Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều BÀI 1. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU I. Mục đích, yêu cầu. - Nắm được cấu tạo của máy điện một chiều. - Tìm hiểu và nắm được cấu tạo của máy điện một chiều. - Nhận dạng và phân biệt được cấu tạo của máy điện một chiều với các loại máy điện khác. II. Nội dung thí nghiệm. 1. Hình dạng bên ngoài của máy điện một chiều : - Tuỳ theo từng mục đích sử dụng mà có rất nhiều loại máy điện với những kích cỡ và hình dáng khác nhau. - Máy nhỏ có thể chỉ nằm gọn trong lòng bàng tay. Ví dụ như động cơ trong các đồ chơi của trẻ em, hoặc động cơ trong máy caset, thiết bị làm mát trong các thiết bị khác,… - Máy loại lớn là máy được sử dụng rộng rãi nhất, có thể là máy phát hoặc động cơ điện dân dụng. Ví dụ như : máy phát điện một chiều, động cơ đề trong các xe có sử dụng bộ đề nổ, … - Máy loại lớn là những máy thường dùng trong công nghiệp, ví dụ như máy phát của dùng Tuabin, thường là nhừng máy phát điện còn nhu cầu dùng những động cơ điện cực lớn thì it hơn rất nhiều. H1. Máy loại nhỏ. H2. Máy loại lớn. H3. Máy loại rất lớn. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 1 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 2. Cấu tạo của phần cảm (stato) : vỏ máy, cực chính, cuộn dây cực chính, mặt bích,… - Vỏ máy : thường được làm bằng Gang hoặc thép, miễn sao đảm bảo độ cứng khi va đập. Đối với những loại máy nhỏ thì người ta không cần quan tâm tới tản nhiệt, tuy nhiên với những máy công suất lớn vỏ máy được chế tạo có nhiều rãnh trên bề mặt để giúp tản nhiệt được tốt hơn. Vỏ thường được đúc liền với các bộ phận nhằm cố định máy khỏi rung và xê dịch khi hoạt động. H4. Vỏ của một máy, mặt bích của một máy điện loại nhỏ vừa. - Cực chính (cực phụ ): là bộ phận để tạo ra từ thông chính của máy, gồm các lá thép kỹ thuật mỏng ghép lại với nhau bằng đinh tán. Phía quay vào phần ứng có bề mặt trải rộng hơn nhằm giúp cho từ thông đi vào khe hở không khí dễ dàng hơn. Trên lõi của cực chính có quấn các cuộn dây kích thích để cho dòng điện một chiều đi qua ( với những máy có công suất lớn H5. Một máy điện có 4 cực chính người ta thường làm các rãnh để đặt thêm các cuộn bù). . - Cực phụ cũng tương tự như cực chính nhưng nhỏ hơn và phần đầu quay vào phần ứng thì để nhọn. Cực phụ cũng được quấn các cuộn dây kích thích để cho dòng một chiều đi qua. Cực chính được đặt xen kẽ váo giữa các cực chính. - Cuộn dây cực chính được làm băng đồng, có nhiều tiết diện khác nhua tuỳ thuộc vào loại máy điện sử dụng. Các sợi dây này cũng được sơn cách điện bề mặt để khi quấn tránh hiện tượng ngắn mạch. Trên H5 cuộn dây cực chính đã được bọc lớp vỏ bảo vệ. - Mặt bích: Thường là bộ phận bảo vệ phía sau của máy, mặt bích có thể tháo lắp dễ dàng khi cần sửa chữa, bảo dưỡng ( trên hình H4 có cả mặt bích ở phía sau). Với những máy loại nhỏ mặt bích còn dùng để cố định máy điện với những bộ phận khác. H6. Mặt bích của máy điện loại lớn và nhỏ Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 2 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 3. Hộp đầu cực : các đầu đấu dây, tụ điện. - Là nơi nối các dây lại với nhau, thông thường ở hộp đấu cực có mắc thêm các tụ điện thích hợp. H7. Hộp đấu cực của máy điện 4. Cấu tạo phần ứng (Rôto) : lõi thép, cuộn dây phần ứng. - Lõi thép của phần ứng được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện, chúng được sơn cách điện với nhau, dùng giấy cách điện hay dùng một lớp ôxy hoá ở giữa để làm cách điện. Trong các máy công suất lớn thì làm các rãnh thông gió theo chiều bán kính. Phần ứng quay liên H8. Lõi thép của máy điện một chiều tục với vận tốc rất lớn sẽ rất nóng, các rãnh thông gió này có tác dụng làm mát lõi thép phần ứng. - Cuộn dây phần ứng được chế tạo bằng đồng trên những khuôn đặc biệt và được đặt vào các rãnh của lõi thép phần ứng, chúng đựơc nối với nhau theo nhiều cách khác nhau. H9. cuộn dây phần ứng 5. Cấu tạo cổ góp và chổi than : - Cổ góp được chế tạo từ phiến đồng, được cách điện với nhau và cách điện với trục. - Chổi than dùng để đưa điện ra mạch ngoài hoặc là dẫn điện vào máy. Chổi than được làm từ bột grafit trộn với bột đồng và ép lại thành khuôn. Chổi than có độ Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 3 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều cứng vừa phải để khi bị ép vào cổ góp, chổi than sẽ bị mòn dần theo thời gian làm việc của máy. H10. Cổ góp H11. Chổi than 6. Các thông số hộ chiếu của Máy điện một chiều. - Mỗi mộit thiết bị nói chung, nột máy điện nói riêng đều có các thông số đặc trưng gọi là thông số hộ chiếu. - Thông số hộ chiếu cho biết được tính năng làm việc. Với một máy điện một chiều các thông số sẽ cung cấp cho người sử dụng biết được khả năng làm việc của máy : Công suất, tốc độ. Đặc biệt là biết được các giá trị định mức của áp và dòng để từ đó có cách sử dụng an toàn hiệu quả. - Ví dụ : Máy điện một chiều, Mã hiệu 223964 có các thông số sau : U = 220V  Điện áp định mức. I = 13.7A  Dòng điện định mức. P = 2,3KW  Công suất định mức. n = 1500 vòng / phút  Tốc độ quay định mức. III. Nhận xét kết quả thí nghiệm. - Qua thí nghiệm về máy điện một chiều sẽ có thêm kiến thức về máy điện, về hình dạng và nguyên lý hoạt động. - Biết được phạm vi ứng dụng của các máy điện một chiều trong đời sống. - Biết cách bảo dưỡng máy điện một chiều thường dùng. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 4 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều BÀI 2. CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP I. Mục đích, yêu cầu. - Nắm được cấu tạo của máy biến áp một pha, ba pha. - Hiểu được nguyên lý hoạt động của máy biến áp một pha, ba pha. - Nhận dạng để phân biệt được máy điện vơí các loại máy điện khác. II. Nội dung thí nghiệm. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của một MBA đơn giản. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 5 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều Giới thiệu một MBA thông dụng. 1. Tìm hiểu hình dạng bên ngoài , vỏ máy, nắp máy. - Máy biến áp có rất nhiều loại với nhiều kích cỡ khác nhau. Từ loại rất nhỏ như trong một số cục sạc Pin điện thoại, cục nắn dòng trong các chiếc Radio cho đến những loại rất lớn với công suất lên đến hằng trăm KVA. - Đối với những máy biến áp nhỏ, vỏ ngoài không đóng vai trò quan trọng lắm ngoài nhiệm vụ bảo vệ trống va đập. - Tuy nhiên với những máy công suất loại lớn thì vỏ ngoài lại giữ vai trò hết sức quan trọng, nó làm nhiệm vụ bảo vệ khỏi va đập, còn là vỏ của thùng dầu bảo vệ cho máy và cách điện. - Vỏ ngoài thường có rất nhiều rãnh xung quanh, hoặc là các ống dẫn làm nhiệm vụ tản nhiệt cho máy biến áp. - H11. Một số loại hình dạng máy biến áp khác nhau Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 6 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 2. Các loại thùng dầu, sứ vào, sứ ra và các bộ phận chính trên nắp thùng dầu. • Thùng dầu thực chất là bộ phận vỏ của máy biến áp. - Với những máy biến áp công suất nhỏ ( < 30 KVA ) có dạng thùng dấu phẳng. - Máy biến áp có công suất từ trên 30 – 3.000 KVA có dạng kiểu thùng ống, đó là các ống dầu có đường kính khoảng 50 mm gắn vào vách thùng dầu. - Máy biến áp có công suất lớn đến 10.000 KVA thì dùng thùng dầu có bộ tản nhiệt và được làm lạnh tự nhiên. Bộ tản nhiệt gồm có 2 ống góp trên và dưới được gắn vào vách thùng dầu, các ống góp có thể gồm nhiều hàng ống nhỏ song song nhau, các ống nhỏ này có kích thước vào khoảng 50mm. Trong lòng các hàng ống có đặt quạt gió làm bộ phận tạo mát cho các ống dầu và làm mát thùng dầu. - Ngoài ra với những thùng dầu thông thường người ta cũng chế tạo có các khe, rãnh giúp làm mát cho vỏ máy biến áp. - Trên thùng dầu có các bộ phận giúp cố định, di chuyển như giá cố định, bánh lăn, quai móc. Trên thùng cũng có gắn các ống giúp cho việc đổ dầu và thay dấu định kì được thuận tiện. - Chất liệu làm vỏ thùng dầu cũng phải đảm bảo khả năng chống chịu được những va đập thông thường, nếu không có thể dẫn đến nổ, vỡ hay dạn nứt thùng dầu. • Nắp thùng dầu : là bộ phận quan trọng của thùng dầu, trên nắp thùng dầu có đặt các sứ ra và sứ vào của dây quấn cao áp và hạ áp. Những máy biến áp trên 100KVA có đặt bình dãn dầu, còn những máy trên 1000KVA thì có đặt các ống có màng bảo vệ trên nắp thùng dầu. - Bình dãn dầu là một thùng hình trụ, được nối với thùng dầu bằng dẫn dầu. Bình dãn dầu dùng để kiểm tra dầu trong thùng và giúp dầu có thể dãn nở khi nhiệt độ thay đổi. - Ống có màng bảo vệ có tác dụng bảo vệ thùng dầu khỏi bị hư hỏng khi có sự tăng áp suất bên trong thùng dầu do máy biến áp xảy ra ngắn mạch. Ống này là một ống thép, một đầu được gắn kín bằng một đĩa thuỷ tinh, một đầu được nối với thùng dầu. Khi áp suất quá lớn đĩa thuỷ tinh sẽ bị phà vỡ để đẩy dầu ra ngoài, tránh làm hư hỏng các thiệt bị bên trong. - Rơle hơi là thiết bị kiểm soát một cách tự động điều kiện làm việc cơ học của thùng dầu nhằm đảm bảo an toàn. - Mặt bích dùng để nối với máy bơm chân không. - Các ống dẫn trên thùng dầu đều có màng bảo hiểm. - Sứ cách điện : Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, thuận tiện cho việc lấy điện áp ra hoặc đưa áp vào, trên máy biến áp có làm các sứ ra và sứ vào. Đó là loại sứ cách điện bên trong để rỗng có để các lõi thép làm chức năng dẫn điện. Với cả cao áp và hạ áp đều phải dùng sứ ra hoặc sứ vào để đưa điện. sứ cách điện còn là bộ phận làm hạn chế các tác động của thiên nhiên như sấm sét. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 7 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều H12. Sứ cách điện vào ra. • Dầu máy biến áp : Dùng để làm cách điện và làm nguội lõi thép và dây quấn ( phần tác dụng ) của máy biến áp được tốt hơn, dầu được sử dụng thường là dầu mỏ ( My – piranol, Nga – xaptol), là loại dầu không cháy và không nổ. 3. Tìm hiểu về cấu tạo phần lõi thép của máy biến áp. - Lõi thép của máy biến áp được ghép từ các lá thép máy biến áp(đặc biệt), só độ dày 0.35 – 0.5mm. Có 2 loại thép máy biến áp, đó là thép dát nóng và thép dát nguội( thép dát nguội có tính chất từ tốt hơn). Giữa các lá thép có đặt lớp giấy cách điện hoặc sơn một lớp sơn cách điện, đôi khi người ta dùng chính lớp ôxy hoá để làm cách điện với những máy có công suất thấp. - Dựa theo đặc điểm về cách ghép lõi thép tuỳ vào mục đích sử dụng mà có 2 loại lõi thép khác nhau, đó là : lõi thép kiểu vỏ và máy biến áp kiểu lõi. + Máy biến áp kiểu lõi : có các dây quấn bọc phần lá thép. + Máy biến áp kiểu vỏ : máy có một phần lá thép bao bọc dây quấn. H13a. Máy biến áp kiểu lõi H13b. Máy biến áp kiểu vỏ 4. Cấu tạo dây quấn của máy biến áp. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 8 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều - Dây quấn cũng là bộ phận rất quan trọng của máy biến áp, tuỳ theo kích thước dây quấn và cách quấn dây người ta chế tạo ra các máy biến có công suất và công dụng khác nhau. - Dây quấn của máy biến áp phải đảm bảo những yêu cầu sau : + Dây quấn phải đảm bảo tính kinh tế nhưng vẫn đạt hiệu suất cao khi sử dụng. + Tình trạng nhiệt của dấy quấn phải đảm bảo các điều kiện tiêu chuẩn và hiệu suất khi sử dụng. + Dây quấn phải có tính ổn định về mặt cơ học khi sử dụng. + Dây quấn phải đảm bảo ổn định điện khi xảy ra quá điện áp. - Tuỳ theo cách bố trí dây quấn cao áp và hạ áp, người ta chia thành dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ: + Dây quấn đồng tâm : dây quấn có mỗi tiết diện là những vòng tròn đồng tâm. + Dây quấn xen kẽ là dây quấn có cao áp và hạ áp quấn đan xen vào nhau. - Có một số loại dây quấn đồng tâm phổ biến sau : Dây quấn từng lớp hình trụ; Dây quấn xoắn ốc; Dây quấn liên tục. + Dây quấn xen kẽ: Các cuộn dây cao áp và hạ áp xếp xen kẽ nhau theo dọc trục của MBA. H13a. Dây quấn đồng tâm H13b. Dây quấn xen kẽ 5. Thông số hộ chiếu của Máy biến áp. - Trên Máy biến áp cũng có ghi Mã hiệu và những thông số điện, gọi là các thông số hộ chiếu : Dòng, áp, Công suất, tần số,… - Các thông số cho biết khả năng làm việc và khả năng chịu tải của Máy biến áp. Từ các thông số này mày người sử dụng biết cách khai thác máy một cách có hiệu quả và an toàn. - Ví dụ các thông số của một máy biến áp như sau: Mã hiệu : SE 2662-4Q. Đây là máy hạ áp nên : U = 115V ; I = 2,6A.  Là điện áp và dòng đầu ra định mức. U = 230V ; I = 1,3A.  Áp và dòng đầu vào định mức. Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 9 Lại Văn Song – TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều f = 30 -: 60Hz  Khoảng tần số làm việc của máy. IV. Nhận xét kết quả thí nghiệm. - Qua bài thí nghiệm về Máy biến áp giúp cho mối sinh viên có thêm kiến thức về MBA, biết phân biệt hình dạng của MBA với một số loại máy điện khác. - Hiểu được nguyên lý làm việc của MBA, từ đó có thể vận dụng vào việc sử dụng, bảo dưỡng các MBA trong đời sống. - Biết được cách thức tổ chức, hoạt động của các trạm biến áp để từ đó giảm ảnh hưởng của trạm biến áp đối với con người cũng như góp phần bảo quản tốt tài sản. BÀI 3. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH ĐỘC LẬP I. Mục đích, yêu cầu. - Nắm vững các nội dung của Máy phát điện một chiều kích thích độc lập. - Biết phương pháp thí nghiệm, lấy các số liệu và dựng các đường đặc tính. - Tìm hiểu sơ đồ nối máy phát điện một chiều. - Làm thí nghiệm và dựng các đường đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích độc lập. II. Dụng cụ đo, thiết bị thí nghiệm. 1. Dụng cụ đo. TT Tên dụng cụ đo Mã hiệu Số lượng 1 Đồng hồ đo tương tự - số vạn năng AD ( Analog – Digital ) SO 5127-1Z 02 2. Thiết bị thí nghiệm. • Biến trở : • Máy phát điện một chiều : - Mã hiệu : SE 2672-3D - U đm = 220V ; Lvs158@gmail.com Laitiensinhvn 10 [...]... hại của hiện tượng ngắn mạch gây ra BÀI 4 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH SONG SONG VÀ HỖN HỢP I Mục đích, yêu cầu Lvs158@gmail.com 17 Laitiensinhvn Lại Văn Song – TĐH51 Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều - Nắm vững các nội dung của Máy phát điện một chiều kích thích song song và hỗn hợp - Biết phương pháp thí nghiệm, lấy các số liệu và dựng các đường đặc tính - Tìm hiểu sơ đồ nối máy phát điện một chiều. .. TĐH51 Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều IV Nhận xét bài thí nghiệm : Qua bài thí nghiệm về máy phát điện một chiều kích thích song song và thích hỗn hợp Ta xác định được sự phụ thuộc qua lại nhau giữa dòng và áp Cũng như làm rõ hơn sự phụ thuộc của dòng điện và điện áp đối với điện trở R - BÁI 5 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH NỐI TIẾP Mục đích, yêu cầu: - Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của động... đồ thị dễ dàng nhận thấy : + Nhánh trên cùng là đường Đặc tính điều chỉnh của máy phát điện một chiều kích thích hỗn hợp nối ngược + Đường thứ 2 là đặc tính điều chỉnh của máy phát điện một chiều kích thích song song + Đường dưới cùng là Đặc tính một của máy phát điện một chiều kích thích hỗn hợp nối thuận - Nhận thấy tương quan của các đường đặc tính hoàn toàn phù hợp với lý thuyết - Độ dốc trong trường... Văn Song – TĐH51 U(V) Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 8 120 135 174 190 215 Từ bảng số liệu thu được ta có thể vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của dòng kích từ đối với điện áp trong máy điện một chiều như sau : Đồ thị 3.2 Nhận xét : - Khi dòng kích từ bằng không( máy chạy không tải) thì điện áp đạt giá trị rất thấp, sở dĩ có điều này là do 2 nguyên nhân chính sau : + Do điện áp rơi : U = Ea –... Lại Văn Song – TĐH51 Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều a Điều kiện tự kích của máy phát điện tự kích thích - Sơ đồ chính xác - Động cơ quay đúng chiều - Trong máy phải có từ dư - Ứng với n đã cho : R < Rtn hoặc với R đã cho n > nth b Đặc tính ngoài : U = f(I) khi n = nđm = const, Rkt = const - Quay máy phát chạy không tải - Đưa nguồn một chiều vào cuộn kích từ, điều chỉnh Rkt để điện áp đạt giá trị... f(I), khi n = nđm = const - Quay máy phát chạy không tải, Áptômát để mở - Đóng nguồn một chiều đưa điện áp vào cuộn kích từ, điều chỉnh Rkt để điện áp máy phát đạt định mức  đó chính là điểm đầu tiên của đặc tính ngoài Lvs158@gmail.com 13 Laitiensinhvn Lại Văn Song – TĐH51 Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều - Giảm dần R1 , Rkt giữ nguyên Ta thu được các giá trị của U, I theo bảng số liệu sau: I(A)... các đường đặc tính của máy điện một chiều trong trường hợp kích thích hỗn hợp như sau : Lvs158@gmail.com 24 Laitiensinhvn Lại Văn Song – TĐH51 • Đặc tính ngoài : Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 222 Đồ thị 4.4.1 Nối thuận Nhận xét : - Từ đồ thị ta nhận thấy : khi dòng điện ( phụ tải) tăng lên thì điện áp lại giảm xuống Do các nguyên nhân sau : + Do phản ứng phần ngang + Do điện áp rơi trong mạch... có thể kiểm định lại lý thuyết thông qua việc xác định và đánh giá các đường đường đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích độc lập Từ đó nắm vững về nguyên lí làm việc, cũng như cấu tạo của máy phát điện một chiều kích thích độc lập • Kết quả thí nghiệm thu được so với lí thuyết là tương đối giống nhau Một vài đường đặc tính có độ chính xác chưa cao có thể là do phép đo, do chủ quan khi lấy số... kích từ để bù vào độ rơi điện áp và phản ứng phần ứng \ Lvs158@gmail.com 15 Laitiensinhvn Lại Văn Song – TĐH51 Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều 5 Đặc tính ngắn mạch : Inm= f(ikt) khi n = nđm = const, U = 0 - Chuyển sơ đồ nối máy phát sang chế độ ngắn mạch phần ứng - Quay máy phát chạy không tải, đưa nguồn kích từ một chiều vào máy phát ( Ukt = 150V) để đảm bảo an toàn cho máy phát - Điều chỉnh Rkt... n = nđm = const , U = const - Quay máy phát chạy không tải, áptômát để mở , ghi lại các giá trị của ikt khi I = 0 - Đóng nguồn một chiều đưa điện áp vào cuộn kích từ, điều chỉnh Rkt để điện áp máy phát đạt định mức - Đóng aptômát để nối tải cho máy phát  điện áp máy phát giảm - Điều chỉnh Rkt để cho U = hằng số - Ứng với các giá trị của I, ta thu được các giá trị của ikt theo bảng số liệu sau: Bảng . TĐH51. Báo cáo Thí Nghiệm Máy điện một chiều BÀI 1. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU I. Mục đích, yêu cầu. - Nắm được cấu tạo của máy điện một chiều. - Tìm hiểu và nắm được cấu tạo của máy điện một. tạo của máy điện một chiều với các loại máy điện khác. II. Nội dung thí nghiệm. 1. Hình dạng bên ngoài của máy điện một chiều : - Tuỳ theo từng mục đích sử dụng mà có rất nhiều loại máy điện với. về máy điện một chiều sẽ có thêm kiến thức về máy điện, về hình dạng và nguyên lý hoạt động. - Biết được phạm vi ứng dụng của các máy điện một chiều trong đời sống. - Biết cách bảo dưỡng máy điện