7 Dây quấn kích từ song song 7 Dây quấn kích từ nối tiếp
3.2. CAC DAC TUYEN 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 cụng suất Pa„, điện ỏp định mức Ua„, dũng điện định mức Iạ„, tốc độ quay nạằ và cỏc đại lượng khác, thường chỉ dẫn trên biên 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 biếu diễn dưới dạng đồ thị gọi là đặc tuyến của máy phát điện.
Các đặc tuyến gồm có:
7 Dac tuyén khéng tai 7 Dac tuyén ngoai.
” Đặc tuyến điều chỉnh.
3.2.1. Đặc tuyến không tải
Đặc tuyến không tải là quan hệ giữa suất điện động của phần ứng (E,) với đòng điện kích tử (J) khi tốc độ quay của máy (n) không đôi và dòng điện tải (I) băng không, tức là:
Eu = Uo = f(J) Trong đó:
n: không đổi I=0 Ủ¿: 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 (1) khi tốc độ quay của máy (n) và dòng điện kích từ (J) không đổi, tức là:
U=f(D Trong đó:
n: không đổi J: không đổi
3.2.3. Đặc tuyến điều chỉnh
Đặc tuyến điều chỉnh là quan hệ giữa dòng điện kích từ (J) với dòng điện tải (1) khi điện áp
trên hai cực (U) và tốc độ quay (n) của máy không đổi, tức là:
J=f£)
Trong do: U,n: khéng déi
3.3. MAY PHAT DIEN MOT CHIẾU KÍCH TU SONG SONG
May phát điện một chiều kích từ song song là loại máy tự kích, cuộn dây kích từ được ghép nôi tiệp với một biên trở va mắc vào hai cực của máy phát. Máy có thê tự kích từ nhờ
tử dư của các cực từ. c
Cuộn dây kích từ của máy phát điện một chiêu kích từ song song được thiệt kê với dòng điện kích từ định mức khoảng 2-3 % dòng điện định mức của phần ứng.
—_'.
€
|,
~
Hình 3.2. Sơ đồ máy phát điện một chiễu 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 giỗng như máy phát điện kích từ độc lập cũng có dạng đường cong từ hóa.
U f
/ / f ⁄ ⁄ 7 Uo=f(T )_ _Z“
, — “7 ô2 : .
/ _ / Adiém mé may
Hình 3.3. Sơ đô đặc tuyến không tải của máy phat dién mét chiéu kich tte song song Theo hình vẽ ta có:
Uo = (J): đặt tuyến không tải Ủạ = R¡.J: đường thang cảm, phụ thuộc điện trở phần cảm R;
Dòng điện kích từ J phải thế nào để đường thắng Uạ = 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 thắng này với
trục J sẽ tăng.
Gọi œ. là góc hợp bởi đoạn thắng của đặc tuyến với trục J. Rõ ràng ơ, cũng chính là góc tới han cua a. Vậy điều kiện mở máy:
a< Qe tga < tga.
—R;<R,
R.= tgœ.: là điện trở tới hạn.
Do đó, khi mở máy người ta cho biến trở nối tắt.
Tuy nhiên, điều kiện này chưa đủ đề máy chạy. Khi máy chạy, từ thông dư 'P„ trong mạch từ phần cảm tạo ra suất điện động nhỏ trong phần ứng. Suất điện động này khép mạch qua day quan kích từ sinh ra dòng điện kích từ, dòng điện kích từ này sẽ tạo ra từ thông ®,.
* Nếu từ thông ®°, cùng chiều với từ thông ®,, tir théng tong cla may 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 'P„, lúc này từ thông tông của máy sẽ nhỏ hơn tử thông dư ®, thi may sẽ bị khử từ, không thể tự kích và tạo điện áp được.
Trong trường hợp này, ta phải đôi chiều quay của máy hoặc đổi ngược dây nối với phần cảm để tăng từ thông dư, và nếu từ thông dư quá yếu, phải từ hóa mạch từ phần cảm với nguồn điện phụ.
3.3.2. Đặc tuyến ngoài Là đường cong biểu diễn U = f{I) khi máy quay với vận tốc định mức và J không đổi.
a
I
Hinh 3.4. So đồ đặc tuyển ngoài của máy phát điện một chiều kích từ song song Phương trình cân băng điện áp là:
Mạch phân ứng: U = E, — Re (3.1)
Mach phan cam: U = J. (Ri + Rac) (Ra: điện trở điều chỉnh) (3.2)
Phương trình dòng điện: I¿„= I + J (3.3)
Vio may phát điện một chiều kích từ song song, mạch kích từ nối vào đầu phân 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 đốc 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
phần ứng và phản ứng phần 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.
N hein từ song song
Oo ›
I Hình 3.5. So dé dac tuyén ngoài của máy phát 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 ốn định khi đặc tuyến của máy năm ở phần trên của đặc tuyến.
3.3.3. Đặc tuyến điều chỉnh
Là đặc tuyến J = f{I) khi máy quay với tốc độ định mức cũng có dạng tương tự đặc tuyến điêu chỉnh của máy điện không đôi kích từ độc lập.
A
_ằ I >
Hình 3.6. Sơ đồ đặc tuyến điều chính của máy phát điện một chiễu kích từ song song
Đặc tuyến này chỉ rõ phải điều chỉnh dòng điện kích từ thé nao dé duy trì điện áp trên hai cực của máy không đổi khi phụ tải thay đôi.
Nhận xét:
se Độ biến thiên điện áp 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 voi may phat dign mot 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 đổi.