Giáo trình Máy điện 1- Chương 5: Máy điện một chiều

"Máy điện 1- Chương 5: Máy điện một chiều" giới thiệu tới người đọc các kiến thức đại cương về máy điện một chiều, máy phát điện một chiều kích từ độc lập, máy phát điện một chiều kích từ song song, máy phát điện một chiều kích từ nối tiếp, máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện 1- Chương 5: Máy điện một chiều 133TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 134Chương 5 MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU5.1. ĐẠI CƢƠNG Mặc dù sử dụng phổ biến bộ biến đổi tĩnh và hệ thống điều khiển đã giảm đimáy phát điện một chiều, nhưng nó vẫn còn được sử dụng làm nguồn trong mộtsố lãnh vực đòi hỏi phải dùng máy phát điện một chiều làm nguồn như nhà máyluyện thép, tàu phá băng, công nghiệp điện cơ và máy chải trong ngành dệt vàmột vài hệ thống truyền động. Sau đây ta sẽ nghiên cứu các đặc tính, sự vận hành và quá trình thành lậpđiện áp của các loại máy phát điện một chiều.5.2. MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Máy phát điện một chiều kích từ độc lập có dòng điện kích từ It do nguồnmột chiều ngoài máy tạo ra, không phụ thuộc dòng điện phần ứng I ư như trênhình 5.1. Nguồn cung cấp cho mạch kích từ này có thể là một máy phát điện mộtchiều khác, bộ chỉnh lưu không điều khiển hoặc chỉnh lưu có điều khiển hoặcnguồn accqui (nguồn E).5.2.1. Mạch điện tương đương và các phương trình cân bằng Các phương trình của máy phát một chiều kích từ độc lập : Phương trình dòng điện : I æ  I (5.1a) Phương trình điện áp : + Mạch kích từ : U t  E t  R mt I t (5.1b) + Mạch phần ứng : E æ  U  R mæ I æ  k E Φn (5.1c) Iư I + Rmư Rt n  Tải It U Eư Nt ĐC sơ cấp  _ Et Rđc Hình 5.1 Mạch tương dương của máy phát kích từ độc lập 135Trong đó : I = dòng điện phụ tải E t = sđđ kích thích để tạo ra dòng kích từ. R t = điện trở của dây quấn kích thích. R âc = Biến trở để điều chỉnh dòng điện kích thích. R t  R t  R âc : điện trở của mạch kích thích. R mæ = điện trở mạch phần ứng.Chú ý: Khi không có điện trở điều chỉnh dòng điện kích từ Rđc thì điện trở dâyquấn kích từ là điện trở mạch kích từ.Cho rằng máy không có từ dư và được thiết kế kích từ độc lập, từ thhong cực từcó thể xác định là: N t It Φ (5.2) μTrong đó: It = dòng điện kích từ (A) Nt = số vòng dây của quấn trên một cực từ  = từ trở của mạch từ (A-t/Wb)  = từ thông cực từ (Wb)Từ công thức (5.1c) và (5.2), ta có: k E N t I t .n Eæ  (5.3) μChú ý, từ trở của vật liệu sắt từ không phải là hằng số, như vậy biểu thức (5.2) làkhông tuyến tính.Dòng điện trong cuộn dây kích thích được xác định từ định luật Ohm: Et It  (5.4) R t  R đcTrong đó: It = dòng điện kích từ (A) Et = Sđđ nguồn kích thích (V) Rt = điện trở của dây quấn kích thích () Rđc = điện trở điều chỉnh dòng điện kích thích () Từ biểu thức (5.4) cho ta thấy khi giảm điện trở kích từ làm tăng dòng kíchthích giống như tăng số vòng dây trên cực từ, sẽ tăng sđđ phần ứng.VÍ DỤ 5.1 Máy phát điện một chiều kích từ độc lập công suất 100kW cung cấp 50kWcho tải ở điện áp 125V. Nếu cắt tải và giữ nguyên tốc độ thì điện áp ra trên đầucực máy phát là 137V. Hãy tính: a. Dòng điện tải. b. Điện trở mạch phần ứng 136Bài giảiCông suất của tải P = 50kW = 50.000W, điện áp tải U = 125V.Dòng điện tải là : P 50.000 I   400 A U 125Khi không tải, điện áp trên đầu cực mát phát U = sđđ phần ứng Eư.=137 V.Điện trở mạch phần ứng : E æ  U 137  125 Ræ    0,03  I 4005.2.2. Đặc tính không tải Đặc tính không tải là quan hệ của đường cong giữa sđđ cảm ứng và dòngđiện kích thích E = f(It) khi máy làm việc không tải (I = 0) và tốc độ quay củamáy n = const như trên hình ...