f. Ưu và nhược điểm của DFIG
4.2 Máy phát điện đồng bộ
4.2.1 Lý thuyết
4.2.1.1 Cấu tạo
Gồm các thành phần: Stato, Roto, Bộ kích từ.
- Stato: còn được gọi là phần ứng, giống như Stato của máy phát không đồng bộ, bao gồm lõi thép và dây quấn. Lõi thép được làm bằng vật liệu sắt từ tốt, nghĩa là có từ trở nhỏ và điện trở suất lớn. Với máy phát điện đồng bộ xoay chiều ba pha, 3 bộ dây quấn lệch vị trí không gian 1200 điện.
Hình 4.18: Stato máy phát điện đồng bộ.
- Roto: còn được goi là phần cảm. Là một nam châm điện gồm lõi thép và dây
quấn kích từ dùng để tạo ra từ trường cho máy, nguồn kích thích vào dây quấn kích thích là nguồn một chiều, với máy nhỏ là nam châm vĩnh cửu. Bao gồm Roto cực lồi và Roto cực ẩn.
59
Hình 4.19: Roto máy phát điện đồng bộ.
- Bộ kích từ: Muốn tạo thành từ trường kích thích một chiều trên phần cảm chúng ta cần cấp dòng một chiều vào dây quấn phần cảm được lắp trên Rotor. Khi Rotor được kéo quay bởi động cơ sơ cấp, để tránh tình trạng các dây nối bị xoắn, dòng một chiều được cấp vào Rotor thông qua hệ thống vành trượt và chổi than. Bộ nguồn kích thích có các dạng sau:
Máy phát một chiều: đa số là máy phát điện một chiều kích thích song song, có
công suất khoảng 0.3 đến 2% công suất máy.
Bộ kích từ dùng chỉnh lưu: điện áp 3 pha của máy phát đồng bộ (ban đầu được
sinh ra do từ dư) được chỉnh lưu thành dòng 1 chiều.
4.2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ sơ cấp quay, kéo Roto máy phát đồng bộ và máy phát một chiều quay theo tới tốc độ định mức, máy phát kích thích thành lập được điện áp và cung cấp dòng điện một chiều vào dây quấn phần cảm (Roto) máy phát đồng bộ do đó phần cảm trở thành nam châm điện. Do Roto quay nên từ trường phần cảm cắt các thanh dẫn dây quấn phần ứng (Stato) làm cảm ứng trong dây quấn sức điện động hình sin, nếu phần cảm máy phát có p đôi cực từ, tốc độ quay Roto là n thì tần số sức điện động cảm ứng là:
60
ứng sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ:
n1 =60. f p
Ta thấy tốc độ từ trường quay n1 bằng tốc độ quay của Roto n, nên gọi là máy phát điện đồng bộ.