Tài liệu BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN (IUH)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN (Electrical machines) TP. HCM, 08/2016 TỔNG QUAN 1. Mục tiêu của môn học: Sau khi hoàn tất học phần sinh viên nắm được những kiến thức lý thuyết máy điện. 2. Nội dung môn học: Trang bị cho sinh viên kiến thức cơ bản về:  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại máy điện.  Các quá trình biến đổi năng lượng xảy ra trong các loại máy điện.  Tính toán các thông số đặc trưng của máy điện. TỔNG QUAN 3. Tài liệu học tập: Giáo trình “Lý thuyết máy điện”- Trường Đại học công nghiệp TP.HCM. 4. Tài liệu tham khảo: [1]. Trần Thế San, Nguyễn Trọng Thắng, Máy điện và mạch điều khiển, NXB KHKT, 2000. [2]. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện 1,2, NXB Hà Nội, 2000. [3]. Nguyễn Trọng Thắng, Nguyễn Thế Kiệt, Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa máy điện, NXB KHKT, 2000. [4]. Eugenec. Lister, Electric Circuits and machines, Mc.Graw Hill, 1992. TỔNG QUAN 5. Nhiệm vụ của sinh viên: Tham dự học, thảo luận, kiểm tra, thi theo qui chế 04/1999/QĐ-BGD&ĐT, qui định 25/2006/QĐBGD&ĐT và qui chế học vụ hiện hành của nhà trường - Dự lớp: trên 75% - Bài tập: trên lớp và ở nhà NỘI DUNG Chương 1 Khái niệm chung về máy điện. 3 tiết Chương 2 Máy biến áp. 12 tiết Chương 3 Máy điện không đồng bộ. 9 tiết Chương 4 Máy điện một chiều. 12 tiết Chương 5 Máy điện đồng bộ. 6 tiết 45t C.1 C.2 C.3 C.4 C5 Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1. 2. 3. 4. 5. Định nghĩa và phân loại. Các định luật cơ bản dùng trong máy điện. Mạch từ. Các vật liệu chế tạo máy điện. Các đại lượng định mức trong máy điện. Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.1. Định nghĩa và phân loại. 1.2. Các định luật cơ bản dùng trong máy điện. 1.3. Mạch từ. 1.4. Các vật liệu chế tạo máy điện. 1.5. Các đại lượng định mức trong máy điện. Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI 1. Ñònh nghóa Maùy ñieän laø thieát bò ñieän töø laøm vieäc döïa vaøo hieän töôïng caûm öùng ñieän töø, veà caáu taïo goàm maïch töø (loõi theùp) vaø maïch ñieän (caùc daây quaán), duøng ñeå bieán ñoåi daïng naêng löôïng. 2. Phaân loaïi a) Maùy ñieän tónh b) Maùy ñieän coù phaàn ñoäng quay hoaëc chuyeån ñoäng thaúng Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI (TT) SÔ ÑOÀ PHAÂN LOAÏI CAÙC MAÙY ÑIEÄN THÖÔØNG GAËP Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.2. CAÙC ÑÒNH LUAÄT ÑIEÄN TÖØ CÔ BAÛN DUØNG TRONG MAÙY ÑIEÄN 1. Ñònh luaät caûm öùng ñieän töø a) Tröôøng hôïp töø thoâng bieán thieân xuyeân qua voøng daây Khi töø thoâng bieán thieân xuyeân qua voøng daây daãn, trong voøng daây seõ caûm öùng sññ. Neáu choïn chieàu sññ caûm öùng phuø hôïp vôùi chieàu cuûa töø thoâng theo quy taéc vaën nuùt chai Neáu cuoän daây coù W voøng thì sññ caûm öùng cuûa cuoän daây: Đơn vị: Wb (Veâbe) Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.2. CAÙC ÑÒNH LUAÄT ÑIEÄN TÖØ CÔ BAÛN DUØNG TRONG MAÙY ÑIEÄN 1. Ñònh luaät caûm öùng ñieän töø b) Tröôøng hôïp thanh daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng  Khi thanh daãn chuyeån ñoäng thaúng goùc vôùi ñöôøng söùc töø tröôøng, trong thanh daãn seõ caûm öùng sññ e, coù trò soá laø: B:Laø cöôøng ñoä töø caûm, tính baèng T (Tesla) l: laø chieàu daøi hieäu duïng cuûa thanh daãn, tính baèng m (meùt); v: laø toác ñoä thanh daãn, tính baèng m/s (meùt/giaây).  Chieàu cuûa sññ caûm öùng ñöôïc xaùc ñònh theo quy taéc baøn tay phaûi. Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.2. CAÙC ÑÒNH LUAÄT ÑIEÄN TÖØ CÔ BAÛN DUØNG TRONG MAÙY ÑIEÄN 2. Ñònh luaät löïc ñieän töø  Khi thanh daãn mang doøng ñieän ñaët thaúng goùc vôùi ñöôøng söùc töø tröôøng, thanh daãn seõ chòu moät löïc ñieän töø taùc duïng, coù trò soá laø: B: laø cöôøng ñoä töø caûm, tính baèng Tesla (T); I: laø cöôøng ñoä doøng ñieän, tính baèng Ampe (A) L: chieàu daøi taùc duïng cuûa thanh daãn, tính baèng meùt (m); F: laø löïc ñieän töø, tính baèng Niutôn (N).  Chieàu cuûa löïc ñieän töø ñöôïc xaùc ñònh theo quy taéc baøn tay traùi. Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN 1.3.1. Vật liệu dẫn điện 1.3.2. Vật liệu dẫn từ 1.3.3. Vật liệu cách điện Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN 1.3.1. Vật liệu dẫn điện Vật liệu dẫn điện để chế tạo máy điện tốt nhất là đồng, ngoài ra còn dùng nhôm và các hợp kim khác như đồng thau. Câu hỏi: Hãy nêu các loại máy điện được sử dụng tại gia đình bạn, phân tích các bộ phận và chỉ ra bộ phận nào có điện chạy qua? Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN 1.3.2. Vật liệu dẫn từ Vật liệu dẫn từ trong máy là vật liệu sắt từ như thép kỷ thuật điện, gang, thép đúc, thép rèn… Trong thành phần thép có 2-5% silic để tăng điện trở của thép, giảm dòng điện xoáy. Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN 1.3.3. Vật liệu cách điện Vật liệu cách điện trong máy điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. Chất cách điện của máy điện thường ở thể rắn và có 4 nhóm sau:  Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, lụa.  Chất vô cơ như amicang, mica, sợi thủy tinh.  Các chất tổng hợp.  Các loại men và sơn cách điện. Câu hỏi: Hãy nêu các loại máy điện được sử dụng tại gia đình bạn, phân tích các bộ phận và chỉ ra bộ phận nào được chế tạo bằng vật liệu cách điện? Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN 1.4. CAÙC ĐẠI LƢỢNG ĐỊNH MỨC TRONG MAÙY ÑIEÄN Câu hỏi: Các đại lượng chính trong máy điện? Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN TỔNG KẾT 1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI 1.2. CAÙC ÑÒNH LUAÄT ÑIEÄN TÖØ CÔ BAÛN DUØNG TRONG MAÙY ÑIEÄN 1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN 1.4. CAÙC ĐẠI LƢỢNG ĐỊNH MỨC TRONG MAÙY ÑIEÄN Chƣơng 02: MÁY BIẾN ÁP (MBA) 2.1. Khái niệm chung và phân loại máy biến áp. 2.2. Máy biến áp một pha 2.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha. 2.2.2. Sơ đồ thay thế của máy biến áp một pha. 2.2.3. Tính toán các thông số trên sơ đồ thay thế máy biến áp một pha. 2.2.4. Độ biến thiên điện áp khi có tải của máy biến áp một pha. 2.2.5. Hiệu suất của máy biến áp một pha Chƣơng 02: MÁY BIẾN ÁP (MBA) 2.3. Máy biến áp ba pha 2.3.1. Tỉ số máy biến áp 2.3.2. Tính toán các thông số trên sơ đồ thay thế máy biến áp ba pha. 2.3.3. Độ biến thiên điện áp khi có tải của máy biến áp ba pha. 2.3.4. Hiệu suất của máy biến áp ba pha. 2.3.5. Ý nghĩa của tổ đấu dây máy biến áp ba pha. 2.3.6. Điều kiện máy biến áp ba pha làm việc song song.