Tóm tắt công thức máy điện 1 - Chương 1 Tổng quan về máy điện

7 18 1
  • Loading ...

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 25/09/2020, 15:46

KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Chương mở đầu KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN Các định luật điện từ máy điện 1.1 Định luật cảm ứng điện từ (Faraday) 1.1.1 Từ thơng biến thiên xun qua vịng dây ❖ Chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều từ thông theo quy tắc vặn nút chai ❖ Từ thơng biến thiên xun qua vịng dây: e=− ❖ Nếu cuộn dây có N vịng dây: e = −N   − 1 d =− dt t d d =− dt dt Với:  từ thơng móc vịng (Wb.vịng)  từ thơng (Wb) 1.1.2 Thanh dẫn chuyển động từ trường ❖ Khi dẫn có chiều dài (m), chuyển động với vận tốc v (m/s) vng góc với từ cảm B (T) Trong dẫn xuất suất điện động cảm ứng: e = v.B  e = B .v ❖ Chiều sức điện động cảm ứng xác định theo quy tắc bàn tay phải TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN 1.2 Định luật lực điện từ ❖ Khi dẫn có chiều dài (m), mang dịng điện i (A) vng góc với từ cảm B (T), chịu lực điện từ F (N) tác dụng là: F = i.B  F = B.i ❖ Nếu dây dẫn không đặt vng góc với đường sức thì: F = B.i .sin  ❖ Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Nguyên lý máy phát điện động điện 2.1 Chế độ máy phát điện ❖ Công suất điện máy cấp cho tải là: P = ui = ei ❖ Mà dòng điện i dẫn đặt từ trường xuất lực điện từ : Fđt = B.i.l ❖ Khi máy quay với vận tốc khơng đổi thì: Fcơ = Fđt (điện từ) Pcơ = Fcơ.v = Pđt = e.i ❖ Tóm lại: Ta thấy biến thành điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN 2.2 Chế độ động điện ❖ Công suất điện đưa vào động là: Pđt = u.i = e.i = Blv.i = Fđt.v = Pcơ ❖ Tóm lại: Ta thấy điện biến thành 2.3 Định luật mạch từ tính tốn mạch từ 2.3.1 Định luật mạch từ (Định luật Ohm từ) ❖ Định luật Ohm từ suy từ định luật Amper, phát biểu sau: Nếu H từ trường tập hợp dòng điện i1, i2,… tạo Nếu C vịng khép kín khơng gian có chiều dài l ta viết:  H.d C =  ik 2.3.2 Một số toán định luật Ohm từ 2.3.2.1 Bài toán 1: Khảo sát mạch từ hình vẽ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Áp dụng định luật Ohm từ, ta có: H = N.i Mà: B = H =  S Thay (1) vào (2): Đặt R = (1) (2) 1  B  I =     = N.i   S F  Sau thay vào (3), ta được: H = R = N.i = F , suy ra:  =  S R (3) (4) Với: R: Từ trở mạch từ, (At/Wb) H: Cường độ từ trường mạch từ (At/m) S: Tiết diện thẳng mạch từ (m2) F = Ni: Sức từ động, tạo từ thông (At) N: Số vòng dây cuộn dây : Chiều dài trung bình mạch từ (m) i: Dịng điện từ hố, tạo từ thông  (A) Độ từ thẩm tuyệt đối:  =  r o (5) Với: µ: Từ thẩm tuyệt đối µr: Từ thẩm tương đối µo = 4π.10–7 (H/m): Từ thẩm tương đối khơng khí 2.3.2.2 Bài tốn 2: Khảo sát mạch từ hình vẽ: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Áp dụng định luật Ohm từ ta suy ra: H1 + H = N1i1 − N 2i Hay: ( R1 + R )  = F1 − F2 (1) (2) Với: H1, H2: Cường độ từ trường đoạn 1, mạch từ (At/m) 1, : Chiều dài trung bình đoạn 1, mạch từ (m) i1, i2: Dịng điện từ hóa vào cuộn dây 1, (A) - Lưu ý: + Tích số N2i2 mang dấu (-) chiều i2 không phù hợp với chiều từ thông chọn theo qui tắc văn nút chai + Một cách tổng quát: Với mạch từ có n đoạn m cuộn dây theo định luật mạch từ ta viết: n  Hk k =1 m k =   N j.i j j=1 + Dịng điện ij có chiều phù hợp với từ thông φ chọn theo qui tắc vặn nút chai mang dấu (+) ngược lại mang dấu (-) + k: số tên đoạn mạch từ + j: số tên cuộn dây dòng điện 2.3.3 Tính tốn mạch từ 2.3.3.1 Cơng thức tính tốn mạch từ  ❖ Từ thơng:  = B.S  B = S Trong đó: B: Từ cảm (T) S: Diện tích thẳng mạch từ (m2) ❖ Từ cảm: B = .H 2.3.3.2 Bài toán thuận Cho từ thơng φ, tìm dịng điện từ hóa i (số cuộn dây) ❖ Cách giải: Gồm bước sau: Bước 1: Tính từ cảm B j =  phần tử j Sj Suy từ trường Hj sau: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN ✓ Nếu phần tử vật liệu sắt từ, tra đường cong từ hóa B = f(H) hoặt tra bảng vật liệu sắt o Lưu ý: Nếu ta tìm giá trị B khơng nằm bảng từ hố ta phải lấy giá trị nằm hai đầu B vừa tìm sau viết phương trình tìm H ✓ Nếu phần tử khe hở khơng khí Ho = Bo Với : µo = 4π.10–7 (H/m) o Bước 2: Tùy theo tốn cho số vịng dây dịng điện cuộn dây ta suy dòng điện số vịng cần có theo cơng thức sau: n  Hk k =1 ❖ m k =   N j.i j j=1 Ví dụ minh hoạ: Cho mạch từ hình vẽ sau: Biết: N1 = 2000 vịng; I1 = 4,5A; N2 = 400 vòng; I2 = 2A; N3 = 1000 vòng; φ = 1,5 mWb; S = 12 cm2 Tính dịng điện cuộn dây thứ Biết đường cong từ hóa B = f(H) cho bảng sau: B(T) 0,6 0,7 0,9 1,1 1,2 1,3 H (A/m) 76 90 132 165 220 300 600 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM 1,4 1,5 1,6 1,7 1200 3000 6000 4000 Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Bài giải ❖ Ta có: B =  1,5.10−3 = = 1,25 ( T ) S 12.10−4 Do B = 1,25 (T) không nằm bảng từ hoá Nên ta phải xét điểm: M (1,2;300 ) N(1,3;600) Đường thẳng qua điểm M N có dạng: H = B.a + b 1,2a + b = 300 a = 3000 Ta hệ phương trình sau:   1,3a + b = 600  b = −3300 Suy ra: Từ trường: H = 3300.1,25 − 3300 = 450 ( A / m ) ❖ Theo định luật Ohm từ, ta có: n  Hk k =1 m k =   N j.i j j=1  H = N1.i1 − N i − N3.i3  i3 = N1.i1 − N i − H N3 2000.4,5 − 400.2 − 450.2 ( 0,25 + 0,1) 1000  i3 = 7,885 ( A )  i3 = 2.3.3.3 Bài tốn nghịch ❖ Cho dịng điện cần tính từ thơng φ ❖ Thường dùng phương pháp dị để tìm φ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Trang ... 13 2 16 5 220 300 600 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM 1, 4 1, 5 1, 6 1, 7 12 00 3000 6000 4000 Trang KHÁI NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Bài giải ❖ Ta có: B =  1, 5 .10 −3... NIỆM CHUNG MÁY ĐIỆN – MÁY ĐIỆN BIÊN SOẠN: TRẦN LÊ MÂN Áp dụng định luật Ohm từ ta suy ra: H1 + H = N1i1 − N 2i Hay: ( R1 + R )  = F1 − F2 (1) (2) Với: H1, H2: Cường độ từ trường đoạn 1, mạch từ... .sin  ❖ Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Nguyên lý máy phát điện động điện 2 .1 Chế độ máy phát điện ❖ Công suất điện máy cấp cho tải là: P = ui = ei ❖ Mà dòng điện i dẫn đặt
- Xem thêm -

Xem thêm: Tóm tắt công thức máy điện 1 - Chương 1 Tổng quan về máy điện, Tóm tắt công thức máy điện 1 - Chương 1 Tổng quan về máy điện

Từ khóa liên quan