Tài liệu về Máy điện đồng bộ

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HỌC PHẦN Giảng viên: PHẠM CƠNG THÀNH Nhóm thực hiện: Nhóm 08 MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Giới thiệu Cấu tạo ngun lí hoạt động Phương trình tốn Phản ứng phần ứng máy phát điện GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 1.1 Khái niệm động đồng ❑ Động đồng động mà có tốc độ quay rotor tốc độ quay từ trường ❑ Tốc độ quay rotor xác định công thức sau: 60f n= p Trong đó: + n: vận tốc rotor (vịng / phút) + f: tần số dòng điện (Hz) + p: số cặp cực từ 1.2 Phân loại ❑ Theo chức năng: máy phát, động cơ, máy bù đồng ❑ Theo số pha: máy đồng pha, máy đồng ba pha ❑ Theo công suất: máy đồng công suất nhỏ, máy đồng công suất trung bình, máy đồng cơng suất lớn ❑ Theo cấu tạo rotor: máy đồng cực lồi, máy đồng cực ẩn Hình 1.1 Kaplan turbin 1.3 Công dụng a) Chế độ máy phát ❑ Máy phát điện đồng nguồn điện lưới điện quốc gia, động sơ cấp tua bin hơi, tuabin khí tuabin nước ❑ Ở lưới điện công suất nhỏ, máy phát điện đồng kéo động diezen xăng, làm việc đơn lẻ hai ba máy làm việc song song Hình 1.2 Tuabin Hình 1.3 Tuabin nước Hình 1.4a Đại tu tuabin khí nhà máy NĐ Phú Mỹ BOT ❑ Khi máy phát điện làm việc, từ thông cực từ ( từ thơng chính) 0 cắt dây quấn stator cảm ứng suất điện động E0 ( Epha)chậm pha so với từ thơng 0 góc 90° ❑ Dây quấn stator nối với tải nên có dịng điện I cung cấp cho tải Dòng diện I chạy stator tạo nên từ trường quay phần ứng ư ❑ Từ trường phần ứng quay đồng với từ trường 0 ❑ Gọi  góc lệch E0 I ( tính chất tải định) ❑ Sự tác động từ trường phần ứng lên từ trường gọi phản ứng phần ứng ❑ Tùy thuộc vào tính chất tải (hệ số cơng suất tải) ta có trường hợp: 4.1 Tải trở +  = 0o Hình 4.1 Phản ứng phần ứng với tải trở 4.1 Tải trở ❑ Vector đặc trưng cho sức điện động pha Epha, chậm pha 90o so với từ thông (m) ❑ Vì tải trở dịng phần ứng pha với sức điện động Epha Dịng điện hình thành từ thơng ứng (ư) pha pha với ❑ Vậy từ thơng phần cảm phần ứng có phương vng góc với ❑ Từ thơng phản ứng theo hướng ngang trục, ta gọi phản ứng phần ứng ngang trục, từ thông làm méo từ trường cực từ 4.2 Tải cảm + E0 I lệch góc  = 90o Hình 4.3 Phản ứng phần ứng với tải cảm 4.2 Tải cảm ❑ Vẽ vector sức điện động pha chậm pha 90o so với từ thơng (m) ❑ Vì tải cảm, dòng phần ứng chậm pha 90o so với sức điện động ❑ Dịng điện I sinh từ thơng phần ứng (ư) ngược chiều với (0), ta gọi phản ứng phần ứng dọc trục khử từ, có tác dụng làm giảm từ trường tổng 4.3 Tải dung + E0 I lệch góc  = -90o Hình 4.3 Phản ứng phần ứng với tải dung 4.4 Tải a Tải có tính cảm: (0 <  < 900) Hình 4.4 Phản ứng phần ứng với tải có tính cảm 4.4 Tải ❑ E0 I lệch góc  ❑ Ta phân tích dịng điện I làm hai thành phần: thành phần dọc trục Id = I.sin sinh từ thông phần ứng dọc trục ưd chiều với 0 thành phần ngang trục Iq = I.cos sinh từ thông phần ứng ngang trục ưq vng góc với 0, gọi chung phản ứng phần ứng ngang trục khử từ b Tải có tính dung: (-900<  < 0) Tương tự, gọi phản ưng phần ứng ngang trục trợ từ BÀI TẬP Một máy phát điện đồng ba pha cực ẩn đấu sao: Sđm = 10.000 kVA ; Uđm = 6,3 kV ; f = 50 Hz ; cosđm = 0,8; số đôi cực p = 2; điện trở dây quấn stato R = 0,04; điện kháng đồng Xđb = 1; tổn hao kích từ Pkt = 2%Pđm; tổn hao cơ, sắt từ phụ Pcstf = 2,4%Pđm Tính tốc độ quay rotor dịng điện định mức Tính công suất tác dụng phản kháng máy phát ra; công suất động sơ cấp kéo máy phát hiệu suất máy phát máy làm việc chế độ định mức GIẢI Sđm = 10000 kVA Uđm = 6,3 kV f = 50Hz cosđm = 0,8 p=2 R = 0,04 Xđb = 1 Pkt = 2%Pđm Pcstf = 2,4%Pđm a) Tốc độ quay rotor 60f 60.50 n = n1 = = p = 1500 (vòng/phút) b) Dịng điện định mức Iđm = Sđm 3m = = 916, ( A ) 10000 3.6, GIẢI Sđm = 10000 kVA Uđm = 6,3 kV f = 50Hz cosđm = 0,8 p=2 R = 0,04 Xđb = 1 Pkt = 2%Pđm Pcstf = 2,4%Pđm a) Công suất tác dụng máy phát ra: Pđm = Sđm.cosđm = 10000.0,8 = 8000 (kW) b) Công suất phản kháng máy phát ra: Qđm = Sđm.sinđm = 10000.0,6 = 6000 (kVAr) GIẢI Sđm = 10000 kVA Uđm = 6,3 kV c) Tổn hao kích từ: Pkt = 0,02.Pđm f = 50Hz = 0,02.8000 cosđm = 0,8 = 160 (kW) p=2 R = 0,04 Xđb = 1 Pkt = 2%Pđm Pcstf = 2,4%Pđm d) Tổn hao cơ, sắt từ phụ: Psctf = 0,024.Pđm = 0,024.8000 = 192 (kW) GIẢI Sđm = 10000 kVA Uđm = 6,3 kV f = 50Hz cosđm = 0,8 e) Tổn hao điện trở dây quấn phần ứng: Pđ = 3.916,52.0,04 = 100,8 (kW) R = 0,04 f) Công suất động sơ cấp: Xđb = 1 P1 = Pđm + Pkt + Pcstf + Pđ p=2 Pkt = 2%Pđm Pcstf = 2,4%Pđm = 8000 +160+192+100,8 = 8452,8 (kW) GIẢI Sđm = 10000 kVA Uđm = 6,3 kV f = 50Hz cosđm = 0,8 p=2 R = 0,04 Xđb = 1 Pkt = 2%Pđm Pcstf = 2,4%Pđm g) Hiệu suất máy phát: Pñm 8000 = = = 0, 946 P1 8452, ... dòng điện (Hz) + p: số cặp cực từ 1.2 Phân loại ❑ Theo chức năng: máy phát, động cơ, máy bù đồng ❑ Theo số pha: máy đồng pha, máy đồng ba pha ❑ Theo công suất: máy đồng công suất nhỏ, máy đồng. .. trung bình, máy đồng cơng suất lớn ❑ Theo cấu tạo rotor: máy đồng cực lồi, máy đồng cực ẩn Hình 1.1 Kaplan turbin 1.3 Cơng dụng a) Chế độ máy phát ❑ Máy phát điện đồng nguồn điện lưới điện quốc... rotor, loại máy điện gọi máy điện đồng Hình 2.16 Sơ đồ nguyên lý máy phát điện đồng (loại kích từ trực tiếp) Hình 2.17 Sơ đồ ngun lý máy phát điện đồng (loại không chổi than, dùng máy phát đầu