Máy điện
Các vấn đề cơ bản của máy điện quay

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Nội dung
• Biến đổi năng lượng điện cơ
• Mạch từ và vật liệu từ - Máy biến áp
• Các vấn đề cơ bản của máy điện quay

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Sức điện động cảm ứng
Nếu từ thông đi qua
một vòng dây sẽ cảm
ứng trong nó một sđđ
cảm ứng

eind

Chiều của sđđ cảm ứng sao cho từ thông
nó sinh ra ngược chiều với từ thông ban
đầu

Máy điện

B
Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Lực điện từ
F

F  i l  B 

I

Trong đó:
i – dòng điện chảy trong thanh dẫn
l – chiều dài, chiều của l là chiều của dòng điện
B – mật độ từ trường

B

F

I

B
Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện



0.5A. Tính F?

B= 0.5T, l= 1m, v= 5m/s.
Tính e?

B= 0.5T, l= 1m, v= 10m/s
Tính e?

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Các vấn đề cơ bản của máy điện
Máy điện  cơ năng chuyển thành điện
năng hoặc ngược lại
Cơ năng  Điện năng: Máy phát
Điện năng  Cơ năng: Động cơ
Máy điện chuyển đổi năng lượng từ dạng
này sang dạng khác thông qua từ trường

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Nguyên lý hoạt động: Động cơ
F

B

Moment và tốc độ

Máy phát: moment điện
từ ngược chiều với chiều
quay (TPM=moment của
nguồn cơ)

Máy điện

Động cơ: moment điện từ
ngược chiều với moment
tải

Bộ môn Thiết bị điện


Điện áp cảm ứng trong khung dây
quay trong từ trường

eba = (v x B) . l
= vBl sin θab chiều đi vào
ecb = eda = 0
eind = (v x B) . l

ecd = (v x B) . l
= vBl sin θcd chiều đi ra

eind = eba + ecb + edc + ead
= vBl sin θab + vBl sin θcd
= 2 vBl sinθ

Nếu khung dây gồm N vòng dây

eind  N  (2 Blr ) sin t  N  sin t


E


2

N

Đối với dây quấn 3 pha, N trở thành kdqNph với Nph là số vòng dây nối tiếp trên 1
pha, kdq là hệ số dây quấn, phụ thuộc vào cách quấn dây.


Máy điện

E


2

kdq N ph

Bộ môn Thiết bị điện


Chiều của sức điện động cảm ứng
và lực điện từ


  rF sin 

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Moment của khung dây mang dòng
điện
Đoạn ab

Đoạn bc

F = i (l x B ) = ilB chiều hướng xuống

 ab  ( F )( r sin  ab )
 rilB sin  ab

Cùng chiều kim
đồng hồ

Đoạn cd

F = i (l x B ) = ilB chiều hướng lên

 cd  ( F )( r sin  cd ) Cùng chiều kim
đồng hồ
 rilB sin  cd


Trong đó G là hệ số phụ thuộc vào
hình dạng của khung dây

Diện tích của khung là S = 2rl

 ind 

AG



Bloop BS sin 

 kBloop BS sin 
Máy điện

 ind  kBloop xBS

Moment phụ thuộc
vào tương tác giữa từ
trường stator và
rotor, các thông số
của máy.

Bộ môn Thiết bị điện


Từ trường quay trong máy điện
iaa ' (t )  I M sin t A
i bb ' ( t )  I M sin(  t  120  ) A



Từ trường quay

Từ trường do tổng 2 vector
(đỏ và xanh)
Máy điện

Từ trường do tổng 3 vector

Bộ môn Thiết bị điện


Vector không gian quay

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Vector không gian – dòng điện
mỗi pha theo thời gian

Máy điện

Bộ môn Thiết bị điện


Quan hệ giữa tần số điện và tốc độ
từ trường quay