Câc hệ thống điện gồm nhiều mây phât điện đồng bộ lăm viíc song song với nhau: tạo thănh lưới điện. Công suất của lưới điện rất lớn so với công suất mỗi mây riíng lẽ, do đó điện âp cũng như tần số của lưới có thể giữ không đổi, khi thay đổi tải.
Để câc mây lăm việc song song, phải đảm bảo câc điều kiện sau:
1. Điện âp của mây phât bằng điện âp của lưới điện vă trùng pha nhau. 2. Tần số của mây phât phải bằng tần số của lưới điện.
3. Thứ tự pha của mây phât phải giống thứ tự pha của lưới điện.
Nếu không đảm bảo câc điều kiện trín, sẽ có dòng điện lớn chạy quẩn trong mây, phâ hỏng mây vă gđy loạn hệ thống điện.
BĂI 3: ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ1. Nguyín lý lăm việc của động cơ điện đồng bộ 1. Nguyín lý lăm việc của động cơ điện đồng bộ
- Khi ta cho dòng điện ba pha văo ba dđy quấn Stato, dòng điện ba pha ở Stato sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ n = 60f/p. Khi cho dòng điện một chiều văo dđy quấn rôto, rôto biến thănh một nam chđm điện.
- Tâc động tương hỗ giữa từ trường Stato vă từ trường Roto sẽ có lực tâc dụng lín rôto. Khi từ trường Stato quay với tốc độ n1, lực tâc dụng ấy sẽ kĩo rôto quay với tốc độ n = n1. Nếu trục của rôto nối với một mây năo đó, thì động cơ điện sẽ kĩo mây quay với tốc độ n không đổi.
2. Mở mây động cơ điện đồng bộ
Khi cho dòng điện văo dđy quấn Stato sẽ tạo nín từ trường quay, kĩo rôto quay. Rôto có quân tính lớn nín vẫn đứng yín,do đó lực tâc dụng tương hỗ giữa từ trường quay Stato vă từ trường cực từ thay đổi chiều, rôto không thể quay được. Muốn động cơ lăm việc phải tạo nín momen mở mây để quay rôto đồng bộ với từ trường quay stato, giữ cho lực tâc dụng tương hỗ giữa hai từ trường không đổi chiều.
Để tạo nín momen mở mây, trín câc mặt cực từ rôto, người ta đặt câc thanh dẫn được nối ngắn mạch như rôto lồng sóc ở động cơ KĐB.
Khi mở mây nhờ có dđy quấn mở mây, trín câc cực từ rôto, động cơ sẽ lăm việc như động cơ không bộ. Người ta chế tạo câc động cơ có hệ số mở mây Mmở/Mđm từ 0,8 – 1,0.
Trong quâ trình mở mây, ở dđy quấn kích từ sẽ cảm ứng điện âp rất lớn, có thể gđy phâ hỏng dđy quấn kích từ, vì thế dđy quấn kích từ sẽ được khĩp mạch qua điện trở phóng điện có trị số bằng 6-10lần điện trở dòng quấn kích từ.
Phải hạn chế dòng mở mây bằng câch giảm điện âp đặt văo Stato, thường người ta dùng điện khâng hay mây tự biến âp nối văo mạch stato.
Nhược điểm của động cơ điện đồng bộ lă mở mây vă cấu tạo phức tạp nín giâ thănh đắt so với động cơ KĐB.
BĂI TẬP MẪU:
Băi 1: Một mây phât điện đồng bộ ba pha cực ẩn đấu sao: Sđm = 10000kVA; Uđm = 6,3kV; f=50Hz; cosϕđm = 0,8; số đôi cực p=2; điện trở dđy quấn stato R = 0,04Ω; điện khâng đồng bộ Xđb = 1Ω; tổn hao kích từ ∆Pkt = 2%Pđm ; tổn hao cơ, sắt từ vă phụ ∆Pcstf = 2,4%Pđm.
a) Tính tốc độ quay rôto dòng điện định mức.
b) Tính công suất tâc dụng vă phản khâng mây phât ra; công suất động cơ sơ cấp kĩo mây phât vă hiệu suất mây phât khi mây lăm việc ở chế độ định mức.
Băi giải a) Tốc độ quay rôto: n = n1 = p f 60 = 2 50 . 60 =1500vg/ph Dòng điện định mức: Iđm = dm dm U S . 3 = 3 , 6 . 3 10000 = 916,5A
Công suất tâc dụng mây phât ra: Pđm = Sđm.cosϕđm = 10000.0,8 = 8000kW Công suất phản khâng mây phât ra: Q đm = Sđm.sinϕđm = 10000.0,6 = 6000kVar Tổn hao kích từ: ∆Pkt = 0,02Pđm = 0,02.8000 = 160kW
Tổn hao cơ, sắt từ vă phụ: ∆Psctf = 0,02Pđm = 0,024.8000 = 192kW
Tổn hao trín điện trở dđy quấn phần ứng: ∆Pđ = 3.916,52.0,04 = 100,8kW Công suất động cơ sơ cấp:
P1 = Pđm + Pkt + Pcstf +∆Pđ = 8000+160+192+100,8 = 8452,8kW η = 1 P Pdm = 84528000,8 = 0,946. 69