Khoa Cơ điện Máy điện
BÀI 1
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
1.1. CÁC ĐỊNH LUẬT ĐIỆN TỪ DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN
1.1.1. Định luật lực điện từ
Khi thanh dẫn mang dòng điện đặt thẳng góc với đường sức từ trường,
thanh dẫn sẽ chịu một lực điện từ tác dụng có trị số là:
f = B.I.l (1.1)
Trong đó: - B là cường độ từ cảm (T).
- I là dòng điện chạy trong thanh dẫn
(A).
- l là chiều dài tác dụng của thanh
dẫn (m).
- f là lực điện từ đo bằng Newton (N).
Chiều của lực điện từ được xác định theo quy tắc
bàn tay trái (hình 1-1).
1.1.2. Hiện tượng cảm ứng điện từ
Khi từ thông Φ = Φ(t) xuyên qua vòng dây biến thiên trong vòng dây sẽ
cảm ứng sức điện động (sđđ) e(t). sđđ đó có chiều sao cho dòng điện do nó sinh
ra tạo ra từ thông chống lại sự biên thiên của từ thông sinh ra nó (hình 1-2).
Sđđ cảm ứng trong một vòng dây được
tính theo công thức Măcxoen:
(1.2)
Nếu cuộn dây có N vòng, sđđ cảm ứng
là:
(1.3)
Trong đó: Ψ = NΦ (Wb) gọi là từ thông
móc vòng của cuộn dây.
1
Hình 1.1
Hình 1-1 Xác định lực điện từ

b/ Hiện tượng hỗ cảm: Hiện tượng hỗ cảm
của hai mạch là sự xuất hiện sđđ cảm ứng ở
một trong hai mạch khi làm biến thiên dòng
điện ở trong mạch kia (hình 1-5).
φ
21
= M
21
.i
1
(1.7)
Tương tụ: φ
12
= M
12
.i
2
(1.8)
M
21
= M
12
= M
Khi i
1
biến thiên ⇒ φ
21
cũng biến
thiên qua cuộn 2 sinh ra sđđ cảm ứng:
e

1.2.2. Phân loại máy điện.
Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân loại khác nhau. Ở đây ta phân
loại máy điện dựa vào nguyên lý biến đổi năng lượng như sau :
1. Máy điện tĩnh :
Máy điện tĩnh làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, do sự biến đổi
từ thông trong các cuộn dây không có sự chuyển động tương đối với nhau. Máy
điện tĩnh thường dùng để biến đổi các thông số điện năng như máy biến áp biến
điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều có giá trị khác,
2. Máy điện quay (hoặc có loại chuyển động thẳng):
Máy điện quay làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ do
từ trường và dòng điện trong các cuộn dây gây ra. Loại máy nầy dùng để biến
đổi dạng năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược
lại như điện năng thành cơ năng (động cơ điện). Quá trình biến đổi năng lượng
nầy có tính thuận nghịch nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát
điện hoặc động cơ điện.
Sơ đồ phân loại máy điện thường gặp:
3
Khoa Cơ điện Máy điện
1.3. NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1.3.1. Nguyên lý máy phát điện
Cho cơ năng của động cơ sơ cấp tác dụng vào thanh dẫn một lực cơ học
F
cơ
, thanh dẫn sẽ chuyển động với tốc độ v trong từ trường của nam châm N-S
(hình 1-6a), thanh dẫn sẽ cảm ứng sđđ e. Nếu nối vào hai cực của thanh dẫn điện
trở R của tải, dòng điện i chạy trong thanh dẫn 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
cấp cho tải là P
đ
= ui = ei.

còn dùng nhôm và các hợp kim khác như đồng thanh, đồng thau. Dây đồng và
nhôm được chế tạo theo tiết diện tròn hoặc chữ nhật có bọc cách điện.
4
Khoa Cơ điện Máy điện
1.4.2. Vật liệu dẫn từ:
Trong máy điện dùng vật liệu sắt từ như thép kỹ thuật điện, gang, thép
đúc, thép rèn.
1.4.3. Vật liệu cách điện:
Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu
nhiệt tót, tản nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. Cách điện bọc dây dẫn chịu
được độ cao thì nhiệt độ cho phép của dây dẫn càng lớn và dây dẫn chịu được
dòng tải lớn.
Chất cách điện phần lớn ở thể rắn và gồm 4 nhóm:
- Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, lụa
- Chất vô cơ như amiăng, mica, sợi thuỷ tinh
- Các chất tổng hợp
- Các loại men và sơn cách điện
Chất cách điện tốt nhất là mica nhưng đắt. Giấy, vải, sợi rẻ nhưng dẫn
nhiệt và cách điện kém, dễ bị ẩm. Vì vậy chúng phải được tẩm sấy để cách điện
tốt hơn.
Ngoài ra còn có chất cách điện ở thể khí (không khí) và thể lỏng (dầu biến
áp).
1.5. PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN
Trong quá trình biến đổi năng lượng luôn có sự tổn hao sắt từ trong thép,
tổn hao đồng trong dây quấn và tổn hao do ma sát đều biến đổi thành năng
lượng nhiệt làm nóng máy điện.
Để làm mát máy điện phải có biện pháp tản nhiệt ra môi trường xung
quanh bằng cách tạo ra bề mặt máy điện có khả năng làm mát tốt, tạo ra sự đối
lưu không khí xung quanh hoặc môi trường làm mát khác như dầu máy biến áp.
*

Lý
thuyết
Thực
hành
Kiểm
tra*
1 Khái niệm chung về máy điện. 08 07 00 1
2 Máy biến áp. 18 14 03 1
3 Máy điện không đồng bộ. 44 20 21 3
4 Máy điện đồng bộ. 12 08 03 1
5 Máy điện một chiều. 18 10 07 1
Cộng: 100 60 33 7
* Ghi chú: Thời gian kiểm tra đợc tích hợp giữa lý thuyết với thực hành và đợc
tính vào giờ thực hành.
2. Nội dung chi tiết
Bài 1: Khái niệm chung về máy điện
Mục tiêu của bài:
- Phát biểu về sự khác nhau của các loại máy điện hiện đang hoạt động theo
cấu tạo, theo nguyên tắc hoạt động, theo loại dòng điện
- Giải thích quá trình phát nóng và làm mát của máy điện hiện đang hoạt động,
theo nguyên tắc định luật về điện.
Nội dung của bài: Thời gian: 7h (LT: 7h; TH: 0h)
1. Các định luật điện từ dùng trong máy điện. Thời gian: 4.5h
- Lực từ.
- Hiện tợng cảm ứng điện từ.
- Sức điện động cảm ứng khi dây dẫn chuyển động cắt từ trờng.
- Tự cảm và hổ cảm.
2. Định nghĩa và phân loại máy điện.
Thời gian: 0.5h
3. Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện. Thời gian: 1h

- Cế độ có tải.
7. Máy biến áp ba pha. Thời gian: 2h
8. Sự làm việc song song của máy biến áp.
Thời gian: 3h
9. Các máy biến áp đặc biệt. Thời gian: 3h
Bài 3: Máy điện không đồng bộ
Mục tiêu của bài:
- Phát biểu nguyên lý cấu tạo, các phơng pháp mở máy, đảo chiều quay của
động cơ không đồng bộ.
- Tính toán các đại lợng cơ bản của động cơ không đồng bộ theo tiêu chuẩn
kỹ thuật.
- Vẽ, phân tích chính xác sơ đồ dây quấn stato của động cơ một pha, ba pha.
- Bảo dỡng và sửa chữa những h hỏng thông thờng của máy điện không đồng
bộ đảm bảo máy hoạt động tốt theo đúng tiêu chuẩn về điện.
Nội dung của bài: Thời gian: 41h (LT: 20h; TH: 21h)
1. Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ.
Thời gian: 1h
2. Cấu tạo của máy điện không đồng bộ ba pha. Thời gian: 2h
3. Từ trờng của máy điện không đồng bộ.
Thời gian: 1h
4. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ. Thời gian: 2h
5. Mô hình toán và sơ đồ thay thế của động cơ điện không đồng bộ.
Thời gian: 2h
6. Biểu đồ năng lợng và hiệu suất của động cơ không đồng bộ. Thời gian: 2h
7. Mô men quay của động cơ không đồng bộ ba pha.
Thời gian: 1h
8. Mở máy động cơ không đồng bộ ba pha. Thời gian: 2h
9. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ.
Thời gian: 2h
10. Động cơ không đồng bộ một pha. Thời gian: 6h

5. Các đờng đặc tính
của máy phát điện đồng bộ.
Thời gian: 1.5h
6. Sự làm việc song
song của máy phát điện đồng bộ.
Thời gian: 4h
7. Động cơ và máy
bù đồng bộ.
Thời gian: 1h
Bài 5: Máy điện một chiều
Mục tiêu của bài:
- Phân tích đợc cấu tạo, nguyên lý, quan hệ điện từ, các phản ứng phần ứng
xảy ra trong máy điện một chiều.
- Trình bày quá trình đổi chiều dòng điện trong dây quấn phần ứng, các
nguyên nhân gây ra tia lửa và biện pháp cải thiện đổi chiều.
- Trình bày các phơng pháp mở máy, đảo chiều quay, điều chỉnh tốc độ động
cơ điện một chiều.
- Vẽ và phân tích đúng sơ đồ dây quấn phần ứng máy điện một chiều.
- Bảo dỡng và sửa chữa đợc những h hỏng thông thờng của máy điện một
chiều.
Nội dung của bài: Thời gian: 17h (LT: 10h; TH: 7h)
1. Đại cơng về máy điện một chiều
Thời gian: 0.5h
2. Cấu tạo của máy điện một chiều Thời gian:1h
3. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện một chiều.
Thời gian: 1h
4. Từ trờng và sức điện động của máy điện một chiều. Thời gian: 1h
5. Công suất điện từ và mô-men điện từ của máy điện một chiều.
Thời gian: 1h
6. Tia lửa điện trên cổ góp và biện pháp khắc phục. Thời gian: 1h

*Nguồn lực khác:
- PC, phần mềm chuyên dùng.
- Projector, overhead.
- Máy chiếu vật thể 3 chiều.
V. Phơng pháp và nội dung đánh giá:
áp dụng hình thức kiểm tra tích hợp giữa lý thuyết với thực hành. Các nội
dung trọng tâm cần kiểm tra là:
- Phân tích cấu tạo, nguyên lý máy biến áp, động cơ không đồng bộ, máy phát
điện đồng bộ, máy điện DC.
-Phân tính, khảo sát các đặc điểm, đặc tính của các loại máy điện nói trên.
-Nhận dạng và đo kiểm, đấu dây vận hành đúng sơ đồ.
-Hòa đồng bộ máy phát.
-Vẽ, phân tích sơ đồ dây quấn.
-Dò tìm, phát hiện và sửa chữa khắc phục một số h hỏng.
VI. Hớng dẫn thực hiện mô đun:
1. Phạm vi áp dụng chơng trình:
Chơng trình mô đun này đợc sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp
nghề và Cao đẳng nghề.
2. Hớng dẫn một số điểm chính về phơng pháp giảng dạy mô đun:
- Trớc khi giảng dạy, giáo viên cần căn cứ vào nội dung của từng bài học để
chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết nhằm đảm bảo chất lợng giảng dạy.
- Nên áp dụng phơng pháp đàm thoại để Học viên ghi nhớ kỹ hơn.
- Nên bố trí thời gian giải bài tập, làm các bài thực hành nhận dạng các loại
động cơ, đo kiểm, đấu dây vận hành động cơ, máy phát.
- Nên sử dụng các mô hình cắt bổ, để minh họa nguyên lý của các loại máy
điện.
3. Những trọng tâm cần chú ý:
- Cấu tạo, nguyên lý các loại máy điện.
- Đấu dây, vận hành các loại động cơ, máy biến áp.
- Vận hành máy phát, hòa đồng bộ máy phát.