1) Cấu tạo
Cấu tạo của mỏy điện đồng bộ gồm 2 bộ phận chớnh là stato và rụto (hỡnh 6.1).
Hỡnh 6.1 Mặt cắt ngang trục mỏy
1. Lừi thộp stato; 2. Dõy quấn stato; 3. Lừi thộp rụto; 4. Dõy quấn rụto
a) Stato
Stato của mỏy điện đồng bộ giống stato của mỏy điện khụng đồng bộ, bao gồm lừi thộp, thõn mỏy và nắp mỏỵ Lừi thộp được ộp bằng cỏc lỏ thộp kỹ thuật điện, mặt trong được xẻ rónh để đặt dõy quấn và gọi là dõy quấn phần ứng.
b) Rụto
Rụto của mỏy điện đồng bộ thường làm bằng thộp hợp kim hoặc thộp đỳc và được gia cụng thành cỏc cực từ. Tại cỏc cực từ cú đặt cỏc dõy quấn kớch từ một chiều để tạo ra từ trường cho mỏỵ Dõy quấn kớch từ được chế tạo từ dõy đồng cú cỏch điện tốt và được cố định chặt trong rónh. Hai đầu dõy của nú được luồn trong trục và nối với hai vành trượt đặt ở đầu trục. Nguồn điện kớch từ sẽ được đưa vào dõy quấn rụto thụng qua hai chổi điện tỡ lờn hai vành trượt đú. Ở cỏc mỏy nhỏ thỡ rụto là nam chõm vĩnh cửụ
156
Rụtocú 2 loại: kiểu cực ẩn và kiểu cực lồị
Kiểu rụtocực ẩn (hỡnh 6.2) cú rónh rụto được gia cụng phay, thớch hợp với tốc độ quay cao 3000 vũng/phỳt (số cực 2p = 2).
Kiểu rụto cực lồi (hỡnh 6.3) cú cỏc cực từ được chế tạo riờng và được cố định trờn lừi thộp bằng cỏc bulụng xuyờn, thớch hợp với tốc độ quay thấp (khoảng trờn 200 vũng/phỳt với mỏy cú trục nằm ngang và thấp hơn khi trục mỏy đặt thẳng đứng).
Trờn rụto, ngoài dõy quấn kớch từ cũn cú thờm dõy quấn cản (trong mỏy phỏt đồng bộ) hoặc dõy quấn mở mỏy (trong động cơ đồng bộ) đặt ở đầu cực.
2) Nguyờn lý làm việc của mỏy điện đồng bộ
a) Nguyờn lý làm việc của mỏy phỏt điện đồng bộ
Dựng động cơ sơ cấp quay rụto với tốc độ n (vũng/phỳt), đồng thời cấp nguồn điện kớch từ một chiều vào dõy quấn kớch từ thỡ từ trường do dũng điện trong dõy quấn này sinh ra (cú phương khụng đổi với rụto) cũng sẽ quay với tốc độ n. Do đú từ trường của rụto sẽ cắt dõy quấn phần ứng stato và cảm ứng sức điện động hỡnh sin trong dõy quấn này, cú trị số hiệu dụng:
E0 = 4,44fwmkdq (6.1)
Trong đú: E0, f, w, m, kdq lần lượt là s.đ.đ pha, tần số, số vũng dõy, từ thụng cực từ rụtovà hệ số dõy quấn statọ
Nếu rụto cú p đụi cực thỡ khi rụto quay được 1 vũng thỡ s.đ.đ phần ứng sẽ biến thiờn p chu kỳ. Do đú tần số s.đ.đ stato sẽ bằng:
f =
60 pn
(Hz) (6.2)
Ở mỏy phỏt xoay chiều 3 pha, do dõy quấn stato 3 pha cũng cú p đụi cực và cú trục lệch nhau 1200 điện trong khụng gian nờn cỏc s.đ.đ pha cũng lệch nhau gúc pha
1200. Khi dõy quấn stato nối với tải thỡ trong dõy quấn sẽ cú dũng điện 3 phalệch nhau gúc pha 1200. Do đú, hệ thống dũng điện 3 pha này sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ n1= 60f/p (vũng/phỳt), đỳng bằng tốc độ n của rụtọ Chớnh vỡ đặc điểm này mà loại mỏy này được gọi là mỏy điện đồng bộ.
b) Nguyờn lý làm việc của động cơ điện đồng bộ
Cấp nguồn điện xoay chiều vào dõy quấn stato và nguồn điện một chiều vào dõy quấn kớch từ rụtọ Khi đú, từ trường stato sẽ quay với tốc độ n1, nếu rụtoquay với tốc độ n n1 thỡ sự tương tỏc giữa từ trường stato với từ trường kớch từ sẽ tạo ra mụmen điện từ (mụmen đồng bộ) kộo rụto quay đồng bộ với từ trường statọ Việc
quay rụto đến tốc độ xấp xỉ tốc độ từ trường cú thể thực hiện bằng một động cơ sơ cấp hoặc dựng dõy quấn mở mỏy đặt ở statọ
157
c) Nguyờn lý làm việc của mỏy bự đồng bộ
Mỏy bự đồng bộ thực chất là động cơ điện đồng bộ làm việc khụng tảị Bằng việc điều chỉnh dũng điện kớch từ mà mỏy bự đồng bộ cú thể thu vào hay phỏt ra cụng suất phản khỏng lờn lưới điện cú nghĩa là nú cú thể tham gia vào việc ổn định điện ỏp và hệ số cụng suất của lướị
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});