Bài giảng Máy điện trong thiết bị tự động và điều khiển

Bài giảng Máy điện trong thiết bị tự động và điều khiển cung cấp cho người học các kiến thức: Máy biến áp trong thiết bị tự động và điều khiển; Máy biến áp cung cấp tín hiệu; Máy điện quay trong thiết bị tự động và điều khiển;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Máy điện trong thiết bị tự động và điều khiểnEE4205-MÁY ĐIỆN TRONG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂNCHƯƠNG MỞ ĐẦU1. Khái niệm, vai trò của các loại máy điện sử dụng trong các thiết bị và hệ thống điều khiển tự động- cung cấp nguồn cho các thiết bị điện-điện tử khác- điều khiển các cơ cấu chấp hành- thực hiện các chức năng thông tin, liên lạc trong hệ thống Thiết bị điện từ Thiết bị điện tử độ bền cao không bền bằng thiết bị điện từ kích thước lớn kích thước nhỏ quán tính lớn quán tính nhỏ làm việc trong mọi điều kiệnVí dụ: chức năng thông tin.F: máy phát tốc có điện áp phát ra tỷ lệ thuận với tốc độ Cơ cấu n F UN (tốc độ quay)     (góc quay rotor) d d = ;U = C dt dt Tín hiệu đầu vào là góc xoay rotor . Đầu ra là 1 hàm của góc xoay rotor 2. Phân loại-Theo nguyên lý làm việc :+ Máy biến áp,+ Máy điện không đồng bộ,+ Máy điện đồng bộ,+ Máy điện xoay chiều có vành góp- Theo chức năng :+ Máy biến áp :*Máy biến áp cấp nguồn*Máy biến áp cung cấp tín hiệu+ Máy điện quay:*Máy điện quay cung cấp tín hiệu*Động cơ chấp hành3. Phương pháp học tập cho học phần:” Máy điện trong thiết bịtự động và điều khiển”- Lên lớp, nghe giảng- Làm các bài kiểm tra trên lớp- Làm báo cáo (bài tập dài)- Làm bài kiểm tra giữa kỳ- Làm bài thi cuối kỳCHƯƠNG I: Máy biến áp trong thiết bị tự động và điều khiển.1.1. Những vấn đề chung 1.1.1.Các thiết bị tự động và điều khiển cần sự đa dạng về nguồnđiện áp cấp:- Có nhiều cấp điện áp, dùng Máy biến áp nhiều dây quấn- Có độ thay đổi điện áp liên tục, dùng Máy biến áp tự ngẫu- Cấp điện cho hệ thống chỉnh lưu, dùng Máy biến áp chỉnh lưu- Cần có nguồn đóng cắt tần số cao dùng Máy biến áp cho nguồn đóng cắt tần số cao- Có độ thay đổi điện áp liên tục, dùng Máy điều áp cảm ứng1.1.2. Các thiết bị tự động và điều khiển cần có tín hiệu khác nhau :- Cung cấp tín hiệu cho đo lường dùng Máy biến điện áp, Máy biến dòng điện- Cần có nguồn điện 1,2,3… pha dùng Máy biến áp biến đổi số pha- Cần có nhiều tần số khác nhau dùng Máy biến áp nhân tần- Cần có xung điện áp dùng Máy biến áp xung- Biến đổi tín hiệu góc xoay rôto thành tín hiệu điện áp ra là hàm củagóc xoay dùng Máy biến áp xoay1.2. Máy biến áp cấp nguồn1.2.1 Máy biến áp nhiều dây quấn (Multiple WindingTransformers)MBA có 1 cuộn sơ cấp và nhiều cuộn thứ cấp gọi là MBA nhiều dâyquấn. Thực tế có một số loại MBA có nhiều cuộn sơ cấp với các cấpđiện áp khác nhau và 1 cuộn thứ cấp, nhưng chỉ sử dụng 1 điện áp sơcấp thì không gọi là MBA nhiều dây quấn1.2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việcXét Máy biến áp ba dây quấn:MBA trong một số trường hợp sử dụng loại 3 dây quấn (1 dây quấnsơ cấp, 2 dây quấn thứ cấp) để nâng cao các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuậtMáy biến áp ba dây quấn có một dây quấn sơ cấp và hai dây quấnthứ cấp để có các cấp điện khác nhau ứng với các tỷ số biến đổik12 = U1 /U2 = N1 /N2k13 = U1 /U3= N1 /N3 Máy biến áp 3 dây quấn-MBA 3 dây quấn so với MBA 2 dây quấn có ưu điểm:+ Rẻ hơn+ Mặt bằng chiếm chỗ bé hơn+ Liên tục truyền tải năng lượng sang 2 dây quấn thứ cấp+ Tổn hao năng lượng bé hơn chừng 2 lần-MBA 3 dây quấn so với MBA 2 dây quấn có nhược điểm:+ Độ tin cậy kém hơn+ Bố trí đầu ra phức tạp hơn - Được chế tạo theo kiểu tổ máy biến áp 3 pha hoặc máy biến áp 3 pha 3 trụ, ở mỗi pha đặt 3 dây quấn - MBA 3 dây quấn có tổ nối dây tiêu chuẩn: Y0/Y0/Δ-12-11 và Y0/Δ/Δ -11-11- 1.2.1.2 Phân phối công suất giữa các dây quấn- Theo quy định quy định về công suất chế tạo, phân bố công suất giữa các cuộn thường theo tỷ lệ :S1đm/ S1đm, S2đm/ S1đm, S3đm/ S1đm =+ 100%, 100%, 100%+ 100%, 100%, 67%+ 100%, 67%, 100%+ 100%, 67%, 67%1.2.1.3 Ứng dụng của máy biến áp nhiều dây quấnCấp điện cho các bộ biến đổi có sử dụng triac (triode for alternatingcurrent), linh kiện điện tử bán dẫn chuyên dụng dùng trong các bomạch điện tử để đóng cắt điện xoay chiều cho các phụ tải1.2.2 Máy biến áp tự ngẫu (Autotransformer)1.2.2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc : chỉ có 1 dây quấn I2 I1 I1 I2 U1 w1 w2 U2 w2 U1 w1 U2 Điện năng truyền: U1 w 1 = U1 - trực tiếp về điện U2 = w2 U2 w 2 w1 - cảm ứng điện từƯu điểm MBA tự ngẫu (có 1 dây quấn) so với MBA thôngthường (có 2 dây quấn):- Giá thành rẻ hơn vì chỉ có 1 dây quấn, và tiết kiệm lõi thép- Tổn thất công suất giảm, hi ...