zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Chương 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Chia sẻ: Vương Mai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Báo xấu

671
lượt xem 96
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy điện đồng bộ là máy điện quay có tốc độ rotor bằng tốc độ từ trường quay. Máy điện đồng bô thường được sử dụng làm máy phát điện; động cơ điện công suất lớn, tốc độ không đổi; động cơ điện công suất nhỏ trong các thiết bị đo, thiết bị lập trình; làm máy bù hệ số công suất cho lưới điện. 4.1. Cấu tạo máy điện đồng bộ. 4.1.1. Stator. Stator của máy điện đồng bộ có cấu tạo giống như stator của máy điện không đồng bộ. Lõi thép stator hình vành khăn, ghép bằng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Chương 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

ThS Chiêm Trọng Hiển Chương 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Máy điện đồng bộ là máy điện quay có tốc độ rotor bằng tốc độ từ trường quay. Máy điện đồng bô thường được sử dụng làm máy phát điện; động cơ điện công suất lớn, tốc độ không đổi; động cơ điện công suất nhỏ trong các thiết bị đo, thiết bị lập trình; làm máy bù hệ số công suất cho lưới điện. 4.1. Cấu tạo máy điện đồng bộ. 4.1.1. Stator. Stator của máy điện đồng bộ có cấu tạo giống như stator của máy điện không đồng bộ. Lõi thép stator hình vành khăn, ghép bằng thép kỹ thuật điện, mặt trong có các rãnh để đặt dây quấn. Dây quấn stator của máy 3 pha có 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau trong không gian góc 1200 điện. Dây quấn stator gọi là dây quấn phần ứng. 4.1.2. Rotor.  Lõi thép rotor được làm bằng thép rèn hoặc thép đúc. Với rotor cực ẩn (hình 4.1a), lõi thép có dạng hình trụ, trên một phần mặt rotor có phay các rãnh để đặt dây quấn kích thích (hay còn gọi là dây quấn kích tứ). Phần mặt rotor không có rãnh tạo thành mặt cực từ của rotor. Rotor cực ẩn dùng cho máy có p=1, tốc độ quay cao (3000 vòng/phút). Để hạn chế lực ly tâm, rotor có đường kính nhỏ và chiều dài lớn (chiều dài khoảng 6 lần đường kính). Mặt cực từ Trục Mặt cực từ Trục Rãnh đặt dây quấn Kích từ Dây quấn kích từ (b) (a) Lõi thép rotor cực lồi Lõi thép rotor cực ẩn HÌnh 4.1. Rotor cực lồi, lõi thép có dạng như hình 4.1b và có s ố đôi cực từ p>1.  Dây quấn kích từ: Dây quấn kích từ để tạo sức từ động cho rotor. Với rotor cực ẩn, dây quấn kích từ đặt trong các rãnh của lõi thép; với rotor cực lồi dây quấn kích từ quấn quanh cực từ. 69
ThS Chiêm Trọng Hiển Nếu 2 cực của nguồn kích từ không nằm trên rotor thì hai đầu dây của dây quấn kích từ được dẫn đi trong rãnh ở giữa trục để đến nối vào 2 vành trượt dẫn điện gắn ở đầu trục (và cách điện với trục). Tỳ nên 2 vành trượt là 2 chổi than đặt cố định. Hai chổi than được nối đến 2 cực của nguồn điện kích từ. 4.1.3. Nguồn kích từ. Nguồn kích từ cung cấp dòng điện một chiều cho dây quấn kích từ. Có 3 dạng nguồn kích từ như sau:  Nguồn kích từ là máy phát điện 1 chiều. Máy phát điện 1 chiều có thể đặt ngoài máy phát chính và kéo bằng động cơ riêng, hoặc cũng có thể gắn cùng trục với máy phát chính như h 4.2a. Trục máy phát chính Đến cuộn dây kích từ máy phát chính Vành góp Vành trượt Máy phát DC Hình 4.2a  Nguồn kích từ là nguồn chỉnh lưu điện xoay chiều. Điện áp xoay chiều lấy từ stator của máy phát qua mạch chỉnh lưu và điều khiển chuyển thành điện áp 1 chiều thích hợp cấp cho cuộn dây kích từ của máy phát. Sơ đồ hệ thông như hình 4.2b. Mạch chỉnh Điều lưu và điều chỉnh khiển. Dây quấn stator máy Chổi phát than Dây quấn Vành + - kích từ máy trượt phát Trục máy phát Hình 4.2b  Nguồn kích từ là máy phát xoay chiều kết hợp với bộ chỉnh lưu. Phần ứng của máy phát kích từ và bộ chỉnh lưu được lắp trên truc của máy phát chính, vì vậy không cần hệ tiếp xúc trượt (vành trượt, chổi than), do đó máy còn được gọi là máy phát không chổi than. Sơ đồ củahệ thông như hình 4.2c. 70
ThS Chiêm Trọng Hiển Điều Mạch chỉnh chỉnh lưu và điều Dây quấn khiển. stator máy Dây quấn phát chính kích từ của + máy phát - kích từ Dây quấn kích từ máy Dây quấn phát chính phần ứng của máy phát kích từ Trục Bộ chỉnh Rotor của máy máy lưu phát kích từ phát Hình 4.2c 4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ. Cho dòng điện kích từ vào dây quấn kích từ sẽ tạo ra từ trường rotor. Dùng động cơ sơ cấp quay rotor với tốc độ n (vòng / phút), từ trường rotor sẽ quét qua dây quấn stator, cảm ứng trong cuộn dây stator sức điện động cảm ứng có tần số bằng: pn f 60 Với P là số đôi cực từ của máy và có trị hiệu dụng bằng E=4, 44KdqW1f Trong đó: Kdq, W1 thứ tự là hệ số dây quấn và số vòng dây của 1 pha dây quấn stator.  là từ thông cực từ rotor pn f là tần số của sức điện động cảm ứng. 60 Nếu máy phát điện là máy 3 pha, trong dây quấn stator sẽ có hệ thống sức điện động cảm ứng 3 pha. Khi máy mang tải dòng điện 3 pha chảy trong dây quấn stator sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ 60 f 60 pn n1   n * p p 60 Vậy tốc độ từ trường quay bằng tốc độ rotor và máy được gọi là máy phát điện đồng bộ. 4.3. Từ trường trong máy điện đồng bộ 4.3.1. Các lọai từ trường trong máy điện đồng bộ  Từ trường rotor () do dây quấn kích từ sinh ra chảy trong lõi thép rotor và stator móc vòng cả dây quấn rotor và stator. 71
ThS Chiêm Trọng Hiển  Từ trường quay stator (ư) do dòng điện stator sinh ra và móc vòng cả dây stator và rotor.  Từ trường khe hở () là từ trường phân bố trong khe hở không khí giữa rotor và stator. =+ư Chính  tạo ra sức điện động cảm ứng trong dây quấn stator.  Từ trường tản rotor (t) do dây quấn kích từ sinh ra và chỉ móc vòng riêng dây quấn rotor.  Từ trường tản stator (tư ) do dây quấn stator sinh ra và chỉ móc vòng riêng dây quấn stator.  Tương ứng với (tư ) có hệ số tự cảm tản dây quấn stator là: Lt  W ut i Và điện kháng tản dây quấn stator 2fLt=Xưt. Trong đó w, i thứ tự là số vòng dây và dòng điện pha stator. 4.3.2. Phản ứng phần ứng của máy điện đồng bộ.  Tác động của từ trường phần ứng ư lên từ trường rotor  gọi là phản ứng phần ứng của máy điện đồng bộ.  Tác động của ư lên  phụ thuộc vào tính chất của tải, cụ thể như sau: a)Trường hợp tải thuần trở: ư Y ưA C ư ưB ưC  A  N S  X E  I Z B Hình 4.3a Gọi sức điện động do từ trường rotor tạo ra trong một cuộn dây stator là e, dòng điện trong cuộn dây đó là i. Khi tải thuần trở thì e, i cùng pha (góc lệch pha giữa e và i là =0). Dòng i tạo ra từ thông ư cùng pha với i. Trong khi đó e chậm pha 900 so với , do đó hướng của ư vuông góc với hướng của . Trên hình vẽ biểu diễn thời điểm: iA=Im và iB=iC=-Im/2. Khi ư vuông góc với  ta gọi là phản ứng phần ứng ngang trục. b) Trường hợp tải thuần cảm: Khi tải điện cảm dòng i chậm pha góc 900 so với e, vậy i và do đó ư chậm pha 1800 so với , hay ư cùng phương ngược chiều với . Tác động này làm giảm  và gọi là phản ứng dọc trục khử từ. Từ trường ứng với thời điểm: iA=Im và iB=iC=Im/2 trong trường hợp này như hình 4.3b. 72
ThS Chiêm Trọng Hiển ư Y ưA C ư ưB S ưC A  I X  E N Z B   Hình 4.3b c) Trường hợp tải thuần dung: Khi đó i nhanh pha hơn e góc 900, và do đó i và ư cùng pha với .=> ư cùng phương, cùng chiều với  làm tăng , nên gọi là phản ứng dọc trục trợ từ. Từ trường ứng với thời điểm: iA=Im và iB=iC=Im/2 trong trường hợp này như hình 4.3c.  Y C ư ư N A  ưA I X  ưB S E ưC Z B  Hình 4.3c d) Trường hợp tổng quát (tải bất kỳ): Khi đó e, i lệch pha góc  (-900  900) và phương của  và ư lệch nhau góc (900). Hình 4.3d vẽ véc tơ , ư trong trường hợp tải có tính điện cảm. Để xét tác động của ư ta qui về ư các trường hợp đã xét ở trên bằng ưq  cách phân tích ư thành hai thành phần: ưd Thành phần dọc trục: ưd=ưsin (4.1) Thành phần ngang trục: ưn=ưcos (4.2) Tương ứng với hai thành phần từ thông  đó dòng điện phần ứng cũng gồm hai thành phần Hình 4.3d Id=Isin (4.3) 73
ThS Chiêm Trọng Hiển In=Icos (4.4) Dòng điện stator:  I  Id  Iq Thành phần Id vuông pha với E và có tác dụng tạo ra d;  Thành phần I cùng pha với E và có tác dụng tạo ra q;   q Phản ứng phần ứng lúc này gồm cả phản ứng ngang trục và dọc trục (dọc trục là khử từ nếu tải có tính cảm; là trợ từ nếu tải có tính dung). 4.3.3. Điện kháng dây quấn stator tương ứng với từ thông phần ứng ( ư).  Vì ư gồm hai thành phần ưd và ưq nên điện cảm và điện kháng cũng gồm hai thành phần tương ứng:  Xưd=2fLưd Lud  W ud , id uq Xưq=2fLưq Luq  W , iq  Ở máy cực ẩn khe hở giữa rotor và stator là đều nên có: Xud=Xưq=Xư  Ở máy cực lồi khe hở giữa rotor và stator theo hướng dọc trục nhỏ hơn theo hướng ngang trục nên Xưd>Xưq 4.4. Phương trình điện áp và đồ thị véc tơ của máy phát điện đồng bộ.  Khi máy phát làm việc có tải, trong dây quấn stator có các sức điện động sau: Sức điện động do từ trường rotor () sinh ra: E Sức điện động do từ trường stator (ư) sinh ra:    Eu   jX ud I d  jX uq I q Sức điện động do từ trường tản stator (ưt) sinh ra:   Eut   jX ut I Phương trình cân bằng áp mạch stator là:    U  Ru I  E  Eu  Eut với U là điện áp hai đầu một pha của máy phát. U  E  jX ud I d  jX uq I q  Ru  jX ut I      (4.5)  Đối với máy cực ẩn, do Xưd=Xưq=Xư nên phương trình có dạng:   U  E  jX u I d  I q  Ru  jX ut I      E  jX u I  Ru  jX ut I    4.6    U  E  jX db I  Ru I Hay Trong đó Xđb=Xư+Xưt gọi là điện kháng đồng bộ. 74
ThS Chiêm Trọng Hiển   jX ud I d  E   jX ut I   jX uq I q   jX uq I q    Ru I U   Ru I   jX ud I d   jX ut I  E   U      I   Iq   Iq I    Ru I  jX u I   E  jX db I  I  Id  jX dut I  U  E Tải tính điện cảm Tải tính điện dung   Ru I Hình 4.4a  U      I   I  Tải tính điện dung Tải tính điện cảm Hình 4.4b Đồ thị véc tơ điện áp, sức điện động của máy phát cực lồi như hình 4.4a và của máy phát cực ẩn như hình 4.4b  Phương trình (4.5) có thể viết dưới dạng với:       U  E  jX ud I d  jX uq I q  jX ut I  Ru I Xd=  E  jX ud I d  jX ut I q  jX ut I d  I q   Ru I       Xưd 4.7  +Xư      U  E  jX I  jX I  R I hay d d qq u t gọi là điện kháng đồng bộ dọc trục Xq=Xưq+Xưt gọi là điện kháng đồng bộ ngang trục Đồ thị véc tơ ứng với (4.7) như hình 4.5 75
ThS Chiêm Trọng Hiển   jX d I d   jX d I d  E  E   jX q I q   jX q I q   Ru I  U  U         Iq Iq I I     Id Id Đồ thị khi coi Rư=0 Hình 4.5 4.5. Công suất điện từ của máy phát điện đồng bộ 4.5.1. Công suất tác dụng.  Công suất tác dụng máy phát cấp cho tải là: P=m.U.I.cos Trong đó m là số pha; U, I,  thứ tự là: điện áp, dòng điện và góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện pha của máy phát. Theo đồ thị véc tơ của máy phát, ta có: =-, do đó biểu thức của P trở thành: P=m.U.I.cos(-)=m.U.I.cos.cos+m.U.I.sin.sin I.cos=Iq, I.sin =Id Vì: và theo đồ thị véc tơ của máy phát cực lồi, khi Rư=0 thì: U sin  E  U . cos  Iq  Id  , Xq Xd Thế Iq, Id vào biểu thức của P, được: U . sin  E  U . cos  cos   m.U . sin  P  m.U . Xq Xd 1 1 U2 E   sin 2 sin   m  P  m.U .  (2.9) X Xd  Xd 2 q  mUE sin  Như vậy công suất điện từ gồm hai thành phần: Thành phần Xd tỷ lệ với sin và phụ thuộc vào E, đây là thành phần công suất chủ yếu của máy 1 1 mU 2   sin 2 tỷ lệ với sin2 và không phụ E (thành  phát. Thành phần X  2  q Xd  phần này chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ). Chính vì có thành phần nay mà máy cực lồi khi mất kích thích (mà vẫn duy trì điện áp ở cực máy) thì máy vẫn phát công suất. Với máy cực ẩn, do Xd=Xq=Xđb nên biểu thức công suất điện từ có dạng: UE sin  P  m. (4.10) X db 76
ThS Chiêm Trọng Hiển Đường biểu diễn quan hệ P=f() Khi E=const gọi là đặc tính góc công suất  của máy phát điện. Đặc tính góc công suất của máy phát điện có dạng như hình 4.6 P P P Pmax Pmax UE sin  m Xd Pcơ P Điểm làm việc.  900  900 max 0 0 0 0 +0 180 +0 max 180 U2  1 1 Đặc tính P=f() của máy phát   sin 2  m 2  Xq Xd  cực ẩn   Đặc tính P=f() của máy phát cực lồi Hình 4.6 Công suất cơ của động cơ kéo máy phát (Pcơ) không phụ thuộc vào , đường biểu diễn Pcơ=f() là đường song song với trục . Điểm làm việc của máy phát là điểm cân bằng công suất điện và cơ: P=Pcơ vậy nó chính là giao điểm của đường P và Pcơ.  là góc lệch pha giữa e và u. Nếu bỏ qua các điện áp rơi trên Rư và xưt thì ue+eư. e do từ thông  của rotor sinh ra; eư do từ thông ư sinh ra vậy u do từ thông khe hở =+ư sinh ra. Do đó  cũng chính là góc lệch không gian giữa  và . Ở chế độ máy phát (công suất P dương) o,  vượt trước ; Ở chế độ động cơ (công suất P âm)-   0,  chậm sau . Theo đặc tính P=f( ) thì máy phát chỉ làm việc ổn định khi 0 900. Khi 0 900 nếu do dao động mà  P  mô men cản M  M Mcơ  rotor quay chậm lại   , ổn định. Ngược lại  P  M Mcơ  rotor tăng tốc  , ổn định. Thông thường khi tải dịnh mức các máy phát có =200  300. 4.5.2. Công suất phản kháng. Công suất phản kháng máy phát phát cho tải là: Q=m.U.I. sin=m.U.I sin(- ) =m.U.I.sin.cos-m.U.I.cos sin =m.U.Id.cos-m.U.Iq.sin. E  U . cos U . sin  cos  m.U . . sin   Q  m.U . Xd Xq 2 2 Tính sin , cos  theo cos2 được: 77
ThS Chiêm Trọng Hiển 1 1 1 1 mU 2 2 mUE  cos 2  mU    cos   Q   (4.11) X  X Xd  Xd 2  q Xd  2   q Với máy cực ẩn Xq=Xd=Xđb nên: mU 2 mUE cos  Q (4.12) X db X db Q Đặc tính Q=f( ) ứng với (4.12) có dạng như hình 4.7. Theo đó, ở chế độ máy phát hay động cơ máy đều có 900 -900  thể thu hoặc phát Q: -’ 0 Khi góc =’ là góc có cos’=U/E, công ’  suất phản kháng Q=0. Trong phạm vi-’
ThS Chiêm Trọng Hiển 4.6.1. Đặc tính ngòai và độ biến thiên điện áp máy phát khi mang tải.  Đặc tính ngòai là đường biểu diễn quan hệ giữa điện áp trên cực máy phát (U) và dòng điện tải (I) khi tần số (f), dòng điện kích từ (Ikt) và tính chất tải (cost) không đổi: U=f(I) f=const Ikt=const cost=const Dạng đặc tính ngòai ứng với các lọai tải điện trở, điện cảm, điện dung như hình 4.8a. Ta thấy với tải R và tải R-L khi I tăng thì U giảm trong đó mức giảm ở tải R-L mạnh hơn ở tải R. Đó là do phản ứng phần ứng dọc trục ở tải tính cảm là phản ứng khử từ làm giảm từ thông rotor  E giảm  U giảm. Với tải tính dung khi I tăng thì U tăng do phản ứng phần ứng dọc trục là phản ứng trợ từ làm tăng từ thông rotor. Để cho điện áp máy bằng định mức khi máy mang tải định mức thì phải điều chỉnh kích từ thích hợp với từng lọai tải. Hình 4.8b là đặc tính ngòai khi đã điều chỉnh kích từ để đạt yêu cầu đã nêu. U U 0 cos=0,8 I I 0 0 Iđm Iđm (a) (b) Hình 4.8  Độ biến thiên điện áp máy phát khi mang tải định mức xác định như sau:  U dm U khong E  U dm tai U %  .100  (4.14) 100 U dm U dm Vì điện kháng đồng bộ của máy phát khá lớn, nên thông thường U%=2535 79
ThS Chiêm Trọng Hiển 4.6.2. Đặc tính điều chỉnh Đặc tính điều chỉnh là đường Ikt cos=0, 8 biểu diễn quan hệ: >0 Ikt=f(I) khi U=const cos=1 Dạng đặc tính điều chính của máy phát ứng với các lọai tải như hình 4.9. Ikt0 Với tải tính cảm khi I tăng phản ứng khử từ tăng nên phải tăng Ikt; Với tải cos=0, 8 tính dung khi I tăng phản ứng trợ từ 
ThS Chiêm Trọng Hiển UL fL  U 1  U LA  U FA CD1  U FB 2 1 3  U Lc SW  U 2 CD2  F1 U LB  U 3  U FC V Ikt F2 Ikt UF2 fL2 Hình 4.9b Hình 4.9a Khi hòa đồng bộ phải điều chỉnh đồng thời điện áp (bằng cách điều chỉnh Ikt) và tần số (bằng cách điều chỉnh tốc độ động cơ kéo máy phát) của máy phát F2. Điều kiện: UF=UL được kiểm tra nhờ chuyển mạch SW và volt met V nếu thứ tự pha của máy phát và lưới giống nhau thì 3 đèn 1, 2, 3 sẽ cùng sáng, cùng tối với tần số fF-fL. Điều chỉnh tần số máy phát sao cho chu kỳ sáng tối của các đèn bằng 35s (sai khác tần số: 0,33 0,2Hz) và chờ khi 3 đèn đều tối thì đóng CD2 nối máy phát vào lưới. Đồ thị véc tơ điện áp của lưới, máy phát và của các đèn như hình 4.9b. Nếu các bóng đèn không sáng, tối đồng thời thì thứ tự pha giữa máy phát và lưới chưa trùng nhau phải đổi thứ tự dây từ máy phát lên CD2 cho đến khi các đèn đồng thời sáng tối. 4.8. Động cơ và máy bù đồng bộ. 4.8.1. Động cơ điện đồng bộ.  Nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ. Khi nối dây quấn stator của máy điện đồng bộ 3 pha vào nguồn điện 3 pha, 60 f dây quấn stator sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ n1  . Nếu trong dây quấn p rotor có dòng kích từ, thì rotor trở thành một nam chân điện. Từ trường quay sẽ kéo nam chân rotor quay theo nó với tốc độ n=n1 (hình 4.10a) Phương trình điện áp của động cơ là: Động cơ cực lồi: . . . . . U  E j X d I d  j X q I q  R I Động cơ cực ẩn: . . . . U  E  j X db I  R I Khi bỏ qua điện trở dây quấn stator, có:    U  E  jX db I (4.15) Sơ đồ thay thế của động cơ và đồ thị véc tơ ứng với (4.15) như hình 4.10b,c. 81
ThS Chiêm Trọng Hiển N  jX db I  n1 U   E I Sn Xđb  U +  I  E - N S (c) (b) (a) Hình 4.10 Điều chỉnh hệ số công suất cos của động cơ điện đồng bộ.  Động cơ đồng bộ có ưu điểm là cos cùa nó có thể điều chỉnh được bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ. Ở chế độ thiếu kích từ (cos.EU) điện áp chậm pha hơn dòng điện. Đồ thị véc tơ khi giữ P, U, f không đổi và thay đổi kích từ để có . các giá trị E , E  và E  như hình 4.11.    E  Vì P=const, U=const U  I.cos=const, E.sin=const.  jX db I  Do đó mút của véc tơ I sẽ chạy trên đường  vuông góc  véc tơ U cách gốc khoảng  E I.cos=const; mút của véc tơ U  U  sẽ chạy trên đường ’ song E U  I   E    I song véc tơ U cách gốc khoảng U  E.sin=const. I U  Trên đồ thị khi U , I cùng Icos=const  pha, sức điện động có giá trị E; U nếu giản kích từ sức điện động E.sin=const sẽ là E   E  dòng điện sẽ là Hình 4.11. I  và góc  0 ( U nhanh pha  hơn I ). Nếu tăng kích từ  sức điện động sẽ là E  E  dòng điện sẽ là I  và góc 0 ( U chậm pha hơn I ).   Khởi động động cơ điện đồng bộ. Do quán tính nên vào thời điểm khởi động, rotor động cơ không thể đạt ngay đến tốc độ của từ trường quay stator, vì vậy lực tác dụng giữa rotor và từ trường quay đổi chiều trong một chu kỳ, rotor không thể quay được. Muốn động cơ làm việc, khi mở máy phải đưa tốc độ rotor đến tốc độ từ trường quay để giữ cho lực tác dụng giữa từ trường quay và rotor không đổi chiều. Có hai cách tạo tốc độ quay ban đầu cho rotor: 82
ThS Chiêm Trọng Hiển  Phương pháp khởi động không đồng bộ: Để áp dụng phương pháp này trên mặt cực từ rotor người ta đặt các thanh CD1 dẫn ngắn mạch như rotor lồng sóc của động cơ không đồng bộ. Khi khởi động, động cơ làm việc như động cơ không đồng bộ, mô men khởi động có thể bằng (0,8÷1,0) mô men định mức. Trong thời CD2 gian khởi động dây quấn kích từ được nối với một điện trở có trị số khoảng (10÷12) lần điện trở của dây quấn để R hạn chế điện áp cảm ứng trong dây quấn. Khi tốc độ rotor ổn định (xấp xỉ M CD3 bằng tốc độ từ trường quay) thì nối cuộn kích thích vào nguồn kích từ, rotor +- trở thành một nam châm và từ trường Nguồn kích từ sẽ kéo nó vào tốc độ đồng bộ. Hình 4.12 Hình 4.12 lá sơ đồ 1 mạch khởi động động cơ đồng bộ bằng phương pháp không đồng bộ. Để khởi động, đóng CD3 lên trên; CD2 để hở, khi đòng CD1 vào nguồn điện thì động cơ sẽ khởi động ở chế độ không đồng bộ bằng phương pháp cuộn kháng. cuối giai đoạn khởi động không đồng bộ thì đóng CD2, sau đó khi tốc độ động cơ tăng đến ổn định thì đóng CD3 về phía dưới đưa động cơ về chế độ đồng bộ.  Phương pháp khởi động đồng bộ: Khi khởi động dùng động cơ sơ cấp quay động cơ đồng bộ để cho nó làm việc ở chế độ máy phát. Dùng phương pháp hòa đồng bộ máy phát để nối dây quấn stator vào lưới điện, sau đó tách động cơ sơ cấp khỏi trục động cơ đồng bộ. 4.8.2. Máy bù đồng bộ. Máy bù đồng bộ thực chất là động cơ đồng bộ làm việc không tải với dòng kích từ được điều chỉnh để phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng, do đó ổn định được điện áp lưới điện. Bình thường máy làm việc ở chế độ quá kích từ và tương đương như một tụ điện, do đó làm cos  của lưới tăng (máy phát công suất phản kháng vào lưới). Khi tải của lưới điện giảm (ví dụ vào giờ thấp điểm), máy bù chuyển sang chế độ thiếu kích từ và tương đương như một cuộn dây do đó làm cos  của lưới giảm, tăng điện áp rơi trên đường dây, hạn chế điện áp lưới tăng quá mức. Việc điều chỉnh kích từ để duy trì điện áp đầu cực máy bù không đổi được thực hiện tự động. 83
ThS Chiêm Trọng Hiển CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 4 CÂU HỎI 1. Máy phát điện đồng bộ 3 pha có bao nhiêu đầu dây ra? Các đầu dây đó thuộc những bộ phận nào? 2. Nêu các dạng nguồn kích từ của máy phát điện đồng bộ. Máy phát điện đồng bộ không chổi than có nguồn kích từ là loại nào? 3. Điện áp của máy phát điện đồng bộ phụ thuộc vào những yếu tố nào? Trong vận hành máy phát, để thay đổi điện áp phải điều chỉnh thông số nào của máy? 4. Tần số của máy phát điện đồng bộ phụ thuộc vào những yếu tố nào? Trong vận hành máy phát, để thay đổi tần số phải điều chỉnh thông số nào của máy? 5. Giải thích các khái niệm dòng điện dọc trục, dòng điện ngang trục, điện kháng dọc trục, điện kháng ngang trục. 6. Hãy giải thích dạng của đặc tính ngoài của máy phát đồng bộ (bằng cách sử dụng đồ thị véc tơ của nó). 7. Giải thích điều kiện để máy điện đồng bộ phát, thu công suất phản kháng. 8. Giải thích điều kiện để 2 máy phát điện đồng bộ làm việc song song. 9. Nêu các phương pháp khởi động động cơ điện đồng bộ. 10. Giải thích nguyên lý bù hệ số công suất của máy bù đồng bộ. BÀI TẬP 1. Máy phát điện đồng bộ 3 pha có từ thông dưới 1 cực từ =0,02Wb (dạng sin), số vòng dây 1 pha là 56 vòng, số đôi cực từ là 1, tốc độ quay của rotor 3000vg/ph, hệ số dây quấn là 0,92. Tính sức điện động 1 pha của máy phát. Đáp số: 288,7V 2. Máy phát điện đồng bộ 3 pha có từ thông dưới 1 cực từ =0,0218Wb (dạng sin), Z=120, số đôi cực từ là 4, dây quấn có y=12, số vòng dây một pha là 168 vòng, tốc độ quay của rotor 900vg/ph. Tính sức điện động 1 pha của máy phát. Đáp số: 888V 3. Một máy phát điện đồg bô 3 pha cực lồi 8750kVA, 11kV, 50Hz, dây quấn nối sao, xd=10, xq=6, rư=0. Máy mang tải định mức với cosđm=0,8. Hãy tính: a/ Sức điện động 1 pha E và góc  ứng với tải đinh mức. b/ U% lúc tải định mức. Đáp số: E= 9808,7V; =18,410 U%=54,3%. 4. Tổng công suất tác dụng của 1 nhà máy là P1=527kW, cos1=0,7. đê kéo thêm một tải động lực có công suất P2=130kW nhà máy dùng một động cơ điện đồng bộ. Biết hiệu suất của động cơ đồng bộ là 0,87, hỏi công suất biểu kiến của động cơ đồng bộ (Sđb) bằng bao nhiêu? và hệ số công suất của nhà máy khi đã dùng động cơ (cos2)bằng bao nhiêu? Đáp số: Sđb=255,4kVA, cos20,9 84

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.