TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 215/QĐ-CĐDK ngày 1 tháng 3 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

Trang 2


LỜI GIỚI THIỆU
Nội dung giáo trình “Máy Điện” được biên soạn dựa theo “Giáo trình Máy điện”
do Vụ Trung Học và Dạy Nghề – NXB GD, có tham khảo thêm các giáo trình, tài liệu
chuyên ngành từ các trường khác và có chỉnh sửa, bổ sung cho phù hợp với đối tượng là
học sinh hệ TC,CĐ Nghành Điện Công Nghiệp Trường CĐ Dầu Khí.
Giáo Trình được trình bày theo tinh thần ngắn gọn, dễ hiểu, có bổ sung các hình
ảnh minh họa,nhằm giúp người học dễ tiếp thu hơn. Các cơng thức có đánh số để dễ đối

chiếu, tham khảo . Các ký hiệu của các đại lượng điện cũng được điều chỉnh nhằm
giúp người học thuận tiện cho việc tham khảo các tài liệu tương đương ở bậc học cao
hơn sau này.
Mặc dù đã cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong
nhận được sự đóng góp của các đồng nghiệp cũng như người học để bài giảng ngày càng
hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 6 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Ninh Trọng Tuấn
2. Nguyễn Lê Cương
3. Lê Thị Thu Hường
4.

Trang 3


MỤC LỤC
BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI:
1.2. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN TRONG MÁY ĐIỆN.
1.3. ĐỊNH LUẬT LỰC ĐIỆN TỪ:
1.4. ĐỊNH LUẬT MẠCH TỪ TÍNH TỐN MẠCH TỪ.
1.5. VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY ĐIỆN:
1.6. NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1.7. NGUYÊN LÝ PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN.
BÀI 1: MÁY BIẾN ÁP
2.1. KHÁI NIỆM CHUNG
2.2.CẤU TẠO

2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA
2.4. MẠCH ĐIỆN THAY THẾ CỦA MBA
2.5. CÁC THAM SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP
2.6. CHẾ ĐỘ CÓ TẢI CỦA MBA:
2.7. GIẢN ĐỒ NĂNG LƯỢNG CỦA MBA:
2.8. MBA BA PHA
2.9. SỰ LAM VIỆC SONG SONG CỦA MBA
2.10. MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT
2.11 QUẤN MÁY BIẾN ÁP 1 PHA CỠ NHỎ
BÀI 2: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
3.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
3.2 .CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐINH
̣ MỨC
3.3. CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
3.4. TỪ TRƯỜNG CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
3.5. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KĐB.
3.7. MOMEN QUAY ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA.
3.8. MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA.
3.9. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ.
3.10. ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
3.11. ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA.
3.12. DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
3.13. DÂY QUẤN ĐỒNG TÂM.
3.14. DAY QUẤN DẠNG Q PHAN SỐ.
3.15. DÂY QUẤN ĐỘNG CƠ 1 PHA
BÀI 3 : MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
4.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG DỤNG

15
16

18
19
19
20
21
23
25
26
28
31
32
35
38
39
40
44
45
47
65
66
67
67
70
74
76
77
82
84
86
87

91
91
93
96
97
Trang 4


4.2. CẤU TẠO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ.
4.3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ.
4.4. PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ.
4.5. PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN ÁP CỦA MÁY PHÁT CỰC LỒI.
4.6. ĐẶC TÍNH NGỒI VÀ ĐẶC TÍNH ĐIỀU CHỈNH.
4.7. SỰ LÀM VIỆC SONG SONG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ.
4.8. ĐỘNG CƠ VÀ MÁY BÙ ĐỒNG BỘ
BÀI 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
5.1.CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
5.2.TÙ TRƯÒNG VÀ SỨC ĐIỆN ĐỘNG CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU.
5.3. CÔNG XUẤT ĐIỆN TỪ, MOMEN ĐIỆN TỪ
5.4. TIA LỬA ĐIỆN TRÊN CỔ GÓP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.
5.5. MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU.
5. 6. ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.
5.7. DÂY QUẤN PHẦN ỨNG MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

98
99
100
101
102
103

104
106
107
111
113
113
114
117
118

Trang 5


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

U: Điện áp
I: Dòng điện
P: Công suất tác dụng
Q: Công suất phản kháng
S: Công suất tồn phần
MBA: Máy biến áp
ĐC: Động cơ
KĐB: Khơng đồng bộ

Trang 6


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1. 1.Ký hiệu MBA...................................................................................................... 17
Hình 1. 2.Máy điện quay..................................................................................................... 17

Hình 1. 3.Máy điện quay..................................................................................................... 17
Hình 1. 4.Từ thơng xun qua vịng dây ............................................................................. 18
Hình 1. 5.Thanh dẫn trong từ trường ................................................................................... 18
Hình 1. 6.Định luật lực điện từ............................................................................................ 19
Hình 1. 7.Định luật mạch từ ................................................................................................ 19
Hình 1. 8.Gồm nhiều cuộn dây ........................................................................................... 20
Hình 1. 9.Nguyên lý máy điện một chiều ............................................................................ 22
Hình 1. 10.Nguyên lý máy điện đồng bộ ............................................................................. 23
Hình 2. 1.Hình da ̣ng chung của máy biế n áp ....................................................................... 28
Hình 2. 2.Lõi thép kiể u tru ̣: 1 pha và 3 ................................................................................ 28
Hình 2. 3.Lõi thép kiể u bo ̣c, 1 pha, 3 pha ............................................................................ 28
Hình 2. 4.ghép rời lõi thép .................................................................................................. 29
Hình 2. 5.ghép xen kẽ lõi thép ............................................................................................ 29
Hình 2. 6.Thùng máy biến áp .............................................................................................. 30
Hình 2. 7.Nguyên lý làm việc MBA .................................................................................... 31
Hình 2. 8.Mạch điện thay thế .............................................................................................. 34
Hình 2. 9.Mạch điện đơn giản ............................................................................................. 35
Hình 2. 10.Sơ đờ thí nghiê ̣m khơng tải của m.b.a ................................................................ 36
Hình 2. 11.Ma ̣ch điê ̣n thay thế m.b.a lúc không tải ............................................................ 36
Hình 2. 12.Sơ đờ thí nghiê ̣m ngắ n ma ̣ch m.b.a .................................................................... 36
Hình 2. 13.Ma ̣ch điê ̣n thay thế của m.b.a lúc ngắ n ma ̣ch ..................................................... 36
Hình 2. 14.Ma ̣ch điê ̣n thay thế đơn giản.............................................................................. 36
Hình 2. 15.Tam giác điê ̣n áp ngắ n ma ̣ch ............................................................................. 37
Hình 2. 16.Tam giác tở ng trở ngắ n ma ̣ch ............................................................................ 37
Hình 2. 17.Đường đă ̣c tính ngoài của máy biế n áp ............................................................. 38
Hình 2. 18.Giản đờ năng lươṇ g m.b.a ................................................................................. 40
Hình 2. 19.Máy biế n áp 3 pha ma ̣ch từ riêng (ghép bằ ng 3 máy 1 pha) .............................. 41
Hình 2. 20.Máy biế n áp 3 pha ma ̣ch từ chung ..................................................................... 41
Hình 2. 21.Cách đấu hình sao ............................................................................................. 42
Hình 2. 22.Tở nố i dây của máy biế n áp 1 pha ..................................................................... 42

Hình 2. 23.Xác đinh
̣ tở nớ i dây bằ ng phương pháp kim đồng hồ. ........................................ 43
Hình 2. 24.Tở nớ i dây Y/Y-12 ............................................................................................ 43
Hình 2. 25.Tở nớ i dây Y/∆-11 ............................................................................................. 43
Hình 2. 26.MBA mắc song song ......................................................................................... 44
Hình 2. 27.Máy biế n dòng .................................................................................................. 45
Hình 2. 28.Máy biế n điê ̣n áp ............................................................................................... 46
Hình 2. 29.MBA tự ngẫu .................................................................................................... 46
Hình 3. 1.Cấu tạo máy điện KĐB ....................................................................................... 68
Hình 3. 2.Stato của máy điện .............................................................................................. 68
Hình 3. 3.Bộ dây máy điện KĐB ........................................................................................ 69
Trang 7


Hình 3. 4.Rơ to lồng sóc ..................................................................................................... 69
Hình 3. 5. Roto dây quấ n .................................................................................................... 70
Hình 3. 6.Từ trường 2p=4 ................................................................................................... 71
Hình 3. 7.Từ trường 2p=2 ................................................................................................... 71
Hình 3. 8.Từ trường dây quấn ba pha .................................................................................. 72
Hình 3. 9.Đảo chiều quay ĐC ba pha .................................................................................. 73
Hình 3. 10.Nguyên lý làm việc ĐC ..................................................................................... 75
Hình 4. 1.Cấu tạo máy điện đồng bộ ................................................................................... 98
Hình 4. 2.Roto cực nồi ........................................................................................................ 99
Hình 4. 3.Roto cực ẩn ......................................................................................................... 99
Hình 4. 4.Nguyên lý làm việc của máy phát ĐB ................................................................. 99
Hình 4. 5.Phản ứng phần ứng ............................................................................................ 101
Hình 4. 6.Đặc tính ngồi máy phát .................................................................................... 103
Hình 4. 7.Đặc tính điều chỉnh máy phát ............................................................................ 103
Hình 5. 1.Cấu tạo máy điện 1 chiều .................................................................................. 108
Hình 5. 2.Cấu tạo stato...................................................................................................... 108

Hình 5. 3.Cấu tạo roto....................................................................................................... 109
Hình 5. 4.Cấu tạo cổ góp .................................................................................................. 109
Hình 5. 5.Ngun lý làm việc máy phát ............................................................................ 110

Trang 8


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: MÁY ĐIỆN
Tên mơ đun: Máy điện
Mã số mô đun: ELEI56135
Thời gian thực hiện mô đun: 150 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành: 120 giờ)
Số tín chỉ: 6
I.
Vị trí, tính chất của mơ đun:
Vị trí: Máy điện là mô đun chuyên môn nghề sau khi học xong các MH/MĐ cơ sở,
Môn học Đo lường điện của ngành Điện cơng nghiệp.
Tính chất: Máy điện là một mơ đun thực hành chuyên môn nghề.
II. Mục tiêu mô đun:
Về kiến thức:
+ Trình bày được cấu tạo, phân tích ngun lý của các loại máy điện
Về kỹ năng:
+ Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện
+ Tính tốn được các thông số kỹ thuật trong máy điện.
+ Quấn lại được động cơ một pha, ba pha bị hỏng theo số liệu có sẵn.
+ Tính tốn được quấn máy biến áp công suất nhỏ.
+ Chủ động lập kế hoạch, dự trù được vật tư, thiết bị.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Phát huy tính tích cực, chủ đô ̣ng, sáng ta ̣o và tư duy khoa ho ̣c trong công viê ̣c
III. Nội dung mô đun:
1. Chương trình khung:

Thời gian đào tạo (giờ)
Mã MH, MĐ

Tên mơn học, mơ đun

Tín
Lý
chỉ Tổng
số
thuyết

Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
bài tập

Kiểm
tra
LT TH

Các mơn học chung/đại
cương

23

465

180

260


17

8

COMP64002

Giáo dục chính trị

4

75

41

29

5

0

COMP62004

Pháp luật

2

30

18


10

2

0

COMP62008

Giáo dục thể chất

2

60

5

51

0

4

COMP62010

Giáo dục quốc phòng và
An ninh

4


75

36

35

2

2

COMP63006

Tin học

3

75

15

58

0

2

FORL66001

Tiếng Anh


6

120

42

72

6

0

I

Trang 9


Thời gian đào tạo (giờ)
Mã MH, MĐ

Tên môn học, mô đun

Tín
Lý
chỉ Tổng
số
thuyết

Thực hành,
thí nghiệm,

thảo luận,
bài tập

Kiểm
tra
LT TH

An tồn vệ sinh lao động

2

30

26

2

2

0

Các môn học, mô đun
chuyên môn ngành,
nghề

70

1755

435


1241

30

49

Môn học, mô đun cơ sở

11

240

84

145

6

5

ELEI53132

Mạch điện

3

60

28


29

2

1

ELET51165

Vẽ điện

1

30

0

29

0

1

ELET62064

Vật liệu điện

2

30


28

0

2

0

ELEI53117

Khí cụ điện

3

75

14

58

1

2

Điện tử cơ bản

2

45


14

29

1

1

Môn học, mô đun
chuyên môn ngành,
nghề

59

1515

351

1096

24

44

Điều khiển điện khi nén

3

60


28

29

2

1

ELEI53115

Đo lường điện

3

75

14

58

1

2

ELEI56135

Máy điện

6


150

28

116

2

4

ELEI6509

Cung cấp điện

5

90

56

29

4

1

ELET55157

Trang bị điện 1


5

120

28

87

2

3

ELEI62158

Trang bị điện 2

2

45

14

29

1

1

PLC


3

75

14

58

1

2

ELEI55138

Thí nghiệm điện 1

3

75

14

58

1

2

ELEI62139


Thí nghiệm điện 2

2

45

14

29

1

1

ELEI55124

Kỹ thuật lắp đặt điện

5

120

28

87

2

3


ELEI54123

Kỹ thuật lạnh

4

90

28

58

2

2

ELEI54148

Thiết bị điện gia dụng

4

90

28

58

2


2

ELEI6412

Bảo dưỡng sửa chữa thiết
bị điện

4

90

28

58

2

2

SAEN52001
II
II.1

AUTM62103
II.2
AUTM63114

AUTM64116


Trang 10


Thời gian đào tạo (giờ)
Mã MH, MĐ

Tên môn học, mô đun

Tín
Lý
chỉ Tổng
số
thuyết

Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
bài tập

Kiểm
tra
LT TH

ELEI6317

Bảo vệ rơ le

3

75


14

58

1

2

ELEI54152

Thực tập sản xuất

4

180

15

155

0

10

ELEI63119

Khóa luận tốt nghiệp

3


135

0

129

0

6

93

2220

615

1501

47

57

Tổng cộng
2. Chương trình chi tiết mơ đun:

Thời gian (giờ)
Số
TT


Nội dung tổng qt

Tổng
số

Thực hành,
Lý
thí nghiệm,
thuyết thảo luận,
bài tập

Kiểm tra
LT

TH

1

Bài mở đầu: Khái niệm chung về máy
điện

3

3

0

0

0


2

Bài 1: Máy biến áp

30

5

23

1

1

3

Bài 2: Máy điện không đồng bộ

60

10

48

1

1

4


Bài 3: Máy điện đồng bộ

30

5

24

0

1

5

Bài 4: Máy điện một chiều

27

5

21

0

1

150

28


116

2

4

Cộng:

IV. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MƠ ĐUN:
Phịng học chun mơn hóa, nhà xưởng:
Trang thiết bị máy móc:
 Bàn giá thực hành.
 Trang bị bảo hộ lao động trong ngành điện.
 Bộ đồ nghề điện, cơ khí cầm tay.
 Các loại máy đo: VOM/DVOM, Watt kế AC, Cos kế, tần số kế...
 Các loại máy điện.
 Mơ hình thực hành chứng minh tính thuận nghịch của máy điện.
Trang 11





















-

-

V.
1.
-

Mơ hình thực hành máy biến áp một pha, ba pha.
Mơ hình thực hành động cơ một pha, ba pha.
Mơ hình bổ cắt động cơ điện một pha, ba pha.
Mơ hình thực hành đấu dây động cơ ba pha 2 cấp tốc độ.
Mơ hình mơ phỏng sự cố trên máy điện xoay chiều.
Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha.
Bộ thí nghiệm máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha.
Mơ hình hịa đồng bộ máy phát điện ba pha.
Mơ hình cắt bổ máy phát điện một chiều.
Bộ thực hành máy phát điện một chiều.
Mơ hình mơ phỏng các sự cố trong máy điện một chiều.
Bộ đồ nghề cơ khí cầm tay.
Bộ đồ nghề điện cầm tay gồm:

Pan me.
Máy quấn dây chỉ thị số.
Khoan điện; Mỏ hàn điện.
Kìm điện các loại: kìm B (kìm răng), kìm nhọn, kìm cắt, kìm tuốt dây, kìm bấm
cốt.
 Tuốc-nơ-vít các loại (dẹp, bake): từ 2mm đến 6mm.
 Cưa, bào, búa cao su...
 Các loại máy đo (AC & DC): ampe kế, volt kế, Ohm kế, watt kế, tần số kế, Cos
kế, điện kế 1pha, 3 pha,
Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
 Dây dẫn điện.
 Một số vật liệu cần thiết khác.
 Dây điện từ các loại.
 Giấy cách điện, phim phổi.
 Ghen cách điện bằng amiăng.
 Dây đai.
 Thiếc (chì) hàn; Nhựa thông; Vẹc ni...
Các điều kiện khác:
 PC, phần mềm chuyên dùng.
 Projector, overhead.
PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
Nội dung:
Về kiến thức:
 Trình bày được cấu tạo, phân tích ngun lý của các loại máy điện
Trang 12


-

2.

-

Về kỹ năng:
 Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện
 Tính tốn được các thơng số kỹ thuật trong máy điện.
 Quấn lại được động cơ một pha, ba pha bị hỏng theo số liệu có sẵn.
 Tính tốn được quấn máy biến áp cơng suất nhỏ.
 Chủ động lập kế hoạch, dự trù được vật tư, thiết bị.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
 Phát huy tính tích cực, chủ đô ̣ng, sáng ta ̣o và tư duy khoa ho ̣c trong công viê ̣c
Phương pháp:
Kiểm tra định kỳ được đánh giá bằng hình thức trắc nghiệm hoặc tự luận, thực hành
TT

Bài KT

Nội dung

Hình thức thi

Thời gian

1

Bài kiểm tra số 1

Bài mở đầu và Bài 1

Lý thuyết


45 phút

2

Bài kiểm tra số 2

Bài 2

Lý thuyết

45 phút

3

Bài kiểm tra số 3

Bài 2

Thực hành

60 phút

4

Bài kiểm tra số 4

Bài 3

Thực hành


60 phút

5

Bài kiểm tra số 5

Bài 3

Thực hành

60 phút

6

Bài kiểm tra số 6

Bài 4

Thực hành

60 phút

Kiểm tra hết mơn được đánh giá bằng hình thức trắc nghiệm và thực hành
VI. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔ ĐUN:
1. Phạm vi áp dụng chương trình:
Chương trình mơ đun này được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề.
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mô đun:
Đối với giảng viên, giáo viên:
 Trước khi giảng dạy, giáo viên cần căn cứ vào nội dung của từng bài học để
chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết nhằm đảm bảo chất lượng dạy học.

 Bố trí thời gian làm các bài thực hành nhận dạng các loại động cơ, đo kiểm, đấu
dây vận hành động cơ, máy phát.
 Sử dụng các mơ hình cắt bổ, để minh họa nguyên lý của các loại máy điện.
 Cần tập trung cả lớp để hướng dẫn ban đầu: Phần này giáo viên cần thao tác mẫu
cho sinh viên quan sát.
 Tùy vào thiết bị có của từng đơn vị để phân chia số lượng sinh viên thực tập trong
mỗi nhóm (Mỗi nhóm nên tối đa là 3 sinh viên ): Phần này giáo viên nên quan sát
từng nhóm và sửa sai tại chỗ (nếu có).
 Tập trung cả lớp để rút kinh nghiệm sau mỗi ca thực tập: Phần này giáo viên cho
sinh viên nêu lên những vướng mắc trong ca thực tập và đưa ra phương pháp
khắc phục.
Trang 13


-

3.
4.

Đối với người học:
 Tập trung nghe giảng, ghi chép, làm bài tập và thực hành theo hướng dẫn của
giáo viên
Những trọng tâm cần chú ý:
Cấu tạo, nguyên lý các loại máy điện.
Đấu dây, vận hành các loại động cơ, máy biến áp.
Vận hành máy phát, hòa đồng bộ máy phát.
Vẽ và phân tích sơ đồ dây quấn.
Sửa chữa một số hư hỏng thường gặp.
Tài liệu cần 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.

Trang 14


BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
 GIỚI THIỆU BÀI MỞ ĐẦU:
Bài mở đầu là bài giới thiệu bức tranh tổng quan về một số nội dung cơ bản về máy điện
để người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận nội dung môn học ở những
bài tiếp theo.
 MỤC TIÊU BÀI MỞ ĐẦU:
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
 Về kiến thức:
- Phát biểu được các định luật điện từ trong máy điện
 Về kỹ năng:
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện
 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Phát huy tính tích cực, chủ động, cẩn thận trong công viê ̣c
 PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI MỞ ĐẦU:
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn
đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập
chương 1 (cá nhân hoặc nhóm).
- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài mở đầu) trước buổi học; hồn
thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm
và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.
 ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI MỞ ĐẦU:

- Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng máy điện
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
Trang 15


- Các điều kiện khác: Khơng có
 KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI MỞ ĐẦU:
- Nội dung:
 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
 Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
- Phương pháp:
 Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
 Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
 NỘI DUNG BÀI MỞ ĐẦU:
1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN:
1.1.1. Định nghĩa:
Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Về cấu tạo gồm mạch từ (lõi thép) và mạch điện (cuộn dây), dùng để biến đổi dạng
năng lượng như cơ năng thành điện năng ( máy phát điện ) hoặc ngược lại biến đổi điện
năng thành cơ năng (động cơ điện ), hoặc dùng biến đổi các thông số của mạch điện như
biến đổi điện áp, dòng điện , tần số, số pha….
Máy điện là loại máy phổ biến trong công nghiệp và trong đời sống .
1.1.2. Phân loại:

Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách phân loại ví dụ như phân loại theo công
xuất, theo cấu tạo, theo chức năng dòng điện ( xoay chiều, một chiều ), theo nguyên lý
làm việc và phân loại theo nguyên lý biến đổi điện năng.
a. Máy điện tĩnh:

Trang 16


U1,f

U2,f

BA

̴

̴

Hình 1. 1. Ký hiệu MBA
Máy điện tĩnh làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thơng
giữa các cuộn dây khơng có chuyển động tương đối với nhau.
b. Máy điện quay:
Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ, do từ trường
và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau gây ra.
U1,f
ω
̴

Hình 1. 2. Máy điện quay
Loại máy điện này dùng để biến đổi năng lượng, ví dụ biến đổi điện năng sang cơ

năng( động cơ điện ) hoặc biến đổi cơ năng sang điện năng ( máy phát điện ) quá trình
biến đổi có tính thuận nghịch, nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện
hoặc động cơ điện.

MÁY ĐIỆN

Máy điê ̣n tinh
̃

Máy điê ̣n quay

Máy biế n áp

Máy điê ̣n xoay chiề u
Máy điê ̣n
không
đồ ng bô ̣

Máy
điê ̣n
đồ ng bô ̣
Máy
phát
điê ̣n
đồ ng
bô ̣

Máy mô ̣t chiề u

Đô ̣ng

cơ
điê ̣n
đồ ng
bô ̣

Máy
phát
không
đồ ng
bô ̣

Máy
phát 1
chiề u

Đơ ̣ng
cơ mơ ̣t
chiề u

Đơ ̣ng
cơ
khơng
đờ ng
bơ ̣

Hình 1. 3. Sơ đồ máy điện quay
Trang 17


1.2. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN TRONG MÁY ĐIỆN:

Nguyên lý làm việc của tất cả các loại máy điện dựa vào cơ sở hai định luật cảm
ứng điện từ và luật điện từ.
1.2.1. Định luật cảm ứng điện từ:
a. Trường hợp từ thơng Φ biến thiên xun qua vịng dây:
Khi từ thơng biến thiên xun qua vịng dây dẫn. Trong vòng dây sẽ cảm ứng một
sức điện động. Nếu chọn chiều sức điện động cảm ứng phù hợp với chiều của từ thơng
theo quy tắc vặn nút chai, thì sức điện động cảm ứng:
e =

d
dt

Dấu (+): chỉ chiều Φ đi từ người đọc vào trang giấy .
e

Ф

Hình 1. 4.Từ thơng xun qua vịng dây
- Nếu cuộn dây có W vịng :
e=-w.

d
d

dt
dt

Trong đó: Ψ = WΦ gọi là từ thơng móc vòng của cuộn dây.
b. Trường hợp thanh dẫn chuyển động trong từ trường.
Khi thanh dẫn chuyển động thẳng góc với đường sức từ trường, thanh dẫn sẽ cảm ứng

sức điện động có trị số là: e=BlV.
 B cường độ từ cảm đo bằng Tesla (T)
 L chiều dài hiệu dụng của thanh dẫn (m)
 V vận tốc thanh dẫn đo bằng m/s
Chiều sức điện động cảm ứng xác định
bằng quy tắc bàn tay phải.
Hình 1-5

Hình 1. 5.Thanh dẫn trong từ trường

Trang 18


1.3. ĐỊNH LUẬT LỰC ĐIỆN TỪ:
Khi thanh dẫn mang dòng điện đặt thẳng góc với đường sức của từ trường ( trường
hợp động cơ điện ).

.

Hình 1. 6.Định luật lực điện từ

Thanh dẫn sẽ chịu một lực điện từ tác dụng có trị số là:
F = B.l.I (N) .
 B cường độ từ cảm đo bằng Tesla(T)
 I cường độ dòng điện (A)
 L chiều dài tác dụng thanh dẫn đo bằng m
- Chiều lực từ xác định bằng quy tắc bàn tay trái
1.4. ĐỊNH LUẬT MẠCH TỪ TÍNH TỐN MẠCH TỪ.
a. Định luật mạch từ:
Lỏi thép máy điện là mạch từ. Mạch từ là mạch khép kín dùng để dẫn từ thơng. Định

luật dịng điện tồn phần  H.dl   i → H.l = w.i
 H: cường độ từ trường trong mạch từ đo bằng A/m
 L: chiều dài trung bình của mạch từ (m
 W: số vịng dây của cuộn dây
 I: tạo ra từ thông trong mạch từ gọi là dịng điện từ hóa.

 w.i: gọi là sức từ động.
 H.l: gọi là từ áp rơi.

i
w

Trang 19


Hình 1. 7.Định luật mạch từ
- Đối với mạch từ gồm nhiều cuộn dây và nhiều đoạn khác nhau
H1.l1+H2.l2 = W1i1-W2I2
 H1,H2: tương ứng là cường độ từ trường trong đoạn 1,2
 L1, L2: chiều dài trung bình đoạn 1,2
 W1.i1, W2.i2: sức từ động dây quấn 1,2
 Dấu – trước w2.i2 vì chiều i2 khơng phù hợp
l1, S1
i
l2, S2

W1

W2


i2

Hình 1. 8. Gồm nhiều cuộn dây
với chiều từ thông đã chọn theo quy tắc vặn nút chai
n

H
k 1

n

K

.l k   Wl .il .
l 1

Trong đó dịng điện il có chiều phù hợp với chiều Φ đã chọn theo quy tắc vặn nút
chai sẽ mang dấu dương, không phù hợp mang dấu âm.
1.5. VẬT LIỆU CHẾ TẠO MÁY ĐIỆN:
Vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện và vật liệu kết cấu.
1.5.1. Vật liệu dẫn điện
Vật liệu dẫn điện dùng để chế tạo bộ phận dẫn điện. Vật liệu dẫn điện dùng trong
máy điện là đồng và nhôm. Dây đồng và dây nhôm được chế tạo theo tiết diện trịn hoặc
chữ nhật, có bọc cách điện khác nhau như sợi vải, sợi thuỷ tinh, giấy, nhựa hoá học, sợi
emay.
1.5.2. Vật liệu dẫn từ
Trang 20


Vật liệu dẫn từ dùng để chế tạo các bộ phận của mạch từ dùng các vật liệu sắt từ để

làm mạch từ: Thép lá kỹ thuật điện, thép lá thường, thép đúc, thép rèn.
Thép lá kỹ thuật điện dày 0,35- 0,5mm, trong thành phần thép có 2-5% si( để tăng
điện trở của thép, giảm dịng điện xốy )
Thép kỹ thuật điện được chế tạo bằng phương pháp cán nóng và cán nguội. Thép
cán nguội có độ từ thẩm cao hơn thép cán nóng, dẫn từ tốt hơn.
1.5.3. Vật liệu cách điện
Làm nhiệm vụ cách ly bộ phận dẫn điện và bộ phận không dẫn điện hoặc cách ly
các bộ phận dẫn điện với nhau.
Trong máy điện, vật liệu cách điện phải có cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt
tản nhiệt tốt. Chống ẩm và bền về cơ học.
Chất cách điện của máy điện chủ yếu ở thể rắn gồm 4 nhóm:
 Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, vải lụa.
 Chất vô cơ như amiăng, mica, sợi thuỷ tinh.
 Các chất tổng hợp như PVC, PE.
 Các loại men sơn cách điện
Cấp cách điện

Y

A

E

B

F

H

C


Nhiệt độ làm việc

900 C

1050 C

1200 C

1300 C

1550 C

1800 C

>1800 C

1.5.4.Vật liệu kết cấu
Vật liệu kết cấu là vật liệu để chế tạo các chi tiết chịu các tác động cơ học như trục,
ổ trục, vỏ máy, nắp máy. Vật liệu kết cấu thường là gan, thép lá, thép rèn, kim loại màu và
hợp kim của chúng.
1.6. NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN
1.6.1.Nguyên lý làm việc của máy điện một chiều

Trang 21


Hình 1. 9.Nguyên lý máy điện một chiều
Máy điện gồm khung dây abcd đầu nối với 2 phiến góp. Khung dây và phiến góp
quay quanh trục với tốc độ khơng đổi trong từ trường của nam châm N – S. Các chổi than

A và B đặt cố định và tuỳ sát vào phiến góp
Khi khung dây quay, theo định luật cảm ứng điện từ trong khung dây xuất hiện
sức điện động cảm ứng e = B.l.v (v)
Trong đó:
B: từ cảm nơi dây quấn quét qua (T)
l: chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường (m)
v: vận tốc quét của thanh dẫn (m/s)
Chiều của sức điện động xác định bằng quy tắc bàn tay phải. Sức điện động của
thanh dẫn ab nằm dưới cực từ N có chiều đi từ b đến a, còn của thanh dẫn cd nằm dưới
cực từ nam (S) có chiều đi từ d→c. Nếu mạch ngồi khép kín sđđ trong khung có chiều đi
từ chổi than A đến chổi than B.
Khi khung dây quay, nếu từ cảm thẳng góc với hướng quay của thanh dẫn phân bố
hình sin→sđđ cũng có dạng xoay chiều hình sin do chổi than A luôn tiếp xúc với thanh
dẫn nằm dưới cực (N), chổi than B tiếp xúc thanh dẫn nằm dưới cực (S)→dịng điện mạch
ngồi chạy từ A→B.
Nói cách khác sđđ và dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu thành dòng điện sức
điện động 1 chiều, nhờ hệ thống vành góp và chổi than.
Để có sức điện động lớn → ghép nhiều khung dây đặt lệch nhau một góc trong
khơng gian→gọi là dây quấn phần ứng, vì thế có nhiều phiến đổi chiều ghép cách điện
với nhau→ cổ góp điện ( cịn gọi là vành góp ).
Ngược lại khi đưa dòng điện một chiều vào chổi than Avà ra ở chổi than B→ dưới
tác dụng của từ trường lên thanh dẫn tạo ra momen quay có chiều khơng đổi→đó là
ngun lý làm việc của động cơ điện một chiều.
1.6.2. Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ
Trong hình vẽ trên nếu thay hai vành đổi chiều thành hai vành trượt. Hai chổi than
A và B ln tì sát, khi khung dây abcd quay với tốc độ n, trên hai vành trượt và mạch
ngồi khép kín → sức điện động và dịng điện xoay chiều có tần số f = p.n/60.
Trang 22



Hình 1. 10.Ngun lý máy điện đồng bộ
Trong đó: n tốc độ quay vịng/ phút
P số đơi cực của máy
→đó là nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ 1 pha.
Thường trong máy điện đồng bộ, cực từ đặt trong roto còn dây quấn phần ứng
(khung dây)→đặt trong phần tĩnh (stato) gồm 3 cuộn dây đặt lệch nhau trong khơng gian
1200đấu hình sao(Υ) hoặc hình tam giác(Δ).
Quay với tốc độ n, dây quấn phần ứng nối với một tải ngồi ba pha đối xứng thì
trong dây quấn phần ứng sẽ cảm ứng nên một sức điện động và dòng điện 3 pha lệch nhau
một góc 1200 về thời gian và do đó sẽ tạo ra một từ trường quay với tốc độ n1=

60 f
, nghĩa
p

là tốc độ quay của roto chính vì vậy mà ta gọi là máy điện đồng bộ ba pha.
1.7. NGUYÊN LÝ PHÁT NÓNG VÀ LÀM MÁT MÁY ĐIỆN.
Trong q trình làm việc có tổn hao công xuất. Tổn hao trong máy điện gồm tổn
hao sắt từ (do hiện tượng từ trễ và dịng điện xốy) trong thép, tổn hao đồng trong điện trở
dây quấn và tổn hao do ma sát (ở máy điện quay). Tất cả tổn hao năng lượng đều biến
thành nhiệt năng làm nóng máy điện.
Để làm mát máy điện, phải có biện pháp tản nhiệt ra môi trường xung quanh. Sự
tản nhiệt không những phụ thuộc vào bề mặt làm mát của máy điện mà còn phụ thuộc vào
sự đối lưu của khơng khí xung quanh hoặc của mơi làm mát như dầu máy biến áp v..v
Thường vỏ máy điện được chế tạo co rãnh tản nhiệt và máy điện có hệ thống quạt gió làm
mát.

Trang 23



Kích thước của máy, phương pháp làm mát, phải được tính tốn và lựa chọn để cho
độ tăng nhiệt của vật liệu cách điện trong máy, không vượt quá độ tăng nhiệt cho phép,
đảm bảo cho vật liệu cách điện làm việc lâu dài khoảng 20 năm.
Khi máy điện làm việc ở chế độ định mức, độ tăng nhiệt của các phần tử không
vượt quá độ tăng nhiệt cho phép. Khi máy quá tải, độ tăng nhiệt sẽ vượt quá nhiệt độ cho
phép, vì thế khơng cho phép q tải lâu dài.

 TÓM TẮT NỘI NỘI DUNG BÀI MỞ ĐẦU:
1.1. Định nghĩa và phân loại máy điện:
1.2. Các định luật cơ bản trong máy điện.
1.3. Định luật lực điện từ:
1.4. Định luật mạch từ tính tốn mạch từ.
1.5. Vật liệu chế tạo máy điện:
1.6. Nguyên lý máy phát điện và động cơ điện
1.7. Nguyên lý phát nóng và làm mát máy điện.
 BÀI TẬP CỦNG CỐ:
1. Định nghĩa máy điện? Cơng dụng của máy điện?
2. Tính thuận nghịch của máy điện là gì?
3. Trình bày các định luật dùng trong máy điện. Công dụng của từng định luật vào từng
loại máy điện?
4. Nêu các loại vật liệu dùng trong máy điện, đặc điểm từng loại?
5. Tại sao phải làm mát động cơ điện

Trang 24


BÀI 1: MÁY BIẾN ÁP
 GIỚI THIỆU BÀI 1:
Bài 1 là bài trình bày về một số nội dung trọng tâm về máy biến áp để người học có được
kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận các bài thực hành quấn máy điện.

 MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
 Về kiến thức:
- Mơ tả được cấu tạo, phân tích được nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha và ba
pha.
 Về kỹ năng:
- Phân tích được nguyên lý hoạt động của máy phát và động cơ điện
- Xác định được cực tính và đấu dây vận hành máy biến áp một pha, ba pha đúng kỹ
thuật.
- Đấu máy biến áp vận hành song song các máy biến áp.
- Tính tốn được các thơng số của máy biến áp ở các trạng thái: khơng tải, có tải, ngắn
mạch.
- Quấn lại được máy biến áp một pha cỡ nhỏ
- Chọn lựa đúng máy biến áp phù hợp với mục đích sử dụng. Bảo dưỡng và sửa chữa
máy biến áp theo yêu cầu.
 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Rèn luyê ̣n tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học và sáng tạo.
 PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn
đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1
1(cá nhân hoặc nhóm).
Trang 25