PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 1
BÀI 1: NGUYÊN LÝ CÕ BẢN CỦA MÁY ÐIỆN

PHẦN I: MỤC ÐÍCH THÍ NGHIỆM
Sau khi hoàn tất bài thí nghiệm anh (chị) có thể giải thích sự hoạt ðộng của
ðộng cõ và máy phát dựa trên các khái niệm cõ bản của từ trýờng. Anh (chị) có
thể giải thích các phép ðo mômen, tốc ðộ, và công suất cõ khí với môðun Ðộng cõ
sõ cấp/ Lực kế

PHẦN II: TÓM TẮT LÝ THUYẾT
Mọi ngýời ðều trở nên quen thuộc với một vài loại ðộng cõ, dù chúng là
các ðộng cõ DC nhỏ xíu trang bị trong ðồ chõi trẻ em, trong ôtô hoặc các ðộng cõ
AC trong máy giặt và máy sấy quần áo. Ðộng cõ ðiện cũng ðýợc sử dụng trong
quạt, máy khoan ðiện, bõm và các thiết bị ðiện gia dụng khác. Nhýng bằng cách
nào các ðộng cõ ðó làm việc ðýợc, và tại sao chúng quay? tuy nhiên câu trả lời thì
rất ðõn giản, ðó là sự týõng tác giữa hai từ trýờng.
N
ếu Anh (chị) có hai nam châm và ðặt 1 nam châm lên trục ðể nó có thể
quay ðýợc, sau ðó di chuyển nam châm thứ hai vòng quanh nam châm 1. Nam
châm 1 sẽ bị kéo theo nam châm thứ hai bởi vì có lực týõng tác từ tồn tại giữa hai
nam châm, nhý hình 1-1a. Kết quả là nam châm thứ 1 sẽ quay ðồng bộ với nam
châm thứ hai. Hình: 1-1
PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 2
Hình ảnh ðõn giản của sự týõng tác giữa hai nam châm ðýợc biểu diển ở
hình 1-1b. Trong hình vẽ này, nam châm A và B có thể quay tự do trên cùng một
trục. Khi nam châm A quay, nam châm B quay theo và ngýợc lại bởi vì tồn tại

Hình 1-3 biểu diển cách lắp ðặt lại nam châm ðiện ở hình 1-2 ðể ðạt ðýợc
mục ðích trên. Khi dòng ðiện ðýợc cung cấp vào hai nam châm ðiện theo thứ tự
nhý hình 1-3, sẽ tạo ra một nam châm ðiện quay A, kết quả là nam châm B quay
theo. Ðó cũng chính là nguyên lý cõ bản của tất cả các loại ðộng cõ ðiện quay.

Ðể thay ðổi chiều quay của nam châm B ta phải cung cấp dòng ðiện vào
các cuộn dây nam châm nhý hình 1-4.
PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 4 Hình:1- 4
Máy phát ðiện hoạt ðộng dựa trên nguyên lý cảm ứng ðiện từ của Faraday
ðýợc phát biểu nhý sau:
- M
ột sức ðiện ðộng cảm ứng E xuất hiện giữa hai ðầu cuộn dây, nếu từ
thông móc vòng qua cuộn dây là hàm số của thời gian.
- Gi
á trị của sức ðiện ðộng cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc ðộ biến thiên của từ
thông.
S
ức ðiện ðộng cảm ứng ðýợc xác ðịnh theo công thức sau:
PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 5

t
NE




 2n/60 = (M  n)/ 9,55 (W) PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 6
PHẦN III: NỘI DUNG THÍ NGHIỆM
I. NGUYÊN LÝ HOẠT ÐỘNG CỦA ÐỘNG CÕ SÕ CẤP

1. L
ắp mạch nhý hình 1.6
H
ình 1.6: Mạch ðộng cõ sõ cấp
2. Ðặt các thông số ðiều khiển nhý sau:
MODE Switch
…………………………………….PRIME MOVER
DISPLAY Switch
…………………………………SPEED
3. M
ở nguồn cung cấp, ðiều chỉnh ðiện áp ðạt khoảng 10% ðiện áp ðịnh mức của
PRIME MOVER. Ghi lại giá trị ðiện áp E
1

0 ðến 2100 rpm, chia làm 7 býớc mỗi býớc 300 rpm. Ứng với mỗi býớc ghi lại giá
trị ðiện áp, tốc ðộ và mômen vào Data table.
9.
Sau khi tất cả số liệu ðýợc ghi, tắt nguồn cung cấp và vặn núm ðiều chỉnh
ðiện áp về zero.
E1

+

TNNTPRIME
MOVER
+

7

N

E

ên Prime mover ðặt công tắc MODE trở về vị trí PRIME MOVER (P.M).
Trên Power Supply, ðiều chỉnh ðiện áp ðể ðộng cõ ðạt tốc ðộ 1500 rpm.
13. Tr
ên Prime mover ðặt công tắc DISPLAY ở vị trí TORQUE (T). Ghi lại giá trị
mômen ma sát T
F
ðýợc chỉ bởi màn hình DISPLAY.
T
F
(P.M) = Nm.
T
ại sao giá trị mômen có dấu âm trong ðộng cõ quay cùng chiều kim ðồng hồ?
14.
Tắt nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện áp về zero.

15. Tr
ên màn hình Graph vẽ ðồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc ðộ và mômen
ma sát ðýợc ghi trên ðồng hồ T, dựa vào các số liệu ở býớc 8. Trục X là trục tốc
ðộ, trục Y là trục mômen ma sát.

PRIME MOVER SPEED
(rpm)
PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 8

liên kết PRIME MOVER với ðộng cõ không ðồng bộ ba pha.
19. M
ở nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện áp ðể Prime Mover quay ðạt tốc ðộ
1500 rpm. Ghi lại giá trị mômen cản T
OPP
ðýợc hiển thị trên ðồng hồ momen T.
T
OPP
= Nm.
So s
ánh mômen cản T
OPP
với mômen ma sát T
F
ðo ðýợc ở býớc 13. Giải thích
ngắn gọn tại sao có sự khác nhau giữa hai giá trị mômen trên.
20. Tr
ên màn hình metering chọn ðồng hồ mômen ở chế ðộ correction (C). Ðồng
hồ T lúc này chỉ giá trị mômen cản gây ra bởi ðộng cõ không ðồng bộ ba pha. Ghi
lại giá trị mômen này.
T
OPP
(MACHINE) = Nm.
PRIME MOVER
FRICTION TORQUE (Nm)

PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN

thông số ðiều khiển nhý sau:
MODE Switch
……………………………… PRIME MOVER
DISPLAY Switch
……………………………SPEED
Tr
ên bộ Prime Mover/ Dynamometer ðýợc sử dụng nhý Dynamometer ðặt các
thông số ðiều khiển nhý sau:
MODE Switch
……………………………… DYN
LOAD CONTROL MODE Switch
………… MAN
LOAD CONTROL Knob
…………………….MIN
DISPLAY Switch
…………………………….TORQUE
3. Ch
ọn file DCMOTOR 1.dai
4. M
ở nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện áp ðể Prime Mover ðạt tốc ðộ 1500 rpm.
Quan s
át giá trị mômen T
D
ðýợc hiển thị trên màn hình DISPLAY của
Dynamometer xấp xỉ bằng zero. Giải thích ngắn gọn tại sao?

I1


T

N

T

NE
S
I
S
PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 10
5. Trên Prime Mover ðặt công tắc DISPLAY Switch ở vị trí TORQUE. Ghi lại giá
trị mômen cản T
OPP
chỉ trên màn hình DISPLAY của Prime Mover:
T
OPP
= Nm.
Gi
ải thích ngắn gọn tại sao giá trị mômen hiển thị trên màn hình DISPLAY
của Prime Mover và Dynamometer khác nhau mặc dù chúng ðýợc liên kết cõ khí
với nhau.

OPP
= Nm.
8. Tr
ên Dynamometer, vặn từ từ núm LOAD CONTROL ðể mômen T
D
ðýợc chỉ
trên màn hình DISPLAY của Dynamometer ðạt 2.0 Nm.
Tr
ên Power Supply, ðiều chỉnh lại ðiện áp ðể Prime Mover quay ðạt tốc ðộ
15000rpm. Ghi lại giá trị mômen cản T
OPP
ðýợc hiển thị trên màn hình DISPLAY
của Prime Mover:
T
OPP
= Nm.
M
ômen T
OPP
thay ðổi nhý thế nào khi mômen T
D
tãng từ 0 ðến 2.0 Nm ?
Giải thích ngắn gọn tại sao? PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 11
So sánh sự thay ðổi của mômen cản T
OPP
với sự thay ðổi của mômen T


So s
ánh momen T
OUT
với mômen cản T
OPP
ðo ðýợc ở býớc 8. Giải thích
ngắn gọn tại sao mômen T
OUT
hõi nhỏ hõn so với mômen cản T
OPP
.
10.
Tắt nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện áp về zero.
11. Hoán ðổi vị trí hai dây nối vào 7 và N. Mở nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện
áp
ðể Prime Mover quay ðạt tốc ðộ 1500 rpm. Ghi lại giá trị mômen T
OUT
sinh ra
tr
ên trục Prime Mover.
T
OUT
= Nm.
Ðiều gì xảy ra khi thay ðổi chiều quay của Prime Mover? H
ình 1-8 Mạch ðo công suất, tổn hao và hiệu suất

2. Trên bộ Prime Mover/ Dynamometer ðýợc sử dụng nhý Prime Mover ðặt các
thông số ðiều khiển nhý sau:
MODE Switch
……………………………… PRIME MOVER
DISPLAY Switch
……………………………SPEED
Tr
ên bộ Prime Mover/ Dynamometer ðýợc sử dụng nhý Dynamometer ðặt các
thông số ðiều khiển nhý sau:
MODE Switch
……………………………… DYN
LOAD CONTROL MODE Switch
…….…….MAN
LOAD CONTROL Knob
…………………….MIN
DISPLAY Switch
…………………………….TORQUE
3. M
ở nguồn cung cấp và ðiều chỉnh ðiện áp ðể Prime Mover quay ðạt tốc ðộ 1500
rpm. Trên Dynamometer, ðiều chỉnh núm LOAD CONTROL ðể mômen hiển thị
trên màn hình Dynamometer ðạt giá trị 1.0Nm.
4. Ghi l
ại tốc ðộ n của Prime Mover và công suất T
OUT
tạo ra trên trục Prime

I1

E1

+

+

T

N

NT

PRIME

MOVER DYNAMOMETER1

2

7

5. Ghi l
ại giá trị công suất ðiện cung cấp cho Prime Mover P
IN
ðýợc chỉ trên ðồng
hồ ðo PQS1.
P
IN
(P.M) = W
So s
ánh giá trị công suất cõ khí Pm sinh ra trên trục Prime Mover và giá trị
công suất ðiện P
IN
(P.M). Công suất tổn hao trên Prime Mover là bao nhiêu: 6. T
ính hiệu suất của Prime Mover theo công thức sau:
%_______
%100
P
P
IN
m



Ghi l
ại giá trị hiệu suất

ðýợc chỉ ở ðồng hồ A trên màn hình Metering.

EFFICIENCY
(%)

PHÒNG THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ÐIỆN
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP KỸ THUẬT ÐIỆN 2 Trang 14

M
ô tả sự thay ðổi của hiệu suất khi công suất trên trục ðộng cõ thay ðổi: PHẦN IV: KẾT LUẬN

Prime Mover cõ bản là thiết bị chuyển ðổi ðiện áp - tốc ðộ. Tốc ðộ và chiều
quay có quan hệ trực tiếp tới biên ðộ và cực tính của ðiện áp ðầu vào. Giá trị ðiện
áp
ðầu vào càng lớn, thì tốc ðộ ðộng cõ càng lớn. Khi thay ðổi cực tính của ðiện
áp
ðầu vào thì chiều quay ðộng cõ sẽ thay ðổi. Anh (chị) thấy rằng chiều quay
ngýợc chiều kim ðồng hồ ðýọc hiển thị bởi giá trị âm. Anh (chị) cũng thấy rằng
một phần nhỏ mômen cõ ðýợc sinh ra ðể khử mômen ma sát T
F
và dấu của mômen
thay ðổi khi chiều quay thay ðổi. Anh (chị) thấy rằng mômen hiển thị trên màn
hình DISPLAY của Prime Mover là mômen cản, do ðó dấu của mômen cản ngýợc
với dấu của tốc ðộ. Mômen cản này tãng lên khi một máy ðiện quay ðýợc liên kết
vào Prime Mover. Anh (chị) chứng minh ðýợc rằng giá trị mômen hiển thị bởi
ðồng hồ T có thể thay ðổi ðể ðồng hồ T chỉ ðúng giá trị mômen cản gây ra bởi