Máy điện là gì? Cấu tạo, phân loại, vật liệu máy điện?

Máy điện là gì?

Máy điện là thiết bị điện từ, có nguyên lý làm việc dựa theo định luật cảm ứng điện từ và lực điện từ.

Phân loại máy điện

Máy điện có nhiều loại, và có nhiều cách phân loại khác nhau, ví dụ phân lọai theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo dòng điện (xoay chiều, một chiều), theo nguyên lý làm việc…

Máy điện tĩnh

Máy điện tĩnh làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây không có chuyển động tương đối với nhau.

Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính thuận nghịch, ví dụ máy biến áp biến đổi hệ thống điện có thông số U1, f thành hệ thống điện có thông số U2, f hoặc ngược lại biến đổi hệ thống điện U2, f thành hệ thống điện có thông số U1, f.

Máy điện có phần động

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. Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng thành 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 hoắc động cơ điện.

Cấu tạo máy điện

Máy điện có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính:

• Mạch điện: dây quấn dây điện.
• Mạch từ: lõi thép.

Vật liệu cấu tạo

Vật liệu chế tạo máy điện gồm vậy liệu cấu trúc, vật liệu tác dụng và vật liệu cách điện. Vật liệu cấu trúc là vật liệu để chế tạo các chi tiết chịu các tác động cơ học như trục, ổ trục, thân máy, nắp. Vật liệu tác dụng là vật liệu dùng để chế tạo những bộ phận dẫn điện và từ. Con vật liệu cách điện dùng để cách điện giữa phần dẫn điện với không dẫn điện và giữa các phần dẫn điện với nhau.

Vật liệu dẫn điện

Dùng chủ yếu là đồng (Cu) và nhôm (Al) vì chúng có điện trở bé, chống ăn mòn tốt. Tùy theo yêu cầu về cách điện và độ bền cơ học người ta còn dùng hợp kim của đồng và nhôm. Có chỗ còn dùng cả thép để tăng sức bền cơ học và giảm kim loại màu như vành trượt.

Vật liệu dẫn từ

Ở đoạn mạch từ có từ thông biến đổi với tần số 50Hz hoặc 60Hz, người ta dùng thép lá dày 0,35÷0,5mm có pha thêm 2÷5% Si để giảm tổn hao từ trễ và dòng xoáy. Thép lá được chế tạo bằng phương pháp cán nóng hoặc cán nguội. Phương pháp cán nguội cho độ từ thẩm cao hơn và tổn hao và tổn hao lõi (từ trễ, dòng xoáy) thấp hơn.

Ở đoạn mạch từ có từ thông không đổi (không bị tổn hao từ trễ và dòng xoáy), người ta dùng thép đúc, thép rèn.

Vật liệu cách điện

Vật liệu cách điện để cách ly các phần dẫn điện và không dẫn điện, hoặc các phần dẫn điện với nhau. Yêu cầu của chúng là khả năng cách điện cao, chịu nhiệt tốt, không bị ẩm và có độ bền cơ. Cách điện bọc dây dẫn càng chịu nhiệt cao thì nhiệt độ cho phép của dây dẫn càng lớn và dây càng mang được dòng điện lớn.

Vật liệu kết cấu

Vật liệu kết cấu để chế tạo các chi tiết chịu lực cơ học như trục, ổ trục, vỏ máy, nắp máy; thường là gang, thép lá, thép rèn, kim loại màu, chất dẻo…