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

Giáo trình Máy điện: Phần 2 - CĐ Giao thông Vận tải

Chia sẻ: Bautroimaudo Bautroimaudo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST
Báo xấu
25
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Máy điện: Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Đại cương về máy điện đồng bộ; Từ trường trong máy điện đồng bộ; Quan hệ điện từ trong máy điện đồng bộ; Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải xác lập đối xứng; Máy phát điện đồng đồ làm việc song song;...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Máy điện: Phần 2 - CĐ Giao thông Vận tải

  1. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän PHẦN IV: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Chöông 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG DỤNG *) Định nghĩa Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ quay roto n bằng tốc độ quay của từ trường n1. *) Công dụng Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của lưới điện công nghiệp. Động cơ sơ cấp là các tua bin nước, tua bin hơi công xuất của mỗi máy có thể đạt đến 500MW. Ở các máy phát công xuất nhỏ, máy phát được kéo bởi các động cơ điezen hoặc tua bin khí. Động cơ đồng bộ được sử dụng khi truyền động công xuất lớn, có thể lên đến vài chục MW. Trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, thiết bị lạnh động cơ đồng bộ truyền động cho các máy bơm, máy nén, quạt gió… Trong hệ thống điện, máy bù đồng bộ làm việc phát công xuất phản kháng cho lưới điện để bù hệ số công xuất và ổn định điện áp. 1.2. PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 1.2.1. Phân loại  Döïa theo keát caáu coù theå chia ñoäng cô khoâng ñoàng boä thaønh hai loaïi sau: + Maùy ñoàng boä cöïc aån: thöôøng laø maùy coù toác ñoä cao (2p = 2). + Maùy ñoàng boä cöïc loài: thöôøng laø maùy coù toác ñoä thaáp (2p >= 4).  Döïa theo naêng löôïng coù theå chia maùy ñoàng boä thaùnh ba loaïi sau: + Maùy phaùt ñieän ñoàng boä. + Ñoäng cô ñieän ñoàng boä. + Maùy buø ñoàng boä. Ngoaøi ra coøn caùc maùy ñieän ñaëc bieät nhö: maùy ñoàng boä cao taàn, ñoäng cô ñoàng boä nam chaâm vónh cöõu, ñoäng cô ñoàng boä phaûn khaùng, ñoäng cô böôùc, … - 103 -
  2. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän 1.2.2. Cấu tạo - Cấu tạo gồm hai phần chính là stato và roto. Lá thép stato Dây quâ Dây n stato quấn stato La thép Lá thep Roto Roto Dây quấn Roto a. Stato inh 1.1: Cấu tạo máy điện không đồng bộ Có cấu tạo tương tự máy điện không đồng bộ gồm hai phần chính là lỏi thép và dây quấn ba pha. Dây quấn stato gọi là dây quấn phần ứng. b. Roto Roto máy điện đồng bộ có các cực từ và dây quấn kích từ. Có hai loại roto là roto ccực ẩn và roto cực lồi. + Roto cực lồi dùng cho máy điện tốc độ chậm, có nhiều đôi cực. + Roto cực ẩn dùng cho máy điện tốc độ cao 3000vòng/phút, có một đôi cực. Để tạo ra sức điện động hình sin từ trường của cực từ roto phải phân bố hình sin dọc theo khe hở không khí giữa stato và roto, ở đỉnh các cực từ có từ cảm cực đại. - 104 -
  3. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Hình 1.2: Roto cực lồi Hình 1.3: Roto cực ẩn Đối với roto cực ẩn, dây quấn kích từ được đặt trong các rãnh. Đối với roto cực lồi dây quấn kích quấn xung quanh thân cực. Hai đầu của cuộn dây kích từ đi luồn trong trục và nối với hai vòng trượt đặt ở hai đầu trục, thông qua hai chổi than để nối với nguồn điện. 1.3. CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ  Sñm(KVA): coâng suaát ñaàu ra ñònh möùc  Uñm(V): ñieän aùp daây ñònh möùc  Iñm(A): doøng ñieän daây ñònh möùc  cos: heä soá coâng suaát khi laøm vieäc ôû taûi ñònh möùc  f(Hz): taàn soá  n (v/p): toác ñoä quay  : hieäu suaát cuûa maùy - 105 -
  4. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän 1.4. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Cho dòng điện kích từ (dòng điện không đổi), vào dây quấn kích từ sẽ tạo nên từ trường roto. inh 1.4: Nguyên lý làm việc Khi roto quay bằng động cơ sơ cấp, từ trường của roto cắt dây quấn phần ứng stato và cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin, có giá trị hiệu dụng là: E0=4,44.f.W1.kdq.Φ0 Trong đó: E0, W1, kdq, Φ0, lần lượt là sức điện động pha, số vòng dây 1 pha, hệ số dây quấn, từ thông cực từ roto. Nếu roto có P đôi cực, khi roto quay được một vòng, sđđ phần ứng sẽ biến thiên p chu kỳ, do đó nếu tốc độ của roto là n (v/p), tần số của sức điện động là p.n f=p.n, nếu roto tính bằng vòng /phút thì f= . 60 Dây quấn ba pha stato có trục lệch nhau trong không gian một góc là 120 0 điện, cho nên sức điện động các pha lệch nhau góc pha 1200. Dây quấn stato nối với tải, trong các dây quấn sẽ có dòng điện ba pha. Giống như ở máy điện không đồng bộ, dòng điện ba pha trong dây quấn sẽ tạo nên từ trường quay, với tốc độ là n1=60f/p, đúng bằng tốc độ n của roto. Do đó kiểu máy điện này gọi là máy điện đồng bộ. - 106 -
  5. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Câu hỏi: 1. Phân loại và cấu tạo 2. Nguyên lý làm việc 3. Các đại lượng định mức - 107 -
  6. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Chöông 2: TỪ TRƢỜNG TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 2.1. ĐẠI CƢƠNG Töø tröôøng trong maùy ñieän khoâng ñoàng boä laø do doøng ñieän trong caùc daây quaán rotor vaø startor sinh ra. *) Khi khoâng taûi Töø tröôøng trong maùy do söùc töø ñoäng cuûa daây quaán kích töø sinh ra, töø tröôøng naøy sinh ra söùc ñieän ñoäng E0. *) Khi coù taûi Töø tröôøng trong maùy laø toång hai töø tröôøng: Töø tröôøng do daây quaán kích töø. Töø tröôøng phaàn öùng do doøng ñieän daây quaán stator taïo ra, quay ñoàng boä vôùi rotor. Söùc töø ñoäng phaàn öùng taùc ñoäng vôùi söùc töø ñoäng cuûa daây quaán kích töø hay phaûn öùng phaàn öùng coù theå taêng cöôøng hoaëc laøm yeáu ñi töø tröôøng kích thích cuûa maùy cuõng nhö laøm meùo töø tröôøng kích thích. 2.2. TỪ TRƢỜNG CỦA DÂY QUẤN KÍCH TỪ Söï phaân boá töø tröôøng cuûa daây quaán kích thích cuûa maùy ñieän ñoàng boä cöïc töø loài hoaëc cöïc töø aån phuï thuoäc vaøo ñöôøng cong maët cöïc töø vaø coù daïng soùng khoâng sin. Bieân ñoä soùng cô baûn cuûa töø caûm Btm1 ñöôïc bieåu thò theo trò soá töø caûm cöïc ñaïi Btm thoâng qua heä soá daïng soùng cuûa töø tröôøng kích thích kt: Btm1=ktBtm Trong ñoù: kt = 0.95-1.15 (maùy cöïc loài). kt =0.965-1.065 (maùy cöïc aån). Bieát ñöôïc Btm1 coù theå suy ra heä soá hoã caûm Möd öùng vôùi söùc ñieän ñoäng hoã caûm ôû daây quaán phaàn öùng do töø tröôøng cöïc töø vaø ñieän khaùng hoã caûm töông öùng xöd=Möd. inh 2.1: Töø tröôøng cuûa daây quaán kích từ - 108 -
  7. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän 2.3. TỪ TRƢỜNG CỦA PHẦN ỨNG Khi coù taûi, doøng ñieän trong daây quaán startor seõ sinh ra töø tröôøng, töø tröôøng naøy goïi laø töø tröôøng phaàn öùng. Taùc duïng cuûa töø tröôøng phaàn öùng vôùi töø tröôøng cöïc töø hay phaûn öùng phaàn öùng seõ mang tính chaát khaùc nhau tuyø theo tính chaát trôû, dung hay caûm cuûa taûi. Taûi thuaàn trôû: Doøng ñieän ba pha trong daây quaán stator seõ truøng pha vôùi caùc söùc ñieän ñoäng töông öùng. Choïn chieàu quay caùc cöïc töø rotor theo chieàu kim ñoàng hoà. Cöïc ñaïi soùng cô baûn töø tröôøng kích thích seõ naèm ñuùng ôû giöõa cöïc töø vaø nhöõng thanh daãn ôû ñoù seõ caûm öùng söùc ñieän ñoäng cöïc ñaïi. Xeùt taïi thôøi ñieåm A coù ia = im khi ñoù ib = ic =-im/2 Gioáng nhö maùy ñieän moät chieàu khi caùc choåi than ñaët treân ñöôøng trung tính hình hoïc, söùc ñieän ñoäng phaàn öùng Fö seõ coù phöông thaúng goùc vôùi söùc töø ñoäng caùc cöïc töø Ft (phaûn öùng phaàn öùng ngang truïc). Nhö vaäy ta keát luaän: ôû taûi thuaàn trôû phöông cuûa Fö thaúng goùc vôùi phöông cuûa Ft vaø phaûn öùng phaàn öùng laø ngang truïc. Ñoà thò vectô söùc ñieän ñoäng quan heä veà khoâng gian giöõa caùc töø tröôøng cöïc töø vaø töø tröôøng phaàn öùng ôû taûi thuaàn trôû (=0o). Taûi thuaàn caûm: ÔÛ taûi thuaàn caûm, söùc ñieän ñoäng E vöôït tröôùc doøng ñieän I moät goùc  = 900 Trong tröôøng hôïp naøy Fö ngöôïc chieàu vôùi Ft. Khi taûi taêng daãn ñeán Fö taêng, nhö vaäy phaûn öùng phaàn öùng laø doïc truïc khöû töø. Ñoà thò vectô vaø quan heä veà khoâng gian giöõa töø tröôøng cöïc töø vaø töø tröôøng phaàn öùng ôû taûi thuaàn caûm ( = 90o) Taûi thuaàn dung: ÔÛ taûi thuaàn dung doøng ñieän vöôït tröôùc söùc ñieän ñoäng E goùc =90o. Trong tröôøng hôïp naøy Fö cuøng chieàu vôùi Ft. Khi taûi taêng daãn ñeán Fö taêng, nhö vaäy phaûn öùng phaàn öùng laø doïc truïc trôï töø. Ñoà thò vectô vaø quan heä khoâng gian giöõa töø tröôøng cöïc töø vaø töø tröôøng phaàn öùng ôû taûi thuaàn dung ( = -90o). Taûi hoãn hôïp mang tính dung: 0 <  < /2 Fö = Föd + Föq Föd = Fösin: söùc töø ñoäng phaàn öùng theo höôùng doïc truïc. Föq = Föcos: söùc töø ñoäng phaàn öùng theo höôùng ngang truïc. Khi taûi taêng daãn ñeán Fö taêng, nhö vaäy phaûn öùng phaàn öùng laø ngang truïc khöû töø. Taûi hoãn hôïp mang tính dung: -/2 <  < 0 Fö = Föd+Föq Föd = Fösin: söùc töø ñoäng phaàn öùng theo höôùng doïc truïc. - 109 -
  8. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Föq = Föcos: söùc töø ñoäng phaàn öùng theo höôùng ngang truïc. Khi taûi taêng daãn ñeán Fö taêng, nhö vaäy phaûn öùng phaàn öùng laø ngang truïc trôï töø. inh 2.2: Từ trường phần ứng Câu hỏi: 1. Từ trường của dây quấn kích từ 2. Từ trường của phần ứng 3. Cách qui đổi các sức điện động trong máy điện đồng bộ - 110 -
  9. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Chöông 3: QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 3.1. ĐẠI CƢƠNG Sau khi phaân tích töø tröôøng cuûa maùy ñieän ñoàng boä luùc khoâng taûi vaø luùc coù taûi, trong baøi naøy ta phaân tích caùc quan heä ñieän töø chính laøm cô sôû cho vieäc nghieân cöùu caùc ñaëc tính cuûa maùy phaùt vaø ñoäng cô ñieän ñoàng boä. Caùc quan heä ñieän töø chính bao goàm caùc phöông trình ñieän aùp vaø ñoà thò vectô töông öùng, giaûn ñoà caân baèng naêng löôïng, coâng suaát ñieän töø cuûa maùy ñieän ñoàng boä. Do caáu taïo cuûa maùy ñieän ñoàng boä coù theå laø cöïc aån hay cöïc loài neân ta caàn xeùt rieâng bieät töøng loaïi maùy. 3.2. PHƢƠNG TRÌNH ĐIỆN ÁP VÀ ĐỒ THỊ VEC TƠ 3.2.1. Maùy phaùt cöïc aån Phöông trình caân baèng ñieän aùp: U =E -I(Rö +jXö) Vôùi: E: söùc ñieän ñoäng do töø tröôøng khe hôû khoâng khí sinh ra. Rö: ñieän trôû daây quaán phaàn öùng. Xö: ñieän:khaùng taûi cuûa daây quaán phaàn öùng (do töø tröôøng taûn sinh ra). I: doøng ñieän phaàn öùng. U: ñieän aùp daây quaán phaàn öùng. Do E = E0 + Eö U =( E0 + Eö) - I(Rö +jXö) Vôùi: Eö = -jIXö: ñaëc tröng cho ö Xö: ñieän khaùng daây quaán phaàn öùng. U = E0 – I[Rö +j(Xö + Xö)] U = E0 - I(Rö =Jxñb) xñb = Xö + Xö: ñieän khaùng ñoàng boä - 111 -
  10. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän inh 3.1: Giản đồ véc tơ máy phát cực ẩn Ñoà thò söùc ñieän ñoäng cuûa maùy phaùt ñieän ñoàng boä cöïc aån ôû taûi tính caûm (a) vaø taûi tính dung (b). 3.2.2. Maùy phaùt cöïc lồi Phöông trình caân baèng ñieän aùp: U = (E0 + Eöd + Eöq +Eö) –Irö Eöd = -jId Eöq = -jIqXöq Id = Isin Iq = Icos Eö =-jXö = -jIcos Xö - jIsin Xö = -jId Xö -jIq Xö U = E0 - jIdXd -jIqXq-Irö Xd = Xöd + Xö: ñieän khaùng ñoàng boä doïc truïc. Xq = Xöq + Xö: ñieän khaùng ngang truïc. - 112 -
  11. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän inh 3.2: Giản đồ véc tơ máy phát cực lổi 3.3. CÂN BẰNG NĂNG LƢỢNG TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Xeùt maùy ñieän ñoàng boä coù caáu taïo thoâng thöôøng nghóa laø cöïc töø ñaët treân rotor vaø maùy kích thích ñaët treân cuøng truïc. 1. Maùy phaùt P1: Coâng suaát cô ñaàu vaøo. Pcô: Toån hao cô. Pt: Toån hao kích töø. Pf: Toån hao phuï. Pñt: Coâng suaát ñieän töø. Pfe: Toån hao saét töø. Pcu: Toån hao ñoàng treân daây quaán phaàn öùng. P2: Coâng suaát ñieän naêng phaùt ra. Pñt = P1 – (Pcô + Pt +Pf) P2 = Pñt – (Pcu + Pfe) 2. Ñoäng cô Ñoái vôùi ñoäng cô thì quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng dieãn ra ngöôïc laïi: Pñt = P1 - (Pcu + Pfe) P2 = Pñt -(Pcô + Pt +Pf) P1: coâng suaát ñieän ñaàu vaøo. P2: coâng suaát cô ñaàu ra. - 113 -
  12. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän 3.4. CÁC ĐẶC TÍNH GÓC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Giaû thieát toác ñoä quay n cuûa maùy vaø ñieän aùp U cuûa maïng ñieän laø khoâng ñoåi. 3.4.1. Ñaëc tính goùc coâng suaát taùc duïng Ñaëc tính coâng suaát taùc duïng cuûa maùy ñieän khoâng ñoàng boä laø quan heä P = f(t) P = mUIcos U = const Boû qua rö: U = E0 –jIdXd -jIqXq Vôùi =- Id  E 0U cos X d U sin  I q  X q Do ñoù: P = mUIcos() = mUI(coscos - sinsin) =mU(Icoscos +Isinsin ) P = mU(Iq + Idsin) Coâng suaát ñieän töø cuûa maùy phaùt ñieän ñoàng boä: mU E 0 sin mU 2  1 1  P   sin 2 X 2  Xq Xd d   Xd = Xöd + Xö. Xq = Xöq + Xö. P = Pe + Pu. Pe: Coâng suaát ñieän töø chính. Pu: Coâng suaát ñieän töø phuï. 3.4.2. Ñaëc tính goùc coâng suaát phaûn khaùng Ñaëc tính goùc coâng suaát phn3 khaùng cuûa maùy ñieän ñoàng boä laø quan heä Q = f ( ) Q = mUIsin. P = const. Vôùi  = . Id  E 0U cos X d U sin  I q  X q Q = mUIsin() = mUI(sincos - sincos) = mU(Isincos +Icossin ) = mU(Idcos -Iqsin ). - 114 -
  13. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Coâng suaát ñieän töø cuûa maùy ñieän ñoàng boä: mU E 0 mU 2  1 1  mU 2  1 1  Q cos    cos 2   X 2  Xq Xd 2  Xd Xq d     Câu hỏi: 1. Phương trình điện áp 2. Đồ thị véc tơ 3. Cân bằng năng lượng - 115 -
  14. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Chöông 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC Ở TẢI XÁC LẬP ĐỐI XỨNG 4.1. ĐẠI CƢƠNG Cheá ñoä laøm vieäc cuûa maùy phaùt ñieän ñoàng boä ôû taûi ñoái xöùng ñöôïc theå hieän baèng quan heä giöõa caùc ñaïi löôïng: E0: söùc ñieän ñoäng cuûa maùy khi khoâng taûi. U: ñieän aùp khi coù taûi. I: doøng ñieän phaàn öùng. It: doøng ñieän daây quaán kích töø. Nhö vaäy ta coù theå thaønh laäp caùc ñaëc tính sau: Ñaëc tính khoâng taûi: U0 = E0 = f(It) khi I = 0, f = fñm. Ñaëc tính ngaén maïch: In = f(It), khi U = 0, f = fñm. Ñaëc tính ngoaøi: U=f(I) khi It = const, cos = const, f = fñm. Ñaëc tính ñieàu chænh: It = f(I) khi U = const, cos = const, f = fñm. Ñaëc tính taûi: U = f ( It ) khi I = const, cos = const, f = fñm. Sô ñoà noái daây xaùc ñònh ñaëc tính cuûa maùy phaùt ñieän ñoàng boä. 4.2. CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Ñaëc tính khoâng taûi: Ñaëc tính khoâng taûi laø quan heä: E0 = U0 =f(It), khi I = 0 vaø f =fñm. Ñaëc tính khoâng taûi cuûa maùy phaùt tuabin hôi (a) vaø maùy phaùt tuabin nöôùc (b). Ñaëc tính ngaén maïch: Ñaëc tính ngaén maïch laø quan heä: In = f (It) khi U =0, f =fñm. (khi ñoù daây quaán phaàn öùng ñöôïc noái taét ngay ôû ñaàu maùy). Neáu boû qua ñieän trôû daây quaán phaàn öùng (rö = 0) thì maïch ñieän daây quaán phaàn öùng luùc ngaén maïch laø thuaàn caûm ( =900). Iq = cos = 0, Id = Isin =I. Luùc ngaén maïch phaûn öùng phaàn öùng laø khöû töø, töø thoâng  raát nhoû.Do ñoù quan heä I = f(It) laø ñöôøng thaúng. I I =f (It) It inh 4.1: Ñaëc tính ngaén maïch - 116 -
  15. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän I Ñaëc tính ngaén maïch cuûa maùy phaùt ñoàng boä k  I  Tyû soá ngaén maïch: n0 t0 I dm I tn Trong ñoù: It0: doøng ñieän kích thích luùc khoâng taûi U0 =Uñm. Itn: laø doøng ñieän kích thích luùc ngaén maïch khi I = Iñm. K lôùn coù öu ñieåm laø U nhoû  coâng suaát ñieän töø lôùn, maùy laøm vieäc oån ñònh khi taûi dao ñoäng. Nhöôïc ñieåm laø kích thöôùc maùy taêng, giaù thaønh cao. Ñaëc tính ngoaøi: Ñaëc tính ngoaøi laø quan heä U = f( I ) khi It = const, cos = const, f =fñm. Ñaëc tính ngoaøi cuûa maùy phaùt ñoàng boä Töø hình veõ ta thaáy daïng ñaëc tính ngoaøi phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa taûi. Taûi tính caûm khi I taêng, phaûn öùng khöû töø cuûa phaàn öùng taêng ñieän aùp giaûm vaø ñöôøng bieåu dieãn ñi xuoáng. Neáu taûi mang tính dung, khi I taêng, phaûn öùng phaàn öùng laø trôï töø, ñieän aùp taêng ñöôøng bieåu dieãn ñi leân. Ñaëc tính ñieàu chænh: Ñaëc tính ñieàu chænh laø quan heä It = f ( I ) khi U = const, cos = const, f =fñm. Ñaëc tính ñieàu chænh cho bieát chieàu höôùng ñieàu chænh doøng I t cuûa maùy phaùt ñoàng boä ñeå giöõ cho ñieän aùp U ôû ñaàu maùy khoâng ñoåi. Ñaëc tính ñieàu chænh maùy phaùt ñieän ñoàng boä: Ta thaáy vôùi taûi caûm, khi I taêng, taùc duïng khöû töø cuûa phaûn öùng phaàn öùng taêng laøm cho U giaûm. Ñeå giöõ U = const phaûi taêng doøng töø hoaù It. Ngöôïc laïi ôû taûi dung khi Itaêng muoán U = const phaûi giaûm doøng töø hoùa It. Ñaëc tính taûi: Ñaëc tính taûi laø quan heä U = f ( It ) khi I = const, cos = const, f =fñm. Vôùi caùc trò soá khaùc nhau cuûa I vaø cos seõ coù caùc ñaëc tính taûi khaùc nhau, trong ñoù coù yù nghóa nhaát laø ñaëc tính taûi thuaàn caûm öùng vôùi cos = 0 ( = /2) vaø I= Iñm. 4.3. TỔN HAO VÀ HIỆU SUẤT CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Caùc loaïi toån hao:  Toån hao ñoàng.  Toån hao saét töø.  Toån hao kích töø.  Toån hao phuï bao goàm:  Toån hao phuï do doøng ñieän xoaùy.  Toån hao ôû beà maët cöïc töø hoaëc beà maët loõi theùp rotor maùy cöïc aån.  Toån hao ôû raêng cuûa stator. Toån hao cô bao goàm: Toån hao coâng suaát caàn thieát ñeå ñöa caùc chaát laøm laïnh hoaëc khoâng khí vaøo caùc boä phaän cuûa maùy. - 117 -
  16. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Toån hao coâng suaát do ma saùt ôû truïc vaø ôû beà maët rotor vaø startor khi rotor uay trong moâi tröôøng chaát laøm laïnh. Hieäu suaát: Hieäu suaát cuûa maùy ñieän ñoàng boä ñöôïc xaùc ñònh bôûi bieåu thöùc:  P2 P2  P Trong ñoù: P2: coâng suaát ñaàu ra cuûa maùy. P: toång toån hao trong maùy. Câu hỏi: 1. Các đặc tính của máy phát đồng bộ 2. Cách xác định tham số 3. Tổn hao 4. Hiệu suất - 118 -
  17. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Chöông 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC SONG SONG 5.1. ĐẠI CƢƠNG Trong moät heä thoáng ñieän löïc coù raát nhieàu maùy ñieän ñoàng boä laøm vieäc song song. Vieäc noái caùc maùy phaùt ñieän laøm vieäc chung coù öu ñieåm giaûm bôùt voán ñaàu tö ñaët maùy phaùt ñieän döï tröõ ñeà phoøng söõa chöõa vaø söï coá ñeå ñaûm baûo an toaøn cung caáp ñieän, naâng cao caùc chæ tieâu kinh teá vaø kyõ thuaät khi thieát keá vaø vaän haønh. Trong baøi naøy seõ nghieân cöùu vaán ñeà ñieàu chænh coâng suaát taùc duïng, coâng suaát phaûn khaùng cuûa maùy phaùt ñieän. 5.2. GHÉP MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC SONG SONG Ñieàu kieän hoaø ñoàng boä caùc maùy: 1. Ñieän aùp pha cuûa maùy phaùt UF phaûi baèng ñieän aùp cuûa löôùi ñieän. 2. Taàn soá cuûa maùy phaùt fF phaûi baèng taàn soá cuûa löôùi ñieän fL. 3. Maùy phaùt vaø löôùi coù cuøng thöù töï pha. 4. Ñieän aùp pha cuûa maùy phaùt vaø löôùi phaûi truøng pha nhau. 5.2.1. Hoaø ñoàng boä baèng kieåu aùnh saùng Phöông phaùp naøy duøng cho caùc maùy ñieän ñoàng boä coâng suaát nhoû vaø ñöôïc thöïc hieän theo kieåu noái toái hoaëc theo kieåu aùnh saùng ñeøn quay. Trong ñoù: F1 laø maùy phaùt ñieän quang laøm vieäc vaø F2 laø maùy phaùt ñieän caàn ñem gheùp song song vôùi F1. ñoàng boä kieåu aùnh saùng ñöôïc hình thaønh baèng caùc ngoïn ñeøn 1, 2 vaø 3. ULA U1 U1 UFA ULA UFA wL wL wF UFB wF UFB ULC ULC U2 ULB U3 UFC UFC U2 ULB (a) inh 5.1: Hoaø ñoàng boä baèng kieåu aùnh (b) Ñoà thò vectô ñieänsaùaùnpgkhi noái “toái” (a) vaø khi noái theo kieåu aùnh saùng quay (b). Trong ñoù: Hình 5.1: ULA, ULB, ULC: ñieän aùp pha cuûa löôùi ñieän. - 119 -
  18. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän UFA, UFB, UFC: ñieän aùp pha cuûa maùy phaùt. U1 = ULA – UFA: ñieän aùp pha ñaët treân ñeøn 1. U2 = ULB – UFB: Ñieän aùp pha ñaët treân ñeøn 2. U3 = ULC – UFC: Ñieän aùp pha ñaët treân ñeøn 3. Duøng ñoäng cô sô caáp quay maùy phaùt ñieän ñeán toác ñoä ñoàng boä töø tröôøng quay, neáu taàn soá f cuûa maùy phaùt vaø löôùu baèng nhau. Nhö vaäy caû ba ñeøn ñeàu saùng taét 1 caùch chu kyø, taàn soá saùng taét phuï thuoäcvaøo hieäu soá fL – fF. Neáu söï khaùc bieät veà taàn soá cuûa maùy phaùt vaø löôùi caøng nhieàu thì söï saùng taét xaûy ra caøng nhanh, luùc ñoù ta phaûi ñoàng thôøi ñieàu chænh toác ñoä vaø kích töøcuûa maùy phaùt sao cho thoaû maõn ñöôïc ñieàu kieän ñaàu vaø söï saùng taét xaûy ra caøng chaäm caøng toát, cho ñeán khi caû ba ñeøn ñeàu taét haún ta ñoùng caàu dao D 2 ñeå gheùp maùy faùt laøm vieäc song song vôùi löôùi ñieän. Ghi chuù: Do goùc  thay ñoåi töø 0 ñeán 1800 vì vaäy ñieän aùp ñaët treân ñeøn töø 0 ñeán 2Ufa. 5.2.1. Hoaø ñoàng boä baèng boä ñoàng boä kieåu ñieän töø Ñeå kieåm tra caùc ñieàu kieän gheùp song song maùy phaù t ñieän vaøo löôùi ñieän ngöôùi ta duøng coät ñoàng boä töùc laø ñoàng boä kieåu ñieän töø. Coät ñoàng boä goàm caùc duïng cuï: + Voltmet 2 Kim: 1 kim chæ ñieän aùp UF, kim coøn laïi chæ ñieän aùp UL. + 1 taàn soá keá 2 daõy phieám rung duøng chæ taàn soá fF vaø taàn soá fL. + Moät duïng cuï ño laøm vieäc theo nguyeân lyù töø tröôøng quay, coù kim quay vôùi taàn soá fF – fL. Toác ñoä vaø chieàu quay cuûa kim phuï thuoäc vaøo trò soá fL vaø fF khi fF = fL kim quay thaät chaäm (fF  fL) thì thôøi ñieåm ñoùng caàu dao laø luùc kim truøng vôùi ñöôøng thaúng ñöùng vaø höôùng leân treân. 5.3. ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 5.3.1. Ñieàu chænh coâng suaát taùc duïng Giaû söû löôùi ñieän coù coâng suaát voâ cuøng lôùn. Ñeå ñieàu chænh coâng suaát taùc duïng cuûa maùy phaùt thì ngöôøi ta ñieàu chænh coâng suaát cô ñaàu vaøo baèng caùch thay ñoåi goùc , coâng suaát cô lôùn nhaát coù theå ñieàu chænh: Pmax dP  khi  0 khi ñoù  = . d 2 MUE0 Maùy cöïc aån: Pmax = Xd Khi ñieàu chænh coâng suaát taùc duïng maø muoán cho maùy phaùt laøm vieäc oån ñònh thì dP phaûi coù ñieàu kieän sau  0 d dP  Pcb : coâng suaát chænh boä bieåu thò ñieàu kieän laøm vieäc oån ñònh cuûa maùy faùt. d - 120 -
  19. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän Maùy faùt ñieän thöôøng laøm vieäc vôùi coâng suaát ñònh möùc öùng vôùi 
  20. Khoa Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Giaùo Trình Maùy Ñieän JI’xñb E’0 JIxñb E0 U ’ 1  I I’ ’  2 0 Ñieàu chænh coâng suaá inht phaû 5.3:nÑieà khaùunchænh g cuûa coâ maùnyg phaù suaát ñieä phaûnnñoàngngboä khaù Câu hỏi: 1. Điều kiện ghép máy phát điện đồng bộ làm việc song song 2. Điều chỉnh công suất tác dụng 3. Điều chỉnh công suất phản kháng - 122 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2