Giáo trình Máy điện - 5 chương

Tính toán sửa chữa máy điện là một trong những môn học chuyên ngành quan trọng đối với sinh viên ngành Điện Công nghiệp, nói cách khác để có thể nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực máy điện thì sinh viên phải nắm vững những kiến thức của môn học này. Lý thuyết và bài tập tính toán sửa chữa máy điện là tài liệu giúp cho sinh viên chuyên ngành củng cố lí thuyết và rèn luyện kỹ năng giải quyết các bài toán có liên quan đến kiến thức của môn học Tính toán sửa chữa máy...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện - 5 chươngGiáo trìnhMáy điệnGT. Máy Điện – Cơ sở điện từ trong lý thuyết máy điện Trang 11CƠ SỞ ĐIỆN TỪTRONG LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN.1.1. Khái quát chung. Máy điện được định nghĩa là thiết bị chuyển hoá năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác, hoặc ngược lại. Máy điện cũng được định nghĩa là thiết bị chuyển đổi năng lượng điện ở cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Từ định nghĩa, dựa trên công dụng và đặc điểm làm việc, phân loại máy điện như sau : Máy điện tĩnh : Máy biến áp (máy biến áp ba pha, máy biến áp một pha) Máy điện Quay : o Máy điện một chiều (máy điện DC) : Máy phát và động cơ. o Máy điện xoay chiều (máy điện AC) : Máy điện đồng bộ và không đồng bộ : Máy phát và động cơ. - Máy phát : Biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng. - Động cơ : Biến đổi năng lượng điện thành cơ năng. - Máy biến áp : Biến đổi nguồn điện từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Được sử dụng thông dụng trong truyền tải và phân phối điện năng. Cho dù các loại máy điện có khác nhau về cấu trúc, tính năng . . . , nhưng nguyên lý chung cho tất cả các máy điện là dựa trên nguyên lý điện từ. Do vậy trước khi đi vào phân tích máy điện ta cũng nên phân tích qua các hiện tượng điện từ liên quan.GT. Máy Điện – Cơ sở điện từ trong lý thuyết máy điện Trang 21.2. Các định luật điện từ: Trong phần này chúng ta phân tích các hiện tượng điện từ liên quan làm cơ sở phân tích máy điện trong các chương sau.I.2.1. Lực Lorentz. Hình 1.1 Lực điện từ tác động lên một điện tích Lực Lorentz r chuyển động trong trường điện từ. V r Xét một điện tích Q chuyển r động trong θ E r trường từ có mật độ từ thông B với vận tốc r Q + r B v như hình vẽ (Hình 1.1). Dưới tác động Fe của từ trường, điện tích Q chịu tác động r r r một lực từ Fm được định nghĩa: r Fm Fdt r r Fm = Q.v xB (1-1) r r Lưu ý : .vxB tích có hướng của hai vectơ là một vectơ. r r r Lực Fm có phương vuông góc với mặt phẳng chứa v và B và có độ lớn: Fm = Q .v.B. sin θ (1-2) Hình 1.2 r r Quy tắc bàn tay phải θ : là góc nhỏ giữa hai vectơ v và B . vx B r Chiều của Fm được xác định theo chiều tiến của địnhr ốc thuận khi cho đinh ốc quay từ r v đến B theo chiều góc nhỏ. (hoặc dùng r an quy tắc bàn tay phải như Hình 1.2) v Nếu trong môi trường đang xét, có điện r r trường E thì ngoài lực từ Fm điện tích Q còn chịu tác động của lực điện trường. r r B θ O Fe = QE (1-3) Và lực Lorentz được định nghĩa : r r r r r r ( Fdt = Fe + Fm = Q E + v xB ) (1-4) Như vậy khi một hat mang điện tích, dịch chuyển trong trường điện từ thì sẽ có lực tác động lên điện tích đó, lực đó gọi là lực Lorentz.I.2.2. Lực từ tác động lên phần tử mang dòng điện. Xét một dây dẫn r l mang dòng điện I đặt trong từ trường ngoài có mật độ từ thông B như hình vẽ (Hình 1.3). Trên l xét một đoạn vi phânGT. Máy Điện – Cơ sở điện từ trong lý thuyết máy điện Trang 3 dl, mang điện tích dQ. dQ dịch chuyển trong đoạn dl trong khoảng thời gian dt với vận tốc v, dl = v.dt. Lực từ tác động lên phần tử dòng dQ: r r r Hình 1.3 ( ) dF = dQ v xB Lực từ tác động lên dây dẫn Với dQ được xem như một điện tích dịch ...