Mỏy điện khụng đồng bộChương 4.. C ác kiểu đấu dây quấn:Các kiểu đấu dây của m áy biến áp phụ thuộc vμo cấp điện áp,m ức độ ảnh hưởng củaphụ tảikhông đốixứng vμloạiphụ tải.. C ác kiểu đấ
12/17/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI MÁY ĐIỆN NÂNG CAO Giảng viên: TS Lê Quang Cường Bộ môn: Kĩ thuật điện-điện tử Khoa: Điện – Điện tử 1/76 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NỘI DUNG Chương Máy biến áp Chương Máy điện đồng Chương Máy điện không đồng Chương Máy điện chiều Chương Động đồng nam châm vĩnh cửu (PMSM) Chương Động chiều không chổi than (BLDC) Chương Các loại máy điện đặc biệt Chương Lý thuyết máy điện tổng quát 2/76 12/17/2022 Chương Máy biến áp NỘI DUNG 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.2 Tổ nối dây máy biến áp ph 1.3 Phương pháp điều chỉnh điện áp máy biến áp hoạt động 1.4 Sóng bậc ba dịng điện từ thơng máy biến áp pha, tác hại chúng 1.5 Máy biến áp làm việc với tải không đối xứng 1.6 Quá trình độ máy biến áp 1.7 Làm việc song song máy biến áp 1.8 Mơ hình mơ máy biến áp Câu hỏi tập 3/76 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Tóm tắt lý thuyết 12/17/2022 1.1 Tóm tắt lý thuyết 1.2 Tổ nối dây máy biến áp pha Dể m.b.a ba pha làm việc được, quấn pha sơ cấp thứ cấp phải nối với theo qui luật định Ngồi ra, phối hợp kiểu nói dây quấn sơ cấp với kiểu nối dây quân thứ cấp hình thành tổ nối dây quấn khác Hơn nữa, thiết kế, việc định dùng tổ nối dây quấn phải thích ứng với kiểu kết cấu mạch từ để tránh tượng không tốt như: s.đ.đ pha không sin, tổn hao phụ tăng v.v 10 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Các biện pháp mở máy 1) Mắc vào mạch phần ứng 2) Giảm điện áp U Các biện pháp điều chỉnh tốc độ (thiết bị đơn giản, phạm vi điêu chỉnh rộng liên tục) 1) Mắc Rp vào mạch phần ứng 2) Thay đổi điện áp U 3) Thay đổi dịng kích từ 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 1: 17 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 2: 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 3: 18 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 4: 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 5: 19 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Ví dụ 6: 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Bài tập 4.1: 20 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Bài tập 4.2: 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Bài tập 5.3: 21 12/17/2022 4.1.2 Tóm tắt lý thuyết tập Bài tập 5.4: 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 1) Mở máy Xuất phát từ phương trình CBĐA, ta có: Bắt đầu mở máy, tốc độ n = sđđ Eư = Cen Φ = 0, dòng điện phần ứng mở máy: Do Rư nhỏ, trừ trường hợp cơng suất nhỏ dịng Iưmở = (20 ÷ 30)Iđm, dịng điện mặt làm hỏng chổi than – vành góp, mặt khác làm tăng dòng điện mở máy (Imở), ảnh hưởng điện áp lưới điện Người ta thường quy định cho phép dòng điện Imở = (1,5 ÷ 2)Iđm Để giảm Imở người ta sử dụng biện pháp sau: a Mở máy trực tiếp Phương pháp mở máy trực tiếp sử dụng với động cơng suất vài trăm ốt, loại có điện trở Rư tương đối lớn, dịng điện mở máy trực tiếp vào khoảng (4 ÷ 6)Iđm 22 12/17/2022 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều b Mở máy dùng biến trở Rm nối tiếp với mạch phần ứng Khi mở máy đặt điện trở Rm nấc lớn nhất, ta có: Muốn Imở ≤ (1,5 ÷ 2)Iđm Rm phải thỏa mãn: Khi roto quay, dòng Iư giảm, bước giảm Rm để giảm thời gian mở máy c Mở máy phương pháp giảm điện áp PP dùng ĐC có nguồn cung cấp độc lập điều chỉnh điện áp cung cấp cho phần ứng, mạch kích từ phải trì điện áp Uđm Đây phương pháp dùng với động công suất lớn kết hợp dùng nguồn điều chỉnh điện áp để điều chỉnh tốc độ 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 2) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC KTSS KTĐL a Đặc tính Đặc tính quan hệ n(M) điện áp U = const, điện trở Rđc = const Φ ≈ const Thay Iư từ biểu thức M = CMΦIư, ta có: Thêm điện trở Rđc2 vào mạch phần ứng ta có: Quan hệ n(M) vẽ, đường ứng với Rđc=0, đường với Rđc≠0 Do điện trở Rư nhỏ, nên tải thay đổi từ không đến định mức, tốc độ thay đổi vào khoảng ÷8% 23 12/17/2022 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 2) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC KTSS KTĐL b Điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông Φ Φ ≡ It = U/Rt -> Nối điện trở Rđc vào mạch kích từ để thay đổi từ thơng Φ Hình vẽ đặc tính ứng với thay đổi điện trở Rđc Khi tăng Rđc, n0 tăng, đặc tính cắt trục hồnh điểm (n = 0, Iu = U/Ru ) Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở Rđc mạch phần ứng Thêm điện trở Rđc vào mạch phần ứng đặc tính biểu diễn cơng thức: Đường đặc tính “mềm” hơn, hình vẽ thể đặc tính ứng với thay đổi điện trở Rđc, tăng Rđc tốc độ giảm 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 2) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC KTSS KTĐL b Điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp U Nói chung phương pháp sử dụng điều chỉnh giảm tốc độ, muốn tăng tốc độ phải tăng điện áp làm động áp Đặc điểm thay đổi tốc độ, M Iư không đổi 24 12/17/2022 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 3) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC kích từ nối tiếp a Đặc tính Động kích từ nối tiếp Iư = I = It Trong phạm vi rộng biểu thị: Với kΦ số vùng I < 0.8Iđm , I > (0.8-0.9) Iđm kΦ giảm xuống ảnh hưởng bão hịa mạch từ Như biểu thức mơmen có dạng: M =CMΦ Iu = CM Φ kΦ Kết hợp với biểu thức: Đặc tính ĐCMC kích thích hỗn hợp(1,2),song song (3), nối tiếp (4) Ta có: Nếu bỏ qua Rư 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 3) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC kích từ nối tiếp Quan hệ n(M) có dạng hypecpol vẽ hình vẽ (đường 1), Đường đặc tính mềm, mômen tăng tốc độ giảm, không tải non tải tốc độ tăng cao gây hỏng ĐC Tối thiểu tải ĐC kích từ nối tiếp khoảng (0,2 ÷ 0,25)Pđm, khơng cho mở máy khơng tải non tải ĐC kích từ nối tiếp thuận lợi cho tải mở máy nặng nề cần tốc độ thay đổi phạm vi rộng, đầu máy kéo tải xe điện, metro, cầu trục b Đặc tính điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông Φ Từ thông Φ ĐC kích từ nối tiếp thay đổi cách sau: - Nối sun dây quấn kích từ điện trở điều chỉnh Rst (hình a) -Thay đổi số vịng dây dây quấn kích từ (hình b) - Nối sun dây quấn phần ứng điện trở điều chỉnh Rsư (hình c) Hai trường hợp đầu, có thêm điện trở sun làm giảm dịng kích từ, điều chỉnh tăng tốc độ ĐC; trường hợp thứ ba làm tăng dịng kích từ, điều chỉnh giảm tốc độ ĐC 25 12/17/2022 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 3) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC kích từ nối tiếp b Đặc tính điều chỉnh tốc độ Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở Rđc mạch phần ứng Thêm điện trở Rđc vào mạch phần ứng (hình d) Phương pháp làm tăng tổn hao, giảm hiệu suất động nên sử dụng Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp U Phương pháp sử dụng điều chỉnh tốc độ tốc độ định mức, tổn hao Thường dùng giao thông 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 4) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCMC kích từ hỗn hợp Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở Rđc mạch phần ứng Dây quấn kích từ ĐCMC kích từ hỗn hợp gồm hai phần: Dây quấn kích từ song song Dây quấn kích từ nối tiếp Cũng MFMC, có hai cách thường dùng: nối thuận, từ trường hai dây quấn chiều nối ngược, từ trường hai dây quấn ngược chiều Trong thực tế động kích từ hỗn hợp thường sử dụng loại nối thuận Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở Rđc mạch phần ứng Đặc tính ĐCMC kích thích hỗn hợp(1,2),song song (3), nối tiếp (4) ĐCMC kích từ hỗn hợp sử dụng trường hợp có u cầu mơmen mở máy lớn, tốc độ thay đổi theo tải phạm vi rộng máy ép, máy cán thép, máy nâng, giao thông vận tải 26 12/17/2022 4.2 Mở máy điều chỉnh tốc độ động điện chiều 4) Đặc tính làm việc động điện chiều Quan hệ M = f(Iư) Từ quan hệ M = CMΦIư ta thấy: Ở ĐCMC kích từ song song Φ=Const nên quan hệ M = f(Iư) đường thẳng (đường 1) Ở ĐCMC kích từ nối tiếp Φ ≡ Iư, M ≡ Iư2 nên quan hệ M = f(Iư) đường parapol (đường 4) Ở ĐCMC kích từ hỗn hợp, có dây quấn kích từ nối tiếp song song nên quan hệ M = f(Iư) nằm trung gian (đường 2, 3) Đặc tính η = f(Iư) U = Uđm có dạng hình vẽ, ĐCMC thường thiết kế cho mang tải 0,75 định mức hiệu suất cực đại Đặc tính n(Iư)và M(Iư) loại ĐCMC Hiệu suất ĐCMC loại nhỏ thường vào khoảng η = 0,75 ÷ 0,85, hiệu suất ĐCMC trung bình lớn thường vào khoảng η = 0,85 ÷ 0,95 BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 7: 27 12/17/2022 BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 8: BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 9: 28 12/17/2022 BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 10: BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 11: 29 12/17/2022 BÀI TẬP ƠN TẬP Ví dụ 12: BÀI TẬP ƠN TẬP Bài tập 4.5: 30 12/17/2022 BÀI TẬP ÔN TẬP Bài tập 4.6: Bài tập 4.7: 31