Giáo Trình Máy Điện 1 Nghề Điện Công Nghiệp Cao Đẳng

Giáo trình nghiên cứu máy điện 1 nghề điện công nghiệp cao đẳng, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên kỹ thuật.

Chuyên ngành

Điện Công Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo Trình

2019

131
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI GIỚI THIỆU

1. B I MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN

1.1. Định nghĩa và phân loại máy điện

1.2. Máy điện có phần động (quay hoặc chuyển động thẳng)

1.3. Các định luật điện từ dùng trong máy điện

1.3.1. Định luật cảm ứng điện từ

1.3.2. Trường hợp từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây

1.3.3. Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường

1.3.4. Định luật lực điện từ

1.4. Sơ lược về các vật liệu chế tạo máy điện

1.4.1. Vật liệu dẫn điện

1.4.2. Vật liệu dẫn từ

1.4.3. Vật liệu cách điện

1.4.4. Vật liệu kết cấu

1.5. Phát nóng và làm mát máy điện

2. BÀI 1: MÁY BIẾN ÁP

2.1. Giới thiệu

2.2. Mục tiêu

2.3. Mô tả cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha và ba pha

2.4. Xác định cực tính và đấu dây vận hành máy biến áp một pha và ba pha đúng kỹ thuật

2.5. Đấu máy biến áp, vận hành song song các máy biến áp

2.6. Tính toán các thông số của máy biến áp ở các trạng thái: không tải, có tải, ngắn mạch

2.7. Quấn lại máy biến áp một pha cỡ nhỏ

2.8. Chọn lựa máy biến áp phù hợp với mục đích sử dụng

2.9. Bảo dưỡng và sửa chữa máy biến áp theo yêu cầu

3. BÀI 2: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

3.1. Khái niệm chung về động cơ không đồng bộ ba pha

3.2. Các đại lượng định mức

3.3. Công dụng của động cơ không đồng bộ ba pha

3.4. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha

3.5. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ

3.6. Phương pháp chung thành lập sơ đồ khai triển dây quấn của máy điện không đồng bộ ba pha

3.7. Quấn dây động cơ không đồng bộ ba pha

3.7.1. Dây quấn đồng tâm 1 lớp, hai mặt phẳng, 2p = 4

3.7.2. Dây quấn đồng khuôn 1 lớp, vành rế, 2p=4

3.7.3. Dây quấn đồng tâm 1 lớp, 3 mặt phẳng (2p=2)

3.8. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

3.8.1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số

3.8.2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực

3.8.3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stator

3.8.4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch rôto của động cơ rôto dây quấn

4. B I 3: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA

4.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ một pha

4.2. Các phương pháp mở máy và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ một pha

4.2.1. Dùng dây quấn phụ

4.2.2. Dùng điện trở để mở máy

4.2.3. Dùng tụ điện mở máy

4.2.4. Động cơ điện một pha kiểu điện dung

4.3. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ quay động cơ một pha

4.4. Cấu tạo chung của dây quấn stato động cơ một pha

4.5. Quấn dây động cơ không đồng bộ một pha

4.5.1. Dây quấn đồng tâm 1 lớp phân tán (2p = 4)

4.5.2. Dây quấn đồng tâm 1 lớp phân tán (2p = 2)

4.6. Nối dây động cơ điện 3 pha vào lưới điện 1 pha

4.7. Các đại lượng định mức, biểu đồ năng lượng và hiệu suất của động cơ không đồng bộ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Máy Điện 1 Kiến Thức Cơ Bản

Giáo trình Máy Điện 1 cung cấp những kiến thức cơ bản về máy điện, giúp người học nắm vững nguyên lý hoạt động và cấu tạo của các loại máy điện. Tài liệu này được biên soạn nhằm phục vụ cho việc giảng dạy tại Trường Cao đẳng Cơ Điện Xây dựng Việt Xô. Nội dung giáo trình không chỉ bao gồm lý thuyết mà còn có các bài tập thực hành, giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế.

1.1. Mục Tiêu Của Giáo Trình Máy Điện 1

Mục tiêu chính của giáo trình là cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về điện công nghiệp và các loại máy điện. Sinh viên sẽ học cách mô tả cấu tạo, phân tích nguyên lý hoạt động và thực hiện các bài tập thực hành liên quan đến máy điện.

1.2. Đối Tượng Sử Dụng Giáo Trình

Giáo trình này được thiết kế cho sinh viên trình độ cao đẳng và các khóa đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật chuyên ngành điện. Nó cũng có thể được sử dụng như tài liệu tham khảo cho những ai muốn tìm hiểu sâu hơn về máy điện.

II. Các Vấn Đề Thường Gặp Trong Lĩnh Vực Máy Điện

Trong quá trình học tập và làm việc với máy điện, sinh viên thường gặp phải nhiều thách thức. Những vấn đề này có thể liên quan đến việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động, cách bảo trì và sửa chữa các loại máy điện. Việc nắm vững các vấn đề này là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất làm việc của máy điện.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Hiểu Nguyên Lý Hoạt Động

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động của máy điện. Điều này có thể do sự phức tạp của các định luật điện từ và cách mà chúng áp dụng trong thực tế.

2.2. Thách Thức Trong Bảo Trì Và Sửa Chữa

Bảo trì và sửa chữa máy điện là một thách thức lớn. Sinh viên cần phải nắm vững các kỹ thuật và quy trình để đảm bảo máy điện hoạt động hiệu quả và an toàn.

III. Phương Pháp Học Tập Hiệu Quả Với Giáo Trình Máy Điện 1

Để học tập hiệu quả với giáo trình Máy Điện 1, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập tích cực. Việc kết hợp lý thuyết với thực hành sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm và nguyên lý trong điện công nghiệp.

3.1. Kết Hợp Lý Thuyết Và Thực Hành

Việc thực hành các bài tập liên quan đến máy điện sẽ giúp sinh viên củng cố kiến thức lý thuyết. Thực hành giúp sinh viên áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế.

3.2. Tham Gia Các Buổi Thảo Luận Nhóm

Tham gia thảo luận nhóm sẽ giúp sinh viên trao đổi ý kiến và giải quyết các vấn đề khó khăn trong quá trình học tập. Điều này cũng giúp nâng cao khả năng làm việc nhóm và giao tiếp.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kiến Thức Về Máy Điện

Kiến thức về máy điện không chỉ có giá trị trong học tập mà còn có ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Sinh viên có thể áp dụng kiến thức này vào các lĩnh vực như sản xuất, bảo trì và sửa chữa thiết bị điện.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất

Kiến thức về máy điện giúp sinh viên có thể tham gia vào các quy trình sản xuất, từ việc lắp đặt đến bảo trì các thiết bị điện trong nhà máy.

4.2. Vai Trò Trong Bảo Trì Thiết Bị Điện

Sinh viên có thể áp dụng kiến thức để thực hiện bảo trì và sửa chữa các thiết bị điện, đảm bảo chúng hoạt động hiệu quả và an toàn.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Máy Điện 1 Và Tương Lai

Giáo trình Máy Điện 1 là một tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững kiến thức cơ bản về máy điện. Tương lai của ngành điện công nghiệp sẽ phụ thuộc vào việc sinh viên áp dụng kiến thức này vào thực tiễn.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Kiến Thức Về Máy Điện

Kiến thức về máy điện là nền tảng cho sự phát triển nghề nghiệp trong lĩnh vực điện công nghiệp. Nó giúp sinh viên có thể đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.2. Hướng Đi Tương Lai Trong Ngành Điện

Ngành điện công nghiệp đang phát triển mạnh mẽ. Sinh viên cần cập nhật kiến thức mới và kỹ năng để theo kịp xu hướng công nghệ hiện đại.

16/07/2025
Giáo trình máy điện 1 nghề điện công nghiệp cao đẳng

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN Mục tiêu: - Phát biểu được các định luật điện từ trong máy điện - Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy điện - Giải thích được các quy trình phát nóng và làm mát của máy - Phát huy tính tích cực, chủ động trong công việc Nội dung 1. Định nghĩa và phân loại máy điện 1. Định nghĩa Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ dùng để biến đổi dạng năng lượng như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện), hoặc dùng để biến đổi thông số điện năng như biến đổi điện áp, dòng điện, tần số, số pha v.v… Máy điện là máy thường gặp nhiều trong công nghiệp, giao thông vận tải, sản xuất và đời sống. Máy điện tĩnh Máy điện tĩnh làm việc dựa vào 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 chất thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, ví dụ máy biến áp biến đổi hệ thống điện có thông số U1, f thành hệ thống điện có thông số U2, f hoặc ngược lại biến đổi hệ thống điện U2, f thành hệ thống điện có thông số U2, f (Hình 16-1-1) MBA ~ ~ U1,I1,f U2,I2,f Hình 16- 1-1 12 1. Máy điện có phần động (quay hoặc chuyển động thẳng) Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do từ trường và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau gây ra. Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng thành điện năng (máy phát điện).

Quá trình biến đổi có tính thuận nghịch (hình 16-1-2) nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoắc động cơ điện. My pht U,f ~ Pđiện Động cơ Pcơ Hình 16-1-2 Trên Hình 16-1-3: vẽ sơ đồ phân loại các loại máy cơ điện cơ bản thường gặp. Hình 16-1-3: Sơ đồ phân loại các máy điện 13 2. Các định luật điện từ dùng trong máy điện 2.

Định luật cảm ứng điện từ 2. Trường hợp từ thông  biến thiên xuyên qua vòng dây Khi từ thông  biến thiên xuyên qua vòng dây dẫn, trong vòng dây sẽ cảm ứng sức điện động. Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều quay của từ thông theo quy tắc vặn nút chai (Hình 16-01-4), sức điện động cảm ứng trong một vòng dây, được viết theo công thức Masxscxoen như sau: d e=- (1-1) dt 2 Hình 16-1-4 Dấu  trên Hình 16-01-4 chỉ chiều  đi từ độc giả vào trong giấy. Nếu cuộn dây có w vòng, sức điện động cảm ứng của cuộn dây sẽ là: wd  d e=- =- (1-2) dt dt Trong đó  = w  gọi là từ thông móc vòng của cuộn dây.

Trong các công thức (1- 1), (1-2) từ thông đó bằng Wb (Webe), sức điện động đo bằng V. Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường. Thanh dẫn chuyển động thẳng góc với đường sức từ trường (đó là trường hợp thương gặp trong máy phát điện) trong thanh dẫn sẽ cảm ứng sức điện động e, có trị số là: e = Blv (1-3) Trong đó: B: Cường độ từ cảm đo bằng T (Tesla). 14 l: Chiều dài hiệu dụng của thanh dẫn (phần thanh dẫn nằm trong từ trường) đo bằng m v: Tốc độ thanh dẫn đo bằng m/s.

Chiều của sức điện động cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải (Hình 16-1-5). Hình 16-1-5: Quy tắc bàn tay phải 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. Khi tính toán mạch từ người ta sử dụng định luật dòng điện toàn phần. Các định luật này đã được trình bày trong giáo trình vật lý, ở đây chỉ nêu lại những điểm cần thiết, áp dụng cho nghiên cứu máy điện 2.

Định luật lực điện từ. Khi thanh dẫn mang dòng điện đặt thẳng góc với đường sức từ trường (đó là trường hợp thường gặp trong động cơ điện), thanh dẫn sẽ chịu một lực điện từ tác dụng, có trị số là: F = Bil (1-4) Trong đó: B - Cường độ từ cảm đo bằng T i- Dòng điện đo bằng A l- Chiều dài hiệu dụng thanh dẫn đo bằng m F- Lực điện từ đo bằng N (Niutơn) Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái (Hình 16-1-6). 15 Hình 16-1-6: Quy tắc bàn tay trái 3. Sơ lƣợc về các vật liệu chế tạo máy điện 3.

Vật liệu dẫn điện. Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo các bộ phận dẫn điện. Bộ phận dẫn điện dùng trong máy điện là dây điện từ. Dây điện từ thường được chế taọ bằng đồng hoặc nhôm có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau như sợi vải, sợi thủy tinh, giấy, nhựa hóa học, sơn êmay.

Với các máy điện công suất nhỏ và trung bình, điện áp dưới 700V thường dùng êmay vì lớp cách điện của dây mỏng, đạt độ bền yêu cầu. Đối với các bộ phận khác nhau như vành đổi chiều, lồng sóc hoặc vành trượt, ngoài đồng, nhôm, người ta còn dùng các hợp kim của đồng hoặc nhôm, hoặc có chỗ còn dùng cả thép để tăng độ bền cơ học và giảm kim loại màu. Vật liệu dẫn từ. Vật liệu dẫn từ dùng để chế tạo các bộ phận của mạch từ, người ta dùng các vật liệu sắt từ để làm mạch từ: thép lá thường, thép đúc, thép rèn.

Gang ít khi được dùng, vì dẫn từ không tốt lắm. Ở ngoài mạch từ có từ thông biến đổi với tần số 50H z thường dùng thép lá kỹ thuật điện dày 0,35 - 0,5mm, trong thành phần thép có từ 2-5% Si (để tăng điện trở của thép, giảm vòng điện xoáy). Ở tần số cao hơn, dùng thép lá kỹ thuật điện dày 0,1 - 0,2mm. Tổn hao công suất trong thép lá do hiện trường từ trễ và dòng điện xoáy được đặc trưng bởi suất tổn hao.

Thép lá kỹ thuật điện được chế tạo theo phương pháp cán nóng và cán nguội. Hiện nay với máy biến áp và máy điện công suất lớn thường dùng thép cán nguội vì có độ từ thẩm cao hơn và công suất tổn hao nhỏ hơn loại cán nóng. Ở đoạn mạch từ có từ trường không đổi, thường dùng thép đúc, thép rèn hoặc thép lá. Vật liệu cách điện.

Vật liệu cách điện dùng để cách ly các bộ phận dẫn điện và không dẫn điện, hoặc cách ly các bộ phận dẫn điện với nhau. Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm và bền về cơ học. Độ bền vững về nhiệt của chất cách điện bọc dây dẫn, quyết định nhiệt độ cho phép của dây và do đó quyết định tải của nó. Nếu tính năng chất cách điện cao thì lớp cách điện có thể mỏng và kích thước của máy giảm.

Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở thể rắn, gồm 4 nhóm: a) Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, vải lụa. b) Chất vô cơ như amiăng, mica, sợi thủy tinh. c) Các chất tổng hợp. d) Các loại men, sơn cách điện.

Chất cách điện tốt nhất là mica, song tương đối đắt nên chỉ dùng trong các máy điện có điện áp cao. Thông thường dùng các vật liệu có sợi như giấy, vải, sợi v. Chúng có độ bền cơ tốt, mềm, rẻ tiền nhưng dẫn nhiệt xấu, hút ẩm, cách điện kém. Do đó dây dẫn cách điện sợi phải được sấy tẩm để cải thiện tính năng của vật liệu cách điện.

Căn cứ vào độ bền nhiệt, vật liệu cách điện được chia ra nhiều loại: vật liệu cách điện cấp A gồm bông, tơ, giấy và các chất hữu cơ tương tự được tẩm dầu và cách điện dây dẫn bằng sợi êmay. Nhiệt độ cho phép của chúng khoảng 90o - 105oC. Vật liệu cách điện cấp B gồm các sản phẩm của mica, amiăng, sợi thủy tinh, nhiệt độ cho phép từ 105o - 140oC. Vật liệu cách điện cấp E là trung gian giữa cấp A và B.

Vật liệu cách điện cấp E và cấp H là vật liệu cách điện chịu nhiệt cao. Ngoài ra còn có chất cách điện ở thể khí (không khí, khinh khí) hoặc thể lỏng (dầu máy biến áp). Vật liệu kết cấu. Vật liệu kết cấu là vật liệu để chế tạo các chi tiết chịu các tác động cơ học như trục, ổ trục, vỏ máy, lắp máy.

Trong máy điện, các vật liệu kết cấu thường là gang, thép lá, thép rèn, kim loại màu và hợp kim của chúng, các chất dẻo. Phát nóng và làm mát máy điện Trong quá trình làm việc có tổn hao công suất. Tổn hao trong máy điện gồm tổn hao sắt từ (do hiện tượng từ trễ và dòng xoáy) trong thép, tổn hao đồng trong điện trở dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay). Tất cả tổn hao năng lượng đều biến thành nhiệt năng làm nóng máy điện.

17 Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tản nhiệt ra môi trường xung quanh. Sự tản nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của máy mà còn phụ thuộc vào sự đối lưu của không khí xung quanh hoặc của môi trường làm mát khác nhau như dầu máy biến áp v. Thường vỏ máy điện được chế tạo có các cánh tản nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió để làm mát. Kích thước của máy, phương pháp làm mát, phải được tính toán và lựa chọn, để cho độ tăng nhiệt của vật liệu cách điện trong máy, không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép, đảm bảo cho vật liệu cách điện làm việc lâu dài, khoảng 20 năm.

Khi máy điện làm việc ở chế độ định mức, độ tăng nhiệt của các phần tử không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép. Khi máy quá tải, độ tăng nhiệt sẽ vượt quá nhiệt độ cho phép, vì thế không cho phép quá tải lâu dài. 18 BÀI 1: MÁY BIẾN ÁP Mã bài: MĐ16.01 Giới thiệu: Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc trên nguyên lí cảm ứng điện từ, có nhiều loại máy biến áp làm việc ở các hệ thống điện khác nhau dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành điện áp khác với tần số không đổi.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Giáo Trình Máy Điện 1: Kiến Thức Cơ Bản Cho Nghề Điện Công Nghiệp" cung cấp những kiến thức nền tảng quan trọng về máy điện, giúp người đọc hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ứng dụng của các loại máy điện trong ngành điện công nghiệp. Nội dung giáo trình không chỉ giúp sinh viên và người học nghề nắm vững lý thuyết mà còn trang bị cho họ những kỹ năng thực tiễn cần thiết để áp dụng trong công việc.

Để mở rộng thêm kiến thức về các hệ thống liên quan, bạn có thể tham khảo tài liệu Chế tạo mạch tự động báo động và ngăn nước lũ tràn vào nhà, nơi bạn sẽ tìm thấy thông tin về các giải pháp tự động hóa trong cuộc sống hàng ngày. Ngoài ra, tài liệu Giáo trình hệ thống thủy lực và khí nén sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các hệ thống thủy lực, một phần quan trọng trong ngành công nghiệp. Cuối cùng, tài liệu Nghiên cứu hệ thống truyền lực trên cơ sở xe toyta fortuner 2015 sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng của máy điện trong lĩnh vực ô tô.

Những tài liệu này không chỉ bổ sung kiến thức mà còn mở ra nhiều cơ hội để bạn khám phá sâu hơn về các lĩnh vực liên quan.