CHƯƠNG 3: CHƯƠNG 3: MAY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIẾU KÍCH TU SONG SONG
3.2. CÁC ĐẶC TUYẾN CUA MAY PHAT DIEN MOT CHIEU
Muốn vận hành máy phát điện được đúng đắn phải biết các giá trị định mức của nó là công suất Pam, điện áp định mức Uam, dòng điện định mức lam, tốc độ quay nam và các đại lượng khác, thường chỉ dẫn trên biển nhãn hiệu của máy.
Mặc khác cũng cần biết mối quan hệ giữa các đại lượng đặt trưng cho máy phát điện.
Những mối quan hệ này thường biêu diễn dưới dạng đồ thị gọi là đặc tuyến của máy phát điện.
Các đặc tuyến gồm có:
” Đặc tuyến không tải
" Đặc tuyến ngoài.
7 Dac tuyén diéu chinh.
3.2.1. Đặc tuyến không tải
Đặc tuyến không tải là quan hệ giữa suất điện động của phần ú ứng (Eu) với dòng điện kích từ (J) khi tốc độ quay của máy (n) không đổi và dòng điện tải (I) băng không, tức là:
Ew = Uo = f(J) Trong do:
n: không đổi
|=0
Úc: điện áp trên hai cực của máy khi không tải 3.2.2. Đặc tuyến ngoài
Đặc tuyến ngoài là quan hệ giữa điện áp trên hai cực của máy (U) với dòng điện tai (I) khi tốc độ quay của máy (n) và dòng điện kích từ (J) không đối, tức là:
U=f() Trong đó:
n: không đổi J: không đổi
3.2.3. Đặc tuyến điều chỉnh Đặc tuyên điều chỉnh là quan hệ giữa dòng điện kích từ (J) với dòng điện tải (l) khi điện ap trên hai cực (U) và tốc độ quay (n) của máy không đối, tức là:
J=f()
Trong dó: U,n: không đổi 3.3. MÁY PHÁT ĐIỆN MOT CHIEU KÍCH TỪ SONG SONG
Máy phát điện một chiều kích từ song song là loại máy tự kích, cuộn dây kích từ được ghép nôi tiếp với một biên trở và mắc vào hai cực của máy phát. Máy có thê tự kích từ nhờ từ dư của các cực từ.
Cuộn đây kích từ của máy phát điện một chiều kích từ song song được thiết kế với dòng điện kích từ định mức khoảng 2-3 % dòng điện định mức của phân ứng.
Mì —_Z/“
©)
| ⁄⁄
Hình 3.2. Sơ đô máy phát điện một chiều kích từ song song 3.3.1. Đặc tuyến không tải
Đặc tuyến không tải của máy phát điện một chiều kích từ song song giống như máy phát điện kích từ độc lập cũng có dạng đường cong từ hóa.
⁄ ⁄ / UofT) ⁄- f _—— A điểm mởmáy ở y
o J
Hình 3.3. Sơ đô đặc tuyển không tái của máy phát điện một chiếu kích từ song Song Theo hình vẽ ta có:
Uo = f(J): đặt tuyến không tải Uo = R..J: đường thẳng cảm, phụ thuộc điện trở phan cam Ry
Dòng điện kích từ J phải thế nảo để đường thắng Uo = R¿.J các đặc tuyến không tải tại điểm A gọi là điểm khởi máy. Khi R„ tăng, J giảm và góc ơ hợp bởi đường thẳng này với trục J sé tang.
Gọi œc là góc hợp bởi đoạn thăng của đặc tuyến với trục J. Rõ ràng ơc cũng chính là góc tới hạn của a. Vậy điều kiện mở may:
a < Oc tgơ < tgức
— RJ< Rc
Rec= tgœc: là điện trở tới hạn.
Do đó, khi mở máy người ta cho biến trở nói tắt.
Tuy nhiên, điều kiện này chưa đủ đề máy chạy. Khi máy chạy, từ thông dư ® „ trong mạch tir phan cam tao ra suất điện động nhỏ trong phần ứng. Suất điện động này khép mạch qua dây quấn kích từ sinh ra dòng điện kích từ, dòng điện kích tir nay sé tao ra tir thong © k
° Nếu từ thông ®, cùng chiều với từ thong ®, , từ thông tổng của máy sẽ được tăng cường, dẫn đến điện áp trên hai cực của máy sẽ tăng và máy sẽ tự kích được.
° Nếu từ thông ®, ngược chiều với từ thông ®„, lúc này từ thông tổng của máy sẽ nhỏ hơn từ thông dư ®„ thì máy sẽ bị khử từ, không thê tự kích và tạo điện áp được.
Trong trường hợp nảy, ta phải đối chiều quay của máy hoặc đối ngược dây noi voi phan cảm đề tăng từ thông dư, và nêu từ thông dư quá yêu, phải từ hóa mạch từ phân cảm với nguồn điện phụ.
3.3.2. Đặc tuyến ngoài Là đường cong biêu diễn U = f(I) khi máy quay với vận tốc định mức và J không đổi.
Bié ém lam viéc LO
Int I
Hinh 3.4. So đồ đặc tuyến ngoài của máy phát điện một chiều kích từ song song Phương trinh cân băng điện áp là:
Mạch phần ứng: U = E~ lu ; (3.1) Mạch phân cảm: U = J. (Ru + Rac) (Rac: dién tro diéu chinh) (3.2)
Phương trình dong dién: ly =1+ J (3.3)
Vì ở máy phát điện một chiều kích từ song song, mạch kích từ nối vào đầu phần ứng nên:
Khi giảm phụ tải điện áp trên hai cực của máy tăng, dòng điện kích từ tăng dẫn tới từ thông và suất điện động của máy tăng. Như vậy đặc tuyến ngoài của máy điện được nâng lên dốc hơn so với máy phát điện một chiều kích từ độc lập.
Khi tăng phụ tải, điện áp trên hai cực của máy giảm xuống do độ sụt áp trên điện trở của phân ( ứng và phản ứng phân ứng. Điều đó làm giảm dòng điện nuôi cuộn dây kích từ và giảm suất điện động của máy. Vì vậy, khi tăng phụ tải, điện áp trên hai cực của máy phát điện một chiều kích từ song song giảm nhanh hơn so với máy phát điện kích từ độc lập.
F—===——— ———B_ ———— Bich Kích từ độc lập
™,
cn từ song song
Oo I
Hình 3.5. Sơ đô đặc tuyển ngoài của máy phái điện một chiều kích từ song song và độc lập
Tiếp tục tăng dòng điện phụ tải, không những làm giảm điện áp điện áp của máy mà còn làm giảm dòng điện kích từ và khi mạch ngoài của máy bị ngắn mạch, điện áp mạch ngoài giảm tới không (lúc này dòng điện ngắn mạch chỉ gây bởi suất điện động được sinh ra do từ dư của máy).
Vậy máy phát điện một chiều kích từ song song có khả năng chịu đựng nối tắt đột ngột.
Theo đặc tuyến ngoài, máy làm việc ôn định khi đặc tuyến của máy nằm 6 phan trên của đặc tuyến.
3.3.3. Đặc tuyến điều chỉnh
Là đặc tuyến J = ẹI) khi mỏy quay với tốc độ định mức cũng cú dạng tương tự đặc tuyến điêu chỉnh của máy điện không đôi kích từ độc lập.
a
pe
>
>
Hình 3.6. Sơ đồ đặc tuyến điều chỉnh của máy phái điện một chiều kích từ song song
Đặc tuyến này chỉ rõ phải điều chỉnh dòng điện kích từ thế nào để duy trì điện áp trên hai cực của máy không đổi khi phụ tải thay đổi.
$ Nhận xét:
e Độ biến thiên điện ap trên hai cực của máy phát điện một chiều kích từ song song lớn hơn so với máy phát điện một chiều kích từ độc lập và đạt tới 30%.
© So với máy phát điện một chiều kích từ độc lập, máy phát điện một chiều kích từ song song có tiện lợi là không cần nguồn cung cấp riêng cho mạch kích từ. Vì vậy, máy này được sử dụng rộng rãi đối với thiết bị có phụ tải ít thay đối.