Bài giảng Vật lý công nghệ 1 - Chương 10: Máy điện một chiều

28/04/2016 1 Chương 10 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Bài giảng Vật lý công nghệ 1 PGS. TS Nguyễn Hồng Quảng Trung tâm Thực hành thí nghiệm Chương 10: Máy điện một chiều 1. Khái niệm máy điện 1 chiều 2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo 3. Nguyên lý hoạt động 4. Các đặc tuyến làm việc 1. Khái niệm Máy điện một chiều là máy điện tạo ra dòng điện một chiều (DC) hoặc sử dụng dòng điện DC để tạo ra chuyển động quay của rotor Sử dụng thay thế máy điện xoay chiều (AC) : - Trên các phương tiện di động (máy bay, tàu thủy, ô tô) - Khi mất điện lưới mà cần sử dụng thiết bị điện 1. Khái niệm Máy điện một chiều (DC) có thể sử dụng tốt ở cả hai chế độ: - Máy phát điện một chiều, và - Động cơ điện một chiều Máy phát điện 1 chiều 1. Khái niệm Máy phát điện 1 chiều 1. Khái niệm Máy phát điện 1 chiều 1. Khái niệm Động cơ điện 1 chiều 1. Khái niệm Động cơ điện 1 chiều 1. Khái niệm 2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo Gồm 3 bộ phận: 1) Phần tĩnh (Stator) + Lõi thép + các cuộn dây quấn + Vỏ máy 2) Phần quay (Rotor) + Dây quấn + lõi thép (hoặc nam châm vĩnh cửu) + Trục máy (shaft) 3) Cổ góp và chổi quét: + Cổ góp (commutator): gồm các phiến dẫn điện ghép cách điện với nhau + Chổi quét (brushes): làm bằng than, tì sát vào cổ góp a) Phần tĩnh (Stator)  Gồm lõi thép và cuộn dây hoặc nam châm vĩnh cửu  Là nơi tạo ra từ trường  Có thể gồm nhiều cuộn dây 2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo b) Phần quay (rotor)  Gồm dây quấn + lõi thép (hoặc nam châm vĩnh cửu)  Là nơi dẫn dòng điện vào hoặc ra 2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo c) Cổ góp & Chổi quét  Gắn với rotor  Gồm các phiến dẫn điện ghép cách nhau  Đưa dòng điện vào/ra rotor 2. Nguyên tắc & đặc điểm cấu tạo 3. Nguyên lý hoạt động a) Hiện tượng cảm ứng điện từ Khi một khung dây dẫn KÍN quay trong từ trường thì trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng 3. Nguyên lý hoạt động b) Sự tạo thành dòng điện xoay chiều Hai vành khuyên cùng với chổi quét có tác dụng đưa dòng điện xoay chiều ra mạch ngoài 3. Nguyên lý hoạt động c) Sự đổi dòng xoay chiều thành dòng 1 chiều (DC) được thực hiện khi thay các vành khuyên bằng vành bán khuyên (nửa vòng tròn) 3. Nguyên lý hoạt động # Đầu ra là dòng điện 1 chiều nhấp nháy 3. Nguyên lý hoạt động cổ góp chỉ gồm 2 phiến và khung dây gồm 1 vòng 3. Nguyên lý hoạt động Cổ góp gồm 4 phiến, khung dây gồm 2 vòng 3. Nguyên lý hoạt động Khi cổ góp có rất nhiều vòng dây: thì dòng điện lối ra hầu như phẳng (DC) 3. Nguyên lý hoạt động # Có thể điểu chỉnh điện áp ra bằng cách thay đổi độ lớn của từ trường nam châm (ví dụ thay đổi Ikt) DC generator & motor video 3. Nguyên lý hoạt động # Vấn đề tia lửa điện trong máy điện 1 chiều 3. Nguyên lý hoạt động # và sự ra đời của động cơ DC không chổi than Kiểu Rotor ngoài 3. Nguyên lý hoạt động # và sự ra đời của động cơ DC không chổi than Kiểu Rotor trong 4. Các đặc tuyến làm việc Đặc tuyến không tải Đặc tuyến ra Đặc tuyến điều chỉnh  Mô tả sự phụ thuộc của suất điện động đầu ra vào cường độ dòng điện kích thích khi tải lối ra bằng không 4. Các đặc tuyến làm việc a) Đặc tuyến không tải 00 )(  raIktIfE Mô tả sự phụ thuộc của điện áp lối ra vào cường độ dòng điện lối ra 4. Các đặc tuyến làm việc b) Đặc tuyến ngoài (đặc tuyến ra) constIrara kt IfU   )( Mô tả sự phụ thuộc của dòng điện kích từ vào cường độ dòng điện tải 4. Các đặc tuyến làm việc c) Đặc tuyến điều chỉnh constUrakt ra IfI   )(