Máy phát điện đồng bộ ba pha

Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 187 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 CHƯƠNG 06 MÁYPHÁTĐIỆNĐỒNGBỘ3PHA Máy phát điện đồng bộ hay máy phát điện xoay chiều là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng. Máy phát điện xoay chiều được chế tạo theo loại một pha hay ba pha, là thành phần chủ yếu trong hệ thống truyền tải và cung cấp điện năng. Ngày nay các máy phát điện công suất lớn có công suất vài trăm MVA với nguồn cơ năng dùng thủy lực hình thành các nhà máy thủy điện cung cấp cho khu vực hay quốc gia. Các má y phát điện có công suất nhỏ từ 10KVA đến 1MVA , với nguồn cơ năng là động cơ nổ Diessel, hình thành các nhà máy nhiệt điện nhỏ hay các tổ động cơ máy phát dự phòng cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp. Máy phát điện còn có khả năng đấu vận hành song song (hòa đồng bộ ) để nâng công suất cấp đến tải, hay dùng làm máy bù dùng nâng cao hệ số công suất. Với khả năng và phạm vi sử dụng rộng rãi của m á y phát, các chuyên-viên kỹ-thuật cần nắm vững các nguyên lý cơ bản; để thuận lợi trong công tác vận hành và bảo quản. 6.1.CẤU TẠO CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ: 6.1.1. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH : Máy phát điện đồng bộ gồm hai thành phần chính :  ROTOR: còn được gọi là phần cảm dùng tạo ra từ trường kích thích dạng một chiều (không biến thiên biên độ theo thời gian).  ROTOR CỰC TỪ LỒI dây quấn trên các cực từ được quấn tập trung, hình dạng của rotor cực lồi trình bày trong hình H6.1.  ROTOR CỰC TỪ ẦN : dây quấn trên rotor thực hiện theo dạng dây quấn phân bố không tập trung, xem hình H6.3 và H6.4. HÌNH H6.1: Kết cấu của rotor cực từ lồi, 2p = 4 Rotor chưa được đóng vào trục. Trên rotor đã có quấn dây quấn kích thích. HÌNH H6.2: Hình dạng của rotor cực từ lồi sau khi đã đóng trục. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 188 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 HÌNH H6.3: Hình dạng của rotor cực từ ẩn , rotor chưa được quấn dây. HÌNH H6.4: Hình dạng của rotor cực từ ẩn , dây quấn rotor đang được sửa chửa. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 189 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6  STATOR: còn được gọi là phần ứng, kết cấu của stator máy phát điện xoay chiều giống như kết cấu của stator động cơ cảm ứng . Trên stator chúng ta bố trí một hay nhiều pha dây quấn để có thể hình thành máy phát một pha hay nhiều pha. Với máy phát điện đồng bộ xoay chiều 3 pha, trên stator chúng ta bố trí ba bộ dây quấn lệch vị trí không gian 120 o . Hình dạng của stator máy phát điện đồng bộ, trình bày trong hình H6.5, H6.6. HÌNH H6.5: Dây quấn stator máy phát đang được thi công. HÌNH H6.6: Stator máy phát đang được bảo trì. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 190 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 6.1.2. HỆ THỐNG VÀNH TRƯỢT VÀ MÁY PHÁT KÍCH TỪ ĐẦU TRỤC : Muốn tạo thành từ trường kích thích một chiều trên phần cảm chúng ta cần cấp dòng một chiều vào dây quấn phần cảm được lắp trên rotor. Khi rotor được kéo quay bởi động cơ sơ cấp, để tránh tình trạng các dây nối bị xoắn, dòng một chiều được cấp vào rotor thông qua hệ thống vành trượt và chổi than. Các vành trượt là hai vòng hình trụ bằng đồng thau (hay đồng đỏ), được bố trí đồng trục với rotor. Vành trượt được cách điện với phần kim loại của trục quay bằng các vật liệu cách điện, xem hình H6.7. Tiếp xúc với hai vành trượt là hai chổi than được lắp cố định so với trục quay rotor, dùng cấp điện vào cho dây quấn rotor. Dây quấn rotor, sau khi được quấn theo công nghệ nhất định (để hình thành các từ cực trên rotor) sẽ đưa ra 2 đầu dây. Hai đầu dây này được bố trí chạy bên trong cốt trục quay đến các vành trượt và được hàn dính vào hai vành trượt này. Với các máy phát điện có công suất lớn, từ 200 KVA trở lên, dòng một chiều được cấp vào phần cảm có giá trị rất lớn từ vài chục đến vài trăm Ampère trong quá trình vận hành. Tiếp xúc giữa chổi than và vành trượt dễ sinh ra các tia lửa điện khi rotor đang hoạt động; vấn đề bảo trì và vận hành tương đối phức tạp, ngoài ra tổn hao nhiệt do điện trở tiếp xúc (giữa chổi than và vành trượt) trong quá trình vận hành ảnh hưởng đến hiệu suất và tính năng của máy phát điện. Dạng máy phát điện dùng hệ thống chổi than và vành trượt để cấp nguồn một chiều cho phần cảm, được gọi là máy phát điện kích từ trực tiếp. Ngày nay để khắc phục nhược điểm của hệ thống vành trượt và chổi than, các máy phát (sử dụng động cơ sơ cấp là động cơ nổ) thường được chế tạo theo dạng “ brushless” không chổi than. Muốn cấp nguồn một chiều vào cho phần cảm ta phải dùng thêm một máy phát điện đầu trục. Liên kết giữa máy phát chính và máy phát điện đều trục được mô tả như sau:  Máy phát điện đầu trục cũng là máy phát điện xoay chiều ba pha.  Phần ứng của máy phát điện đầu trục được ghép đồng trục với phần cảm của máy phát chính. Cả hệ thống này được quay bởi động cơ nổ sơ cấp.  Phần cảm của máy phát đầu trục được bố trí cố định bên ngoài, tương tự như phần ứng của máy ph át chính. Phần cảm của máy phát đầu trục cũng được cấp nguồn áp một chiều để tạo ra từ trường kích thích (loại một chiều). HÌNH H6.7: Kết cấu vành trượt và chổi than trên stator. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 191 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6  Khi phần cảm của máy phát đầu trục tạo ra từ trường kích thích và động cơ nổ sơ cấp quay phần ứng của máy phát đầu trục . Các pha dây quấn trên phần ứng máy phát đầu trục hình thành các sức điện động cảm ứng .  Điện áp 3 pha phát ra từ phần ứng của máy phát đầu trục được chỉnh lưu bằng mạch cầu diode bán dẫn để trở thành nguồn một chiều cấp vào dây quấn của phần cảm máy phát chính. Cầu chỉnh lưu gồm 6 diode bán dẫn được lắp trên dĩa cách điện, cố định đồng trục với phần ứng máy phát đầu trục và phần cảm của máy phát chính. Tòan bộ kết cấu của má y phát điện dùng máy phát đầu trục kích từ được mô tả trong hình H6.8. Khi chỉnh lưu nguồn áp 3 pha từ phần ứng máy phát đầu trục để tạo thành nguồn áp một chiều cấp vào cho phần cảm máy phát chính, để cải thiện hiện tượng chỉnh lưu không phẳng, tần số của nguồn áp 3 pha phát ra từ máy phát đầu trục có giá trị cao hơn tần số lưới điện thông thường. Tần số này có thể từ 120Hz đến 240Hz . Do đó, số cực từ của máy phát đầu trục lớn hơn số cực của máy phát chính từ 3 đến 6 lần HÌNH H6.8: Cấu tạo máy phát điện có dùng máy phát điện đầu trục (brushless alternator) Stator máy phát điện chính Rotor máy phát chính Stator máy phát điện đầu trục Rotor máy phát điện đầu trục Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 192 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 6.1.3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ: Với nội dung tóm lược về cấu tạo máy phát điện đồng bộ như vừa trình bày trong các mục trên, tùy thuộc vào phương pháp cấp dòng kích thích một chiều vào dây quấn phần cảm ta có các dạng máy phát kích thừ trực tiếp, và máy phát điện có máy phát kích từ đầu trục. Sơ đồ nguyên lý của mỗi loại được trình bày lần lượt trong các hình H6.9 và H6.10. Trong hình H6.11 trình bày cấu tạo của nửa bộ chỉnh lưu câu dùng chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha từ phần ứng máy phát điện đầu trục thành nguồn một chiều để cấp vào phần cảm của máy phát chính. HÌNH H6.9: Sơ đồ nguyên lý máy phát điện đồng bộ (loại kích từ trực tiếp) HÌNH H6.10: Sơ đồ nguyên lý máy phát điện đồng bộ (loại không chổi than, dùng máy phát đầu trục.) HÌNH H6.11: Hình dạng của nửa cầu chỉnh lưu dùng chỉnh lưu trong máy phát điện đồng bộ Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 193 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 6.2.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ: Xét mô hình nguyên lý đơn giản của máy phát điện đồng bộ gồm:  Phần cảm (rotor) cực từ lồi 2p = 2  Phần ứng (stator) bố trí ba bộ dây quấn, lệch vị trí không gian từng đôi 120 0 . Gọi tốc độ của động cơ sơ cấp dùng quay phần cảm là n 1 . Vận tốc góc của động cơ sơ cấp là 11 n.2    . Vì từ thông tạo bởi dây quấn kích thích không biến thiên theo thời gian, nên vector cảm ứng từ tạo bởi phần cảm của máy phát có biên độ không thay đổi. Do đó khi dùng động cơ sơ cấp quay phần cảm tròn đều với tốc độ 11 n.2 , từ trường tạo bởi phần cảm chuyển động tròn đều cho ta hình ảnh của từ trường quay tròn. Giả sử tại lúc bất kỳ ta xét từ thông xuyên qua bộ dây quấn AX . Gọi  là góc hợp bởi phương của trục bộ dây AX với vector cảm ứng từ tạo bởi phần cảm, ta có kết quả như sau:  cos.A.B AX (6.1) Trong đó A là tiết diện của bộ dây AX và B là cảm ứng tử tạo bởi phần cảm, thay thế tích số m A.B  và t 1   ta có:  tcos. 1mAX    (6.2) Khi chọn trục qua bộ dây AX làm chuẩn, từ thông tạo bởi từ trường phần cảm với các bộ dây BY và CZ được viết như sau:   o 1mBY 120tcos.  (6.3)   o 1mCZ 240tcos.  (6.4) Tóm lại khi động cơ sơ cấp quay tròn đều phần cảm, từ trường kích thích tạo ra các từ thông biến thiên theo thời gian qua các bộ dây AX, BY, CZ . Nói một cách khác từ trường phần cảm quét qua các bộ dây quấn sẽ hình thành các sức điện động cảm ứng trên mội bộ dây. Áp dụng công thức Faraday ta có các kết quả sau:     dt tcos.d .K.N dt d .K.Ne 1m dqpha AX dqphaAX      Hay:   tsin K.Ne 11mdqphaAX   (6.5) Tương tự:   o 11mdqphaBY 120tsin K.Ne  (6.6)   o 11mdqphaCZ 240tsin K.Ne  (6.7) Từ các quan hệ (6.5) đến (6.7) cho thấy các sức điện động sinh ra trên 3 pha dây quấn hợp thành nguồn áp 3 pha cân bằng. Với chiều quay của động cơ sơ cấp trong hình vẽ H6.12 khi từ trường phần cảm quét lần lượt qua các bộ dây AX, BY, CZ cho ta nguồn áp 3 pha thứ tự thuận.   B o 120 o 120 HÌNH H6.12: Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 194 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 QUAN HỆ GIỮA TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ SƠ CẤP VÀ TẦN SỐ NGUỒN ĐIỆN PHÁT RA: Từ mô hình trình bày trong hình H6.12 với số cực 2p = 2 cực, ta có nhận xét như sau: Giá trị vận tốc góc 11 n.2 đầu tiên được tạo bởi động cơ sơ cấp. Tuy nhiên trong các quan hệ (6.5) đến (6.7) vai trò của 1  trở thành tần số góc của nguồn áp sinh ra trên các bộ dây quấn stator của máy phát. Tại lúc này ta có : f.2 1  (6.8) Trong đó f là tần số nguồn áp 3 pha sinh ra trên dây quấn stator của máy phát. So sánh quan hệ (6.8) với quan hệ 11 n.2 suy ra. 1 fn (6.9) Đơn vị đo của các đại lượng trong quan hệ (6.9) là : [f] = [Hz] ; [n 1 ] = [vòng/s]. Từ quan hệ (6.9) ta rút ra nhận xét sau: Với phần cảm có 2p = 2 cực, khi quay từ thông phần cảm quét qua một bộ dây quấn stator một vòng , sức điện động hình thành trong bộ dây thực hiện được 1 chu kỳ. Với phần cảm có số cực 2p > 2 cực, khi quay từ thông phần cảm quét qua một bộ dây quấn stator 1 vòng, như vậy đã có p cặp cực từ quét qua bộ dây nên có p chu trình của nguồn điện sin đã thực hiện trong bộ dây . Một cách tổng quát ta có được quan hệ sau: 1 fp.n (6.10) Trong đó [f] = [ Hz] ; [n 1 ]=[vòng/giây]. Khi tốc độ được tính theo [vòng / phút ], quan hệ (6.10) được viết lại như sau : 1 p.n f 60  (6.11) THÍ DỤ 6.1: Máy phát điện đồng bộ 3 pha có 2p = 4 cực muốn phát ra nguồn áp có tần số là 50 Hz thì động cơ sơ cấp cần có tốc độ quay là: 1 60.f 60 50 n 1500 voøng / phuùt p2        Trường hợp muốn máy phát ra nguồn áp có tần số 60 Hz động cơ sơ cấp cần tăng tốc đến giá trị sau: 1 60.f 60 60 n 1800 voøng / phuùt p2        SỨC ĐỘNG ĐỘNG HIỆU DỤNG PHA CỦA MỖI BỘ DÂY QUẤN TRÊN STATOR: Từ các quan hệ (6.50 đến (6.7) biên độ của sức điện động pha trên mỗi bộ dây quấn là: phamax pha dq m 1 pha dq m E N .K . . 2 f.N .K .  (6.12) Suy ra sức điện động hiệu dụng pha của mỗiu pha dây quấn trên stator máy phát điện đồng bộ là : phamax pha pha dq m E E 4,44.f.N .K . 2   (6.13) Trong đó K dq là hệ số dây quấn của mỗi pha dây quấn. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 195 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 Biểu thức sức điện động hiệu dụng của mỗi pha dây quấn còn được trình bày theo quanhệ: 1 pha pha dq m p.n E 4, 44. .N .K . 60      Hay: pha dq pha 1 m 4,44.p.N .K E.n. 60      (6.14) Gọi K E là hằng số cấu tạo phần ứng (stator) của máy phát,, ta có: pha dq E 4, 44.p.N .K K 60      (6.15) Từ các quan hệ (6.14) và (6.15) suy ra: pha E 1 m EK.n. (6.16) Tóm lại Sức điện động mỗi pha tỉ lệ thuận với hai thông số: từ trường  m kích thích của phần cảm và tốc độ quay n 1 của động cơ sơ cấp. Tần số f của sức điện động pha tỉ lệ thuận với : số đôi cực p của máy phát và tốc độ quay n 1 của động cơ sơ cấp. THÍ DỤ 6.2: Cho máy phát điện đồng bộ 3 pha có 2p = 4 cực và sức điện động pha là E pha = 380 V khi phát tại tần số 60 Hz . Bây giờ muốn máy phát cấp sức điện động pha vẫn là E pha = 380 V nhưng tần số là 50 Hz ta cần phải điều chỉnh các thông số nào của máy phát. GIẢI Với yêu cầu nêu trong thí dụ, ta có hai trạng thái hoạt động cho máy phát: TT1: Tại trạng thái phát ra tần số f = 60 Hz. Tốc độ động cơ sơ cấp là: 11 60.f 60 60 n 1800 voøng / phuùt p2        TT2: Tại trạng thái phát ra tần số f = 50 Hz. Tốc độ động cơ sơ cấp là: 12 60.f 60 50 n 1500 voøng / phuùt p2        Như vậy khi chuyển chế độ làm việc của máy phát từ trạng thái phát ra nguồn áp tần số 60Hz sang trạng thái phát nguồn áp tần số 50 Hz, ta cần giảm tốc độ quay của động cơ sơ cấp. Ngoài ra muốn đảm bảo điều kiện duy trì sức điện động hiệu dụng pha E pha = 380 V; theo quan hệ (6.16) ta phải điều chỉnh thay đổi từ thông kích thích. Xét tỉ số sau: pha2 12 max 2 pha1 11 max 1 E n. 1 En.    hay 11 max 2 max 1 max 1 12 n .1,2. n       Tóm lại muốn duy trì E pha = 380 V, ta cần tăng từ thông kích thích tại lúc phát tần số 50 Hz. Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 196 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 6.3.PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ : Khi đấu tải vào dây quấn phần ứng máy phát, mạch kín cho dòng qua tải. Dòng qua tải có tính chất của dòng cảm ứng vì được sinh ra bởi các sức điện động cảm ứng từ 3 pha dây quấn trên stator máy phát. Theo Lenz các dòng cảm ứng có khuynh hướng tạo các hệ quả đối kháng lại nguyên nhân ban đầu sinh ra nó. Do đó các dòng qua phần ứng hình thành từ trường tương tác lên từ trường phần cảm. Sự tương tác giữa hai thành phần từ trường này được gọi là phản ứng phần ứng. Tùy thuộc vào tính chất của tải (hệ số công suất của tải) ta có 3 trường hợp sau khi xét phản ứng phần ứng. 6.3.1.PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG VỚI TẢI THUẦN TRỞ : Giả sử dây quấn phần ứng đấu Y, tải 3 pha cân bằng; bỏ qua nội trở của dây quấn phần ứng. Chúng ta khảo sát phản ứng phần ứng sinh ra trong trường hợp này bằng mạch điện tương đương một pha của phần ứng phối hợp với giản đồ vẽctor phase như sau (hình H6.13).  Vẽ vector đặc trưng cho từ trường kích thich tạo bởi phần cảm ( m ).  Vector đặc trưng cho sức điện động pha E pha , chậm pha 90 o so với từ thông ( m ).  Vì tải thuần trở dòng phần ứng trùng pha với sức điện động. Dòng điện này hình thành từ thông ứng ( ư ) trùng pha với nó.  Vậy từ thông phần cảm và phần ứng có phương vuông góc với nhau . Kết quả của sự tương tác này làm từ thông phần cảm có thay đổi và ảnh hưởng đến giá trị của sức điện động sinh ra trên mỗi pha. Vì phương của các từ thông này vuông góc với nhau, ta nói phản ứng phần ứng là dạng khử từ ngang trục. 6.3.2.PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG VỚI TẢI THUẦN CẢM : Tương tự như phần khảo sát trên, khi tải thuần cảm mạch tương đương trình bày trong hình H6.14 .  Vẽ vector từ trường kích thích tạo bởi phần cảm ( m ).  Vẽ vector sức điện động pha chậm pha 90 o so với từ thông ( m ).  Vì tải thuần cảm , dòng phần ứng chậm pha 90 o so với sức điện động. Dòng điện này hình thành từ thông ứng( ư ) trùng pha với dòng ứng. Nên từ thông ( ư ) chậm pha hơn sức điện động góc 90 0 . Vậy từ thông phần cảm và phần ứng ngược hướng với nhau . Tóm lại từ thông phần ứng có khuynh hướng khử từ thông phần cảm. Vì hướng của các từ thông ngược nhau, ta nói phản ứng phần ứng là dạng khử từ dọc trục. Vkt + - + - R I I kt I max  max  ö  pha E pha E HÌNH H6.13: Phản ứng phần ứng với tải thuần trở Vkt + - + - L I I kt I max  max  ö  pha E pha E HÌNH H6.14: Phản ứng phần ứng với tải thuần cảm [...]...  Rpha Ipha  j Vpha sin   X S Ipha  (6.24) THÍ DỤ 6.3: Cho máy phát đồng bộ 3 pha: 30 kVA ; 220 V , dây quấn stator đấu Y Biết tổng trở đồng     bộ một pha của máy phát là: ZS  Rpha  j.X S  0,4  j.1,2   pha a./ Tính độ thay đổi điện áp khi máy phát đầy tải với điện áp cấp đến tải bằng định mức Biết HSCS tải là 0,8 trễ b./ Tính lại câu a, nếu HSCS tải là 0,8 sớm CHÚ Ý: Với máy phát điện. .. đổi điện áp:  Epha  Vpha dm   11041,74  6350,85    100   U%     100  73,86%   Vpha dm 6350,85     Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 212 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 THÍ DỤ 6.8: Cho máy phát đồng bộ 3 pha : 25 kVA ; 220 V ; 50 Hz, tổng trở đồng bộ mỗi pha là: Z s = 0,1 + 0,6 j [ /pha] Zp Tải 3 pha. .. đương 1 pha trình bày trong hình H6.18 j.X S Zt V ph Epha  os Ipha I  Vpha R  Vpha c a I pha XS Epha Ipha  in   s V pha Rpha a ph a ph HÌNH H6.18: Giản đồ vector dùng xác định độ thay đổi điện áp với tải có tính dung Từ giản đồ vector hình H6.18, khi chọn dòng Ipha làm chuẩn ta suy ra quan hệ sau: V Epha  cos   Rpha.Ipha pha   V 2 sin   X S Ipha pha  2 (6.23) Hay:     Epha  Vpha cos... sức điện động trên mỗi pha phần ứng máy phát ( Epha ) và dòng kích thích ( Ikt ) quan hệ với nhau thơng qua đặc tuyến khơng tải Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 205 HÌNH H6.22: Sơ đồ ngun lý thực hiện q trình tự kích máy phát điện đồng bộ Giả sử khi hình thành được Epha, giá trị Epha sau... cân bằng áp của mạch phần ứng (stator) trên một pha:      Epha  Vpha  Rpha  j.X S  Ipha  (6.17)  Vpha  Z t  Ipha (6.18) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 198 6.4.ĐỢ THAY ĐỞI ĐIỆN ÁP MÁY PHA T ĐỜNG BỢ: Khi vận hành máy phát điện, trước tiên cần điều chỉnh tốc độ động cơ... tải dùng trong máy phát điện đồng bộ 3 pha có định nghĩa tương tự như trường hợp của máy biến áp Ta có : Kt  Stải Sđm  3.Vđm Idây 3.Vđm Iđm  Idây Iđm (6.30) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 202 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 GIẢI Khi máy phát tại hệ số tải Kt = 0,8 với áp định mức, dòng pha qua tải là: Ipha  Idây ... đương 1 pha trình bày trong hình H6.17 Epha j.X S Vpha ph a c os  V ph a s Zt ha  Epha V  I p in Ipha  ph a Ipha  I p R S  ha Vpha X Rpha HÌNH H6.17: Giản đồ vector dùng xác định độ thay đổi điện áp với tải có tính cảm Từ giản đồ vector hình H6.17, khi chọn dòng Ipha làm chuẩn, ta suy ra quan hệ sau: V Epha  pha cos   Rpha.Ipha   V 2 pha sin   X S Ipha  2 (6.21) Hay:     Epha  Vpha... Dòng điện định mức của máy phát: Ipha đm  Sđm 3.Vdây  1600  1000 3  11000  83,978  83,98 A Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 211 HÌNH H6.27: Đặc tuyến khơng tải của máy phát Theo giả thiết khi máy bị ngắn mạch và phát dòng định mức, dòng kích từ bằng 186 A, sức điện động pha là Epha... đương; chúng ta dùng điện kháng đồng bộ Xs Thực sự điện kháng đồng bộ dọc trục, vừa phản ánh phản ứng phần ứng nhưng lại vừa phản ánh thành phần từ thơng tản từ (điện kháng tản từ) trên dây quấn phần ứng Rpha j.X S  Ipha   Epha Ipha  Zt Vpha ZS  Rpha  j.X S HÌNH H6.16: Mạch tương đương 1 pha của máy phát điện đồng bộ Mạch điện tương đương 1pha của phần ứng được trình bày trong hình H6.16 Phương... Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 209 Hiệu suất của máy phát xác định theo quan hệ sau:  P2 P1  P2  P2  Tổn hao (6.35) Trong đó:  Tổn hao = P mq  Pthép  PJ (6.36) THÍ DỤ 6.6: Cho máy phát điện đồng bộ 3 pha S = 500 KVA, 2300 V (àp dây); dây quấn stator đấu Y; Chúng ta tiến hành các phép thử máy phát và ghi . Khoa Điện Điện Tử – Phòng Thí Nghiệm Máy Điện và Thực Tập Điện- 2009 187 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 6 CHƯƠNG 06 MÁYPHÁTĐIỆNĐỒNGBỘ3 PHA Máy phát điện đồng bộ. kết giữa máy phát chính và máy phát điện đều trục được mô tả như sau:  Máy phát điện đầu trục cũng là máy phát điện xoay chiều ba pha.  Phần ứng của máy phát điện đầu trục được ghép đồng trục. H6.8: Cấu tạo máy phát điện có dùng máy phát điện đầu trục (brushless alternator) Stator máy phát điện chính Rotor máy phát chính Stator máy phát điện đầu trục Rotor máy phát điện đầu trục