1

LI M U
Mỏy in l thit b in ph bin v quan trng trong sn xut cng nh
trong i sng. Mỏy in thng gp trong nhiu ngnh kinh t nh cụng
nghip, xõy dng, giao thụng vn ti...v trong cỏc thit b in gia ỡnh. Mt s
mỏy in in hỡnh nh: mỏy bin ỏp, mỏy phỏt in, ng c in,...
Mỏy in lm vic da trờn hin tng cm ng in t, cú hai phn c
bn: phn mch t (lừi thộp) v phn mch in (dõy qun). Dựng mỏy in
bin i in nng thnh c nng (ng c in), c nng thnh in nng (mỏy
phỏt in) hoc bin i cỏc thụng s in nh in ỏp, dũng in, tn s, pha...
Lớ thuyt chung v mỏy in c ging dy cho tt c cỏc sinh viờn
Trng i hc Bỏch Khoa H Ni trong mụn C s k thut in. c bit,
cỏc sinh viờn khoa in c trang b mt cỏch sõu sc v ton din hn qua
mụn Mỏy in. T lớ thuyt ú, cỏc sinh viờn khoa in c thc hnh v
mỏy in qua 3 tun thc tp xng in. õy l thi gian quý giỏ sinh viờn
trc tip ch to mỏy in v tớch lu cỏc kinh nghim, kin thc thc t. Sau 3
tun, mi sinh viờn u nm c k thut qun dõy mỏy bin ỏp cụng sut nh,
ng c ba pha rụto lng súc 36 rónh, ng thi kim nghim li lớ thuyt ó
c hc.
Bn bỏo cỏo ny c hon thnh sau t thc tp. Ni dung gm 3
phn:
- Phn 1: C s lớ thuyt. Phn ny trỡnh by lớ thuyt v mỏy bin ỏp
v ng c khụng ng b ba pha rụto lng súc.
- Phn 2: Thit k - Ch to. Phn ny trỡnh by c s thit k b dõy
qun v k thut qun dõy.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

2
- Phn 3: Kt qu thc tp. Phn ny ghi cỏc kt qu chy mỏy, cỏc b

Máy điện là thiết bị điện từ, làm việc theo nguyên lý của hiện tượng cảm
ứng điện từ.
Cấu tạo: Máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (dây quấn) dùng
để biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, như từ cơ năng thành điện
năng (máy phát điện) hoặc điện năng thành cơ năng (động cơ điện). Máy điện
còn dùng để biến đổi các thông số điện như điện áp, dòng điện, tần số ...
2, Phân loại
Có nhiều cách để phân loại máy điện như phân loại theo công suất, theo
cấu tạo, theo chức năng, theo loại dòng điện (xoay chiều, một chiều) theo
nguyên lý làm việc ...ở đây ta phân loại các máy điện theo nguyên lý biến đổi
điện năng của chúng.
a) Máy điện tĩnh
Máy điện tĩnh thường gặp là máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa
trên hiện tượng cảm ứng điện từ, do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây
không có chuyển động tương đối với nhau.
Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính thuân
nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính thuận
nghịch. Ví dụ: MBA có thể biến đổi điện năng có các thông số U
1
,I
1
,f
1
thành
điện năng có các thông số U
2
,I
2
,f
2

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

5
Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thường gặp:

II) Các định luật cơ bản dùng trong máy điện:
Nguyên lý làm việc của tất cả các máy điện đều dựa trên cơ sở hai định
luật cảm ứng điện từ và lực điện từ.
1, Định luật cảm ứng điện từ:


không
đồng bộ

Động
cơ đồng
bộ

Máy phát

đồng bộ

Động
cơ một
chiều

Máy
phát
một
chiều

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

6
Trong đó:
W: số vòng dây
ϕ=Wφ: từ thông móc vòng của cuộn dây. b,Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường: e=B.l.v

S
B
I
F
đt
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

7
trong thanh dẫn sẽ cảm ứng sức điện động e. Nếu nối vào hai cực của thanh dẫn
điện trở R của tải, dòng điện i chạy trong thanh dẫn sẽ cung cấp điện cho tải.
Nếu bỏ qua điện trở của thanh dẫn, điện áp đặt vào tải u = e. Công suất điện
máy phát cung cấp cho tải là p = u.i =e.i
Dòng điện i nằm trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực điện từ.
Khi máy quay với tốc độ không đổi, lực điện từ
sẽ cân bằng với lực cơ của động cơ sơ cấp.
F
cơ
=F
đt
---> v.F
cơ
= v.F
đt
= Bilv = e.i
Như vậy công suất cơ của động cơ sơ cấp
P
cơ
=F
cơ
.v đã được biến đổi thành công suất

S
B
U
F
cơ
F
đt
e
R
N
S
B
U
F
cơ
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

8
IV) Các vật liệu chế tạo máy điện:
Vật liệu chế tạo máy điện gồm: Vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu
cách điện và vật liệu kết cấu.
1, Vật liệu dẫn điện:
Dùng để chế tạo các bộ phận dẫn điện. Vật liệu dẫn điện dùng trong máy
điện tốt nhất là đồng vì chúng khơng đắt và có điện trở suất nhỏ. Ngồi ra còn
dùng nhơm và các hợp kim khác như đồng thau, đồng phốtpho. Để chế tạo dây
quấn ta thường dùng đồng, đơi khi nhơm. Dây đồng và dây nhơm được chế tạo
theo tiết diện tròn hoặc chữ nhật, có bọc các loại cách điện khác nhau như sợi
vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hố học, sơn emay.
2, Vật liệu dẫn từ:
Dùng để chế tạo các bộ phận của mạch từ, người ta dùng các vật liệu sắt

v mỏy, np mỏy. Trong mỏy in, cỏc vt liu kt cu thng l gang, thộp lỏ,
thộp rốn, kim loi mu v hp kim ca chỳng, cỏc cht do

V) Phỏt núng v lm mỏy phỏt in:
Trong quỏ trỡnh lm vic cú tn hao cụng sut. Tn hao trong mch in
gm tn hao st t (do hin tng t tr v dũng xoy) trong thộp, tn hao ng
trong in tr dõy qun v tn hao do ma sỏt( mỏy in quay). Tt c tn hao
nng lng u bin thnh nhit nng lm núng mỏy in.
lm mỏt mỏy in, phi cú bin phỏp tn nhit ra mụi trng xung
quanh. S tn nhit khụng nhng ph thuc vo b mt lm mỏt ca mỏy m
cũn ph thuc vo s i lu ca khụng khớ xung quanh hoc ca mụi trng
lm mỏt khỏc nh du mỏy bin ỏp... Thng v mỏy in c ch to cú cỏc
nhỏnh tn nhit v cú h thng qut giú lm mỏt THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

10

B) - MÁY BIẾN ÁP
I) Khái niệm chung:
Để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện
áp thấp, hoặc ngược lại ta dùng máy biến áp (MBA). Ngày nay, do việc sử dụng
điện năng phát triển rất rộng rãi nên có nhiều loại MBA khác nhau: MBA một

1
, I
1
, P
2

Nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp là MBA tăng áp. Nếu điện áp
thứ cấp nhỏ hơn điện áp sơ cấp là MBA hạ áp.
2, Các lượng định mức:
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

11
Cỏc lng nh mc ca MBA do xng ch to MBA quy nh cho
mỏy cú kh nng lm vic lõu di v tt nht.
-

in ỏp nh mc:
in ỏp s cp nh mc U
1m
l in ỏp quy nh cho dõy qun s cp,
in ỏp th cp nh mc U
2m
l in ỏp gia cỏc cc ca dõy qun th cp
khi dõy qun th cp h mch v in ỏp t vo dõy qun s cp l nh
mc. Ngi ta quy c vi MBA mt pha in ỏp nh mc l in ỏp pha,
vi MBA ba pha l in ỏp dõy. n v in ỏp ghi trờn mỏy l thng l
(V) hoc (kV)
-

Dũng in nh mc:

3
U
2m
.I
2m
=
3
U
1m
.I
1m
Ngoi ra trờn mỏy cũn ghi tn s nh mc f
m
, s pha, s ni dõy, in
ỏp ngn mch, ch lm vic...
3, Cụng dng ca MBA:
MBA cú vai trũ quan trng trong h thng in, dựng truyn ti v
phõn phi in nng. Cỏc nh mỏy in cụng sut ln thng xa cỏc trung
tõm tiờu th in vỡ th thng phi xõy dng cỏc ng dõy truyn ti in
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

12
nng. in ỏp mỏy phỏt thng l 6,3; 10,5; 15,75; 38,5 (kV) nõng cao kh
nng truyn ti v gim tn hao cụng sut trờn ng dõy, phi gim dũng in
chy trờn ng dõy bng cỏch nõng cao in ỏp vỡ vy u ng dõy cn
t MBA tng ỏp. Mt khỏc in ỏp ca ti thng khong 127 n 500 (V) vỡ
võy cui ng dõy cn t MBA h ỏp.

Hỡnh7


dõy, gia cỏc dõy qun cú cỏch in ni vi nhau v cỏc dõy qun cú cỏch in
vi lừi thộp. MBA thng cú hai hoc nhiu dõy qun, khi cỏc dõy qun t
trờn cung mt tr thỡ dõy qun thp ỏp t sỏt tr thộp cũn dõy qun cao ỏp t
lng ra ngoi. Lm nh vy s gim c vt liu cỏch in.
lm mỏt v tng cng cỏch in cho MBA, ngi ta thng t lừi
thộp v dõy qun trong mt thựng cha du MBA. i vi MBA cụng sut ln
v thựng du cú cỏnh tn nhit. Ngoi ra cũn cú cỏc xuyờn ra ni cỏc u dõy
qun ra ngoi, b phn chuyn mch dựng iu chnh in ỏp, rle hi
bo v mỏy, bỡnh dn du, thit b chng m...
III) Nguyờn lý lm vic ca MBA:
Khi ta ni cuụn s cp w
1
vo ngun in xoay chiu in ỏp U
1
, s cú
dũng in s cp I
1
chy trong dõy qun s cp w
1
. Dũng in I
1
sinh ra t
thụng bin thiờn chy trong lừi thộp, t thụng ny múc vũng ng thi vi c
hai dõy qun s cp w
1
v th cp w
2
c gi l t thụng chớnh.
Theo nh lut cm ng in t, s bin thiờn ca t thụng lm cm ng
vo dõy qun s cp sc in ng l: e

2
I
1
I
2

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN