BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN

MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Động cơ khởi động không tải, mang tải định mức tại thời điểm 0.5s (thời điểm này có thể thay đổi tùy theo công suất động cơ mà SV lựa chọn) A. KHI ĐỘNG CƠ VẬN HÀNH Ở KHÔNG TẢI VÀ TẢI ĐỊNH MỨC  Vẽ đồ thị dòng điện pha (dòng điện ia(t), ib(t), ic(t)) của động cơ (Hình 1).  Từ đồ thị dòng điện trên các pha, xác định các thông số sau: o Dòng điện mở máy (giá trị RMS) : Imm = 2929A o Dòng điện không tải (giá trị RMS) : I0 = 19 A o Dòng điện lúc mang tải định mức (giá trị RMS) : Iđm = 22 A  Từ thông số động cơ, dùng công thức lý thuyết tính toán c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN PTN KỸ THUẬT ĐIỆN (103B1) BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Bài 2: MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Họ Tên SV: Trần Cơng Hậu MSSV: 413BK117 Nhóm: N3H1 Tổ: Thời gian thí nghiệm: Từ tiết: ………… đến tiết:……….… Ngày: … / … / 201… TP.HCM , THÁNG NĂM 2015 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha - Bộ thông số mô mà sinh viên sử dụng: (mỗi SV Tổ chọn thông số riêng) Thông số Giá trị Điện trở stator [Ω] 0.15 Điện trở rotor quy stator [Ω] 0.17 Điện cảm stator (H) 0.035 Điện cảm rotor quy stator (H) 0.035 Hỗ cảm (H) 0.0338 Số đơi cực (p) Moment qn tính (kg.m2) 0.14 Cơng suất (W) 7500 Tốc độ định mức (rpm) 1750 YÊU CẦU CHUNG: Động khởi động không tải, mang tải định mức thời điểm 0.5s (thời điểm thay đổi tùy theo công suất động mà SV lựa chọn) A KHI ĐỘNG CƠ VẬN HÀNH Ở KHÔNG TẢI VÀ TẢI ĐỊNH MỨC  Vẽ đồ thị dòng điện pha (dòng điện ia(t), ib(t), ic(t)) động (Hình 1)  Từ đồ thị dịng điện pha, xác định thơng số sau: o Dịng điện mở máy (giá trị RMS) : Imm = 2929[A] o Dịng điện khơng tải (giá trị RMS) : I0 = 19 [A] o Dòng điện lúc mang tải định mức (giá trị RMS) : Iđm = 22 [A]  Từ thông số động cơ, dùng công thức lý thuyết tính tốn đại lượng vừa xác định o Tính tốn dịng mở máy: Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 1/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha -  Tính tốn dịng khơng tải:  Tính tốn dịng điện định mức: Hình – Đồ thị dòng điện pha động Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 2/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mơ động không đồng ba pha  Vẽ đồ thị tốc độ (); moment điện từ (Te) moment tải (TL) động Hình - Đồ thị tốc độ (); moment điện từ (Te) moment tải (TL)   Từ đồ thị xác định: o Moment mở máy : Mmm = 478 [Nm] o Tốc độ động lúc không tải : n0 = 1795 [rpm] o Tốc độ động lúc đầy tải : n = 1776 [rpm] Từ thông số động cơ, dùng cơng thức lý thuyết tính tốn moment mở máy: Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 3/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha -  Tăng điện trở rotor lên gấp đơi: Vẽ đồ thị dịng điện lúc khởi động (khơng tải), tốc độ lúc không tải tải định mức (tùy chọn thời gian mang tải cho động cơ), moment khởi động Hình – Dịng điện khởi động điện trở stator tăng gấp đơi Hình – Tốc độ - moment khởi động động điện trở rotor tăng gấp đơi Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 4/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha -  Vẽ đặc tuyến động vùng làm việc ổn định: o Khi không thay đổi r2' r2' tăng gấp đôi: Bảng thông số: M -500 -400 -300 -200 -100 100 200 300 400 500 W 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 M -300 -200 -100 100 200 300 400 500 600 700 W 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 o Đặc tuyến cơ: Hình - Đặc tuyến động hai trường hợp Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 5/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha - B THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP TRÊN CÁC PHA CỦA ĐỘNG CƠ  Giảm 20% điện áp pha A o Đồ thị dòng điện pha (pha a, b, c) o o Đồ thị: tốc độ; moment (moment điện từ, moment tải) Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 6/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mơ động không đồng ba pha -  Mất pha A: o Đồ thị dòng điện o Đồ thị tốc độ - moment: Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 7/8 https://fb.com/tailieudientucntt Mô động không đồng ba pha -  Ưu điểm nhược điểm động không đồng pha: Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ Vận hành, bảo trì dễ dàng, tốn chi phí bảo trì Sử dụng rộng rãi phổ biến phạm vi công suất nhỏ vừa Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác (từ 24V đến 10kV) nên thích nghi cho người sử dụng Tuổi thọ cao, kích thước nhỏ so với động công suất khác loại Nhược điểm: - Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng lưới điện Không sử dụng lúc non tải khơng tải Khó điều chỉnh tốc độ Đặc tính mở máy khơng tốt, dịng mở máy lớn (gấp đến lần dòng định mức) Mô men mở máy nhỏ  Nêu cách thay đổi tốc độ động Thay đổi điện trở phụ mạch Rotor Thay đổi điện áp Stator Thay đổi số đôi cực Thay đổi tần số Thay đổi thông số đầu  Cách hạn chế dòng khởi động: Sử dụng phương pháp mở máy tổng trở mắc nối tiếp: Dùng điện kháng điện trở mắc nối tiếp với dây quấn stato nhằm hạn chế dòng mở máy đến giá trị mong muốn Mở máy biến áp tự ngẫu: Điện áp vào động giảm thấp nhờ MBA tự ngẫu pha, dịng mở máy giảm theo Mở máy phương pháp đổi nối Y-∆: Động làm việc bình thường có dây quấn stato nối ∆ chuyển qua nối Y giai đoạn mở máy nhằm giảm dòng mở máy Mở máy phần: Trong phương pháp này, dây quấn pha stato thường phân chia thành dây quấn giống hệt Trong giai đoạn mở máy, sử dụng dây quấn thành phần này, nối tiếp chúng lại điều kiện làm việc bình thường, nối song song dây quấn thành phần lại Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com Trang 8/8 https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha Nhãn máy động đồng pha dùng thí nghiệm sinh viên: Thơng số Giá trị Công suất định mức [W] 300 Điện áp định mức [V] 220 Dòng điện định mức [A] 1,17 Tần số định mức [Hz] 50/60 Tốc độ định mức [rpm] 1500/1800 Điện áp [V] Kích từ Dịng điện [A] 60/55 0,3/0,25 THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ  Kết đo đạc: Thông số Giá trị Tốc độ động chưa nhả nút damper [rpm] 1380 Tốc độ động nhả nút damper [rpm] 1500  Nhận xét trình khởi động động cơ: Tốc độ chưa nhả nút damper (1380rpm) nhỏ nhả nút damper (1500rpm) Khi bỏ qua cuộn dây kích từ sẻ có dịng ba pha chạy vào tạo từ trường quay làm quay roto Khi đạt tốc độ định ta cấp dịng điện kích từ từ trường quay từ trường chiều làm tăng momen giúp rôto tăng tốc để bước vào đồng  Nêu cách khác để khởi động động đồng Khởi động máy ngồi: q trình gọi tự đồng Ta dùng máy ngồi động chiều quay rôto tới tốc độ định mức  Cách đảo chiều quay động đồng Chỉ cần đảo chiều hai pha nguồn điện pha cấp cho stator động THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢI -Báo cáo Thí nghiệm Máy điện Trang 1/4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha  Kết đo đạc:  Động đồng hoạt động không tải Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 cosφ 0,193 0,228 0,292 0,415 0,763 0,825 -0,745 -0,605 -0,45 -0,4 -0,322 Iư [A] 0,742 0,557 0,339 0,267 0,143 0,132 0,148 0,186 0,26 0,3 0,399 P [W] 55 48 44 42 41 42 42 43 44 45 49 Q[Var] 275 207 145 95 35 -20 -56 -87 -104 -144 0.42 0.45  Động đồng kết nối phát phát DC  Tải thứ (S0: ON) Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 cosφ 0,435 0,505 0,654 0,829 0,947 -0,934 -0,893 -0,833 -0,719 -0,656 -0,585 Iư [A] 0,75 0,609 0,449 0,346 0,301 0,305 0,32 0,345 0,407 0,454 0,52 P [W] 117 110 105 103 102 102 103 104 105 107 110 Q [Var] 275 207 145 95 35 -20 -56 -87 -104 -144 0.4 0.42 0.45 -0,669 -0,604  0.4 Tải thứ hai (S0, S1, S2: ON) Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 cosφ 0,475 0,576 0,716 0,883 0,959 -0,92 -0,868 -0,807 -0,731 Iư [A] 0,771 0,596 0,461 0,368 0,338 0,355 0,371 0,404 0,459 0,51 0,575 P [W] 130 122 118 116 116 116 118 118 121 123 126 Q [Var] 242 174 117 59 -13 -45 -74 -87 -122 -145 -176 -Báo cáo Thí nghiệm Máy điện Trang 2/4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha  Xây dựng đặc tuyến hình V động cho ba trường hợp  Xây dựng đặc tuyến cosφ = f(Ik) động cho trường hợp thí nghiệm Đặc tuyến cosφ = f (Ik) 1,5 cosφ 0,5 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 Không tải Tải thứ Tải thứ hai -0,5 -1 -1,5 Ik(A) -Báo cáo Thí nghiệm Máy điện Trang 3/4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha Từ đặc tuyến Iu = f(Ik), xây dựng đặc tuyến hệ số công suất không đổi (PF = 1, PF = 0.8 (sớm), PF = 0.8 (trễ) Xác định dịng kích từ cho hệ số cơng suất đơn vị? Để hệ số công suất 1, Dựa vào hai đặc tuyến ta xác định dòng kích từ: Trong trường hợp khơng tải: Ikt = 0,34 (A) Trường hợp có tải: Ikt = 0,3 (A) THÍ NGHIỆM 3: MÁY BÙ ĐỒNG BỘ  Kết đo đạc: o Trước bù máy bù đồng bộ: Thông số tải ba Hệ số công suất Công suất tác dụng (PF) P [W] pha trước bù 0,344 40 (ĐC KĐB 3P) Công suất phản kháng Q [Var] 115 o Sau có máy bù đồng bộ: cosφ 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Ik [A] 0,2 0,27 0,3 0,34 0,36 0,39 0,4 0,42 P [W] 77 75 75 76 77 78 78 86 Q [Var] 244 168 130 100 78 55 23 13 QSM(Var) 129 53 15 -15 -37 -60 -92 -102 0.85 0.9  Yêu cầu – Giải thích: o Từ số liệu có máy bù đồng gắn song song với tải, tính công suất phản kháng (Q) động đồng (ghi vào hàng cuối bảng số liệu phía trên) o Tính tốn giá trị dịng điện kích từ động cho hệ số công suất tổ hợp tải Yêu cầu: QSM = -115 Var, Nội suy từ bảng suy ra: Ikt = ( , − , ) + 0.42 = 0,446 (A) -Báo cáo Thí nghiệm Máy điện Trang 4/4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha - Nhãn máy động đồng pha dùng thí nghiệm sinh viên: Thông số Giá trị Công suất định mức [W] Điện áp định mức [V] Dòng điện định mức [A] Tần số định mức [Hz] Tốc độ định mức [rpm] Kích từ Điện áp [V] Dịng điện [A] THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ  Kết đo đạc: Thông số Giá trị Tốc độ động chưa nhả nút damper [rpm] Tốc độ động nhả nút damper [rpm] THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢI  Kết đo đạc:  Động đồng hoạt động không tải Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 cos Iư [A] P [W] Q[Var] -Chuẩn bị Thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Động đồng ba pha -  Động đồng kết nối phát phát DC  Ik [A] 0.1 Tải thứ (S0: ON) 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 cos Iư [A] P [W] Q [Var]  Ik [A] 0.1 Tải thứ hai (S0, S1, S2: ON) 0.15 0.2 0.25 0.30 cos Iư [A] P [W] Q [Var] THÍ NGHIỆM 3: MÁY BÙ ĐỒNG BỘ  Kết đo đạc: o Trước bù máy bù đồng bộ: Hệ số công suất Thông số tải ba (PF) pha trước bù (ĐC KĐB 3P) Công suất tác dụng P [W] Công suất phản kháng Q [Var] o Sau có máy bù đồng bộ: 0.3 cos 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.85 0.9 0.92 0.95 Ik [A] P [W] Q [Var] QSM(Var) -Chuẩn bị Thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... hai pha nguồn điện pha cấp cho stator động THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢI -Báo cáo Thí nghiệm Máy điện Trang 1/4... THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP TRÊN CÁC PHA CỦA ĐỘNG CƠ  Giảm 20% điện áp pha A o Đồ thị dòng điện pha (pha a, b, c) o o Đồ thị: tốc độ; moment (moment điện từ, moment tải) Báo cáo thí nghiệm Máy điện CuuDuongThanCong.com... [V] Dịng điện [A] THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ  Kết đo đạc: Thông số Giá trị Tốc độ động chưa nhả nút damper [rpm] Tốc độ động nhả nút damper [rpm] THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM