Có cấu tạo giống như máy phát điện đồng bộ 3 pha.
3.9.1.Nguyên lý làm việc, phương trình điện áp và đồ thị véc tơ: Nguyên lý làm việc:
Cho dòng điện 3 pha vào 3 dây quấn stato dòng điện 3 pha sẽ sinh ra từ trường quay 3 pha với tốc độ:
n1 = 60f p
Cho dòng điện 1 chiều vào dây quấn rôto rô to sẽ biến thành một nam châm điện.Tác dụng tương hỗ của từ trường stato và rô to sẽ làm quay rô to với tốc độ đồng bộ: n= n1. Phương trình điện áp db . . 0 . . X I j R I E U
Khi bỏ qua điện trở dây quấn thì db . 0 . . X I j E U
Đồ thị véc tơ:
3.9.2. Điều chỉnh hệ số công suất cos của động cơ điện đồng bộ:
3.9.3. Mở máy động cơ điện đồng bộ:
Động cơ điện đồng bộ có quá trình mở máy phức tạp:
Do rô to có quán tính lớn nên mặc dù ban đầu có dòng điện đi vào dây quấn stato làm xuất hiện từ trường quay rô to vẫn không khởi chuyển được. Để bảo vệ rô to không bị cảm ứng điện áp cao người ta phải nối khép mạch dây quấn rô to qua một bộ điện trở phóng điện có trị số lớn bằng 6 đến 10 lần điện trở của dây quấn rô to.
Để tạo ra mô men mở máy lớn người ta lắp thêm các vòng ngắn mạch (hình lồng sóc) bên ngoài cùng của rô to. Khi mở máy động cơ sẽ làm việc như một động cơ không đồng bộ.
Hệ số mở máy của động cơ đồng bộ thường là:
Khi làm việc ở trạng thái thiếu kích từ, dòng điện sẽ chậm pha sau điện áp sẽ gây ra cos thấp, làm cho tổn thất công suất của hệ thống tăng lên.
Trong thực tế người ta thường cho động cơ điện làm việc ở trạng thái quá kích thích, lúc này dòng điện vượt pha trước điện áp, động cơ vừa tạo ra cơ năng lại vừa phát ra công suất phản kháng, nâng cao được hệ số công suất (cos) của lưới điện.
58 Kmm = dm mo M M = 0,8 đến 1
Khi khởi động xong người ta mới đưa dòng điện kích thích 1 chiều vào để duy trì tốc độ của động cơ và lúc này điện trở phóng điện cũng được tách ra.
Do có cấu tạo phức tạp nên động cơ điện đồng bộ có giá thành cao.
Trong thực tế người ta thường xử dụng động cơ điện đồng bộ làm việc ở trạng thái quá kích thích để làm máy bù đồng bộ, lúc này động cơ điện đồng bộ sẽ phát ra công suất vô công mang tính điện dung có tac dụng bù cho lưới điện.
TÓM TẮT CHƯƠNG 3
Tốc độ đồng bộ n = n1 = vg/ph
Tần số dòng điện stato
f = Hz
Phương trình điện áp stato máy phát điện cực ẩn
U = E0 - j I Xđb
Phương trình điện áp stato máy phát điện cực lồi
U = E0 – jId Xd- j Iq Xq
Công suất điện từ
Pđt= mU sin +m - sin 2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Điều chỉnh công suất tác dụng Điều chỉnh công suất động cơ sơ cấp Điều chỉnh công suất phản kháng Điều chỉnh dòng điện kích từ
60f p pn 60 o Id I U jIqXq jIdXd Eo 0 B U Eo jI.X db Đồ thị véc tơ đối với ĐCĐB cực ẩn Đồ thị véc tơ đối với ĐCĐB cực lồi Xd 2 Xq Xd E0 U2 1 1
Đường đặc tính ngoài: Ikt = const
N = const
Mở máy động cơ đồng bộ Lồng sóc mở máy
Điều chỉnh cos động cơ đồng
bộ để cải thiện mạng lưới điện Điều chỉnh dòng điện kích từ
Máy bù đồng bộ Điều chỉnh dòng điện kích từ để điều chỉnh điện áp và cos của lưới điện
60
Chương 4