Bài giảng - Cơ điện nông nghiệp-chương 4

Chương 4 ĐIỆN TRONG NÔNG NGHIỆP Ngày nay điện năng đã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế và đời sống. Đó là vì điện năng có nhiều ưu điểm so với những dạng năng lượng khác. Nó dễ dàng chuyển tải đi xa với hao phí nhỏ. Nó cũng dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng....và ngược lại, từ các dạng năng lượng khác cũng có thể biến đổi thành năng lượng điện. Năng lượng điện sản xuất ra chủ yếu dưới dạng dòng điện xoay...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng - Cơ điện nông nghiệp-chương 4 C hương 4 ĐIỆN TRONG NÔNG NGHIỆP Ngày nay điện năng đ ã được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế vàđời sống. Đó là vì điện năng có nhiều ư u điểm so với những dạng năng lượng khác.Nó dễ d àng chuyển tải đi xa với hao phí nhỏ. Nó cũng dễ d àng chu yển thành cácdạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng....và ngược lại, từ cácdạng năng lượng khác cũng có thể biến đổi thành năng lượng điện. Năng lượng điện sản xuất ra chủ yếu d ưới dạng dòng điện xoay chiều, nhờnhững máy phát điện xoay chiều kiểu cảm ứng. Trên thế giới có h àng vạn nh à máyđiện các loại ngày đêm ho ạt động để cung cấp điện năng. Nhiều n ước đ ã chú trọngđến điện khí hóa nền kinh tế, phát triển kỹ thuật, tăng nhanh các quá tr ình sản xuấtcác thiết bị, phụ tải dùng điện, đặc biệt là xây dựng mạng l ưới điện toàn quốc hợp lývới tổng công suất lớn. Trên cơ sở đó, cùng với cơ khí hóa tiến lên con đường tựđộng hóa các qúa trình s ản xuất. Đối với n ước ta, Nh à nước chủ trương tập trung sức đẩy mạnh phát triển mộtsố ngành cô ng nghiệp nặng thiết yếu nh ư điện, than, dầu khí, phân bón và cơ khívới ph ương châm điện đi trước một bước để làm cơ sở cho sự phát triển cácngành kinh tế khác. Chúng ta đ ã và đ ang xây d ựng nhiều nh à máy nhiệt điện, thủyđiện có công suất lớn, vừa và nhỏ ở khắp mọi miền của tổ quốc, phấn đấu cung cấpđầy đủ điện năng cho các ng ành kinh tế và đời sống xã hội. Đặc biệt điện ngày càngphục vụ đắc lực cho sản xuất nông nghiệp. Điện về nông thôn đ ã gi ảm nhẹ sức laođộng nặng nhọc cho người nông dân, góp phần tăng năng su ất lao động, tăng năngxuất cây trồng và vật nuôi, tăng khối lượng sản phẩm h àng hóa và văn minh hóa đờisống con người. Trong nông nghiệp sử dụng nhiều loại máy điện và nhiều loại phụ tải dùngđiện. Về máy điện, chủ yếu là máy phát điện, đ ộng cơ điện, máy biến áp. Phụ tảidùng điện thông dụng có phụ tải chiếu sáng, phụ tải đốt nóng và phụ tải l àm lạnh.4.1. MÁY PHÁT ĐIỆN4.1.1. Nguyên lý chung c ủa máy phát điện Nguyên lý chung của máy phát điện là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.Khi có một thanh dây, chiều dài l chuyển động cắt các đ ường sức trong từ trườngcủa một nam châm vĩnh cửu N - S với vận tốc v (hình 4.1), thì trong thanh dây sẽxuất hiện sức điện động cảm ứng e, và được tính bằng công thức: e = - Blv sin  N Trong đó: B là cư ờng độ từ trường (tesla), l là chiều dài thanh dây (m), v là tốc độ chuyển động vB l của thanh dây (m/s),  là góc lệch giữa ph ương chuyển động của thanh dây với véctơ từ thông B. S Hình 4.1 74 Nếu thanh dây chuyển động song song với đ ường sức, thì  = 0, sin = 0 và do đó e = 0. Nếu thanh dây chuyển động vuông góc với đ ường sức, thì  = 900 và sin=1, do đó e = Emax (Em) = - Blv. D ấu - biểu thị sức điện động xuất hiện trong thanhdây tuân theo đ ịnh luật cảm ứng điện từ của Lenxơ. Chiều của sức điện động cảmứng được xác định bằng quy tắc bàn tay ph ải. Vận dụng nguyên lý chung trên, người ta cho một khung dây chuyển độngquay đ ều quanh một trục với vận tốc không đổi  trong từ trường của một namchâm vĩnh cửu N - S (hình 4.2), thì trong khung dây sẽ xuất hiện sức điện động cảmứng, và được tính bằng công thức: e = - Blvsin = Emaxsin t Đồ thị biễu diễn sức điện động cảm ứng trong khung dây có dạng hình sinvới chu kỳ 2 . e e Em N t 2 B 0 -Em S Hình 4.2 Sơ đ ồ nguyên tắc máy phát điện xoay chiều và đồ thị sức điện động hình sin Trong thực tế kỹ thuật, từ thông B không do nam châm vĩnh cửu sinh ra, m àdo một nam châm điện và để tăng tần số dao đ ộng của điện áp, ngư ời ta tăng số cặpcực N - S của nam châm. Thông thường máy phát điện xoay chiều có từ tr ườngquay còn khung dây đứng yên. Khung dây không chỉ có một vòng mà là một cuộndây, gồm nhiều vòng dây, do đó sức điện động sing ra tăng gấp bội: d e W dt d Trong đó, là tốc độ biến thiên của từ thông qua cuộn dây, W l à số vòng dtcủa cuộn dây, c òn ...