tailieunhanh - Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ: Chương 5 - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Kết cấu và nguyên lý hoạt động chung của các động cơ điện: mô tả toán học quá trình biến đổi năng lượng, cấu trúc mạch từ động cơ, quá trình sinh nhiệt trong động cơ. | NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG Quá trình biến đổi năng lượng Điện từ là phương pháp biến đổi năng lượng được ứng dụng phổ biến nhất trong cơ cấu chấp hành cơ điện nói chung và động cơ điện nói riêng. Năng lượng điện Từ trường Cơ năng r r Công thức liên hệ mật độ từ thông B và từ trường H ur uur uur B = µ r ( H ) ⋅ µ0 ⋅ H ( ) r trong đó µ 0 là hằng số độ từ thẩm, µ r H là độ từ thẩm ứng với từng loại vật liệu. Điện từ trường – Cơ năng NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG Quá trình biến đổi năng lượng (tiếp) Khi một vật dẫn mang dòng điện được đặt trong từ trường, nó sẽ chịu tác động một lực cảm ứng theo công thức: ur r ur F = i× B r F vectơ lực r i vectơ dòng điện r B vectơ mật độ từ thông Độ lớn của lực Lorenz: ur F = F = BLi Định luật Lorenz NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG Quá trình biến đổi năng lượng (tiếp) Chuyển động của một vật dẫn trong từ trường sẽ sinh ra một sức điện động (hiệu điện thế) ở hai đầu vật dẫn: dφ emf = E = − trong đó φ = ∫ r r là từ thông. dt Vật có độ dài L chuyển động với tốc độ v không đổi trong từ trường không đổi vuông góc với bề mặt: emf = E = BLv Định luật Faraday NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG Quá trình biến đổi năng lượng (tiếp) Môt vật mang điện dài vô hạn, thẳng, sinh ra một từ trường quanh vật dẫn, mật độ từ thông B ở khoảng cách r được xác định như sau µ r µ0 B= ⋅i 2π r Nếu độ dài L lớn hơn nhiều đường kính D thì B được xác định theo quy tắc bàn tay phải và có giá trị là B=µ Định luật Boit-Savart N ⋅i L NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG Kết cấu của động cơ điện Stator, phần tĩnh của động cơ, nó có thể là nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây. Rotor, phần quay của động cơ, nó có thể là lõi sắt từ và các cuộn dây hoặc nam châm vĩnh cửu. Tùy theo từng loại động cơ mà còn có thêm bộ phận khác như: vành góp, chuyển mạch Mômen sinh ra trong động cơ điện là do tương tác giữa dòng điện phần ứng và từ trường .