Giáo trình Kỹ thuật điện - điện tử (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Kỹ thuật điện - điện tử cung cấp cho người học những kiến thức như: Mạch điện và các phương pháp phân tích mạch; Mạch điện xoay chiều ba pha; Máy điện; Kỹ thuật điện tử; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Kỹ thuật điện - điện tử (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội Chương 3 Máy điện Mục tiêu - Sinh viên nắm được các cơ cấu chấp hành cuả hệ thống điều khiển của MPS - Cách thức kết nối dây khí, thuỷ - Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập. 3.1. Định nghĩa và phân loại máy điện 3.1.1. Định nghĩa Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, cấu tạo chính gồm có lõi thép và mạch từ, mạch điện, dùng để biến đổi năng lượng như cơ năng, điện năng, hoặc ngược lại. 3.1.2. Phân loại máy điện Máy điện có nhiều loại được phân loại theo nhiều cách khác nhau: phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện, theo nguyên lý làm việc… ở đây ta phân loại theo nguyên lý biến đổi năng lượng. Máy điện tĩnh. Như máy biến áp thường dung để biến đổi điện năng. Máy điện động. Như máy phát điện, động cơ điện Hình 3.1. Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng 45 3.2. Máy biến áp 3.2.1. Khái niệm chung về máy biến áp a.Định nghĩa Máy biến áp là một máy điện từ tĩnh dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ trị số điện áp này sang trị số điện áp khác có cùng tần số. b. Các đại lượng định mức Các đại lượng định mức của máy biến áp do xưởng chế tạo máy biến áp quy định để cho máy có khả năng làm việc lâu dài và tốt nhất. Ba đại lượng định mức cơ bản là: *Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức: U 1đm (V, kV) là điện áp quy định cho dây quấn sơ cấp Điện áp thứ cấp định mức: U 2đm(V, kV) là điện áp giữa các cực của dây quấn thứ cấp khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức. Với máy biến áp một pha điện áp định mức là điện áp pha. Với máy biến áp 3 pha là điện áp dây. * Dòng điện định mức Dòng điện định mức là dòng điện đã quy định cho mỗi dây quấn của máy biến áp ứng với công suất định mức và điện áp định mức. Với máy biến áp một pha dòng điện định mức là dòng điện pha, với máy biến áp 3 pha dòng điện định mức là dòng điện dây. Đơn vị thường ghi trên máy là Ampe(A). Dòng điện sơ cấp định mức ký hiệu là I 1đm Dòng điện thứ cấp định mức ký hiệu là I 2đm *Công suất định mức Công suất định mức của máy biến áp là công suất biểu kiến định mức, ký hiệu S đm ( VA, kVA). - Đối với máy biến áp 1 pha công suất định mức là: Sđm= U2đm. I2đm= U1đm.I1đm - Đối với máy biến áp 3 pha công suất định mức là : 46 Sđm= 3 .U2đm.I2đm= 3 U1đm.I1đm Ngoài ra trên nhãn máy còn ghi tần số định mức f đm, số pha , sơ đồ nối dây, điện áp ngắn mạch, chế độ làm việc v.v. c. Công dụng - Máy biến áp điện lực được dùng để truyền tải và phân phối năng lượng điện trong hệ thống điện lực. Tại nơi phát điện, do các máy phát điện chỉ phát ra dòng điện xoay chiều với điện áp từ 6 - 22 kV, khi truyền tải năng lượng điện đi xa với công suất lớn, để giảm tổn hao công suất do phát nhiệt trên đường dây và giảm tiết diện dây dẫn, người ta dùng máy biến áp điện lực nâng điện áp lên cao. Đến nơi phân phối và tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ điện áp đến mức quy định của phụ tải. Trên đường dây truyền tải điện năng đi xa phải có ít nhất là 4 cấp điện áp. Hình 3.2: Hình vẽ mô tả hệ thống truyền tải điện năng - Máy biến áp hàn để lấy dòng điện gây hồ quang hàn kim loại. - Máy biến áp lò dùng trong lò điện (lợi dụng dòng điện xoáy) để nấu chảy kim loại, đúc kim loại và tôi kim loại. - Máy biến áp đo lường gồm máy biến điện áp đo lường để đo điện áp cao bằng dụng cụ đo thông dụng và máy biến dòng để mở rộng giới hạn đo cho dụng cụ đo dòng điện. - Máy biến nguồn thường là máy biến áp một pha hai dây quấn hoặc nhiều dây quấn công suất nhỏ dùng trong máy thu thanh, thu hình, nguồn nạp ác qui, nguồn chiếu sáng cục bộ cho các máy công cụ, nguồn cho đèn soi, đèn ngủ và các dụng cụ trong sinh hoạt gia đình. 47 - Máy biến áp tự ngẫu dùng để biến đổi điện áp trong một phạm vi không lớn lắm để mở máy động cơ xoay chiều và làm máy biến áp điều chỉnh để tăng giảm điện áp theo yêu cầu, hoặc để giữ điện áp ra ít biến động khi điện áp nguồn biến động lớn. 3.2.2. Các định luật cảm ứng điện từ a. Định luật Jun – Lenxơ Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các địên tích, khi chuyển động các điện tích va chạm với nhau truyền điện năng cho các phân tử của vật dẫn làm các phân tử bị nóng lên, vật dẫn sẽ bị đốt nóng, đó là tác dụng của dòng điện. Nếu gọi điện trở của vật dẫn là R U Ta có: Dòng điện I = R Công suất: P = U.I Công thực hiện: A = P.J = I 2.R.J ( J) Nếu chuyển công thành nhiệt: Q = 0,24.I 2.R.J(cal) 1J = 0,24(cal) * Phát biểu định luật: Nhiệt lượng tỏa ra của đường điện trong một dây dẫn tỷ lệ với bình phương của dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian duy trì dòng điện đó. b.Định luật cảm ứng điện từ 3.2.3. Suất điện động cảm ứng a. Hiện tượng: Giả sử có một cuộn dây, một điện kế và một nam châm mắc như hình 3.3. Hình 3.3: Hình vẽ mô tả thí nghiệm 48 Khi ta dịch chuyển nam châm lên, xuống trong lòng ống dây thì nhận thấy kim điện kế lệch khỏi vị trí ban đầu, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng Nếu không dịch chuyển nam châm thì kim đứng yên, trong mạch không có dòng điện. b. Kết luận: Trong môi trường, trường hợp khi từ thông qua mạch kín biến thiên sẽ làm xuất hiện suất điện động cảm ứng 3.2.4. Độ lớn của suất điện động cảm ứng  e= .W (5.7)  ...