Môn Cơ sở Khí cụ điện

pdf
Số trang Môn Cơ sở Khí cụ điện 64 Cỡ tệp Môn Cơ sở Khí cụ điện 299 KB Lượt tải Môn Cơ sở Khí cụ điện 0 Lượt đọc Môn Cơ sở Khí cụ điện 1
Đánh giá Môn Cơ sở Khí cụ điện
4.3 ( 16 lượt)
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Đang xem trước 10 trên tổng 64 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
Chủ đề liên quan

Nội dung

Môn Cơ sở Khí cụ điện Giáo trình : Khí cụ điện –Phạm Văn Chới Bùi Tín Nguyễn Tôn §1.1 :Bài Mở đầu * Khí cụ điện là các thiết bị điện dùng để đóng ,cắt , bảo vệ , điều khiển, ổn định các mạch điện (đo lường) điện áp ,công suất (theo chức năng ). - Điều khiển: Tin cậy ,chọn lọc,tự động lập lại. - Đóng cắt là chức năng quan trọng ,không dòng điện (an toàn ) ,nhìn thấy khoảng cách (dao cách ly) . +Ngắn mạch rất khó khăn khi cắt dòng ,dùng cầu chì , máy cắt ,aptômát (hạ áp). + Quá tải có thời gian(rơ le nhiệt). -Điều khiển : các thiết bị công tác làm việc với các chế độ khác nhau . • Khí cụ điện theo điện áp : - Khí cụ điện cao áp Uđmức >1000V - Khí cụ điện hạ áp Uđmức <1000V Nguyên lý làm việc giống nhau nhưng phần cách điện khác nhau .Với khí cụ điện cao áp thì phần này lớn. Khí cụ điện cao áp : +Trung áp (≤36 kV) +Cao áp (36÷40 kV) +Siêu cao áp (>400 kV) * Khí cụ điện dạng dòng : +Khí cụ điện một chiều + Khí cụ điện xoay chiều • Khí cụ điện nguyên lý làm việc : + Điện cơ + Điện từ + Điện nhiệt Chương I : Nam châm điện . §1.1: Đ ại cương nam châm điện . 1,Sơ đồ: 5 4 3 2 δ Φδ U Φr Φo 1 1-mạch từ tĩnh ; 4-lò xo nhỏ; Φδ :từ thông làm việc ; 2-cuộn dây; 5-cứ chặn Φ0 từ thông ∑; Φr :từ thông rò; 3-mạch từ động( nắp); δ :khe hở làm việc ; Định nghĩa : Nam châm điện l à một cơ cấu điện từ biến điện→ từ →cơ (lực ,mô men). - Đóng K → xuất hiện I trong cuộn dây ư vòng . F = ιω :sức từ động [Avòng ] F sinh ra từ thông : +Φδ →lực điện từ hút nắp (không phụ thuộc chiều i) m à € δ + Φr -μ : [ H/m ] đặc trưng cho độ dẫn điện. μ0 = 4π 10 −7 H/m (chân không , không khí ) →tuyệt đối. μx - Độ dẫn từ tương đối μ0 φ - Mật độ từ thông B = ;S : tiết diện cực từ; B [ Wb/m2 ] , [ T ] . S - Cường độ từ trường : H = - Từ trở : - Từ dẫn : B μ [ T/H/m ] , [ A/m ], [Tm/H ]. 1l [ H-1 ] μS 1 S G= =μ [H] Rμ l Rμ = B III I II H I _tuyến tính; III _bão hoà ; II _phi tuyến → tính toán phức tạp. μ= dB dH * Phân loại : - Nam châm điện nối tiếp :cuộn dây nối tiếp với phụ tải →dòng điện phụ thuộc phụ tải . - Nam châm điện song song :cuộn dây song song với phụ tải . - Nam châm điện xoay chi ều ( AC ) Nam châm điện một chiều ( DC ). 2,Các định luật cơ bản: 2.1, Định luật Ôm : Uμ = U μG Rμ 2.2, Định luật Kirchoff 1 : ∑ Φi = 0 2.3, Định luật Kirchoff 2 : F = ∑ U μi = Φ(Rμ1 + ...+ R μn) 2.4, Dòng điện toàn phần : F = ∫ H dl Φ= l 3, Ứng dụng: sử dụng rộng rãi trong các cơ cấu truyền động , công tắc tơ ,…, thiết bị bảo vệ ngắn mạch trong máy cách điện ,dùng trong điều khiển ,các cơ cấu phân ly , phân loại cơ cấu điện từ chấp hành ( phanh hãm điện từ ). 4, Tính toán nam châm điên : - Mạch từ phi tuyến →tuyến tính hoá . 1l Rμ = -Khó xác định chính xác từ trở của mạch từ : chỉ đúng cho tuyến tính đều. μS §1.2 : Từ dẫn mạch từ. * Phần sắt từ :phụ thuộc điểm làm việc trên đồ thị B(H) S Vd: G Fe = μ Fe l nếu điểm làm việc thuộc vùng tuyến tính μ= const , μFe >> μ0 →bỏ qua từ trở sắt từ . * Phần không khí : - Ở khe hở không khí lam việc + Từ dẫn rò. Φ Gδ = δ - Công thức chung : U μδ → không khí không phụ thuộc vào điểm làm việc B(H) . - δ << S → coi trường điện từ ở δ là trường song phẳng (đều) m a Gδ = b δ Φδ BS S = = μ0 U μδ Hδ δ [H] →bỏ qua từ thông tản m Điều kiện : δ  d ≤ 0.2 δ  ≥ 0.2 d d - đường kính nêú hình trụ 1, Phân chia từ trường : → Chia từ trường thành các vùng đơn giản Tính dần các trường thành phần Tổng hợp lại a2 * Với hình hộp chữ nhật : G δ0 = μ 0 δ -1/2 trụ đặc : G δ2 = μ 0 ⇒ G δ2 = μ 0 a δ - ½ trụ rỗng : G δ3 = μ 0 2a δ  π + 1 m  ( m=1:2δ ) δ tb S tb V = 0.26μ 0 a δ 2tb - ¼ cầu đặc : - ¼ cầu rỗng : G δ4 = 0.077μ 0 δ m G δ5 = μ 0 4 G δ = G δ0 + G δ2 + G δ3 + G δ4 + G δ5 16 G δ − G δ0 = ∑ G δi →từ dẫn tản 2 Gδ G + Gt G = δ0 = 1+ t G δ0 G δ0 G δ0 Khi δ nhỏ ;a,b lớn → G t 〈〈 G δ0 → δ t = 1 δ càng lớn δ t ↑ → Kết quả tương đối chính xác nhưng phức tạp → dùng tính toán kiểm ngiệm. 2, Tính bằng công thức thực nghiệm ( kinh nghiệm ): Bảng ( 1-3) <22> 3, Tính bằng hình vẽ : Khi cực từ khức tạp không dùng 2 loại trên thì vẽ bức tranh từ trường +Đường sức từ → dẫn +Đường đẳng thế Hệ số từ tản : δ t = §1.3 : Mạch từ một chiều . F = ιω # f ( t ) . U, I không phụ thuộc vào t → Mạch không tổn hao do xoáy , từ trễ - Hai bài toán : + Thuận : Cho Φ tính F +Ngược : Cho F tính Φ Khó khăn : +Từ dẫn khó tính chính xác . +Phi tuyến vật liệu từ . +Thông số rải →tập trung. 1,Mạch từ 1 chiều bỏ qua từ thông rò : -Khi Φ ro 〈〈 Φ . - Mạch từ hìh xuyến . A, Thuận : - i δ S ltb biết Φ δ tìm F = ιω ⇒ mạch từ thay thế : R µFe Φ δ = Φ Fe Rδ F F = Φ δ ( R µFe + R δ ) Gδ = µ0 Rµ = B S δ 1 l tb µ S Bh ⇒ B= H vì Φ rò = 0 Φ →H S Mạch từ một chiều I=const →F= const không phụ thuộc vào δ UFe ↑ →bão hòa . b, Ngược : biết F F = IW = Φ( R μFe + R δ ) → tính được R δ ⇒ Phương pháp dò trên cơ sở bài toán thuận : có thể dựng hình →kết quả trường hợp đặc biệt . BS IW = Φ(R μFe +R δ ) = Hl tb + GS IW BS =H+ l tb G δ l tb B M Bδ α 0 H H - Lấy OA= IW/ltb ; - Từ A dựng α ; tgα = 1 G δ l tb . 2,Mạch từ 1 chiều có xét tới từ thông rò : a, Bỏ qua từ trở sắt từ : μ Fe 〉 〉μ 0 ⇒ R Fe → 0 - Khi nghiệm nằm trong vùng tuyến tính của B( H ) Φδ δ Φ δl − Φ δx IW x x d IW U µ = F = Hl l Uμ x x Φδ Φδ Mạch từ thay thế : Φδ G δ1 Φ0 Grò G δ2 IW Gr =kgrl gr : dẫn suất từ dò ; k<1 – hệ số từ dẫn rò qui đổi. Φδ lS lS ; G δ2 = μ 0 . δ1 δ2 +Thuận : Φ → F + Ngược : F → Φ ιω f = * Gọi l x U µx = fx = ιω ( từ áp tại điểm α ) l G δ1 = μ 0 Từ thông rò tại dx : x dΦ rò = U µx dG rò = ιω g r dx l 1 ⇒ Φ rl = ιω lg r = ιωG r 2 ιω l 2 gr l 2 1 ⇒ G r = lg r từ dẫn rò qui đổi theo Φ ( Nam châm 1 chiều ) 2 ⇒ Φ rx = Sức từ động F ~ điện áp Từ thông Φ ~ dòng điện - Từ thông móc vòng Φω = ψ Iω 2 dψ rx = ω x dΦ rx = 2 g r x 2 dx l 2 Iω Iω ψr = g r l = ω g r l = ωΦ 3 3 1 ⇒ G r = g r l →Nam châm diện 3 - Hệ số từ rò : Φ Φ + Φr Φ δr = 0 = δ = 1+ r Φδ Φδ Φδ b, Không bỏ qua từ trở sắt từ : - Điểm làm việc ở vùng bão hòa của B( H)
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.