Đề cương Ôn tập máy Điện 2

Đề cương ôn tập Máy Điện 2 , dành cho sinh viên chuyên ngành điện điện tử , tóm gọn tổng quát nhất , dễ học dễ hiểu

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÁY ĐIỆN 2 CHƯƠNG 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU – SỐ 1 (LT)

1 Đại cương dây quấn phần ứng

1.1 Dây quấn phần ứng: là bộ phận quan trọng nhất của Máy điện do tham

gia vào quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng và ngược lại

1.2 Nhiệm vụ của dây quấn: Phải sinh ra được một s.đ.đ cần thiết, có thể cho

một dòng điện nhất định chạy qua để sinh ra một mômen cần thiết mà dây

không bị nóng quá mức cho phép

1.3 Các yêu cầu đối với dây quấn:

 Sinh ra một sức điện động cần thiết, có thể cho một dòng điện nhất định

chạy qua để sinh ra một moment cần thiết mà không bị nóng quá một nhiệt độ nhất định

 Đảm bảo đổi chiều tốt

 Kết cấu đơn giản, chắc chắn, an toàn, tiết kiệm

 Có độ tin cậy và tuổi thọ cao

 Chịu được lực điện động (khi mở máy, mang tải đột ngột, ngắn mạch

đột nhiên)

1.4 Bước dây quấn:

 Bước dây quấn thứ nhất y1: là khoảng cách giữa 2 cạnh tác dụng của 1

phần tử

 Bước dây quấn thứ hai y2: là khoảng cách giữa cạnh tác dụng thứ hai

của phần tử thứ nhất với cạnh tác dụng dụng thứ nhất của phần tử thứ hai nối tiếp ngay sau đó

 Bước dây quấn tổng hợp y: là khoảng cách giữa hai cạnh tác dụng tương

ứng của hai phần tử liên tiếp

 Bước vành góp yG: khoảng cách giữa hai phiến góp có hai cạnh tác dụng

của cùng một phần tử nối vào, được đo bằng số phiến góp

 Bước cực τ: Khoảng cách giữa hai cực từ tính theo chu vi phần ứng

1.5 Phân loại theo cách thực hiện dây quấn

 Dây quấn xếp đơn và xếp phức tạp

 Dây quấn sóng đơn và sóng phức tạp

 Dây quấn hỗn hợp: kết hợp cả dây quấn xếp và dây quấn sóng

1.6 Một số ví dụ tính toán bước dây quấn:

 Một dây quấn sóng đơn có số liệu sau: S = G = Znt = 34; p = 4 Xác định

y1, y, y2

 Một số công thức với dây quấn xếp đơn:

   :là số nguyên;

+ Nếu nt

1

Z y 2p

 : dây quấn bước đủ

+ Nếu nt

1

Z y 2p

  : dây quấn bước dài

+ Nếu nt

1

Z y 2p

   : dây quấn bước ngắn

   “-”: quấn trái, “+”: quấn phải; y2  y1 y

2 Sức điện động, mô men điện từ, công suất

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 1 - SỐ 2 (LT)

CHƯƠNG 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

3 Từ trường và phản ứng phần ứng trong máy điện một chiều

3.1 Từ trường cực từ chính

 Từ thông chính 0là từ thông đi qua khe hở không khí giữa phần ứng

và cực từ trong phạm vi một bước cực

 Từ thông của cực từ được tính như sau:     C 0 

 Từ thông tản 0một phần nhỏ của từ thông cực từ không đi qua khe

hở vào phần ứng mà trực tiếp đi vào các cực từ bên cạnh hoặc gông từ, nắp máy tạo thành mạch kín

 Từ thông tản không đi qua phần ứng nên không móc vòng qua dây quấn phần ứng => không có tác dụng sinh ra sức điện động trong dây quấn phần ứng

 Từ thông tản khép mạch giữa hai cực từ hoặc cực từ với gông từ qua môi trường không khí với chiều dài đường từ lớn, môi trường không dẫn từ có từ trở mạch từ lớn => Từ thông tản chỉ chiếm 10-20% từ thông khe hở

3.2 Từ trường khi có tải

 Từ trường khe hở khi có tải gồm: Từ trường cực từ chính, từ trường phần ứng, từ trường cực từ phụ và từ trường dây quấn bù

 Trong dây quấn máy điện một chiều, sức từ động trên một đơn vị dài của chu vi phần ứng, hay còn gọi là phụ tải đường được xác định theo công thức: ( / )

3.3 Phản ứng phần ứng trong Máy điện một chiều

 Khi máy điện làm việc có tải, dòng điện phần ứng sinh ra từ trường phần ứng Tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường cực từ gọi là phản ứng phần ứng

 Phản ứng phần ứng phụ thuộc vào vị trí chổi than và độ lớn của tải

 Khi chổi than ở trên đường trung tính hình học, tác dụng của từ trường phần ứng trong khe hở dưới hai nửa cực từ là ngược chiều nhau

 Khi chổi than nằm trên đường trung tính hình học, tính chất của phản ứng phần ứng là phản ứng phần ứng ngang trục

 Đường trung tính vật lý trong phần ứng máy điện một chiều là đường

mà trên bề mặt phần ứng cảm ứng từ bằng 0 khi chổi than nằm trên đường trung tính hình học

 Phản ứng phần ứng ngang trục có tác dụng làm méo từ trường khe hở

 Khi chổi than nằm trên đường trung tính hình học máy điện một chiều chỉ có phản ứng phần ứng ngang trục

 Phản ứng phần ứng dọc trục có tác dụng trợ từ hoặc khử từ tùy thuộc vào chiều xoay của chổi than

 Phản ứng phần ứng dọc trục khử từ xuất hiện khi xê dịch chổi than theo chiều quay của máy phát

 Phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ xuất hiện khi xê dịch chổi than ngược chiều quay của máy phát

3.4 Từ trường cực từ phụ

 Tác dụng: Triệt tiêu từ trường phần ứng ngang trục ở khu vực đổi chiều

 Điều kiện đặt: Cực tính cực từ phụ phải cùng cực tính với cực từ chính

mà phần ứng sẽ chạy vào nếu là máy phát, với động cơ thì ngược lại

 Cách đấu dây: Dây quấn cực từ phụ phải mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng

 Tính chất: Khe hở không khí giữa cực từ phụ với phần ứng thường bằng 1,5 đến 2,0 lần khe hở của cực từ chính; cực từ phụ chỉ đặt ở những máy

có công suất P < 0,3 kW

3.5 Từ trường dây quấn bù

 Tác dụng: Sinh ra từ trường triệt tiêu phản ứng phần ứng trong phạm vi

bề mặt cực từ chính làm cho từ trường cơ bản không bị méo

 Vị trí đặt: Dây quấn bù được đặt trên bề mặt cực từ chính

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 1 - SỐ 3 (LT)

4 Đổi chiều dòng điện

dc G

b T

V

 Thực tế, chu kỳ đổi chiều thường là 0,001s

4.2 Quá trình đổi chiều

4.3 Nguyên nhân phát sinh tia lửa và các biện pháp cải thiện đổi chiều

 Nguyên nhân về cơ khí:

 Vành góp không đồng tâm với trục

 Bộ phận quay không cân bằng tốt

 Bề mặt vành góp không phẳng (do mica cách điện nhô lên)

 Lực ép chổi than không thích hợp (nhẹ quá: không chắc ; mạnh quá: sẽ làm mòn chổi than)

 Nguyên nhân về điện từ:

 Sức điện động đổi chiều không triệt tiêu hết sức điện động phản kháng

 Sự phân bố không đồng đều mật độ dòng điện trên mặt tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp

 Các biện pháp cải thiện quá trình đổi chiều:

 Đặt cực từ phụ xen kẽ các cực từ chính, cùng cực tính với cực từ chính và có dây quấn mắc nối tiếp với dây quấn phần ứng của cực từ chính Cực từ phụ phải có mạch từ không bão hòa khi dòng điện tải thay đổi Khe hở dưới cực từ phụ phải bằng (1,5÷2) lần khe hở cực từ chính Bề rộng mặt cực từ phụ bằng (0,4÷0,8)

bề rộng của khu vực đảo chiều Số cực từ phụ bằng số cực từ chính ở các máy có công suất P> 300W

 Xê dịch chổi than khỏi trung tính hình học nhằm lợi dụng từ trường tổng của máy để có từ trường đổi chiều

 Dùng dây quấn bù Với các máy làm việc trong điều kiện tải thay đổi đột ngột, ta dùng dây quấn bù mắc nối tiếp dây quấn phần ứng ở các máy có công suất P>150kW

 Chọn chổi than phù hợp, giảm sức điện động phản kháng

5 Các đặc tính trong máy điện một chiều

 Đặc tính không tải: Điện áp đầu cực máy phát với dòng điện kích từ

U=f(Ikt) khi n = const và Iư = 0 (Để hở mạch MFĐ, dòng điện phần ứng bằng 0)

 Đặc tính ngắn mạch: Dòng điện ngắn mạch với dòng điện kích từ In = f(Ikt) khi n = const và U = 0 (Nối ngắn mạch MFĐ, điện áp đầu cực máy phát bằng 0)

 Đặc tính ngoài: Điện áp đầu cực máy phát với dòng điện phụ tải U=f(Iư) khi n = const và Ikt = const (Để dòng kích từ không đổi)

 Đặc tính điều chỉnh: Dòng điện kích từ với dòng điện phụ tải Ikt = f(I) khi U

= const và n = const (Điều chỉnh dòng kích từ để điện áp đầu cực máy phát không đổi)

 Đặc tính tải: Điện áp đầu cực máy phát với dòng điện kích thích U = f(Ikt) khi Iư = const, n = const (Điều chỉnh dòng kích từ để dòng điện phần ứng không đổi)

Iư: dòng điện phần ứng, trên rotor, Ikt: dòng điện kích từ, trên stator; n: tốc độ quay của máy phát, đơn vị vòng/phút, n=const có nghĩa là n là hằng số; U: điện

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 2 - SỐ 1 (LT)

CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP

1 Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép MBA

 Trong máy biến áp, bỏ qua điện trở dây quấn, nếu điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp có dạng uU m.sint thì từ thông sinh ra trong lõi thép có

2

 Do hiện tượng từ hóa lõi thép máy biến áp nên dòng điện vào cuộn dây

sơ cấp có dạng sin nhưng khi chuyển thành từ thông  rồi chuyển thành dòng điện sơ cấp sẽ có dạng đầu nhọn (ngoài thành phần bậc 1 còn các thành phần bậc cao 3,5…) và làm giảm hiệu suất máy biến áp

 Với MBA 3 pha đấu Y/Y có 3 mạch từ riêng rẽ, suất điện động bậc 3 e3

có giá trị lớn (45→60)% e1

 MBA 3 pha đấu Y/∆ hoặc ∆/Y thì suất điện động, dòng điện thành phần bậc cao sẽ bị triệt tiêu

2 Các phương trình cơ bản của MBA

 Tỷ số biến của MBA 1 1 1 2

 Khi tải của máy biến áp thay đổi, muốn giữ cho điện áp thứ cấp U2 không đổi ta phải thay đổi lại số vòng dây (thay đổi tỉ số biến đổi k)

 Trong máy biến áp, khi quy đổi cuộn dây thứ cấp về phía sơ cấp cần đảm bảo công suất truyền tải, tổn hao công suất không thay đổi

 Phương trình cân bằng sức từ động trong MBA 2

1 0 2

1

w +(- )

1 1 1 1

Z r j x

Z r j x

 

3 Mạch điện thay thế và đồ thị vectơ của MBA

 Trong mạch điện thay thế của máy biến áp, ta có r’2 = k 2r2; x’2 = k 2x2 ,

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 2 - SỐ 2 (LT)

CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP

4 Xác định các tham số của MBA

 Thí nghiệm không tải: Đặt vào cuộn sơ cấp U1=U1dm để hở thứ cấp

Từ đồng hồ ta xác định được: I0, P0, U20 =>

 Dòng điện không tải trong máy biến áp là dòng điện từ hóa lõi thép

 Nếu bỏ qua điện trở dây quấn Tổn hao không tải trong máy biến áp là tổn hao sắt trên mạch từ

 Công suất đo được trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp là tổn hao đồng trên cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp

 Điện áp đo được trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp là điện áp rơi trên cuộn dây sơ cấp

 Trong thí nghiệm không tải máy biến áp, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp có giá trị bằng điện áp định mức

 Trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp, điện áp ngắn mạch Un đặt vào dây quấn sơ cấp sao cho dòng điện trong 2 cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đạt giá trị định mức

 Trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp được gọi là điện áp ngắn mạch

 Trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp dây quấn thứ cấp nối ngắn mạch, dây quấn sơ cấp đấu vào điện áp thí nghiệm

 Trong thí nghiệm không tải máy biến áp dây quấn sơ cấp nối với nguồn, dây quấn thứ cấp để hở mạch

 Trong thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp thường bằng ( 5-15)% U1đm

5 Hiệu suất của MBA

 Hiệu suất của máy biến áp là tỉ số giữa công suất tác dụng đầu ra với công suất tác dụng đầu vào của máy biến áp



2 0

  Khi MBA mang tải định mức =>

1

dm dm

S S

6 Độ thay đổi điện áp của MBA

 Độ thay đổi điện áp của máy biến áp là hiệu số số học giữa điện áp của cuộn dây thứ cấp khi không tải và khi có tải, trong điều kiện điện áp sơ cấp là định mức

 Độ sụt áp trên máy biến áp: ∆𝑈 = kt (𝑈 𝑛𝑟 cos 𝜑 2 − 𝑈 𝑛𝑥 sin 𝜑 2 ) với kt hệ số phụ tải, cos 𝜑2 là hệ số công suất của tải biến áp , Unr và Unx là thành phần tác dụng và phản kháng của điện áp ngắn mạch của máy biến áp

 Độ thay đổi điện áp trong máy biến áp phụ thuộc vào hệ số tải, tính chất tải và cấu tạo của máy biến áp => Khi đóng tải vào máy biến áp sẽ gây ra hiện tượng điện áp phía thứ cấp sẽ thay đổi theo mức độ và tính chất của tải

 Điều chỉnh điện áp của MBA => bằng cách thay đổi tỷ số biến 1

2

w w

k

=> thay đổi số vòng dây của cuộn cao áp

 Điều chỉnh điện áp có thể được thực hiện khi: máy ngừng làm việc; hoặc máy đang làm việc (OLTC)

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 3 - SỐ 1 (LT)

CHƯƠNG 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

1 Dây quấn phần ứng Máy điện xoay chiều

 Phân loại dây quấn

o Dây quấn có Q là số nguyên: dây quấn một lớp; dây quấn hai lớp

o Dây quấn có Q là phân số

o Dây quấn ngắn mạch kiểu lồng sóc

 Sức điện động cảm ứng trong dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều có dạng không hình sin vì từ trường khe hở phân bố không hình sin

 Cải thiện dạng sóng sức điện động cảm ứng trong dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều là triệt tiêu và làm suy giảm các thành phần bậc cao của sức điện động

 Các thành phần bậc cao của sức điện động cảm ứng trong dây quấn phần ứng của máy điện xoay chiều làm cho tăng tổn thất công suất trong máy

 Biện pháp được sử dụng để cải thiện dạng sóng sức điện động của máy điện xoay chiều: thực hiện rãnh chéo; thực hiện quấn rải; rút ngắn bước dây quấn

2 Máy điện KĐB làm việc khi rotor đứng yên

 Động cơ điện không đồng bộ làm việc khi roto đứng yên tương ứng với trường hợp khi động cơ bắt đầu mở máy hoặc động cơ bị ngắn mạch

 Khi roto đứng yên thì hệ số trượt s bằng 1

 Sức điện động cảm ứng trên dây quấn stator và rotor + Trên stator: E1 4, 44 .W f1 1k dq1.

+ Trên rotor khi rotor đứng yên: E2 4, 44 .W f2 2 k dq2.+ Trên rotor khi rotor quay: E2s 4,44.s.f2.w2.k dq2.

 Tỷ số biến đổi dòng điện của máy điện không đồng bộ

2 1 1 1

2 2 2 2

.W W '

e

dq

k E

K

E W k

 Quy đổi về phía stator ' 1 1 1 1 1

 Điện trở, điện kháng dây quấn rôto qui đổi về phía stato được tính theo công thức: r2' k e.k i.r2; x2' k e.k i.x2

 Phương trình sau khi quy đổi trong trường hợp rotor đứng yên

 Mạch điện thay thế khi rotor đứng yên

3 Máy điện KĐB làm việc khi rotor quay

 Tần số dòng điện trong dây quấn rotor (f2) là:

 Mạch điện thay thế trong trường hợp rotor quay

 Trong máy điện không đồng bộ công suất tiêu thụ trên điện trở giả tưởng '

2

1 s r

s đặc trưng cho công suất cơ trên trục máy

 Biến đổi năng lượng và chiều của moomen điện từ trong máy điện không đồng bộ

o Chế độ có 0 < s < 1: Máy nhận điện năng vào và phát ra cơ năng; mô men điện từ cùng chiều với tốc độ quay

o Chế độ có s < 0: Máy nhận cơ năng vào để biến thành điện năng; mô men điện từ có chiều ngược với chiều quay của máy

o Chế độ có s > 1: Máy nhận cả cơ năng và điện năng để biến thành nhiệt năng; mô men điện là mô men hãm

 Phương trình cân bằng điện áp trên mạch dây quấn stato của máy điện không đồng bộ: 𝑈1 = − 𝐸1+ 𝐼1 𝑍1

 Phương trình cân bằng điện áp trên mạch dây quấn rôto của máy điện không đồng bộ khi rôto đứng yên: 0 = 𝐸 2− 𝐼 2 𝑍2

 Phương trình cân bằng điện áp trên mạch dây quấn rôto sau khi qui đổi về phía stato của máy điện không đồng bộ khi rôto đứng yên: 0 = 𝐸2′ − 𝐼2′ 𝑍′2

 Phương trình cân bằng điện áp trên mạch dây quấn rôto của máy điện không đồng bộ khi rôto quay: 0 = 𝐸2𝑠 − 𝐼2 𝑍2𝑠

 Phương trình cân bằng điện áp trên mạch dây quấn rôto sau khi qui đổi về phía stato của máy điện không đồng bộ khi rôto quay: 0 = 𝐸2𝑠′ − 𝐼2′ 𝑍′2𝑠

 Trong động cơ điện không đồng bộ có hệ số trượt s, quan hệ giữa sức điện động, tần số trên

dây quấn rôto khi rôto quay 𝐸2𝑠 và rôto đứng yên 𝐸2 trước và sau khi quy đổi về phía stator:

o 𝐸2𝑠 = 𝑠 𝐸2

o Sau khi quy đổi: 𝐸2𝑠′ = 𝑠 𝐸2′

 Trong máy điện không đồng bộ có hệ số trượt s, quan hệ giữa tần số của sức điện động trên dây

quấn rôto khi rôto quay 𝑓 2𝑠 và khi rôto đứng yên 𝑓 2 như sau và tần số của sức điện động trên

dây quấn stator f 1:

o 𝑓2𝑠= 𝑠 𝑓2

o Khi rotor đứng yên: 𝑓2= 𝑓1

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 3 - SỐ 2 (LT)

4 Biểu thức mômen điện từ của MĐKĐB

 Biểu thức tính mô men điện từ:

2 2 dq 2 2 2

1

M p.m W k I cos 2

1 1 1 1 1 1 2

m U p 1

 Mô men mở máy khi hệ số trượt s=1:

 Mô men mở máy Mmm của động cơ điện không đồng bộ tỷ lệ thuận với bình phương điện áp

 Mô men mở máy Mmm của động cơ điện không đồng bộ đạt giá trị

mô men Mmax khi tăng điện trở mạch roto đến trị số

C1.r’2 = x1 + C1.x’2

 Trong thí nghiệm ngắn mạch động cơ điện không đồng bộ, khi rôto đứng yên, để đảm bảo dòng điện trong các cuộn dây có giá trị định mức thì điện

áp 𝑈𝑛 đặt vào dây quấn stato phải có giá trị bằng (5 ÷ 25)% 𝑈1đ𝑚

 Trong thí nghiệm không tải động cơ điện không đồng bộ, điện áp đặt vào dây quấn stato có giá trị bằng 𝑈1đ𝑚

 Ta có phương trình cân bằng mô men lúc động cơ làm việc ổn định là: M M0M2; mô men điện từ M, mô men không tải là 𝑀0 và mô men cản của tải là 𝑀2

2 .f (r C r ) (x C x )

 Hiệu suất của động cơ:

5 Các dạng khác của Máy điện Không đồng bộ

 Trong cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ một pha dây quấn

mở máy có tác dụng:

o Tạo ra mômen mở máy

o Dây quấn mở máy sinh ra từ trường cùng với từ trường của dây quấn chính hợp thành một từ trường quay tạo nên mômen

mở máy ban đầu

 Trong cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ một pha dây quấn

mở máy thường được đặt lệch với dây quấn làm việc một góc 900

điện trong không gian

 Để tăng cường mômen mở máy của động cơ điện không đồng bộ một pha thì mạch điện dây quấn mở máy thường được đấu nối tiếp với tụ điện

 Động cơ điện không đồng bộ một pha mở máy bằng vòng ngắn mạch có đặc điểm trên stato chỉ có một cuộn dây làm việc

 Động cơ điện không đồng bộ ứng dụng hiệu ứng mặt ngoài ở dây quấn rotor lông sóc: động cơ điện rôto rãnh sâu; động cơ điện rôto hai lồng sóc (hay lồng sóc kép)

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 4 - SỐ 1 (LT)

CHƯƠNG 4: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

1 Từ trường và phản ứng phần ứng trong Máy điện đồng bộ

 Khi máy điện đồng bộ làm việc không tải (Iư = 0), từ trường trong máy do dòng điện một chiều chạy trên dây quấn kích thích sinh ra

 Khi máy điện đồng bộ làm việc có tải (Iư ≠ 0) , từ trường trong máy

do cả dòng điện phần ứng Iư và dòng điện kích từ It sinh ra

 Từ trường do dòng điện phần ứng Iư sinh ra là từ trường xoay chiều,

nó sinh ra trong dây quấn phần ứng sức điện động Eư

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ là sự tác dụng giữa từ trường phần ứng (từ trường cơ bản) với từ trường cực từ

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ phụ thuộc vào độ lớn của tải, tính chất của tải và kết cấu cực ẩn hay cực lồi của máy

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ khi tải thuần cảm có tính chất dọc trục khử từ

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ khi tải thuần dung có tính chất dọc trục trợ từ

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ khi tải thuần trở có tính chất ngang trục

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ khi tải hỗn hợp có tính dung có tính chất ngang trục và trợ từ

 Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ khi tải hỗn hợp có tính cảm có tính chất ngang trục và khử từ

2 Phương trình cân bằng điện áp và đồ thị véctơ của MĐĐB

 Ở tải đối xứng, phương trình cân bằng điện áp tổng quát của một pha của máy phát điện đồng bộ có dạng U E I r( u' j x u')

 Ở tải đối xứng, phương trình cân bằng điện áp của một pha của máy phát điện đồng bộ cực ẩn có dạng U E  j Ix đbIr u'

 Ở tải đối xứng, phương trình cân bằng điện áp của một pha của máy phát điện đồng bộ cực lồi có dạng U E  j Id x d  j Iq x q Ir u'

 Phương trình cân bằng điện áp của động cơ điện đồng bộ cực lồi:

 Khi máy phát điện đồng bộ có tải mang tính cảm, ta luôn có quan hệ

φ =  - θ với φ là góc giữa các véctơ dòng điện I và điện áp U,  là góc giữa các véctơ dòng điện I và s.đ.đ E, θ là góc giữa các véc tơ s.đ.đ E và điện áp U

  d ud  q uq u

U E j I x j I x I r

 Tỷ số ngắn mạch K của máy phát điện đồng bộ là tỷ số giữa dòng điện ngắn mạch In0 ứng với dòng điện kích thích để sinh ra s.đ.đ E=Uđm khi không tải với dòng điện định mức:

đm

n I

E 

0

 Khi tải của máy phát điện đồng bộ có tính cảm, do có sụt áp trong dây quấn phần ứng và phản ứng phần ứng khử từ nên điện áp U ở đầu cực máy phát giảm so với s.đ.đ E (U < E)

 Khi tải của máy phát điện đồng bộ có tính dung, phản ứng phần ứng

là ngang trục và trợ từ Tùy thuộc vào mức độ trợ từ (độ lớn của tải)

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 2 - CHƯƠNG 4 - SỐ 2 (LT)

3 Các đặc tính của Máy phát điện đồng bộ

 Đặc tính không tải: U0 = E = f(it) khi I = 0 và f = fđm

 Đặc tính ngắn mạch: In = f(it) khi U = 0; f = fđm

 Đặc tính tải: U = f(it) khi I = const, cos φ = const và f = fđm

 Đặc tính điều chỉnh của máy phát điện đồng bộ là quan hệ it = f(I) khi U = const, cosφ = const, f = fđm Nó cho biết hướng điều chỉnh dòng điện kích từ it của máy phát để giữ cho điện áp U ở đầu cực máy phát không đổi

 Đặc tính ngoài của máy phát điện đồng bộ là quan hệ U = f(I) khi it=const, cosφ = const, f = fđm

+ Tỷ số ngắn mạch K của máy phát điện đồng bộ là tỷ số giữa dòng điện ngắn mạch In0 ứng với dòng điện kích thích để sinh ra s.đ.đ E = Uđm khi không tải với dòng điện định mức: 0

dm

I K I



4 Các đặc tính góc của Máy phát điện đồng bộ

 Đặc tính góc công suất tác dụng của máy điện đồng bộ là quan hệ P

= f(θ) khi E = const, U = const, trong đó θ là góc tải giữa các véctơ s.đ.đ E và điện áp U

 Biểu thức toán học của công suất tác dụng P = f(θ) của máy điện đồng bộ cực lồi trong điều kiện E = const và U = const có dạng



 (1 1 )sin22

sin

2

d q

mU x

d x

mUE

P

 Đặc tính góc công suất phản kháng của máy điện đồng bộ là quan hệ

Q = f(θ) khi E = const, U = const, trong đó θ là góc tải giữa các véctơ sức điện động E và điện áp U



 Biểu thức toán học của công suất phản kháng của máy điện đồng bộ

Q = f(θ) cực lồi trong điều kiện E = const và U = const có dạng

)11(22

cos)11(2cos

2 2

q d d

q

mU x

x

mU x

mUE

 Biểu thức công suất tác dụng của máy điện đồng bộ là:

u e d

q d

P P x

x

mU x

mUE

P   ( 1  1 )sin2  

2sin

5 Điều chỉnh công suất tác dụng và công suất phản kháng của MPĐ ĐB

 Muốn điều chỉnh công suất tác dụng P của máy phát điện đồng bộ ta phải thay đổi công suất cơ trên trục máy

 Khi điều chỉnh công suất tác dụng P của máy phát, công suất tác dụng cực đại Pm mà máy có thể cung cấp cho hệ thống ứng với điều kiện  0

 Muốn điều chỉnh công suất phản kháng Q của máy phát điện đồng

bộ thì phải thay đổi dòng điện kích từ it của máy phát điện

6 Động cơ điện đồng bộ - Máy bù đồng bộ

 Động cơ điện đồng bộ do được kích thích bằng dòng điện một chiều nên có thể làm việc với cosφ = 1 và không cần lấy công suất phản kháng từ lưới điện, kết quả là hệ số công suất của lưới điện được nâng cao, giảm được điện áp rơi và tổn hao công suất trên đường dây

 Máy bù đồng bộ có thể làm việc với dòng kích từ được điều chỉnh để phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng, do đó duy trì được điện áp quy định của lưới điện ở khu vực tập trung hộ dùng điện

BÀI TẬP CHƯƠNG 1: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

Loại 1: Bài toán xác định các bước của dây quấn sóng, xếp

a Dây quấn xếp đơn

1

G

y  y

1 2

nt Z y

nt Z y

p

y y

y y y

Làm bài tập này chụp ảnh và gửi lại mail : d14h3epumaydien2@gmail.com nhé + Biết 2p=6 ; G=S=Znt=25 Tính y y, G, y1, y2 Xét trường hợp xếp đơn và sóng đơn

a TH dây quấn sóng đơn :

8 4 4

G

G

G y

Loại 2: Tính sức từ động phần ứng Fư hoặc tính số ampe thanh dẫn trên đơn vị chiều dài chu vi phần ứng

+ Khi chổi than nằm trên đường trung tính hình học:

Phụ tải đường:



 ­

N i A

D (A/cm)

­ 2

I i a

Với dây quấn xếp đơn, 2a=2p

Với dây quấn sóng đơn: a=1

+ Khi chổi than lệch khỏi trung tính hình học một cung có độ dài là b

p (chiều dài chu vi phần ứng) + Nếu lệch đi g phiến góp với tổng số phiến góp là G => b g . D

Ví dụ: