Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khoa Điện – Điện Tư



Đồ án : Điện Tư Công Suất



+) Cực từ phụ: Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính. Lõi thép của cực

từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu

tạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy nhờ những

bulông.

+) Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm

vỏ máy. Trong động cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại, trong

máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng gang làm

vỏ máy.

+) Các bộ phận khác:3 Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi những vật ngoài rơi

vào làm hư hỏng dây quấn và an toàn cho người khỏi chạm vào điện. Trong máy

điện nhỏ và vừa nắp máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này

nắp máy thường làm bằng gang. Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay

ra ngồi. Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than nhờ một lò

xo tì chặt lên cổ góp. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện

với giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỡ,

sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định lại. - Phần quay hay rôto: Bao gồm

những bộ phận chính sau.

+) Phần sinh ra sức điện động gồm có: Mạch từ được làm bằng vật liệu sắt

từ (lá thép kĩ thuật) xếp lại với nhau. Trên mạch từ có các rãnh để lồng dây quấn

phần ứng. Cuộn dây phần ứng: Gồm nhiều bối dây nối với nhau theo một qui luật

nhất định. Mỡi bối dây gồm nhiều vòng dây các đầu dây của bối dây được nối với

các phiến đồng gọi là phiến góp, các phiến góp đó được ghép cách điện với nhau và

cách điện với trục gọi là cổ góp hay vành góp. Tỳ trên cổ góp là cặp trổi than làm

bằng than graphit và được ghép sát vào thành cổ góp nhờ lò xo.

+) Lõi sắt phần ứng: Dùng để dẫn từ, thường dùng những tấm thép kỹ thuật

điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do

dòng điện xốy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt

dây quấn vào. Trong những động cơ trung bình trở lên người ta còn dập những lỡ

thơng gió để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo được những lỡ thơng gió dọc trục.

Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những đoạn nhỏ,

giữa những đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe hở thơng gió. Khi máy làm việc

gió thổi qua các khe hở làm nguội dây quấn và lõi sắt. Trong động cơ điện một

chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục. Trong động cơ điện lớn, giữa

GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 9



Khoa Điện – Điện Tư



Đồ án : Điện Tư Công Suất



trục và lõi sắt có đặt giá rơto. Dùng giá rơto có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện và

giảm nhẹ trọng lượng rôto.

+) Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng là phần phát sinh ra suất điện

động và có dòng điện chạy qua, dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có

bọc cách điện. Trong máy điện nhỏ có cơng suất dưới vài Kw thường dùng dây có

tiết diện tròn. Trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật, dây

quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép. Để tránh khi quay bị văng ra do

lực li tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc đai chặt dây quấn. Nêm có

thể làm bằng tre, gỡ hay bakelit.

+) Cổ góp: Cổ góp gồm nhiều phiến đồng có được mạ cách điện với nhau

bằng lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2mm và hợp thành một hình trục tròn. Hai đầu trục

tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách

điện bằng mica. Đi vành góp có cao lên một ít để hàn các đầu dây của các phần

tử dây quấn và các phiến góp được dễ dàng

1.3. Nguyên lý điều khiển động cơ xoay chiều một pha

Trước đây điều khiển tốc độ động cơ bằng điều khiển điện áp xoay chiều đưa

vào động cơ, người ta thường sử dụng hai cách phổ biến là mắc nối tiếp với tải một

điện trở hay một điện kháng mà ta coi là Zf hoặc là điều khiển điện áp bằng biến

áp như là survolter hay các ổn áp.

Hai cách trên đây đều có nhược điểm là kích thước lớn và khó điều khiển liên

tục khi dòng điện lớn.

Ngày nay với việc ứng dụng Tiristor và Triac vào điều khiển, người ta có thể

điều khiển động cơ một pha bằng bán dẫn



Hình 1.3.1: điều khiển động cơ bằng điện trở phụ và biến áp tự ngẫu.



GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 10



Khoa Điện – Điện Tư



1.3.



Đồ án : Điện Tư Công Suất



Một số mạch điều khiển động cơ một pha



Một trong những ứng dụng rất rộng rãi của điều áp xoay chiều là điều khiển

động cơ điện một pha mà điển hình là điều khiển tốc độ quay của quạt điện.



Hình 1.4.1: một số mạch điều khiển động cơ một pha.

Chức năng của các linh kiện trong sơ đồ hình:

T - Triac điều khiển điện áp trên quạt.

VR - biến trở để điều chỉnh khoảng thời gian dẫn của Triac.

R - điện trở đệm.

D - diac - định ngưỡng điện áp để Triac dẫn.

C - Tụ điện tạo điện áp ngưỡng để mở thông diac.

Điện áp và tốc độ của quạt có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh biến

trở VR trên hình a. Tuy nhiên sơ đồ điều khiển này khơng triệt để, vì ở vùng điện

áp nhỏ khi Triac dẫn ít rất khó điều khiển.



GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 11



Khoa Điện – Điện Tư



Đồ án : Điện Tư Cơng Suất



Sơ đồ hình b có chất lượng điều khiển tốt hơn. Tốc độ quay của quạt có thể

được điều khiển cũng bằng biến trở VR. Khi điều chỉnh trị số VR ta điều chỉnh việc

nạp tụ C lúc đó điều chỉnh được thời điểm mở thông diac và thời điểm Triac dẫn.

Như vậy Triac được mở thông khi điện áp trên tụ đạt điểm dẫn thông diac. Kết quả

là muốn tăng tốc độ của quạt ta cần giảm điện trở của VR để tụ nạp nhanh hơn,

Triac dẫn sớm hơn điên áp ra lớn hơn. Ngược lại điên trở của VR càng lớn tụ nạp

càng chậm Triac mở càng chậm lại điện áp và tốc độ của quạt nhỏ xuống.

* Mạch điều khiển trên đây có ưu điểm:

- Có thể điều khiển liên tục tốc độ quạt - có thể sử dụng cho các loại tải khác

như điều khiển độ sáng của đèn sợi đốt, điều khiển bếp điện rất có hiệu quả.

-Kích thước mạch điều khiển nhỏ, gọn.

* Nhược điểm:

Nếu chất lượng Triac, diac khơng tốt thì ở vùng tốc độ thấp quạt sẽ xuất hiện

tiếng ù do thành phần một chiều của dòng điện.



GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 12



Khoa Điện – Điện Tư



Đồ án : Điện Tư Công Suất



CHƯƠNG II: BỘ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU MỘT PHA

2.1. Đặt vấn đề

Các bộ biến đổi điện áp xoay chiều dùng để biến đổi điện áp hiệu dụng đặt lên

tải. Nguyên lý của bộ biến đổi này là dùng các phần tử van bán dẫn nối tải với

nguồn trong một khoảng thời gian t1 rồi lại cắt đi trong một khoảng thời gian t 0 theo

một chu kỳ lặp lại T. Bằng cách thay đổi độ rộng của t1 hay t0 trong khoảng T ta

thay đổi được giá trị điện áp trung bình ra trên tải. Nguyên lý này có ưu điểm là

điều chỉnh điện áp ra trong một phạm vi rộng và vô cấp, hiệu suất cao vì tổn thất

trên các phân tử điện tử công suất rất nhỏ. Điều áp xoay chiều thường được sử

dụng trong điều khiển chiếu sáng, đốt nóng, trong khởi động mềm và điều chỉnh

tốc độ quạt gió hoặc máy bơm.

-Phân loại: Dựa vào số pha nguồn cấp mà ta có các bộ điều chỉnh điện áp khác

nhau là Điều áp xoay chiều một pha, Điều áp xoay chiều ba pha.

2.2. Giới thiệu một số sơ đồ mạch động lực

Hình 1 giới thiệu một số mạch điều áp xoay chiều một pha. Hình 1a là điều áp

xoay chiều điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện kháng hay điện trở

phụ (tổng trở phụ ) biến thiên. Sơ đồ mạch điều chỉnh này đơn giản dễ thực hiện.

Tuy nhiên, mạch điều chỉnh kinh điển này hiện nay ít được dùng, do hiệu suất thấp

(nếu Zf là điện trở ) hay cos thấp(nếu Zf là điện cảm ).



Zf

U1



TBB§

U2 i



Z



U1



a



i



Z U2



i



U1



b



Z U2



C



Hình 2.2.1 Các phương án điều áp một pha

Người ta có thể dùng biến áp tự ngẫu để điều chỉnh điện áp xoay chiều U 2 như

trên hình 1b. Điều chỉnh bằng biến áp tự ngẫu có ưu điểm là có thể điều chỉnh điện

áp U2 từ 0 đến trị số bất kì, lớn hay nhỏ hơn điện áp vào. Nếu cần điện áp ra có điều



GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 13



Khoa Điện – Điện Tư



Đồ án : Điện Tư Cơng Suất



chỉnh, mà vùng điều chỉnh có thể lớn hơn điện áp vào, thì phương án phải dùng

biến áp là tất yếu. Tuy nhiên, khi dòng tải lớn, sử dụng biến áp tự ngẫu để điều

chỉnh, khó đạt được yêu cầu như mong muốn, đặc biệt là khơng điều chỉnh liên tục

được, do chổi than khó chế tạo để có thể chỉ tiếp xúc trên một vòng dây của biến

áp.

Hai giải pháp điều áp xoay chiều trên hình 1a,b có chung ưu điểm là điện áp

hình sin, đơn giản. Có chung nhược điểm là qn tính điều chỉnh chậm và khơng

điều chỉnh liên tục khi dòng tải lớn. Sử dụng sơ đồ bán dẫn để điều chỉnh xoay

chiều, có thể khắc phục được những nhược điểm vừa nêu.

Các sơ đồ điều áp xoay chiều bằng bán dẫn trên hình 1c được sử dụng phổ

biến. Lựa chọn sơ đồ nào trong các sơ đồ trên tuỳ thuộc dòng điện, điện áp tải và

khả năng cung cấp các linh kiện bán dẫn. Có một số gợi ý khi lựa chọn các sơ đồ

hình 1c như sau:



T1

U1



T

T2



T1



a. D

1



D2



T2



U1



b.

D2



D1

Z



c.



Z



U1



Z



U1



T



D4



D3



Z



d.



Hình 2.2.2: Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha bằng bán dẫn

a. hai tiristor song song ngược

b. triac

c. một tiristor một diod

d. bốn diod một tiristor



GV hướng dẫn: Nguyễn Trung Thành



Trang 14



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×