Tóm tắt MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG DỤNG Định nghĩa Những Máy điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n tốc độ quay từ trường stato n gọi Máy điện đồng Ở chế độ xác lập, Máy điện đồng có tốc độ quay rôto không đổi tải thay đổi Công dụng Chế độ Máy phát Máy phát điện đồng nguồn điện lưới điện quốc gia, động sơ cấp tua bin hơi, tuabin khí tuabin nước ( hình 9.1.2 ) Hì nh 9.1.2 Ở lưới điện công suất nhỏ, Máy phát điện đồng kéo động điêzen xăng, làM việc đơn lẻ hai ba Máy làM việc song song Chế độ động Động đồng công suất lớn sử dụng công nghiệp luyện kiM, khai thác Mỏ, thiết bị lạnh, truyền động Máy bơM, nén khí, quạt gió v.v Động đồng công suất nhỏ sử dụng thiết bị đồng hồ điện, dụng cụ tự ghi, thiết bị lập chương trình, Máy bù đồng CẤU TẠO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Cấu tạo Máy điện đồng gồM hai phận stato rôto Stato phần tĩnh (còn gọi phần ứng ), rôto phần quay (còn gọi phần cảM ) PHẦN TĨNH ( STATO) Stato Máy điện đồng giống stato Máy điện không đồng Lõi thép Lõi thép stato hình trụ thép kỹ thuật điện dập rãnh bên trong, ghép lại với tạo thành rãnh theo hướng trục lõi thép ép vào vỏ Máy Dây quấn Dây quấn stato làM dây dẫn điện bọc cách điện (dây điện từ) đặt rãnh lõi thép PHẦN QUAY ( RÔTO) Rô to Máy điện đồng bao gồM lõi thép, cực từ dây quấn kích từ Dây quấn kích từ cấp nguồn điện Một chiều để tạo từ trường cho Máy (hình 9.2.2.a) Hình 9.2.2.a Hai đầu dây quấn kích từ nối với hai vòng trượt đặt đầu trục, thông qua hai chổi than để nối với nguồn chiều Có hai loại: rôto cực từ ẩn rôto cực lồi Rôto cực lồi Dùng Máy có tốc độ thấp, có nhiều đôi cực Rôto cực lồi dây quấn kích từ quấn xung quanh thân cực từ Rôto cực ẩn Thường dùng Máy có tốc độ cao 3000v/ph có Một đôi cực Rôto cực ẩn dây quấn kích từ đặt ẩn rãnh NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Dòng điện kích từ (dòng điện không đổi) vào dây quấn kích từ tạo nên từ trường rôto fi o 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: E0=4,44fiW1kdqfio Nếu rôto có p đôi cực, tần số fi sức điện động: fi = pn/60 Dây quấn ba pha stato có đặt lệch không gian Một góc 1200 điện, sức điện động pha lệch góc pha 1200 Trong dây quấn stato xuất Một nguồn điện ba pha đối xứng Khi dây quấn stato nối với tải, dây quấn có dòng điện ba pha: iA = IMax sinWt iB = IMaxsin(Wt – 1200) iC = IMaxsin(Wt – 2400) Dòng điện ba pha tạo giống Máy điện không đồng tạo nên từ trường quay, với tốc độ n1 = 60fi/p (n = 60fi/p =n1), tốc độ quay n rôto Do Máy điện gọi Máy điện đồng PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Khi Máy phát điện làM việc, từ thông cực từ rôto fi0 cắt dây quấn stato cảM ứng sức điện động E0 chậM pha so với Một góc 900 Dây quấn stato nối với tải tạo nên dòng điện I cung cấp cho tải, dòng điện I tạo nên từ trường quay phần ứng (stato) Tác dụng từ trường phần ứng (stato) lên từ trường cực từ (rôto) gọi phản ứng phần ứng Tải trở Từ thông phần ứng fiư (stato) theo hướng ngang trục, làM lệch hướng từ trường cực từ (rôto) fi ta gọi phản ứng phần ứng ngang trục (hình 9.4.a) Hình 9.4.a Tải cảM Từ thông phần ứng fiư ngược chiều fi0 gọi phản ứng phần ứng dọc trục khử từ, có tác dụng làM giảM từ trường tổng (hình 9.4.b) Hình 9.4.b Tải dung Từ thông phần ứng fiư chiều fi0, gọi phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ có tác dụng làM tăng từ trường tổng Hình 9.4.c Tải Phân tích từ trường phần ứng thành hai thành phần: Thành phần ngang trục làM lệch hướng từ trường tổng Thành phần dọc trục khử từ trợ từ tùy theo tính chất tải (hình 9.4.d) Hình 9.4.d Phản ứng phần ứng Máy phát điện đồng vừa phụ thuộc vào dòng điện tải I (độ lớn bé) vừa phụ thuộc vào tính chất tải ( trở, cảM dung) PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP VÀ CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phương trình điện áp Máy phát điện đồng cực ẩn Xđb =Xd=Xq gọi điện kháng đồng Phương trình cân điện áp: CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Đặc tính không tải U0 = E0 = fi(Ikt) Itải =0, n =const ( fi=const) Ta có: Eo= 4,44fi.W1.kdq.fio = K.fio Đặc tính không tải đường fi0 =fi(Ikt), gọi đường cong từ hóa vật liệu sắt từ Đặc tính Máy phát điện đồng Mối quan hệ điện áp U cực Máy phát dòng điện tải I tính chất tải cosP t không đổi, tần số fi dòng điện kích từ Ikt không đổi U = fi(I) Ikt =const, n= const (fi=const) , cosPt =const Đặc tính Máy phát phụ thuộc tính chất tải Đặc tính điều chỉnh Máy phát điện đồng Mối quan hệ dòng điện kích từ với dòng điện tải điện áp U điện áp định Mức, tần số fi tính chất tải không đổi Ikt = fi(I) U =const, n= const ( fi =const), cosPt =const ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ Nguyên lý làM việc Khi cho dòng điện ba pha Ia, Ib, Ic vào ba dây quấn stato, dòng điện ba pha stato sinh từ trường quay với tốc độ n1= 60fi/p Khi cho dòng điện Một chiều vào dây quấn rôto, rôto biến thành Một naM châM điện Khi từ trường stato quay với tốc độ n1, lực tác dụng kéo rôto quay với tốc độ n = n1 Phưong trình điện áp động điện đồng bộ: Mở Máy động điện đồng Muốn động làM việc, phải tạo MôMen Mở Máy để quay rôto đồng với từ trường quay stato Trên Mặt cực từ rôto, người ta đặt dẫn, nối ngắn Mạch lồng sóc động không đồng ( hình 9.6.2) Hình 9.6.2 Khi Mở Máy, nhờ có dây quấn Mở Máy rôto động làM việc đồng không đồng Trong trình Mở Máy dây quấn kích từ cảM ứng điện áp lớn, phá hỏng dây quấn kích từ, dây quấn kích từ khép Mạch qua Mạch điện có điện trở lớn để bảo vệ dây quấn kích từ Khi rôto quay đến tốc độ tốc độ đồng n1, đóng nguồn điện Một chiều vào dây quấn kích từ, động làM việc đồng Máy bù đồng Động điện đồng làM việc chế độ không tải dòng điện kích từ điều chỉnh kích thích để động phát công suất phản kháng với Mục đích nâng cao hệ số công suất lưới điện Công suất phản kháng: Q= MU (E0cosq-U)/Xđb Mà E0 phụ thuộc Ikt Tăng Ikt suy tăng E0 suy Q >0 động phát công suất phản kháng vào lưới điện, động làM việc kích thích Hệ số công suất lưới điện cosPL Tăng Ikt suy tăng Q suy giảM QLsuy cosPL tăng ngược lại ... BẰNG ĐIỆN ÁP CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Phương trình điện áp Máy phát điện đồng cực ẩn Xđb =Xd=Xq gọi điện kháng đồng Phương trình cân điện áp: CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Đặc... Dòng điện ba pha tạo giống Máy điện không đồng tạo nên từ trường quay, với tốc độ n1 = 60fi/p (n = 60fi/p =n1), tốc độ quay n rôto Do Máy điện gọi Máy điện đồng PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN.. .Cấu tạo Máy điện đồng gồM hai phận stato rôto Stato phần tĩnh (còn gọi phần ứng ), rôto phần quay (còn gọi phần cảM ) PHẦN TĨNH ( STATO) Stato Máy điện đồng giống stato Máy điện không đồng