Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Bài giảng 10 - TS. Nguyễn Quang Nam

Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Bài giảng 10 giới thiệu máy điện một chiều, phân loại, cấu tạo máy điện một chiều, dây quấn xếp và dây quấn sóng, nguyên tắc hoạt động của máy, động cơ máy và các nội khác khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Bài giảng 10 - TS. Nguyễn Quang Nam 408001 Biến đổi năng lượng điện cơ Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK2 http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php Bài giảng 10 1Máy điện một chiều – Giới thiệu Máy một chiều là một thiết bị đa dụng với các đặc tính cơưu việt. Điều khiển tốc độ dễ dàng là một trong những ưuđiểm. Cả dây quấn stato (kích từ) lẫn rôto (phần ứng) đềutiêu thụ dòng điện một chiều tại đầu cực. Với cùng chỉ tiêu kỹ thuật, các máy một chiều đắt tiền hơncác máy xoay chiều. Dây quấn kích từ trong các máy mộtchiều nhỏ có thể là nam châm vĩnh cửu. Dây quấn kích từ trên stato được kích thích bởi dòng mộtchiều, hoặc có thể dùng nam châm vĩnh cửu, để tạo một từtrường đứng yên. Bài giảng 10 2Máy điện một chiều – Giới thiệu (tt) Dòng điện rôto được cung cấp thông qua các chổi than vàbộ cổ góp. Bộ cổ góp sẽ đổi chiều dòng điện trong các cạnhcuộn dây để từ trường rôto và stato luôn vuông góc nhau.Điều này giúp cực đại hóa mômen sinh ra với một dòng điệnđã cho, và đơn giản hóa các yêu cầu điều khiển của máy. Các động cơ vạn năng cũng có thể làm việc với điện ápAC, mặc dù được phân loại là động cơ DC. Bài giảng 10 3Phân loại Thường được phân loại theo cách kích từ: kích từ độc lập,kích từ song song, kích từ nối tiếp, và kích từ hỗn hợp. Với máy kích từ độc lập, nguồn kích từ có thể là mộtnguồn điện, hoặc là một nam châm vĩnh cửu. Động cơ vạn năng có thể làm việc với nguồn DC lẫn AC,nhưng bản chất là một động cơ DC kích từ nối tiếp. Với những tiến bộ về điện tử công suất, động cơ DCkhông chổi than đang ngày càng phát triển. Bài giảng 10 4Cấu tạo máy một chiều Mạch từ phần ứng ghép từ nhiềulá mỏng, có các rãnh rôto. Mỗi Phần ứng cócạnh cuộn dây được đặt trong một nghiêng rãnhrãnh và nối với một phiến góp. Cổ gópLuôn luôn có 2 cạnh cuộn dây nốivào một phiến góp, để tạo thànhdây quấn xếp hoặc sóng. Mạch từ phần cảm khôngcần ghép từ lá mỏng, vì chỉ Ổ đỡcó kích thích một chiều. Lõithép này được gắn cố địnhvào khung máy. Bài giảng 10 5Cấu tạo máy một chiều (ảnh chụp phần cảm) Bài giảng 10 6Cấu tạo máy một chiều (ảnh chụp phần ứng) Bài giảng 10 7Dây quấn xếp và dây quấn sóng Dây quấn sóng Dây quấn xếp Bài giảng 10 8Nguyên tắc hoạt động Xét máy một chiều đơn giản nhất Cực từvới sơ đồ như hình bên phải. Mỗi cạnh cuộn dây được nối vàomột phiến góp. Khi một cạnh cuộn dây chuyển từ cựctừ này sang cực từ kia, phiến góp của nócũng chuyển sang chổi đối diện. Điều này Chổilàm đổi chiều dòng điện chạy trong cạnh Cổ góp Cuộn dâycuộn dây đó, dẫn đến mômen tác động rôtolên cạnh cuộn dây giống như cũ. dLsr (θ ) Từ pp đồng năng lượng, mômen là T e (ir , i s ,θ ) = ir is dθ Bài giảng 10 9Một máy một chiều thực tế hơn Các máy một chiều thực có nhiều phiến góp và cuộn dâyrôto (Hình 8.4). Phiến góp hoạt động sao cho luôn tạo ra mộttrục từ phần ứng vuông góc với trục từ kích từ mômenkhông đổi. Nói chung, mômen sinh ra tỷ lệ với các dòng điện phầnứng và kích từ: T e = Gia i f Dưới đây là mạch tương đương cùng với các phươngtrình động học: Bài giảng 10 10Một máy một chiều thực tế hơn (tt) Mạch tương đương và các phương trình động học: di f vf = Rf if + Lf dt dia v a = R a i a + La + Gω m i f dt Sức phả ...