TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO MÁY ĐIỆN

Giáo viên hướng dẫn:ThS : Hồ Mạnh Tiến
Sinh viên thực hiện : Trần Trung Chính
Phạm Trọng Thuận
Lớp : Trang Bị Điện- Điện tử trong CN và GTVT K52
HÀ NỘI-2014
Mục lục
Chương 1: Tổng quan về các thiết bị
A. Động cơ
1. Động cơ không đồng
2. Máy phát điện đồng bộ
3. Máy điện một chiều
4. Máy biến áp
B. Tìm hiểu khí cụ
1. Áp tô mát
2. Con tac tor
3. Rơ le nhiệt (Rơ le thời gian)
Chương 2: Khởi động động cơ Không đồng bộ roto lồng sóc
1. Khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ
2. Khởi động bằng đổi nối
3. Khởi động bằng đảo chiều quay động cơ
Chương 3 : Hòa đồng bộ 2 máy phát xoay chiều
CHƯƠNG I
TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ
I. Động cơ không đồng bộ
1.1 khái niệm
Động cơ không đồng bộ 3 pha thuộc loại máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý
cảm ứng điện từ và lực điện từ, khi làm việc luôn có tốc độ quay của rotor nhỏ hơn tốc độ từ

với vỏ máy có công suất tương đối lớn (1000 kw) thường dùng thép tấm hàn lại làm vỏ máy, tùy
theo cách làm nguội, máy và dạng vỏ máy cũng khác nhau .
b. Roto
Phần quay gồm ba bộ phận chính là: trục, lõi thép và dây quấn
Trục :
Được chế tạo bằng thép nhờ hai đầu trục có ổ đỡ làm cho roto quay được dễ dàng trong lòng của
lõi thép stato.
Lõi Thép :
Nói chung người ta dùng các lá thép kỹ thuật điện như ở stato lõi thép được ép trực tiếp lên
trục máy hoặc lên một giá roto của máy. Phía ngoài của lá thép có sẽ rãnh để đặt dây quấn.
Dây quấn :
Phân loại làm hai loại chính roto kiểu dây quấn và roto kiểu lồng sóc (ngắn mạch):
- Loại roto kiểu dây quấn : roto kiểu dây quấn ( hình 1.3) cũng giống như dây quấn ba
pha stato và có cùng số cực từ dây quấn stato. Dây quấn kiểu này luôn đấu hình sao (Y)
và có ba đấu ra đấu vào ba vành trượt gắn vào trục quay rotor và cách điện với trục. Ba
Hình 1.2 tấm thép hình rẻ quạt
chổi than cố định và luôn tỳ trên vành trượt này để dẫn điện và một biến trở cũng nối sao
nằm ngoài động cơ để khởi động hoặc điều chỉnh tốc độ.
Hình 1.3 : rotor kiểu dây quấn
- Rotor kiểu lồng sóc (hình 1.4) : Gồm các thanh đồng hoặc thanh nhôm đặt trong rãnh và
bị ngắn mạch bởi hai vành ngắn mạch ở hai đấu. Với động cơ nhỏ, dây quấn rotor được
đúc nguyên khối gồm thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát.
Các động cơ công suất trên 100kw thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnh roto
và gắn chặt vành ngắn mạch.
1.3 Nguyên lý làm việc của động cơ
Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe hở không khí suất hiện
từ trường quay với tốc độ n
1
= 60 f
1

liệu có độ dẫn từ tốt để tạo thành mạch từ khép kín. Vật liệu làm lõi thép là những lá thép kỹ
thuật điện có chiều dày 0.5 hoặc 0.35 mm mục đính để giảm dòng điện xoáy.
Lõi thép được chia thành 2 phần : trụ và gông
b) Dây quấn MBA
Được chế tạo từ đồng hoặc nhôm. Tùy theo công suất mà dây dẫn có tiết diện tròn chữ nhật
hoặc tròn bầu dục.Bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện.
Đối với loại MBA điện lực ngày nay thì toàn bộ lõi thép và dây quấn của nó được đặt trong
thùng dầu (dầu biến áp) mục đính là để làm mát ,tăng cường cách điện MBA có công suất lớn.
Bên ngoài thùng dầu có cánh tản nhiệt tăng khả năng tản nhiệt bằng đối lưu.
Hình ảnh MBA thực tế :
3.Máy phát điện đồng bộ (MFĐĐB)
MFĐĐB là loại máy điện xoay chiều luôn có tốc độ n của roto bằng tốc độ quay của từ trường
quay n
1
. Khi làm việc ở chế độ xác lập thì tốc đọ quay n luôn không đổi và không phụ thuộc vào
tải.
Máy điện đồng bộ có thể làm việc ở cả 2 chế độ máy phát và động cơ
3.1: Cấu tạo
MFĐĐB có hai bộ phận chính : stato và roto
a) Stato
Là bộ phận tạo ra hoặc tiếp nhận năng lượng của dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng. Stato
của MFĐĐB có cấu tạo hoàn toàn giống như stato của ĐCKĐB ba pha nhưng thường được chế
tạo với kích thước lớn hơn. Phương thức làm mát thường là cưỡng bức đối với các loại máy có
công suất lớn.
b) Roto
Là bộ phận để tạo ra từ trường chính
0
gồm 3 bộ phận chính : trục , lõi thép , dây quấn kích từ.
Rôto gồm hai loại cực từ lồi và cực từ ẩn
- Roto cực lồi thích ứng với các loại máy điện có tốc dưới 1500 vòng/phút

- Chế độ làm việc ở định mức của Áptômát phải là chế độ làm việc dài hạn, nghĩa là trị số
dòng điện định mức chạy qua áptômát lâu bao nhiêu cũng được. Mặt khác, Mạch dòng
của ápôtmát phải chịu được dòng điện lớn (khi có ngắn mạch) lúc các tiếp điểm của nó đã
đóng hay đang đóng.
- Áptômát phải ngắt được dòng điện ngắn mạch lớn, có thể đến vài chục kilôampe. Sau khi
ngắt dòng điện ngắn mạch, áptômát phải đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định
mức.
- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện động của các thiết bị điện, hạn chế sự ngắn mạch
do dòng điện ngắn mạch gây ra, áptômát phải có thời gian cắt bé. Muốn vậy thường phải kết hợp
lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong áptômát. Để thực hiện yêu cầu thao tác
bảo vệ có tính chọn lọc, áptômát cần phải có khả năng điều chỉnh dòng điện tác động và thời
gian tác động.
2.1.1 Cấu tạo
2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Sơ đồ nguyên lý của áptômát dòng điện cực đại và áptômát điện áp thấp được trình bày
như hình sau:
Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, áptômát được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm
nhờ móc khớp 2 với móc khớp 3 cùng một điểm với tiếp điểm động.
Bật áptômát ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4
không hút.
Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lò xo 6
làm cho nam châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò
xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của áptômát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
Bật áptômát ở trạng thái ON, với điện áp nam châm điện 11 và phần ứng nam châm điện
11 và phần ứng 10 hút lại với nhau.
Khi sụt áp định mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lò xo 9 kéo móc 8 bật lên,
móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả mợ các tiếp điểm của áptômát được mở
ra, mạch điện bị ngắt.
2.1.3 Cách lựa chọn áptômát :
U

Nếu đặt công tắc tơ trong tủ điện thì dòng điện định mức phải lấy thấp hơn 10% vì làm
mát kém, khi làm việc dài hạn thì chọn dòng điện định mức nhỏ hơn nữa.
+ Khả năng đóng và cắt:
Đối với công tắc tơ xoay chiều dùng để điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha lồng
sóc cần có khả năng đóng yêu cầu dòng điện bằng 3,7I
đm
. Khả năng cắt với công tắc tơ xoay
chiều phải đạt bội số khoảng 10 lần dòng điện định mức khi tải cảm.
+ Hệ thống tiếp điểm:
Phải chịu được độ mài mòn về điện và cơ trong các chế độ làm việc nặng nề, có tần số
thao tác đóng cắt lớn.
2.3 RƠ LE NHIỆT (MT – 32 )
2.3.1 Công dụng và phân loại
a. Công dụng
Rơ le nhiệt là một loại khí cụ điện, để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải,
thường dùng kèm với công tắc tơ. Nó được dùng ở điện áp xoay chiều đến 500V. Tần số 50Hz,
loại mới điện áp một chiều đến 440V.
Rơ le nhiệt không tác động tức thời theo dòng nhiệt vì có quán tính nhiệt cần thời gian để
phát nóng. Thời gian làm việc cần vài giây đến vài phút, do vậy nó không thể bảo vệ ngắn mạch
được.
b. Phân loại
+ Theo kết cấu: rơ le nhiệt kiểu hở và kiểu kín.
+ Theo phương pháp đốt nóng: rơ le nhiệt có phần tử đốt nóng trược tiếp, gián tiếp và hỗn hợp.
+ Theo yêu cầu sử dụng: rơ le một cực và 2 cực.
2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc
a. Cấu tạo

Nguyên lý cấu tạo của rơle
1. Phần tử đốt nóng
2.Thanh lưỡng kim

trình sản xuất nhiều khi phải tiến hành các thao tác kế tiếp nhau cách nhau những khoảng thời
gian xác định. Để tạo được những khoảng thời gian cần thiết đó, người ta dùng rơle thời gian.
Như vậy rơle thời gian là rơle có đặc tính: Khi có tín hiệu vào rơle thì sau một thời gian xác định
rơle mới phát tín hiệu ở đầu ra.
CHƯƠNG II THỰC HÀNH TRÊN BÀN THÍ NGHIỆM
I. MỞ MÁY TRỰC TIẾP ĐỘNG CƠ ROTO LỒNG SÓC
Mạch động lực
Mạch điều khiển
Mạch đi dây thực tế trên bàn thí nghiệm:
II. ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SÓC
Mạch động lực
Mạch điều khiển
Mạch đi dây trên bàn thí nghiệm
III.Khởi đông động cơ bằng đổi nối
Phương pháp này thích hợp với các động cơ khi hoạt động bình thường đấu tam giác. Khi mở
máy ta đổi thành đấu sao. Phương pháp này làm giảm dòng điện mở máy đi 3 lần, do đó Mmm
cũng giảm đi 3 lần Vì thế chỉ phù hợp với động cơ mở máy lúc không tải hoặc non tải. Sau khi
khởi động ta lại đổi thành đấu tam giác.
- Sơ đồ mạch động lực
- Mạch điều khiển
- Sơ đồ mạch điều khiển thực tế
CHƯƠNG III: THỰC HÀNH HÒA ĐỒNG BỘ MÁY PHÁT ĐIỆN 3 PHA Ở PHÒNG THÍ
NGHIỆM
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÒA ĐỒNG BỘ
Có 2 phương pháp hòa đồng bộ : hòa đồng bộ chính xác và hòa tự đồng bộ.
6.1 Hòa đồng bộ chính xác :
Khi đóng máy phát bằng phương pháp hòa chính xác cần phải thực hiện những công việc sau :
- San bằng về trị số của điện áp máy phát được đóng vào UF và điện áp mạng UHT
(


phát khác thì máy phát đó chưa được kích từ, khi tốc độ quay của máy phát đó xấp xỉ với
tốc độ quay của các máy phát khác thì máy phát đó được đóng vào, ngay sau đó dòng kích
từ sẽ được đưa vào rôto và máy phát sẽ đươc kéo vào làm việc đồng bộ.
6.3.THỰC HÀNH HÒA ĐỒNG BỘ MÁY PHÁT ĐIỆN BA PHA Ở PHÒNG THÍ
NGHIỆM