Chương II-MÁY ĐIỆN

Máy điện là thiết bị điện từ nguyên tắc làm việc dựa vào hiện tượngcảm ứng điện từ và lực điện từ. Theo quan điểm năng lượng:Máy điện là thiết bị điện dùng để truyền tải hay biến đổi năng lượng điệntử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương II-MÁY ĐIỆN Chương II.MÁY ĐIỆNI. Khái niệm chung:1. Khái niệm: - Máy điện là thiết bị điện từ nguyên tắc làm việc dựa vào hiện tượngcảm ứng điện từ và lực điện từ. - Theo quan điểm năng lượng:Máy điện là thiết bị điện dùng để truyền tải hay biến đổi năng lượng điệntử.2. Phân loại: * Theo sự chuyển động tương đối: - Máy điện tĩnh: Các bộ phận không chuyển động tương đối với nhau.Ví dụ: máy biến áp - Máy điện có chuyển động tương đối (quay hay tịnh tiến): Động cơđiện, máy phát điện… * Theo dòng điện: Máy điện xoay chiều và một chiều * Theo số pha: Máy xoay chiều 1 pha và 3 pha. * Theo tốc độ rô to và từ trường: Máy điện đồng bộ và không đông bộ3. Các vật liệu chế tạo máy điện:a. Vật liệu dẫn điện Vật liệu dẫn điện để chế tạo các bộ phận dẫn điện. Thường là đồng,nhôm. Dây quấn điện từ lõi là đồng, bên ngoài bọc cách điện: Sợi vải, sợi emay, sợi thủy tinh, giấy….b. Vật liệu dẫn từ: 1 Dùng để chế tạo các bộ phận mạch từ. Vật liệu dẫn từ là vật liệu bằng sắt pha them 2 ÷ 5% si. Nó được làmthành các lá mỏng: Gọi là thép lá điện kỹ thuật hay tôn si líc. Mạch từ tần số thấp thường…….. dày 0,35 ÷ 0,5mm, tần số cao: 0,1÷ 0,2mm. Ngoài ra còn có thép đúc, thép rèn.c. Vật liệu cách điện: Dùng để cách ly các bộ phận dẫn điện và không dẫn điện hay giữacác bộ phận dẫn điện với nhau. Vật liệu cách điện yêu cầu phải cách điện tốt, chịu nhiệt, chống ẩm,bền. Các chất cách điện chủ yếu: Giấy, vải lụa, amiăng, Mica, sợi thủy tinh, men sứ, sọi cách điện.d. Vật liệu kết cấu: Là vật liệu để chế tạo các chi tiết khác trong máy điện: Trục, ổ bi,vỏ, nắp máy. Các vật liệu thường dùng là: Gang, thép, chất dẻo, hợp kim nhôm, kim loại mầu.II. Máy biến áp1. Khái niệm chung:a. Khái niệm: - Máy biến áp là một máy điện tĩnh làm việc theo nguyên lý cảm ứngđiện từ dùng để biến đổi điện áp dòng điện nhưng vẫn giữ nguyên tần số. - Trong máy biến áp: + Đầu vào nối với nguồn là mạch sơ cấp, các đại lượng được ghi chỉsố 1. ϕ W1: số vòng sơ cấp; U1: điện áp sơ cấp; I1: dòng sơ cấp. + Đầu nối với tải là mạng thứ cấp, các đại lượng được ghi chỉ số 2. W2: số vòng thứ cấp; U2: điện áp thứ cấp; I2: dòng thứ cấp. - Nếu máy biến áp: 2 U2 > U1: Là máy tăng áp U2 < U1: Là máy hạ áp b. Các đại lượng định mức: Các đại lượng định mức do người cấu tạo quy định để máy có khẳnăng làm việc lâu dài và tốt nhất. Các đại lượng định mức gồm: * Điện áp: Gồm điện áp sơ cấp, thứ cấp định mức. Người ta quy ước: - Máy 1 pha là điện áp pha. - Máy 3 pha là điện áp dây. * Dòng điện: Là dòng điện quy định khi máy làm việc với công suất và điện áp địnhmức. - Máy 1 pha là điện áp pha. - Máy 3 pha là điện áp dây. * Công suất định mức: Là công suất biểu kiến, đơn vị là VA, KVA. Ngoài ra trên biểu máy Biến áp còn ghi tần số, số pha, sơ đồ nối dây, Cosφ, điện áp ngắn mạch…..c. Công dung máy biến áp: - Dùng để truyền tải điện đi xa và phân phối điện năng. - Dùng các thiết bi lò nung, hàn điện, làm nguồn cho các thiết bị điện,điện tử cần nhiều điện áp, trong đo lường,…2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp.a/ Cấu tạo: Gồm các bộ phận sau:* Lõi thép: - Dùng để dẫn từ trường trong máy và dập từ trường - Được ghép bởi nhiều lá thép điện kỹ thuật, lõi gồm 2 phần: Phần trụ để quấn dây, phần gông để khép kín mạch từ. 3 - Hình dạng cơ bản của lõi thép là:* Dây quấn: - Dây quấn là dây điện từ lõi bằng đồng hay nhôm, có tiết diện trònhay dẹt. - Cách quấn: Dây được quấn thành từng lớp vòng nọ sát vòng kia,giữa các lớp có cách điện. Có thể dây quấn cùng trên một trục ho ặc các tr ụcriêng rẽ.* Các bộ phận phụ khác: Ngoài ra máy biến áp còn có các bộ phận khác: Vỏ để bảo vệ vàđường dây biến áp. Trên vỏ có sứ xuyên cao áp, thấp áp để cách điện với vỏ, còn có bìnhđựng dầu. Bu lông đai ốc kẹp chặt.b. Sơ đồ và nguyên lý của Máy biến áp:Sau đây ta xét sơ đồ và nguyên lýlàm việc của máy biến áp 1 pha. Máy biến áp 1 pha. Trong đóW1, I1, U1 Số vòng dòng điện, điệnáp cuộn sơ cấp. W2, I2, U2: củamạch thứ cấp. * Nguyên lý làm việc: - Nối sơ cấp W1 với nguồn điện xoay chiều hình Sin sẽ có dòng I,chạy trong W1, dòng I1 sinh ra từ trường biến thiên chạy trong lõi thép móc 4vòng qua 2 cuộn dây. Do đó theo định luật cảm ứng điện từ trong cu ộn dâyW2 sinh ra một mức điện động cảm ứng và trong W 1 sinh ra sức điện độngtự cảm. - Theo định luật cảm ứng trong cuộn: dφ dφ e1 = − W1 W2 sinh ra: e2 = − W2 W1 sinh ra: ; dt dt Dòng điện hình Sin do đó φ cũng là hình Sin: φ = φ Max Sinωt Do đó: d (φ Max Sinωt ) π = 4,44. fw1 .φ Max 2 Sin(ωt − ) e1 = − W1 dt 2 d (φ Max Sinωt ) π = 4,44. fw2 .φ Max 2 Sin(ωt − ) e 2 = − W2 dt 2Trong đó: E1 = 4,44 fw1φ Max E 2 = 4,44 ...