Báo cáo máy điện

bài báo cáo máy điện thầy Ngô Quang Thanh Thanh, chủ đề máy điện kích từ độc lập bài báo cáo máy điện thầy Ngô Quang Thanh Thanh, chủ đề máy điện kích từ độc lập được cộng điểm

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO

KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

Sinh Viên Thực Hiện

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2024

GVHD : Th.S Ngô Quang Thanh Thanh NHÓM : 05

LỚP : ELMA230344_23_2_05

1 Lê Tuấn Thương - 22151307

2 Mai Thanh Trường - 22151319

2

MỤC LỤC

I TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 3

1 Khái niệm 3

2 Các đặc tính của mát phát điện kích từ độc lập 3

a Đặc tính không tải 3

b Đặc tính phụ tải 5

c Đặc tính ngoài 6

d Đặc tính điều chỉnh 6

e Đặc tính ngắn mạch 7

II SO SÁNH MÁY PHÁT KÍCH TỪ ĐỘC LẬP VỚI CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN KHÁC 7

1 Về cấu tạo 7

2 Về hệ thống kích từ 8

3 Về đặc tính 8

III ỨNG DỤNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 9

I TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

1 Khái niệm

Máy phát điện kích từ độc lập là thiết bị có dòng điện kích từ được lấy từ nguồn điện khác không có liên hệ với phần ứng của máy Theo đó, điện áp đầu ra sẽ phụ thuộc vào tốc

độ quay của phần ứng và dòng kích từ Tốc độ quay và dòng điện càng cao sẽ kéo theo giá trị điện áp đầu ra càng cao

Trong đó :

• U: Điện áp đầu ra

• Ikt: Dòng kích từ

• R: Biến trở điều chỉnh dòng kích từ

2 Các đặc tính của mát phát điện kích từ độc lập

a Đặc tính không tải

Ðặc tính không tải là quan hệ giữa suất điện động E của phần ứng máy phát với dòng

Đặc tính không tải của MP điện một chiều kích từ độc lập

Ta biến đổi It từ It = 0 đến It = +Itmax = Oc thì điện áp U sẽ tăng theo đường cong 1 đến

từ, biến đổi It = 0 đến It = -Itmax = Od, ta vẽ được đường cong 2 Tiếp tục biến đổi It = -Itmax

thép của cực từ và gông từ Vẽ đường thứ 4 là đường trung bình của đường 2 và 3 ta được đặc tính không tải

b Đặc tính phụ tải

của I và cos sẽ có các đặc tính khác nhau

• Các đặc tuyến đặc biệt cần xác định:

- Đặc tuyến không tải ( đường màu xanh dương)

OB sẽ sinh ra suất điện động tản từ AB, BC khắc phục phản ứng khử từ của phần ứng A là điểm nằm trên đặc tính không tải vì mạch từ không bão hòa

• Xác định tam giác điện kháng: Ta có ABC là tam giác điện kháng có AB là thần cảm , BC

là thuần trở, tam giác OAC đồng dạng nên cũng là tam giác điện kháng

• Xác định đặc tính thuần cảm: Tịnh tiến tam giác OAC sao cho đỉnh A tựa trên đặc tính không tải thành đỉnh A’ thì đỉnh C sẽ có vị trí mới là C’, đặc tính thuần cảm qua C’ Ta có đặc tính thuần cảm (đường màu nâu)

Tương như các đặc tải không thuần trở hoặc không thuần tải sẽ nằm trong vùng tam

giác điện kháng

c Đặc tính ngoài

theo Điện áp U sẽ giảm xuống do 2 nguyên nhân chính sau:

• Từ trường ở phần ứng tăng khiến cho từ thông giảm,

ứng)

Đặc trưng cho sự biến đổi điện áp này được gọi là đặc tính ngoài Đường đặc tính ngoài U

giảm Độ giảm điện áp sẽ rơi vào khoảng 810% điện áp khi không tải

d Đặc tính điều chỉnh

Đặt tính điều chỉnh là quan hệ giữa dòng điện kích từ và dòng điện tải khi U=

Uđm= const

Đường đặc tính điều chỉnh cho biết hướng điều chỉnh Ikt của máy phát đồng bộ để

giữ điện áp U ở đầu máy phát không đổi

Để giữ cho điện áp máy phát không đổi , phải tăng dòng điện kích từ Đường đặc

tính điều chỉnh Ikt = f(I) khi giữ điện áp và tốc độ không đổi vẽ ở hình dưới

e Đặc tính ngắn mạch

Đặc tính ngắn mạch của máy phát điện kích từ độc lập là

đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa dòng điện ngắn mạch và điện

áp đầu ra của máy khi có sự cố ngắn mạch xảy ra Đặc tính này

cho biết khả năng chịu đựng và ổn định của máy phát điện trước

các tình huống bất thường

Từ đường đặc tính ta thấy, khi ngắn mạch, điện áp U = 0,

dòng kích từ bằng không, sức điện động trong máy chỉ do từ dư

mức Để điều chỉnh điện áp, ta phải điều chỉnh dòng điện kích từ,

đường đặc tính điều chỉnh In = f (Ikt), khi U, n không đổi

II SO SÁNH MÁY PHÁT KÍCH TỪ ĐỘC LẬP VỚI CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN KHÁC

1 Về cấu tạo

• Máy phát điện kích từ độc lập có nguồn kích từ không liên kết với phần ứng của máy

• Máy phát điện kích từ song song có nguồn kích từ nối song song với phần ứng của máy

• Máy phát điện kích từ nối tiếp có nguồn kích từ nối nối tiếp với phần ứng của máy

• Máy phát điện hỗn hợp có đồng thời 2 dây quấn kích thích nối tiếp và song song mắc vào mạch

2 Về hệ thống kích từ

Dựa vào sơ đồ máy trên, ta có thể thấy máy phát điện kích từ độc lập cần có nguồn riêng

để kích từ, còn 3 máy còn lại có thể tự kích từ được Do đó máy phát kích từ độc lập không cần phần từ dư trong máy, còn 3 loại máy còn lại chỉ hoạt động với điều kiện là có phần từ dư

3 Về đặc tính

Máy phát điện kích từ độc lập có đăc tính không tải, đặc tính phụ tải, đặc tính

ngắn mạch giống với máy phát điện kích từ nối tiếp

giống với máy phát điện kích từ song song

Đặc tính ngoài khi kích từ độc lập là It = = Cte còn khi kích từ song song là It = = U Do đó cách thành lập đặc tính ngoài và đặc tính của 2 máy là như nhau Điểm khác nhau cơ bản là ở máy

là đường thẳng đi qua gốc tọa độ

Ở hình trên ta có thể thấy đường đặc tính ngoài của máy phát kích từ song song dốc hơn

so với máy phát kích từ độc lập Còn đặc tính ngoài của máy phát kích từ nối tiếp khi dòng

tăng thì áp tăng đến bão hòa trong khi đó đối với máy phát kích từ độc lập thì dòng tăng áp

giảm

Về điều chỉnh điện áp: Dựa đặc tính điều chỉnh ở hình bên, máy phát điện kích từ độc lập dễ điều chỉnh điện áp hơn so với máy phát kích từ song song do có đường đặc tính điều

chỉnh đỡ dốc hơn so với máy phát kích từ song song, đồng thời có nguồn kích từ riêng nên ta điều chỉnh điện áp ra của máy bằng cách điều chỉnh dòng kích từ của nguồn kích từ

III ỨNG DỤNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

Kết nối với các dòng máy móc công nghiệp: Máy phát điện kích từ độc lập thường được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị và máy móc trong các nhà máy và xưởng sản xuất Hệ thống sạc pin xe điện: Máy phát điện kích từ độc lập có thể được sử dụng để sạc pin cho các phương tiện điện, bao gồm xe ô tô điện và xe đạp điện

Năng lượng tái tạo: Trong các hệ thống sử dụng năng lượng tái tạo như hệ thống năng lượng mặt trời hoặc gió, máy phát điện kích từ độc lập có thể được sử dụng để chuyển đổi năng lượng từ nguồn tái tạo thành điện áp một chiều

Hàng không vũ trụ: Trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, máy phát điện kích từ độc lập có thể được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị trên tàu vũ trụ và trạm không gian