TRƯỜ NG ĐẠI HỌ C SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆ N BỘ MÔN CS KỸ THUẬT ĐIỆN THÀ NH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2006 TRƯỜNG ĐẠ I HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN BỘ MÔN CS KỸ THUẬT ĐIỆN BIÊN SOẠN : ĐẶN G VĂN THÀN H- PHẠM THỊ NGA Biên soạn theo chương trình côn g nghệ nghà n h Điệ n hệ Cao đẳng Kỹ thuật THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2006 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn PHẦN I - MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Máy điện chiều(MĐ1C) ngày chiếm vò trí quan trọng sản xuất đời sống Nó dùng m động điện, máy phát điện tổ hợp máy, thiết bò điện chiều chuyên dụng Công suất lớn nhấ t máy điện chiều vào khoảng 1000kW, điện áp vào khoảng vài trăm 1000V Hướng phát triển cải tiến tính vật liệu, nâng cao tiêu kinh tế máy, chế tạo máy công suất lớn hơn, sử dụng lưới điện chiều truyền tải điện áp cao CHƯƠNG1.KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Mục tiêu đạt được: Sinh viên nhận biết hiểu kết cấu chung loại máy điện chiều HCM cân áp Hiểu nguyên tắc hoạt động , mạch điện tương úng phương trình P T uat máy phát động điện chiều y th K ham Hiểu ý nghóa thôn g số đònh mức y điện chiều thông số ghi u pmá S H D nhãn máy ng Truo © n ng dụng giải bàqiutậ yep liên quan Ban I.KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Kết cấu chủ yếu máy điện chiều phân thành hai phần phần tónh phần quay PHẦN TĨNH( STATO) Phần tónh gồm phận sau: a Cực từ Cực từ phận sinh từ trường gồm lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cácbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong máy điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulông (hình 1-1) Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc Hình 1-1 Cự c từ cách điện cuộn dây bọc cách điện kỹ thuật khối tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với b Cực từ phụ Dọc theo chu vi cuả stato, cực từ phụ đặt cực từ để hạn chế ảnh hưởng xấu phản ứng phần ứng máy làm việc nhằm cải thiện việc đổi chiều, giảm tia lửa vành góp Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn có cấu tạo giống dây quấn cực từ Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Cực từ phụ gắn vào vỏ nhờ bulông Kích thước cực từ phụ thường nhỏ nhiều so với cực từ c Gông từ Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong máy điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại Trong máy điện lớn thường dù ng thép đúc Trong máy điện nhỏ dù ng gang làm vỏ máy d Các phận khác Các phận khác gồm có: - Nắp máy : Để bảo vệ máy khỏi bò vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện Trong máy điện nhỏ vừa, nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thườ ng làm gang - Cơ cấu chổi than : Để đưa dòng điện từ phần quay Cơ cấu chổi than gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lò xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cố đònh giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than quay để điều chỉnh vò trí chổi than cho chỗ Sau điều chỉnh xong dùng vít cố đònh chặt lại M P HC uat T PHẦN QUAY( RÔTO) h Ky t Phần quay gồm phận sau: m a h Su p Hình 1-2 Lá thép phần ứng H a Lõi sắt phần ứng (rôto) D g n uo Lõi sắt phần ứng dùng đển dẫ © Tnr từ Thông thường nhữn g e y u thép kỹ thuật điện B(thé an qp hợp kim silic) dày 0,5 mm phủ cách điện mỏng hai mặt ép chặt lại để giảm hao tổn dòng điện xoáy gây nên Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào Trong nhữn g máy cỡ trung trở lên , người ta thường dập lỗ thông gió để ép lại lõi sắt tạo lỗ thô ng gió dọc trục (hình1-2) Trong nhữn g máy điệ n lớn lõi sắt thường chia thành đoạn nhỏ Giữa đoạn có để khe hở gọi khe thông gió ngang trục Khi máy làm việc, gió thổi qua khe làm nguội dây quấn lõi sắt Trong máy điện nhỏ, lõi sắt phần ứng ép trực Hình1-3 Mặt cắt rãnh phần ứng tiếp vào trục Trong máy điện lớn, trục lõi sắt có đặt giá rôto Dùng giá rôto tiết kiệm thép kỹ thuật điện giảm nhẹ trọng lượng rôto b Dây quấn phần ứng Dây quấn phần ứng phần sinh s.đ.đ có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm bằn g dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ (công suất vài kilôoat) thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật Để tránh quay bò văng sức ly tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt phải đai chặt dây quấn Nêm làm tre, gỗ hay bakêlit (hình 1-3) c Cổ góp Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Cổ góp (còn gọi vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiề u dòng điện xoay chiều thành chiều Kết cấu cổ góp gồm có nhiều phiến đồng cách điệ n với lớp mica dầy 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trụ tròn Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ốp hình chữ V é p chặt lại Giữa vành ốp trụ trò n cách điện mica Đuôi vành góp có cao lên để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng d Các phận khác Các phận khác gồm có: - Cánh quạt : dù ng để quạt gió làm nguội máy Máy điệ n chiều thường chế tạo theo kiểu bảo vệ Ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió Cánh quạt lắp trục máy Khi máy quay, cánh quạt hút gió từ vào máy Gió qua vành góp, cực từ , lõi sắt dây quấn qua quạt gió làm nguội máy -Trục máy : Trên có đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục máy thường làm thép cácbon tốt II NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, PHƯƠNG TRÌNH CẦN BẰNG ÁP CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU HCM TP MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU (MPĐ1C) huat yt am K h MPĐ1C hình vẽ 1.4 Khi cho Su p dẫn có chiều dài cạnh tác dụ ng l H D g quay từ trường (cực từ N-S) theo ruonchiều hình vẽ (tốc độ n,v) T n ©thanh Khi dẫn quay ,quvòyetrí dẫn thay an B n đổi, rtên dẫn xuất sức điện động(s.đ.đ) có phương chiều xác đònh theo qui tắc bàn tay phải Nhưng vò trí chổi than không thay đổi, nên s.đ.đ lấy hai đầu chổi than có cực tính không đổi, ta có máy phát điện chiều Khi nối mạch (hai đầu chổi than với tải Z) điện áp dòng điện không chổi than thay đổi chiều phiến góp Nếu máy có phần tử ( có hai cạnh tác Hình1.4.Nguyên lý mpđ 1chiều dụng tương ứng hai dẫn nối với hai phiến góp có hai chổi than tỳ vào), có điện trở Rư, s.đ.đ tổng , điện áp hai đầu máy phát U, dòng điện qua mạch ngoài(chính dòng chạy qua dây quấn phần tử đó) Iư, mạch điện tương ứ ng MPĐ1C cho ta quan hệ : U = – IưRư Với máy nhiều phần tử, = E (với sđđ nhánh, E sđđ toàn máy, Iư, Rư dòng điện điện trở tổng phần ứng) Phương trình gọi phương trình cân bằn g áp MPĐ1C S.Đ.Đ tức thời, sđđ trung bình máy có phần tử nhiều phần tử hình đồ thò đây(hình vẽ 1.5): Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn e e t tt a S.đ.đ máy có phần tư û b S.đ.đ máy có phần tử Hình 1.5(a,b) ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Cấu tạo phận ĐCĐ1C tương tự máy phát có từ trườn g có trò số từ cảm B, dòng điện qua dây quấn phần ứng Iư, xuất lực điệ Mn từ tác động lên HC P T dây quấn phần ứng ( tương tự tác động lên dẫn trê uatn, lực tác động có phương y thn động kéo rôto quay theo K chiều xác đònh theo qui tắc bàn tay trái) làm dây quấ n chuyể am u ph S H trục với tốc độ n D ong urô r T Khi rô to quay,trong dây nquấ n to lúc cũn g xuất sđđ cảm ứng Tuy © ye u q nhiên, chiều BIưanngược (xác đònh theo theo luật cảm ứng điện từ) Lập mạch điện thay ĐCĐ1C ta có quan hệ: U = + RưIư Đây phương trình cân áp ĐCĐ1C III CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC Chế độ làm việc đònh mức máy điện chế độ làm việc điều kiện mà xưởng chế tạo quy đònh Chế độ đặc trưng nhữ ng đại lượng ghi nhãn máy gọi nhữn g lượng đònh mức Trên nhãn máy thường ghi đại lượng sau: Công suất đònh mức Pđm (kW hay W) -Với máy phát điện: Pđm = m Iđm ( công suất điện đầu máy phát điện) - Với động điện : Pđm = m I đmđm = Mcơ đm (công suất trục động cơ) với : Mcơ - môment trục động tải đònh mức .n đm đm = (rad/s) - tốc độ góc tương ứng động điện 60 Điện áp đònh mức U đm (V) Dòng điệ n đònh mức Iđm (A) Tốc độ đònh mức nđm (vg/ph) Hiệu suất đònh mứcđm Ngoài ghi kiểu máy, phương pháp kích từ, dòng điện kích từ số liệu điều kiện sử dụng … Cần ý công suất đònh mức công suất đưa máy điện Đối với máy phát điện, công suất điện đưa đầu cực máy Đối với động điện, công suất đưa đầu trục Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CÂU HỎI : Nêu kết cấu chung động máy phát điện chiều? Chức chi tiết ? công nghệ chế tạo nó? Nguyê n tắc hoạt động máy điện chiều phương trình cân áp ? Giải thích ? Nêu giải thích trò số đònh mức máy điện chiều? BÀI TẬP: Bài tập 1: Máy phát điện chiều có Pđm = 85 kW; m = 230 V; tốc độ nđm = 1470 vg/ph; hiệu suất đm = 0,895 Tính dòng điện, tổng tổn hao công suất động sơ cấp chế độ đònh mức Gợi ý: Quan hệ đại lượng điện máy phát điện chiều sau: Công suất đònh mức ghi nhãn máy phát điện chiều công suất điện M HC P Công suất điện máy phát điện chiều: T uat (W)m Ky th Pđm = m Iđm a u ph S Hiệu suất đònh mức: H D ong m P r T đmn%© = 100% quye Pcơ n a B Pcơ: công suất động sơ cấp (P1 ) Từ đó, ta có giải sau: Bài giải: Dòng điệ n đònh mức máy phát: Từ Pđm = m Iđm Pđm 85.103 = = = 369,6 (A) Suy Iđm m 230 Công suất động sơ cấp là: P 85.103 Pcơ = đm = = 95 (kW) đm 0,895 Tổng tổn hao công suất động sơ cấp: P = Pcơ - Pđm = 95 – 85 = 10 (kW) Bài tập 2: Một động điện chiều kích từ độc lập Pđm = 12 kW, điện áp đònh mức m = 220 V, nđm = 685 vg/ph, dòng điện phần ứng Iư = 63 A Khi điện áp đặt vào động giảm U = 180 V Tính: a/ Công suất tiêu thụ động b/ Công suất có ích động tốc độ động giảm n = 550 vg/ph với U = 180 V c/ Hiệu suất động điện áp đặt vào động giảm Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Biết: Mcơ = Pđm .n đm (rad/s) (Nm); đm = đm 60 Gợi ý: Quan hệ đại lượng điện động sau: Pđm: công suất đầu trục động ghi nhãn máy động Công suất điện động tiêu thụ chế độ đònh mức: P1 = m Iđm (W) Công thức quan hệ công suất mômen cơ: P Mcơ = đm (Nm) đm Tốc độ góc trục độn g là: .n đm đm = (rad/s) 60 Sơ đồ mạch điện tương đương: I IKT n UDC Rư RKT M P HC uat T y ntgh suất có ích tốc độ giảm Kcô Trước hết tính mômen chế độ đònh mức, suy m a h Su p H Hiệu suất đònh mức: D uong TrP © n e % = đm 100% qum n P1 a B P1: công suất điện cấp cho động Bài giải: a/ øCông suất điện động tiêu thụ: P1 = U Iđm = 180.63 = 11340 (W) b/ Mômen có ích chế độ đònh mức: Pđm Pđm 12.103 = 60 = 60 = 167,3 (Nm) Mcơ = đm .n đm 2.685 Công suất có ích n = 550 vg/ph: 2.n 2 550 P2 = Mcơ = 167,3 = 167,3 = 9635,8 (W) 60 60 c/ Hiệu suất động n = 550 vg/ph là: P 9635,8 đm % = 100% = 100% = 0,85 P1 11340 *** Bài tập tự giải: Bài 1: Máy phát điện chiều có Pđm = 95 kW, m = 115 V, tốc độ nđm = 2820 vg/ph, đm = 0,792 Ở chế độ đònh mức, tính: Công suất động sơ cấp kéo máy phát Dòng điệ n cung cấp cho tải Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Mômen động sơ cấp kéo máy phát ĐS: a/ 120 kW b/ I = 826 A c/ 406 Nm Bài 2: Động điện chiều điện áp đònh mức m = 220 V, dòng điện đònh mức I đm = 50,2 A, hiệu suất đònh mức đm = 0,905 Ở chế độ đònh mức, tính công suất động tiêu thụ, công suất đònh mức tổn hao công suất động ĐS: Pđ = 11044 A; Pđm = 9994 W; P = 1050 W u DH S g n ruo K pham M P HC uat T y th ©T yen u q an B Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CHƯƠNG DÂY QUẤN PHẦN ỨNG CỦA MÁY ĐIỆN CHIỀU I.ĐẠI CƯƠNG Dây quấn phần ứng MĐ1C dây quấn đặt rôto máy phát hay động điện Khi hoạt động, dây quấn quay theo rôto, tạo nên sđđ, điện áp đầu cực (máy phát điện chiều) hay lực môment điện từ làm quay rôto( động điện chiều) KẾT CẤU CHUNG a.Phần tử dây quấn Phần tử dây quấn (ký hiệu S) bối dây ( gồm hoăïc nhiều vò ng dây quấn với nhau, bối dây có hai đầu dây ), phần tử dây quấn MĐ1C nối tiếp với đầu dây nối phiến góp (hình vẽ …) b Rãnh thực Z, rãnh nguyên tố Znt : Rãnh đặt dây quấn gọi rãnh thực Z, rãnh thực có cạnh tác dụng hai bối dây khác đặt vào, ta gọi rãnh thực rãnh nguyên tố u Khi số cạnh tác dụng rãnh thực nhiều ( 4, 6, 8, ) rãnh, ta coi rãnh thực M gồm nhiều rãnh nguyên tố tập trung lại Như vậy, tổng số rãnhTPnguyê HC n tố Znt đặt dây uat quấn phần ứng : Znt = u.Z y th K m phnah c Quan hệ số phiến góp G, số phần tử S, số nguyên tố Znt u rã S H D g n phần tử dây quấn có hai rcạ n h tá c dụ n g nố i vào hai phiến góp Mỗi phiến góp T uo © n lại có hai đầu dây hai phầ uyne tử nối tiếp với nối vào.mỗi rãnh nguyên tố theo khái an q B niệm có hai cạnh tác dụng hai phần tử khác đặt vào Như vậy, có quan hệ : S = G = Znt d Các bước dây quấn Vò trí phần tử dây quấn xác đònh dựa vào khoảng cách cạnh tác dụng phần tử phần tử liên quan (các bước dây quấn) minh hoạ theo hình vẽ 2.1 Bước y1 : khoảng cách hai cạnh tác dụng phần tử Bước y2 : khoảng cách cạnh thứ hai phần tử với cạnh tác dụng thứ phần tử Bước y( cò n gọi bước tổn g hợp) : khoảng cách hai cạnh tác dụng thứ hai phần tử kề Hình 2.1.Các bước dây quấn CÁC LOẠI DÂY QUẤN MĐ1C Bao gồm loại dây quấn kiểu xếp ( xếp đơn, xếp phức), dây quấn sóng( đơn, phức), dây quấn hỗn hợp( kết hơp sóng phức xếp đơn), dây quấn có phần tử đồng đều, dây quấn có phần tử không đồng Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn máy mà giữ dòng điện kích thích máy thứ hai không đổi, công suất phản kháng máy tăng, tổng công suất phản kháng tăng thay đổi điện áp U lưới điện, ảnh hưởng đế n trạng thái làm việc bình thường hộ dùng điện Như để trì trạng thái làm việc bình thườ ng lưới điện vớ i U = const, tăng dòng điện kích thích mộ t máy phả i giảm tương ứng dòng điện kích thích máy thứ hai Bằng phương pháp thực phân phối lại công suất phản kháng Q hai máy phát điện *** CÂU HỎI Đặc tính máy phát điện đồng có ? ý nghóa, phạm vi ứng dụng đặc tính ? Làm để điều chỉnh công suấ t tác dụng công suất phản kháng máy phát điện đồng ? Cách điều khiể n P Q lưới điện côn g suất nhỏ công suất lớn khác chỗ ? Điều kiện để hòa hai máy phát điện làm việc song song ? CMa mãn điều Máy phát điện hòa đồng với lưới điện mà khônPg Hthỏ T t kiện ghép song song tương xảy ?Ky thua am Vì ghép song song máy pháHt Sđiệ u pnh vào lưới điệ n phương pháp tự D ong i nối tắt qua điện trở triệt từ ? đồng bộ, dây quấn kích thích Truphả n© quye n a B BÀI TẬP ỨNG DỤNG BÀI Hai máy phát điện giống làm việc song song có điện trở phần ứ ng rư = 2,18, điện kháng đồng xđb = 62 cung cấp điện cho tải 1830 kW với cos = 0,83 (chậm sau) Điện áp đầu cực tải 13800 V Điều chỉnh kích từ hai máy cho máy có dòng điện phản kháng 40 A Tính: a) Dòng điện máy phát điện b) S.đ.đ E máy góc pha s.đ.đ Giải Dòng điện tải có trò số: P 1830 10 I 92,3 A U cos 13800.0,83 chậm sau điện áp góc = arccos0,83 = 33o9 biểu thò dạng phức số sau: I = 92,3 / -33o9 = 76,8 – j51,4 A Vì công suất tác dụ ng phân phối cho hai máy nê n dòng điện tác dụng 76,8 38,4 A , dòng điện phản kháng máy A 40A, máy đó: IA = 38,4 – j40 IB = I – IA = 38,4 – j11,4 A Ứng với biể u thức (24-6) ta có: Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 192 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn EA = U + IA(rư + jxđb) = EA / A 13800 (38,4 j40)(2,18 j62) 10720 / 12,22oV Cũng vậy: EB = U + IB(rư + jxđb) = EB / B = 9030 / 15,1oV Góc lệch hai s.đ.đ đó: A - B = 15,1o – 12,22o BÀI TẬP Hai máy phát điện làm việc song song cung cấp điện cho hai tải: Tải 1: St1 = 5000 kVA; cos 1 = 0,8 Tải 2: St2 = 3000 kVA; cos = Máy phát thứ phát P1 = 4000 kW; Q1 = 2500 kVAr Tính công suất máy phát thứ hai hệ số công suất máy phát Gợi ý Khi hai máy phát làm việc song công suất phát tổng công suất hai máy Và hai tải xem tải có công suất tổng công suất hai tải Công suất biểu kiến: S = P Q K pham Công suất tác dụng: P =SS.cos u H ng D o u r Công suất phản kháng: n © TQ = S.sin quye Ban BÀI GIẢI M P HC uat T y th Công suất tác dụng hai tải: Pt = St1.cos 1 + St2.cos = 5000.0,8 + 3000.1 = 7000 (kW) Công suất phản kháng hai tải: Qt = St1.sin 1 + St2.sin = 5000.0,6 + 3000.0 = 3000 (kVAr) Công suất tác dụng máy phát 2: P2 = Pt – P1 = 7000 – 4000 = 3000 (kW) Công suất phản kháng máy phát 2: Q2 = Qt – Q1 = 3000 – 2500 = 500 (kW) Hệ số công suất máy phát 1: cos 1 = P1 P1 Q1 = 4000 4000 2500 = 0,848 Hệ số công suất máy phát 2: cos = P2 P2 Q 2 = 3000 3000 500 = 0,986 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 193 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài Hai máy phát điện đồng làm việc song song có phụ tải giố ng nhau: I1 = I2 = 100 A; cos 1 = cos = 0,8 Nếu phụ tải không đổi, thay đổi dòng điện kích từ mômen trục động sơ cấp máy phát điện để tải I1 , = 100 A, cos ,1 = Hỏi chế độ làm việc máy phát điện thay đổ i ? Hãy tính trò số I2 , cos , ĐS: I2 , = 134 A; cos , = 0,4478 Bài Hai máy phát điện đồng làm việc song song cung cấp cho phụ tải động W, cos 1 = 0,71 phụ tải thắp sáng làP2 = 3000 kW Biết lực P1 = 5000 k máy phát thứ phát công suất PI = 6000 kW cos I = 0,8 Tìm công suất tác dụng hệ số công suất máy thứ hai ĐS: PII = 2000 kW; cos II = 0,97 Bài3 M Cho hai máy phá t điện đồng nố i Y hoàn toàn giốn HgCnhau có xđb = P T t a u 4,5 làm việc song song Tải chung điện áp 13,2 ykV h 26000 kW, hệ số công K t m a h suất cos = 0,86; phân đề u cho hai má Su yp Nếu thay đổ i kích từ để phân phối H D g lại công suất phản kháng cho ruonsố công suất máy cos 1 = lúc Thệ © n e hệ số công suất cos B2ancủqauymáy ? Tính sức điện động Eo góc máy trường hợp ĐS: E1 = 8,04 kV; 1 = 18,56o E2 = 10,88 kV; = 13,63o Bài Cho máy phát đồng ba pha Sđm = 35 kVA, m = 400/230 V, Y/ , xđb* = 1,2; làm việc hệ thống điện vớ i tải cảm đònh mức cos đm = 0,8; dòng điện kích từ đònh mức Itđm = 25 A Hãy xác đònh: Sức điện động Eo góc Dòng điện kích từ để máy có cos = 0,9 P = const Tính cos công suất phản kháng Q dòng kích từ It = 30 A ĐS: 1/ Eo = 453 V; = 66o 2/ It = 22,2 A 3/ cos = 0,435; Q = 33,6 kVAr Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 194 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CHƯƠNG IV :ĐỘNG CƠ VÀ MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Mục tiêu: Sinh viên hiểu kết cấu chi tiế t chi tiết hỗ trợ khởi động động điện đồng Hiểu nguyên tắc làm việc đặc tính động đồng Hiểu nguyên tắc làm việc chế độ làm việc máy bù đồng bộ, cách tính toán công suất bù I ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ Đại cương Các động điện đồng có ưu điểm riêng nên sử dụng rộng rãi lónh vực truyền động điện Về ưu điểm, động điện đồng kích thích dòng điện chiều nên làm việc với cos = cải thiện hệ số công suất, kết hệ số công suất lưới điện nâng cao, làm giảm điện áp rơi tổn hao công suất đường dây M Ngoài ưu điểm đó, động điện đồng chòu ảnh Phưở HnCg thay đổi T điện áp lưới điện mômen động điện đồng hualệt với U mômen y ttỷ K am động không đồng tỷ lệ vớ i U Vì điện áppcủ u h a lưới sụt thấp cố, khả giữ tải S H động điện đồng lớn hơn; trườ nD g hợp tăng kích thích, động điện đồng ong iề r T làm việc an toàn cải thiệnn đượ c u kiện làm việc lưới điện Cũng phải nói thêm © ye u q rằng, hiệu suất động điệ Bannđồng thường cao hiệu suất động không đồng động đồng có khe hở tương đối lớn, khiến cho tổn hao sắt phụ nhỏ Nhược điểm động đồng so với động không đồng chỗ cấu tạo phức tạp, đòi hỏi phải có máy kích từ nguồn cung cấp dòng điện mộ t chiều khiến cho giá thành cao Hơn việc mở máy động đồng phức tạp việc điều chỉnh tốc độ thực cách thay đổi tần số nguồn điện Việc so sánh động đồng với động không đồng có phối hợp với tụ điện cải thiện giá thành tổn hao lượng dẫn đến kết luận Pđm > 200 300 kW, nên dùng cos động đồng nơi không cần thường xuyên mở máy điều chỉnh tốc độ Khi P đm > 300 kW dùng động đồng với cos đm = 0,9 Pđm > 1000 kW dùng động đồng với cos đm = 0,8 có lợi dùng động không đồng CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY ĐCĐĐB a Mở máy theo phương pháp không đồng Các động điện đồng phần lớn mở máy theo phương pháp không đồng Thông thường động điện đồng cực lồi đề u có đặt dây quấn mở máy Dây quấn mở máy có cấu tạo kiểu lồ ng sóc đặt rãnh mặt cực, hai đầu nối với hai vòng ngắn mạch tính toán để mở máy trực tiếp với điện áp lưới điện Trong số động cơ, mặt cực thép nguyên khối nối với hai đầu hai vòng ngắn mạch hai đầu rôto thay cho dây quấn ngắn mạch dùng việc mở máy Ở lưới điện lớ n cho phép mở máy trực tiếp vớ i điện áp lưới động đồng công suất vài trăm lớn sử dụng điện áp cao Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 195 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn có tới hàng nghìn kilôoat Đối vớ i động đồng cực ẩn, việc mở máy theo phương pháp không đồng có khó khăn hơn, dòng điện cảm ứng lớp mỏng mặt rôto nguyê n khố i gây nóng cục đáng kể Trong trường hợp đó, để mở máy dễ dàng, cần hạ điện áp máy biến áp tự ngẫu cuộn kháng Quá trình mở máy động đồ ng phương pháp không đồ ng chia thành hai giai đoạn: Lúc đầu việc mở máy thực với it = 0, dây quấn kích thích nối tắt qua điện trở RT hình 4-1 Sau đóng cầu dao nối dây quấn stato với nguồn điện, tác dụng mômen không đồng rôto quay Hình 4-1 Sơ đồ mạch kích từ động đồng lúc mở má y với dây quấn kích tăng tốc độ đến gần tốc độ đồ ng n1 thích nối tắ t qua điện trở RT (a) nối từ trường quay Trong giai đoạn này, việc thẳng vào máy kích thích (b) nối dây quấn kích thích vớ i điện trở RT có phần ứng động đồng phần ứng má y kích thích CMn trở rt trò số 10 12 lầPn Hđiệ T dây quấn kích từ động đồng uat thân dây quấ ynthkích từ cần thiế t, dây quấn kích từ máy kích thích K am n hở mạch có điện áp phquấ để Sdâ uy H D cao, làm hỏng cách điện dâyTrquấ uonng, lúc bắt đầu mở máy từ trường quay n© stato qué t với tốc độanđồqnuygebộ B Cũng cần ý rằng, đem nối ngắn mạch dây quấn kích thích tạo thành mạch mộ t pha có điện trở nhỏ rôto sinh mômen cản lớn khiến cho tốc độ quay rôto vượt tốc độ nửa tốc độ đồng Hiện tượng giải thích sau: Dòng điện có tần số f2 = sf1 dây quấn kích thích bò nố i ngắn mạch, sinh từ trường đập mạch Từ trường phân tích thành hai từ trường quay thuận nghòch với chiều quay rôto với tốc độ tương đố i so với rôto n1 – n, n1 – tốc độ từ trường quay rôto n – tốc độ rôto Từ trường quay thuận có tốc độ so với dây quấn phần tónh: nth = n + (n1 – n) = n1 nghóa quay đồng với từ trường quay stato Tác dụng với từ trường quay quay stato tạo nên mômen không đồng hỗ trợ với mômen không đồng dây quấn mở máy sinh có dạng đường hình 4.2 Từ trường quay ngược có tốc độ so với dây quấn phần tónh: nng = n – (n1 - n) = 2n – n1 = 2n1(1 – s) – n1 = Hình 4-2 Đườ ng cong mômen n1(1 – 2s) sinh dây quấn phần tónh dòng động đồng mở máy không đồng với dây quấn điện tần số: kích từ bò nồi ngắn mạ ch f’ = f1(1 – 2s) Như 0,5 < s < 1, nghóa tốc độ quay Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 196 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn rôto n < n1/2 từ trường quay ngược quay so với dây quấn phần tónh theo chiều ngược so với chiều quay rôto Tác dụng với dòng điện phần tónh tần số f’ sinh mômen phụ dấu hỗ trợ với mômen không đồng từ trường quay thuận tác dụng vớ i dây quấn mở máy (đường hình 4-2) Khi s = 0,5 (tức n = n1/2), từ trường quay ngược đứng yên so với dây quấn phần tónh, mômen phụ không Và < s < 0,5 (n > n/2), từ trường quay ngược quay chiều với chiều quay rôto Tác dụng với dòng điện phần tónh tần số f’ lúc sinh mômen phụ trá i dấu với mômen không đồng từ trường quay thuận, có tác dụng mômen hãm Kết dây quấn kích từ bò nối ngắ n mạch, đường biểu diễn mômen động trình mở máy tổ ng đườ ng có tác dụ ng đường hình 4-2 Rõ ràng làm mômen cản Mc trục động đủ lớn rôto làm việc điểm A ứng với tốc độ n n1/2 đạt đến tốc độ gần tốc độ đồng Khi rôto quay đế n tốc độ n n1, tiến hành giai đoạn thứ hai trình mở máy: đóng dây quấn kích từ với điện áp chiều máy kích thích Lúc mômen không đồng tỷ lệ với hệ số trượt sCvà M mômen gia tốc H P T tỷ lệ vớ i ds/dt có mômen đồng phụ thuộc vào gó cuat tác dụ ng Do rôto y th o K chưa quay đồng nên góc thay đổ i Khiph0am < < 180 mômen đồng u S H cộng tác dụng với mômen không đồ ng D làm tăng thêm tốc độ quay rôto uong r T nc© độ đồng sau trình dao động rôto lôi o tố quye n a Kinh nghiệm Bcho biết để đảm bảo cho rôto đưa vào tốc độ đồng cách thuận lợi, hệ số trượt cuố i giai đoạn thứ lúc chưa có dòng điện kích thích cần phù hợp với điều kiện k m Pđm i tđb sau: s 0,04 GD n đm i tđm đó: Hình 4-3 Quan hệ U, I, It, n = f(t) mở máy động đồng 1500 kW theo sơ đồ hình 4-1 km - lực tải chế độ đồng với dòng điện kích từ đònh mức itđm Pđm - công suất đònh mức, kW; itđb – dòng điện kích từ đồng hóa; GD2 - mômen động lượng động máy công tác nối trục với nó, kGm2 b Mở máy trực tiếp Rô to cấu tạo trên.Để tránh việc mở máy qua hai giai đoạn trình bày trên, phải thao tác tách dây quấn kích thích khỏi điện trở R sau nối máy kích từ, nối thằng dây quấn kích thích với máy kích từ suốt trình mở máy theo sơ đồ hình 4-1b thường gặp gần Như dây quấn phần ứng máy kích từ có dòng điện xoay chiều điều Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 197 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn không gây tác hại Khi rôto đạt đến tốc độ quay n = (0,6 0,7)nđm, máy kích thích bắt đầu cung cấp dòng điện kích từ cho động điện đồng bộ, nhờ mà lúc đế n gần tốc độ đồng độ ng kéo vào tốc độ đồng Cần ý trình mở máy theo sơ đồ hình 4-1b thực điều kiện khó khăn động điện đồ ng kích thích sớm , tạo nên dòng điện ngắn mạch: (1 s)E In rư2 (1 s) x 2d đó: E – s.đ.đ cảm ứng dòng điện kích từ it; xd – điện kháng đồng dọc trục s = Do động phải tải thêm công suất: Pn mI 2n rư kết trục động điện có thêm mômen cản pP M Mc n HC P T uat y th am khiến cho trình kéo động vào tốc độ ngK gặp khó khăn hơn, phđồ u S H sơ đồ trê n hình 4-1b áp dụng tốt phương pháp mở máy động đồnugon g Dtheo r T n ©cơ mômen cản trục qđộ điện Mc = (0,4 0,5)Mđm Chỉ dây quấn mở yneg u an B máy thiết kế hoàn hảo cho phép mở máy với Mc = Mđm Do cách mở máy đơn giản, hoàn toàn giống cách mở máy động điện không đồng nên ngày ứng dụng rộng rãi Hình 4-3 trình bày biến đổ i dòng điện phần ứng I, dòng điện kích từ it tốc độ quay n trình mở máy lúc không tải động đồng (Pđm = 1500 kW; m = kV; nđm = 1000 vg/ph) trực tiếp với điện áp đònh mức theo sơ đồ hình 4-1b c Các phương pháp mở máy khác Mở máy theo phương pháp hòa đồng Các điều kiện hòa đồng đố i với động đồng hoàn toàn giống máy phát điện đồng Trườ ng hợ p động đồng quay bở i máy nối cù ng trục với (ví dụ động đồng - máy phát điện chiều, máy phát điện chiều lúc mở máy làm việc động điện để quay động đồng đến tốc độ đồng bộ) Mở máy ĐCĐĐB nguồn có tần số thay đổi Trong số trường hợ p mở máy động điện đồ ng nguồn có tần số thay đổ i Muốn động đồng phải lấy điện từ máy phát điện riêng có tần số điều chỉnh từ không đến tần số đònh mức trình mở máy Như động quay đồng vớ i máy phát từ lúc tốc độ Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 198 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn thấp Cần ý trường hợ p này, dò ng điện kích thích động máy phát điện phải nguồ n điện chiều riêng cung cấp CÁC ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ Các đặc tính động điện đồng làm việc với dòng điện kích từ it = const lưới điện có U, f = const bao gồm quan hệ P1; I1; ; cos = f(P2) có dạng trình bày hình 4-4 Cũng giống máy phát điện đồ ng bộ, động điện đồ ng thường làm việc với góc = 20o 30o Đặc điểm động đồng làm việc với cos cao không tiêu thụ công suất phản kháng Q lưới điện nhờ thay đổi dò ng điện từ hóa it Điều thấy dựa vào đặc tính hình V tức quan hệ I = f(it) động điện đồng Cách thành lập đặc tính độ ng đồ ng hoàn toàn giống má yM phát điện đồng HC P T t Ta thấy thích thiếu, động uakích y th K tiêu thụ ucôphnagmsuất điện cảm lưới điện ( > S Hình 4-4 Đặ c tính làm việc động DH ngượ g 0) c lại kích thích, động n điện đồng Pđm = 500 kW; 600V;© Truo n phát công suất điện cảm vào lưới điện ( < 0), uyekích 50 Hz; 600 vg/ph; cos = 0,8 (quá an q B thích) nghóa tiêu thụ côn g suất điện dung Vì lợi dụng chế độ làm việc kích thích động điện đồng để nâng cao hệ số công suất cos lưới điện II MÁY BÙ ĐỒNG BỘ ĐẠI CƯƠNG Máy bù đồng thực chất động điện đồng làm việc không tải với dòng điện kích từ điều chỉnh để phát tiêu thụ công suất phản kháng, trì điện áp quy đònh lưới điện khu vực tập trung hộ dùng điện Máy bù đồng thường có cấu tạo theo kiểu cực lồi Để dễ mở máy, mặt cực chế tạo thép nguyên khối có đặt dây quấn mở máy Trong trường hợp mở máy trực tiếp gặp khó khăn phải hạ điện áp mở máy, dùng động không đồng rôto dây quấn để kéo máy bù đồng đến tốc độ đồ ng Trục máy bù đồng nhỏ không kéo tải Cũng mômen cản trục nhỏ (chủ yếu ma sát ổ trục quạt gió) nến yêu cầu làm việc ổn đònh với lưới điện không thiết, thiết kế cho xd lớn nghóa khe hở nhỏ, kết làm giảm s.đ.đ dây quấn kích từ khiến cho kích thước máy nhỏ Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 199 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CHẾ ĐỘ LÀM VIỆCCỦA MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Chế độ kích thích Chế độ làm việc bình thườ ng (giờ cao điểm ) máy bù đồng chế độ kích thích(tăng kích từ) phát công suất điện cảm vào lưới điện hay nói khác đi, tiêu thụ công suất điện dung lưới điện Ở trường hợp máy bù đồng có tác dụng tụ điệ n làm tăng cos bù điện áp rơi lưới điện, gọ i máy phát công suất phản kháng Chế độ thiếu kích thích Khi tải hộ dù ng điện giảm, ví dụ đêm vào thấp điểm, điện áp lưới tăng cho máy bù đồng làm việc chế độ thiếu kích thích (giảm dòng kích từ), tiêu thụ công suất phản kháng (điện cảm) lưới điện gây thêm điện áp rơi đường dây để trì điện áp khỏi tăng mức quy đònh Việc điều chỉnh dòng điện kích thích it để trì điện áp lưới (ở đầu cực máy bù đồng bộ) không đổi, thường tiến hành tự động Máy bù đồng tiêu thụ cô ng suất tác dụ ng công suất dùng để bù vào tổn hao M HC P T at hu yt am K CÔNG SUẤT MÁY BÙ VÀ KHẢ NĂNGu pBÙ h CỦA MBĐB S H D ng quy đònh ứng với chế độ làm Công suất đònh mức máyuobù ng đồ r T n© việc kích thích có trò số qu:ye n a B Sđm = mmIđm Khi làm việc chế độ thiếu kích thích tối đa, nghóa ứng với it = E = 0, công suất máy bằng: S’ = mmI’ Nếu bỏ qua tổn hao thì: E U đm U I' j đm jx d xd Vậy: U 2đm S' m xd So sánh công suất với công suất đònh mức có: U S' đm Sđm I đm x d x d * Đây thông số đặc trưng khả bù máy bù đồng Thông thường đối vớ i máy bù đồng xd* = 1,5 2,2; S’/Sđm = 0,45 0,67 trò số đáp ứng yêu cầu vận hành Trong số trường hợp cần tăng trò số S’ phải giảm xd* cách tăng khe hở điều khiến cho giá thành máy cao Để kinh tế hơn, thực chế độ kích thích âm, E < 0, kết I’ tăng khiến cho S’ lớn lên *** Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 200 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn CÂU HỎI 1.Nêu phương pháp mở máy động điện đồng bộ?giải thích ? 2.các đặc tính làm việc ĐCĐĐB? Giải thích? 3.kết cấu nguyên tắc làm việc máy bù? Tính công suất khả bù máy bù? BÀI TẬP ỨNG DỤNG BÀI TẬP Một máy phát điện đồng cung cấp cho hộ tiêu thụ công suất 2500 + j3000 kVA vớ i điện áp 6,3 kV Xác đònh tổng tổn hao trê n đường dây máy phát, biết điện trở mộ t pha đường dây rd = 0,15 , máy phát rư = 0,045 Nếu đặt thêm máy bù đồng với công suất bù 30 – j3000 kVA tổng tổ n hao bao nhiêu? Giải Công suất tải: S P Q 2500 3000 3910 kVA TP HCM uat y th K Dòng điện tải chưa bù: am u ph S S 3910 H D I r360 uongA T 3U 6n,3© quye n a Hệ số công suấBt chưa bù: P 2500 cos 0,64 S 3910 Tổng tổn hao chưa bù: p’ = 3I2(rd +rư) = 33602(0,15 + 0,045) = 75,2 kW Công suất máy có bù: S’ = S + Sbù = (2500 + j3000) + (30 – j3000) = 2530 kW Dòng điện tương ứng: S' 2530 I' 233 A 6,3 3U Tổng tổn hao có máy bù: p’ = 3I’2(rd + rư) = 32332(0,15 + 0,045) = 31,5kW Hệ số công suất có bù: cos’ = Q’ = BÀI TẬP Một nhà máy tiêu thụ công suất điện P1 = 700 kW với cos = 0,7 Nhà máy có thêm tải với công suất 100 kW Để kéo tải nâng cao cos nên cần chọn động đồng có hiệu suất = 0,88 Xác đònh công suất biể u kiế n Sđm động để nâng cao hệ số công suất đạt 0,8 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 201 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Gợi ý Khi chọn công suất động cần xác dònh công suất biểu kiến theo công thức: S = P2 Q2 Trong P công suất điện suy từ công suất cơ: P = số Pcơ Và Q công suất phản kháng cần thiết động đồng để đảm bảo hệ công suất 0,8 theo yêu cầu: Q = P tg Suy công suất phản kháng động đồng bộ: Q = Q - Qtải BÀI GIẢI Công suất điện động đồng tiê u thụ: Pđ = Pcơ 100 = = 113,6 (kW) 0,88 CM Công suất phản kháng trước có động đồng : P H uat T y th K Qt = Pt.tg = 700.1,02 = 714 pham (kVAr) u DH S g n Với : cos = 0,7 suyTrra tg = 1,02 uo © n e y u Khi có động cơBđồ annqg bộ, yêu cầu hệ số công suất nhà máy cos = 0,8 Suy tg = 0,75 Do đó, công suất tác dụng nhà máy có động đồng bộ: P = P1 + Pđ = 700 + 113,6 = 813,6 (kW) Công suất phản kháng nhà máy có động đồng bộ: Q = P tg = 813,6.0,75 = 610 (kVAr) Từ suy công suất phản kháng động đồng bộ: Qđ = Q - Qt = 610 – 714 = -104 (kVAr) Dấu “trừ” kết tính chứng tỏ động đồng phát công suất phản kháng Vậy công suất biểu kiến động đồng bộ: Sđ = Pđ Q đ = 113,6 104 = 154 (kVA) Và cần chọn động có dung lượng đònh mức thỏa điều kiện: Sđm 154 (kVA) Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 202 Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Vũ Gia Hanh – Trần Khánh Hà – Phan Tử Thụ – Nguyễn Văn Sáu Máy điện 1,2 NXB Khoa học Kỹ thuật – Hà Nội -2003 2.Đặng Văn Thành – Phạm Thò Nga Máy điện , (hệ cao đẳng) Bộ môn Cs Kỹ thuật điện , Đại học SPKT-TP.HCM – 2003 3.Nguyễn Hửu Phúc Kỹ thuật điện NXB Đại học Quốc gia TP.HCM -2003 M HC P 4.Nguyễn Trọng Thắng – Ngô Quang Hà T uat y th Máy điện K am u pht TP.HCM -2003 Sthuậ Đại học Sư phạmDKỹ H ng 5.Charles L.Hubert Truo © n Electric machines quye Ban New Jersey Columbus, Ohio - 2002 ***** Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 203 MỤC LỤC PHẦN MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU CHƯƠNG1.KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined I.KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined II NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, PHƯƠNG TRÌNH CẦN BẰNG ÁP CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀUError! Bookmark not def III CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC .Error! Bookmark not defined CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ỨNG DỤNG .Error! Bookmark not defined CHƯƠNG DÂY QUẤN PHẦN ỨNG CỦA MÁY ĐIỆN CHIỀU Error! Bookmark not defined I.KHÁI NIỆM CHUNG II.DÂY QUẦN XẾP ĐƠN III.CÁC LOẠI DÂY QUẤN KHÁC Error! Bookmark not defined CHƯƠNG III TỪ TRƯỜNG VÀ QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined I SỨC ĐIỆN ĐỘNG (S.ĐĐ)CỦA MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined II MÔMEN ĐIỆN TỪ VÀ CÔNG SUẤTĐIỆN TỪ Error! Bookmark not defined III QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI NĂNG LƯNG Error! Bookmark not defined IV TÍNH CHẤT THUẬN NGHỊCH TRONG MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined V* TỪ TRƯỜNG VÀ PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG TRONG MĐ1C Error! Bookmark not defined VI* ĐỔI CHIỀU, TIA LỬA ĐIỆN TRÊN VÀNH GÓP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤCError! Bookmark not defined CHƯƠNG 4: MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined I CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined II CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined III MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU LÀM VIỆC SONG SONG Error! Bookmark not defined CHƯƠNG V: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined I CÁC LOẠI ĐỘNGCƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined II MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined III ĐẶC TÍNH CƠ VÀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀUError! Bookmark not defined IV ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined PHẦN - MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 1- KHÁI NIỆM VỀ MÁY BIẾN ÁP Error! Bookmark not defined I.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC II.KẾT CẤU MÁY BIẾN ÁP III.CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC CHƯƠNG2.TỔ NỐI DÂY VÀ MẠCH TỪ CỦA MÁY BIẾN .66 I.TỔ NỐI DÂY MBA II.MẠCH TỪ MBA CHƯƠNG3 CÁC QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY BIẾN ÁP… I.CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN 70 II.MẠCH ĐIỆN THAY THẾ MBA III ĐỒ THỊ VÉC TƠ MBA IV.XÁC ĐỊNH THAM SỐ MBA CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC Ở TẢI XÁC LẬP ĐỐI XỨNG……… .81 I.QUÁ TRÌNH NĂNG LƯNG TRONG MBA II.ĐỘ THAY ĐỔI ÁP VÀ CÁCH ĐIỀU CHỈNH…………………………………………… 82 III.HIỆU SUẤTMBA……………………………………………………………………………………………………… … 83 IV.MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC SONG SONG …………………………………………………… 84 PHẦN 3.LÝ LUẬN CHUNG CỦA MÁY ĐIỆN QUAY CHƯƠNG DÂY QUẤN PHẦN ỨNG CỦA MÁY ĐIỆN QUAY…………………… .92 I.KHÁI NIỆM CHUNG II.DÂY QUẤN PHA CÓ Q LÀ SỐ NGUYÊN…………………………………………… 94 III.DÂY QUẤN PHA CÓ Q LÀ PHÂN SỐ…………………………… 96 CHƯƠNG 2.SỨC ĐIỆN ĐỘNG TRONG MÁY ĐIỆN QUAY I.SỨC ĐIỆN ĐỘNG TRONG DÂY QUẤN MĐXC…………………………………… 99 II.CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN DẠNG SÓNG S.Đ.Đ……… 101 CHƯƠNG 3.SỨC TỪ ĐỘNG TRONG DÂY QUẤN MĐXC……………………………… 106 I.SỨC TỪ ĐỘNG DÂY QUẤN PHA II.SỨC TỪ ĐỘNG DÂY QUẤN PHA III.QUAN HỆ GIỮA S.T.Đ PHA VÀ PHA PHẦN IV MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 1.ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ……………………… 116 I.CẤU TẠO II.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC III CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC CHƯƠNG2 CÁC QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MĐ KĐ B……………………………… .121 I MÁY ĐIỆN KD9B LÀM VIỆC KHI RÔ TO ĐỨNG YÊN II.MÁY ĐỊỆN KĐB LÀM VIỆC KHI RÔ TO QUAY III GIẢN ĐỒ NĂNG LƯNG VÀ ĐỒ THỊ VÉC TƠ IV.MÔ MENT ĐIỆN TỪ V.CÁC ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC KHÁC CỦA ĐCKĐB VI.ĐCĐ KĐ B LÀM VIỆC TRONG ĐIỀU KIỆN KHÁC ĐỊNH MỨC CHƯƠNG 3.MỞ MÁY VÀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ DD9CKD9B……………………… 134 I.QUÁ TRÌNH MỞ MÁY D9CKD9B … II.CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY III.ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ D9C KD9B IV.HÃM ĐỘNG CƠ CHƯƠNG IV.ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA 145 I.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC II.PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY ĐỘNG CƠ K Đ B PHA PHẦN V: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 14Error! Bookmark not defined CHƯƠNG : ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ I KẾT CẤU CHUNG CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined II NGUYÊN TẮC LÀM VỊÊC CƠ BẢN Error! Bookmark not defined III CÁC TRỊ SỐ ĐỊNH MỨC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: CÁC QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined I TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY QUẤN KÍCH THÍCH Error! Bookmark not defined II.TỪ TRƯỜNG CỦA PHẦN ỨNGVÀ PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG Error! Bookmark not defined III PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN ÁP VÀ ĐỒ THỊ VÉCTƠ CỦA MĐĐB Error! Bookmark not defined IV CÂN BẰNG NĂNG LƯNG TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined V CÁC ĐẶC TÍNH GÓC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined CHƯƠNG : MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined I.ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined II MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC SONG SONG Error! Bookmark not defined III ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined CHƯƠNG IV :ĐỘNG CƠ VÀ MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined I ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined II MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………………………………………… .202 MỤC LỤC………………………………………………………………………………………………………………………………… 203 [...]... MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU Một MĐ1C có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc động cơ điện Trong máy phát điện, chiều của mômen điện từ và tốc độ quay ngược nhau, còn dòng điện và s.đ.đ cùng chiều; trong động cơ điện thì mômen và tốc độ quay cùng chiều, còn dòng điện và s.đ.đ ngược chiều nhau Giả sử máy đang làm việc ở trạng thái máy phát Ta có dòng điện đưa ra Iư U nghóa là > U Máy sinh ra mômen điện. .. có SĐĐ trong máy điện một chiều :E = Ce n (v) Hình3.1 Xác đònh s.đ.đ phần ứng II MÔMEN ĐIỆN TỪ VÀ CÔNG SUẤTĐIỆN TỪ 1 MÔMEN ĐIỆN TỪ Khi máy điện làm việc, trong dây quấn phần ứng sẽ có dòng điệ n chạy qua Tác dụng của từ trường lên dây dẫn có dòng điện sẽ sinh ra lực điện từ, mômen điện từ trên trục máy Giả thiết ở một chế độ làm việc nào đó của máy điện một chiều, từ trường và dòng điện phần ứng... const, tính điện áp đầu cực máy phát khi dòng điệ n giảm xuống đến giá trò I= 80,8 A (bỏ qua phản ứng phần ứng) Gợi ý: Pđm , m : là những đại lượng điện ngõ ra của máy phát khi tốc độ quay n và giá trò dòng điện kích từ IKT là đònh mức Công suất của máy phát điện một chiều: Pđm = Iđm m (W) Máy phát điện một chiều có mối quan hệ về dòng điện: Iư = IKT + I Phương trình cân bằng điện áp của máy phát: ... ph S H chiều, vì vậy cực D uong r T tính của cực từ phụ © a b A uyen B A phải cùng cực tính Ban q của cực từ chính Đườ ng trục cực mà phần ứng sẽ chạy vào nếu máy h 3.10.từ trường cực phụ và từ trường tổng ở chế độ máy phát (còn đối với động cơ điện thì ngược lại) Để triệt tiêu từ trường phần ứng ngang trục, từ trường cực từ phụ phải tỷ lệ thuận với dòng điện tải nên dây quấn cực từ phụ được nối nối... phản kháng epk Cực từ phụ ở máy phát điện phải có cùng cực tính với cực từ chính mà các cạnh trong phần ứng tại cực từ phụ sắp quay tới Ở động cơ điện cực tính sẽ ngược lại Ù Để cực từ phụ có thể phát huy tác dụng thì điều kiện cơ bản là Bđc Iư Muốn vậy dây quấn của cực từ phụ phải được nối nối tiếp với dây quấn phần ứng và dòng điệ n tải Iư phải thay đổi trong phạm vi khiế n mạch từ của cực từ phụ... yếu tố nào ? 2 Các giản đồ năng lượng của máy điện một chiều là gì ? 3 Nêu các mối quan hệ giữa các đại lượng điện: công suất, mômen, dòn g điện và sđđ của máy điện một chiều ? 4 Thông qua dòng điện kích từ và chiều vòng quay, làm thế nào để xác đònh vò trí chổi than để có điện áp cực đại trên hai cực là lớn nhất ? 5 Nguyê n tắc hoạt động thuận nghòch của máy điện một chiều là gì ? 6 Để các tổn hao trong... chiề u dòng điện tạo 2 cực từ N; các rãnh 7, 8 và 14, 15, 1 hình thành 1 mạch nhánh song song cùng chiều dòng điện tạo 2 cực từ S (vận dụng qui tắc bàn tay trái để xác đònh cực tính N hay S) BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn xếp của phần ứng máy điện một chiều có Z = 12 rãnh, số cực 2p = 4 (dây quấn có u =1: trong một rãnh thực có hai cạnh tác dụng của lớp trên và lớp dưới hay còn gọi... M I n I E.I 2a 60 60a Từ công thức này ta thấy được quan hệ giữa công suất điện từ với mômen điện từ và sự trao đổi năng lượng trong máy điện: Trong máy phát điện công suất điện từ đã chuyển công suất cơ M thành công suất điện EI Ngược lại trong động cơ điện công suất điện từ đã chuyển công suất điện EI thành công suất cơ M Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 18... ? 7 Công thức tính sđđ và mômen điện từ của máy điện một chiều là gì ? M P HC uat T BÀI TẬP ỨNG DỤNG: h Ky t Bài tập 1: m a u ph Máy phát điện kích từ song song,gcô nHgSsuất đònh mức Pđm = 25 kW, điện áp đònh D n Trunokích từ song song RKT = 12.5 , điện trở phần ứng mức m bằng 115 V, điện trở dâny ©quấ quye Rư = 0,0238 , số đôi mạ Banch nhánh song song a = 2, số cực 2p = 4, tổng số thanh dẫn N... nguyên tố) Bài 4: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn són g của phần ứng máy điệ n một chiều có Z = 20 rãnh, số đôi cực p = 2 và u = 1 (số rãnh thực bằng số rãnh nguyên tố) Bài 5: Một máy điện một chiều phần ứng có Znt = G = S = 22 rãnh, số đôi cực p = 2 Hãy vẽ sơ đồ khai triển dây quấn xếp đôi Bài 6: Vẽ sơ đồ khai triển dây quấn són g đôi trái của phần ứng máy điện một chiều có Znt = G = S = 20 rãnh, số cực 2p