Mục lục
Bài mở đầu: Khái niệm chung về máy điện
Chương 1: Máy điện một chiều
1.1 Cấu tạo máy điện một chiều
1.2 Bộ dây quấn phần ứng của máy điện một chiều
1.3 Nguyên lý làm việc của máy phát điện và động cơ điện một chiều.
1.4 Từ trường và sức điện động trong máy điện một chiều.
1.5 Máy phát điện một chiều.
1.6 Động cơ điện một chiều.
1.7 Kiểm tra
Chương 2: Máy biến áp.
2.1 Khái niệm chung về máy biến áp.
2.2 Cấu tạo của máy biến áp một pha
2.3 Nguyên lý làm việc của MBA một pha
2.4 Các trạng thái làm việc của MBA một pha
2.5 Máy biến áp ba pha.
2.6 Điều kiện làm việc song song của MBA 3 pha.
2.7 Các loại máy biến áp đặc biệt
Chương 3. Máy điện không đồng bộ
3.1 Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ
3.2 Từ trường của máy điện không đồng bộ
3.3 Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ.
3.4 Sơ đồ thay thế và các phương trình của máy điện không đồng bộ.
3.5 Biểu đồ năng lượng và hiệu suất của động cơ điện không đồng bộ.
3.6 Mô men quay và phương trình đặc tính cơ của ĐCĐ không đồng bộ.
3.7 Mở máy và đảo chiều quay của động cơ không đồng bộ ba pha.
3.8 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB ba pha
3.9 Hãm động cơ KĐB
Bài tập
3.10 Động cơ không đồng bộ 1 pha.
3.11 Dây quấn động cơ điện không đồng bộ

Máy điện
Máy điện tỉnh Máy điện có phần quay
Máy điện
xoay chiều
Máy điện
một chiều
Máy điện không
đồng bộ
Máy điện
đồng bộ
Máy
biến
áp
Động
cơ
điện
không
đồng
bộ
Máy
phát
điện
không
đồng
bộ
Máy
phát
điện
đồng
bộ

Động cơ điện môt chiều có momen khởi động lớn, có thể điều chỉnh tốc độ trong phạm vi
rộng và bằng phẳng nên được dùng nhiều trong các máy công nghiệp có yêu cầu cao về
điều chỉnh tốc độ như máy mài, máy xúc, xe điện…
Nhược điểm chủ yếu của máy điện một chiều là cổ góp làm cho cấu tạo phức tạp, đắt tiền
và kém tin cậy, nguy hiểm trong mọi môi trường dễ nổ. Khi sử dụng động cơ điện một
chiều, cần phải có nguồn điện một chiều kèm theo (bộ chỉnh lưu hay máy phát điện một
chiều).
1.1.2. Cấu tạo máy điện một chiều.
Gồm có 2 bộ phận chính là phần tĩnh và phần quay.
1.Phần tĩnh (Stato)
Phần tĩnh còn gọi là phần cảm gồm cực từ chính, cực từ phụ, gông từ, nắp máy và cơ cấu
chổi điện.
a) Cực từ chính
Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm lõi thép cực từ và dây quấn cực từ chính.
Lõi thép làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm hoặc 1mm được ép lại và tán chặt ở
máy có công suất nhỏ thì được làm thép khối. Dây quấn cực từ chính làm bằng đồng có bọc
cách điện, được quấn định hình thành từng bối, sau đó được quấn băng và tẩm vécni cách
điện. Bối dây được lồng vào thân lõi thép cực từ và gắn chặt cực từ vào gông nhờ các
bulông.
b) Cực từ phụ:
Cực từ phụ gồm lõi thép và dây quấn. Lõi thép thường bằng thép khối, dây quấn tương
tự dây quấn cực từ chính và được mắc nối tiếp với dây quấn rôto. Cực phụ đặt xen kẽ cực từ
chính có tác dụng triệt tiêu tia lửa điện xuất hiện giữa chổi và cổ góp.
c) Gông từ:
Gông từ làm bằng thép đúc, trong các máy công suất nhỏ làm bằng thép tấm cuốn lại và
hàn hoặc bằng gang. Gông từ làm mạch từ nối liền các cực từ đồng thời làm vỏ máy.
d) Cơ cấu chổi điện:
Chổi điện làm bằng than hoặc graphít đôi khi được trộn bột đồng để tăng độ dẫn điện,
chổi điện được đặt trong một hộp nhờ 1 lò xo ép chổi tì sát vào cổ góp. Hộp chổi gắn chặt
vào giá đỡ có nhiệm vụ đưa dòng điện từ phần ứng ra ngoài hoặc ngược lại.

Trong một rãnh có hai cạnh tác dụng được gọi là rãnh nguyên tố, để phân biệt với một
rãnh có nhiều cạnh tác dụng ta kí hiệu rãnh nguyên tố là Z
nt
. Nếu một rãnh có 2u cạnh tác
dụng thì bằng u rãnh nguyên tố.
Gọi S là số phần tử. (và một phần tử có hai cạnh tác dụng)
Gọi Z là số rãnh thực của Rôto.
Mối quan hệ giữa S,Z và Z
nt
là Z
nt
=u.Z=S
Mặc khác mỗi phiến góp được nối với hai đầu dây của hai phần tử khác nhau, nên số
phiến góp bằng số phần tử.
Gọi G là số phiến góp ta có G=S
Vậy ta có Z
nt
=Z=S=G. (Bao nhiêu rãnh có bấy nhiêu phiến góp)
1.2.3. Các phương pháp quấn dây:
Tuỳ theo cách nối phần tử với phiến góp mà ta có kiểu nối dây quấn xếp và dây quấn
sóng.
a. Quấn dây kiểu xếp:
Dây quấn kiểu xếp có hai loại là quấn xếp phải và quấn xếp trái.
Ở dây quấn xếp phải hai đầu phần tử được nối hai phiến góp gần nhau và hai phần tử nối
tiếp ở gần nhau. Phần tử thứ hai nối tiếp sau phần tử thứ nhất ở bên phải của nó.
5
1 2
1
3 4
1

=
τ
Với: Z
nt
số rãnh nguyên tố
2p là số cực từ của máy.
b. Bước dây quấn thứ nhất: Ký hiệu: y
1
Bước dây quấn là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng của một phần tử, được tính bằng số
rãnh nguyên tố và cũng là khoảng cách của một bước cực.
p
Z
y
nt
2
1
=
c. Bước dây quấn thứ hai y
2
: là khoảng cách giữa cạnh tác dụng thứ hai của phần tử
thứ nhất và cạnh tác dụng thứ nhất của phần tử thứ hai nối tiếp sau nó theo sơ đồ dây quấn.
Bước dây quấn y
2
phụ thuộc vào kiểu dây quấn. y
2
= y
1
- y
d. Bước dây quấn tổng hợp y: là khoảng cách giữa hai cạnh tương ứng của hai phần tử
liên tiếp nhau. y = y

Dây quấn sóng
y
G
1 2
1
3 4
1
y
y
2
y
1
y
G
1
y
y
2
y
1
1.2.5. DÂY QUẤN KIỂU XẾP
a. Dây quấn xếp đơn:
+ Tính toán bước dây quấn:
Cho máy điện một chiều có các thông số sau: Số rãnh Z = Z
nt
= S = G = 16 rãnh, số cực
từ 2p=4 cực, bước cổ góp y
G
= +1. Tính toán và vẽ sơ đồ khai triển dây quấn phần ứng (kiểu
xếp) của máy điện một chiều.

Lớp
dưới
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4
+ Sơ đồ khai triển dây quấn:
- Để vẽ sơ đồ khai triển dây quấn ta vẽ 16 rãnh và qui ước ở lớp trên vẽ bằng đường liền
nét và cạnh tác dụng ở lớp dưới vẽ bằng đường đứt nét.
- Cách vẽ sơ đồ khai triển dây quấn: đặt lần lược 16 phần tử vào 16 rãnh, bắt đầu từ phần
tử thứ nhất, cạnh thứ nhất của phần tử nối với phiến góp đổi chiều thứ nhất đặt vào rãnh 1
(đường liền nét) ở lớp trên và cạnh thứ hai của phần tử thứ nhất được đặt lớp dưới của rãnh
thứ 5 (đường đứt nét) và nối với phiến góp 2.
Tiếp tục nối tương tự với phần tử thứ hai, thứ ba… cho đến phần tử thứ 16 rồi trở về
phiến đổi chiều số 1. Ta được một mạch vòng khép kín được đặt đúng dưới các cực từ.
b. Dây quấn xếp phức:
- Điểm khác nhau giữa dây quấn xếp đơn và dây quấn xếp phức là bước dây quấn y
G
=m,
với dây quấn phức m=2,3…, thông thường y
G
=2.
- Các bước dây quấn khác tính tương tự như dây quấn đơn.
+ Tính toán các đại lượng đặc trưng:
Cho máy điện có các thông số sau Z
nt
=24, 2p=4, y
G
=2. tính và vẽ biểu đồ nối dây, sơ đồ
khai triển dây quấn.
- Bước dây quấn y
1
=

bên, gồm các phần tử số lẽ và chúng nối với nhau tạo thành vòng kín.
Tiếp tục với phần tử chẳng, ta được biểu đồ nối dây tương tự.
Gồm các phần tử số lẽ.
Lớp
trên
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 1
Lớp
dưới
7 9 11 1
3
15 17 19 21 23 1 3 5
Gồm các phần tử chẳn:
Lớp
trên
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2
Lớp
dưới
8 10 12 1
4
16 18 20 22 24 2 4 6
+ Sơ đồ khai triển dây quấn:
Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn với qui luật như dây quấn xếp đơn.
Dựa vào biểu đồ nối dây ta có phần tử 1 nối 3 và tiếp tục 5….đến khép kín mạch gồm
phần tử số lé và tiếp phần tử 2 nối với 4 tương tự đến hết phần tử chẳng.
Do y
G
=2 nên bề rộng chổi than lấy bằng hai phiến góp.
Từ dó ta vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn như hình vẽ bên.
1.2.6. DÂY QUẤN KIỂU SÓNG
a. Dây quấn sóng đơn:

4
15
2
=−=±
ε
p
Z
nt
chọn dây quấn bước ngắn Ε=-3/4.
y
G
=
7
2
115
=
−
=
−
p
mG
y
2
=y
1
-y=7-3=4
+ Biểu đồ nối dây:
- Sau khi có các số liệu tính toán về bước dây quấn y
1
, y

dây quấn như hình vẽ.H
- Dây quấn đơn nên bề rộng chổi than lấy bằng một phiến góp
b. Dây quấn sóng phức:
- Điểm khác nhau giữa dây quấn sóng đơn và dây quấn sóng phức là bước dây quấn
y
G
=m, với dây quấn phức m=2,3,4…, thông thường y
G
=2.
- Các bước dây quấn khác tính tương tự như dây quấn đơn.
+ Tính toán bước dây quấn
Cho máy điện có số liệu gồm Z=Z
nt
=18, 2p=4, m=2. Tính bước dây quấn, vẽ sơ đồ nối
dây và khai triển dây quấn.
- Các bước dây quấn:
y
1
=
4
4
2
4
18
2
=−=±
ε
p
Z
nt

Tiếp tục với phần tử chẳn, ta được biểu đồ nối dây tương tự.
+ Biểu đồ nối dây
+ Phần từ số lẻ:
Lớp
trên
1 9 17 7 15 5 13 3 11 1
Lớp
dưới
5 1
3
3 11 1 9 17 7 15
+ Phần tử số chẳn:
Lớp
trên
2 10 18 8 16 6 14 4 12 1
Lớp
dưới
6 1
4
4 12 2 10 18 8 16
+ Sơ đồ khai triển dây quấn:
- Để vẽ sơ đồ khai triển dây quấn ta vẽ 18 rãnh và qui ước lớp trên vẽ bằng đường liền
nét, lớp dưới vẽ bằng đường đứt nét.
- Cách vẽ sơ đồ: Ta đặt lần lược 18 phần tử vào 18 rãnh, theo biểu đồ nối dây ta nối
phần tử 1 với phần tử 9, tiếp đến là phần tử 17, phần tử 7…vv tiếp tục như thế ta được sơ đồ
khai triển dây quấn như hình vẽ.H
- Dây quấn sóng phức nên bề rộng chổi than lấy bằng hai phiến góp
1.3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT
CHIỀU.
1.3.1. Nguyên lý làm việc và phương trình điện áp máy phát điện một chiều.

b. Phương trình điện áp đầu cực máy phát:
U = U
AB
= E
ư
- I
ư
.R
ư
Trong đó: I
ư
.R
ư
là điện áp rơi trên dây dẫn phần ứng.
R
ư
là điện trở dây dẫn phần ứng.
I
ư
là dòng điện phần ứng.
E
ư
là sức điện động phần ứng.
Đơn vị:U, E
ư
(V); I
ư
(A); R
ư
(Ω)

là điện trở dây dẫn phần ứng.
I
ư
là dòng điện phần ứng.
E
ư
là sức điện động phần ứng.
Đơn vị:U, E
ư
(V), I
ư
(A), R
ư
(Ω)
1.4. TỪ TRƯỜNG VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
1.4.1. Từ trường của máy điện một chiều:
11
1
2
3
4
5
- Khi máy phát điện 1 chiều chạy không tải, trong máy chỉ có từ trường do cực từ chính
sinh ra gọi ra từ trường chính hay từ trường phần cảm.
- Khi máy mang tải, dòng điện chạy trong dây quấn phần ứng sinh ra từ trường phần
ứng.
- Tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường phần cảm gọi là phản ứng phần ứng.
Tác dụng của phản ứng phần ứng làm méo từ trường tổng hợp của máy, ở mõm cực ra
của cực từ được trợ từ còn ở mõm cực vào bị khử từ. Nếu mạch từ không bão hoà thì tác
dụng trợ từ và khử từ bằng nhau, nên từ thông tổng không đổi. Nếu mạch từ bão hoà thì tác

vlB
a
N
e
a
N
tb

2
.
2
==
Tốc độ dài v xác định theo độ quay n (vòng/phút) bằng công thức: v =
60
Dn
π
Thay v =
60
Dn
π
vào Eư =
e
a
N
2
=
lvB
a
N
tb

sau:
- Máy điện một chiều kích từ tự kích trong đó gồm:
+ Máy điện một chiều kích từ độc lập
+ Máy điện một chiều kích từ nối tiếp
+ Máy điện một chiều kích từ song song
+ Máy điện một chiều kích từ hỗn hợp.
1.5.2. Máy phát điện một chiều kích từ độc lập
a. Sơ đồ nối dây cơ bản:
- R
tải
là điện trở tải
- R
kt
là điện trở kích từ.
- R
dc
là điện trở điều chỉnh dòng điện kích từ.
- U
kt
là điện áp đưa vào mạch kích từ.
- U là điện áp tải lấy ra từ máy phát
- I
kt
là dòng điện kích từ.
- I
ư
là dòng điện phần ứng.
b. Phương trình
Mạch kích từ: U
kt

=k
e
.n.φ)
- Điện áp rơi trong mạch phần ứng tăng.
* Quá trình xác lập đặc tính ngoài như sau:
- Khi dòng điện tải tăng thì điện áp giảm, để giữ cho điện áp máy phát không đổi ta phải
tăng dòng điện kích từ bằng cách điều chỉnh biến trở.
* Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm: Dể điều chỉnh điện áp (được sử dụng trong các hệ thống máy phát và động
cơ để truyền động cho máy cán, máy cắt kim loại )
- Nhược điểm: Phải cần nguồn kích từ.
1.5.3. Máy phát điện một chiều kích từ nối tiếp.
a.Sơ đồ nối dây cơ bản:
13
R
dc
E
cư
I
R
kt
R
tải
U=f(I
t
)
U
I
t
E

tăng lên rất nhiều do đó điện áp đầu cực máy phát tăng nhiều.
- Khi dòng điện tải I
t
=(2-2,5)I
đm
thì mạch từ của máy bị bão hòa, lúc này dòng điện tải
tăng thì điện áp giảm.
Đường đặc tính ngoài của máy phát điện một chiều kích từ độc lập:
(Từ đường đặc tính nhận xét: Khi dòng điện tải tăng bằng 2I
đm
máy phát lúc đó nếu I
tải
tiếp
tục tăng thì điện áp đầu cực máy phát giảm.)
1.5.4. Máy phát điện một chiều kích từ song song.
a. Sơ đồ nối dây cơ bản:
b. Phương trình:
U = E
ư
- I
ư
R
ư
(1)
I
ư
=I
kt
+ I
t

I
R
kt
R
tải
U=f(I
t
)
U
I
t
R
dc
E
cư
I
R
kt
R
tải
R
kt
- Máy phát điện một chiều kích từ hỗn hợp gồm hai cuộn dây phần cảm
1. Khi nối thuận: chiều từ thông của dây quấn kích từ nối tiếp cùng chiều với từ thông
của dây quấn kích từ song song.(phần cuộn kích từ song song nối trực tiếp với chổi than)
Khi tải tăng, dẫn đến từ thông trong mạch nối tiếp tăng, làm cho từ thông của máy tăng,
dẫn đến sức điện động của máy tăng, điện áp đầu cực của máy phát được giữ hầu như không
đổi.
(Ưu điểm: máy phát kích từ hỗn hợp giữ cho điện áp không thay đổi khi dòng tải thay
đổi→ ứng dụng máy phát)

I
R
dc
R
kt
R
dc
E
cư
I
R
kt
M=k
M
.I
ư
.φ (N.m)
+ Mômen cản.
- Khi động cơ mang tải xuất hiện lực cản, tác dụng vào trục động cơ, lực cản này cản trở
sự chuyển động của rôto do đó trên trục động cơ sẽ xuất hiện mômen cản.
- Mômen cản có chiều ngược với chiều chuyển động của rôto.
- Khi động cơ quay ổn định với một phụ tải xác định lúc đó ta có mômen tải cân bằng
với mômen động cơ.
1.6.2. Phương trình đặc tính cơ.
a. Phương trình đặc tính cơ động cơ kích từ độc lập hoặc kích từ song song.
- Khi điện áp đặc vào mạch kích từ và mạch phần ứng có công suất lớn thì phương trình
đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập và kích từ song song giống nhau.
+ Phương trình điện áp: U=E
ư
+ I

uu
k
RIU
n
hay
Φ
−
Φ
=
.
.
.
e
uu
e
k
RI
k
U
n
(4)
Ta lại có mômen điện từ:
M=k
e
.I
ư
.φ ⇒ I
ư
Φ
=

kk
RR
k
U
n
Me
pu
e
.

)(
.
2
Φ
+
−
Φ
=
(6)
Trong đó điện trở phụ là R
p
là điện trở đặc vào mạch phần ứng để điều chỉnh dòng điện
phần ứng nhỏ hơn dòng điện giới han I
ư
<I
giới hạn.
Phương trình (6) là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
hoặc kích từ song song.
Đường đặc tính cơ là đường quan hệ giữa tốc độ và mômen quay của động cơ khi điện
áp U và điện trở mạch phần ứng và mạch kích từ không đổi.

D
đường đặc tính
cơ
Đồ thị đặc tính cơ động cơ 1 chiều
kích từ độc lập hoặc kích từ song
song
- Giả sử ta cho động cơ mang tải vào lúc này trên truc động cơ xuất hiện mômen cản M
c
động cơ chuyển điểm làm việc từ điểm A đến điểm B trên đồ thi lúc này tốc độ của động cơ
sẽ giảm dần xuống là n
1
<n
0
và đồng thời mômen động cơ sẽ tăng dần cho đến khi cần bằng
mômen cản M
c
, khi đó động cơ làm việc ổn định từ điểm B trên đường đặc tính cơ với tải
bằng mômen cản và tốc độ n
1
.
* Nhận xét:
- Đối với động cơ một chiều kích từ độc lập hoặc kích từ song song thì phương trình đặc
tính cơ cứng, tốc độ hầu như không đổi khi công suất tải thay đổi (thay đổi nhỏ)
- Ứng dụng : thường được dùng trong cơ cấu truyền động máy cắt kim loại, các máy
công cụ gia công chi tiết có tải thay đổi lớn
- Khi có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ, thường dùng động cơ kích từ nối tiếp.
b. Phương trình đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
Phương trình dòng điện: I
kt
=I

Mặc khác ta có phương trình mômen: M=k
M
.φ.I
ư
(4)
Thay I
ư
=k
I
.φ vào phương trình (4) ta có: M=k
M
.k
I
φ
2
=k
2
.φ
2
(5) đặt k
2
=k
M
.k
I
lấy căn hai vế
phương trình (5) ta có từ thông:
k
M
=Φ

−
=
−
=
φ
e
I
e
k
kR
Mk
Uk
n
.
.
.
∑
−=
(7) đặc
e
k
k
a =
;
e
I
k
k
b =
ta có phương trình tốc độ là

R
ư
(1) ⇒ I
ư
=
u
u
R
E−U
- Mặc khác ta có : E
ư
=k
e
.n.φ
- Khi mở máy ban đầu tốc độ n=0 nên E
ư
=k
e
.n.φ=0,
- Dòng điện phần ứng lúc này là I
ư
=
u
R
U
, vì điện trở phần ứng nhỏ R
ư
, nên dòng điện
phần ứng lúc mở máy rất lớn từ (20-30)I
đm

.φ) vì
thế phải điều chỉnh dòng kích từ lớn nhất
b. Mômen mở máy:
M
mm
=k
M
.φ.I
ưmm
Nếu dòng điện lúc mở máy I
mm
rất lớn dẫn đến mômen mở máy M
mm
cũng rất lớn, dể tạo
ra các xung lực lớn làm chô hệ truyền động động cơ giật, rung lớn dể vỡ bánh răng, bánh
đà làm hỏng động cơ và nguy hiểm cho người vận hành.
1.6.4. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.
Từ phương trình điện áp : U=E
ư
+I
ư
R
ư
⇒E
ư
=U-I
ư
R
ư
Mà E

- Khi điều chỉnh mômen không đổi vì từ thông và dòng điện phần ứng không đổi do sức
điện động và điện áp giảm.
18
n
M
A
B
U
đm
n
o
n
1
0
M
c
=M
D
đường đặc tính cơ
Đồ thị đặc tính cơ động cơ 1 chiều kích
từ độc lập hoặc kích từ song song
U
1
<U
đm
U
2
<U
1
n

. Ta giảm điện áp xuống U
2
nhỏ hơn điện áp U
1
động cơ chuyển sang làm việc tại điểm B trên đường đặc tính cơ U
2
, lúc
này mômen động cơ nhỏ hơn mômen cản M
D
<M
c
dẫn đến tốc độ giảm dần theo đường đặc
tính U
2
tới điểm D, tại điểm D mômen động cơ bằng mômen cản động cơ quay ổn định với
tốc độ n
D
<n
A
đó là quá trình giảm tốc của động cơ.
* Quá trình tăng tốc: Ngược lại
b. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông.
Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi dòng điện kích từ.
c. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng
Khi thêm điện trở vào mạch phần ứng tốc độ giảm. Vì rằng dòng điện phần ứng lớn, nên
tổn hao công suất trên điện trở điều chỉnh lớn. Phương pháp này chỉ sử dụng ở động cơ công
suất nhỏ.
1.5.5. Hãm động cơ điện một chiều
Hãm động cơ là tạo mômen điện từ ngược chiều chuyển động của động cơ. Động cơ
điện một chiều được hãm bằng các phương pháp hãm là hãm tái sinh, hãm ngược và hãm

dây quấn phần ứng Rư = 0,0238Ω, số đôi nhánh a=2, số đôi cực từ p = 2, số thanh dẫn N =
300, tốc độ quay n = 1300vg/ph.
a) Xác định sức điện động Eư, từ thông Φ.
b) Giả sử dòng điện kích từ không đổi, bỏ qua phản ứng phần ứng, hãy xác định điện áp
đầu cực máy khi dòng điện giảm xuống I = 80,8A.
Bài giải:
19
a) Dòng điện định mức
I
đm
=
dm
dm
U
P
=
115
25000
= 217,4A
Dòng điện kích từ
I
kt
=
kt
dm
R
U
=
5,12
115

dòng điện tải I
t
= 98,3A cho tải. Điện trở phần ứng Rư = 0,0735Ω, điện trở dây quấn kích
từ song song R
kt
= 19Ω. Tổn hao cơ, sắt từ và phụ bằng 4% công suất điện.
a) Xác định sức điện đông Eư và hiệu suất η của máy ở chế độ tải trên
b) Tính dòng điện ngắn mạch khi ngắn mạch hai dầu cực máy phát. Cho biết từ thông
dư bằng 3% từ thông của máy ở chế độ tải trên, và tốc độ máy không đổi.
Bài giải:
a) Dòng điện kích từ
I
kt
=
A
R
U
kt
05,6
19
115
==
Dòng điện phần ứng
Iư = I
1
+ I
kt
= 98,3 + 6,05 = 104,35A
Sức điện động phần ứng
Eư = U + IưRư = 115 + 104,35.0,735 = 122,7V

∆+
=
4528006953,98.115
3,98.115
+++
= 0,853
b) Khi ngắn mạch đầu cực, dòng điện ngắn mạch chạy trong dây quấn phần ứng
I
ưn
=
A
R
E
w
un
50
035,0
7,3
==
Trong đó Eưn = k
e
nΦ
dư
= 0,03k
e
nΦ = 0,03Eư = 0,03.122,7 = 3,7V
Ở máy phát kích từ song song, dòng điện ngắn mạch nhỏ hơn dòng điện định mức.
Bài 3:
20
Một động cơ điện một chiều công suất định mức P

W
Dòng điện định mức
I
đm
=
A
U
P
31,8
220
3,1829
1
==
Tổng tổn hao trong máy
∆P = P - P
đm
= 1829,3 – 1500 = 329,3W
BÀI TẬP HỌC SINH TỰ GIẢI
Bài 1:
Một động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp điện áp định mức U
đm
= 220V, dòng điện định
mức I
đm
= 502A, hiệu suất định mức η = 0,905, điện trở dây quấn kích từ song song R
kt
=
50Ω, tổn hao cơ, sắt từ và phụ là 4136W
Tính công suất động cơ tiêu thụ, công suất định mức động cơ, tổng tổn hao trên các điện trở
phần ứng, điện trở kích từ nối tiếp và dây quấn cực từ phụ.

đm
= 94A; I
kt
= 0,65A;
R
ư
= 0,15Ω; n
đm
= 1100vòng/phút.
1) Tính I
ưđm
. Đáp án nào dưới đây đúng:
a) I
ưđm
= 94A
b) I
ưđm
= 94,65A
c) I
ưđm
= 93,35A
2) Xác định tốc độ động cơ khi U = 180V, cho biết Iư, I
kt
và tình trạng mạch từ
không đổi.
Tìm đáp số đúng:
a) 910,6 vòng /phút.
b) 886,4 vòng /phút.
c) 1000 vòng /phút.
3) Khi mở máy động cơ điện một chiều kích từ song song, người ta nối thêm R

Câu 2:
b
Câu 3:
a
22
CHƯƠNG II: MÁY BIẾN ÁP
2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP
2.1.1. Khái niệm chung
Để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện áp thấp, hoặc
ngược lại từ điện áp thấp lên điện áp cao, ngưòi ta dùng MBA. Ngày nay do việc sử dụng
điện năng phát triển rất rộng rãi nên có những loại MBA khác nhau: MBA 1pha, 2 pha,
3pha, nhưng chúng dựa trên 1 nguyên lý, đó là nguyên lý cảm ứng điện từ.
2.1.2. Định nghĩa:
Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, nguyên lý làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện
từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều từ điện áp này thành hệ thống dòng
điện xoay chiều điện áp khác nhưng có tần số không đổi.
+ Hệ thống đầu vào của MBA (trước lúc biến đổi): U
1
; I
1
; f
+ Hệ thống đầu ra của MBA (trước lúc biến đổi): U
2
; I
2
; f
+ Đầu vào của MBA nối với nguồn điện được gọi là cuộn sơ cấp (các đại lượng, thông
số sơ cấp trong kí hiệu có ghi chỉ số 1: W
1
,U

tổn thất điện năng trên đường dây. (Điện áp mà các máy phát phát ra bị hạn chế bởi điều
kiện cách điện của máy và thường là 1-21kV). Để tăng điện áp lên cao ta phải dùng máy
biến áp.
23
Đường dây truyền
tải
∼
MBA tăng áp
Hộ tiêu thụ
MBA hạ áp
Máy phát điện
- Tại hộ tiêu thụ điện do không thể trực tiếp sử dụng điện áp cao, vì lý do an toàn phải hạ
thấp điện áp xuống 6kv cho các động cơ công nghiệp hoặc 0,4kV, 220V cho các thiết bị
điện dân dụng.
- Để làm được hai điều trên cần phải dùng máy biến áp.
Máy biến áp được sử dụng rộng rải trong kỹ thuật, máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải
và phân phối năng lượng.
2.1.5. Các đại lượng định mức của máy biến áp.
Các đại lượng định mức của máy biến áp qui định điều kiện làm việc của máy và do nhà
chế tạo ghi trên biển máy.
- Điện áp định mức: Điện áp sơ cấp định mức ký hiệu là U
1đm
, là điện áp quy định cho
dây quấn sơ cấp. Điện áp thứ cấp định mức ký hiệu là U
2đm
, là điện áp quy định cho dây
quấn thứ cấp, khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định
mức. Người ta quy ước, với máy biến áp một pha điện áp định mức là điện áp pha, với máy
biến áp 3pha là điện áp dây. Đơn vị điện áp ghi trên máy thường là V hoặc KV.
- Dòng điện định mức: Dòng điện định mức là dòng điện đã quy định cho mỗi dây quấn

.I
2đm
=
3
U
1đm
.I
1đm
Ngoài ra trên biển máy còn ghi tần số định mức f
đm
, số pha, sơ đồ nối dây, điện áp ngắn
mạch, chế độ làm việc,
2.1.6. Các loại máy biến áp chính.
* Có rất nhiều loại máy biến áp cụ thể như sau:
Máy biến áp điện lực để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện.
Máy biến áp chuyên dùng sử dụng ở các lò luyện kim, chỉnh lưu, máy biến áp hàn
Máy biến áp tự ngẫu dùng để liên lạc trong hệ thống điện, mở máy động cơ không đồng
bộ có công suất lớn.
Máy biến áp đo lường để giảm điện áp và dòng điện lớn đưa vào các dụng cụ đo tiêu
chuẩn.
Máy biến áp thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao.
2. 2. CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Máy biến áp một pha có hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn.
2.2.1. Lõi thép máy biến áp: (Mạch từ)
Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo từ những vật
liệu dẫn từ tốt. Để giảm dòng điện xoáy trong lõi thép, người ta dùng thép lá kỹ thuật điện
dày 0,35mm đến 0,5mm, hai mặt có sơn cách điện) ghép lại với nhau tạo lõi thép. Lõi thép
gồm hai bộ phận chính là trụ và gông
+ Trụ là nơi để đặt dây quấn.
+ Gông là phần khép kín mạch từ giữa các trụ.

Vật liệu cách điện của máy biến áp làm nhiệm vụ cách điện giữa các vòng dây với nhau,
giữa dây quấn và lõi thép, giữa phần dẫn điện và phần không dẫn điện.
(tuổi thọ máy biến áp phụ thuộc nhiều vào vật liệu cách điện. nếu cách điện không tốt sẽ
gây sự cố cho máy biến áp, nhưng nếu cách điện quá mức sẽ tăng kích thước và tăng giá
thành) Vật liệu cách điện trong máy biến áp công suất nhỏ gồm: giấy cách điện, vải thuỷ
tinh, sơn cách điện. Với máy lớn dùng dầu cách điện
3.3: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
3.3.1: Nguyên lý làm việc
Xét sơ đồ nguyên lý của máy biến áp 1 pha 2 dây quấn như hình vẽ:
(1) Cuộn sơ cấp (w
1
vòng).
(2) Cuộn thứ cấp (w
2
vòng).
(3) Lõi thép.
25