Các hệ thống điện gồm nhiều máy phát điện đồng bộ làm việc song song với nhau, tạo thành lưới điện. Công suất của lưới điện rất lớn so với cơng suất mỗi máy riêng lẽ, do đó điện áp cũng như tần số của lưới có thể giữ khơng đổi, khi thay đổi tải.
Để các máy làm việc song song, phải đảm bảo các điều kiện sau:
– Điện áp của máy phát phải bằng điện áp của lưới điện và trùng pha nhau. – Tần số của máy phát phải bằng tần số của lưới điện.
– Thứ tự pha của máy phát phải giống thứ tự pha của lưới điện.
Nếu không đảm bảo các điều kiện trên, sẽ có dịng điện lớn chạy quẩn trong máy, phá hỏng máy và gây rổi loạn hệ thống điện.
Để đóng máy phát điện vào lưới ta dung thiết bị hòa đồng bộ.
Đối với máy phát điện cơng suất nhỏ, có thể đóng vào lưới bằng phương pháp tự đồng bộ như sau: dây cuốn kích từ khơng đóng vào nguồn điện kích từ, mà khép qua điện trở phóng điện, để tránh xuất hiện điện áp cao, phá hỏng dây cuốn kích từ. Quay roto đến gần tốc độ đồng bộ sau đó đóng máy phát vào lưới và cuối cùng sẽ đóng dây cuốn kích từ vào nguồn điện kích từ, máy sẽ làm việc đồng bộ.
So sánh động cơ đốt trong và động cơ điện
Ơ tơ là phương tiện giao thông phổ biến hiện nay. Trên ô tô thường sử dụng 2 loại động cơ chính là động cơ đốt trong và động cơ điện. Tuy nhiên mỗi loại động cơ có ưu nhược điểm khác nhau, trong bài viết này sẽ so sánh hiệu suất, sự phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế của 2 loại động cơ này.
Hiệu suất
Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt. Trong quá trình làm việc nhiệt năng do
đốt cháy nhiên liệu sẽ chuyển hóa thành cơ năng. Trong quá trình làm việc một lượng lớn nhiệt trong q trình cháy làm động cơ nóng lên cũng như được thải ra
ngồi qua đường xả. Vì vậy hiệu suất nhiệt suất nhiệt của động cơ đốt trong hiện nay vào khoảng 35% (tức là 65% năng lượng là hao phí). Động cơ điện làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, trong đó điện năng sẽ chuyển hóa thành cơ năng. Trong q trình làm việc, động cơ điện cũng sinh nhiệt (nóng lên do điện trở dây dẫn và do ma sát sinh ra), nhưng so với động cơ đốt trong thì nhiệt độ này khơng đáng kể. Vì vậy hiệu suất của động cơ điện hiện nay xấp xỉ 90%. Do động cơ điện có hiệu suất cao hơn động cơ đốt trong nhiều lần, nên trên ơ tơ động cơ điện có khối lượng, kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với động cơ đốt trong.
Khối lượng, công suất của động cơ đốt trong và động cơ điện
Đường đặc tính cơng suất, momen xoắn theo tốc độ của động cơ đốt trong và động cơ điện
Với động cơ đốt trong, đường đặc tính momen xoắn có dạng cong trơn giống hàm parabol trong đó giá trị momen xoắn cực đại đạt được tại số vòng quay nM. Hiện nay giá trị của nM nằm trong khoảng 4000 vòng/phút (tham khảo xe Toyota). Khi tốc độ động cơ có giá trị nhỏ hơn nM (đây là dải tốc độ thường sử dụng trong thực tế vì rất ít khi ô tô sử dụng thường xuyên tốc độ > 4000 vịng/phút) thì giá trị momen tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ. Tức là khi tốc độ động cơ tăng thì giá trị momen tăng theo và ngược lại. Tuy nhiên điều kiện vận hành thực tế của ô tô cho thấy khi ô tô giảm tốc, người sử dụng thường có mong muốn tăng cao giá trị momen (để có khả năng vượt dốc cao hoặc tăng tốc nhanh khi vượt xe). Do đó về cơ bản, đường đặc tính momen của động cơ đốt trong khơng phù hợp với yêu cầu sử dụng xe trong thực tế. Để khắc phục nhược điểm này, trên động cơ đốt trong phải sử dụng hộp số (bộ phận giảm tốc có nhiều tỉ số truyền).
Với đặc tính của động cơ điện, dễ dàng nhận thấy khi động cơ đã làm việc ổn định (tốc độ >1500 vịng/phút) thì giá trị momen tỉ lệ nghịch với tốc độ động cơ. Do đó khi người lái giảm tốc thì giá trị momen sẽ tăng lên. Giá trị momen tăng lên khi giảm tốc hỗ trợ rất nhiều cho việc vượt dốc cao hoặc tăng tốc nhanh. Vì vậy, trên ơ tô sử dụng động cơ điện không cần sử dụng hộp số.