Giáo trình kỹ thuật điện part 8

. Sức điện động phần ứng Khi quay rôto, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường, trong mỗi thanh dẫn cảm ứng sức điện động : e =Btbl.v Sức điện động phần ứng Eư bằng tổng các sức điện động thanh dẫn trong một nhánh. Số thanh dẫn trong một nhánh: N/2a Sức điện động phần ứng Eư: Eư = N/2a *e = N/2a * Btbl.v (1) Tốc độ dài: v= πDn/60 (2) Mặt khác từ thông mỗi cực từ φ = Btb πDl/2p (3) Từ (1) (2) (3) ta có Eư= pN/60a *nφ = kEnφ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật điện part 8U = Eư + Rư Iư 10.3. SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG, CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ VÀ MÔMEN ĐIỆN TỪa. Sức điện động phần ứng Khi quay rôto, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường, trong mỗi thanh dẫncảm ứng sức điện động : e =Btbl.vSức điện động phần ứng Eư bằng tổng các sức điện động thanh dẫn trong một nhánh.Số thanh dẫn trong một nhánh: N/2aSức điện động phần ứng Eư:Eư = N/2a *e = N/2a * Btbl.v (1)Tốc độ dài: v= πDn/60 (2)Mặt khác từ thông mỗi cực từ φ = Btb πDl/2p (3)Từ (1) (2) (3) ta có Eư= pN/60a *nφ = kEnφKết luận: Eư = kEnφb. Công suất điện từ và mômen điện từCông suất điện từ: Pđt = Eư Iư (5)Từ (4) và (5) ta có : Pđt = pN/60a *nφ IưMômen điện từ: Mđt = Pđt /ωr (6)ωr là tần số góc quay của rôto: ωr =2πn/60 (7)Từ (6) và (7) ta có: Mđt = pN/2πa Iư φ = kM Iư φKết luận : Mđt =kM Iư φ 10.4. PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Khi máy điện một chiều không tải, từ trường trong máy chỉ do dòng điện kích từ gâyra gọi là từ trường cực từ .Từ trường cực từ phân bố đối xứng, ở đường trung tính hình học ABỞ đường trung tính hình học có cường độ từ cảm B = 0, thanh dẫn chuyển động qua đókhông cảm ứng sức điện động . Khi máy điện có tải, dòng điện Iư trong dây quấn phần ứng (rôto) sinh ra từ trườngphần ứng .Tác dụng của từ trường phần ứng lên từ trường cực từ gọi là phản ứng phầnứng. Từ trường trong máy là từ trường tổng hợp của từ trường cực từ và từ trường phầnứng . Hậu quả của phản ứng phần ứnga. Từ trường trong máy bị biến dạngĐường trung tính hình học AB đến vị trí mới gọi là trung tính vật lý A1B1 với góc lệchthường nhỏ và lệch theo chiều quay của rôto khi là máy phát điện, và ngược chiều quaycủa rôto khi là động cơ điện. 77b. Khi tải lớn, dòng điện phần ứng lớn, từ trường phần ứng lớn, từ thông φ của máy bịgiảm xuống, kéo theo sức điện động phần ứng Eư giảm, điện áp máy phát U giảm .Ở chế độ động cơ, từ thông giảm làm cho mômen quay giảm, và tốc độ động cơ thay đổiĐể khắc phục hậu quả trên, người ta dùng cực từ phụ và dây quấn bù .Từ trường cực từ phụ và dây quấn bù ngược chiều với từ trường phần ứng nhằm triệt tiêutừ trường phần ứng . 10.5. NGUYÊN NHÂN TIA LỬA ĐIỆN TRÊN CỔ GÓP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Khi máy điện làm việc, quá trình đổi chiều thường gây ra tia lửa điện giữa chổi thanvà cổ góp.Tia lửa lớn có thể gây nên vành lửa xung quanh cổ góp, phá hỏng chổi điện và cổ góp,gây tổn hao năng lượng, và làm nhiễu đến các thiết bị điện tử khác.Sự phát sinh tia lửa điện do các nguyên nhân sau:1. Nguyên nhân cơ khíSự tiếp xúc giữa cổ góp và chổi điện không tốt, do cổ góp không tròn, không nhẵn, chổithan không đủ đúng quy cách, rung động của chổi than do cố định không tốt hoặc lực lòxo không đủ để tỳ sát chổi điện vào cổ góp .2. Nguyên nhân điện từKhi rôto quay liên tiếp có phần tử chuyển đổi từ mạch nhánh này sang mạch nhánh khác.trong phần tử đổi chiều ấy sẽ xuất hiện các sức điện động sau:a. Sức điện động tự cảm eL, do sự biến thiên dòng điện trong phần tử đổi chiều .b. Sức điện động hỗ cảm em, do sự biến thiên dòng điện của các phần tử đổi chiều kháclân cận .c. Sức điện động eq do từ trường phần ứng gây ra3. Biện pháp khắc phụcĐể khắc phục tia lửa, ngoài việc loại trừ nguyên nhân cơ khí ta phải tìm cách giảm trị sốcác sức điện động trên bằng cách dùng cực từ phụ và dây quấn bù để tạo nên trong phầntử đổi chiều các sức điện động nhằm bù ( triệt tiêu) tổng 3 sức điện động eL, em,eq . 10.6. MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Dựa vào phương pháp cung cấp dòng điện kích từ, người ta chia máy điện một chiều racác loại : a. Máy điện một chiều kích từ độc lập. b. Máy điện một chiều kích từ song song c. Máy điện một chiều kích từ nối tiếp d. Máy điện một chiều kích từ hỗn hợp 10.6.1. MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬPSơ đồ máy phát điện kích từ độc lậpPhưong trình cân bằng điện ápMạch phần ứng: U = Eư –RưIư 78Mạch kích từ : Ukt = Ikt ( Rkt + Rđc)Khi dòng điện I tải tăng, dòng điện phần ứng Iư tăng, điện áp U giảm xuống do hainguyên nhân: 1. Tác dụng của từ trường phần ứng làm cho từ thông φ giảm, kéo theo sức điện động Eư giảm. 2. Điện áp rơi Rư.Iư tăng.Đường đặc tính ngoài U=f(I) khi tốc độ và dòng điện kích từ không đổiĐường đặc tính điều chỉnh Ikt = f(I) , khi giữ điện áp và tốc độ không đổiMáy phát kích từ độc lập có ưu điểm về điều chỉnh điện áp, thường gặp trong các hệthống máy phát - động cơ, truyền động máy cán, máy cắt kim loại, thiết bị tự động trêntàu thủy, máy bay v.v 10.6.2. MÁY PHÁT ĐIỆN KÍCH TỪ SONG SONG Để máy có thể thành lập điện áp, cần thiết phải có từ dư và chiều từ trường dây quấnkích từ phải cùng chiều từ dưPhương trình cân bằng điện ápMạch phần ứng : U = Eư –RưIưMạch kích từ : U=Ikt (Rkt +Rđc)Phương trình dòng điện: Iư =I+IktKhi dòng điện tải tăng, dòng điện phần ứng tăng, ngoài hai ngu ...