intTypePromotion=1

Bài giảng Máy phát điện: Chương 5 và chương 6

Chia sẻ: Thương Dang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:135

0
61
lượt xem
6
download

Bài giảng Máy phát điện: Chương 5 và chương 6

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2 bài giảng "Máy phát điện" gồm chương 5 và chương 6 giới thiệu đến các bạn những nội dung: Máy điện đồng bộ, máy điện một chiều. Tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt thông tin chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Máy phát điện: Chương 5 và chương 6

  1. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ nhontd@hcmute.edu.vn 1
  2. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Đại cương về máy điện đồng bộ Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của hệ thống điện quốc gia Động cơ điện được sử dụng khi truyền tải điện lớn, còn máy bù đồng bộ dùng để phát công suất phản kháng để bù hệ số công suất và ổn định điện áp. Máy điện đồng bộ là những máy điện xoay chiều có tốc độ roto n bằng tốc độ quay của từ trường n1. Máy điện đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato nối với lưới điện có tần số f không đổi, dây quấn roto được kích thích bằng dòng điện một chiều. nhontd@hcmute.edu.vn 2
  3. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Công dụng của máy điện đồng bộ -  Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của các lưới điện quốc gia, trong đó động cơ sơ cấp là các tuốc bin nước, tuốc bin khí, tuốc bin hơi nước...vv. -  Công suất của các máy phát có thể đạt đến 600 MVA hoặc lớn hơn và chúng thường làm việc song song. -  Ở các lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng bộ được kéo bởi các động cơ diezel hoặc các tuabin khí, có thể làm việc đơn lẻ hoặc hai ba máy làm việc song song. nhontd@hcmute.edu.vn 3
  4. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Công dụng của máy điện đồng bộ -  Động cơ đồng bộ được sử dụng khi truyền động công suất lớn, có thể đạt đến vài chục MW. -  Trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, động cơ đồng bộ được sử dụng để truyền động các máy bơm, nén khí, quạt gió vv... với tốc độ không đổi. -  Máy bù đồng bộ dùng để phát công suất phản kháng cho luới điện để bù hệ số công suất và ổn định điện áp. nhontd@hcmute.edu.vn 4
  5. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phân loại và kết cấu của máy điện đồng bộ -  Theo kết cấu có thể chia máy điện đồng bộ làm 2 loại: + Máy điện đồng bộ cực ẩn (Non-Salient pole) thích hợp với tốc độ cao (2p = 2) + Máy điện đồng bộ cực lồi (Salient pole) thích hợp khi tốc độ thấp (2p = 4) nhontd@hcmute.edu.vn 5
  6. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phân loại và kết cấu của máy điện đồng bộ -  Theo kết cấu có thể chia máy điện đồng bộ làm 2 loại: nhontd@hcmute.edu.vn 6
  7. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phân loại và kết cấu của máy điện đồng bộ -  Theo chức năng có thể chia máy điện máy điện đồng bộ thành: + Máy phát điện đồng bộ: •  Máy phát turbine hơi có n cao thường được chế tạo cực ẩn có trục máy nằm ngang. •  Máy phát turbine nước: Vì tốc độ thấp, thường chế tạo theo cực lồi •  Máy phát diezen: Kéo bởi động cơ diezel thường cấu tạo cực lồi. + Động cơ điện đồng bộ: Thường được chế tạo cực lồi, để kéo các tải không đòi hỏi phải thay đổi tốc độ. + Máy bù đồng bộ: Để cải thiện hệ số công suất của lưới. nhontd@hcmute.edu.vn 7
  8. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực ẩn (Non-Salient pole): -  Rotor làm bằng thép hợp kim chất lượng cao được rèn thành khối trục, gia công phay rãnh để đặt dây quấn kích từ, phần không phay rãnh hình thành mặt cực từ. -  Máy có thể được chế tạo với số cực từ 2p = 2 và 2p = 4 nên có tốc độ quay cao. -  Máy đồng bộ hiện đại cực ẩn thường 2p = 2 , D = 1,1-1,15m ; chiều dài tối đa của roto khoảng 6,5m. nhontd@hcmute.edu.vn 8
  9. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực ẩn (Non-Salient pole): -  Dây quấn kích từ đặt trong rãnh của roto được chế tạo dây đồng trần tiết diện chữ nhật quấn theo chiều mỏng thành các bối dây đồng tâm. Các vòng dây được cách điện vớí nhau. Hai đầu của dây quấn thì đi luồn vào trong trục nối với hai vành trượt và chổi than. nhontd@hcmute.edu.vn 9
  10. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực ẩn (Non-Salient pole): -  Stator tương tự như của máy điện không đồng bộ, lõi thép được ép bằng tôn silic 741 dày 0,5 mm có phủ sơn cách điện 2 mặt, dọc theo lõi thép stator từ 3...6 cm có rãnh thông gió ngang trục rộng 10 mm. nhontd@hcmute.edu.vn 10
  11. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực lồi (Salient pole) -  Các cực lồi được chế tạo với số cực 2p = 4. Đường kính roto D có thể lớn tới 15m. Chiều dài l nhỏ lại với tỉ lệ l/D = 0,15 đến 0,2. -  Rotor của máy điện đồng bộ cực lồi công suất nhỏ và trung bình có lõi thép được chế tạo bằng thép đúc và gia công thành khối lăng trụ hoặc khối hình trụ, trên có đặt các cực từ. -  Cực từ trên lõi thép rotor được ghép bằng các lá thép dày 11,5 mm, cố định cực từ trên lõi thép nhờ đuôi hình T. nhontd@hcmute.edu.vn 11
  12. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực lồi (Salient pole) -  Dây quấn kích từ được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện chữ nhật, các cuộn dây sau khi gia công được lồng vào các thân cực. -  Dây quấn cản (trường hợp máy phát điện đồng bộ) hoặc dây quấn mở máy (trường hợp động cơ điện đồng bộ) được đặt trên các đầu cực. Được làm bằng các thanh đồng hoặc nhôm, hai đầu cực được nối bằng hai vòng ngắn mạch. Dây quấn mở máy có điện trở lớn hơn dây quấn cản. -  Dây quấn cản mục đích để cản dịu sự dao động của rotor khi có quá trình quá độ và làm bớt sự không đối xứng của các chế độ làm việc . nhontd@hcmute.edu.vn 12
  13. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Kết cấu của máy đồng bộ cực lồi (Salient pole) -  Stator của máy điện đồng bộ cực lồi giống như stator của máy điện cực ẩn. -  Trục của máy đồng bộ cực lồi có thể đặt nằm ngang như các động cơ đồng bộ, máy bù đồng bộ, máy phát điện diézen, máy phát tuốc bin nước công suất nhỏ. -  Đối với máy phát tuốc bin nước công suất lớn, tốc độ chậm, trục của máy được đặt thẳng đứng. nhontd@hcmute.edu.vn 13
  14. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ Xem video -  Stator của máy điện đồng bộ có cấu tạo giống như stator của máy điện không đồng bộ. Dây quấn ba pha của stator cũng có số đôi cực như rotor. Stator có dây quấn gọi là phần ứng. -  Rotor của máy điện đồng bộ có cuộn dây kích từ, được cung cấp dòng điện một chiều từ nguồn qua 2 vòng tiếp xúc và chổi than. Công dụng của cuộn kích từ là tạo ra trong máy một từ trường sơ cấp. Rotor cùng cuộn kích từ gọi là phần cảm ứng. nhontd@hcmute.edu.vn 14
  15. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ 1. Động cơ sơ cấp (turbine hơi); 2. Dây quấn stato; 3. Rôto của máy phát đồng bộ; 4. Dây quấn rôto; 5. Vành trượt; 6. Chổi than tỳ lên vành trượt; 7. Máy phát điện một chiều nối cùng trục với máy phát điện đồng bộ. nhontd@hcmute.edu.vn 15
  16. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ Khi rôto quay, từ trường rôto quét qua dây quấn phần ứng stato và cảm ứng ra sđđ xoay chiều hình sin, có trị số hiệu dụng là: Trong đó: E0 là sđđ pha; N là số vòng dây của một pha; kdq là hệ số dây qấn; Φ0 từ thông cực từ rôto. Nếu rôto có số đôi cực từ là p, quay với tốc độ n thì sđđ cảm ứng trong dây quấn stato có tần số là: nhontd@hcmute.edu.vn 16
  17. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ Khi dây quấn stato nối với tải, trong dây quấn sẽ có dòng điện ba pha chạy qua. Hệ thống dòng điện này sẽ sinh ra từ trường quay, gọi là từ trường phần ứng, có tốc đô là Tốc độ rôto n bằng tốc độ từ trường quay trong máy n1, nên gọi là máy điện đồng bộ nhontd@hcmute.edu.vn 17
  18. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phản ứng phần ứng máy phát điện đồng bộ Khi máy phát điện làm việc, từ thông của cực từ Φ0 cắt dây quấn stato và cảm ứng sđđ E0 chậm pha so với từ thông Φ0 góc 900. Dây quấn stato nối với tải nên có dòng điện I cung cấp cho tải. Dòng điện I chạy trong dây quấn stato tạo nên từ trường quay phần ứng. nhontd@hcmute.edu.vn 18
  19. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phản ứng phần ứng máy phát điện đồng bộ Từ trường phần ứng quay đồng bộ với từ trường cực từ Φ0. Góc lệch pha giữa E0 và I do tính chất tải quyết định. Tác dụng của từ trường phần ứng lên từ trường trường cực từ gọi là phản ứng phần ứng. nhontd@hcmute.edu.vn 19
  20. Chương 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phản ứng phần ứng máy phát điện đồng bộ Tải thuần trở: E0 và I trùng pha nên ψ = 0. Dòng điện I sinh ra từ thông phần ứng Φư cùng pha với dòng điện. Từ thông phần ứng theo hướng ngang trục, ta gọi là phản ứng phần ứng ngang trục. Từ thông nầy làm méo từ trường cực từ. nhontd@hcmute.edu.vn 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2