(NB) Giáo trình Máy điện 1 với mục tiêu giúp các bạn có thể mô tả được cấu tạo, phân tích nguyên lý của các loại máy điện; Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn máy điện; Tính toán được các thông số kỹ thuật cơ bản trong máy điện; Biết cách điều chỉnh các thông số của máy điện một chiều và máy phát điện xoay chiều. Mời các bạn cùng tham khảo!
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN ĐỨC NAM (Chủ biên) TRẦN QUANG ĐẠT – TRẦN VĂN NAM GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN Nghề: Điện cơng nghiệp Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “MÁY ĐIỆN 2” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Điện Công Nghiệp Đây môn học kỹ thuật chuyên ngành chương trình đào tạo nghề Điện Cơng Nghiệp trình độ Cao đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: “Máy điện 1” dùng cho sinh viên Trường Cao đẳng, Đại học kỹ thuật tác giả Trần Hữu Quế Nguyễn Văn Tuấn năm 2006, Tài liệu “Máy điện 2” biên dịch Trần Hữu Quế Nguyễn Văn Tuấn năm 2005 nhiều tài liệu khác Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Chủ biên: Nguyễn Đức Nam MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Bài Máy điện chiều 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều 1.2 Phân loại đại lượng định mức 10 1.3 Dây quấn máy điện chiều 16 1.4 Quấn lại dây quấn phần ứng 18 1.5 Quấn lại dây quấn kích từ 26 1.6 Đặc tính máy điện chiều 29 Bài Máy phát điện đồng pha 66 2.1 Khái niệm- Cấu tạo máy phát điện đồng pha 66 2.2 Nguyên lý làm việc 68 2.3 Phản ứng phần ứng 68 2.4 Các đặc tính máy phát điện đồng 69 2.5 Các trị số định mức phân bố lượng máy phát đồng 73 2.6 Sự làm việc song song máy phát điện đồng 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Máy điện Mã mô đun: MĐ 25 Thời gian thực mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành, thí nghiệm, tập: 36 giờ; Kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun học sau mơn học An tồn lao động, Mạch điện, mô đun Đo lường điện, mô đun máy điện số mơ đun khác… - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề , thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc II Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: Mơ tả cấu tạo, phân tích nguyên lý loại máy điện - Kỹ năng: + Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn máy điện + Tính tốn thơng số kỹ thuật máy điện + Biết cách điều chỉnh thông số máy điện chiều máy phát điện xoay chiều - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, xác, tác phong công nghiệp lao động sản xuất + Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình sản xuất III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Thực hành/ thực Tổng Lý tập/thí số thuyết nghiệm/ tập/thảo luận Tên mô đun Bài 1: Máy điện chiều 36 10 Kiểm tra 24 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc MĐMC 1.2 Phân loại đại lượng định mức 1.3 Dây quấn máy điện chiều 19 1.4 Tính thuận nghịch máy điện 1chiều 2 1.5 Đặc tính máy điện chiều Bài 2: Máy phát điện đồng pha 24 10 12 2 2.1 Khái niệm- Cấu tạo máy điện phát đồng pha 2.2 Nguyên lý làm việc 2.3 Phản ứng phần ứng 2.4 Các đặc tính máy phát điện đồng 2.5 Các trị số định mức phân bố lượng máy phát đồng 2.6 Sự làm việc song song máy phát điện đồng 20 36 Cộng 60 Bài Máy điện chiều Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo máy điện chiều; chức phận máy điện chiều; biết dạng tổn hao máy điện chiều; sơ đồ nguyên lý hoạt động loại máy phát điện chiều, loại động điện chiều; biết cách mở máy động điện chiều; phân tích nguyên lý hoạt động động máy phát điện chiều - Vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động ở chế độ động máy phát; tính mômen điện từ, công suất điện từ máy điện chiều - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập 1.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy điện chiều 1.1.1 Cấu tạo máy điện chiều Kết cấu máy điện chiều phân làm hai thành phần phần tĩnh phần quay - Phần tĩnh hay Stator: Đây cực từ đứng yên máy gồm phận sau: + Cực từ Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ (1) làm thép kỹ thuật điện hay thép bon dầy 0,5 đến 1mm ghép lại đinh tán Lõi mặt cực từ (2) kéo dài (lõm vào) để tăng thêm đường từ trường Vành cung cực từ thường 2/3τ (τ: Bước cực, khoảng cách hai cực từ liên tiếp nhau) Trên lõi cực có cuộn dây kích từ (3), có dịng chiều chạy qua, dây quấn kích từ quấn dây đồng cuộn cách điện kỹ thành khối, đặt cực từ mắc nối tiếp với Cuộn dây quấn vào khung dây (4), thường làm nhựa hóa học hay giấy bakêlit cách điện Các cực từ gắn chặt vào thân máy (5) nhờ bu lơng (6) Hình Cực từ + Cực từ phụ Được đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều, triệt tia lửa chổi than Lõi thép cực từ phụ làm thép khối, thân cực từ phụ có đặt dây quấn, có cấu tạo giống dây quấn cực từ Để mạch từ cực từ phụ không bị bão hịa khe hở với rotor lớn khe hở cực từ với rotor Hình Cực từ phụ + Vỏ máy (Gông từ) Làm nhiệm vụ kết cấu đồng thời dùng làm mạch từ nối liền cực từ Trong máy điện nhỏ vừa thường dùng thép để uốn hàn lại Máy có cơng suất lớn dùng thep đúc có từ 0,2-2% chất than + Các phận khác - Nắp máy: để bảo vệ máy bị vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi - Cơ cấu chổi than: Để đưa điện từ phần quay ngồi ngược lại Hình Cơ cấu chổi than - Phần quay hay Rotor + Lõi sắt phần ứng Để dẫn từ thường dùng thép kỹ thuật điện dầy 0,5mm có sơn cách điện hai mặt ép chặt lại để giảm tổn hao dịng điện xốy gây nên Trên thép có dập rãnh để đặt dây quấn Rãnh hình thang, hỉnh lê hình chữ nhật,… Hình 4: Lá thép phần ứng Hình 5: Rãnh lõi thép + Dây quấn phần ứng Là phần sinh sức điện động có dịng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện trịn, máy điện vừa lớn dùng dây tiết diện hình chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh cho quay bị văng sức ly tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt phải đai chặt phần đầu nối dây quấn Nêm dùng tre gỗ ba kê lit + Cổ góp Dây quấn phần ứng nối cổ góp Cổ góp thường làm bởi nhiều phiến đồng mỏng cách điện với mi ca có chiều dày từ 0,4 đến 1,2mm hợp thành hình trụ trịn (hình 6) Hai đầu trụ trịn dùng hai vành ép hình chữ nhật V ép chặt lại, vành ép cổ góp có cách điện mi ca hình V Đi cổ góp cao để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng Hình :Phiến góp cổ góp + Chổi than Máy có cực có nhiêu chổi than Các chổi than dương nối chung với để có cực dương Tương tự chổi than âm + Các phận khác - Cánh quạt dùng để quạt gió làm nguội máy - Trục máy, có đặt lõi thép phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục máy thường làm thép bon tốt 1.1.2 Nguyên lý làm việc máy điện chiều Người ta định nghĩa máy điện chiều sau: Là thiết bị điện từ quay, làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ để biến đổi thành điện chiều (máy phát điện) ngược lại để biến đổi điện chiều thành trục (động điện) a/ Máy phát điện Hình Ngun lý hoạt đợng của máy phát điện Máy gồm khung dây abcd hai đầu nối với hai phiến góp, khung dây phiến góp quay quanh trục với vận tốc khơng đổi từ trường hai cực nam châm Các chổi than A B đặt cố định luôn tì sát vào phiến góp Khi cho khung quay theo định luật cảm ứng điền từ dẫn cảm ứng nên sức điện động theo định luật Faraday ta có: e = B.l.v (V) B: Từ cảm nơi dẫn quét qua; T L: Chiều dài dẫn nằm từ trường; m V: Tốc độ dài dẫn; m/s Chiều sức điện động xác định theo qui tắc bàn tay phải theo hình vẽ sức điện động dẫn cd nằm cực S có chiều từ d đến c, cịn ab nằm cực N có chiều từ b đến a Nếu mạch khép kín qua tải sức điện động khung dây sinh ở mạch ngồi dịng điện chạy từ A đến B Nếu từ cảm B phân bố hình sin e biến đổi hình sin dạng sóng sức điện động cảm ứng khung dây hình 8a Nhưng chổi than với dẫn nằm cực S nên dịng điện mạch ngồi chạy theo chiều từ A đến B Nói cách khác sức điện động xoay chiều cảm ứng dẫn dòng điện tương ứng chỉnh lưu thành sức điện động dòng điện chiều nhờ hệ thống vành góp chổi than, dạng sóng sức điện động chiều ở hai chổi than hình 8b Đó nguyên lý làm việc máy phát điện chiều b/ Động điện a/ Từ cảm hay sức điện đợng hình sin a) Quy tắc bàn tay phải Trong khung dây trước chỉnh lưu b/ S.đ.đ dòng điện chỉnh lưu Hình Các dạng sóng sức điện đợng b) Quy tắc bàn tay trái Hình Quy tắc bàn tay trái phải Nếu ta cho dòng điện chiều vào chổi than A ở B dịng điện vào dẫn cực N ở dẫn nằm cực S, nên tác dụng từ trường sinh mơ men có chiều không đổi làm cho quay máy Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Đó nguyên lý làm việc động điện chiều Cuộn dây 1-2: cuộn phần ứng Cuộn dây 3-4: cuộn cực từ phụ A: đồng hồ ampe kế MA602 để thang 5A V: đồng hồ vôn kế MX025A để thang 300V - Cách thực : + Đặt vấn đề: động vận hành không tải tức trục động không nối đến cấu hoan\ực máy cơng tải Đặc tính không tải cho biết khả điều chỉnh tốc độ quay động Bước 1: Khởi động động cơ, điều chỉnh điện áp đến giá trị đinh mức U= 220V Bước 2: Thay đổi từ thông phần cảm tức thay đổi dịng kích từ nhờ biến trở kích từ Lấy giá trị tương ứng tốc độ quay n Chú ý: Chọn điện áp biến trở kích từ gần lần điện trở phần cảm để tốc độ không vượt giá trị tốc độ lật động Không cắt mạch phần cảm phần ứng điện áp, gây nguy hiểm cho động Lập bảng số liệu U U =const = 220V i n 64 * Yêu cầu - Vẽ đặc tính khơng tải n=f(i) - Rút nhận xét Câu hỏi ôn tập: Câu 1: Phân loại động điện chiều Câu 2: Điều kiện làm việc ổn định động điện So sánh loại động điện phương diện Câu 3: So sánh đặc tính tốc độ đặc tính động điện chiều Câu 4: Hiện tượng xảy mở máy động điện kích thích song song trường hợp mạch kích từ bị đứt Cũng trường hợp điện trở điều chỉnh mạch kích thích Rđc lớn Câu 5: Các phương pháp mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều loại Câu 6: Hãy định nghĩa máy phát điện chiều? Câu 7: Nêu cấu tạo máy phát điện chiều? Câu 8: Trình bày nguyên lý làm việc máy phát điện động điện chiều? Câu 9: Nêu đại lượng định mức máy điện chiều ý nghĩa chúng? Câu 10: Khi lấy đặc tính khơng tải, q trình tăng điện áp có nên giảm dịng điện kích từ tăng tiếp tục khơng? Tại sao? Câu 11: Với điện trở nhỏ điện trở giới hạn rt(th) n < nđm q trình tự kích máy phát điện kích thích song song, điện áp đầu cực máy phát sao? Trong trường hợp máy khơng tự kích được? Câu 12: Tìm ngun nhân khiến máy phát điện kích thích song song khơng thể tự kích tạo điện áp Câu 13: Nếu máy phát điện kích thích song song khơng tự kích thích từ dư phải giải để tạo điện áp? 65 Bài Máy phát điện đồng pha Mục tiêu: - Trình bày khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc, đặc tính máy điện đồng bộ; điều kiện để máy phát điện đồng làm việc song song; phân tích điểm khác nguyên lý làm việc máy điện đồng máy điện KĐB - Vẽ sơ đồ phản ứng phần ứng với tải khác nhau; đường đặc tính ngồi, đặc tính điều chỉnh máy phát điện đồng - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập 2.1 Khái niệm- Cấu tạo máy phát điện đồng pha 2.1.1 Khái niệm Những máy điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n tốc độ quay từ trường n1 gọi máy điện đồng Ở chế độ xác lập máy điện đồng có tốc độ quay rơto không đổi tải thay đổi * Công dụng Máy phát điện đồng nguồn điện lưới điện cơng nghiệp, động sơ cấp tuabin hơi, tuabin nước Công suất máy phát đạt đến 500MW lớn chúng thường làm việc song song Ở lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng kéo bởi động diêzen tuabin khí, làm việc đơn lẻ hai ba máy làm việc song song Động đồng sử dụng truyền động cơng suất lớn, đạt đến vài chục MW Trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, thiết bị lạnh động đồng sử dụng để truyền động máy bơm, nén khí, quạt gió v.v… với tốc độ khơng đổi Động đồng công suất nhỏ sử dụng thiết bị đồng hồ điện, dụng cụ tự ghi, thiết bị lập chương trình, thiết bị điện sinh hoạt v.v… Trong hệ thống điện, máy bù đồng làm việc phát công suất phản kháng cho lưới điện để bù hệ số công suất ổn định điện áp 2.1.2 Cấu tạo máy phát điện đồng pha Cấu tạo máy điện đồng gồm hai phận Stato rơto Trên hình 54 vẽ mặt cắt ngang trục máy bao gồm: thép Stato; dây quấn Stato; dây quấn rơto 66 Hình 54 Mặt cắt ngang trục máy * Stato Stato máy điện đồng , giống stato máy điện khơng đồng bộ, gồm hai phận lõi thép stato dây quấn ba pha stato Dây quấn stato gọi dây quấn phần ứng * Rôto Rô to máy điện đồng có cực từ dây quấn kích từ Có hai loại: rơto cực ẩn rôto cực lồi Rôto cực lồi dùng ở máy có tốc độ chậm, có nhiều đơi cực Rơto cực ẩn thường dùng ở máy có tốc độ cao 3000 vg/ph, có đơi cực Để có sức điện động hình sin, từ trường cực từ rơto phải phân bố hình sin dọc theo khe hở khơng khí stato rơto, ở đỉnh cực từ có từ cảm cực đại Đối với rơto cực ẩn, dây quấn kích từ đặt rãnh Đối với rơto cực lồi dây quấn kích từ quấn xung quanh thân cực từ Hai đầu dây quấn kích từ luồn vào trục nối với vịng trượt đặt ở đầu trục, thơng qua hai chổi điện để nối với nguồn kích từ (hình 55) Ikt Hình 55: Sơ đồ đấu nối nguồn kích từ 67 + - 2.2 Nguyên lý làm việc Cho dòng điện kích từ (dịng điện khơng đổi) vào dây quấn kích từ tạo nên từ trường rôto Khi quay rôto động sơ cấp, từ trường rôto cắt dây quấn phần ứng stato cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin, có trị số hiệu dụng là: E0= 4,44.f.W1.kdq.Φ0 (4-1) Trong đó: E0, W1, kdq, Φ0: sức điện động pha, số vòng dây pha, hệ số dây quấn, từ thông cực từ rôto Nếu rơto có P đơi cực, rơto quay vòng, sức điện động phần ứng biến thiên P chu kỳ Do tốc độ quay rơto n (v/s), tần số f sức điện động là: f1=P.n (Hz) (4-2) Nếu tốc độ rơto tính v/ph thì: P.n f1 = 60 (Hz) (4-3) Dây quấn ba pha stato có trục lệch khơng gian góc 120o điện, sức điện động pha lệch góc pha 120o Khi dây quấn stato nối với tải, dây quấn có dịng điện ba pha Giống ở máy điện không đồng bộ, dòng điện ba pha dây quấn tạo 60 f1 nên từ trường quay, với tốc độ n1= P , tốc độ n rơto Do kiểu máy điện gọi máy điện đồng 2.3 Phản ứng phần ứng Khi máy phát điện làm việc, từ trường cực từ rôto Φ0 cắt dây quấn stato cảm ứng sức điện động E0 chậm pha so với từ thông Φ0 góc 900 Dây quấn stato nối với tải quay tạo nên dòng điện I cung cấp cho tải Dòng điện I dây quấn stato tạo nên từ trường quay gọi từ trường phần ứng Φ quay đồng với từ trường cực từ Φ0 Góc lệch pha E0 I tính chất tải định Trường hợp tải trở (hình 56a) góc lệch pha φ=0, E0 I pha Dòng điện I sinh ta từ trường phần ứng Φ pha với dòng điện Tác dụng từ trường phần ứng Φ lên từ trường cực từ Φ0 theo hướng ngang trục, làm méo từ trường cực từ, ta gọi phản ứng phần ngang trục 68 Trường hợp tải cảm (hình 56b) góc lệch pha φ=900, dịng điện I sinh từ trường phần ứng Φ ngược chiều với Φ0 ta gọi phản ứng phần ứng dọc trục khử từ, có tác dụng làm giảm từ trường tổng E E I I a b E E I q I I I N d S c d Hình 56 Phản ứng phần ứng của máy điện đồng bộ Trường hợp tải dung φ= - 900 (hình 56c) dịng điện sinh ta từ trường phần ứng Φ chiều với Φ0, ta gọi phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ, có tác dụng làm tăng từ trường tổng Trường hợp tải (hình 56d) ta phân tích dịng điện I làm thành phần: Thành phần dọc trục Id= Isinφ thành phần ngang trục Iq= Icosφ, dòng điện I sinh ta từ trường phần ứng vừa có tính chất ngang trục vừa có tính chất dọc trục trợ từ khử từ tùy theo tính chất tải có tính chất điện cảm có tính chất điện dung 2.4 Các đặc tính máy phát điện đồng 2.4.1 Đặc tính ngồi máy phát điện đồng Đặc tính ngồi máy phát quan hệ điện áp U cực máy phát dòng điện tải I tính chất tải khơng đổi (cos φt = const), tần số dịng điện kích từ máy phát khơng đổi Từ phương trình cân điện áp: U E0 j.I d X d j.I q X q (4-4) 69 Ta vẽ đồ thị vectơ máy phát ứng với loại tải khác Ta thấy tải tăng, tải cảm trở, điện áp giảm (tải cảm điện áp giảm nhiều hơn), tải dung điện áp tăng Bằng đồ thị, ta thấy rằng, điện áp máy phát phụ thuộc vào dòng điện đặc tính tải Hình 57a vẽ đặc tính ngồi máy phát Ikt = const (E0 = const) cos φt không đổi, với hệ số công suất khác Khi tải có tính chất cảm phản ứng phần ứng dọc trục khử từ làm từ thông tổng giảm đặc tính ngồi dốc tải điện trở Để giữ điện áp U định mức, phải thay đổi E0 cách điều chỉnh dịng điện kích từ Đường đặc tính ngồi ứng với điều chỉnh kích từ vẽ hình 57b Độ biến thiên điện áp đầu cực máy phát làm việc định mức so với không tải xác định sau: U % U U đm E U đm 100% 100% U đm U đm (4-5) Độ biến thiên điện áp ∆U% máy phát đồng đạt đến vài chục phần trăm điện kháng đồng Xđb lớn U0 U t¶i R-C U0 U0 tải RL Uđm I I Iđm 0 a) I®m b) Hình 57: Đợ biến thiên điện áp 2.4.2 Đặc tính điều chỉnh Đường đặc tính điều chỉnh quan hệ dịng điện kích từ dịng điện tải điện áp U không đổi định mức Hình 58 vẽ đặc tính điều chỉnh máy phát đồng với hệ số công suất khác Phần lớn máy phát điện đồng có tự động điều chỉnh dịng kích từ giữ cho in ỏp khụng i 70 Ikt ảm iện c đ cos cos I cos ®iƯ n dun g I Hình 58 Đặc tính điều chỉnh a) Điều chỉnh công suất tác dụng P máy phát điện đồng + Trường hợp máy phát điện làm việc hệ thống công suất vô lớn Ở trường hợp U f không đổi nên giữ dịng điện kích thích khơng đổi E số theo biểu thức E0 mU 1 P mU sin sin 2 xd x q x d P số góc đường biểu diễn hình 59 Hình 59 Đường biểu diễn công suất Ớ chế độ làm việc xác lập công suất tác dụng P máy ứng với góc định phải cân với công suất trục làm quay máy phát điện Đường biểu diễn công suất động sơ cấp biểu thị đường thẳng song song với trục ngang cắt đặc tính góc ở điểm A hình 60 71 Hình 60: Đường biểu diễn cơng suất Như muốn điều chỉnh cơng suất tác dụng P phải thay đổi góc nghĩa dịch chuyển giao điểm A cách thay đổi công suất trục máy + Trường hợp máy phát điện công suất tương tự làm việc song song Ở trường hợp với điều kiện tải lưới điện không đổi, tăng công suất tác dụng máy mà không giảm công suất tác dụng tương ứng máy tần số lưới điện thay đổi có cân khiến cho hộ dùng điện phải làm việc điều kiện tàn số khác định mức Vì để giữ cho f=const tăng cơng suất tác dụng máy phải giảm cơng suất máy Chính cách mà thay đổi phân phối cơng suất tác dụng hai máy b) Điều chỉnh công suất phản khánh máy phát điện đồng Ta xét việc điều chỉnh công suất phản kháng lưới điện vô lớn (U,f= const ) công suất tác dụng máy giữ khơng đổi Vì P= mUIcos= const, với điều kiện U=const nên thay đổi Q vectơ ln nằm đường thẳng, thẳng góc với U Với trị số I có trị số cos vẽ đồ thị vecto sức điện động tương ứng xác định độ lớn vectơ E từ suy dịng điện kích thích cần thiết để sinh E m.E.U sin P= Xd P1 const Trong dó U,Xd không đổi nên mút vecto E nằm đường thẳng thẳng góc với OB Kết phân tích cho thấy muốn điều chỉnh cơng suất phản kháng Q phải thay đổi dịng điện kích thích máy phát điện 72 2.5 Các trị số định mức phân bố lượng máy phát đồng 2.6 Sự làm việc song song máy phát điện đồng 2.6.1 Điều kiện làm việc song song Các hệ thống điện gồm nhiều máy phát điện đồng làm việc song song với nhau, tạo thành lưới điện Công suất lưới điện lớn so với cơng suất máy riêng rẽ, điện áp tần số lưới giữ không đổi thay đổi tải Để máy làm việc song song, phải đảm bảo điều kiện sau: - Điện áp máy phát phải điện áp lưới điện trùng pha - Tần số máy phát phải tần số lưới điện, - Thứ tự pha máy phát phải giống thứ tự pha lưới điện Nếu không đảm bảo điều kiện trên, có dịng điện lớn chạy q̉n máy, phá hỏng máy gây rối loạn hệ thống điện Để đóng máy phát điện vào lưới ta dùng thiết bị hòa đồng Đối với máy phát điện cơng suất nhỏ, đóng vào lưới phương pháp tự đồng sau: dây quấn kích từ khơng đóng vào nguồn điện kích từ, mà khép mạch qua điện trở phóng điện, để tránh xuất điện áp cao, phá hỏng dây quấn kích từ Quay rơto đến gần tốc độ đồng bộ, sau đóng máy phát vào lưới cuối đóng dây quấn kích từ vào nguồn điện kích từ, máy làm việc đồng 2.6.2 Các phương pháp hoà đồng xác Dùng hồ đồng kiểu ánh sáng đèn hoà đồng kiểu điện từ(cột đồng ) a) Hoà đồng kiểu ánh sáng Ta hồ đồng kiểu ánh sáng hai phương pháp: phương phát đèn tối(máy phát điện II) phương pháp ánh sáng quay (máy phát điện III) - Phương pháp đèn tối Hình 61: Sơ đồ hồ đồng bộ phương pháp thể hiện 73 Quay máy phát II dến n = n1 Điều chỉnh cho UFII = UL Khi UFII trùng pha thứ tự pha với UL khơng có điện áp đặt nên đèn nên chúng tối Nếu tần số máy phát lưới không vectơ điện áp lưới máy phát quay với tốc độ góc khác nhau, góc lệch pha a chúng thay đổi từ đến 1800, điện áp đặt lên đèn thay đổi từ đến hai lần điện áp pha đèn sáng tối, sai khác điện áp máy phát lưới lớn đèn sáng tối nhanh Khi đèn tối tương đối lâu khoảng đến giây người ta đóng máy phát điện vào lưới Để đóng máy xác người ta mắc thêm voonmet khơng( có điểm không ở thang đo) - Phương pháp ánh sáng đèn quay Ta nối đèn ở ba vị trí : (A-A2), (B-C2), (C-B2) Đồ thị véc tơ điện áp hình 62 Hình 62 Đồ thị véc tơ điện áp Nếu ở vị trí hình 11 đèn tối mờ, đèn sáng nhiều, đèn sáng vừa Ở vị trí A-A2 dền tắt đèn sáng kết hợp với vơnmet khơng đóng máy hồ đồng Nếu n’>n đèn sáng dần lên đèn sáng nhiều lên đèn sáng yếu Vậy : n’>n ánh sáng quay từ 1-2-3 n’