- Khi cosϕF > cosϕdm: cosϕF tăng thì cơng suất phản kháng) giảm đi, dòng điện
3.5.2 Đặc tính điện áp của MF
Xét đặc tính điện áp của MF khi chúng vận hành trong chế độ không tải, chế độ ngắn mạch duy trì, chế độ mang tải định mức.
1) Đường cong bão hịa khơng tải
Đường cong bão hòa khơng tải “OM” trên hình 3.13 mơ tả quan hệ của điện áp trên các đầu cực MF và dịng điện kích thích. Khi MF chạy khơng tải với tốc độ quay của rơ to là định mức và có dịng điện kích thích If tăng dần lên từ trị số không, điện áp đầu cực tăng lên theo. Khi điện áp ở vùng có trị số thấp thì Uo và If
có quan hệ gần như tuyến tính, cịn khi bão hịa đường đặc tính OM gần như đi ngang, điện áp Uo không tăng mặc dù If tiếp tục tăng .
Để thể hiện mức độ bão hòa trong MF, người ta đưa ra một khái niệm gọi là hệ số bão hòa kbh mà việc xác định nó được tiến hành như sau (hình 3.13):
- Trên đường cong OM lấy điểm “c” tương ứng với điện áp U = 1,2 Uđm, dóng sang ngang cắt trục tung tại điểm b.
- Từ O kẻ đường tiếp tuyến với đường OM cắt đường thẳng cb tại c’. - Tính hệ số bão hịa bằng biểu thức:
' '
bc cc kbh =
2)Đường cong ngắn mạch 3 pha
Dòng ngắn mạch 3 pha được thể hiện trên hình 3.14. Dạng ngắn mạch 3 pha này xảy ra khi MF có tốc độ quay của rơ to là định mức, 3 đầu cực cuộn dây phần ứng được nối tắt (nối ngắn mạch), dịng điện kích thích tăng dần từ trị số 0. Ta gọi đây là dạng ngắn mạch duy trì hoặc ngắn mạch lâu dài. Dịng điện ngắn mạch 3 pha phụ thuộc vào tổng trở của cuộn dây phần ứng. Do cuộn dây phần ứng có điện trở nhỏ hơn nhiều điện kháng nên dịng điện ngắn mạch tại thời điểm này là dòng điện từ trễ với hệ số công suất cosϕ ≈ 0. Phản ứng phần ứng có tác dụng khử từ, lúc này từ thơng tồn tại rất nhỏ vì vậy đường cong ngắn mạch coi như có dạng tuyến tính, khơng bão hịa.
3)Tỷ số ngắn mạch và tổng trở đồng bộ a) Tỉ số ngắn mạch
Tỉ số ngắn mạch Ks là một trong các hằng số đặc trưng của máy điện đồng bộ. Hình 3.15 biểu diễn 3 đường cong đặc tính: đường cong bão hịa khơng tải M, đường cong ngắn mạch 3 pha S, đường cong tổng trở đồng bộ k. Với tốc độ của MF là định mức ta có dịng điện kích thích I’f (đoạn od) tương ứng với điện áp định mức khơng tải Uo (đoạn cd), và dịng điện I”f (đoạn oe) tương ứng với dòng điện làm việc lâu dài IS (đoạn fd), dòng điện định mức Idm (đoạn ge),.
Tỷ số ngắn mạch được xác định như sau: dm f f I Is ge fd I I Oe Od Ks= = = = '' ' Từ đây ta có: Is = Ks . Idm
trong đó: Is là dịng điện ngắn mạch lâu dài. Idm là dòng điện định mức.
Ks là tỷ số ngắn mạch.
Hình 3.15 Đường cong bão hịa khơng tải, Đường cong ngắn mạch 3 pha, Đường cong tổng trở đồng bộ và tỉ số ngắn mạch
Hình 3.14 Thử nghiệm đặc tính ngắn mạch 3 pha