máy điện 2
Trang 1Bàøøøi giảûûûi máùùùy điệäään 2
1 Gọi là máy điện đồng bộ vì: Tốc độ quay n của roto đồng bộ với tốc độ n1 của từ trường máy quay
2 Máy điện đồng bộ hay được dùng làm máy phát vì:
- Máy điện đồng bộ vừa cĩ khả năng phát cơng suất tác dụng, vừa phát cơng suất phản kháng vào lưới và cĩ khả năng phát được cơng suất lớn
- Máy điện khơng đồng bộ thì tuy phát được cơng suất tác dụng nhưng lại tiêu thụ cơng suất phản kháng =>> làm cho cơng suất của lưới kém đi
3 Máy điện đồng bộ cĩ thể phát được:
+ Cơng suất tác dụng
+ Cơng suất phản kháng
4 Cĩ thể
5 Khơng thể
6 Cĩ
7 Máy đồng bộ cực ẩn được dùng cho các máy cĩ tốc độ quay của rơ to cao (máy phát tua bin hơi)
8 Máy khơng đồng bộ cực lồi dùng cho trường hợp cĩ tốc độ rơ to quay thấp (phát tua bin nước, động cơ điêzen, động cơ phản kháng)
9 Cực từ của máy điện đồng bộ cĩ thể được làm bằng thép khối
10 Vì để dễ chế tạo
11 Số cực của máy điện phụ đồng bộ thuộc vào:
Tốc độ quay của rơ to (tốc độ càng lớn thì số cực càng ít)
12 Máy phát đồng bộ được cấu tạo theo kiểu cực lồi khi là máy phát tua bin hơi nước
13 Máy phát điện đồng bộ được cấu tạo theo kiểu cực ẩn là khi máy phát tua bin hơi
14 Cĩ thể dùng máy điện đồng bộ làm động cơ
15 Tuy nhiên, máy điện đồng bộ ít được dùng làm động cơ vì:
+ Cấu tạo phức tạp
+ Địi hỏi phải cĩ mạch kích từ hoặc nguồn cung cấp một chiều =>> giá thành cao
+ Việc mở máy và điều chỉnh tốc độ cũng khĩ khăn hơn
16 Phần ứng của mấy điện đồng bộ thường được bố trí ở bên ngồi
Trang 217 Phần cảm của máy điện đồng bộ có thể được bố trí trên phần tĩnh (với máy có P nhỏ)
18 Phần ứng của máy điện đồng bộ có thể được chế tạo trên phần quay
19, 20 Phần ứng thương trên stato, Phần cảm thường trên rô to vì để dễ lấy điện ra Vì máy lớn điện áp cao mà phần ứng trên stato thì lấy điện ra bằng tiếp xúc vành trượt sẽ gặp khó khăn
21 Đặc điểm máy đồng bộ cực ẩn: Số đôi cực 2p-2
Đường kính rô to nhỏ, D không vượt qua 1,1 : 1,15m và có chiều dài lớn: tối đa vào khoảng 6,5m
22 Đặc điểm máy đồng bộ cực là:
+ Sối đôi cực 2p >=4
- Đường kính D lớn có thể lên tới 15m
- Trong đó chiều dài L lại nhỏ L/D =0.15:0.2
23 Máy phát thủy điện thường được dùng kiểu cực lồi và có tốc độ quay thấp
24 Máy phát nhiệt điện thường dùng kiểu cực ẩn và có tốc độ quay của roto cao
25 Máy phát tuabin hơi dùng kiểu cực ẩn
26 Máy phát tuabin nước thường dùng kiểu cực lối
27 Dây quấn kính từ
Máy cực lồi: quấn tập trung
Máy cực ẩn: quấn rải
28 Dây quấn phần ứng thường được quấn rải
29 Với máy đồng bộ như: động cơ đồng bộ, mày bù đồng bộ, máy phát điện hoặc tuabin nước có công suất nhỏ và tốc độ quay tương đối lớn thì trục của máy có thể đặt nằm ngang
30 Với mạng điện đồng bộ cực ẩn không thể bố trí theo kiểu trụ thẳng đứng
31 Dòng điện cháy trong dây quấn kích thích là dây một chiều
32 Máy phát kích thích của máy điện đồng bộ có thể là máy phát xoay chiều
33 Máy phát kích thích của may đồng bộ cũng có thể là máy phát một chiều
34 Trong thực tế cần phải điều chỉnh dòng kích từ của máy phát đồng bộ
Trang 336 Phải có điện trở triệt từ nối song song với dây quấn kích thích và để triệt từ trường kích thích hay giảm nhanh dòng It về 0 (khi có sự cố ngắn mạch nội bộ stato)
37 Không thể kích thích máy phát điện đồng bộ bằng cách chính lưu điện
áp lưới rồi đưa vào
38 Có thể thực hiện tự kích với máy phát điện đồng bộ
39 Có thể Nhưng không dùng: vì chỉ phát được công suất bé và không điều chỉnh được từ trường dẫn đến không điều chỉnh được công suất phát
ra
40 Lõi thép phần ứng của máy phát điện đồng bộ không thể được chế tạo
từ thép rèn
41 Lõi thép cực từ có thể làm bằng tấm tôn silic ghép lại
42 Các cuộn dây kích từ của máy đồng bộ phải được nối với nhau sao cho: phải đảm bảo nguyên tắc đấu dây giữa các bối dây của các cực khác nhau thành mạch nối tiếp (hoặc song song) phải bảo đảm chiều dòng điện kích thích từ trong bối dây cực N và cực S là ngược nhau
45 Từ trường trong máy điện đồng bộ bao gồm
- từ trường của từ hay từ trường của dây quấn kích thích
- từ trường phần ứng
44.45
-do dây quấn kích từ có dđ 1 chiều chạy qua:
-nếu từ dẫn khe hở ko đổi ( khe hở đều: ở máy cực ân) thì từ trg là
ko đổi theo ko gian và thời gian
-nếu từ dẫn khe hở là ko đổi( khe hở thay đổi : ở máy cực lồi) thì stđ là stđ đập mạch,phân bố hình sin theo ko gian và thay đổi hình sin theo thời gian => từ trường phân bố ko sin theo ko gian và sin theo thời gian
46 khe hở cực từ của máy đồng bộ cực ẩn là đều
khe hở của máy đb cực lồi là ko đều
47 khe hở ct của máy đồng bộ thường ko đều do : những khó khăn về gia công độ cong mặt cực =>khe hở thường nhỏ ở giữa và lớn hơn ở mỏm cực
48 trị số khe hở dưới cực từ máy điện đb nên nhỏ
49 Máy điện đb ko thể làm việc ở chế độ ko đb vì ( nói chung là cái thằng làm cái này đéo nghĩ ra,độc giả tự suy nghĩ ) Nó đoán là khi máy ra khỏi đb thì các phản ứng phần ứng sẽ kéo máy quay vể đồng bộ.(nó đoán đéo biết đúng hay sai)
50 Là từ trường quay
Trang 451 Là từ trường đập mạch
52 Ta có thể xếp chồng từ trường cực từ và từ trường đập mạch khi mạch
từ ko bão hoà
53.54
-nếu là máy đồng bộ 1 pha => stđ của dây quấn phần ứng mđq là stđ đập mạch => phân bố sin theo ko gian,biến thiên sin theo thời gian
-nếu là mđb 3 pha=> stđ là stđ quay
55 chưa ra
56 Stđ phần ứng chuyển động tương đối so với stđ cực từ phụ thuộc vào tính chất của tải
57 Sự khác nhau giữa từ trường phần ứng trong máy cực ẩn và máy cực lồi là:
-Trong máy cực ẩn: từ trường phân bố hình sin
-Trong máy cực lồi : từ trường phân bố ko sin
58 khi tải thuần trở phản ứng phần ứng là ngang trục
59 khi tải thuần cảm phản ứng phần ứng là dọc trục khử từ
60 khi tải thuần dung phản ứng phần ứng là dọc trục trợ từ
61 khi tải là trở cảm thỉ có 2 thành phần ngang trục và dọc trục khử tử
62 khi tải là trở dung thỉ có 2 thành phần ngang trục và dọc trục trợ tử
63.64 so sánh phản ánh phần ứng giữa máy điện 1 chiều và máy điện đồng bộ:
+Giống nhau:
-Phản ứng phần ứng đều là do tác động của từ trường phần ứng ảnh hưởng đến từ trườg cực từ=> tạo ra 1 từ trường thống nhất ở khe hở chính từ trường này sinh ra sđđ ở dây quấn stato lúc có tải
+Khác nhau
-Với máy đb tác dụng của phần ứng là phụ thuộc vào tính chất của tải
-Với máy 1 chiều tác dụng của phản ứng phần ứng :
khi chổi than đặt trên trung tính hình học thì chỉ có phản ứng ngang trục, làm méo tư trường khe hở và do đó xuất hiện trung tính vật lí
65 Ta có thể phân tích stđ phần ứng thành 2 thành phần khi tải là hỗn hợp (có điện trở và điện cảm,điện dung)
66 Mật độ từ thông ( từ cảm ) do từ trường phẩn ứng máy điện cực diện cực lồi sinh ra phân bố dọc khe hở là ko sin
67 Ta quy đổi stđ cực từ về phần ứng trong quá trình quá độ
68 Ta quy đổi sức từ động phần ứng vể cực từ khi ở trong chế độ xác lập
Trang 569 Ta phải quy đổi stđ trong máy đb vì : Ở máy điện đb từ trường của cực từ là do dòng 1 chiều sinh ra Còn từ trường phần ứng là do dòng xc sinh ra nên để đánh giá phản ứng phần ứng ta phải tìm cánh để quy đổi từ trường
70
(u x )u
U =Eδ−I r + j δ
71
(u x )u
U =Eδ+I r + j δ
72 Khi mạch từ ko bão hoà : có thể xem các từ trường Ft, Fư độc lập sinh
ra trong dây quấn các sđđ Eo và Eư và ta có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng
Ët=Ëo + Ëư
82 Với máy đồng bộ cực lồi:
2 0
2
P
Trong đó θ là góc giữa E.0và U.
83 Với máy đồng bộ cực ẩn
0
.sin
d
m U E
P
=
84 Với máy đồng bộ cực ẩn
2 0
2 0
2
.sin
2
d
Q
x
θ
θ
85 Với máy đồng bộ cực lồi
0
86 Khi mất kích thích máy đồng bộ cực lồi có thể còn công suất tác dụng
87 Vì khi it = 0 trong máy chỉ còn từ trường phần ứng Do roto cực lồi suy ra từ trở dọc trục nhỏ hơn từ trở ngang trục nên các đường sức của
từ trường quay của phần ứng luôn có xu hướng đi theo hướng dọc trục Khi có sự xê dịch trục từ trường phần ứng và trục cực, các đường sức bị uốn suy ra tạo momen và công suất điện
Trang 688 Khi mất kích thích thì máy điện cực ẩn không còn công suất và từ trở
ở khe hở là đều nên không có sự uốn cong các đường sức suy ra không tạo momen và công suất điện
89 Ý nghĩa của góc tải θ
Khi θ> 0: máy làm việc như máy phát
Khi θ<0: máy làm việc như động cơ
• Trong động cơ không đồng bộ: hệ số trượt s
- nếu 0<s<1 : chế độ động cơ
- nếu s<0 : chế độ máy phát
- nếu s>1: chế độ hãm
- nếu s=0 làm việc không tải hoặc đồng bộ
- nếu s=1 suy ra lúc mở máy
90 Đặc tính không tải là quan hệ
E0 = U0 = f(it) khi I = 0 và f = fđm
91 Đặc tính ngắn mạch là quan hệ In = f (it) khi u = 0, f = fđm
Ý nghĩa: Từ đặc tính không tải, đặc tính ngắn mạch, ta có thể xác định được các đặc tính khác của máy không đồng bộ Và từ đó có thể xác định được các tham số quan trọng của máy đồng bộ
Đó là: tỉ số ngắn mạch K, độ thay đổi điên áp Au và các tham số xq,…
92 Đặc tính ngoài của máy phát điện đồng bộ là quan hệ U= f(i) khi It
=const, cosψ = const, f = fđm
Ý nghĩa cho thấy khi giữ kích thích điện áp ra phụ thuộc vào tải như thế nào
93 Đặc tính điều chỉnh của máy phát điện đồng bộ là: Quan hệ it = f(i) khi u = const, cosψ = const và f=fđm
ý nghĩa: Nó cho biết chiều hướng điều chỉnh dòng điện i(t) của máy phát đồng bộ để giữ cho điện áp u ở đầu máy không đổi
94 Đặc tính tải là quan hệ u=f(it) khi I=const, cosψ = const và f = fđm
Ý nghĩa: em chưa tìm ra
95 Giải thích dạng của đặc tính tải
- Khi dòng i(t) nhỏ dẫn đến mạch từ chưa bão hòa dẫn đến E và i quan hệ phi tuyến
- Khi dòng i(t) lớn dẫn đến mạch từ bão hòa, quan hệ E với i không tuyến tính nữa
96 Giải thích dạng của đặc tính ngoài
Dạng của đặc tính ngoài phụ thuộc vào tính chất tải
- Nếu tải có tính cảm: Phản ứng khử từ của phần ứng tăng, điện áp giảm dẫn đến đường biểu diễn đi xuống
- Ngược lại nếu tải có tính chất dung thì khi I tăng, phản ứng phần ứng là trợ từ, điện áp tăng dẫn đến đường biểu diễn đi lên
97 Giải thích đặc tính ngắn mạch
Trang 7Lúc ngắn mạch, phản ứng phần ứng là khử từ, mạch từ của máy không bão hòa vì từ thông khe hở Фσ để sinh ra Eσ = Eo – Ixưd = Ixσư là rất nhỏ dẫn đến quan hệ I = f(t) là đường thẳng
98 Dạng đặc tính điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất tải:
- Khi tải cảm: thì I tăng tác dụng khử từ của phản ứng phần ứng cũng tăng làm u giảm Để giữ u không đổi phải tăng it
- Ngược lại khi tải dung I tăng, muốn giữ u không đổi phải giảm it
99 Dạng đặc tính tải: Em chưa tìm thấy
100 Tỉ số ngắn mạch của máy phát điện đồng bộ là: tỷ số giữa dòng điện ngắn mạch Inm ứng với dòng điện kích thích sinh ra sdd Eo = Uđm khi không tải với dòng điện định mữa Iđm
Tứ K= Ino/Iđm
101 K<1 => Ino<Idm => dòng nm máy đồng bộ ko lớn
102 K lớn =>∆ U nhỏ => P điện từ lớn => máy làm việc ổn định khi tải
d đ
103 Phương pháp phân năng lượng đối xứng ( chia thành 3 tpđx: thứ tự thuận, nghịch,không)
104.Sinh ra một số hiện tượng bất lợi : điện áp ko đối xứng, tổn hao tăng, roto nóng, máy rung
105 Nâng cao chỉ tiêu kỹ thuật, kỹ thuật khi vận hành( giảm vốn đầu tư,
sử dụng hợp lý năng lượng)
106.Uf=Ul, ff=fl thứ tự pha máy phát = lưới điện, điện áp máy phát và lưới điện trùng nhau
107,108,109,110 dòng điện xung khi đóng cầu dao lớn => phá hỏng dây quấn , kết cấu thép Lõi, trục của máy điện
111 Điều chỉnh ff(tần số) chờ cho các đèn tắt hẳn =>Uf = Ul => hoàn thành
112 Điều chỉnh ff=fl và tốc độ ánh sáng quay thật chậm; đợi cho đèn ko nối chéo tắt hẳn và các đèn nối chéo sáng = nhau +=> Uf=Ul =>hoàn thành (đóng cầu dao)
113 Điều chỉnh ff= fl và kiem quay thật chậm => lúc đóng câu dao là lúc kim trùng với đường thẳng đứng và huong lên trên
114 Đem quay MFĐ ko kíchthích (Uf= 0 ) với dây quấn kích thích nốiqua
R triệt từ đến tốc độ sai khác với tôc độ đồng bọ 2% ròi đóng cầu dao kích thích MFĐ => ff = fl ( do t/đ momen đồng bộ) => hoàn thành
115 116.117.118 chưa làm đc
Trang 8119.120 thay đổi góc (góc lệch pha giữa u và i)
121.Điều chỉnh 4 ( dòng diện kích thích)(tăng It => Qtăng)
122 Tăng Pt/d 1 máy thì giảm Pt/đ máy kia
123 Tăng dòng kích thích 2 máy phải giảm It máy kia
124 0 < < m cực ẩn (m) = 90 cực lồi cos m= cănbậc2 (A^2 + 8*B^2-A) / (4*B); A=(m*E0*U)/Id; B= mU^2(1/xq – 1/ xd)
125 Khi 0 < < m Nếu P động cơ sơ cấp tăng trong thời gian ngắng rồi trở lại thị số ban đầu thi roto các MFĐ quay nhanh lên => tăng ∆ và P tăng , ∆ P Do Pcơ trơ về trị số ban đầu nên ∆ P> Pcơ => roto bị ghìm => MFĐ trở lại làm việc ở góc
126 dP/d : đặc trưng cho khả năng giữ cho máy đông bộ trong lưới điện
127 Thương làm việc với Pđm ứng với <30°
129 Điện áp U của lưới điện thay đổi => ảnh hưởng đến trang thái làm việc bt của hộ dùng điện
130.131.132.133 có
134 Ưu :- cosΨ cao => giảm tổn hao trên đuờng dây, giảm điện áp rot
- ít chịu ảnh hưởng của thay đổi điện áp
- hiệu suất đọng cơ đồng bộ > ko đồng bộ
135.Nhược điểm: -cấu tạo phức tạp
-đòi hỏi máy kích từ hoặc nguồn cung cấp dòng 1chiều -mở máy động cơ đồng bọ phức tạp hơn
136.137.có
138
139 Khi làm việc ở chế độ quá kích thích của động cơ làm việc ko tải tiêu thụ Q(máy bù động bộ)
140 khi làm việc ở chế độ thiếu kích thích (máy bù đông bộ) , tiêu thụ Q của lưới điện và gay thêm điện áp rơi trên đường dây
141 Uđm/xd
142 U(đm)^2/ xd
143 có
144 giảm tổn hao dòng xóay
146 Đổi dong xoay chiều -> một chiều
Trang 9147.nối tiếp , bọc cách điện thành 1 khối
148 ối tiếp dây quấn phần ứng
149 ối tiếp dây pư để sđ đ 2 dây quấn ngược chiều nhau
150 sinh ra sdd
151 dây quấn cực từ chính : sinh ra từ trường
dây quấn cực từ phụ: triệt tiêu từ trường phần ứng ngang trục và tạo ra TT ngược chiều với TT phần ứng ở khu vực đổi chiều
dây quấn cực từ bù : sinh ra TT triệt tiêu pư phần ứng làm TT ko bị méo
152 MF : công suất đưa ra ở đầu cực
Đc : công suát đưa ra ơ ra ở đầu trục
153 MF :theo chiều quay phần ứng
ĐC : ngược theo chiều quay phần ứng
154 MF : cùng cực tính của cực từ chính mà phần ứng chạy vào
ĐC : ngược cực tính với cực từ chính mà phần ứng chạy vào
155 Cực từ phụ
Xê dịch chổi than khỏi vùng trung tính hình học
Dây quấ bù
Tăng Rtx (ít sử dụng)
156 MF : U= Eư – Iư*Rư
ĐC : U= Eư +Iư*Rư
157 Eư = Ce *Φδ*n Ce=PN/60a)
158 M=(1/9.81)* (PN/(2pi *a))
159 Pđt = M*ѡ
160 Pcơ, Pfe Pcu , Pf
161 Do từ trở và dòng điện xóay gây nên
162 Trong Fe , TT có phân bố ko đều trên bê mặt pư , TT phân bố ko đêu trong lõi sắt từ
Trong Cu : dòng phân bố ko đều trên bề mặt chổi than -> tổn hao
tx lớn TT phân bố ko đều trong rãnh
163 Có
164 Tăng Φ (từ thông) hoặc n (tốc độ)
Trang 10166 Giảm Φ hoặc n
167 i(t) là đưởng thẳng
168 i(t) là đường cong
169 Dòng đổi chiều đường cong thay đổi chậm hẳn so với đổi chiều đương thẳng
170 Nguyên nhân sinh ra tia lửa điện ở chổi than máy 1 chiều:
- NN cơ:
• Vành góp không đồng tâm với trục, sự cân bằng bộ phận quay không tốt
• Bề mặt vành góp không phẳng
• Lực ép lên chổi than không thích hợp
• Kẹt chổi trong hộp chổi, hộp chổi không giữ chặt hay không đặt đúng vị trí…
- NN điện:
• Do sđđ đổi chiều không triệt tiêu được sđđ phản kháng trong phần tử đổi chiều
• Sự phân bố không đều của mật độ dòng điện trên bề mặt tiếp xúc và quan hệ phi tuyến của điện trở tiếp xúc rtx = f(t,θ), (trong đó θ là thông số đặc trưng cho tác dụng to và hiện tượng điện phân dưới chổi than)
171 Đặc tính không tải của máy phát 1 chiều:
Uo = Eo = f(It) khi I = 0 ; n = Cte ; Iư = 0
Khi xây dựng đường cong đặc tính không tải, nếu bỏ qua từ dư (2 ÷ 3%
Uđm) thì đường đặc tính trung bình chính là đường cong từ hoá của máy phát điện suy ra được khi tính toán mạch từ của máy lúc không tải
172 Đặc tính ngắn mạch:
I = f(It) ; U = 0 ; n = Cte
Biểu diễn quan hệ I theo It , quan hệ này là tuyến tính, mạch từ không bão hoà Đường thẳng biểu diễn quan hệ này sẽ qua gốc toạ độ nếu máy được khử từ dư và ngược lại
173 Đặc tính ngoài U = f(I) khi It = Cte ; n=Cte
Khi I tăng, U giảm nên đặc tính ngoài là 1 đường dốc xuống
174 Đặc tính điều chỉnh It = f(I) khi U = Cte ; n = Cte
Cho ta biết cần điều chỉnh dòng kích từ thế nào để giữ cho điện áp đầu ra của máy phát không đổi khi tải thay đổi
175 Đặc tính tải U = f(It) khi Iư = Cte ; n = Cte máy làm việc bình thường Quan hệ U ~ I khi mạch từ chưa bão hoà
176 Đặc tính không tải Uo = Eo = f(It)
- Hình khó vẽ nên các bác tham khảo thêm hình (36-2, tr155 MĐII)
- Như đã nói: Đường trung bình A’OA biểu diễn đường cong từ hoá khi bỏ qua từ dư