Bài giảng Máy điện: Máy điện đồng bộ - ĐH Bách Khoa

Chia sẻ: Tieppham Tieppham | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

211
lượt xem 55
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo Bài giảng Máy điện: Máy điện đồng bộ của của ĐH Bách Khoa để cùng tìm hiểu những thông tin căn bản về các loại máy điện, khái niệm, cấu tạo của các loại máy điện. Tài liệu rất hữu ích đối với các bạn sinh viên chuyên ngành điện - điện tử.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Máy điện: Máy điện đồng bộ - ĐH Bách Khoa

Máy điện Máy điện đồng bộ Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Giới thiệu •Máy điện đồng bộ là máy điện AC có dây quấn kích từ được cấp nguồn DC ngoài, dây quấn kích từ quấn trên rotor tạo ra từ trường rotor •Rotor của máy phát được kéo bởi một nguồn cơ bên ngoài, do đó sẽ tạo ra từ trường quay trong máy. Từ trường quay này sẽ cảm ứng ra sức điện động trong dây quấn stator •Động cơ đồng bộ thực hiện qui trình ngược lại với máy phát. Tốc độ rotor bằng với tốc độ từ trường quay (tốc độ đồng bộ) Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Phân loại Máy điện đồng bộ: • Máy phát: -Thủy điện: n thấp (50-300 vòng/phút), số cực lớn  đường kính máy lớn  Thường được chế tạo theo kiểu cực lồi và đặt nằm đứng. -Nhiệt điện: n lớn (~3600 vòng/phút), số cực nhỏ  đường kính máy nhỏ, chiều dài lớn  Có kết cấu theo kiểu cực ẩn và đặt nằm ngang. • Động cơ: dùng với tải không đòi hỏi thay đổi tốc độ, thường chế tạo theo kiểu cực lồi. • Máy bù đồng bộ: dùng phát công suất phản kháng (động cơ chạy không tải ở chế độ kích từ) Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Rotor cực lồi (salient pole) • Stator gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép lại, trên có các rãnh đặt trong nó dây quấn ba pha phần ứng • Rotor có các cực lồi quấn dây quấn kích từ DC • Dòng kích từ được cấp thông qua vành trượt và chổi than (vành trượt gắn trên trục rotor) Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Rotor cực lồi (salient pole) Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Rotor cực ẩn (non-salient pole) • Stator mang dây quấn phần ứng • Rotor làm bằng thép khối hình trụ, có rãnh đặt dây quấn kích từ, phần không có rãnh hình thành mặt cực từ. • Dòng kích từ được cấp thông qua vành trượt và chổi than Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Rotor cực ẩn Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Vỏ máy ,phần tản nhiệt Stator Rotor Trục Bearing Cuộn dây rotor Cuộn dây stator Dây nối Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Lõi thép Dây quấn Rãnh Đầu dây quấn Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Cấu tạo Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Kích từ DC Kích từ cho máy: kích từ bằng nguồn DC 1. Dùng máy phát điện DC gắn đồng trục (máy công suất lớn) 2. Dùng bộ nguồn chỉnh lưu, bộ nguồn DC bên ngoài thông qua chổi than và hai vành trượt (máy công suất nhỏ) 3. Kích từ không chổi than Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Kích từ không chổi than • Kích từ không chổi than là một máy phát AC nhỏ với mạch kích từ nằm trên stator và mạch phần ứng nằm trên rotor • Dòng 3 pha được chỉnh lưu và cấp nguồn cho mạch kích từ của bộ kích từ (trên stator) • Đầu ra của mạch phần ứng của bộ kích từ (rotor) được chỉnh lưu và cấp nguồn kích từ cho máy phát đồng bộ • Một bộ kích từ nhỏ pilot exciter (máy phát AC) với rotor nam châm vĩnh cửu được gắn trên rotor và dây quấn 3 pha nằm trên stator để cấp nguồn cho bộ kích từ không chổi than Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Sơ đồ khối của máy phát công suất lớn Pilot Exciter Exciter Synchronous Generator Pilot exciter Exciter field armature Main field Permanent Three- Rotor phase magnets rectifier Three- RF R Stator phase Y rectifier B Pilot exciter Exciter field Main armature armature Bộ kích từ pilot Bộ kích từ Máy phát đồng bộ không chổi than Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Nguyên lý hoạt động Dòng DC được đưa vào rotor  tạo từ thông biến thiên trong khe hở không khí Khi cho rotor quay với tốc độ n thì từ trường cực từ sẽ quét qua dây quấn phần ứng và cảm ứng trong đó sđđ AC có tần số f = (nP/120) với P là số cực của máy Các sđđ cảm ứng lệch pha nhau 1200 (do dây quấn bố trí lệch nhau 1200 trong không gian) Khí máy nối tải  dòng điện 3 pha đối xứng lệch nhau 1200 trong dây quấn phần ứng  từ trường quay với tốc độ n1 = 120f/P  n=n1 : máy điện đồng bộ Máy điện Bộ môn Thiết bị điện
Từ trường trong máy đồng bộ Từ trường trong máy đồng bộ là do từ trường stator và rotor sinh ra. Nếu không có dòng điện trong dq stator, từ trường trong máy là từ trường do dây quấn kích từ quấn trên cực từ rotor sinh ra. Từ trường do dòng tải ba pha sinh ra từ trường quay, tác dụng lên từ trường cực từ gọi là phản ứng phần ứng. Máy điện Bộ môn Thiết bị điện