1500 Câu hỏi Nghành Điện | 8 – 7 Những vấn đề khác

 8 – 7 – 1
Hỏi: Tại sao dung lượng định mức của môtơ được biểu thị bằng công suất tác dụng (hữu công), còn dung lượng định mức của máy biến áp lại biểu thị bằng công suất biểu kiến?
Đáp: Môtơ hoặc máy biến áp, do bị hạn chế bởi nhiệt độ, trong vận hành, dòng điện không cho phép vượt trị số định mức của nó, tức công suất biểu kiến không được vượt quá trị số định mức của nó. Công suất tác dụng là phép tính của công suất biểu kiến và hệ số công suất. Khi dòng điện là trị số định mức, hệ số công suất là trị số cố định thì công suất biểu kiến đưa ra là trị số cố định, tức công suất tác dụng định mức.
Phụ tải của môtơ điện là các máy móc sản xuất, công suất phối thuộc cần thiết là công suất tác dụng. Qua đặc tính làm việc của môtơ, có thể biết được giữa hệ số công suất, cường độ dòng điện stato và công suất tác dụng đưa ra có mối quan hệ tương ứng cố định. Cho nên, dung lượng định mức của môtơ có thể được biểu thị bằng công suất tác dụng.
Hệ số công suất của máy biến áp là do tính chất của phụ tải quyết định, nên giữa cường độ dòng điện và hệ số công suất không có mối quan hệ tương ứng cố định, cho nên dung lượng định mức phải được biểu thị bằng công suất biểu kiến.

8 – 7 – 2
Hỏi: Liệu có thể đem nguồn điện của cùng một lưới điện đưa đến, lợi dụng phương pháp chiều quay không đổi của môtơ để xác định thứ tự pha của các nguồn điện cùng một lưới điện để đem nguồn hai đường hoặc nhiều đường đấu song song sử dụng?
Đáp: Phương pháp này tuyệt đối không được sử dụng. Bởi vì thay đổi nguồn hai pha bất kỳ, môtơ điện sẽ quay ngược. Nếu đồng thời, thay đổi nguồn điện ba pha thì chiều quay của môtơ không đổi. Như thể hiện ở hình 8 – 7 – 2. Mạch điện 1 và mạch điện 2 có thể khiến chiều quay của môtơ không đổi. Nhưng thứ tự pha thì hoàn toàn khác. Nếu đóng công tắc K thì lập tức gây ra sự cố ngắn mạch.

8 – 7 – 3
Hỏi: Tại sao dung lượng của máy phát điện xoay chiều biểu thị bằng kVA, còn môtơ điện lại dùng kW để biểu thị?
Đáp: kW (kilôoát) thể hiện công suất, tức mỗi giây có thể thực hiện một công bao nhiêu kg-met. Môtơ điện là biến công suất điện thành công suất cơ học, dung lượng của nó là để chỉ công suất cơ học đưa ra, cho nên biểu thị bằng kW. Máy phát điện thì lại biến công suất cơ học thành công suất điện, dung lượng đầu ra của nó quyết định bởi điện áp và dòng điện cho phép của máy phát điện. Dòng điện của nó quyết định bởi hệ số công suất của phụ tải dùng điện. Khi hệ số công suất của phụ tải dùng điện rất thấp, tuy công suất điện (kW) đưa ra của máy phát điện chưa đạt đến trị số qui định, nhưng dòng điện đã đạt tới trị số qui định. Vì thế, để bảo đảm an toàn của máy phát điện, phải dùng kVA (kilôvôn – ampe) để biểu thị dung lượng.

8 – 7 – 4
Hỏi: Máy phát điện dung lượng lớn, tại sao phải phối hợp sử dụng biến áp nâng áp để truyền tải điện?
Đáp: Để nâng cao hiệu suất truyền tải điện, tiết kiệm đầu tư đường dây tải điện. Việc truyền tải điện dung lượng lớn, khoảng cách xa, đều áp dụng điện áp110kV, 220kV thậm chí cao hơn. Nhưng máy phát điện trực tiếp phát ra điện áp cao như thế là khó khăn. Bởi vì kết cấu của máy phát điện phức tạp, chặt chẽ, nhóm cuộn dây stato gắn trong rãnh do phiến thép silic ép chồng lên nhau mà thành, muốn làm cho giữa nhóm cuộn dây stato với đất có mức cách điện 110kV, thậm chí cao hơn thì trình độ kỹ thuật hiện nay chưa làm được. Cho nên điện áp đưa ra của máy phát điện dung lượng lớn nói chung là khoảng 10kV, sau đó dùng biến áp nâng điện áp lên đến 110kV, 220kV, thậm chí cao hơn, rồi truyền tải đi.

8 – 7 – 5
Hỏi: Thời gian vận hành máy điện càng lâu thì nhiệt độ máy điện càng tăng cao, đúng không?
Đáp: Nói như thế không đúng. Máy điện sau khi vận hành vài giờ, nhiệt độ của máy điện không tăng cao nữa, vận hành ổn định ở nhiệt độ nào đó. Khi máy điện thông điện, vận hành thì tiêu hao đồng do dòng điện stato – rôto sinh ra trong cuộn dây của nó, tiêu hao sắt do thay đổi từ trường trong lõi sắt sinh ra và các tiêu hao khác đều sinh ra nhiệt lượng, một phần nhiệt lượng tản phát vào không khí xung quanh, nhiệt lượng dư thừa làm nhiệt độ của máy điện tăng cao. Sau khi vận hành một lúc, nhiệt lượng tản phát đi mỗi lúc một nhiều, sau cùng nhiệt lượng máy điện sinh ra cân bằng với nhiệt lượng tản phát, cho nên tiếp tục vận hành sẽ không có nhiệt lượng dư thừa khiến nhiệt lượng của máy điện lên cao nữa, cũng tức là máy điện tiếp tục vận hành ổn định dưới nhiệt độ nào đó.

8 – 7 – 6
Hỏi: Khi khởi động một máy phát điện nào đó, trong quá trình nâng cao tốc độ, sinh ra chấn động đột ngột nghiêm trọng ở gần tốc độ quay nào đó. Tại sao?
Đáp: Bất cứ vật thể nào đều có tần số dao động riêng có của nó (thường gọi là tần số tự nhiên). Khi vật thể dao động với tần số tự nhiên thì biên độ dao động của nó lớn nhất. Xuất phát từ nguyên lý vật lý này, khi tần số riêng của rôto máy phát điện ở trong phạm vi tốc độ quay định mức của máy phát điện, thì trong quá trình nâng tốc độ, khi máy phát điện đạt tới tần số riêng sẽ xuất hiện dao động mạch đột ngột.

8 – 7 – 7
Hỏi: Trên nhãn hiệu của một số khoan điện hoặc dụng cụ điện có ký hiệu “DI”, có ý nghĩa gì?
Đáp: “DI” có nghĩa là “cách điện song trùng” là một ký hiệu thông dụng trên thế giới. Gọi cách điện song trùng là vì có hai loại: cách điện làm việc (cách điện cần thiết bảo đảm dụng cụ điện làm việc bình thường, chịu áp thường là 1500V) tạo thành. Dụng cụ điện kết cấu này qua thử nghiệm chịu áp 4000V, kim loại lộ ra ngoài sẽ không có điện cho dù cách điện làm việc bị đánh thủng, bảo đảm sử dụng an toàn.

8 – 7 – 8
Hỏi: Bơm ly tâm một cấp sử dụng trong nông nghiệp do chọn đường kính puli curoa của nó và đường kính puli curon môtơ truyền động không đúng, khiến tốc độ quay của máy bơm vượt 25% tốc độ quay bình thường. Liệu dòng điện của môtơ cũng vượt quá 25% trị số bình thường tương ứng hay không?
Đáp: Nói chung, công suất đầu ra hoặc đầu vào của máy bơm nước tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc 3 tốc độ quay. Nếu tốc độ quay của máy bơm nước tăng 25%, thì công suất bơm nước sẽ gấp (1.25)3 lần so với trước, tức 1.95 lần. Cho nên dòng điện của máy điện không phải tăng 25% mà là gần gấp 2 lần so với trước. Vì thế, khi dùng máy điện kéo máy bơm nước cần đặc biệt lưu ý việc phối hợp đường kính của puli curoa, nhằm tránh tốc độ máy bơm tăng lên, khiến dòng điện máy điện tăng mạnh, thậm chí làm cháy máy điện.

8 – 7 – 9
Hỏi: Tại sao môtơ điện trên cần cẩu không dùng phanh điện (như phanh đấu ngược) mà dùng phanh cơ học?
Đáp: Móc treo cần cẩu phải có thể dừng phụ tải ở bất cứ vị trí nào trong không trung. Điều này yêu cầu phải có mô men lực phanh khi môtơ ngắt điện. Môtơ sử dụng phanh điện sau khi ngắt điện sẽ mất mô men lực phanh, vì thế không thể đáp ứng yêu cầu. Sử dụng phanh cơ học sẽ không bị ảnh hưởng bởi ngắt điện giữa chừng hoặc sự cố về điện, an toàn, tin cậy. Cho nên, thiết bị cẩu, tời đều phổ biến dùng phanh cơ học.

8 – 7 – 10
Hỏi: Có hai môtơ kiểu đóng kín, một máy là kiểu tự làm mát, một máy làm mát bằng quạt. Khi vận hành, nếu nhiệt độ ngoài vỏ giống nhau thì sau khi ngắt nguồn điện, trong thời gian ngắn, nhiệt độ ngoài vỏ của máy nào cao?
Đáp: Môtơ kiểu tự làm mát, trên bề mặt không có gió làm mát nhân tạo thổi qua, khi dừng máy nhiệt độ bên trong không tăng lên nữa, mà tỏa nhiệt bề mặt cũng không biến động, cho nên sau khi ngừng máy, nhiệt độ sẽ dần dần hạ xuống. Nhưng môtơ điện kiểu làm mát bằng quạt, dựa vào sự trợ giúp của cánh quạt thổi không khí ở bề mặt, mang nhiệt lượng đi, nếu ngừng máy, khả năng tỏa nhiệt ở bề mặt giảm mạnh, còn nhiệt lượng bên trong vẫn tỏa ra ngoài với tốc độ tương tự, như vậy nhiệt độ truyền đến bề mặt sẽ lớn hơn nhiệt lượng tỏa đi từ bề mặt, nhiệt độ sẽ hơi tăng. Vì thế, sau khi dừng máy, nhiệt độ ở vỏ môtơ kiểu làm mát bằng quạt sẽ cao hơn.

8 – 7 – 11
Hỏi: Môtơ vận hành có tải liên tục, liệu có bị ẩm?
Đáp: Môtơ vận hành có tải, do tổn hao bên trong sẽ phát nhiệt, nhiệt độ của nhóm cuộn dây thường vượt quá nhiệt độ môi trường rất nhiều, vì thế cuộn dây khó hút ẩm, mà khí ẩm trong nhóm cuộn dây còn bị đẩy ra ngoài, môtơ kiểu mở cũng nhờ gió đẩy khí ẩm đi. Vì thế, môtơ vận hành có tải thường không bị ẩm. Nếu môtơ vận hành gián đoạn, thì sau khi dừng máy có thể bị ẩm. Trong môi trường ẩm ướt, muốn môtơ không bị ẩm thì phải tìm cách duy trì nhiệt độ của nhóm cuộn dây cao hơn nhiệt độ môi trường 5 – 10oC.

8 – 7 – 12
Hỏi: Khi máy tời buông đặt vật nặng xuống, đồng hồ điện lắp trong tủ công tắc vẫn quay thuận chiều, còn đồng hồ điện đo công lại quay ngược. Đó là do nguyên nhân gì?
Đáp: Khi máy tời đặt vật nặng xuống, vật nặng sẽ làm cho tốc độ quay của môtơ điện vượt quá tốc độ quay đồng bộ. Rõ ràng, trong tình hình này, môtơ điện sẽ có điện năng hồi tiếp lại mạch điện. Nhưng nhóm cuộn dây của stato môtơ phải thu nhận dòng điện phản kháng (vô công) từ trong lưới điện. Vì thế, lúc này đồng hồ điện đo công phản kháng (vô công) vẫn quay thuận. Còn đồng hồ đo công tác dụng (hữu công) thì do chiều của thành phần tác dụng của dòng điện đã ngược lại, cho nên quay ngược. Do lúc này, môtơ điện đã trở thành máy phát điện cảm ứng nên hạn chế sự tăng tốc độ quay. Nếu cắt nguồn điện khi đặt vật nặng xuống thì sẽ mất tác dụng phanh, tốc độ hạ xuống của vật nặng sẽ tiếp tục tăng, sẽ gây ra sự cố khi đến điểm cuối với tốc độ rất lớn. Vì thế cấm ngắt điện vận hành khi đặt vật nặng xuống.

8 – 7 – 13
Hỏi: Tăng công suất của môtơ điện, có thể làm tăng sức kéo của đầu máy xe điện không?
Đáp: Sức kéo của đầu máy phụ thuộc vào công suất của môtơ điện, hệ số bám (có liên quan với mức độ ẩm ướt của đường ray, nói chung là trong khoảng 0.15~ 0.22) và trọng lượng bản thân của đầu máy. Đầu máy với trọng lượng nhất định, khi vận hành trên đường ray có điều kiện nhất định thì lực kéo lớn nhất có thể đạt được là cố định. Nếu lực kéo do môtơ sinh ra nhỏ hơn lực kéo lớn nhất thì lực kéo của đầu máy sẽ tăng lên theo đà tăng của công suất động cơ. Nếu sức kéo do môtơ sinh ra lớn hơn lực kéo lớn nhất, lúc này bánh xe của đầu kéo sẽ trượt, cũng tức là không thể nâng cao lực kéo của đầu máy được nữa. Qua đó có thể thấy, nâng cao công suất của môtơ điện chưa chắc đã tăng được sức kéo của đầu máy xe điện. Hiện nay áp dụng kỹ thuật mới bánh xe từ hóa để tăng hệ số bám, có thể nâng cao sức kéo của đầu máy.

8 – 7 – 14
Hỏi: Môtơ kích từ nối tiếp cỡ nhỏ có thể dùng điện xoay chiều lẫn một chiều, cuộn dây của công tắc điện từ có thể dùng điện một chiều xoay chiều được không?
Đáp: Do khi vận hành, môtơ điện sẽ sinh ra điện áp cảm ứng ngược chiều, dòng điện không phải hoàn toàn do trở kháng của môtơ quyết định. Vì thế khi ứng dụng với điện xoay chiều, một chiều thì dòng điện hầu như không đổi. Cuộn dây của công tắc điện từ xoay chiều có điện kháng rất lớn, dòng điện chạy qua cuộn dây gần như do điện kháng quyết định, điện trở nhỏ hơn điện kháng rất nhiều lần, hầu như không có ảnh hưởng đối với dòng điện. Nếu đem cuộn dây này sang dùng với nguồn điện một chiều thì cuộn dây chỉ có điện trở, không có trở kháng, dòng điện của cuộn dây tăng mạnh, không thể sử dụng. Chỉ có hạ thấp điện áp khiến dòng điện hông vượt quá trị số nhất định, mới có thể sử dụng với nguồn điện một chiều.