Bài giảng kỹ thuật điện chương 8 nguyễn bích liên

5/18/2015 1 CHƯƠNG VIII m¸y ®iÖn ®ång bé 8 1 Kh¸i niÖm chung 8 2 Cấu tạo 8 3 Nguyên lý làm việc của máy phát đồng bộ 3 pha 8 4 Từ trường và phản ứng phần ứng 8 5 Phương trình cân bằng điện áp và đồ th[.]

CHƯƠNG VIII : máy điện đồng bộ

8.1 Khái niệm chung

8.2 Cấu tạo

8.3 Nguyờn lý làm việc của mỏy phỏt đồng bộ 3 pha

8.4 Từ trường và phản ứng phần ứng

8.5 Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp và đồ thị vộc tơ

8.6 Đặc tính góc

8.7 Đặc tính làm việc

8.8 Động cơ đồng bộ

2 Các số liệu định mức: P đm , U đm , I đm , n đm

8.1 Khái niệm chung

1 Định nghĩa: Mỏy điện xoay chiều, tốc độ rụto n = n 1 (đồng bộ)

8.2 Cấu tạo

- Stato (Phần ứng): như stato ĐCKĐB

- Rụto (Phần cảm): NCĐ một chiều

Stato

Rụto

Dõy quấn kớch từ

* Đặc điểm:

a Rụto cực ẩn b Rụto cực lồi

8.3 Nguyên lý làm việc của máy phát đồng bộ 3 pha

U=

S

N

o

Eo

Eo= 4,44 f Wkdqo

f = pn

60

CD

I

I3pha Từ trường quay

1

60f

n

p



 n = n1

n

8.4 Từ trường và phản ứng phần ứng

Khi không tải: o

Khi có tải: ư+0 0 thay đổi: Phản ứng phần ứng

Lưới nối với tải

1 Tải thuần trở I  pha E0

o

E



o



I





­

Phản ứng phần ứng ngang trục q

2 Tải thuần cảm

I



chậm sau E o

1 góc 90o

o

E



o



n

­

Phản ứng dọc trục d  giảm0: khử từ

o



n

I





­ I



vượt trước E o

1 góc 90o

Phản ứng dọc trục trợ từ

4 Tải hỗn hợp

Giả sử tải có tính chất điện cảm

I



chậm sau E o

1 góc

o



n

o

E



I



I



d

I



q



­q

 

­d

Phản ứng vừa ngang trục

vừa dọc trục khử từ



Id= Isin

Iq= Icos

 

­d

 

­q

8.5 Phương trỡnh cõn bằng điện ỏp và đồ thị vộc tơ

1 Chế độ mỏy phỏt

o

ưd

do Ikt

a Máy cực lồi

do Id

ưq do Iq Móc vòng từ stato qua roto

t do I chỉ móc vòng riêng với stato

d

q

t

Eo

o

ud

 

uq

  U Eo Eud Euq Et R Iu

Phương trình cân bằng điện áp

t

E jI X

 

d q

I I I

  U Eo jI (Xd ud X )t jI (Xq uq X )t R Iu

q

I



d

I





I



o

E





q q

jI X

d d

jI X



U



* §å thÞ vÐc t¬

- T¶i mang t/c ®iÖn c¶m

- T¶i mang t/c ®iÖn dung



I



o

E

q

I



d

I



d d

jI X

 jI Xq q



U







 = eo-u

 = eo-i

 = u-i

Xd = Xud+ Xt: điện kháng đồng bộ dọc trục

Xq= Xuq+ Xt: điện kháng đồng bộ ngang trục

b M¸y cùc Èn

V× d=q= Xd= Xq= X®b:

điện kháng đồng bộ

U E j(I I )X

* §å thÞ vÐc t¬



I



o

E





 U



 I



o

E



U





- T¶i mang t/c ®iÖn c¶m

- T¶i mang t/c ®iÖn dung

db

jIX

 

db

jIX

 



- NhËn xÐt

 >0 : E

+ góc Eovà U

2 Chế độ động cơ o d q

* Đồ thị véc tơ





o

E

d

I

 q

I



q q

jI X



d d

jI X



U





U





o

E

- Nhận xét về góc

8.6 Đặc tính góc

1 Đặc tính góc công suất tác dụng P = f()

q

I



d

I





I



o

E





q q

jI X

dd

jI X



U



P = mUIcos

 =  - 

P = mU[ Icoscos+ Isinsin]

d

q

q

Usin

I

X





a Máy cực lồi

o

d

d

E Ucos

I

X



o

E Ucos

U sin



2 o

-0 0 1 -0 0 0 8 -0 0 0 6 -0 0 0 4 -0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 1 -1 5

-1 -0 5 0

0 5 1

1 5



P

P = Pe+ Pu

o

e

d

mUE

X

2

u

Pe

Pu

P

MF

§C Pc¬

lv

lv= 20o 30o,  để điều

chỉnh P, điều chỉnh θ

b M¸y cùc Èn

V× cãd=q= Xd= Xq= X®b

P = Pe o

db

m U E

sin X

2 §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q = f()

Q = mUIsin  =  - 

Q = mU[ Isincos- Icossin]

Iq

q

q

Usin

I

X



d

d

I

X



Id

o

o

* Víi m¸y cùc Èn mUEo mU2

-3 -2 -1 0 1 2 3 -35

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5

Q

 MF

§C

8.7 Đặc tính làm việc

1 Đặc tính ngoài U = f(I)

I U

Iđm

Uđm

R R-L

I

Ikt

Iđm

I ktđm

R- C

R R- C

2 Đặc tính điều chỉnh

8.8 Động cơ đồng bộ

2 Mở máy



n1

Fđt

Fđt

f = 50Hz, T = 0,02 s

Sau 0,01 s Từ trường quay được 1800

 Fđtđổi chiều ngược lại

Fđt

Fđt

 Động cơ không mở máy được

N

S

u~3pha TT quay tốc độ n1

U1chiều Dũng, lực điện từ

1 Nguyên lý làm việc

- Phương pháp không đồng bộ

dq mở máy dạng lồng sóc

- Phương pháp đồng bộ

+ Động cơ phụ trợ

+ Biến tần

1

1

2

2

RT

* Phương phỏp mở mỏy

RT= (10 15)rkt dây quấn kích từ

Mục đích : Bảo vệ dây quấn kích từ

3 Điều chỉnh hệ số cosφ

ĐK : P = const do Pcơ = const U Eo jI Xdb

P = mUIcos = const

I



n

chạy trên n

o

db

m U E

X

= const

const

o

E 

chạy trên m

m



I



U





o E



d b

jI X

C D

= const

= const

I



U





o E



d b

jIX

1 Thiếu kích từ: chậm sau

 > 0, Q = Ptg >0

Động cơ nhận

Q từ lưới điện

I



U



2 Q = 0:

2

I



U



trùng pha

 = 0 Q = Ptg = 0

Động cơ khụng nhận

Q từ lưới điện

2 db

jI X

o3

E

o 2

E



kt

I



2

I



3.Quá kích từ : Ikt

3 db

jI X

3 I



 < 0 Q = Ptg < 0 Động cơ phỏt Q về lưới

Thiếu kích từ Quá kích từ

o2

E



o3

E





2

I



U



sớm pha

4 Máy bù đồng bộ

* Ưu nhược điểm của động cơ đồng bộ

• Cụng suất lớn

• Tốc độ khụng đổi, khụng phụ thuộc tải

• Điều chỉnh cosφ, phỏt cụng suất phản khỏng

• Cấu tạo phức tạp

• Giỏ thành cao

• Cụng suất tỏc dụng P = 0

• Phỏt cụng suất phản khỏng Q vào lưới: Tụ bự ba pha