Giáo trình Mô đun Máy điện 2 - Điện công nghiệp

ích từ giữ nguyên không đổi 
- Sơ đồ nối dây 
A2
9
10
+ -
F
1
2
3
4
R
V
+
-
Rkt
UA1
+ -ikt
ÐFT
I
FT: Máy phát tốc 
Đ: Động cơ sơ cấp kéo máy phát 
F: Máy phát một chiều 
A: đồng hồ ampe kế MA602 để thang 5A 
V: đồng hồ vôn kế MX025A để thang 300V 
R: phụ tải điện R(có sơ đồ nối kèm theo) 
56 
- Các bước thực hiện : 
 + Khởi động máy phát điện điều chỉnh tất cả các tham số quay đến tốc độ 
định mức nđm , điều chỉnh điện áp ở hai cực đến giá trị Uđm ứng với Iđm. Sau đó 
giữ không đổi dòng kích từ ikt=const 
 + Thay đổi dòng tải I bằng cách thay đổi các khoá chuyển mạch trên phụ 
tải R. Với mỗi giá trị phụ tải khác nhau ta lấy hai giá trị U và I tương ứng sau 
khi đã giữ n=const 
Bảng kết quả đo 
n i I U E-U 
 Yêu cầu 
 - Vẽ hai đặc tính tải U=f(I) 
 - Vẽ đường cong sụt áp toàn phần trong phần ứng E-U=f(I) 
 - Vẽ đường cong sụt áp theo định luật Ôm U= I.Rư 
 - Rút ra nhận xét 
* Thành lập đặc tính điều chỉnh 
 Đặc tính điều chỉnh I=f(i) 
 Điều kiện cần cho bài học: 
- Thiết bị 
 + Động cơ một chiều ,động cơ ba pha xoay chiều 
 + Máy phát một chiều 
 + dây nối, biến trở 
 + Phụ tải R 
- Dụng cụ đo: 
 + Ampe kế, Vôn kế 
- Nguyên tắc : 
 + Các phụ tải điện cần phải có điện áp không thay đổi khi phụ tải tăng lên 
phải tăng dòng kích từ tức là tăng sức điện động E để bù trừ phần tăng lên của 
sụt áp 
 + Đường cong điều chỉnh cũng là một đặc tính tải biểu diễn sự biến thiên 
của dòng kích từ cần thiết để duy trì điện áp không đổi phụ thuộc vào dòng tải I, 
tốc độ giữ không đổi 
- Sơ đồ nối dây 
57 
A2
9
10
+ -
F
1
2
3
4
R
V
+
-
Rkt
UA1
+ -ikt
ÐFT
I
FT: Máy phát tốc 
Đ: Động cơ sơ cấp kéo máy phát 
F: Máy phát một chiều 
A: đồng hồ ampe kế MA602 để thang 5A 
V: đồng hồ vôn kế MX025A để thang 300V 
R: phụ tải điện R(có sơ đồ nối kèm theo) 
- Các bước thực hiện : 
 + Khởi động máy phát điện quay đến tốc độ định mức nđm giữ không thay 
đổi, điều chỉnh dòng kích từ sao cho U=Uđm 
 + Tăng dòng tải I từ 0 đến 15A bằng cách thay đổi các khoá chuyển mạch 
trên phụ tải R. Khi tăng phụ tải làm tăng sụt áp trên máy phát . Muôn giữ cho U 
không đổi phải thay đổi dòng kích từ.Mỗi giá trị của I lấy tương ứng một giá trị 
của i 
Bảng kết quả đo 
n n=const 
U U=220V=const 
I 
i 
 Yêu cầu 
- Vẽ hai đặc tính tải I=f(i) 
- Rút ra nhận xét 
2.3 Máy phát một chiều kích từ hỗn hợp 
2.3.1.Thí nghiệm có tải nối thuận 
Cktnt 
58 
Thiết lập thiết bị: 
- Cài các Module nguồn điện, giao diện thu thập dữ liệu và máy phát điện 
một chiều trong hệ thống EMS. 
- DAI LOW POWER INPUTS được nối với nguồn cung cấp chính, đặt 
công tắc nguồn AC-24V ở vị trí I (ON) và cáp dẹt của máy tính được nối với 
DAI. 
- Hiện thị ứng dụng Metering, chọn File cấu hình ACMOTOR1.cfg. 
- Công tắc MODE để ở vị trí PRIME MOVER. 
- Công tắc DISPLAY để ở vị trí SPEET. 
Trình tự tiến hành như sau: 
+ Làm giống như thí nghiệm không tải trên để thành lập điện áp. 
+ Đóng K để tăng dần tải cho đến khi tải định mức. Trong quá trình tăng tải, đưa 
con trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy 
tính. Trong quá trình tăng tải nếu n giảm thì phải điều chỉnh điện áp để n = nđm. 
Sau đó mở bảng số liệu đo được ghi vào bảng 4 (hoặc dùng máy in để in bảng số 
liệu). 
2.3.2.Thí nghiệm có tải nối ngược 
T 
N 
Đ F 
A2 
Cktss 
Rkt 
K 
E1 
A1 
R 
I2 I1 
3 4 
1 
2 
3 4 
1
2 
T 
N 
Đ F 
A2 
Cktss 
Rkt 
Cktss 
E1 
A1 
R 
K
59 
Nối thuận (hinh 4a) 
it= I2(A) 
I = I1(A) 0 
U=E1(V) 
Nối ngược (hinh 4b) 
it= I2(A) 
I = I1(A) 0 
U=E1(V) 
Trình tự tiến hành như sau: 
+Làm giống như thí nghiệm không tải trên để thành lập điện áp. 
+ Đóng K để tăng dần tải cho đến khi tải định mức. Trong quá trình tăng 
tải, đưa con trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được 
vào máy tính. Trong quá trình tăng tải nếu n giảm thì phải điều chỉnh điện áp để 
n = nđm. Sau đó mở bảng số liệu đo được ghi vào bảng 
3. Thí nghiệm động cơ điện một chiều 
Mục tiêu: 
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý và sơ đồ nối dây của động cơ một chiều kích từ 
song song 
- Xây dựng được dặc tính không tải n=f(i) của động cơ điện một chiều kích 
từ song song 
- Trình bầy được các bước điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích 
từ độc lập(song song) 
3.1. Lấy đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập(song song) 
3.1.1. Điều kiện cần để thực hiện: 
- Thiết bị 
 + Động cơ một chiều . 
 + Dây nối, biến trở kích từ, biến trở mở máy 
- Dụng cụ đo: 
 + Ampe kế, Vôn kế, đồng hồ đo tốc 
3.1.2.Nội dung : 
- Sơ đồ nối dây 
Cuộn dây 1-2: cuộn phần ứng 
Cuộn dây 3-4: cuộn cực từ phụ 
60 
A: đồng hồ ampe kế MA602 để thang 5A 
V: đồng hồ vôn kế MX025A để thang 300V 
3.1.3.Cácbước thực hiện : 
+ Đặt vấn đề: động cơ vận hành không tải tức là trên trục động cơ không nối đến 
một cơ cấu hoan\ực một máy công tải nào. 
Đặc tính không tải cho biết khả năng điều chỉnh tốc độ quay động cơ 
 Bước 1: Khởi động động cơ, điều chỉnh điện áp đến giá trị đinh mức U= 
220V 
 Bước 2: Thay đổi từ thông phần cảm tức là thay đổi dòng kích từ nhờ biến 
trở kích từ. Lấy ra giá trị tương ứng của tốc độ quay n 
Chú ý: Chọn điện áp của biến trở kích từ gần đúng bằng 2 lần điện trở phần cảm 
để tốc độ không vượt quá giá trị tốc độ lật của động cơ 
 Không được cắt mạch phần cảm khi phần ứng vẫn còn điện áp, gây nguy 
hiểm cho động cơ 
Lập bảng số liệu 
U U =const = 220V 
i 
n 
* Yêu cầu 
- Vẽ đặc tính không tải n=f(i) . 
- Rút ra nhận xét 
3.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập(song song) 
* Thay đổi thông số 
Sơ đồ: 
Cuộn dây 1-2: cuộn phần ứng 
61 
Đặc tính cơ khi it = A 
N(Vg/ph) 
T(N.m) 0 
Đặc tính cơ khi it = A 
N(Vg/ph) 
T(N.m) 0 
Cuộn dây 3-4: cuộn cực từ phụ 
A: đồng hồ ampe kế MA602 để thang 5A 
V: đồng hồ vôn kế MX025A để thang 300V 
Trình tự tiến hành như sau: 
+ Làm thí nghiệm lấy đặc tính cơ.Sau đó thay đổi dòng điện kích từ và 
làm lại như trên. Lấy khoảng 3 giá trị dòng kích từ. Sau đó mở bảng số liệu đo 
được ghi vào bảng. 
* Thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng 
Trình tự tiến hành như sau: 
 + Làm như thí nghiệm lấy đặc tính cơ. Sau đó thay đổi điện áp đặc vào 
mạch phần ứng và làm lại như trên. Lấy khoảng 3 giá trị điện áp đặc vào mạch 
phản ứng. 
CÂU HỎI ÔN TẬP 
1. Trình bầy nội dung đo điện trở một chiều của cuộn dây phần ứng và cuộn dây 
kích từ ? 
2. Trình bầy nội dung thí nghiệm máy phát một chiều kích từ độc lập trường hợp 
không tải? 
3.Trình bầy nội dung thí nghiệm máy phát một chiều kích từ độc lập trường hợp 
có tải? 
4. Trình bầy nội dung thí nghiệm máy phát một chiều kích từ song song trường 
hợp không tải ? 
4.Trình bầy nội dung thí nghiệmm máy phát một chiều kích từ song song 
trường hợp có tải ? 
5.Trình bầy nội dung lấy đặc tính động cơ điện một chiều kích từ độc lập(song 
song) 
6. Trình bầy nội dung lấy điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc 
lập (song song) 
62 
BÀI 4: THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 
Mã bài :18-04 
Giới thiệu 
 Máy điện đồng bộ được ứng dụng phổ biến trong đời sống sinh hoạt hàng 
ngày. Vì vậy người thợ điện phải biết rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nắm 
được các hiện tượng nguyên nhân gây hư hỏng và cách sửa chữa chúng 
 Nội dung bài học này cung cấp cho học viên những kiến thức, kỹ năng cơ 
bản để sử dụng và sửa chữa máy điện đồng bộ 
Mục tiêu: 
 - Đấu dây đúng sơ đồ 
 - Sử dụng các dụng cụ đo thành thạo 
 - Xác định được chính xác các thông số máy biến áp 
 - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị 
1. Thí nghiệm không tải 
Mục tiêu: 
Trình bầy được các bước thí nghiệm trường hợp không tải của máy điện đồng bộ 
1.1.Thiết lập thiết bị: 
- Cài các Module nguồn điện, giao diện thu thập dữ liệu và máy phát điện 
đồng bộ trong hệ thống EMS. 
- DAI LOW POWER INPUTS được nối với nguồn cung cấp chính, đặt 
công tắc nguồn AC-24V ở vị trí I (ON) và cáp dẹt của máy tính được nối với 
DAI. 
- Hiện thị ứng dụng Metering, chọn File cấu hình ACMOTOR1.cfg. 
- Công tắc MODE để ở vị trí PRIME MOVER. 
- Công tắc DISPLAY để ở vị trí SPEET. 
Sơ đồ nối dây thí nghiệm: 
1.2.Trình tự tiến hành như sau: 
F
F 
Đ
F 
I3
+
220V 
it 
Rđc 
E1 T
F 
N
F 
63 
+ Quay biến trở Rđc về vị trí min (nhỏ nhất). Công suất mạch kích từ vị trí 
O, lấy Udư. 
+ Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp 
(PRIME MOVER) để đạt tốc độ n = nđm của máy phát điện đồng bộ. 
+ Giảm Rđc để tăng dòng điện kích thích cho đến khi điện áp đầu cực 
MFĐB bằng 1.2Uđm trong quá trình tăng dòng điện kích từ it, đưa con trỏ chuột 
đến nút record dây, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở 
bảng số liệu (data table) đo được ghi vào bảng 1 (hoặc dùng máy in để in số 
liệu). 
2. Thí nghiệm lấy đặc tính ngắn mạch 
 Trình bầy được các bước thí nghiệm trường hợp ngắn mạch của máy điện đồng 
bộ 
2.1.Sơ đồ dây thí nghiệm 
2.2.Trình tự tiến hành như sau: 
+ Quay biến trở Rđc về vị trí min (nhỏ nhất). 
+ Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp 
(PRIME MOVER) để đạt tốc độ n = nđm của phát điện đồng bộ. 
+ Giảm Rđc để tăng dòng điện kích thích cho đến khi dòng điện của phần 
ứng đạt 1.2Iđm. trong quá trình dòng điện kích từ it, đưa con trỏ chuột đến nút 
record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở bảng số 
liệu (data table) đo được ghi vào bảng 2 (hoặc dùng máy in để in số liệu). 
3. Thí nghiệm lấy đặc tính ngoài 
Mục tiêu: 
Trình bầy được các bước thí nghiệm lấy đặc tính ngoài của máy điện đồng bộ 
I3 
Đ F 
it Rđc 
I2 
I1 
T
N
64 
Tải R (it = mA; n == vg/phút) 
I = I1(A) 0 
U = E1(V) 
Tải R-L (it = mA; n = vg/phút) 
I = I1(A) 0 
U = E1(V) 
Tải R-C (it = mA) 
I = I1(A) 0 
U = E1(V) 
3.1.Sơ đồ nối dây thí nghiệm 
Trình tự tiến hành như sau: 
+ Làm giống như thí nghiệm không tải để lập thành điện áp máy phát, 
nhưng chỉ bằng Uđm. 
+ Lần lượt đóng K để tăng dần tải cho đến khi tải định mức, đồng thời 
cũng tăng dòng điện kích từ để giữ U không đổi và nếu tốc độ n giảm thì phải 
điều chỉnh để n = nđm. Sau đó giảm dần tải, rồi đưa con trỏ chuột đến nút record 
data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở bảng số liệu 
đo được ghi vào bảng 3 (hoặc dùng máy in để in bảng số liệu). 
+ Sau khi làm xong tải trở R, thay tải R - L, rồi tải R - C. Cũng làm như 
trên để lấy kết quả. 
4. Thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh 
Mục tiêu: 
 Trình bầy được các bước thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh của máy điện 
đồng bộ 
4.1.Sơ đồ thí nghiệm 
T
N
F Đ 
I3 
it 
Rđc 
I1 
E1 
Modul 
Tải 
R, L,C 
65 
4.2.Trình tự tiến hành như sau: 
+ Làm giống như thí nghiệm không tải để thành lập điện áp, nhưng chỉ 
bằng Uđm. 
+ Lần lượt đóng K để tăng dần tải. Một lần tăng tải, nếu điện áp U và tốc 
độ n giảm thì phải điều chỉnh dòng điện kích từ it để giữ U = Uđm và điều chỉnh 
điện áp đưa vào Prime Mover để giữ tốc độ bằng định mức. Sau đó đưa con trỏ 
chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Mở 
bảng số liệu đo được ghi vào bảng 4. 
+ Sau khi làm xong tải trở R,thay tải R - L, rồi tải R - C. Cũng làm như 
trên để lấy kết quả. 
5. Hòa đồng bộ máy phát điện đồng bộ 
Mục tiêu: 
 Trình bầy được các bước thực hiện hòa đồng bộ máy phát điện đồng bộ 
5.1. Các thiết bị cần 
- Động cơ điện DC kích từ hỗn hợp 004.030 
- Máy phát điện đồng bộ 004.021 
- Bộ hòa đồng bộ 004.022a 
- Bộ kích từ máy phát 004.022b 
5.2. Sơ đồ 
I3 
it 
Rđc 
T
N
Đ F 
E1 
I1 
Modul 
Tải 
R, L,C 
66 
5.2.Hoà đồng bộ máy phát - động cơ. (máy điện đồng bộ) 
 Nối các đầu ra của máy phát điện đồng bộ với lưới (qua bộ đồng bộ: 
UVW Motor - Generator - Eingang 3x380V). Các đầu kích từ F1 và F2 (+ và -) 
nối với hai đầu + và - của bộ kích từ máy phát (Erregung - Synchrongenerator). 
Dây trung tính N của máy (màu xanh) nối với N của công tắc chống giật (FI). 
Dây bảo vệ PE nối với chấu PE của máy phát và bộ đồng bộ (Synchronisaton - 
Einschub). Điện áp cung cấp của bộ kích từ 230V. 
 Phần bên trái của bộ đồng bộ (Netzeingang 380V) nối với công tắc chống 
giật qua L1 , L2 , L3 . Mắc đồng hồ đo dòng điện kích từ ở dây nối + của bộ 
kích từ và cọc F1 của máy phát điện. Đo dòng điện "sinh ra" mắc nối tiếp 
ampekế vào một trong 3 dây U, V hoặc W nối giữa máy phát và bộ đồng bộ 
(phía phải ngõ vào của máy phát). Điện áp, tần số của máy phát được hiển thị 
trên bộ đồng bộ. Động cơ sơ cấp kéo máy phát phù hợp nhất là động cơ điện 
67 
một chiều kích từ song song, chỉ có từ trường kích từ song song mới có khả 
năng điều chỉnh tinh được tốc độ của máy. Hợp lý hơn lên mắc thêm máy đo 
cos-phi và Wattkế đo công suất giữa bộ đồng bộ và máy phát điện. 
Thao tác hoà đồng bộ 
 Nối bộ đồng bộ với nguồn 380V (UVW, Netzeingang 380V), Điện áp 
nguồn có hiển thị trên thang đo I của voltkế hai kim. Sự dao động nằm khoảng 
từ 370V đến 420V. Công tắc trên bộ kích từ để ở vị trí 0, chạy động cơ điện một 
chiều kích từ song song đến khoảng 1650 vòng/phút. Kích từ cho máy phát qua 
biến áp, điện áp kích từ khoảng 110-115V. Điều chỉnh điện áp bằng thay đổi 
kích từ. Điều chỉnh tần số bằng thay đổi từ trường của động cơ điện một chiều 
kích thích song song qua điện trở kích từ để có tần số 50Hz. Khi nào kim của 
voltkế chỉ không dao động ở hướng 0 và cùng thời gian đó 3 đèn đều tối thì 
đóng mạch hoà đồng bộ bằng công tắc xoay đỏ. Máy phát điện đồng bộ đã làm 
việc song song với lưới. Bây giờ máy điện một chiều phải truyền động "nhanh 
hơn" cũng như "mạnh hơn". 
CÂU HỎI ÔN TẬP 
1.Trình bầy nội dung thí nghiệm trường hợp không tải của máy điện đồng bộ ? 
2.Trình bầy nội dung thí nghiệm lấy đặc tính ngắn mạch của máy điện đồng bộ ? 
3.Trình bầy nội dung thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh của máy điện đồng bộ ? 
4.Trình bầy được các bước thực hiện hòa đồng bộ máy phát điện đồng bộ ? 
68 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]- Nguyễn Đức Sĩ, Công nghệ chế tạo Máy điện và Máy biến áp, NXB 
Giáo dục 1995. 
[2]- Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy 
điện 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2001. 
[3]- Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy 
điện 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2001. 
[4]- Châu Ngọc Thạch, Hướng dẫn sử dụng và sửa chữa Máy biến áp, Động 
cơ điện, Máy phát điện công suất nhỏ, NXB Giáo dục 1994. 
[5]- Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Tính toán cung cấp và lựa chọn 
thiết bị, khí cụ điện, NXB Giáo dục 1998. 
[6]- Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, Kỹ thuật điện, NXB Khoa học và Kỹ 
thuật 1999. 
[7]- Nguyễn Trọng Thắng, Nguyễn Thế Kiệt, Tính toán sửa chữa các loại 
Máy điện quay và Máy biến áp - tập 1, 2, NXB Giáo dục 1993. 
[8]- Nguyễn Trọng Thắng, Nguyễn Thế Kiệt Công nghệ chế tạo và tính toán 
sửa chữa Máy điện - tập 3, , NXB Giáo dục 1993. 
[9]- Minh Trí, Kỹ thuật quấn dây, NXB Đà Nẵng 2000. 
[10]- Nguyễn Xuân Phú, Tô Đằng, Quấn dây sử dụng và Sửa chữa Động cơ 
điện xoay chiều thông dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật 1989.