Giáo trình Chuyên đề Máy điện (Mới)

ường chọn góc . Khi đó ta có phương trình biểu diễn biến đổi các đại lượng ở 3 pha sang ht các đại lượng ở toạ độ vuông góc.
ud, uq , u0 , i0 ,iq , id -> ua , ub ,uc 
	 ia , ib ,ic 
2.9. Phân tích mô hình tổng quát ở Máy điện không đồng bộ . 
Khi nghiên cứu máy điện không đồng bộ, nếu điện áp sơ cấp đưa vào roto u1 roto thì trạng thái của máy cũng gần giống Máy điện đồng bộ. Vì vậy có thể biến đổi các dây quấn sang toạ độ vuông góc giống như Máy điện đồng bộ để nghiên cứu.
Trường hợp tổng quát, người ta có thể sử dụng 2 toạ độ vuông góc bất kỳ.
Giả sử có Máy điện không đồng bộ đã được quy đổi về dạng Máy điện 2 pha có toạ độ vuông góc.
 ar	 as
 bs
 br
Giả sử ở thời điểm xét trục dây quấn trùng với toạ độ tương ứng.
Khi Máy điện làm việc, góc thay đổi với tốc độ góc
Wr = 
Lần lượt các dòng điện stato, roto tạo nên các từ thông ở 4 dây quấn trên là:
Ở stato : ids , iqs , ψds , ψqs 
Ở Roto : idr , iqr , ψdr , ψqr
, roto không chuyển động tương đối nhau, người ta thường quan niệm từ thông móc vòng với các cuộn dây cùng biến đổi theo hình sin thường biểu diễn bằng vectơ phức.
Các phương trình điện áp thường được viết dưới dạng 
Bài kiểm tra 
Mdm ,sdm : 
	sth = 0,15
giả thiết Mc = ??? Mdm
Mạch hệ Kirf 1 và 2 nên 
	Dòng nhánh : số ẩn bằng số nhánh 
	Dòng vòng : số ẩn bằng số vòng độc lập 
	Thế đỉnh 	 : số ẩn bằng số đỉnh -1 
Hướng dẫn ôn tập 
Phần 1 : biến đổi điện cơ 
Phần 2 : Máy điện tổng quát 
	mục 2.3 , 2.4 , 2.5 
	2.5 Ứng dụng cho MĐQ 1 kích từ và 2 kích từ 
	- tính thời gian mở máy 
	- Hiểu và phân tích H,J 
Phần MĐTQ
	Giới thiệu và viết phương trình ,hiểu pt của các MĐ
	- 1 chiều 
	- không đồng bộ 
	- đồng bộ 
	Chương 7 : không đọc MĐ 1 chiều trong HT ĐK 
Cách thi : không dùng tài liệu .
2.10. Khái quát về Máy điện xoay chiều
Các Máy điện xoay chiều, biến đổi toạ độ (dây quấn, dòng, áp, thông số)
Dựa vào mục dây quấn nào đó.
Dựa vào mục kích từ hoặc tương đương dây quấn
Sau biến đổi dây quấn nằm trên mục vuông góc dây quấn phần tĩnh và phần động.
Dây quấn phần tĩnh và phần động thường nằm trên 2 trục vuông góc.
 Ngang(q)
 kq
 Q Uq F kd dọc(d)
 Ud uf 
Phương trình .
Chú ý: Do các dây quấn đặt vuông góc nhau nên các dây quấn cùng trục chỉ có hỗ cảm biến áp. Dây quấn khác trục có thể có hỗ cảm quay.
Hỗ cảm quay chỉ có ở dây quấn cđ tương đối với từ trường 
Biến đổi biến dòng và áp:
Thông tin từ trường biến dạng và áp 3 pha hệ toạ độ d; q thì dòng điện và điện áp bao gồm id; iq; io; ud; uq; uo. Trong đó chỉ có tp dọc và ngang trục tham gia biến đổi năng lượng, còn io, uo không tham gia biến đổi năng lượng từ trường khe hở thứ tự 0 = 0.
Nếu i0 , u0 nằm cả trên trục d,q -> từ trường đập mạch : từ trường không bị triệt tiêu -> i0 , u0 không quay về 2 trục dọc va ngang 
Dùng các phép biến đổi ngược ta có 
Sau khi phân tích như trên thì ta xây dựng được các phườg trình trên toạ độ giả tưởng 
Cho biết : Mỗi dây quấn có : r , l , Lmd , Lmq 
	Viết hệ phương trình cho 4 dq trên 
Viết hệ phương trình cho 
 Q
 Ngang (q) 
 kq 
 D F kd Dọc (d)
 Ud uf 
Uf = if .(rf + Lf . p) + Lmd.p.i.f
Bài tập lớn :- kỹ thuật chiếu sáng 
1.Thiết kế chiếu sáng cho giảng đường D9- 306
Kích thước 9x13x4 m3
	2. Thiết kế chiếu sáng đường cấp C l = 21m lớp phủ mặt đường TB 2 vỉa hè rộng 3m / bên , là đường 2 chiều trong nội thành đã qua sử dụng 
Bài làm
	(9x13x4)m Dầm 75 cm
	Trần 
	Tường 
Có ρ = 753
Theo tiêu chuẩn về độ rọi E đối với phòng học 
Etc = 300 lx ÷ 500lx , ta chọn Etk = 400 lx
Do dầm cao 75 cm nên ta bố trí treo đèn ngang với dầm
	h’ = 0,75 m
	H = 4m
h = H – (h’ + 0,85)
 = 4 - (0,75 + 0,85)
 = 2,4 m
Do 	
Do ( J ≠ 0 ) và ( J ≠ 1/3 ) 
Nên ta tra bảng với J = 0 sau đó nhân kết quả với 
Ta sử dụng kiểu chiếu sáng rộng và bán trực tiếp cho chiếu sáng lớp học .
Theo phụ lục M,tư liệu Claude ; chọn bộ đèn ống huỳnh quang , có cấp 0,42G + 0,07T
Bóng đèn chọn loại 1,2 m có các thông số là 
36W ,Φd = 3350 lm
Tính số bộ đèn tối thiếu Nmin để đảm bảo đọ đòng đều chiếu sáng 
Ta dùng đèn cấp G : nên 
Với n : khoảng cách giữa các bộ đèn 
*	*	 *	 *
*	*	 *	 *
*	*	 *	 *
 m	 p
 b=9 m 
	n=2,3 m
 	q =1,05m
 13m = a
nmax = 1,5.2,4 = 3,6 m
theo chiều ngang b ; ta có điều kiện 
Lấy q = 0,5 n
Từ đó 	b= (x-1).nmax +2q ;
	X : số bộ đèn theo chiều b
Vậy Xmin = 3
chọn q = 1,05 m
Theo chiều dọc a ; ta có điều kiện 
lấy gọi X là số bộ đèn theo chiều dọc
mmax = nmax = 3,6 m
=>số bộ đèn tối thiểu :
Nmin = 3x4 = 12 bộ đèn
Tính quang thông tổng
+ Do điều kiện lớp học ta chon hệ số bù quang thông δ = 1,2
với cấp đèn 0,42G 10,07 T
ηd = 0,42 Hiệu suất trực tiếp 
ηi = 0,07 Hiệu suất gián tiếp 
Hệ số địa điểm 
	Ksd hệ số sử dụng của bộ đèn
	Tra bảng trang 101
với cấp G, K= 2,216; j = 0 (β = 1,231 , ρ = 753 )
K 
2,0
2,216 
2,5
Ud
0,85 
0,876 
0,91 
Với cấp T : k = 2,213
 k 2,0 2,216 2,5 
 Ui 6,6 0,6216 0,65
Vậy hệ số sử dụng 
Ksd = 0,42.1,078 + 0,07.0,765
 = 0,5036
=> 
Là quang thông cần cấp cho phòng học để sau 1 năm sử dụng có E = 400lx
Tính hệ số bộ đèn 
N
chọn N= 16 bộ = 4x4 
-theo chiều a m= 3,3 m
	 p = 1,55 m
- theo chiều b q = 0,4 m
chọn q = 1,05 m 
 m p q 
 * * * *
 n
 * * * *
 * * * *
 * * * *
Nhận xét :
	Với N = 16 bộ > Nmin = 12 bộ 
	Vậy thiết kế sơ bộ đạt yêu cầu 
kiểm tra Eyc 
Ta có : Eyc = 400lx
Kiểm tra thiết kế 
Hệ số địa điểm : k = 2,216
chỉ số lưới :
chỉ số gần
Ta có công thức tính đọ rọi Ei 
	 (*)
Ta có 
Với K= 2,0 ;
Với K= 2,5 :
Nội suy theo (1) và (2)
Nội suy theo (3) và (4)
Nội suy cấp K
	+K =2,0:Fu’’ = 597,512
+K =2,5:Fu’’ = 655,75
*tra bảng các giá trị hệ số R và S
 S1 S3	 	 S4 
K
R1
Direct
Indirect
R3 
Direct
Indirect
R4
Direct
Indirect
2,5
-0,044
324
1025
-1.321
1560
454
0,774
398
653
3
-0,042
335
1213
-1,575
1825
470
0,768
416
685
2,216
-0,0451
317,752
1200,46
-1,177
1409,48
444,91
0,777
387,78
634,82
KQ.β
-0,0556
391,153
1477,76
-1,448
1735,07
547,688
0,957
477,35
781,47
β = 1,231
*Tính các Ei
1. E4 = E4.d + E4.i
2. Tính độ rọi trên tường E3
3. Tính độ rọi trên trần E1
kiểm tra :
Độ rọi trên mặt phẳng làm việc :
Sai số :
ΔE = 3,5% - đạt yêu cầu 
-Độ chói khi nhìn đèn :
	yêu cầu : 
-Kích thước bộ đèn :1,24.0,18.0,1
Diện tích biểu kiến theo 2 hướng 
 c
 b
 a
a= 1,24 m
b = 0,18 m
c = 0,1 m
Diện tích biểu kiến theo hướng nhìn 
Độ chói theo 2 hướng : 
Theo đường cong trắc quang của đèn Claude trang 151 
Vậy :
các tỷ số :
-Do rdoc > 50 : nên ta có thể chọn lại bộ đèn có diện tích biểu kiến lớn hơn : 1,24x0,2x0,1
các tỷ số :
*Kiểm tra tỷ số E3/E4
	Với yêu cầu : 
	Ta có :=> đạt yêu cầu 
*Kiểm trra theo biểu đồ Solener :
Chọn 5 giá trị của γ :
 γ 
 Ing 70 60 50 35 25
 Idoc 55 48 35 25 10
 Ing 469 402 335 234,5 167,5
 Idoc 368,5 321,6 234,5 167,5 67
	Lng.104 0,255 0,219 0,182 0,217 0,09
 Ldoc.104 0,441 0,385 0,281 0,2 0,08
Nhận xét : với đường cong Soller : 
	Với Eyc = 500(lx) theo trang 151
Thì tất cả các giá trị Lng , và Ldoc đều nằm bên trái => đúng 
Kết luận 
n = ?	p = ?
m = ?	q = ?
bao nhiêu bộ , loại gì 
Bài 2 : Thiết kế đường đô thị 
Thiết kế chiếu sáng làm đường cấp C; l = 21 m ; lớp phủ mặt đưòng trung bình , 2 viả hè rộng 3m/bên ; là đường 2 chiều trong nội thành đã qua sử dụng thời gian 
y/c : Tính 2 phương pháp tỷ số R :
theo y/c với đường cấp C, do đường trong nội thành => lưu lượng > 500 lượt /h
y/c : Ltb = 0,6 (Cd/m2)
 Etb = 12(lx)
-Độ đồng đều chung : 	
-Độ đồng đều dọc :
-Chỉ số tiện nghi : G = (5÷6)
Với đường trên ta có thể lựa chọn 2 phương án :
Bố trí 2 phía so le : 
Bố trí về 2 phía đối diện : đk 
Ta sử dụng chiếu sáng cho đường nội thành là kiểu chụp vừa .
Lyc = 0,6 (Cd/m2)
Theo bảng R : có đường bê tông nhựa màu TB :
Tính toán cho phương án :
Bố trí so le về 2 phía 
chọn h = 15(m)
 h
 v 
 s a
	h = 15 m
Chọn s = 1,5 m
	 a = 0,5 m
	 Tức đèn đặt cách mép vỉa hè 1 m
Khi đó ta có khoảng cách giữa các cột ( bước cột e ) 
Ta có :
	emax = 3,2.h
	 = 3,2.15 = 48 m
-chọn bước cột e = 40 m
Khi đó quang thông của bộ đèn Φtt :
	Trong đó fu là hệ số sử dụng 
	 fu = f1 + f2
	(tuyến tính hoá)
Theo bảng 5.1 : ta sử dụng đèn Natri 
	P=350 (W)	; Φ = 34000 (lm) 
Khi đó 
* Chỉ số tiện nghi – chói loá G :
ISL từ (3->6) chọn ISL = 3,2 (trang 176)
Ltb = 0,6 (Cd/m2)
Bố trí về 2 phía đối diện :
Ta có 
chọn 
emax = 3,5.h = 3,5.12= 42 m -> chọn e = 41 m
Tính hệ số sử dụng :
 h = 12 m
 a= 0,5 l= 21m
Vậy :
Theo bảng 5.1 :
Đèn Natri cao áp bóng sáng :
	P = 250 W ;Φ = 26000(lm)
Nếu phương án (2) ta chọn cùng loại đèn với phương án (1) :
	P = 350 W ; Φ = 33000 lm
	ÔN THI MĐTQ
Một Số Khái Niệm Cơ Bản :
Từ trường có vai trò quan trọng , từ trường là mối liên hệ và tham gia biến đổi năng lượng của hệ thống biến đổi điện cơ . Khi máy điện làm việc , từ trường tác dụng tương hỗ với dòng điện tạo ra momen , gọi là mo men điện từ 
Tốc đọ góc : 
Tốc độ quay : 
Gia tốc góc : 
Momen : M=F.r.sinθ (Nm)
Năng lượng : 
Công suất : 
Mo men : 
Thí dụ : Một cuộn dây có 20 vòng , diện tích A= 0,3 m2 quay quanh 1 trục với vận tốc 3000 (vong/phut) từ trường vuông góc với trục quay có B= 0,8T.Nếu từ thông qua cuộn dây , Φ = ABcosωt 
Tìm sđđ cảm ứng 
Ta có
Giá trị hiệu dụng của Sđđ : 
Ba Định Luật Biến Đổi Điện Cơ 
Không tồn tại biến đổi điện cơ có hiệu suất 100%.
Thế giới quanh ta luôn có sự biến đổi năng lượng ,biến đổi đơn giản và biến đổi phức tạp .
Nguyên Lý Biến Đổi Điện Cơ :
dwe = dwtt + dwcơ 
Độ thay đổi năng lượng điện đầu vào trong khoảng thời gian dt
dwe =u.i.dt
	dwe = u.i.dt =
Độ thay đỏi năng lượng cơ đầu ra : 
dwcơ = F.dx
độ thay đổi năng lượng từ tương ứng trong thời gian dt : 
dwtt = idψ – Fdx
	Với chuyển động quay : dwcơ = M.dθ.
Năng lượng từ trường :
Nếu một hệ thống ở trạng thái cân bằng tĩnh ,không có chuyển động khi đó tổng năng lượng tích luỹ trong từ trường sẽ bằng tổng độ biến thiên năng lượng điện đàu vào tính từ thời điểm dòng điện và từ thông đều bằng 0 (I,ψ = 0) đến thời điểm xét .