÞch chæi than ®èi víi trôc cña cña w. §/c¬ chØ cã 1 d©y quÊn Khi α = 900, Eba = 0, M = 0, ®©y lμ chÕ ®é kh«ng t¶i, h×nh 8.12a. Khi α = 0, Eba = Ebamax vμ trong d©y quÊn phÇn øng cã dßng ®iÖn I2, dßng ®iÖn nμy ng−îc víi dßng ®iÖn kÝch thÝch nªn M = 0. T¹i vÞ trÝ nμy cña chæi than ®éng c¬ ®−îc xem nh− m.b.a lμm viÖc ng¾n m¹ch, vÞ trÝ chæi than ®−îc coi lμ vÞ trÝ ng¾n m¹ch, h×nh 8.12b. H×nh 8.12 VÞ trÝ chæi than khi kh«ng t¶i (a) vμ ng¾n T¹i c¸c vÞ trÝ gãc α kh¸c ®Æc tÝnh c¬ vμ c¸c ®Æc tÝnh lμm viÖc gièng nh− ®éng c¬ kÝch thÝch nèi tiÕp. ViÖc ®iÒu chØnh n b»ng c¸ch xª dÞch vÞ trÝ cña chæi than. 118
File đính kèm:
- bai_giang_may_dien_trong_cong_nghiep.pdf