generator

1. 1
PEB-0551-1096
ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU / MÁY PHÁT ĐIỆN
XOAY CHIỀU
Động cơ dây cuốn song song và dây cuốn hỗn hợp
Động cơ đồng bộ 3 pha
Hướng dẫn vận hành
MG-5214

2. 2
MỤC LỤC
Cảnh báo trước khi vận hành ·········································· 3
Mục 1. Thông tin chung······························································· 4
1-1 Thông số kỹ thuật ···························································· 5
Mục 2. Đặc tính phụ tải điện của Động cơ một chiều (song
song, hỗn hợp) ············································································· 8

3. 3
CẢNH BÁO TRƯỚC KHI VẬN HÀ NH
1. ☞ Điện luôn tiềm tàng các mối nguy hiểm.
Vìvậy, tránh tiếp xúc trực tiếp với tất cả các dây đang có điện.
2. ☞ Luôn luôn đảm bảo rằng hệ thống vận hành điện được bảo vệ đúng cách
để chống quá tải.
3. ☞ Bất kỳ dây điện nào trong hệ thống nên được thực hiện với công tắc
nguồn chính cũng như các công tắc điện khác có liên quan phải được tắt đi.
4. ☞ Các liên kết điện cơ giữa các bộ phận chuyển động như một động cơ, một
máy phát điện và một lực kế phải chắc chắn và đảm bảo.
5. ☞ Hãy kiểm tra lại tất cả các hệ thống dây điện trước khi bật nguồn.
6. ☞ Bất cứ khi nào thiết bị nhả khi quá tải xảy ra, hãy tắt nguồn và điều chỉnh
tình huống trước khi bật nguồn trở lại
7. ☞ Hãy cẩn trọng với các dây dẫn thử để không vô tình chạm vào chúng
trong một máy quay hoặc tiếp xúc với phần nhiễm điện.
8. ☞ Sau khi thínghiệm kết thúc, hãy đảm bảo rằng nguồn điện đã tắt và tất cả
các kết nối dây đã được tách khỏi máy.
9. ☞ Cường độ dòng điện tức thời lúc bắt đầu của một động cơ bắt đầu cao hơn
7- 10 lần so với cường độ dòng ở trạng thái ổn định. Vìvậy, hãy đảm bảo rằng
một ampe kế được thiết lập cho phạm vi đủ cao để áp ứng với cường độ cao điểm.
10. ☞ Khi một ampe kế được tháo ra khỏi một mạch kích từ hoặc mạch phần ứng, hãy

4. 4
chắc chắn rằng kết nối nhảy thích hợp phải được tạo tại nơi mà ampe kế đặt ở trong mạch.
11. ☞ Trước khi một động cơ được bật/ tắt hoặc trước khi công tắc nguồn chính
được bật/ tắt, hãy chỉnh bộ nguồn công suất (Power Source) thấp xuống tại vị trí
bên trái của người hướng dẫn đến vị trítối thiểu.
12. ☞ Trước khi phụ tải điện được bật/ tắt hoặc khi phụ tải điện được đổi thành
một giá trị mới, hãy tắt công tắc đầu ra (Ouput) trước.
13. ☞ Khi Wat kế không được mắc vào hệ thống, hãy đảm bảo rằng C1 và C2
trên bảng điều khiển phải được nối với nhau bằng một dây xúp( dây mềm)
MỤC 1.
GIỚI THIỆU
MG-5214 là một thiết bị hướng dẫn phát điện xoay chiều được truyền động bởi
một động cơ một chiều. Thiết bị hướng dẫn cung cấp cho các sinh viên những kinh
nghiệm thực tiễn có giá trị về động cơ điện một chiều và máy phát điện xoay chiều
thông qua việc xem lại các lý thuyết cơ bản được theo sau bởi các thử nghiệm toàn
diện.
Các rô-to điện một chiều được dùng trong hệ thống này có thể được thiết lập cấu
hình trong một mô-tơ song song hoặc trong mô-tơ hỗn hợp. Máy phát điện xoay
chiều là một động cơ đồng bộ ba pha và cũng có thể được sử dụng như một động
cơ đồng bộ.
Các điểm thử nghiệm thích hợp được cung cấp trong hệ thống để hỗ trợ sinh viên
với các thông tin mạch quan trọng như là điện áp, dòng điện và nguồn điện đầu

5. 5
vào cũng như đầu ra của một mạch điện. Các điều khoản cũng được tạo để đo điện
áp pha và dòng pha. Một tải trọng biến đổi ba pha đảm nhiệm như một tải thích
hợp cho hệ thống.
Các dòng điện trong cuộn dây kích từ hoặc phần cảm của một động cơ một chiều
có thể được kiểm soát bởi một biến trở. Đầu vào của động cơ và đầu ra của máy
phát điện được bảo vệ bởi thiết bị không ngắt cầu chì (NFB) để chống quá tải.
against an overload. Đầu vào của hệ thống là dòng điện một chiều 115V và đầu ra
là dòng điện xoay chiều 200V, 3φ.
1-1 Đặc điểm kỹ thuật
◈ PHẦN ĐỘNG CƠ
a. Kiểu cuốn ···································· Song song & hỗn hợp
b. Tốc độ ······································ 1250～1800 vòng/phút
c. Công suất đầu vào ·························· 115V, 3.6A
d. Công suất động cơ ·························· 1/3 HP
e. Số cực ········································ 2 cực
f. Kích từ song song ··························· xấp xỉ 115V, 0.4A
g. Biến trở kích từ song song················· 0～300Ω, 50W
h. Biến trở phần ứng··························· 0～10Ω, 80W
i. Chỉ thị kế ····································· Điện áp đầu vào
Dòng điện kích từ song song
Dòng điện phần ứng
R.P.M (số vòng trên phút )
j. Thiết bị nhả khi quá tải ····················· xấp xỉ 4A

6. 6
◈ PHẦN MÁY PHÁT ĐIỆN
a. Kiểu cuốn ···································· Động cơ đồng bộ
b. Công suất máy phát điện··················· 120 AV
c. Điện áp đầu ra ······························· 200V, 3φ, 4-Wire
d. Tốc độ········································ 1250∼1800 vòng/ phút
e. Công suất kích thích························ (Một chiều) 0～120V, 1A
f. Chỉ thị kế ····································· Điện áp kích thích
Dòng điện kích thích
Dòng điện tải
Điện áp đầu ra
g. Thiết bị nhả khi quá tải····················· xấp xỉ 2A
h. Điện trở tải··································· 375Ω～2kΩ, 150W
◈ Thông số kỹ thuật chung
a. Công suất đầu vào ·························· AC220V, 50/60Hz 1φ
b. Đầu ra nguồn một chiều···················· 0～120V, 5A một chiều
c. Kích thước mô-tơ ··························· 145(ĐK)×215(Dài)mm
d. Kích thước máy phát điện ················· 145(ĐK)×255(Dài)mm
e. Kích thước hệ thống ························ 920(Rộng)×670(Cao)×460(Sâu)mm
f. Khối lượng hệ thống ························ kg
g. Thiết bị phụ tùng···························· Dây cáp nối (phích cắm 4φ ) : 1 bộ
Mở rộng vạch dòng điện xoay chiều : 1
Hướng dẫn sử dụng : 1 quyển

7. 7
BẢNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MG-5214

8. 8
MỤC 2.
ĐẶC TÍNH TẢI CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU ( SONG
SONG, HỖN HỢP)
< Lý thuyết cơ bản >
Bất chấp với tốc độ quá mức không tải, một động cơ nối tiếp có một lợi thế về
việc phân phối một mô-men xoắn cao tại một tải nặng. Ngược lại, một động cơ
song song biểu hiện quy định tốc độ cao trên một phạm vi rộng các tải trọng, mặc
dù mô- men xoắn là không đủ ở tải nặng. Một mô-tơ hỗn hợp bao gồm đủ những
tính năng mong đợi của cả hai động cơ này.
Một động cơ hỗn hợp bao gồm một dây cuốn kích từ song song và một dây cuốn
kích từ nối tiếp. Khi không có tải trọng, dây cuốn kích từ song song sẽ đảm bảo
rằng động cơ không chạy ở tốc độ quá cao, trong khi tại tải trọng tiêu chuẩn, dây
cuốn kích từ nối tiếp sẽ cung cấp mô- men xoắn cần thiết.
Các đặc tính của từng loại được tóm tắt như dưới đây:
Cuộn dây kích từ song song :
Kích từ song song duy trì một dòng điện không đổi và sau đó là một thông
lượng (luồng) không đổi mà không liên quan đến dòng điện phần ứng hoặc tốc
độ phần ứng. Khi tốc độ phần ứng tăng lên, năng lượng phản điện động (CEMF)
cũng tăng lên theo tỷ lệ. Việc tăng CEMF có xu hướng chống lại tốc độ tặng
của phần ứng.

9. 9
Cuộn dây kích từ nối tiếp :
Cuộn dây kích từ song song bị dẫn theo biến thể của dòng điện phần ứng theo
cùng một hướng. Do đó, khi tốc độ của phần ứng tăng lên khi không có tải
trọng, dòng điện phần ứng sẽ giảm do sự tăng năng lượng phản điện động
(CEMF). Vìvậy, dòng kích từ song song sẽ giảm, tiếp theo đó là dòng phần
ứng cũng giảm đi. Sự giảm dòng phần ứng thực ra có thể làm tăng tốc độ phần
ứng, kết quả là một tốc độ thậm chí cao hơn. Tuy nhiên, mô- men xoắn được
tạo sẽ bị giảm khi dòng kích từ và cũng làm dòng phần ứng bị giảm đi. Qúa
trình này tiếp tục lặp lại cho đến khi một điểm cân bằng được đạt tới, tại nơi mà
tốc độ chỉ cần để cung cấp một mô- men xoắn để vượt qua một ma sát cơ học
nội bộ. Khi một động cơ có tải trọng lớn, tốc độ phần ứng sẽ bị giảm đáng kể
và phần ứng và dòng kích từ thay vào đó sẽ tăng lên. Việc dòng điện tăng sẽ
làm cho mô- men xoáy cao hơn cho tới khi đạt được một điểm cân bằng.
< Sự chuẩn bị >
Thiết bị : Bộ MG-5214
【Lưu ý】Các quy trình chuẩn bị ở đây được dành cho một động cơ hỗn hợp. Tuy
nhiên, những thử nghiệm động cơ song song thực tế được trình bày ở mục
<Vận hành và đo lường>.
(1) Tắt công tắc chính và công tắc của động cơ. Tách các khớp nối giữa động
cơ và máy phát điện. Giữ lại khớp nối cao su để sử dụng trong tương lai.
(2) Kết nối các công tơ M-1, M-2 và M-3 của mạch động cơ với các đầu cực
đã được chỉ định. Đặt M-3 cho phạm vi 10A

10. 10
(3) Kết nối các công tơ M-1, M-2 và M-3 của máy phát điện tới các đầu cực đã
được chỉ định và kết nối công tơ M-4 tới bất kì hai đầu cực nào từ J3 đến J5.
(4) Vặn RH-1 (kích từ song song) của động cơ hoàn toàn ngược chiều kim
đồng hồ và vặn RH-2 (phần ứng) thuận chiều kim đồng hồ.
(5) Kết nối giữa các cực nguổn điện một chiều 0～120V và các cực đầu vào
bằng cách sử dụng các dây cáp đã được cung cấp. Ngoài ra, hãy kết nối J3 với J4,
J5 với J6 của mạch động cơ. Điều này sẽ thiết lập cầu hình động cơ như một
động cơ hỗn hợp.
(6) Bật công tắc chính và động cơ chính và xoay hiệu chỉnh nguồn một chiều 0
～120V về phía người hướng dẫn để đạt được dòng điện một chiều 60V ở trên
Vôn kế. Sau đó, tắt động cơ một lần nữa.
(7) Hãy chắc chắn rằng không có vật nào trong đường quay của động cơ và
kiểm tra lại tất cả các kết nối một lần nữa.
< Vận hành và đo lường >
(1) Bật công tắc động cơ. Nhấn nút ‘Start’. Tăng nguồn một chiều lên tới
115V cho việc vận hành thông thường.
(2) Xoay RH-2 của động cơ hoàn toàn ngược chiều kim đồng hồ và điều chỉnh
RH-1 để đạt được 1500/1800 vòng/ phút ở trên động cơ. Theo dõi số vòng / phút
(RPM), điện áp đầu vào, dòng điện đầu vào và điền thông tin vào Bảng 2-1
Mục�Hỗn hợp/ Không tải�. Lưu ý rằng dòng điện đầu vào là tổng của dòng
điện kích từ và dòng điện phần ứng.

11. 11
Bảng 2-1
Hỗn hợp Song song
Không tải Đầy tải Không tải Đầy tải
Điện áp đầu vào
(E)
Dòng điện đầu
vào (I)
Tốc độ
(vòng/phút)
(3) Nhấn nút ‘Stop’. Mở kết nối giữa J3 và J4. Kết nối J4 với đầu cực thứ nhất
của kích từ nối tiếp. Điều này sẽ thiết lập cấu hình động cơ cho việc vận hành
song song.
(4) Xoay RH-2 hoàn toàn theo chiều kim đồng hồ và RH-1 hoàn toàn ngược
chiều kim đồng hồ.
(5) Nhấn nút Start. Xoay RH-2 hoàn toàn ngược chiều kim đồng hồ. Chỉnh
RH-1 đạt tới tốc độ động cơ 1500/1800 vòng/phút. Theo dõi số vòng/ phút, điện
áp đầu vào và dòng điện đầu vào và điền thông tin vào Bảng 2-1 mục”Song song
/ Không tải” . Lưu ý rằng dòng điện đầu vào là tổng của dòng điện kích từ và
dòng điện phần ứng.
(6) Tắt công tắc động cơ và công tắc chính. Kết nối động cơ và máy phát điện
bằng cách sử dụng khớp nối cao su.

12. 12
(7) Đặt một cái kẹp lên trên động cơ và máy phát điện và thắt chặt cái kẹp.
Kiểm tra khớp nối và đảm bảo rằng hai hai trục đều nằm trên một đường. Trong
trường hợp chúng không thẳng, hãy chỉnh lại vị trí.
(8) Đặt tay quay nguồn kích thích một chiều 0～120V ở vị trí MIN và bật
công tắc ‘Exicting’.
(9) Tắt công tắc ‘Ouput’ của máy phát điện và bật các công tắc tải S-1, S-2 và
S-3. Các kháng tải tương đương tại điểm này là xấp xỉ 545.
(10) Kết nối các công tơ M-1, M-2 và M-3 của máy phát điện tới các đầu cực đã
được chỉ định. Kết nối M-4 với J3 và J4 của đầu ra máy phát điện.
(11) Bật công tắc chính và công tắc động cơ và đảm bảo rằng đầu vào động cơ
là 60V một chiều. Nhấn nút ‘Start’ và điều chỉnh nguồn điện một chiều tới 115V.
(12) Xoay RH-2 của động cơ hoàn toàn ngược kim đồng hồ và điều chỉnh RH-1
đạt 1500/1800 vòng/ phút. Bật công tắc ‘Output’ và điều chỉnh nguồn kích thích
một chiều 0～120V tới 200V ở đầu ra.
(13) Kiểm tra công tơ điện tải của máy phát điện. Nó nên chỉ thị xấp xỉ 0.2A
khi đầy tải. Đo điện áp đầu vào động cơ, dòng điện đầu vào và số vòng/ phút rồi
điền bảng 2-1 Mục�Song song / Đầy tải�.
(14) Nhấn nút ‘Stop’ và gỡ kết nối giữa J4 (động cơ) và kích từ nối tiếp đầu cực
thứ nhất. Kết nối J3 với J4 để thiết lập cấu hình tới động cơ hỗn hợp
(15) Tắt công tắc ‘Output’ của máy phát điện và nhấn nút ‘Start’ của động cơ.
Điều chỉnh RH-1 (động cơ) để đạt 1500/1800 vòng/phút
(16) Bật công tắc ‘Ouput’ của máy phát điện và điều chỉnh nguồn kích thích
một chiều 0～120V để đạt 200V đầu ra.

13. 13
(17) Kiểm chứng rằng thiết bị chỉ báo dòng tải chỉ xấp xỉ 0.2A. Đo điện áp đầu
vào động cơ, dòng điện đầu vào, số vòng/ phút và điền vào Bảng 2-1 mục ”Hỗn
hợp / Đầy tải” .
(18) Khi các phép đo đã được thực hiện, hãy dừng động cơ trước, sau đó tắt
công tắc động cơ và công tắc ‘Ouput’ của máy phát điện. Tắt công tắc chính
trong trường hợp không có thử nghiệm nào được dự kiến tiếp theo.
< Xem lại thử nghiệm >
1. Từ dữ liệu trong bảng 2-1, hãy tìm sự điều tốc được định nghĩa bằng biểu
thức dưới đây của động cơ hỗn hợp và động cơ song song theo thứ tự lần lượt.
Giải thích động cơ nào có sự điều tốc tốt hơn.
Sự điều tốc (%) =
Tốc độ không tải−Tốc độ đầy tải
𝑇ố𝑐 độ đầ𝑦 𝑡ả𝑖
* 100
【Lưu ý】Tốc độ không tải là 1500/1800 vòng/phút. Đầy tải đối với máy phát
điện cũng được coi như là đầy tải đối với động cơ bởi vì động cơ và máy phát
điện được ghép đôi với nhau.
2. Từ dữ liệu trong Bảng 2-1, hãy tìm tỷ suất của thay đổi tỷ lệ của dòng điện
đầu vào với thay đổi tỷ lệ của tốc độ động cơ, được định nghĩa bởi phương trình
dưới đây:
Tỷ số dòng điện vào-tốc độ =
Dòng điện vào đầy tải – Dòng điện vào không tải
Tốc độ không tải−Tốc độ đầy tải
Trong trường hợp có sự khác biệt trong tỷ lệ này giữa động cơ hỗn hợp và động cơ
song song, hãy giải thích tại sao.

14. 14
< Tóm tắt >
1. Khi được so sánh với một động cơ song song, một động cơ hỗn hợp có sự
điều chỉnh tốc kém hơnvà mô- men xoáy cao hơn rất nhiều tại tốc độ thấp. Ở tốc
độ thấp, dòng điện kích từ nối tiếp trong một động cơ hỗn hợp tăng, dẫn đến
việc làm tăng từ trường.
2. Hiệu suất vượt trội của một động cơ song song trong điều chỉnh tốc được
diễn giải thông qua các phép tính trong mục < Xem lại thử nghiệm>. Nó được
diễn giải rằng tỷ lệ thu được bằng cách chia thay đổi tỷ lệ trong dòng điện đầu
vào cho thay đổi tỷ lệ trong tốc độ trong một động cơ song song sẽ lớn hơn
nhiều trong một động cơ hỗn hợp.