Chương 2. Những vấn đề chung về máy điện quay môn Máy điện | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59595715
Giảng viên: Tiến sĩ Đặng Quốc Vương
Email: vuong.dangquoc@hust.edu.vn Phone: +84-963286734 MÁY ĐIỆN I Nội dung
Chương 1. Máy biến áp
Chương 2. Những vấn đề chung về MĐ quay
Chương 3. Máy điện không đồng bộ Chương
4. Máy điện đồng bộ
Chương 5. Máy điện một chiều
Chương 2. Những vấn đề chung về MĐ quay Nội dung
I. Nguyên lý biến đổi điện cơ
II. Dây quấn máy điện xoay chiều
III. Sức điện động của dây quấn MĐ xoay chiều
IV. Sức từ động của dây quấn MĐ xoay chiều 1. Đại Cương
1.1 Kết cấu: Máy điện quay gồm 2 phần chính mạch từ và dây quấn, ở đó
diễn ra sự biến đổi điện cơ:
 Mạch từ là 2 khối đồng trục cách nhau một khe hở đảm bảo có thể chuyển
động tương đối với nhau.
- Khối đứng yên gọi là phần tĩnh hay stato
- Khối quay gọi là phần quay hay rotor
 Cả hai đều có mạch từ và mạch điện (tức là lõi thép và dây quấn)
1.2. Nguyên lý làm việc: Dựa vào 2 định luật chính là: 
Định luật cảm ứng điện từ 
Định luật về lực điện từ
1. Đại Cương (tiếp) 1.3. Phân loại: 
Tùy theo cách tạo ra từ trường, kết cấu mạch từ và dây quấn
ngườ i ta chia máy điện quay làm 4 loại: 
Máy điện không đồng bộ  Máy điện đồng bộ  Máy điện một chiều 
Máy điện xoay chiều có vành góp
1. Đai Cương (tiếp)
1.4. Nguyên lý làm việc của MĐKĐB 
Tạo ra một từ trường quay trong lõi thép Stato với tốc độ : 60.f f – tần số n1 = p p – số đôi cực 
Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch của Roto và
cảm ứng trên đó các sđđ và d ng điện. 
Từ trường do d ng điện roto tạo ra kết hợp với từ trường Stato tạo thành từ trường khe hở. 
D ng điện roto tác dụng với từ trường khe hở tạo ra mô men quay, kéo
rô to quay với tốc độ n ≠ n1
1.4. Nguyên lý làm việc của MĐKĐB (tiếp) 
Trong phạm vi tốc độ khác nhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau 
Sự sai khác giữa hai tốc độ được biểu thị bằng hệ số trượt s s=n1 −n n1 
Chế độ làm việc của MĐKĐB phụ thuộc vào quan hệ giữa tốc độ n và n1 -
0 < s < 1 : Chế độ động cơ điện -
s < 0 : Chế độ máy phát điện - s >1 : Chế độ hãm
1. Tổng quan về máy điện quay (tiếp)
1.5 Nguyên lý máy điện đồng bộ 
Rotor với các cực từ có từ trường Ft quay với tốc độ n1 cảm ứng lên dây
quấn 3 pha ở stato các sức điện động xoay chiều eA eB eC vớ i tần số f = p.n1/60. 
Các d ng điện iA iB iC trong day quấn stator sinh ra từ trường quay Fư có tốc độ n1 = 60f/p 
Do n = n1 nên gọi là máy điện đồng b ộ
1.6 Nguyên lý máy điện một chiều
Thực chất là máy điện đồng bộ mà trong đó các sđđ xoay chiều được chỉnh
lưu thành một chiều nhờ vành góp.
1.7 Nguyên lý máy điện xoay chiều có vành góp
Thực chất là máy điện không đồng bộ. Vành góp được sử dụng để đưa vào
các sđđ nhằm cải thiện hệ số công suất và điều chỉnh tốc độ quay.
2. Tổng quan về biến đổi điện cơ
 Năng lượng không tự nhiên sinh ra và cũng không tự nhiên mất đi, nó ch ỉ
biến đổi từ dạng này sang dạng khác
 Một máy điện quay thực hiện nhiệm vụ biến đổi năng lượng từ điện sang cơ
hay ngược lại – tương ứng với động cơ hay máy phát điện m¸y ph¸t 
 Thể hiện trên 2 định luật cơ bản e= B.v.l Và f = B.i.l 1. Khái niệm chung
 D©y quÊn lµ phÇn m¹ch ®iÖn, lµ phÇn kh«ng thÓ t¸ch rêi cña c¸c m¸y ®iÖn nãi
chung vµ m¸y ®iÖn quay nãi riªng
 Trong m¸y ®iÖn quay, d©y quÊn lµ mét bé phËn kÕt cÊu mµ ë ®ã thùc hiÖn viÖc
biÕn ®æi năng l­îng ®iÖn c¬
 D©y quÊn ®­îc bè trÝ ®Æt trªn c¶ phÇn ®éng (r«to) vµ phÇn tÜnh (stato)
 Tïy thuéc vµo nhiÖm vô cña tõng cuén d©y mµ ng­êi ta gäi mét d©y quÊn lµ :d©y
quÊn phÇn c¶m ­ cßn d©y quÊn cßn l¹i gäi lµ: d©y quÊn phÇn øng
 Trong đa số các loại MĐ quay, dây quấn phần cảm có nhiệm vụ tạo ra từ
trường ở khe hở không khí lúc không tải. Trong những trường hợp đó, dây
quấn phần cảm c n gọi là “dây quấn kích từ”. D ng điện một chiều chạy trong
cuộn dây quấn quanh các cực làm nó bị từ hoá tạo nên các cực tự phân bố xen kẽ
1. Khái niệm chung (tiếp)
 Tuy nhiên cũng có những trường hợp do kết cấu mà chúng tạo ra từ trường có cực tính không đổi
 Dây quấn phần ứng có nhiệm vụ cảm ứng được một sđđ theo yêu cầu khi có
từ trường phần cảm chuyển động tương đối với nó. Sđđ cảm ứng trên dây
quấn là xoay chiều hay một chiều tuy thuộc vào từ trường phẩn cảm là loại có
cực tính thay đổi hay cực tính không đổi. Yêu cầu đối với dây quấn:
 Đảm bảo sđđ và d ng điện tương ứng với công suất điện từ của máy
 Chịu được d ng điện tương ứng với công suất của máy mà không bị phát nhiệt quá mức cho phép
 Chế tạo, lắp đặt được thuận lợi, đảm bảo được độ bền cơ khi máy hoạt động
và tiết kiểm nguyên vật liệu
 Vật liệu để chế tạo dây quấn MĐ quay thường là đồng đỏ hoặc nhôm, tuy
nhiên đồng đỏ được sử dụng phổ biến hơn cả 2. Dây quấn
a. Dây quấn phần cảm
D©y quÊn r«to m¸y đồng bộ cùc låi
a. Dây quấn phần cảm (tiếp)
D©y quÊn r« to m¸y §B cùc Èn
a. Dây quấn phần cảm (tiếp)
D©y quÊn cùc tõ M§ 1 chiÒu 2. Dây quấn
b. Dây quấn phần ứng Phần đầu nối Phần đầu nối W=1 b y B ướ c dây qu ấ n Phần đầu nối Phần đầu nối 2. Dây quấn
b. Dây quấn phần ứng (tiếp) 2. Dây quấn
b. Dây quấn phần ứng (tiếp) Dây quấn và lõi thép 2. Dây quấn
b. Bước dây quấn và bước cực
 Nếu phần ứng có Z rãnh và máy có số đôi cực là p thi góc độ điện giữa 2 rãnh
liên tiếp được tính theo công thức: o α= p.360
 Dây quấn bước đủ: y = τ = z z 2p
 Góc lệch pha giữa sđđ của 2 cạnh tác dụng của một bối dây p.360o z ζ= x =180o z 2p
 Nếu sđđ cảm ứng trên mỗi cạnh tác dụng được biểu diễn là một véc tơ thì sđđ của bối
dây là tổng của 2 véc tơ như hình vẽ ζ ζ E b a b a b Eb 2. Dây quấn
c. Số pha và số rãnh (tiếp)
 Đối với MĐ xoay chiều, nếu dây quấn có số pha là “m” thi mỗi pha chiếm số rãnh là: Z/m
 Với dây quấn một lớp, số bối dây của một pha tương ứng sẽ là Z/2m bối
 Tương tự với dây quấn 2 lớp, do mỗi bối dây có 2 cạnh tác dụng và mỗi cạnh
tác dụng chỉ chiếm 1/2 rãnh, nên số bối dây chính bằng số rãnh của một pha tức bằng z/m bối
2. Dây quấn (tiếp)
d. Xây dựng sơ đồ dây quấn Sơ đồ xây quấn MĐ xoay chiếu với q là số nguyên
XÐt m¸y ®iÖn xoay chiÒu 2 cùc víi sè pha m =3 vµ sè r·nh lµ z = 6.
DÔ thÊy rµng mçi pha sÏ chiÕm 2 r·nh vµ sè bèi d©y cña mçi pha lµ