Bài giảng Máy điện: Chương 6 - ThS. Phạm Khánh Tùng

Bài giảng "Máy điện - Chương 6: Sức điện động và sức từ động" cung cấp cho người học các kiến thức: Sức điện động cảm ứng trong dây quấn, cải thiện dạng sóng sức điện động, sức từ động đập mạch và sức từ động quay,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Máy điện: Chương 6 - ThS. Phạm Khánh Tùng PHẦN 2 – VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU CHƯƠNG 6SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGTừ thông của phần cảm xuyên qua dây quấn phần ứng biến thên thìtrong dây quấn phần ứng sẽ sinh ra sức điện động (sđđ). Có hai cáchđể tạo ra sự biến thiên của từ thông xuyên qua dây quấn phần ứng.+ Cho dây quấn phần ứng chuyển động tương đối trong từ trươngphần cảm.+ Cho xuyên qua dây quấn phần ứng đứng yên, một từ trương phầncảm đập mạch hoặc một từ trường không đổi nhưng từ dẫn mạch từhay đổiYêu cầu từ trường phân bố dọc khe hở của máy hình sin để sđđ cảmứng trong dây quấn có dạng hình sinCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGThực tế: do cấu tạo máy, từ trường của cực từ và của dây quấn đềukhác sin → phân tích thành sóng cơ bản (bậc 1) và sóng bậc cao ν(bậc 3,5,...)Phân tích từ cảm B thành các sóng hình sin B1, B3, B5, B7, ..Từ trường B1 có bước cực τ, Bν có bước cực τν = τ / ν.Khi rôto chuyển động, từ trường B1, B3, B5, B7, .. cảm ứng trong dâyquấn sđđ e1, e3, e5, e7, .. Do tần số f khác nhau nên sđđ tổng trongdây quấn sẽ có dạng không sinCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNG1. SỨC ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG TRONG DÂY QUẤN1.1. Sđđ của dây quấn do từ trường sóng cơ bản (bậc 1) a. Sđđ thanh dẫn Thanh dẫn chiều dài l chuyển động với vận tốc v trong từ trường cơ bản phân bố hình sin dọc khe hở: x Bx  Bm sin   Sđđ thanh dẫn:  e tđ  Bx v.l  Bm v.l.sin x  x 2 Với : v    2.f t TCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGTốc độ góc:   2.fTừ thông ứng với một bước cực từ: 2   Bml. Sức điện động: etd  .f . sin tTrị hiệu dụng của sđđ:  2 E td  f .   f . 2 2CHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNG b. Sđđ của một vòng dây. Sđđ của một bối dây (phần tử) Sđđ của một vòng dây gồm hai thanh dẫn đặt trong hai rãnh cách nhau một khoảng y là hiệu số hình học các sđđ lệch nhau một góc (y/τ)π của hai thanh dẫn đó. Từ hình vẽ: E v  E td  E td  y E v  2E td sin   2f ..k n 2 y  Với: k n  sin  sin  2 2CHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNG yThông thường:  1 nên kn – hệ số bước ngắnNếu trong hai rãnh nói trên có đặt mộtbối dây (phần tử) gồm Npt vòng dây thìsđđ của bối dây: E pt   2k n f .NptCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGc. Sđđ của một nhóm bối dâyGiả thiết ta có q bối dây mắc nối tiếp vàđược đặt rải trong các rãnh liên tiếpnhau. Góc lệch pha trong từ trường giữahai rãnh cạnh nhau: 2.p  ZVới: Z/p – số rãnh dưới một đôi cực từ. Các vectơ Ept lệch pha nhau mộtgóc α Góc γ = qα vùng pha.CHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGSđđ tổng của một nhóm bối dây Eq làtổng hình học của q vectơ: qE q  AB  2OA sin 2 q q sin E pt sinE q  2AK 2 2 2  2  sin sin 2 2 q sinE q  qE pt 2  qE k  pt r1 q sin 2CHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGkr = tổng hình học các sđđ / tổng sốhọc các sđđ. Gọi là hệ số rảiSđ đ của một bối dây: E q   2f .k n k r qN pt E q   2f .k dqq.N ptVới: kdq – hệ số dây quấn. kdq = knkrCHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNGd. Sđđ của dây quấn một phaDây quấn một pha gồm một hoặc nhiều nhánh đồng nhất ghép songsong do đó sđđ của một pha là sđđ của một nhánh song song.Mỗi nhánh gồm n nhóm bối dây có vị trí giống nhau trong từ trườngcủa các cực từ nên sđđ của chúng cộng số học với nhau: Ef   2k dqn.q.Nptf .   2k dqW.f .trong đó: W = n.q.Npt – số vòng dây của một nhánh song song haycủa một pha. CHƯƠNG 6: SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ SỨC TỪ ĐỘNG1.2. Sđđ của dây quấn do từ trường sóng bậc cao Biểu thức sđđ từ trường sóng bậc cao giống trường hợp bậc cơ bản, chú ý rằng bước cực của từ trường bậc ν nhỏ hơn ν lần do đó góc điện 2π của từ trường sóng cơ bản ứng với góc 2νπ đối với từ trường bậc ν, như vậy: q sin    2   k n  sin  k r   2 ...