Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 23 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
23
Dung lượng
9,73 MB
Nội dung
19-2.PHÂNLOẠI,KẾTCẤUCỦAMÁYĐIỆNĐỒNGBỘ19-2.PHÂNLOẠI,KẾTCẤUCỦAMÁYĐIỆNĐỒNGBỘ 19.2.1. Phân loại Theo kết cấu, máyđiệnđồngbộ được chia thành hai loại sau: - Máyđiệnđồngbộ cực ẩn: tốc độ cao, số cực 2p = 2. - Máyđiệnđồngbộ cực lồi: tốc độ quay thấp, số cực 2p ≥ 4. Theo chức năng, máyđiệnđồngbộ được chia thành các loại sau: - Máy phát điệnđồng bộ: biến cơ năng thành điện năng. - Động cơ điệnđồng bộ: biến điện năng thành cơ năng. - Máy bù đồng bộ: bù công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất cosφ cho lưới điện. Ngoài ra còn có các máyđiệnđồngbộ đặc biệt như: máy biến đổi một phần ứng, máyđồngbộ tần số cao, các máyđiệnđồngbộ công suất nhỏ dùng trong tự động hoá như động cơ đồngbộ nam châm vĩnh cửu, động cơ đồngbộphản kháng, động cơ đồngbộ từ trễ… 19.2.2. Kếtcấucủamáyđiệnđồngbộ 1. Kếtcấucủamáyđiệnđồngbộ cực ẩn Lõi thép rôto làm bằng thép hợp kim chất lượng cao, được rèn thành khối hình trụ, sau đó gia công phay rãnh để đặt dây quấn kích từ, phần không phay rãnh làm thành mặt cực từ. Mặt cắt ngang của lõi thép rôto như ở hình 19-3. Các máyđiệnđồngbộ cực ẩn hiện đại thường chế tạo với số cực 2p = 2, tốc độ quay của rôto là 3000 vg/ph. Để hạn chế lực ly tâm, đường kính D của rôto không vượt quá 1,1 ÷ 1,15 m. Để tăng công suất, người ta tăng chiều dài l của rôto. Chiều dài tối đa của rôto vào khoảng 6,5 m. Hình 19-3. Mặt cắt ngang trục của lõi thép rôto • Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rôto (hình 19-4), được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều mỏng thành các bối dây đồng tâm. Các vòng dây được cách điện với nhau bằng mica mỏng. • Để cố định và ép chặt dây quấn kích từ trong rãnh, miệng rãnh được nêm chặt bằng các thanh thép phi từ tính. • Phần đầu nối ngoài rãnh cũng được đai chặt bằng các ống thép phi từ tính. • Hai đầu của dây quấn kích từ đi luồn trong trục và nối với hai vòng trượt ở đầu trục, thông qua hai chổi điện để đưa dòng kích từ vào. • Dòng kích từ là dòng một chiều, được cung cấp từ hệ thống kích thích. Đường sức từ Dây quấn kích từ Lõi thép rôto Dây quấn stato Vòng trượt Lõi thép stato Dây quấn kích từ Hình 19-4. Mặt cắt ngang củamáyđiệnđồngbộ cực ẩn Nguyên lý của hệ thống kích thích • Máy phát điện muốn phát ra điện được, ngoài việc phải có động cơ sơ cấp kéo, còn phải có dòngđiện kích từ. Dòngđiện kích từ là một dòngđiện một chiều, được đưa vào Rô to củamáy phát để kích thích từ trường của Rô to máy phát. • Hệ thống thiết bị tạo ra dòngđiện một chiều này gọi chung là hệ thống kích thích máy phát. Dòngđiện kích thích máy phát, ngoài việc tạo từ trường cho rôto, còn có thể dùng để điều chỉnh điện áp máy phát. Ngoài ra, dòngđiện này còn điều chỉnh công suất vô công củamáy phát khi máy phát nối vào lưới. 1. Hệ thống máy kích thích một chiều: Đây là hệ thống kích thích sử dụng máy phát điện một chiều. Dòngđiện kích từ củamáyđiệnđồngbộ được điều khiển bằng cách thay đổi điện áp ra củamáy kích thích một chiều. Máyđiện một chiều này được kéo trực tiếp cùng trục với hệ thống Tua bin - máy phát hoặc qua bộ giảm tốc đối với các máy có dung lượng nhỏ và trung bình. Đối với các máy lớn hơn, sẽ được kéo bằng một động cơ riêng biệt. Hệ thống kích thích một chiều (DC) Tua bin Nối lưới Máy phát Máy kích thích Bộ điều áp • Hệ thống kích thích xoay chiều (hệ thống không tiếp xúc, hệ thống không chổi than): mạch kích thích kết hợp giữa một máy phát đồngbộ và hệ thống chỉnh lưu. • Máy phát đồngbộ dùng để kích thích gọi là máy kích thích xoay chiều, bao gồm một máy phát điệnđồngbộ có phần cảm là phần tĩnh, phần ứng là phần quay, kết hợp với bộ chỉnh lưu quay lắp đặt ngay trên trục. Do đó, dòngđiện kích thích sẽ đi trực tiếp từ phần ứng củamáy kích từ, qua bộ chỉnh lưu, vào thẳng Rotor, mà không qua bất kỳ mối tiếp xúc của vòng nhận điện với chổi than nào. • Hệ thống này thường được gọi là hệ thống kích thích không chổi than. Hệ thống kích thích xoay chiều Máy phát Máy kích thích AC Máy kích thích phụ Máy phát Máy kích thích AC Biến áp kích thích Bộ điều áp Nối lưới Nối lưới Bộ điều áp • Hệ thống kích thích tĩnh : Hệ thống này nói đến loại máy kích thích có sử dụng phối hợp biến áp kích thích và bộ chỉnh lưu. • Đối với loại máy kích thích có sử dụng Thyristor cho mạch chỉnh lưu gọi là hệ thống kích thích thyristor. Biến áp kích thích Máy phát Nối lưới Bộ điều áp Hệ thống kích thích tĩnh • Stato củamáyđiệnđồngbộ cực ẩn gồm lõi thép, dây quấn ba pha, thân máy và nắp máy. • Lõi thép stato được ép bằng các lá tôn silic dầy 0,5 mm, hai mặt có phủ sơn cách điện. Dọc chiều dài lõi thép cứ khoảng 3 ÷ 6 cm lại có một rãnh thông gió ngang trục rộng 10 mm. • Lõi thép stato được cố định trong thân máy. Thân máy được chế tạo theo kếtcấu khung thép, mặt ngoài bọc bằng các tấm thép dát dày, trong thân máy hình thành hệ thống đường thông gió làm mát máy. • Nắp máy được chế tạo từ thép tấm hoặc gang đúc. Ở các máy công suất trung bình và lớn, ổ trục đặt ở giá đỡ ổ trục riêng cố định trên bệ máy. Máy phát điện tuabin hơi Rôto của một máy phát điện tuabin hơi (cực ẩn) [...].. .Kết cấucủa một máy phát điện tuabin hơi (cực ẩn) Hình 19-5 2 1 3 Máy phát điện tuabin hơi (cực ẩn) 4 1 Phần kích thích 2 Vỏ máy 3 Lõi thép stato 4 Bộphận làm máy bằng hydro 5 Rôto 5 2 Kếtcấucủamáyđiệnđồngbộ cực lồi • Máy điệnđồngbộ cực lồi thường có tốc độ quay thấp, đường kính rôto D có thể tới 15 m, chiều dài l nhỏ Tỉ lệ l/D = 0,15 ÷ 0,2 • Rôto củamáyđiệnđồngbộ cực lồi như... của máy điệnđồngbộ Mặt cắt ngang của máy điệnđồngbộ cực lồi 4 cực như ở hình 19-9 Dây quấn stato Lõi thép stato Mặt trong stato Dây quấn kích từ Mặt cực từ Mặt cực từ Lồng sóc khuyết Giá đỡ rôto Trục Dây quấn kích từ Hình 19-9 Mặt cắt ngang của máy điệnđồngbộ cực lồi có 2p = 4 • Trục của máy điệnđồngbộ cực lồi có thể đặt nằm ngang (động cơ đồng bộ, máy bù đồng bộ, máy phát điezen hoặc máy phát... (với máy phát điện) hoặc dây quấn mở máy (với động cơ điện) Các dây quấn này giống như dây quấn kiểu lồng sóc củamáyđiện không đồngbộ (hình 19-8) Điện trở của các thanh dẫn của dây quấn mở máy lớn hơn so với dây quấn cản 1 2 5 4 3 Hình 19-7 Cực từ củamáyđiệnđồngbộ cực lồi 1- lõi thép cực từ; 2- Dây quấn kích từ; 3Đuôi hình T; 4- Nêm; 5- Lõi thép rôto Hình 19-8 Dây quấn cản (dây quấn mở máy) của. .. trục; 7- Tuabin; 8 - Nền máy • Trên cùng trục với máy phát, tuabin, người ta thường đặt thêm máy phát phụ (máy kích thích) để cung cấp dòng một chiều cho cực từ củamáy phát điện và máy phát điều chỉnh • Kếtcấucủamáy phát điệnđồngbộ cực lồi được trình bày trên hình 19-11 1 7 2 6 3 5 4 Hình 19-11 Máy phát điện tuabin nước 1- Phần kích từ; 2- Vỏ stato; 3- Lõi thép stato; 4- Cực của rôto; 5- Lưng rôto;... bộ, máy phát điezen hoặc máy phát điện tuabin nước công suất nhỏ…) hoặc đặt thẳng đứng (máy phát tuabin nước công suất lớn, tốc độ chậm) • Khi trục máy đặt thẳng đứng, ổ đỡ trục có thể đặt ở đầu trên của trục (máy kiểu treo), có thể đặt ở đầu dưới của trục (máy kiểu dù) như ở hình 19-10 4 2 1 3 1 5 7 a) 2 3 3 6 6 8 b) 5 7 Hìnhn 19-10 Sơ đồ ết cấucủamáyđiệnđồngbộ trục đứng kiểu treo (a) và kiểu... Tỉ lệ l/D = 0,15 ÷ 0,2 • Rôto củamáyđiệnđồngbộ cực lồi như ở hình 19-6 Hình 19-6 Rôto củamáyđiệnđồngbộ cực lồi • • • • • • Lõi thép rôto củamáyđiệnđồngbộ công suất nhỏ và trung bình được chế tạo bằng thép đúc, được gia công thành khối hình lăng trụ hoặc hình trụ, trên mặt có đặt các cực từ Ở các máy công suất lớn, lõi thép được chế tạo từ các tấm thép dày 1 ÷ 6mm, được dập hoặc đúc định... hình 19-11 1 7 2 6 3 5 4 Hình 19-11 Máy phát điện tuabin nước 1- Phần kích từ; 2- Vỏ stato; 3- Lõi thép stato; 4- Cực của rôto; 5- Lưng rôto; 6- Ống lót rôto; 7- Xà đỡ Rôto của MFĐ nhà máy thuỷ điện ĐAMI Stato của MFĐ nhà máy thuỷ điện ĐAMI Hàm Thuận ... tiếp lồng vào trục mà được đặt trên giá đỡ của rôto, giá này lồng vào trục máy Cực từ được ghép bởi các lá thép dày 1 ÷ 1,5 mm Cực từ cố định trên lõi thép nhờ các đuôi hình T hoặc bằng bulông xuyên từ mặt cực bắt chặt vào lõi thép (hình 19-7) Dây quấn kích từ được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều mỏng thành từng cuộn dây Cách điện giữa các vòng dây bằng mica hoặc amiăng . 19-2. PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 19-2. PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 19.2.1. Phân loại Theo kết cấu, máy điện đồng bộ được. cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, động cơ đồng bộ phản kháng, động cơ đồng bộ từ trễ… 19.2.2. Kết cấu của máy điện đồng bộ 1. Kết cấu của máy điện đồng bộ