ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN THANH HÀ (Chủ biên) TRẦN VĂN NAM – TRỊNH THỊ HẠNH GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN Nghề: Điện tử công nghiệp Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên và tài liệu cho giáo viên khi giảng dạy, Khoa Điện tử Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội đã chỉnh sửa, biên soạn cuốn giáo trình “MÁY ĐIỆN” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Điện tử công nghiệp. Đây là mô đun trong chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp trình độ Cao đẳng. Mặc dù nhóm biên soạn đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến để giáo trình hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Chủ biên: Nguyễn Thanh Hà 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN. 4 Bài 1 Khái niệm chung về máy điện. Định nghĩa và phân loại.
Tính thuận nghịch của máy điện. Phát nóng và làm mát của máy điện. Cấu tạo và công dụng của máy biến áp .2 Các đại lượng định mức. Nguyên lý làm việc của máy biến áp.4 Các chế độ làm việc của máy biến áp.
Tổn hao năng lượng và hiệu suất của máy biến áp. Máy biến áp ba pha. Đấu song song các máy biến áp .8 Các máy biến áp đặc biệt. 36 Bài 3 Máy điện không dồng bộ .1 Khái niệm chung về máy điện không đồng bộ.
Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha .3 Từ trường của máy điện không đồng bộ .4 Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện không đồng bộ. Mô hình toán của động cơ không đồng bộ .7 Biểu đồ năng lượng và hiệu suất của động cơ không đồng bộ .9 Mở máy động cơ không đồng bộ ba pha .10 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ .11 Động cơ không đồng bộ một pha .12 Sử dụng động cơ điện ba pha vào lưới điện một pha. 77 2 Bài 4 Máy điện đồng bộ.1 Định nghĩa và công dụng .2 Cấu tạo của máy điện đồng bộ .3 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ. Phản ứng phần ứng trong máy phát điện đồng bộ .5 Các đường đặc tính của máy phát điện đồng bộ .6 Sự làm việc song song của máy phát điện đồng bộ .7 Động cơ và máy bù đồng bộ.
175 Bài 5 Máy điện một chiều.1 Đại cương về máy điện một chiều .2 Cấu tạo của máy điện một chiều .3 Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều .4 Từ trường và sức điện động của máy điện một chiều .5 Công suất và mônmen điện từ của máy điện một chiều.7 Máy phát điện một chiều.8 Động cơ điện một chiều .9 Dây quấn phần ứng máy điện một chiều .10 Bảo dưỡng và sửa chữa máy điện một chiều. 206 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 215 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Máy điện Mã mô đun: 13 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (LT: 30 giờ; TH: 56 giờ; KT: 4 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun - Vị trí: Là mô đun cơ sở được bố trí dạy ở học kỳ 2 của năm thứ nhất, bố trí dạy sau môn kỹ thuật điện, vẽ kỹ thuật, vật liệu điện.
- Tính chất: Là mô đun kỹ thuật cơ sở - Vai trò: Trang bị kiến thức cơ bản về điện trường, cảm ứng điện từ, máy điện; là cơ sở để học và nghiên cứu các môn học chuyên môn khác. Mục tiêu của Mô đun - Về kiến thức: Phân tích được cấu tạo, nguyên lý của các loại máy điện thông dụng như: máy biến áp, động cơ, máy phát điện. - Về kỹ năng: + Vận hành được các loại máy điện thông dụng + Kiểm tra, bảo dưỡng được các hư hỏng ở phần điện và phần cơ của các loại máy điện. - Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp III.
Nội dung của mô đun Số TT Tên bài Thời gian Tsố LT BT KT Bài 1: Khái niệm chung về máy điện 4 2 2 1. Định nghĩa và phân loại 0. Tính thuận nghịch của máy điện 1 1 4 1. Phát nóng và làm mát của máy 0.5 điện Bài tập 2 2 Bài 2: Máy biến áp 30 5 24 1 2.
Cấu tạo và công dụng của máy 1 1 biến áp 2. Các đại lượng định mức 0. Nguyên lý làm việc của máy biến 0. Các chế độ làm việc của máy biến 1.
Tổn hao năng lượng và hiệu suất 1 0. Máy biến áp ba pha 2 1 1 2. Đấu song song các máy biến áp 0. Các máy biến áp đặc biệt 0.
Bảo dưỡng và sửa chữa các máy 22.5 1 biến áp Bài 3: Máy điện không đồng bộ 20 5 14 1 3. Khái niệm chung về máy điện 0.5 0 không đồng bộ 3. Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba 1 1 pha 3. Từ trường của máy điện không 0.
Nguyên lý làm việc cơ bản của 1 1 máy điện không đồng bộ 3. Mô hình toán của động cơ không 0. Sơ đồ thay thế động cơ điện không 0. Biểu đồ năng lượng và hiệu suất 1.5 1 5 của động cơ không đồng bộ 3.
Momen quay của động cơ không 0.5 đồng bộ ba pha 3. Mở máy động cơ không đồng bộ 1 1 ba pha. Điều chỉnh tốc độ động cơ không 1 1 đồng bộ 3. Động cơ không đồng bộ một pha 1 1 3.
Sử dụng động cơ điện ba pha vào 1 1 lưới điện một pha 3. Dây quấn động cơ không đồng bộ 0. Dây quấn động cơ không đồng bộ 0. Bảo dưỡng và sửa chữa động cơ 9 8 1 điện xoay chiều Bài 4: Máy điện đồng bộ 16 8 7 1 4.
Định nghĩa và công dụng 0. Cấu tạo của máy điện đồng bộ 2. Nguyên lý làm việc của máy phát 1.5 1 điện đồng bộ 4. Phản ứng phần ứng trong máy phát 2.5 điện đồng bộ 4.
Các đường đặc tính của máy phát 2 1 1 điện đồng bộ 4. Sự làm việc song song của máy 3 1 2 phát điện đồng bộ 4. Động cơ và máy bù đồng bộ 3 1.5 Kiểm tra 1 1 Bài 5: Máy điện một chiều 20 10 9 1 5. Đại cương về máy điện một chiều 1 1 5.
Cấu tạo của máy điện một chiều 2 2 6 5. Nguyên lý làm việc của máy điện 3 2. Từ trường và sức điện động của 1 1 máy điện một chiều 5. Công suất và mônmen điện từ của 1 0.5 máy điện một chiều 5.
Tia lử điện trên cổ góp và biện 1 1 pháp khắc phục 5. Máy phát điện một chiều 2 1 1 5. Động cơ điện một chiều 2 1 1 5. Dây quấn phần ứng máy điện một 1 1 chiều 5.
Bảo dưỡng và sửa chữa máy điện 6 5 1 một chiều Tổng 90 30 56 4 7 Bài 1 Khái niệm chung về máy điện Mục tiêu - Biết được khái niệm về máy điện - Phân biệt được một số loại máy điện - Có ý thức tự giác trong học tập 1. Định nghĩa và phân loại 1.1 Định nghĩa Mày điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, cấu tạo chính gồm có lõi thép và mạch từ, mạch điện, dùng để biến đổi năng lượng như cơ năng, điện năng, hoặc ngược lại. Máy điện có nhiều loại được phân loại theo nhiều cách khác nhau: phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện, theo nguyên lý làm việc… ở đây ta phân loại theo nguyên lý biến đổi năng lượng. Như máy biến áp thường dung để biến đổi điện năng.
Như máy phát điện, động cơ điện Hình 1.1: Sơ đồ phân loại máy điện thông dụng thông thường 8 1. Tính thuận nghịch của máy điện 1.1 Đối với máy điện tĩnh Máy điện tĩnh thường gặp là các loại máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiện từ thông giữa các cuộn dây không có sự 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 chất thuận nghịch. Ví dụ: máy biến áp có thể biến đổi điện năng có các thông số U1, I1, F1 thành điện năng có các thông số U2, I2, F2 và ngược lại. Tính thuận nghịch của máy điện tĩnh 1.2 Đối với máy điện quay 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 năng lượng.
Ví dụ: Biến điện năng thành cơ năng( động cơ điện)hoặc biến cơ năng thành cơ điện năng( máy phát điện).Trong quá trình biến đổi có tính thuận nghịch nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát hoặc động cơ điện. Xét một thanh dẫn đặt trong từ trường như hình vẽ. Cho thanh dẫn chuyển động cắt qua từ trường thì trong thanh dẫn sẽ cảm ứng ra một sức điện động e=B.1) Nếu nối hai đầu thanh dẫn với tải R thì trong mạch sẽ có dòng điện I Nếu bỏ qua điện trở dây dẫn thì u=e và ta có công suất điện cung cấp cho tải là.3: Chế độ máy phát Do có dòng I nên thanh dẫn chịu tác dụng bởi một lực điện từ.3) khi tốc độ thanh dẫn không đổi thì Pđt=Pcơ Ta có: v.i Vậy: Pcơ=Fc ơ.v đã đ ược biến đổi thành công suất điện. Chế độ động cơ Cung cấp điện cho máy điện, điện áp U của nguồn điện sẽ gây ra dòng i trong thanh dẫn.
Dưới tác dụng của từ trường sẽ có lực điện từ Fđt = Bil tác dụng lên thanh dẫn làm thanh dẫn chuyển động với tốc độ v. Công suất điện đưa vào động cơ P = UI = EI = B.3: Chế độ động cơ 10 Như vậy, công suất điện đưa vào động cơ đã biến thành công suất cơ trên trục Pc = Fđt. Điện năng đã biến thành cơ năng. Ta thấy, cùng một thiết bị điện từ, tuỳ theo dạng năng lượng đưa vào mà máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện.
Đây chính là tính chất thuận nghịch của mọi loại máy điện. Phát nóng và làm mát của máy điện 1.1 Phát nóng của máy điện Trong quá trình làm việc có tổn hao công suất.