Đang tải... (xem toàn văn)
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!
CHNG IX : máy điện đồng 9.1 Khái niệm chung 9.2 Cấu tạo 9.3 Nguyên lý làm việc máy phát đồng pha 9.4 Từ trường phản ứng phần ứng 9.5 Phương trình cân điện ỏp v th vộc t 9.6 Đặc tính góc 9.7 Đặc tính làm việc 9.9 Động đồng 9.1 Khái niệm chung Định nghĩa: Mỏy in xoay chiều, tốc độ rôto n = n1 (đồng bộ) Các số liệu định mức: Pm, Um, Im, nm 9.2 Cấu tạo - Stato (Phần ứng): stato ĐCKĐB - Rôto (Phần cảm): NCĐ chiều * Đặc điểm: a Rôto cực ẩn b Rôto cực lồi D lớn, L nhỏ, n thấp D nhỏ, L lớn, n cao Stato Dây quấn kích từ Rơto 9.3 Ngun lý làm việc máy phát đồng pha Lưới nối với tải Eo = 4,44 f Wkdqφo CD pn 60 Từ trường quay f= I3pha n1 = I 60f p S φo n = n1 N 9.4 Từ trường phản ứng phần ứng Khi khơng tải: φo Khi có tải: Eo φư + φ0 n φ0 thay đổi: Phản ứng phần ứng U= r uur I ≡ pha E Tải trở ur Eo r φ− r φo N r I Phản ứng phần ứng ngang trục q S n giảm φ0 bão hòa ur Eo Tải cảm r I ur chậm sau E o góc 90o Phản ứng dọc trục d giảm φ0 : khử từ r φ− r I r φo N ur Eo Tải dung r I ur vượt trước E o góc 90o Phản ứng dọc trục trợ từ r φo N r I Tải hỗn hợp Giả sử tải có tính chất điện cảm r I Id = Isinψ r φ−q r φ−d r φ− S n ur Eo ur chậm sau E o góc ψ Iq = Icosψ S n r φo Phản ứng vừa ngang trục vừa dọc trục khử từ N r r Iq ψ φ−q r I S n r φ−d r Id φt 9.5 Phương trình cân điện áp đồ thị véc tơ Chế độ máy phát δq a M¸y cùc låi φo Ikt φưd Id φưq Iq φt Mãc vßng stato δd rôto móc vòng riêng với stato Xud: in khỏng phn ứng phần ứng • E0 dọc trục • • Xuq: điện kháng phản ứng phần ứng E ud = − jId X ud ngang trục • • E uq = jIq X uq Phng trình cân điện áp: I φo φưd φưq • 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 • • • • • • • • U = E o − jId (X ud + X t ) − jIq (X uq + X t ) − R u I I = Id + Iq • • • • • • • • U = E o − jId X d − jIq X q U = E o − jId X d − jIq X q − R u I Xd = Xud + Xt: điện kháng đồng dọc trục Xq = Xuq + Xt: điện kháng đồng r ngang trục * Đồ thị véc tơ ur Eo ã r jIdXd −jIdXd r −jIqXq ϕ = ψu - ψi θ = ψeo - ψu r θ Iq ϕ θ r I r I r Id ϕ r Iq ψ ψ - Tải mang t/c điện cảm ur U ur Eo ur U ψ = ψeo- ψi r −jIqXq r Id - Tải mang t/c điện dung b Máy cực ẩn Vì δd = δq = δ • • • Xd = Xq = Xđb: in khỏng ng b ã U = E o − j(Id + Iq )X db • • r − jIX db ur Eo • U = E o jI X db * Đồ thị véc tơ θ - NhËn xÐt + góc Eo U + θ >0 : E0 vượt trước U r ur −jIXdb Eo ur U ur U r I ϕ r I Tải mang t/c điện cảm Tải mang t/c điện dung Chế động Máy cùc Èn • • • U = E o + jI X db * Đồ thị véc tơ ur U θ ϕ ψ ur Eo r − jI X db r I - NhËn xÐt vÒ gãc θ: U vượt trc E0 9.6 Đặc tính góc Đặc tính góc công suất tác dụng: P = f() ur Eo P = mUIcosϕ a M¸y cùc låi r −jIdXd r −jIqXq ϕ=ψ-θ ur U θ r Iq P = mU[ Icosψcosθ+ Isinψsinθ] r I ϕ ψ Id Iq r Id Iq = Usinθ Xq Id = E o − Ucosθ Xd E − Ucosθ U sin θ cos θ + o sin θ] Xq Xd 1 mU mUE o ( − ) sin 2θ P= sin θ + X X Xd q d P = mU[ P P = Pe+ Pu 1.5 mUE o Pe = sin θ Xd Pu = θlv = 0.5 mU 1 [ ]sin 2 Xq Xd 20o ữ ĐC Pcơ -0 0 -0 0 -0 0 -0 0 b Máy cực ẩn Vì d = q = δ P = Pe Xd = Xq = X®b = Pu MF -1 -1 -0 θ θlv -0 30o Pe P mUE o sin θ X db 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 NÕu bá qua ∆P1 => P = P®t mUE o mU 1 M dt = sin θ + [ − ]sin 2θ Xd ω 2ω X q X d Đặc tính góc công suất phản kh¸ng: Q = f(θ) Q = mUIsinϕ ϕ=ψ-θ Q = mU[ Isinψcosθ- Icosψsinθ] * Víi m¸y cùc Èn mUEo mU2 Q= cos θ − Xdb Xdb Q= >0 < ∈ kÝch tõ =0 mU (Eo cos θ − U) Xdb 9.7 Đặc tính làm việc U Đặc tính U = f(I) R- C Uđm R R-L I Ikt Đặc tính điều chỉnh Ikt = f(I) Iđm R-L Iktđm R R- C I Iđm 9.8 Động đồng S Nguyên lý làm việc Fđt Mở máy n1 u~3pha TT quay tốc độ n1 U1chiu Dịng, lực điện từ F®t F®t φΣ F®t f = 50Hz, T = 0,02 s Sau 0,01 s N Từ trng quay c 1800 Fđt đổi chiều ngc lại Động không mở máy đc * Phng phỏp m mỏy dq mở máy dạng lồng sóc - Phng pháp không ®ång bé d©y quÊn kÝch tõ RT RT = (10 ữ 15)rkt Mục đích : Bảo vệ dây quấn kích từ - Phng pháp đồng + Động phụ trợ + Biến tần Điều chØnh hƯ sè cosφ §K : P = const Pcơ = const = const P = mUIcosϕ = const = const r I chạy n P= ã ã U = E o + jI X db n = const mUE o sin θ X db B A const m ur E o chạy m ThiÕu kÝch tõ: • ur UD ur Eo r I ur r I chËm sau U ϕ > 0, Q = Ptgϕ >0 ϕ = Q = Ptgϕ = tính chất điện trở n r I3 Động nhận Q từ li điện tính chất điện cảm ur r I kt Q = 0: Eo2 r ur trïng pha I2 U Cr jI X db O r I2 ur Ud θ ϕ m r I ur Eo Động không nhận Q từ lưới điện ThiÕu kÝch tõ r ur r ur 3.Qu¸ kÝch tõ : E o3 I kt I sím pha U ϕ < Q = Ptgϕ < r jI3 X db r jI X db ur ur r E o2 E o3 jIX db Quá kích từ tính chất điện dung: phát Q li điện * u nhc im động đồng • Cơng suất lớn • Tốc độ khơng đổi, khơng phụ thuộc tải • Điều chỉnh cosφ, phát cơng suất phản kháng • Cấu tạo phc ã Giỏ thnh cao Máy bù đồng bé • Cơng suất tác dụng P = • Phát công suất phản kháng Q vào lưới: Tụ bù ba pha ... θlv = 0.5 mU 1 [ − ]sin 2θ Xq Xd 20o ữ ĐC Pcơ -0 0 -0 0 -0 0 -0 0 b M¸y cùc Èn V× δd = δq = δ P = Pe Xd = Xq = X®b = Pu MF -1 -1 -0 θ θlv -0 30o Pe P mUE o sin θ X db 0.002 0.004 0.006... Eo • r −jIdXd −jIdXd r −jIqXq ϕ = ψu - ψi θ = ψeo - ψu r θ Iq ϕ θ r I r I r Id ϕ r Iq - Tải mang t/c điện cảm ur U ur Eo ur U ψ = ψeo- ψi r jIqXq r Id - Tải mang t/c điện dung b Máy cực ẩn... mUIsinϕ ϕ=? ?-? ? Q = mU[ Isinψcos? ?- Icosψsinθ] * Víi m¸y cùc Èn mUEo mU2 Q= cos θ − Xdb Xdb Q= >0 < ∈ kÝch tõ =0 mU (Eo cos U) Xdb 9. 7 Đặc tính làm việc U Đặc tính U = f(I) R- C Uđm R R-L I Ikt