Đặc tính moment góc tải của động cơ điện đồng bộ loại cực nổi

Góc tải khơng là gì khác ngồi góc giữa trục Stator và trục cực Rotor của động cơ. Đối với động cơ lý tưởng, góc tải bằng 0 vì các cực của Rotor thẳng hàng với các cực của Stator, nhưng trong thực tế điều này là khơng thể. Động cơ có cả tổn hao cơ và tổn thất điện, do đó góc tải ln có trong động cơ dù có thể khơng lớn.

Ý nghĩa của góc tải:

- Moment sinh ra trong động cơ đồng bộ kích từ bằng điện hồn tồn phụ thuộc vào góc tải (sin δ). Nó được đo bằng mức độ điện.

- Góc tải tăng cho thấy sự giảm từ hố giữa các cực của Rotor và các cực của Stator. - Khi δ=90o. Động cơ đạt đến moment xoắn đầy tải. Nếu tăng tải hơn nữa, động cơ

62 max. 2 ff UI max fN UU

3.2.3 Hệ thống kích từ bằng điện cho Rotor

Hệ thống kích từ phải cung cấp cơng suất dịng điện DC là Pf đối với kích từ của Rotor. Tùy thuộc vào kích thước của động cơ kích từ bằng điện, tỷ lệ này bằng từ khoảng 0,5% (động cơ cỡ lớn trong dải MW) đến 3% (động cơ cỡ nhỏ trong dải kW) so công suất định mức của động cơ điện đồng bộ là PN. Pf được tính bằng cơng thức sau:

Pf U Iff  3.2

- Khi vận hành chế độ “Phụ thuộc”, điện áp các cực của động cơ điện được xác định bởi sự thay đổi bên trong của động cơ điện. Việc tiêu thụ công suất phản kháng được điều khiển thơng qua dịng điện kích từ If .

- Khi vận hành chế độ “độc lập”, điện áp các cực được duy trì khơng đổi thơng qua dịng điện kích từ.

Điều này thay đổi khi tải và dòng điện của Stator thay đổi, đặc biệt là do sụt áp ở điện trở kháng đồng bộ, trong đó sự thay đổi điện áp ở dịng điện phản kháng là cực đại.

Dịng điện kích từ IfN , điều quan trọng đối với hoạt động ở điều kiện danh định (ví dụ: UN, IN , cosN 0.8).

UfN R IffN  3.3

3.2.3.1 Kích từ tốc độ cao

Để tạo ra từ trường càng nhanh càng tốt, dịng điện kích từ được tăng nhanh từ giá trị ban đầu là If1 đến giá trị cuối cùng If2 bằng điện áp trần thu được sau thời gian t12.

Hệ thống kích từ phải có điện áp dự trữ đủ lớn để cho phép dòng điện thay đổi một cách nhanh chóng ở điều kiện tải thay đổi. Điện áp cực đại Ufmax của

63 hệ thống kích từ được gọi là "Điện áp trần". Nó có chỉ định tiêu chuẩn UEp. Nếu bắt đầu từ hoạt động với dòng điện ban đầu là If1 đến giá trị mới If2 càng lớn và càng nhanh càng tốt, thì dịng điện thốt ra được tăng lên bằng điện áp ra lớn nhất theo như (Hình 3.11), cho đến khi đạt được giá trị If2 mong muốn (Kích từ tốc độ cao). Khi đó, điện áp giảm xuống còn Uf2  Rf2.If2.