intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Quang Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:109

1
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 7 - Máy điện đồng bộ, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động; Phân tích máy điện 1-2-3 pha; Mạch điện thay thế - Giản đồ vectơ; Động cơ điện đồng bộ; Máy phát điện đồng bộ.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 7 - Nguyễn Quang Nam

  1. Chương 7: Máy điện đồng bộ Chương 7: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ • Máy điện đồng bộ 3 pha  Cấu tạo và nguyên lý hoạt động  Phân tích máy điện 1-2-3 pha  Mạch điện thay thế - Giản đồ vectơ  Động cơ điện đồng bộ  Máy phát điện đồng bộ BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 1
  2. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 1 pha BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 2
  3. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 3 pha BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 3
  4. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 3 pha 60f ns = (vòng/phút) p n s 2f s  s =  m = 2 = = BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) (rad/s) 60 p p 4
  5. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 3 pha Số cặp cực: p = 1 60f ns = (vòng/phút) p BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 5
  6. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 3 pha 60f p=1 p=2 ns = p (vòng/phút) BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 6
  7. Chương 7: Máy điện đồng bộ Nguyên lý hoạt động – Máy điện đồng bộ 3 pha Kích từ: độc lập BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) Số cặp cực: p = 1 8
  8. Chương 7: Máy điện đồng bộ Cấu tạo máy điện đồng bộ 3 pha Rotor Sator BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 9
  9. Chương 7: Máy điện đồng bộ Cấu tạo máy điện đồng bộ 3 pha (Dây quấn kích từ) (Dây quấn phần ứng) (Vành trượt) (Chổi than) p=2 BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 10
  10. Chương 7: Máy điện đồng bộ Cấu tạo máy điện đồng bộ 3 pha BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 11
  11. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 1 pha BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 12
  12. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 1 pha trục từ stator trục từ rotor θ θ trục từ stator trục từ rotor θ θ 13 BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 13
  13. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 1 pha ds v s = i s Rs + dt dr v r = i r Rr + dt  Phương trình cơ: d  2 d J 2 +B + K = T + Tm e dt dt Với: - Te: moment cơ kéo. Tm: cơ cản từ bên ngoài. - θ góc tính từ điểm cân bằng - J là moment quán tính cơ BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 14
  14. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 1 pha -Từ thông móc vòng dây quấn stato và roto   =  Li  s = N L i + N s Nr L0 (1 − 2  ) ir = Ls is + Lsr ( ) ir 2 s 0 s r = N s Nr L0 (1 − 2  ) is + N L i = Lsr ( ) is + Lr ir 2 r 0 r trục từ stator - Đồng năng lượng: trục từ rotor θ θ 1 1 W = Ls is + Lr ir + Lsr ( ) is ir 2 ' m 2 2 2 Chỉ có hỗ cảm Lsr phụ thuộc vào θ BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) Lsr ( ) = M cos  15
  15. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 1 pha - Đồng năng lượng: 1 1 W = Ls is + Lr ir + Lsr ( ) is ir 2 ' m 2 2 2 - Moment điện từ: W dLsr ( ) ' T = = is ir e = −is ir M sin  m  d - Công suất cơ: Pm = T m = −m Is I r M cos (s t ) cos (r t ) sin ( ) e - Công suất trung bình: Pm = −  m Is I r M sin (  ) 4 16 BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016)
  16. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 2 pha BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 19
  17. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 2 pha - Moment điện từ: W ' T = e = M (iar ibs − ias ibr ) cos( ) − (ias iar + ibr ibs )sin( ) m  - Công suất cơ: Pm = T  m = − m I r Is M sin (  m − s + r ) t +   e   - Công suất trung bình: Pm = − m I r Is M sin (  )  :là một hằng số sao cho  = mt +  (γ: góc lệch ban đầu giữa 2 trục dây quấn stato và roto) BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 20
  18. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 2 pha   Từ thông móc vòng các as = Ls ias + Miar cos  + Mibr cos   +   2 dây quấn stato và roto: = Ls ias + Miar cos  − Mibr sin     bs = Ls ibs + Miar cos  −  −    + Mibr cos   2  = Ls ibs + Miar sin  + Mibr cos    ar = Lr iar + Mias cos ( − ) + Mibs cos  −  2  = Lr iar + Mias cos  + Mibs sin     br = Lr ibr + Mias cos  −  +    + Mibs cos ( − )  2  = Lr ibr − Mias sin  + Mibs cos   as   Ls 0 M cos  − M sin   ias     0 Ls M sin  M cos   ibs  Hoặc viết dưới dạng ma trận:  bs  =    ar   M cos  M sin  Lr 0  iar        br   − M sin  M cos  0 Lr  ibr  (Ma trận tự cảm đối xứng) BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 22
  19. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 2 pha - Đồng năng lượng: 1 1 1 1 W = Ls ias + Ls ibs + Lr iar + Lr ibs + Mias iar cos  ' m 2 2 2 2 2 2 2 2 + Mibs iar sin  − Mias ibr sin  + Mibs ibr cos  Wm '  Moment điện từ: Te = = M ( iar ibs − ias ibr ) cos  − ( ias iar + ibr ibs ) sin      ias = I s cos st iar = I r cos r t - Xét chế độ xác lập điều hòa: ibs = I s sin st ibr = I r sin r t - Đặt góc quay:  =  mt +  (γ: góc lệch ban đầu giữa 2 trục dây quấn stato và roto) ( m r) - Công suất cơ ở p = T e = − I I M sin   −  +  t +   (**) chế độ xác lập: m m m r s s  Để giá trị trung bình của pm≠0, ie năng lượng được thực sự biến đổi, thì cần thỏa điều kiện về tần số:  m = s − r  Công suất trung bình: Pm (TrungBinh ) = − m I r I s M sin ( ) Nhận xét: - Không còn thành phần moment điều hòa nào trong biểu thức (**)  moment không còn dạng đập mạch như trong trường hợp máy điện 1 pha. - Công suất tức thời pm không thay đổi theo thời gian t và bằng công suất trung bình Pm(TrungBinh) BMTBD-CSKTĐ-PVLong (TCBinh edited 2016) 23
  20. Chương 7: Máy điện đồng bộ Phân tích máy điện đồng bộ 2 pha  Từ trường quay (của stator) - Hình vẽ mô tả hình ảnh từ trường dọc theo khe hở không khí của dây quấn stato ở 5 thời điểm đặc biệt - Từ trường tổng Br do 2 dòng điện chạy trong 2 dây quấn stato tạo nên tại thời điểm t, ứng với góc ψ đươc mô tả bởi: Br (t , ) = Brm ( cos st cos + sin st sin ) = Brm cos(st −  )  Vậy từ trường tổng Br quay dọc theo khe hở không khí với vận tốc góc ωs,  Tương tự 2 cuộn dây roto cũng tạo ra từ trường quay với vận tốc ωr. (máy điện hai pha ít sử dung trên thực tế). Theo kiến thức nam châm, 2 từ trường này có xu hướng bám lấy nhau có xu hướng thẳng hàng (cùng trục) và sự biến đổi năng lượng xảy ra khi 2 từ trường này đã cố định trong  Với máy điện đồng bộ không gian tương đối so với stato roto. ωs=2пf ; ωr= 0  m= ωs.  Roto sẽ quay với vận tốc góc không đổi m= ωs- ωr , BMTBD-CSKTĐ-PVLongcông suất2016) moment và (TCBinh edited trung bình là hàm của hằng góc quay ban đầu γ. 24
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1