Sơ đồ nguyên lý của hệ thống máy phát - động cơ đơn giản như hình vẽ 2 - 2.
Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy phát – động cơ đơn giản
Các phần tử của sơ đồ bao gồm:
Động cơ xoay chiều KĐB ( hệ thống công suất lớn sử dụng động cơ đồng bộ) kéo
các máy phát một chiều K, F quay với tốc độ không đổi.
Máy phát kích thích K để cung cấp kích thích cho động cơ một chiều Đ và máy pháy F
Máy phát F cung cấp cho mạch phần ứng của động cơ Đ kéo máy sản xuất Động cơ một chiều Đ kéo máy sản xuất.
Các cuộn kích thích của các máy điện một chiều CKK, CKF, CKĐ
Nguyên lý làm việc của hệ thống:
Động cơ xoay chiều AK kéo các máy phát K, F quay với tốc độ không đổi. Máy phát
K là máy phát tự kích phát ra điện áp cung cấp kích thích cho máy phát F và động cơ Đ. Khi có kích thích, máy phát F phát ra điện áp cung cấp cho động cơ Đ. Động cơ Đ
quay kéo theo máy công tác quay. Trong quá trình làm việc từ thông động cơ được giữ
nguyên.
Để điều chỉnh tốc độ động cơ, tiến hành thay đổi kích thích máy phát nhờ biến trở
nối trong mạch kích từ máy phát, dẫn đến sức điện động máy phát thay đổi làm điện áp
mạch phần ứng động cơ thay đổi làm thay đổi tốc độ động cơ.
Để đảo chiều quay động cơ ta đảo chiều dòng kích từ máy phát nhờ cầu dao đảo chiều
Phương trình đặc tính của hệ thống:
(2-1)
Từ phương trình 2-1 ta có nhận xét:
- Đặc tính cơ mềm hơn đặc tính tự nhiên do có độ sụt tốc độ gây ra bởi điện trở
cuộn dây phần ứng máy phát.
- Phương trình 2-1 cho thấy tốc độ động cơ phụ thuộc và từ thông kích thích
máy phát, nghĩa là chỉ rõ được nguyên lý điều chỉnh tốc độ của hệ.
- Khi phụ tải thay đổi làm tốc độ động cơ thay đổi, khó có khả năng phục hồi
tốc độ ổn định cũ. Đó là do, khi phụ tải thay đổi ứng với kích thích máy phát không đổi nhưng điện áp phần ứng bị thay đổi nên tốc độ động cơ không còn tỷ lệ bậc nhất với dòng phụ tải.
Trong thực tế, người ta không dùng hệ thống F - Đ đơn giản. Để ổn định tốc độ động cơ khi làm việc, người ta đưa vào hệ thống các phản hồi, khi đó hệ thống trở thành hệ
kín.
2.2.2. Hệ thống máy phát động cơ với các phản hồi