Cấu tạo của máy điện 1 chiều kích từ song song
Trong cuộc sống hằng ngày, bạn có thể tìm thấy máy điện một chiều trong rất nhiều thiết bị gia dụng trong nhà (như motor điện bơm nước, motor quạt máy,…) và trong công nghiệp. Trong bài viết này sẽ giúp các bạn có cái nhìn tổng quan nhất về máy điện một chiều. Show 1. Khái niệm chungNgày nay, máy điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nhưng máy điện một chiều vẫn được dùng trong giao thông vận tải, công nghiệp, hóa chất, hàn và trong nhiều đồ điện gia dụng,…để làm máy phát điện hoặc động cơ điện (máy bơm nước). Hình 1. Một số hình ảnh về máy điện một chiều. Máy điện một chiều tuy cấu tạo phức tạp vì cả phần tĩnh (stator) và phần quay (rotor) đều có dây quấn, được liên hệ với nhau qua chổi than và cổ góp điện nên khó bảo dưỡng, khó sửa chữa nhưng lại có nhiều ưu điểm như:
Cấu tạo của động cơ điện một chiều và máy phát điện một chiều hoàn toàn giống nhau: đều dùng động năng kéo cho rotor quay thì máy sẽ phát ra điện một chiều để thắp đèn, chạy máy. Ngược lại, khi cấp điện vào máy thì rotor sẽ quay để kéo các máy công tác. Máy điện một chiều khi sử dụng làm động cơ điện máy bơm nước, nếu giữ nguyên chiều dòng điện chạy trong dây quấn và tên các cực từ như ở máy phát điện thì động cơ sẽ quay ngược chiều với chiều quay khi làm máy phát điện. Hình 2. Một số ứng dụng của động cơ một chiều. 2. Cấu tạoHình 3. Hình ảnh các bộ phận máy điện một chiều. Gồm có hai phần chính là: phần tĩnh và phần quay. 2.1. Phần tĩnh (stator) hay phần cảmHình 4. Cấu tạo stator (phần đứng yên). Được gọi là phần cảm, thường làm bằng thép đúc để dẫn từ đồng thời là thân máy, trên thân có hàn chân máy, móc treo. Những máy lớn có loại đúc bằng gang, thân máy liền chân có gắn tăng cường. Phía trong được lắp các cực từ lồi, bắt chặt vào thân máy bằng bu lông. Cấu tạo gồm: vỏ máy (gông từ), phần cảm bên trong có gắn cực từ chính và cực từ phụ (mỗi máy thông thường có từ 2 đến 8 cực từ chính). Hình 5. Hình ảnh stator trong thực tế 2.1.1. Cực từ chínhVĩ thép được ghép bởi các lá thép kĩ thuật điện (tôn silic) dày 0.5-0.1 mm dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Cực từ chính tạo nên từ trường trong máy. Mặt cực giữ dây quấn và phân bố từ trường trên bề mặt phần ứng. Cực từ gắn lên vỏ máy bằng bu lông hoặc đinh vít. Dây quấn kích từ là dây đồng, các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này được nối tiếp với nhau. 2.1.2. Cực từ phụCác cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để hạn chế tia lửa điện và cải thiện đổi chiều. Lõi thép cực từ phụ: thường làm bằng thép đúc, dây quấn bằng đồng bọc cách điện, mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng. 2.1.3. Gông từ (vỏ máy)Dùng để gắn các cực từ, làm mạch từ nối liền các cực từ. Do vậy vỏ máy được dẫn từ, đây là điểm khác biệt với vỏ máy của máy điện xoay chiều. Trong các loại máy điện công suất lớn, gông từ thường làm bằng thép đúc, máy điện công suất nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn lại, có khi máy nhỏ dùng gang làm vỏ máy. 2.1.4. Các bộ phận khácNắp máy và cơ cấu chổi than (gồm chổi than đặt trong hộp chổi than, giá chổi than). Hình 6. Kết cấu phía cổ góp máy điện một chiều.
2.2. Phần quay (rotor) hay phần ứngHình 7. Cấu tạo và vị trí đặt rotor (phần quay). Được gọi là phần ứng có lắp trục và vòng bi ở hai đầu trục. Lõi thép phần ứng có dây quấn nối ra cổ góp điện, khe hở không khí giữa phần tĩnh và phần quay từ 0,5 ~ 3mm, ở những máy lớn có thể đến 12mm. Gồm trục, lõi phần ứng, dây quấn phần ứng, cổ góp. Hình 8. Hình ảnh rotor trong thực tế 2.2.1. Lõi phần ứng
2.2.2. Dây quấn phần ứng
2.2.3. Cổ góp
Hình 9. Cổ góp và chổi than 2.2.4. Các bộ phận khác
Video sau đây sẽ giúp bạn hình dung được cấu tạo của máy điện một chiều: 3. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy điện một chiềuHình 10. Sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động của máy điện một chiều. Người ta có thể định nghĩa máy điện một chiều như sau: Là một thiết bị điện từ quay, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi cơ năng thành điện năng một chiều (máy phát điện một chiều) hoặc ngược lại để biến đổi điện năng một chiều thành cơ năng trên trục (động cơ điện một chiều). Tùy vào loại máy điện một chiều có nguyên lý làm việc khác nhau nhưng đều dựa trên những định luật sau: Hình 11. Qui ước chiều dương cho vòng dây có từ thông xuyên qua, qui tắc bàn tay phải và qui tắc bàn tay trái (từ trái sang). – Định luật cảm ứng điện từ:
E = B.l.vTrong đó:
– Định luật lực điện từ:
F = B.i.lTrong đó:
– Chiều của lực điện từ được xác định bằng qui tắc bàn tay trái:
– Định luật về mạch từ:
4. Phân loại máy điện một chiều– Phân loại theo chức năng:
– Phân loại theo cấu tạo:
|