BÀI GIẢNG: MÁY ĐIỆN 1 CHIỀU CHƯƠNG 2

CHƯƠNG 2: MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU  Đại cương  Các đặc tính máy phát điện chiều  Máy phát điện chiều kích thích độc lập  Máy phát điện chiều kích thích song song  Máy phát điện chiều kích thích hỗn  hợp Máy phát điện chiều làm việc song song  Điều kiện ghép song song máy phát  Phân phối chuyển tải máy phát §1 ĐẠI CƯƠNG  Tuỳ theo kiểu kích thích ta có loại máy phát Máy phát kích thích độc lập Máy phát kích thích song Máy phát Máy phát kích thích kích thích hỗn hợp nối tiếp §2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU Các đặc tính  Các đại lượng đặc trưng cho chế độ làm việc m.f.đ.m.c chiểu gồm U, I, it Chúng tạo đặc tính:  Đặc tính khơng tải E = f(it) I = 0, n = const  Đặc tính ngắn mạch In = f(it) U = 0, n = const  Đặc tính ngồi U = f(I) i = const, n = t const Đặc tính điều chỉnh it = f(I) U = const, n = const  Đặc tính tải U = f(it) I = const, n = const Đặc tính khơng tải E = f(it)thí nghiệm, để  Khi hở mạch phần ứng đo U, it ta có đặc tính khơng tải  Đoạn OB s.đ.đ Edư tạo từ thông dư Edư= (2  3)%Uđm  Khi tính tốn ta dùng đường trung bình nhánh lên xuống đặc tính khơng tải Đặc tính ngắn mạch  Khi thí nghiệm ngắn mạch, máy phát đưa kích thích độc lập  Khi ngắn mạch Eư = IưRư Iư = (1.25  1.5)Iđm nên Eư  Dòng điện it ngắn nhỏ mạch nhỏ nên mạch từ không bão hồ Do Eư  Iư it i Mặt khác Eư  Iư nên Iư  it I(it) đường t thẳng đường – có từ dư, đường – khơng có từ dư Iư ,Eư  Ta vẽ đặc tính E = f(it) đặc tính Iư = f(it)Khi ngắn mạch muốn I = Iđm ta cần it =Khi OC để tạo Eư Iđm Eư A cần it = OD B it O D C  Như it = OC cần lượng OD để tạo s.đ.đ  Phần lại DC dùng tạo từ trường bù với tác dụng khử từ phản ứng phần ứng  ABC có AB  Fư  Iư ,Eư Iư BC  Iư gọi tam giác đặc Các đặc tính làm tính việc máy phát điện chiều kích Iđm Eư A O D thích độc lập a Đặc tính ngồi U = f(I) Phương trình cân điện áp: U = E - R ưI B C it  Khi Iư tăng, điện áp rơi IưRư tăng  Khi Iư tăng, từ trường U Uo U phần ứng tăng lên nên E giảm xuống p.ư.p.ư  Kết Iư tăng lên, điện áp U giảm xuống  Độ thay đổi điện áp: U dm U  U dm /0  � 100  (5 �15)0/ U dm I Iđm  Ta xây dựng đặc tính ngồi từ tam giác đặc tính đặc tính khơng tải E = f(it) H U, D E Q A B G I Iđm C 0.5Iđm P it b Đặc tính điều  Khi Iư tăng, U chỉnh giảm Muốn U = E A B C Uđm const phải tăng it it M 0.5Iđm Iư  Ta xây dựng đặc I tính Iđm it E  Điện trở mạch kích thích rt < rtgh  Khi rt = rt1, điện áp U1 rtgh rt2 rt1 U1 U2 Edư gh  Khi rt = rt2, điện áp U2  Khi rt = rtgh, điện áp khơng xác định  Như vậy, muốn có điện áp rt < rtgh it  Để tăng phạm vi điều chỉnh điện áp, ta làm cong đặc tính khơng tải đoạn Muốn ta thường xẻ rãnh cực từ tính ngồi U = f(I), r = b Đặc t const Khi Iư tăng, RưIư tăng  Eư giảm phản ứng phần ứng tăng  it giảm Eư giảm nên U giảm giảm nhiều so với máy phát kích thích độc lập  I tăng đến Ith sau U tiếp tục giảm điện Uo U trở tải I giảm đến In  Lí do: máy làm việc đoạn khơng bão hồ nên E giảm nhanh it giảm Do U giảm In Iđm Ith I nhanh làm I giảm  Ta xây dựng đặc tính ngồi từ tam giác đặc tính đặc tính khơng tải E = f(it) D U, E Q H A G B C K I Iđm 0.5Iđ P it m c Đặc tính điều chỉnh Đặc tính điều chỉnh máy kích thích song song giống với máy kích thích độc lập Đặc tính máy phát kích thích nối tiếp a Điều kiện tự kích thích  Máy phải có từ dư  Máy phải quay theo chiều xác định  Máy phải có tải b Đặc tính làm việc  Do I = it nên có đặc tính ngồi U = f(I)  Để vẽ U = f(I) từ đặc U tính khơng tải tam giác đặc tính ta vẽ tam giác đặc tính cho A A B C đặc tính khơng tải C nằm đặc tính 6.ngồi Các đặc tính máy phát kích thích hỗn a hợp Các loại máy phát  Máy kích thích hỗn hợp thuận  Máy kích thích hỗn hợp ngược I b Các đặc tính làm việc Máy phát kích hỗn hợp thuận U U không đổi I tăng bù đủkhi I tăng nếu U tăng bù thừa  U giảm I tăng bù thiếu I  U giảm nhiều I tăng máy kích thích hỗn hợp ngược  Ta xây dựng đặc tính ngồi từ tam giác đặc tính đặc tính không tải E = f(it) G H D U, E AQ B C A I Iđm 0.5Iđm B C P it §3 MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU LÀM VIỆC SONG SONG Lý  Bảo đảm cung cấp điện an toàn  Sử dụng máy phát cách kinh tếĐiều nhất.kiện nối song song  Cùng cực tính m n  E2 = U  Nối dây cân máy phát kích m n thích hỗn hợp Phân phối chuyển tải máy  Sau nối, thỏa mãn điều kiện máy phát nối vào làm việc tải ta phải phân phối lại công suất không Lúc máy  Muốn ta điều chỉnh it để thay đổi E máy U I2 I2 I2 I1 I1 I I1  Để dễ dàng tính tốn, ta coi đặc tính đường thẳng U  Tam giác ABC gọi tam giác đặc E Uđm A U B C tính dùng tính tốn phân bố phụ tải  Từ hình vẽ ta có: U E  U dm U dm �U   I I dm I dm I I Iđm Ví dụ: Máy phát chiều A có P = 400kW, U = 240V, U = 4% làm việc với máy phát B có P = 500kW, U = 240V, U = 6% chia tải 600kW Tính dịng điện máy tải tăng đếnqua 4000A Bỏ điện trở kích thích ta có: I dmA PdmA 400�103    1666.7A U dm 240 PdmB 500�103 I dmB    2038.3A U dm 240 Pt 600�103 It    2500A U dm 240 U U dm �U A  I A I dm 240�0.04  1667.3 I A  139U U IB 24 U U U dm �U B  I B I dm 240�0.06  2038.3 A IA I B 1250 I B  141.55U Dòng điện thay đổi lượng: I  I A  I A  (139  141.55)U  4000 2500  1500A 1500 U   5.35V 139  141.55 I A  139U  139�5.35  743.2A I B  141.55U  141.55�5.35  756.8A I Am  I A  I A  1250  743.2  1993.2A I Bm  I B  I B  1250  743.2  2006.8A Máy A tải: 1993.2  1666.7  0.1959  19.59% 1666.7 ... 13 9�5.35  743.2A I B  14 1.55U  14 1.55�5.35  756.8A I Am  I A  I A  12 50  743 .2  19 93.2A I Bm  I B  I B  12 50  743 .2  20 06.8A Máy A tải: 19 93 .2  16 66.7  0 .19 59  19 .59% 16 66.7 ... B I dm 24 0�0.06  20 38.3 A IA I B 12 50 I B  14 1.55U Dòng điện thay đổi lượng: I  I A  I A  (13 9  14 1.55)U  4000 25 00  15 00A 15 00 U   5.35V 13 9  14 1.55 I A  13 9U  13 9�5.35... rt = rt1, điện áp U1 rtgh rt2 rt1 U1 U2 Edư gh  Khi rt = rt2, điện áp U2  Khi rt = rtgh, điện áp không xác định  Như vậy, muốn có điện áp rt < rtgh it  Để tăng phạm vi điều chỉnh điện áp,