Giáo trình Lý thuyết nghề - Chương 7: Máy điện một chiều

ch-¬ng VII

m¸y ®iÖn mét chiÒu

VII.1cÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÖn mét chiÒu

1.sù cÇn thiÕt cña m¸y ®iÖn mét chiÒu

-ngµy nay c¸c m¸y ®iÖn xoay chiÒu ®· vµ ®ang chiÕm lÜnh hÇu hÕt c¸c lÜnh

vùc s¶n xuÊt ngµy cµng ph¸t huy tÝnh -u viÖt cña nã.Song song

víi nã M§1C cµng béc lé nhiÒu h¹n chÕ nªn chØ ®-îc sö dông

trong c¸c ngµnh s¶n xuÊt cã tÝnh chuyªn biÖt, nªn nã thùc sù

cÇn thiÕt trong c¸c lÜnh vùc nµy

-m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu cung cÊp nguån mét chiªu cho ®éng c¬ vµ m¸y

ph¸t ®ång bé , cho c«ng nghÖ m¹ , s¬n , n¹p ®iÖn ¨cquy

-®éng c¬ dÞªn mét chiÒu cã m« men khæi déng lín , cã thÓ ®iÒu chØnh tèc ®é

trong mét ph¹m vi réng vµ b»ng ph¼ng nªn ®-îc dïng nhiÒu

trong cac m¸y c«ng nghiÖp cã yªu cÇu cao vÒ ®iÒu chØnh tèc ®é,

c¸c m¸y khëi ®éng trong giao th«ng vËn t¶i

Nguån mét chiÒu cã thÓ chØnh l-u ®-îc tõ nguån xoay chiÒu nªn m¸y

ph¸t it sö dông h¬n ®éng c¬ mét chiÒu

2.CÊu t¹o cña m¸y ®iÖn mét chiÒu

CÊu t¹o cña m¸y ®iÖn mét chiÒu gåm cã hai phÇn chÝnh : phÇn tÜnh vµ phÇn

quay

PhÇn tÜnh (stato) cßn gäi lµ phÇn c¶m: gåm cùc tõ chÝnh, cùc tõ phô, g«ng

tõ,n¾p m¸y va c¬ cÊu chæi ®iÖn

a-Cùc tõ chÝnh:

lµ bé phËn sinh ra tõ tr-êng.

gåm lâi thÐp cùc tõ vµ d©y quÊn cùc tõ chÝnh

-lâi thÐp lµ b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy 0.5 dÕn 1mm ®-îc Ðp l¹i vµ

t¸n chÆt , ë m¸y ®iÖn mét chiÒu c«ng xuÊt bÐ lâi thÐp cã thÕ lµm

b»ng thÐp khèi

-d©y quÊn cùc tõ chÝnh lµm b»ng ®ßng co bäc c¸ch ®iÖn , ®-îc quÊn ®Þnh

h×nh thµnh tõng bèi, sau ®ã ®-îc b¨ng bã thµnh khèi vµ tÈm

s¬n c¸ch ®iÖn.Bèi d©y ®-îc lång vµo th©n lâi thÐp cùc tõ råi g¾n

chÆt cùc tõ vµo g«ng tõ nhê c¸c bu l«ng

-c¸c bèi d©y ë cac cùc tõ chÝnh®-îc nèi nèi tiÕp víi nhau sao cho khi cã

dßng ®iÖn ch¹y qua chóng h×nh thµnh c¸ccùc tõ tr¸i dÊu

Bu l«ng

xen kÏ nhau

G«ng tõ

b.Cùc tõ phô:

còng gåm c¸c lâi thÐp vµ d©y quÊn

-lâi thÐp th-êng ®-îc lµm b¨ng thÐp khèi,

d©y quÊn cùc tõ phô cã cÊu t¹o gièng

d©y quÊn cùc tõ chÝnhvµ ®ù¬c nèi tiÕp

D©y kÝch tõ

Lâi s¾t cùc tõ

víi d©y quÊn roto

-cùc tõ phô ®-îc®Æt xen kÏvíi cùc tõ chÝnh

vµ ®-îc dïng ®Ó triÖt tia löa ®iÖn xuÊt hiÖn

ë gi÷a chæi ®iÖn vaqf cæ gãp

c.G«ng tõ:

lµm b»ng thÐp ®óc,trong c¸c m¸y cã c«ng suÊt bÐ th× lµm b»ng thÐp tÊm

cuèn l¹i vµ hµn, cã thÓ b»ng gang .g«ng tõ lµm b»ng thÐp, gang

nªn lµm m¹ch tõ nèi liÒn c¸c cùc tõ ®ång thêi lµm vá m¸y

d.C¬ cÊu chæi ®iÖn:

- chæi ®iÖn lµm b»ng than hay graphit, cã khi trén bét ®ång ®Ót¨ng ®é dÉn

®iÖn

-chæi ®iÖn ®-îc®Æt trong métvµ nhê mét lß xoÐp chæi ®iÖn t× s¸t lªn cæ gãp

hépchæi ®iÖn ®-îc g¾n vµo mét gi¸ ®ì vµ c¸ch ®iÖn víi gi¸

-gi¸ ®ì cã thÓ ®iÒu chØnh quay ®Ó ®iÒu chØnh vÞ trÝ chæi ®iÖn

-chæi ®iÖn cã nhiÖm vô ®uea dßng ®iÖn tïe phÇn øng ra ngoµi hoÆc ng-îc

l¹i

2.2.PhÇn quay(r«to) cßn gäi lµ phÇn øng:

gåm lâi thÐp, d©y quÊn, cæ gãp vµ trôc r« to

a.lâi thÐp r« to:

lµm b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy0,5mm, bÒ mÆt cã s¬n c¸ch ®iÖn . dËp

l¹i theo h×nh vÏ, råi ghÐp l¹i,xung quanh h×nh thµnh c¸c r·nh lµ

n¬i ®Ó ®Æt d©y quÊn, ë gi÷a cã lç ®Ó ghÐp trôc, ®«i khi cßn cã lç

®Ó tao sù th«ng giã

däc trôc

b.d©y quÊn

d©y quÊn r« to lµm b»ng ®ång cã bäc c¸ch ®iÖn, tiÕt diÖn h×nh trßn hoÆc ch÷

nhËt, d-îc bè trÝ trong cac r·nh cña lo¹i thÐp theo mét s¬ ®å cô

thÓ. C¸c mèi d©y d-îc nèi nªn phiÕn gãp cña cæ gãp g¾n ë ®©u

trôc r« to

c.cæ gãp:

gåm c¸c phiÕn gãp b»ng ®ång cã ®u«i Ðn ®-îc ghÐp hîp l¹i thµnh h×nh trô

trßn, gi÷a cac phÝm gãp ®-îc c¸ch ®iÖn víi nhau b»ng c¸c tÊm

mica dµy tõ 0,2-1.2mm, hai ®Çu h×nh ®u«i Ðn cã hai vµnh èp

h×nh ch÷ v, èp chÆt ®Ó gi÷ cè ®Þnh c¸c phiÕn gãp. Gi- vµnh ãp

vµ phiÕn gãp còng ®-îc c¸ch ®iÖn b»ng tÊm mica. Vµnh èp ch÷

v®-îc g¾n chÆt vµo èng thÐp h×nh trô b»ng bu l«ng, èng thÐp

nµy d-îc ghÐp víi trôc r« to.

d.C¸c bé phËn kh¸c

-c¸nh qu¹t:dïng ®Ó qu¹t giã lam m¸t l¾p trªn trôc m¸y

-trôc m¸y:trªn ®ã ®Æt lo¹i s¾t ph¶n øng, cæ gãp c¸nh quat vµ æ bi lµm b»ng

thÐp tèt

3.nguyªn lý lµm viÖc m¸y ®iÖn mét chiÒu

m¸y ®iÖn mét chiÒu cã thÓ lµm ¬ chÕ ®ém¸y ph¸t ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®iÖn

d-¹ vµo hiÖn t-îng c¶m øng ®iÖn tõ

xÐt mét m¸y ®iÖn mét chiÕu ®¬n gi¶n gåm:

-mét khung d©y abcd

-mét nam ch©m vÜnh cöuN-S

-hai chæi ®iÖn

-hai phiÕn gãp

3.1. chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn

-D©y quÊn phÇn øng chØ cã mét khung d©y abcd,hai ®Çu ®-îc nèi víi hai

phiªn

gãp.Hai chæi ®iÖn A,B ®Æt cè ®Þnh vµ lu«n t× s¸t vµo phiÕn gãp.Khung d©y

®-îc ®Æt trong lßng nam ch©m vÜnh cöu N-S

-Khi dïng ®éng c¬ s¬ cÊp quay khung d©y quanh trôc cña nã víi mét vËn tèc

kh«ng ®æi, c¸c thanh dÈn ab vµ cd sÎ c¾t c¸c ®-êng søc tõ

tr-êng.Theo ®Þnh luËt cc¶m øng ®iÖn tõ trong thanh dÈn sÏ c¶m

øng c¸c s®®,gi¸ trÞ tøc thêi ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc

e=B.l.v

B:tõ tr-êng n¬i thanh dÉn quÐt qua

L:chiÒu dµi thanh dÉn

V:vËn tèc quÐt qua

ChiÒu cña s®® ®-îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn tay ph¶i

-Theo vÞ trÝ cña khung d©y trªn h×nh vÎ th× thanh ab n»m d-íi cùc tõ N nªn

cã chiÒu tõ b ®Õn a

cd n»m trªn cùc tõ S nªn cã chiÒu tõ d ®Õn c

-Do khung d©y quay quanh trôc nªn c¸c thanh dÉn ab vµ cd lÇn l-ît thay ®æi

vÞ trÝ n»m d-íi c¸c vïng cùc tõ N- S ,do ®ã s®® c¶m øng trong

c¸c thanh dÉn lµ s®® xoay chiÒu.Chæi ®iÖn A lu«n t× lªn phiÕn

gãp nèi víi thanh dÉn n»m d-íi cùc tõ N nªn cã cùc tÝnh

d-¬ng,chæi B t× lªn phiÕn gãp n»m trªn cùc S nªn cã cùc tÝnh

©m.Dßng ch¹y qua theo mét chiÒu tõ A ®Õn B.Nh- vËy côm

chæi than,phiÕn gãp ho¹t ®éng nh- mét bé chØnh l-u c¬ khÝ.

-nÕu cã mét khung d©y th× ®iÖn ¸p trªn hai chæi ®iÖn cã d¹ng ®Ëp m¹ch lín

(h×nh b)

-Muèn gi¶m ®iÖn ¸p ®Ëp m¹ch ta ghÐp nhiÒu khung d©y ®Æt lÖnh nhau trong

kh«ng gian theo mét gãc cè ®Þnh (h×nh c)

h×nh vÏ

nguyªn lý lµmviÖc cña m¸y ph¸t

®iÖn mét chiÒu

e,i

N

b

i

B

,

e

t

o

a

c

xuÊt ®iÖn ®éng phÇn óng

cã mét khung d©y

i

,

e

+A

e,i

d

-B

S

I

t

o

xuÊt ®iÖn ®éng phÇn óng

cã nhiÒu khung d©y

nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ph¸t

®iÖn mét chiÒu

e,i

N

b

i

,

B

e

t

o

a

c

xuÊt ®iÖn ®éng phÇn óng

cã mét khung d©y

i

,

e

e,i

+A

d

-B

S

I

t

o

xuÊt ®iÖn ®éng phÇn óng

cã nhiÒu khung d©y

3.2 ChÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn

-Ng-îc l¹i víi m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu,thay v× dïng ®éng c¬ s¬ cÊp quay

roto th× ®Æt vµo hai chæi ®iÖn A,B nguån mét chiÒu,sÏ cã dßng

ch¹y trong khung d©y abcd.Theo ®Þnh luËt vÒ lùc ®iÖn tõ thanh

dÉn mang dßng ®iÖn sÏ chÞu mét lùc t¸c dông theo ph-¬ng tiÕp

tuyÕn vµ sinh ra momen ®iÖn tõ lµm cho khung d©y quay quanh

trôc cña nã.Víi ®é lín cña lùc:

F_dt=B_tb*l*i

ChiÒu cña lùc f ®-îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn tay tr¸i

-Côm chæi than phiÕn gãp trong tr-êng hîp nµy nh- mét bé nghÞch l-u c¬

khÝ,biÕn dßng ®iÖn mét chiÒu tõ ngoµi vµo thµnh dßng xoay

chiÒu trong d©y quÊn roto

-Khi A n»m trªn cùc d-¬ng, Bn»m trªn cùc ©m th× thanh d·n n»m d-íi cùc tõ

N dßng ch¹y tõ ngoµi vµo trong,thanh dÉn trªn cùc tõ S dßng

ch¹y tõ trong ra ngoµi(h×nh a)

§ã lµ nguyªn lÝ cña m¸y ®iÖn mét chiÒu.

VII.2 d©y quÊn m¸y ®iÖn 1 chiÒu

1.tÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn xÕp ®¬n

S¬ ®å tr¶i bé d©y kiÓu xÕp ®¬n

Z_nt=S=G=16;

S;Sè phÇn tö

2P=4; m=1

G:Sè phiÕn gãp

m:Sè phiÕn ®æi chiÒu

Z_nt:Sè r·nh nguyªn tè

a-C¸c b-íc quÊn d©y

+B-íc quÊn thø nhÊt: y₁

B-íc quÊn y₁lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh t¸c dông cña 1 phÇn tö vµ nã chÝnh

b»ng sè r·nh nguyªn tè

y₁yªu cÇu chén sao cho suÊt ®iÖn ®éng lÊy ra cña 1 phÇn tö lµ lín nhÊt

Z_nt

y₁  

2P

y₁

y₂

Z_nt

16

y₁



 4

2P 4

y=y_G

Ta chän b-íc quÊn y₁=T= 4

*B-íc gãp y_G

B-íc gãp ®-îc tÝnh b»ng sè phiÕn gãp vµ nã lµ

kho¶ng c¸ch gi÷a 2 phiÕn gãp cña 2 c¹nh t¸c

dông cña cïng 1 phÇn tö nèi vµo ®ã

y_G=m (phiÕn gãp)

1

2

+B-íc quÊn tæng hîp y: B-íc quÊn tæng hîp lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh

t-¬ng øng cña 2 phÇn kÕ tiÕp

y=y_G=±m

øngvíi: +lµ quÊn ph¶i

-lµ quÊn tr¸i

Th-êng quÊn ph¶i(+)

b-Thø tù nèi d©y

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

4

15

16

5

6

7

8 9 10 1 12

13 14 15 16

1

2

3

c-S¬ ®å tr¶i

chiÒu quÊn phÇn øng

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16

N

s

S

N

s

15 16

1

A₁

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14

+

B₁

_

A₂

+

B₂

_

+

B

A

LÇn l-ît ®Æt 16 phÇn tö vµo 16 r·nh, b¾t ®Çu tõ ®Çu c¹nh thø nhÊt cña phÇn tö

thø nhÊt nèi víi phiÕn ®æi chiÒu thø nhÊt ®Ætvµo r·nh thø nhÊt ë

líp trªn(nÐt liÒn) ,c¹nh thø hai cña phÇn tö thø nhÊt®-îc ®Æt ë

líp d-íi cña r·nh sè 5(nÐt ®øt) vµ nèi liÒn víi phiÕn ®æi chiÒu

thø 2 roio× tiÕp tôc sang c¸c phÇn tö tiÕp theo, ®Õn phÇn tö 16 ta

trë vÒ phiÕn 1,ta ®ù¬c mét m¹ch tõ khÐp kÝn. b-íc cùc T ®-îc

®Æt d-íi 4 cùc tõ xen kÏ nhau N-S

Víi chiÒu quay cña phÇn øng(h×nh vÏ) th× chiÒu cña c¸c s®® cña c¸c phÇn tö

2,3,4,vµ 10,11,12 d-íi hai cùc Nng-îc chiÒu ®i vßng. Cßn st®

cña 6,7,8vµ14,15,16 d-íi hai cùc S thuËn víi chiÒu ®i vßng

C¸c chæi than ph¶i ng¾n m¹ch c¸c phÇn tö cã s®®=0 lµ c¸c phÇn tö ®æi chiÒu

1,2; 5,6; 9,10; 13,14; nghÜa lµ n»m ®óng d-íi c¸c cùc tõ

2.quÊn xÕp phøc t¹p

X¸c ®Þnh b-íc quÊn

a.

§Æc ®iÓm

D©y quÊn xÕp phøc t¹p kh¸c d©y quÊn xÕp ®¬n lµ ë b-íc quÊn tæng hîp y vµ

b-íc gãp y_G.

Y₁

Ta cã: y = y_G= m

y_G: lµ b-íc trªn vµnh gãp

Y₂

y: lµ b-íc quÊn tæng hîp

m : lµ sè bé d©y.

y

D©y quÊn xÕp phøc t¹p th× xÐt m = 2

Ta thÊy: Víi m = 2 th× phÇn tö thø nhÊt kh«ng

nèi tiÕp víi phÇn tö thø hai mµ nèi tiÕp víi phÈn tö

1 1

thø 3 råi nèi tiÕp víi phÇn tö thø n¨m. Cø thÕ t¹o thµnh

mét m¹ch kÝn.

Y_G

C¸c phÇn tö cßn l¹i nèi tiÕp víi nhau t¹o thµnh mét m¹ch kÝn thø hai.

VËy thùc chÊt cña ph-¬ng ph¸p quÊn xÕp phøc t¹p lµ sù kÕt hîp cña hai hay

m bé d©y xÕp ®¬n víi nhau.

b.

X¸c ®Þnh b-íc quÊn

* X¸c ®Þnh b-íc quÊn y₁: Lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai c¹nh t¸c dông cña hai

phÇn tö liªn tiÕp

Z_nt

y₁=



2P

Z_nt

B-íc quÊn y₁cã thÓ x¸c ®Þnh dùa theo b-íc cùc T =

2P

NÕu y₁= T th× ta gäi lµ b-íc quÊn ®ñ.

NÕu y₁> T ta gäi lµ b-íc quÊn dµi.

NÕu y₁< T ta gäi lµ b-íc quÊn ng¾n.

* X¸c ®Þnh b-íc quÊn y, y_G:

B-íc quÊn y lµ kho¶ng c¸ch gi÷a 2 c¹nh t¸c dông cña mét phÇn tö.

B-íc quÊn y_Glµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai chæi than.

y = y_G= m

*X¸c ®Þnh b-íc quÊn y₂:

y₂= y₁- y

c.

Bµi tËp ¸p dông

TÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn phÇn øng m¸y ®iÖn mét chiÒu b»ng

ph-¬ng ph¸p xÕp phøc t¹p. BiÕt Z_nt= S = G = 24, 2P = 4, m

= 2

X¸c ®Þnh b-íc quÊn:

24

Z_nt

y₁=



=

= 6 (k/c)

2P

4

y = y_G= m = 2

y₂= y₁– y = 4 (k/c).

X¸c ®Þnh thø tù nèi d©y.

Tæ nèi d©y thø nhÊt:

1

3

5

7

9

11

13

19

15

21

17

23

19

1

21

23

1

7

9

11 13 15

17

3

5

Tæ nèi d©y thø hai:

2

4

6

8

10

12

14

20

16

18

20

2

22

4

24 2

6

8

10

12 14 16

18

22

24

S¬ ®å tr¶i:

N

S

N

S

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4

23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

+ C

+ D

X¸c ®Þnh cùc tõ:

3

4

Cùc tõ ta x¸c ®Þnh: =

T

Cùc tõ ph¶i x¸c ®Þnh sao cho søc ®iÖn ®éng ®i trong cuén d©y lµ lín nhÊt.

Cùc tõ ph¶i tr¶i ®Òu hÕt lªn 24 r·nh vµ c¸ch ®Òu nhau. §-îc ®Æt

xen kÏ nhau . Theo chiÒu s.®.® cña c¸c phÇn tö d-íi 4 cùc th×

c¸c chæi ®iÖn A₁, A₂®Æt trªn ®-êng trung t©m cña c¸c cùc N th×

mang dÊu + . C¸c chæi ®iÖn B₁, B₂®Æt trªn ®-êng trung t©m cña

c¸c cùc S mang dÊu - .

Chæi than cã ®é dµi b»ng sè phiÕn gãp

3. TÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i d©y quÊn phÇn øng kiÓu sãng ®¬n

a.

§Æc ®iÓm cña b-íc quÊn

Hai phÇn tö nèi tiÕp nhau c¸ch nhau mét kháang 2T d-íc c¸c cùc tõ cïng

cùc tÝnh vµ cã vÞ trÝ gÇn gièng nhau trong tõ tr-êng ®Ó s.®.® cña

chóng cïng chiÒu vµ céng víi nhau ®-îc.

Do vËy d©y quÊn sãng ®¬n lµ hai ®Çu cña phÇn tö nèi víi hai phiÕn gãp c¸ch

xa nhau.

Hai ®Çu cña phÇn tö ®-îc ®Æt hai phiÕn gãp c¸ch xa nhau vµ ë kh¸c cùc nhau

t¹o thµnh mét b-íc sãng.

*tÝnh b-íc quÊn y₁:

Z_nt

y₁=



2P

* tÝnh b-íc quÊn tæng hîp y, y_G:

Ta chän y, y_Gsao cho s.®.® cña hai phÇn tö n«it iÕp nhau ph¶i cïng chiÒu

dßng ®iÖn. V× vËy t¹i ®iÓm hai phÇn tö nèi tiÕp ph¶i t¹i phiÕm

gãp cã cïngtÝnh, hai c¹nh t¸c dông cña mét phÇn tö c¸ch nhau

mét b-íc cùc T., Do vËy.

G 1

P

y = y_G=

Trong ®ã: P lµ sè ®«i cùc.

G lµ sè phiÕn gãp.

ý nghÜa:

NÕu lÊy –1 th× lµ quÊn tr¸i.

Trong thùc tÕ ta ¸p dông kiÓu quÊn tr¸i ®Ó tiÕt kiÖm l-îng quÊn

NÕu lÊy +1 th× lµ quÊn ph¶i

d©y.

* TÝnh b-íc quÊn y₂

y₂= y – y₁

b.

VÝ dô ¸p dông

TÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i bé d©y quÊn phÇn øng m¸y ®iÖn mét chiÒu theo

ph-¬ng ph¸p quÊn sãng phøc t¹p:

BiÕt: Z_nt= G = S = 15, 2P = 4, m = 1.

Gi¶i

a. X¸c ®Þnh b-íc quÊn

Z_nt

15

3

15

4

3

y₁=



=

 = 3 (k/ c) T =

=

= 3 (b-íc cùc)

2P

4

2P

4

G 1

P

15 1

TÝnh y = y_G=

b. thø tù quÊn d©y:

=

 7y₂= y – y₁= 7 - 3 = 4 (k/c)

4

1 8 15

7

14 6 13

5

12

4

11

3

10 2

9

1

4 11

3

10

2

9

1

8

15

7

14

6

13 5

12

§a gi¸c suÊt ®iÖn®éng

+

A₂

A₁

12

13

5

6

13

5

6

12

4

14

7

11

3

15

10

8

2

1

9

B₂

B₁

2

1

9

S¬ ®å tr¶i: _

ChiÒu quÊn phÇn øng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

N

S

N

S

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

2

A₁

+

B₁

+

B₂

-

A₂

-

X¸c ®Þnh cùc tõ

3

4

Cùc tõ ta x¸c ®Þnh: =

T

Cùc tõ ph¶i x¸c ®Þnh sao cho søc ®iÖn ®éng ®i trong cuén d©y lµ lín nhÊt.

Cùc tõ ph¶i tr¶i ®Òu hÕt lªn 24 r·nh vµ c¸ch ®Òu nhau. §-îc ®Æt

xen kÏ nhau . Theo chiÒu s.®.® cña c¸c phÇn tö d-íi 4 cùc th×

c¸c chæi ®iÖn A₁, A₂®Æt trªn ®-êng trung t©m cña c¸c cùc N th×

mang dÊu + . C¸c chæi ®iÖn B₁, B₂®Æt trªn ®-êng trung t©m cña

c¸c cùc S mang dÊu - .

Chæi than cã ®é dµi b»ng sè phiÕn gãp

4. TÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i d©y quÊn phÇn øng kiÓu sãng phøc t¹p

a.

§Æc ®iÓm d©y quÊn

- Trong d©y quÊn sãng phøc t¹p nÕu c¸c phÇn tö nèi tiÕp nhau sau khi ®i

hÕt mét vßng quanh bÒ mÆt phÇn øng nã sÏ c¸ch hai hoÆc m

phÇn tö so víi phÇn tö ®Çu tiªn. ta ®-îc d©y quÊn sãng phøc t¹p.

Gièng nh- xÕp phøc t¹p d©y quÊn sãng phøc t¹p ®-îc ®Æc tr-ng bëi hai hay

m bé d©y sãng ®¬n hîp l¹i mµ thµnh.

Sè bé d©y d-îc ký hiÖu lµ m

• X¸c ®Þnh b-í c quÊn

*. TÝnh b-íc quÊn y₁:

Z_nt

y₁=



2P

Th-êng chän dÊu – quÊn tr¸i ®Ó tiÕt kiÖm ®©y.

*. TÝnh b-íc gãp y_G

G  m

y_G= y =

P

Th-êng chän - ®Ó ®ì tèn d©y.

TÝnh y₂= y - y₁

BÒ réng chæi than sãng phøc t¹p b»ng m phiÕn gãp.

+ Mçi vßng quay phÇn øng bé d©y sãng phøc t¹p kÕt thóc ë phiÕn gãp kh«ng

n»m c¹nh phiÕn xuÊt ph¸t, mµ c¸ch mét kho¶ng m b-íc gãp.

+ Trong thùc tÕ ®èi víi m¸y ®iÖn mét chiÒu nhiÒu cùc ta thùc hiÖn kiÓu quÊn

nµy nh»m môc ®Ých n©ng cao ®iÖn ¸p ra.

b.

vÝ dô

TÝnh to¸n vÏ s¬ ®å tr¶i phÇn øng m¸y ®iÖn mét chiÒu theo ph-¬ng ph¸p quÊn

sãng phøc t¹p. biÕt

Z_nt= S = G = 18, 2P = 4, m = 2

*. X¸c ®Þnh b-íc quÊn

Z_nt

18

2

y₁=



=



= 4 (k/ c)

2P

4

G m

18 2

TÝnh y = y_G=

=

 8

P

2

y₂= y – y₁= 8 - 4 = 4 (k/c)

*. thø tù quÊn d©y:

Bé d©y thø nhÊt

1

9

17

3

7

15

5

13

3

11

1

5

13

11

1

9

17

7

15

Bé d©y thø hai

2

10 18

8

16

6

14

4

12

2

6 14

4

12

2

10

18

8

16

S¬ ®å tr¶i bé d©y

ChiÒu quÊn phÇn øng

N

S

N

S

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17

18 1

2

-

A₁

+

B₁

A₂

+

B₂

+ C

- D

X¸c ®Þnh cùc tõ: Cùc tõ ®-îc x¸c ®Þnh nh- quÊn xÕp phøc t¹p

VII.4 §éng c¬ ®iÖn v¹n n¨ng

1. §Æc ®iÓm cÊu t¹o :

§éng c¬ v¹n n¨ng hay cßn gäi lµ ®éng c¬ cã cæ gãp ®iÖn, ®-îc cÊu t¹o gåm

hai phÇn chÝnh:

1. Stato ( phÇn c¶m) hay cßn gäi lµ phÇn tÜnh gåm cã cùc tõ chÝnh, cùc tõ

phô, g«ng tõ, c¬ cÊu chæi ®iÖn.

a.Cùc tõ chÝnh:

Bu l«ng

G«ng tõ

D©y kÝch tõ

Lâi s¾t cùc tõ

* Lâi thÐp cùc tõ chÝnh: §-îc lµm b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy tõ

( 0,51)mm, ®-îc Ðp l¹i vµ t¸n chÆt .

Lµm b»ng ®ång bäc c¸ch ®iÖn , ®-îc quÊn thµnh tõng bèi vµ cã tÈm s¬n c¸ch

tõ vµo g«ng tõ nhê c¸c bu l«ng.

qua chóng h×nh thµnh c¸c cùc tõ tr¸i dÊu xen kÏ.

b. Cùc tõ phô:

Lâi thÐp cùc tõ phô th-êng lµm b»ng thÐp khèi.

+Cùc tõ phô ®-îc ®Æt xen kÏ víi cùctõ chÝnh ®Ó triÖt tiªu tia löa ®iÖn ë chç

tiÕp xóc gi÷a chæi ®iÖn vµ cæ gãp.

c. G«ng tõ

Lµm b»ng thÐp ®óc ; ®èi víi nh÷ng m¸y cã c«ng suÊt nhá .

NhiÖm vô: lµm m¹ch tõ nèi liÒn c¸c m¹ch tõ ;®«i khi cßn cã métnhiÑm vô

n÷a lµ lµm vá m¸y.

d.Chæi ®iÖn

Chæi ®iÖn lµm b»ng chæi than, ®«i khi ®-îc chén bét ®ång ®Ó t¨ng ®é dÉn

®iÖn.

Nã ®-îc ®Æt trong mét chiÕc hép vµ nhê mét lã xo Ðp chæi ®iÖn t× s¸t lªn cæ

gãp. Hép chæi ®iÖn ®-îc g¾n vµo mét gi¸ ®ì vµ c¸ch ®iÖn víi

gi¸. Gi¸ ®ì cã thÓ ®iÒu chØnh quay ®-îc ®Ó ®iÒu chØnh vÞ trÝ chæi

®iÖn.

NhiÖmvô: chæi ®iÖn ®-a dßng ®iÖn ®-a dßng ®iÖn tõ phÇn øng ra ngoµi hoÆc

ng-îc l¹i.

2. Roto ( phÇn øng) – phÇn quay.

a.Lâi thÐp r«to:

Lµm nhiÖm vô dÉn tõ.

Lµm b»ng c¸c l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn dµy 0,5mm; bÒ mÆt cã s¬n

quÊn.

ë gi÷a cã lç ®Ó ghÐp trôc; ®«i khi t¹o ra lç ®Ó t¹o sù th«ng giã

däc trôc.

Lµm b»ng ®ång cã bäc c¸ch ®iÖn ; tiÕt diÖn cã thÓ lµ h×nh trßn, h×nh ch÷

nhËt.

thÓ dïng lµ nªm tre , nªm b»ng nhùa bakªlit…

c. Cæ gãp:

- Gåm c¸c phiÕn ®ång ghÐp l¹i thµnh h×nh trô trßn.

- Gi÷a c¸c phiÕn gãp ®-îc c¸ch diÖn víi nhau b»ng mét líp mi ca máng vµ

®-îc g¾n cè ®Þnh vµo trôc m¸y chóng ®-îc èp chÆt ®Ó gi÷ cè

®Þnh c¸c phiÕn gãp. Gi÷a vµnh èp vµ phiÕn gãp còng ®-îc c¸ch

®iÖn b»ng c¸c tÊm mi ca, vµnh èp ch÷ V ®-îc g¾n chÆt vµo mét

èng thÐp h×nh trô b»ng bu l«ng, èng thÐp nµy ®-îc ghÐp víi trôc

roto.

®-îc ®æi thµnh dßng ®iÖn mét chiÒu ®-a ra m¹ch ngoµi. Do ®ã

cæ gãp cßn ®-îc gäi lµ vµnh ®æi chiÒu.

d. C¸c béphËn kh¸c:

- Trôc m¸y

- C¸nh qu¹t

- Vßng bi

2. Nguyªn lý lµm viÖc:

V× phÇn c¶m ®-îc m¾c nèi tiÕp víi phÇn øng cho nªn khi cho dßng ®iÖn vµo

®éng c¬ do t¸c dông cña tõ tr-êng phÇn c¶m lªn dßng ®iÖn mét

lùc ®iÖn tõ cã trÞ sè:

B:lµ c-êng ®é tõ c¶m (T)

F= B. l.I

L:lµ chiÒu dµi hiÖu dông cña thanh dÉn (m)

I: dßng ®iÖn ®o b»ng( A)

Vµ chiÒu ®-îc x¸c ®Þnh theo qui t¾c bµn tay tr¸i . Tøc lµ ®Æt bµn tay tr¸i høng

lÊy c¸c ®-êng c¶m øng tõ chiÒu tõ cæ tay ®Õn ngãn tay chØ chiÒu

dßng ®iÖn ngãn tay c¸i cho·i ra 90⁰chØ chiÒu cña lùc ®iÖn tõ .

nh- vËy lóc nµy roto sÏ quay .

Khi ro to quay ®-îc 180⁰th× lóc nµy phiÕn gãp còng sÏ di chuyÓn theo. Khi

®ã dßng ®iÖn di chuyÓn trong thanh dÉn vÉn gi÷ nguyªn chiÒu

cò , lµm cho lùc ®iÖn tõ F kh«ng thay ®æi , roto quay theo chiÒu

ban ®Çu .

quay ®-îc liªn tôc theo mét chiÒu nhÊt ®Þnh. Do ®Æc tÝnh cña

®éng c¬ nh- thÕ nªn ®-îc goÞ lµ ®éng c¬ v¹n n¨ng v× nã sö

dông ®-îc víi 2 lo¹i ®iÖn ¸p, ®iÖn ¸p mét chiÒu vµ ®iÖn ¸p xoay

chiÒu.

3. §Æc tÝnh vµ c«ng dông:

1.

§Æc tÝnh:

- §Æc tÝnh cña ®éng c¬ v¹n n¨ng vËn hµnh víi tèc ®é cao ®¹t ®Õn 10000v/ph

vµ cã m« men quay lín so víi c¸c ®éng c¬ kh¸c. V× thÕ kh«ng

nªn ®Ó ®éng c¬ v¹n n¨ng vËn hµnh kh«ng t¶i, v× cã thÓ lµm bung

- VÞ trÝ chæi than cña ®éng c¬ v¹n n¨ng ®-îc ®Æt cè ®Þnh, lµ n¬i dÉn ®iÖn vµo

phÇn roto vµ lµ n¬i tËp trung ®æi chiÒu dßng ®iÖn ®Ó gi÷ chiÒu

nhÊt ®Þnh.

cã e = 0 . V× thÕ tr¸nh ®-îc sù n¶y tia löa gi÷a chæi than vµ cæ

gãp ®iÖn.

- VËy chæi than ph¶i lu«n lu«n ®-îc ®Æt ë vÞ trÝ nµy ®-îc gäi lµ trôc trung

tÝnh. Tuú theo sù thiÕt kÕ vÞ trÞ trôc trung tÝnh, mµ chæi than

®-îc ®Æt lÖch vÒ phÝa ph¶i hoÆc lÖch vÒ phÝa tr¸i ®èi víi trôc tõ

cùc.

Khi vËn hµnh cã t¶i tèc ®é quay cña ®éng c¬ trong kho¶ng 2500  6000 v/ph

2.

C«ng dông cña ®éng c¬ v¹n n¨ng:

- §éng c¬ v¹n n¨ng ®-îc sö dông lµm ®éng c¬ m¸y may, m¸y khoan ®iÖn

- ViÖc ®iÒu chØnh tèc ®é cña ®éng c¬ dùa trªn nguyªn t¾c gi¶m ®iÖn ¸p ®-a

vµo ®éng c¬ b»ng cuén c¶m kh¸ng, th-êng quÊn chung víi cuén

d©y tõ cùc.

- §éng c¬ v¹n n¨ng tr×nh bÇy ®éng c¬ ®¬n gi¶n cã phÇn c¶m m¾c nèi tiÕp víi

phÇn øng vµ ®-îc sö dông víi hai lo¹i ®iÖn ¸p: ®iÖn ¸p mét

chiÒu vµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu nªn ®-îc sö dông rÊt réng r·i trong

cuéc sèng

b

c

b

N

S

d

a

U ~

d

A B

B A

4. C¸C Pan vÒ ®éng c¬ v¹n n¨ng

a. pan vÒ c¬

STT HiÖn t-îng

Nguyªn nh©n

1

§éng c¬ ph¸t nhiÖt ThiÕu sù ch¨m sãc dÇu mì b«i tr¬n lµm cho b¹c ®¹n,

c¬ kh«ng vËn hµnh

®-îc

b¹c thau mßn

2

hµnh, quay chËm - B¸nh r¨ng gi¶m tèc bÞ mßn khuyÕt

- C¸nh qu¹t th«ng giã cä vµo vá

- Dao c¾t bÞ mßn hoÆc c¸t bôi

- Do m¶nh kim lo¹i bÞ kÑt gi÷a R«to vµ Stato

3

R«to khã quay - Do sù l¾p r¸p bÞ cong trôc

lín

b. Pan vÒ ®iÖn

STT HiÖn t-îng

Nguyªn nh©n

1

Ch¹m mass

kim lo¹i

- Cæ gãp ®iÖn bÞ ch¸y ch¹m vµo trôc m¸y hoÆc day

qiÊn ë R«to bÞ ch¹m m¹ch tõ.

- Bôi than kim lo¹i vµ dÇu mì b¸m vµo chæi than dÉn

®iÖn ra vá kim lo¹i

cho ng-êi sö dông

2

3

ch¹y

- Chæi than bÞ mßn, kÑt cøng ë æ chæi than nªn kh«ng

tiÕp xóc víi cæ gãp ®iÖn ®-îc

- BÞ lùc c¶n qu¸ lín hoÆc nguån cÊp ®iÖn cã ®iÖn ¸p

qu¸ thÊp, ®éng c¬ kh«ng ®¹t ®ñ c«ng suÊt

- §Êu sai d©y

§éng c¬ ch¹y yÕu, - Cã sù chËp vßng ë trong phÇn øng R«to, dÔ dµng x¸c

n¶y tia löa ë cæ gãp

®iÖn, ph¸t nhiÖt

®Þnh khi thÊy 2 lam ®ång kÕ nhau bÞ n¸m

®en

- PhÇn c¶m bÞ chËp vßng

- Chæi than bÞ mßn hÕt chØ cßn lß xo tiÕp xóc víi cæ

gãp ®iÖn hoÆc chæi than øng. §iÒu nµy ®Ó

kÐo dµi sÏ lam háng cæ gãp ®iÖn

- NÕu cuén ®iÒu chØnh tèc ®é quÊn trªn tõ cùc bÞ chËp

4

5

§éng c¬ ch¹y Do m¾c nhÇm nguån ®iÖn cã ®iÖn ¸p cao. CÇn ph¶i c¾t

tiÕng

ån

th-êng

®iÖn

kh«ng ®¹t c«ng

suÊt ®Þnh møc

bÞ nhÇm

Chän sai vÞ trÝ trôc trung tÝnh n¬i ®Æt chæi than

VII.5 söa ch÷a h- háng m¸y ®iÖn mét chiÒu

1. S÷a ch÷a h- háng m¸y ph¸t:

1.1Kh«ng cã ®iÖn ¸p ë ®Çu cùc m¸y ph¸t:

a)

Nguyªn nh©n:

- M¸y bÞ mÊt tõ d-

- R«to quay ng-îc víi chiÒu quy ®Þnh

b) C¸ch kh¾c phôc:

Ta cã thÓ söa ch÷a hiÖn t-îng trªn b»ng c¸ch dïng ¾c-quy kÝch tõ l¹i

- KiÓm tra l¹i dÊu chØ chiÒu quay trªn vá m¸y

- Dïng ¤m-mÐt ®Ó ®o ®iÖn trë ph¸t hiÖn chç hë m¹ch vµ kh¾c phôc

1.2. Cùc m¸y ph¸t kh«ng ®¹t trÞ sè ®Þnh møc:

- Do dßng ®iÖn kÝch tõ bÐ

- TiÕp xóc xÊu gi÷a chæi than vµ cæ gãp

b) C¸ch kh¾c phôc:

- Ta ®iÒu chØnh vÞ trÝ ®iÖn trë trong m¹ch kÝch tõ

- Söa l¹i bÒ mÆt cæ gãp vµ chæi than

13. §iÖn ¸p ®Çu cùc m¸y ph¸t gi¶m thÊp khi m¸y mang t¶i:

- Do t¶i qu¸ lín

- Tèc ®é R« to gi¶m thÊp khi m¸y mang t¶i

b) C¸ch kh¾c phôc:

- CÇn gi¶m bít t¶i

- T¨ng tèc ®é quay cña ®éng c¬ s¬ cÊp

1.4. XuÊt hiÖn tia löa ë chç tiÕp xóc gi÷a chæi than vµ cæ gãp

Tr-êng hîp nµy x¶y ra ®èi víi c¶ ®éng c¬ ®iÖn vµ m¸y ph¸t ®iÖn

- Do cæ gãp bÞ bÈn, ch¸y rç

- BÒ mÆt chæi than kh«ng «m s¸t cæ gãp

- Chæi than kh«ng ®-îc Ðp ®óng vµo cæ gãp

- Chæi than ®Æt kh«ng ®óng vÞ trÝ

- Chæi than kh«ng ®óng chñng lo¹i

b) C¸ch kh¾c phôc:

- Ta ph¶i söa l¹i cæ gãp b»ng c¸ch dïng v¶i lau s¹ch hoÆc b»ng giÊy nh¸m

chµ s¸t s¹ch sÏ bÒ mÆt cæ gãp

- TiÖn l¹i cæ gãp

- Mµi l¹i chæi than

- §iÒu chØnh lùc Ðp ®Ó chæi than ®-îc Ðp ®óng vµo cæ gãp

b»ng ®ång hå ¤m mÐt vµ cã c¸ch kh¾c phôc t-¬ng øng

- §iÒu chØnh vÞ trÝ gi¸ ®ì chæi than

- Thay chæi than míi ®óng chñng lo¹i

2- Söa ch÷a ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu

1.Khi ®ãng ®iÖn ®éng c¬ kh«ng khëi ®éng ®-îc

®iÖn bÞ hë m¹ch

-Chæi than vµ cæ gãp kh«ng tiÕp sóc

b,BiÖn ph¸p kh¾c phôc:

-Dïng v«nmet ®o ®iÖn ¸p nguån,nÕu cã nguån th× dïng «mmet ®Ó kiÓm tra

t×m hë m¹ch

-KiÓm tra l¹i sù tiÕp xóc

-Dïng «mmet ®Ó kiÓm tra hoÆc dïng ampe k×m ®Ó ®o dßng,nÕu kh«ng cã

dßng tøc m¹ch bÞ hë

2.Khëi ®éng ®-îc cã tiÕng ï,m¸y bÞ dung,thiÕt bÞ b¶o vÖ t¸c dông

-Ng¾n m¹ch day quÊn kÝch tõ

-§Æt sai vÞ trÝ chæi than(kh«ng n»m trªn ®-êng trung tÝnh h×nh häc)

-§Æt sai vÞ trÝ biÕn trë khëi ®éng

b,BiÖn ph¸p kh¾c phôc:

-KiÓm tra l¹i vÞ trÝ chæi than

-§Æt biÕn trë khëi ®éng vÒ vÞ trÝ ban ®Çu

3.Tèc ®é ®éng c¬ kh«ng ®¹t trÞ sè ®Þnh møc

a,Nguyªn nh©n

-§iÖn ¸p nguån thÊp h¬n trÞ sè ®Þnh møc

-T¶i trªn trôc ®éng c¬ qu¸ lín

b,BiÖn ph¸p kh¾c phôc

-KiÓm tra ®iÖn ¸p nguån

-Gi¶m bít t¶i

-KiÓm tra ®iÖn trë tiÕp xóc vµ nhiÖt ®é t¹i chæ nèi