ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÁY ĐIỆN I
1. KHÁI NIỆM MÁY ĐIỆN.
A. LÍ THUYẾT
Câu 1: Nêu định nghĩa và phân loại máy điện?
-

-

-

Máy điện được định nghĩa là thiết bị chuyển hóa năng lượng điện thành các dạng năng
lượng khác. Máy điện cũng được định nghĩa là thiết bị chuyển đổi năng lượng điện ở cấp
điện áp này sang cấp điện áp khác.
Từ định nghĩa, dựa trên công dụng và đặc điểm làm việc, phân loại máy điện như sau:
o Máy điện tĩnh : Máy biến áp (máy biến áp ba pha, máy biến áp một pha)
o Máy điện Quay:
▪ Máy điện một chiều (máy điện DC) : Máy phát và động cơ.
▪ Máy điện xoay chiều (máy điện AC) :
• Máy điện đồng bộ và không đồng bộ : Máy phát và động cơ.
• Máy phát : Biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng.
• Động cơ : Biến đổi năng lượng điện thành cơ năng.
• Máy biến áp : Biến đổi nguồn điện từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Được
sử dụng thông dụng trong truyền tải và phân phối điện năng.
Cho dù các loại máy điện có khác nhau về cấu trúc, tính năng . . . , nhưng nguyên lý chung
cho tất cả các máy điện là dựa trên nguyên lý điện từ.

Câu 2: Nêu định luật cảm ứng điện từ trong máy điện?
-

Độ tự cảm của một cuộn dây:
o Xét cuộn dây có N vịng, mang dịng điện I có chiều như hình vẽ (Hình1.7 ). Φ là

từ thơng do dịng điện chạy trong một vòng dây của cuộn dây gây ra. Từ thơng móc
vịng của cả cuộn dây được định bởi:

Ψ = N.Ф (Wb -vòng)
o Độ tự cảm của cuộn dây được định nghĩa:
𝝍 𝑵.Ф
L= =
(H)
𝑰
𝑰

-

Định luật cảm ứng điện từ:
o Khi từ thông biến thiên Ф = Ф(t) theo thời gian xuyên qua một khung dây thì trên
khung dây sẽ xuất hiện một điện áp cảm ứng v(t) :
V=-

𝒅Ф
𝒅𝒕

o Định luật này vẫn đúng trong trường hợp từ thông Ф xun qua cuộn dây do chính
dịng điện i chạy trong cuộn dây đó sinh ra.


V=-

𝒅𝝍
𝒅𝒕


𝒅𝒊

= - L𝒅𝒕

o Điện áp V trong cuộn dây gọi là điện áp tự
cảm ứng của cuộn dây.
o Dấu ( - ) trong biểu thức liên quan đến cực
tính của điện áp cảm ứng. Điện áp cảm
ứng sinh ra bởi một từ thơng cảm ứng biến
thiên theo t có cực tính sao cho dịng điện
mà nó sinh ra trong khung dây sẽ sinh ra
một từ thông chống lại sự biến thiên của
từ thơng sinh ra nó.
o Trong trường hợp dây dẫn chuyển động với
vận tốc 𝑣⃗ trong một từ trường đều khơng
đổi theo thời gian, cực tính điện áp cảm ứng
trong dây dẫn được xác định theo quy tắc :
nếu nối dây dẫn kín mạch thì dịng điện
cảm ứng tạo ra sẽ có chiều sao cho lực từ
tác động lên dây dẫn chống lại sự chuyển
động của dây.(Hình 1.9)
Câu 3,4: Hãy giải thích bằng ngun lí và cơng thức tại sao ở chế độ máy phát điện cơ năng
biến thành điện năng?
-

Ở chế độ máy phát điện cơ năng biến đổi thành điện năng thông thường sử dụng nguyên
lý cảm ứng điện từ. Để chuyển đổi ngược điện năng sang cơ năng, người ta dùng động cơ
điện.
o Phần chính của động cơ điện gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động
(rotor) được quấn nhiều vịng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây

trên rotor và stato được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự
tương tác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh
trục hay 1 mômen.
o Phần lớn các động cơ điện hoạt động theo nguyên lý điện từ, nhưng loại động cơ
dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng.
Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào là có một lực lực cơ học trên
một cuộn dây có dịng điện chạy qua nằm trong một từ trường. Lực này theo mơ tả
của định luật lực Lorentz và vng góc với cuộn dây và cả với từ trường.
o Phần lớn động cơ từ đều xoay nhưng cũng có động cơ tuyến tính. Trong động cơ
xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, và phần đứng yên gọi là stator.

- Nguyên lý : Khi thanh dẫn quay đặt trong từ trường sinh ra 𝑣⃗, xuất hiện 𝑒⃗ = 𝑣⃗. 𝑙. 𝐵⃗⃗ ( định
⃗⃗ ( định luật lực điên từ ). –
luật sức điện động ), xuất hiện 𝑖⃗, xuất hiện ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝐹𝑑𝑡 = 𝑖⃗. 𝑙. 𝐵
o Giải thích : Vì 2 định luật điện từ cơ bản trên mang tính thuận nghịch nên bất kỳ
máy điện quay nào cũng có thể làm việc thuận nghịch, nghĩa là có thể biến đổi từ
cơ năng sang điện năng hoặc ngược lại.


2. MÁY BIẾN ÁP.
A. LÍ THUYẾT
Câu 1: Trình bày cấu tạo, ngun lí hoạt động của máy biến áp. Cơng thức tính suất điện
động E1, E2, tỉ số MBA 1 pha và MBA 3pha?
a. Cấu tạo:
- Máy biến áp bao gồm ba phần chính:
o Lõi thép của máy biến áp (Transformer Core)
o Cuộn dây quấn sơ cấp (Primary Winding)
o Cuộn dây quấn thứ cấp (Secondary Winding)
- Ngồi ra cịn có các phần khác nhƣ vỏ máy, cách điện, sứ đỡ, các thiết bị làm mát, thùng

giãn dầu, . .
- Lõi thép: được tạo thành bởi các lá thép mỏng ghép lại, về hình dáng có hai loại: loại trụ
(core type) và loại bọc (shell type)
Loại trụ: được tạo bởi các lá thép hình chữ U và chữ I. Một lượng lớn từ trường sinh ra bởi
cuộn dây sơ cấp không cắt cuộn dây thứ cấp, hay máy biến áp có một từ thơng rị lớn. Để
cho từ thơng rị ít nhất, các cuộn dây đuợc chia ra với một nửa của mỗi cuộn đặt trên một
trụ của lõi thép.
Loại máy biến áp này ít đuợc sử dụng rộng rãi, thƣờng đƣợc sử dụng ở điện áp cao hoặc
ở nơi mà cách điện giữa các cuộn dây trở nên là một vấn đề cần quan tâm.
Loại bọc: được tạo bởi các lá thép hình chữ E và chữ I. Lõi thép loại này bao bọc các cuộn
dây quấn, hình thành một mạch từ có hiệu suất rất cao, được sử dụng rộng rãi.
Phần lõi thép có quấn dây gọi là trụ từ, phần lõi thép nối các trụ từ thành mạch kín gọi là
gơng từ.
- Cuộn dây quấn sơ cấp (Primary Winding)
- Cuộn dây quấn thứ cấp (Secondary Winding)
Dây quấn máy biến áp được chế tạo bằng dây đồng hoặc nhôm, có tiết diện hình trịn hoặc
hình chữ nhật. Đối với dây quấn có dịng điện lớn, sử dụng các sợi dây dẫn được mắc song
song để giảm tổn thất do dịng điện xốy trong dây dẫn. Bên ngồi dây quấn được bọc cách
điện. Dây quấn đƣợc tạo thành các bánh dây (gồm nhiều lớp) đặt vào trong trụ của lõi
thép. Giữa các lớp dây quấn, giữa các dây quấn và giữa mỗi dây quấn và lõi thép phải cách
điện tốt với nhau. Phần dây quấn nối với nguồn điện được gọi là dây quấn sơ cấp, phần dây
quấn nối với tải được gọi là dây quấn thứ cấp.
b. Nguyên lí hoạt động


Nguyên lí hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
o Đặt điện áp xoay chiều u1 vào dây sơ cấp trong đó sẽ có dịng i1, dịng i1 sẽ tạo ra
từ thơng xoay chiều Ф, từ thơng chạy trong mạch từ móc vịng qua 2 cuộn dây sơ
cấp và thứ cấp cảm ứng các sức điện động e1,e2
o Nếu máy biến áp không tải, thứ cấp hở mạch thì điện áp thứ cấp bằng sức điện động

e2
c. Cơng thức tính suất điện động E1, E2
- Giả sử điện áp đặt vào là một hàm sin thì từ thơng do nó sinh ra cũng là một hàm sin:
Ф = Фm sinꞷt (1)
- Theo định luật cảm ứng điện từ ta có sức điện động trong hai dây quấn là:
-

𝒅Ф

e1 = -N1 𝒅𝒕

𝒅Ф

e2 = -N2 𝒅𝒕

𝒅(Ф𝐦 𝐬𝐢𝐧ꞷ𝐭 )

Thay (1) vào e1: e1 = -N1

𝒅𝒕

𝜋

𝝅

= -ꞷN1 Фmcosꞷt = ꞷN1 Фmsin(ꞷt – 𝟐 )

Sức điện động sẽ chậm pha hơn Ф 1 góc 2
𝟐𝝅𝒇𝐍𝟏 Ф𝐦
- E1 = ꞷN1 Фm =

√𝟐
𝟐𝝅𝒇𝐍𝟐 Ф𝐦
- E2 = ꞷN2 Фm =
√𝟐
d. Tỉ số máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha
- Máy biến áp 1 pha
o Bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp và thứ cấp thì E1 ≈ U1; E2 ≈ U2 và do hiệu
suất máy biến áp cao nên có thể xem cơng suất máy biến áp nhận vào phía sơ cấp
bằng cơng suất đƣa ra thứ cấp U1I1 = U2I2
-

K=
-

𝑼𝟏
𝑼𝟐

=

𝑰𝟐
𝑰𝟏

=

𝑵𝟏
𝑵𝟐

Máy biến áp 3 pha
o Tỉ số máy biến áp 3 pha là tỉ số giữa điện áp dây sơ cấp và điện áp dây thứ cấp.
o Do đó tỉ số biến áp phụ thuộc vào tỉ số vòng dây giữa sơ cấp, thứ cấp, tổ đấu dây.

Ví dụ: xét tỉ số biến áp trong các trường hợp sau:


o Như vậy: đối với máy biến áp 1 pha tỉ số biến áp chỉ phụ thuộc vào tỉ số vòng dây
còn ở máy biến áp 3 pha còn phụ thuộc vào tổ nối dây.
Câu 2: Hãy xây dựng mô hình tốn học của máy biến áp?


Câu 3: Chế độ không tải và ngắn mạch của máy biến áp là gì?
-

Chế độ khơng tải: thứ cấp hở mạch (I2 = 0); sơ cấp được cấp điện áp U1 . Mạch điện thay
thế máy biến áp khi không tải.
Chế độ ngắn mạch: Ngắn mạch thứ cấp


Câu 4: Xây dựng sơ đồ thí nghiệm chế độ khơng tải và ngắn mạch máy biến áp. Mục đích
thí nghiệm này là gì?



Mục đích thí nghiệm này là:
Thí nghiệm ngắn mạch xác định hai thông số cơ bản của máy biến áp: Thông số điện áp ngắn
mạch và tổn hao ngắn mạch. Các thông số này được sử dụng trong các trường hợp sau:
•
•
•
•
•


Tính tốn xác định hiệu suất máy biến áp.
Tính toán xác định biến đổi điện áp theo phụ tải của MBA.
Tính chọn vận hành song song máy biến áp.
Tính tốn vận hành kinh tế trạm biến áp.
Tính chọn giá trị tác động của bảo vệ Rơ le.

Thí nghiệm khơng tải để không cho máy biến áp làm việc không tải hoặc non tải vì lúc đó hệ số
cơng suất rất thấp


Câu 5: Vẽ giản đồ vector máy biến áp 1 pha trong trường hợp tải mang tính cảm?

- Xây dựng đồ thị vectơ của mba nhằm mục đích thấy rõ quan hệ về trị số và góc lệch pha
-

giữa các đại lượng vật lý Φ, U, I, ... BA, đồng thời để thấy rõ được sự thay đổi các đại
lượng vật lý đó ở các chế độ làm việc khác nhau.
Cách xây dựng:
o Đặt vectơ từ thông Φ theo chiều dương trục hồnh trục hồnh.
o Vẽ vectơ dịng điện khơng tải I0 ,vượt trước Φ một góc α.
o Vẽ các vectơ sđđ E1 và E’2 = –E1 do Φ sinh ra, chậm sau nó một góc 90o .
o Tùy theo tính chất của tải dựng véc tơ dịng điện I’2 (nếu tải có tính điện cảm nên
dịng điện I’2 chậm sau E’2 một góc ψ2 )

o Theo phương trình dịng điện, ta vẽ vectơ dòng điện I1 bằng vectơ dòng điện I0 cộng
với vectơ dòng điện I’2 .
o Các vectơ khác dựa vào các phương trình cân bằng
o Đồ thị vectơ mba khi phụ tải có tính dung vẽ tương tự, nhưng dịng điện I’2 vượt
trước một góc ψ2 .



Câu 6: Trình bày giản đồ năng lượng của máy biến áp?


Câu 7: cơng thức tính hiệu suất máy biến áp,đối với máy biến áp cơng nghiệp thì đạt cực
đại khi nào?
-

Công thức máy biến áp

- Đối với máy biến áp cơng nghiệp thì đạt cực đại khi tổn hao khơng đổi bằng tổn hao biến
đổi, hay tổn hao sắt bằng tổn hao đồng
Câu 8: Trình bày độ thay đổi điện áp của máy biến áp. Vẽ giản đồ biễu diễn độ thay đổi điện
áp theo đặc tính tải? Khi máy biến áp làm việc, sự thay đổi của tải sẽ làm thay đổi điện áp thứ
cấp U2. Hiệu số giữa trị số điện áp thứ cấp lúc không tải U20 và lúc có tải U2 khi điện áp vàosơ cấp
bằng U1dm không đổi gọi là độ thay đổi điện áp thứ cấp ∆ U2 của máy biến áp.



Câu 9,10: Vẽ


Câu 11. Trong trường hợp tải MBA tải không đối xứng thì thành phần dịng điện thứ tự
khơng ảnh hưởng như thế nào trong trường hợp đấu Y/Y Y/∆?
-

Trong trường hợp này dịng điện thứ tự khơng tồn tại ở cả hai phía sơ cấp và thứ cấp và
cân bằng nhau nên không sinh ra từ thông Ф và E0 như vậy phương trình điện áp thứ cấp
sẽ như sau:
− 𝑼̇a = 𝑼̇’A - 𝑰̇A .Zn

− 𝑼̇b = 𝑼̇’B - 𝑰̇B .Zn
− 𝑼̇c = 𝑼̇’C - 𝑰̇C .Zn
Vì:

-

𝑰̇A +𝑰̇B + 𝑰̇C = 𝑰̇d

Suy ra: 𝑼̇a + 𝑼̇b + 𝑼̇c = 𝑰̇d Zn
1

Điểm trung tính sẽ bị lệch một khoảng Iao Zn = 3 Id Zn. Sự xê dịch này là khơng đáng kể vì
Zn rất nhỏ.

Câu 12: Trình bày cấu tạo, nguyên lí hoạt động của máy biến áp từ ngẫu. Sơ đồ đấu dây
của máy biến áp từ ngẫu 1 pha và 3 pha?
-

-

-

Máy biến áp từ ngẫu là gì:
o Máy biến áp tự ngẫu là loại máy biến áp chỉ có 1 loại dây quấn. Khi điện được phát
ra từ máy phát điện nó sẽ đi qua những máy biến áp để đưa lên lưới điện, đồng thời
1 phần sẽ qua 1 máy biến áp tự ngẫu để nhà máy điện tự dùng, do vậy mới có tên
là Máy biến áp tự ngẫu. Máy biến áp tự ngẫu thường có 2 loại chính là máy biến áp
tự ngẫu 1 pha và máy biến áp tự ngẫu 3 pha.
o Cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp nối với nhau về điện.
Nguyên lí hoạt động: Máy Biến Áp Tự Ngẫu hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí:

o Dịng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ trường).
o Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng
điện).
▪ Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ
cấp. và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra
trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp.
▪ Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp
thơng qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng
quấn trên lõi sắt.
Sơ đồ đấu dây của máy biến áp từ ngẫu 1 pha và 3 pha:


Câu 13: Các loại máy biến áp đặc biệt và công dụng?
- MBA ba dây quấn:
Công dụng : nâng cao được chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của trạm biến áp cần thiết của trạm sẽ
ít hơn và tổn hao vận hành cũng nhỏ hơn
- MBA từ ngẫu:
Công dụng:
1.MBA từ ngẫu dùng để liên lạc giữa các hê thống điện có các cấp điện áp khác nhau trong hệ
thống điện như: 110-220,220-500,330-750k
2. MBA tự ngẫu dùng để mở máy các động cơ không đồng bộ công suất lớn
3. MBA tự ngẫu dùng rộng rãi làm nguồn cho các thiết bị điện sinh hoạt
4. MBA tự ngẫu dung ở các phịng thí ngiệm để thay đổi điện áp liên tục
- MBA hàn hồ quang:
công dụng: là loại MBA đặc biệt dùng để hàn hồ quang điện
- MBA hàn hồ quang:
Công dụng: là loại MBA đặc biệt dùng để hàn hồ quang điện
- MBA đo lường:
o Máy biến điện áp:
Công dụng: biến điện áp cao thành điện áp nhỏ để đo lường và điều khiển

o Máy biến dịng điện:
Cơng dụng: dùng để biến dòng điện lớn thành dòng điện nhỏ để đo lường bằng các dụng cụ đo
tiêu chuẩn và điều khiển


Câu 14. Các điều kiện vận hành song song máy biến áp. Các trường hợp vận hành song song
máy biến áp không thỏa mãn điều kiên?
-

-

Máy biến áp làm việc song song thõa mãn yêu cầu sau:
o Cùng tổ đấu dây máy biến áp
o Cùng tỉ số biến áp
o Cùng giá trị điện áp ngắn mạch
Các trường hợp vận hành song song máy biến áp không thỏa mãn điều kiện

Câu 15: Hai chức năng của các máy biến áp đo lường? Máy biến áp đo lường (P.T.) được
mắc song song hay nối tiếp với tải? Máy biến dòng (C.T.) được mắc như thế nào? Chú ý gì
cần phải được quan tâm khi làm việc với máy biến dòng? (Ký hiệu trên bản vẽ) Một vài ưu
điểm và khuyết điểm khi sử dụng máy biến áp ba pha thay vì sử dụng ba máy biến áp một
pha là gì?
-

-

Chức năng của máy biến áp đo lường:
o Máy biến điện áp: Biến đổi điện áp cao sang điên áp thấp để đưa vào các dụng cụ
đo lường nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các thiết bị khác.
o Máy biến dịng điện: giảm dịng điện đến giá trị thích hợp với các dụng cụ điều

khiển và đo lường chuẩn có dịng điện thấp, các dngj cụ này cách li hồn tồn với
mạch chính.
Máy biến áp đo lường PT được mắc song song với tải
Máy biến dòng CT được mắc …………………………
Chú ý gì cần phải được quan tâm khi làm việc với máy biến dòng:
o Thứ cấp CT làm việc ở chế độ ngắn mạch vì tổng trở ở các dụng cụ đo như A, …
rất bé), lõi thép không bão hòa. Nếu để hở mạch thứ cấp I2 = 0, dịng điện từ hóa sẽ
rất lớn, mạch từ bão hịa nghiêm trọng sẽ nóng lên và làm cháy dây quấn và phía
thứ cấp sẽ xuất hiện những xung điện ấp cao hang nghìn volt, khơng an tồn cho
người sử dụng, phá hỏng cách điện thiết bị.
o Nếu cần tháo rời thứ cấp CT khi đang hoạt động, phải nối tắt thứ cấp CT trước khi
tháo
o CT có nhiều dây quấn thứ cấp (có nhiều hệ số biến), dịng thứ cấp giảm.


-

o CT có thể cung cấp cho nhiều tải cùng một lúc bằng cách mắc nói tiếp các tải (với
điều kiện tổng công suất phải nhỏ hơn công suất cuat CT)
o Phải nối đất một đầu thứ cấp CT để đảm bảo khi có sự cố rị điện giữa sơ cấp và
thứ cấp.
Một vài ưu điểm và khuyết điểm khi sử dụng máy biến áp ba pha thay vì sử dụng ba máy
biến áp một pha
o Ưu điểm
Máy biến áp 3 pha có thể vận hành với cơng suất lớn và đảm bảo, do đó
được dùng cho những nơi sử dụng nguồn điện lớn.
▪ Máy biến áp 3 pha nhỏ gọn, dễ lắp đặt và vận hành.
▪ Máy biến áp 3 pha có độ bền cao.
▪ Có khả năng giảm bớt lượng điện tổn hao đọc đường truyền
o Khuyết điểm

▪ Địi hỏi người lắp đặt phải có trình độ cao
▪ Chi phí kinh tế lớn có thể gây ra sự cố nghiêm trọng khi xảy ra hư hỏng
▪


3. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU:
A. LÍ THUYẾT
Câu 1: Cấu tạo máy điện một chiều. Kể tên các thành phần của mạch từ, mạch điện của một
máy phát DC?
-

Cấu tạo của máy điện một chiều:
o Phần tĩnh (stato) hay phần cảm gồm: vỏ máy (gơng từ), (phần cảm) bên trong có
gắn cực từ chính và cực từ phụ:
▪ Cực từ chính: vĩ thép được ghép bởi các lá thép kỹ thuật điện (tơn silic) dày
0.5÷1 mm và dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ. Cực từ chính tạo
nên từ trường chính trong máy. Mặt cực giữ dây quấn và phân bố từ trường
trên bề mặt phần cứng. Cực từ gắn lên vỏ máy bằng bu lông hoặc đinh vít.
Dây quấn kích từ là dạy đồng, các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này
được nối tiếp với nhau.
▪ Cực từ phụ: các cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để hạn
chế tia lửa điện và cải thiện đổi chiều. Dây quấn cực từ phụ mắc nối tiếp với
dây quấn phần ứng.
▪ 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.
▪ 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
▪ Các bộ phận khác: nắp máy và cơ cấu chổi than ( gồm: chổi than đặt trong
hộp chổi than, giá chổi than )


o Phần quay (Rotor) hay phần ứng: Phần ứng gồm trục, lõi thép, dây quấn phần ứng,
cổ góp.
▪ Lõi sắt phần ứng:

▪

-

Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại, hình trụ, trên bề mặt lõi
thép (dọc theo đường sinh) người ta dập rãnh để đặt dây quấn gọi là dây
quấn phần ứng.
▪ Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng tròn hoặc dẹp, các đầu dây
của các phần tử dây quấn (bối dây) được gộp lại tại cổ góp.
▪ Nhiệm vụ của cổ góp điện là chỉnh lưu sức điện động xoay chiều thành sức
điện động một chiều trên các chổi than, chổi than tiếp xúc (tì lên) cổ góp để
lấy điện ra ngồi hoặc đưa nguồn điện một chiều vào trong dây quấn phần
ứng.
▪ Các bộ phận khác:
o Cánh quạt: làm nguội máy
o Trục máy:
Các thành phần của mạch từ, mạch điện của một máy phát DC
o Mạch từ: cực từ chính, cực từ phụ, lõi thép, gông từ (vỏ máy)
o Mạch điện: dây quấn, cố góp, chổi than

Câu 2: Mặt phẳng trung tính của máy phát DC là gì? Là mặt phẳng chứa đường trung tính hình

học là đường thẳng thẳng góc với trục cực từ N - S

Câu 3: Giải thích tại sao sức điện động đƣợc sinh ra trong rotor là sức điện động xoay chiều?


Tại vì khung dây dẫn phẳng có N vịng ,diện tích S quay đều với vận tốc khơng đổi ω, xung quanh
trục vng góc với với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ .Theo định luật
cảm ứng điện từ, trong khung dây xuất hiện một suất điện động xoay chiều
Câu 4: Cấu tạo máy điện một chiều, chức năng cổ góp _ Câu 1
Câu 5: Tại sao trong phần ứng máy phát điện một chiều có nhiều rãnh, mỗi rãnh có nhiều
thanh dẫn?
-

Giảm bớt sự đập mạch ở cổ góp, chổi than và quấn tăng số vòng dây để tăng cường sức
điện động.
Điện áp lấy ra được phẳng.

Câu 6: Cho biết các loại kích từ của máy phát điện một chiều. Ứng dụng?

- Kích từ độc lập: Dịng điện kích từ của máy lấy từ nguồn điện khác không liên hệ với phần
ứng của máy

-

o Ứng dụng: trong các hệ thống Máy phát - động cơ, truyền động Máy cán, Máy cắt
kim loại, thiết bị tự động trên tàu thủy, Máy bay v.v.. do có ưu điểm điều chỉnh điện
áp.
Kích từ song song Dây quấn kích từ nối song song với phần ứng

o Ứng dụng: Máy phát - động cơ


-

Kích từ nối tiếp Dây quấn kích từ mắc nối tiếp với phần ứng

o Ứng dụng: Không được sử dụng trong thực tế do điện áp thay đổi rất nhiều khi
thay đổi tải


- Kích từ hỗn hợp Gồm 2 dây quấn kích từ: dây quấn kích từ song song và dây quấn kích
từ nối tiếp, trong đó dây quấn kích từ song song thường là chủ yếu

o Ứng dụng: ít được sử dụng
Câu 7: Mục đích của biến trở kích từ là gì?
Thay đổi điện áp đầu vào để kích từ cho stator, trong một số trường hợp sử dụng để điều chỉnh từ
trường cho stator để động cơ hoạt động ổn định với mức điện áp quy định.
Câu 8: Kể tên các yếu tố quyết định độ lớn của sức điện động được sinh ra trong máy điện
DC? Yếu tố nào là thay đổi?

Eư = CE.Ф.n

- Ta có
𝑝𝑁

-

Trong đó

-


Ф: Từ thơng
n: tốc độ quay của roto
Ф, 𝑛 la 2 đại lượng thay đổi

CE =

60𝑎

: hệ số kết cấu

Câu 9: Mục đích của cực từ phụ là gì? Dây quấn cực từ phụ được mắc như thế nào?
-

Mục đích: Các cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để hạn chế tia lửa điện và
cải thiện đổi chiều.
Dây quấn cực từ phụ mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng.

Câu 10: Cực từ phụ trong máy điện một chiều: vị trí, chức năng và cách đấu dây quấn cực
từ phụ? _Câu 9
Câu 11: Cách thay đổi sức điện động và đổi chiều sức điện động máy điện DC?

Eư = CE.Ф.n

- Ta có
-

Trong đó

CE =


𝑝𝑁
60𝑎

: hệ số kết cấu

Ф: Từ thông
n: tốc độ quay của roto
Sức điện động phần ứng tỉ lệ với từ thông dưới một từ cực và tốc độ quay phần ứng. Nghĩa là
mốn thay đổi Eư thì phải tác động lên Ф hoặc n


Câu 12: Cách thay đổi moment điện từ và đổi chiều moment điện từ máy điện DC?

Mđt = CM . Ф . Iư

-

Trong đó

𝑝𝑁

CM = 2𝜋𝑎 : hệ số kết cấu
Iư: Dịng điện qua phần ứng
Ф: Từ thơng

-

-

Moment điện từ của máy điện một chiều được tạo nên do sự tác động tương hỗ giữa từ

trường phần cảm và từ trường dòng điện trong thanh dẫn phần ứng. Momen này tác dụng
lên phần ứng.
Ở chế độ máy phát, Mđt ngược chiều với moment quay của động cơ sơ cấp tác dụng lên
rotor, nên có tác dụng như một moment cản.
Ở chế độ động cơ, Mđt đóng vai trị moment quay, chiều quay của máy cùng chiều quay
của moment. Công suất điện từ đã chuyển công suất điện Eư Iư thành công suất cơ Mđt . ꞷ
Vậy muốn thay đổi momen điện từ ta phải thay đổi dòng điện phần ứng hoặc thay đổi dịng
điện kích t

Tham khảo:


Câu 13: Khi một máy phát DC cung cấp cho tải, điện áp đầu cực của máy phát không bằng
sức điện động được sinh ra. Tại sao?
-

Vì khi nối với tải thì trong mạch sẽ xuất hiện một dịng điện lúc này sẽ xuất hiện tổn hao
tải I2R nên điện áp đầu cực của máy phát không bằng sức điện động được sinh ra.

Câu 14: Vẽ mạch cân bằng của phần ứng máy phát DC. Các phuơng trình cơ bản của máy
phát DC?


Câu 15: Phân biệt sức điện động, điện áp định mức, điện áp trên tải, dòng điện định mức,
dòng điện khơng tải, dịng điện trên tải của máy phát DC?
-

-

Suất điện động là phần năng lượng được tạo bởi một thanh dẫn có chiều dài l di chuyển

với vận tốc dài v trong từ trường B tạo bởi phần cảm: e= B.l.v
o Trên toàn bộ dây quấn phần ứng: Eư= Ke.Ф.n (v)
𝑝𝑁
𝐾𝑒 = 60𝑎
Điện áp định mức của máy phát điện điện áp lớn nhất mà máy phát điện có thể tạo ra
được : Uđm (V) +
Điện áp trên tải là điện áp mà máy phát cung cấp cho tải: Ut (v)
Dòng điện định mức là dòng lớn nhất mà máy phát có thể tạo ra được Iđm (A)
Dịng khơng tải là dòng mà máy phát hoạt động ở chế độ khơng tải It=0
Dịng trên tải là dịng mà máy phát cung cấp cho tải It (A)

Câu 16: Đường cong từ hóa của máy phát điện một chiều chỉ ra mối quan hệ giữa hai yếu
tố gì?
Có 2 yếu tố là: giữa sức điện động E sinh ra trên 2 đầu phần ứng với dịng điện kích thích qua
dây quấn phần cảm.
Câu 17: Đối với máy phát điện một chiều kích từ độc lập và kích từ song song, khi mạch từ
chưa bão hịa, phải điều chỉnh thơng số gì để giữ điện áp không đổi khi tải tăng?
Để giữ điện áp ở hai đầu cực máy phát không đổi khi phụ tải tăng cần phải tăng dịng kích từ để
tăng sức điện động cảm ứng bù vào sự suy giảm do điên áp rơi trên dây quấn phần ứng và tác
dụng của phản ứng phần ứng.
Câu 18: Đặc tuyến không tải và tải của máy phát điện DC (từng loại kích từ)?