Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 - Phạm Hùng Phi

Chia sẻ: Hoa Anh đào | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung về máy điện đồng bộ, cấu tạo máy điện không đồng bộ, nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ, phản ứng phần ứng của máy phát điện đồng bộ, phương trình cân bằng điện áp và đồ thị véc tơ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 9 - Phạm Hùng Phi

CHƯƠNG IX : m¸y ®iÖn ®ång bé 9.1 Kh¸i niÖm chung 9.2 Cấu tạo 9.3 Nguyên lý làm việc của máy phát đồng bộ 3 pha 9.4 Từ trường và phản ứng phần ứng 9.5 Phương trình cân bằng điện áp và đồ thị véc tơ 9.6 §Æc tÝnh gãc 9.7 §Æc tÝnh lµm viÖc 9.9 §éng c¬ ®ång bé 9.1 Kh¸i niÖm chung 1. §Þnh nghÜa: Máy điện xoay chiều, tốc độ rôto n = n1 (đồng bộ) 2. C¸c sè liÖu ®Þnh møc: Pđm, Uđm, Iđm, nđm 9.2 Cấu tạo - Stato (Phần ứng): như stato ĐCKĐB - Rôto (Phần cảm): NCĐ một chiều * Đặc điểm: a. Rôto cực ẩn b. Rôto cực lồi D nhỏ, L lớn, n cao D lớn, L nhỏ, n thấp Stato Dây quấn kích từ Rôto
9.3 Nguyên lý làm việc của máy phát đồng bộ 3 pha Lưới nối Eo = 4,44 f Wkdqφo với tải CD pn f= 60 I3pha Từ trường quay I Eo 60f n1 = S p φo n = n1 9.4 Từ trường và phản ứng phần ứng N U= n Khi không tải: φo Khi có tải: φư + φ0 φ0 thay đổi: Phản ứng phần ứng
r uur 1. Tải thuần trở I ≡ pha E 0 ur Eo r φ− r r φo I Phản ứng phần ứng ngang trục q N n S giảm φ0 khi bão hòa ur 2. Tải thuần cảm Eo r ur I chậm sau E o 1 góc 90o r r φo φ− r Phản ứng dọc trục d giảm φ0 : khử từ I N S n ur 3. Tải thuần dung Eo r ur I vượt trước E o 1 góc 90o r r Phản ứng dọc trục trợ từ φo φ− N S r 4. Tải hỗn hợp I n Giả sử tải có tính chất điện cảm r ur ur Eo I chậm sau E o 1 góc ψ r r r Iq = Icosψ φ−q r Iq ψ I r r φ−q φo Id = Isinψ φ−d N S r n r Id Phản ứng vừa ngang trục φ−d vừa dọc trục khử từ
9.5 Phương trình cân bằng điện áp và đồ thị véc tơ φt 1. Chế độ máy phát δd δq a. M¸y cùc låi φo do Ikt φưd do Id Mãc vßng stato r«to φưq do Iq φt do I mãc vßng riªng víi stato • Xud: điện kháng phản ứng phần ứng φo E0 dọc trục φưd • • Xuq: điện kháng phản ứng phần ứng E ud = − jId X ud ngang trục • • φưq E uq = − jIq X uq • • Phương tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p: φt E t = − jI X t • • • • • • U = E o + E ud + E uq + E t − R u I • • • • • • U = E o − jId X ud − jIq X uq − jI X t − R u I • • • • • • • • I = Id + Iq U = E o − jId (X ud + X t ) − jIq (X uq + X t ) − R u I • • • • • • • • • U = E o − jId X d − jIq X q − R u I U = E o − jId X d − jIq X q r Xd = Xud + Xt: điện kháng đồng bộ dọc trục −jIqXq r Xq = Xuq + Xt: điện kháng đồng bộ r ngang trục −jIdXd ur U −jIdXd ur * §å thÞ vÐc t¬ ur r Eo Eo −jIqXq ur θ U r ϕ ψ = ψeo- ψi r θ r I r Iq I Iq ϕ = ψu - ψi ϕ ψ ψ θ = ψeo - ψu r r Id Id - T¶i mang t/c ®iÖn c¶m - T¶i mang t/c ®iÖn dung
b. M¸y cùc Èn V× δd = δq = δ Xd = Xq = X®b: điện kháng • • • • đồng bộ U = E o − j(Id + Iq )X db r ur − jIX db r ur −jIXdb • • • Eo Eo ur U = E o − jI X db ur U U * §å thÞ vÐc t¬ θ r r θ - NhËn xÐt I I ϕ ϕ + góc Eo và U ψ ψ + θ >0 : E0 vượt trước U T¶i mang t/c ®iÖn c¶m T¶i mang t/c ®iÖn dung 2. ChÕ độ ®éng c¬ • • • M¸y cùc Èn U = E o + jI X db * §å thÞ vÐc t¬ ur U θ r ϕ ur − jI X db ψ Eo r I - NhËn xÐt vÒ gãc θ: U vượt trước E0
9.6 §Æc tÝnh gãc r 1. §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt t¸c dông: P = f(θ) −jIdXd ur r P = mUIcosϕ Eo −jIqXq ur a. M¸y cùc låi ϕ=ψ-θ U θ r r P = mU[ Icosψcosθ+ Isinψsinθ] Iq ϕ I ψ Iq Id r Usinθ Id Iq = Xq U sin θ E − Ucosθ P = mU[ cos θ + o sin θ] Xq Xd E o − Ucosθ mU 2 1 1 Id = P= mUE o sin θ + ( − ) sin 2θ Xd Xd 2 X q X d P P = Pe+ Pu 1.5 mUE o P Pe Pe = sin θ 1 Xd 0.5 §C Pc¬ 0 θ 2 mU 1 1 θlv Pu = [ − ]sin 2θ -0 . 5 Pu 2 Xq Xd -1 MF θlv = 20o ÷ 30o -1 . 5 -0 . 0 1 -0 . 0 0 8 -0 . 0 0 6 -0 . 0 0 4 -0 . 0 0 2 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 b. M¸y cùc Èn V× δd = δq = δ Xd = Xq = X®b mUE o P = Pe = sin θ X db
NÕu bá qua ∆P1 => P = P®t mUE o mU 2 1 1 M dt = sin θ + [ − ]sin 2θ Xd ω 2ω X q X d 2. §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng: Q = f(θ) Q = mUIsinϕ ϕ=ψ-θ Q = mU[ Isinψcosθ- Icosψsinθ] mUEo mU2 * Víi m¸y cùc Èn Q= cos θ − >0 Xdb Xdb < 0 ∈ kÝch tõ mU Q= (Eo cos θ − U) =0 Xdb 9.7 §Æc tÝnh lµm viÖc U 1. §Æc tÝnh ngoµi U = f(I) R- C U®m R R-L I I®m 2. §Æc tÝnh ®iÒu chØnh Ikt Ikt = f(I) R-L R Ikt®m R- C I I®m
9.8 §éng c¬ ®ång bé S 1. Nguyªn lý lµm viÖc F®t 2. Më m¸y n1 u~3pha TT quay tèc ®é n1 F®t F®t U1chiều Dòng, lực điện từ φΣ f = 50Hz, T = 0,02 s F®t N Sau 0,01 s Từ trường quay được 1800 F®t ®æi chiÒu ngược l¹i §éng c¬ kh«ng më m¸y ®ược * Phương pháp mở máy dq më m¸y d¹ng lång sãc - Phương ph¸p kh«ng ®ång bé d©y quÊn kÝch tõ 1 2 RT RT = (10 ÷ 15)rkt 1 2 Môc ®Ých : B¶o vÖ d©y quÊn kÝch tõ - Phương ph¸p ®ång bé + §éng c¬ phô trî + BiÕn tÇn
3. §iÒu chØnh hÖ sè cosφ • • • §K : P = const do Pcơ = const U = E o + jI X db = const n P = mUIcosϕ = const = const r I ch¹y trªn n = const mUE o P= sin θ ur X db UD A B const θ ϕ ur ur m Eo Cr E o ch¹y trªn m r jI X db I r ur 1. ThiÕu kÝch tõ: I chËm sau U n ϕ > 0, Q = Ptgϕ >0 r §éng c¬ nhËn Q tõ lưới ®iÖn I3 tÝnh chÊt ®iÖn c¶m r ur r 2. Q = 0: I kt Eo2 jI3 X db r ur r ur I2 trïng pha U O I2 Ud θ r jI 2 X db ϕ = 0 Q = Ptgϕ = 0 ϕ ur ur ur m Eo r E o2 E o3 tÝnh chÊt ®iÖn trë r jIX db I Động cơ không nhận Q từ lưới điện ThiÕu kÝch tõ Qu¸ kÝch tõ r ur r ur 3.Qu¸ kÝch tõ : I kt E o3 I 2 sím pha U ϕ < 0 Q = Ptgϕ < 0 tÝnh chÊt ®iÖn dung: ph¸t Q vÒ lưới ®iÖn
* Ưu nhược điểm của động cơ đồng bộ • Công suất lớn • Tốc độ không đổi, không phụ thuộc tải • Điều chỉnh cosφ, phát công suất phản kháng • Cấu tạo phức tạp • Giá thành cao 4. M¸y bï ®ång bé • Công suất tác dụng P = 0 • Phát công suất phản kháng Q vào lưới: Tụ bù ba pha