Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 8 - Nguyễn Kim Đính

Chương 8 - Máy phát đồng bộ ba pha. Nội dung chính của chương gồm có: cấu tạo của máy phát đồng bộ ba pha; nguyên lý làm việc của máy phát đồng bộ ba pha; mạch tương đương và phương trình của máy phát đồng bộ ba pha; phần trăm thay đổi điện áp của máy phát đồng bộ ba pha; CS, TH, và HS của máy phát đồng bộ ba pha.

Chương 8 Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha

8.1 Cấu tạo của MPĐB3Þ

1 Stato (ST)

a Lỏi Thép ST

b Dây Quấn ST (DQST) gồm 3 cuộn (ax, by, cz)

2 Rôto (RT)

a Lỏi Thép RT

b Dây Quấn RT (DQRT) hay Dây Quấn Kích Từ (DQKT) gồm 2p cực từ, có 2 dạng:

 RT cực lồi

 RT cực ẩn hay RT hình trụ

3 Bộ Kích Từ: cung cấp Dòng Kích Từ Ik

8.2 Nguyên Lý Làm Việc Của MPĐB3Þ (H 8.1)

B1 Bố trí 3 cuộn (ax, by, cz) của

DQST cách nhau 120 o điện

B2 Cấp Dòng Kích Từ Ik cho

DQKT, ta được Từ Thông Một Chiều  phụ thuộc I k :

( )I k

  

B3 Dùng 1 Nguồn Cơ Năng (Động Cơ Sơ Cấp – ĐCSC)

quay RT với vận tốc n Từ thông tức thời a(t)

xuyên qua 1 vòng dây của cuộn ax có dạng

( )t cos t

H 8.1

3 sđđ cảm ứng (ea, eb, ec) sinh ra trong 3 cuộn

(ax, by, cz) của DQST là 1 NA3ÞCB:













 Tần Số:

60

np

với n = VTRT (v/p) và p = số đôi cực của RT

 Sđđ HD E p  4, 44fk dq1N 1 m (8.4)

với kdq1 = Hệ Số Dây Quấn ST (kdq1<1)

!

8.3 MTĐ Và Phương Trình Của MPĐB3Þ

1 MTĐ của RT (Phần Cảm) hay Mạch Kích Từ (H 8.2)

a Các Thông Số Mạch

 Rs = ĐT của DQKT

 Rk = Biến Trở Kích Từ

 Rf = Rs + Rk = ĐT của MKT

b Các Thông Số Chế Độ

 Uk = Áp Kích Từ;

Ik = Dòng Kích Từ

c Phương Trình

k s k k f k

U  R  R I  R I (8.5)

H 8.2

2 MTĐ1Þ của ST (Phần Ứng) của MPĐB3Þ (H 8.3)

 Rư, Xs, và Zs = Rư + jXs là

ĐT, ĐK, và TTĐB1Þ của ST

 ZT Là TT pha của Tải

Áp Tải, Dòng Ứng và Dòng Tải

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK, và TTĐB1Þ của ST là:

, , ,

g T ư T

ưR R ư ư ưX jX s ư ư s ư

U  I U  I U  Z I (8.6)

g  T  R ư ư  jX s ư  T  s ư

ư  T

!

H 8.3

8.4 Phần Trăm Thay Đổi Điện Áp (DU%) của MPĐB3Þ

1 Định Nghĩa

Trên H 8.3, cho MPĐB3Þ làm việc với sđđ HD

không đổi Xét Áp Tải HD U  U T T ở 2 chế độ sau:

U  U

 Chế Độ Có Tải UT có tải = UT

 Chế Độ Không Tải (IT = 0) : UT không tải = Ep

(I  T 0) :

T

E U U

U



Theo (8.3), (8.4) và H 8.2, nếu máy làm việc với vận tốc n và dòng kích từ I k không đổi thì E p không đổi.

!

!

2 Tính DU% khi biết (UT, IT)

0

ư  I ư   I ư

I

cos trể  sin  0; cos sớm  sin  0

!

!

H 8.4



T  U T  U T   jU T 

U

g  U T   R I ư ư  j U T   X I s ư

E





Dùng (8.9), nếu chọn

I ư = |I T |làm gốc pha,

ta vẽ được

Đồ Thị Vectơ H 8.4

8.5 CS, TH, HS của MPĐB3Þ

1 Sơ Đồ Khối (H 8.5)

 P1 = CS Cơ vào

 P2 = CS Điện ra

2 Sơ Đồ Mạch (H 8.6)

H 8.5

H 8.6

3 Lưu Đồ CS trong MPĐB3Þ (H 8.6)

 P1 = CS Cơ Vào

 Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)

 Pđư = TH Đồng Ứng = Pđs = TH Đồng ST

 Pkt = TH Kích Từ = Pđr = TH Đồng RT

 Pmq = TH Ma Sát & Quạt Gió (TH Cơ)

 Pth = Pt + Pđư + Pkt + Pmq = TH Tổng

 P2 = P1 – Pth = CS Điện Ra

2 1

HS

P



!

4 Biểu Thức Các Loại CS Tính Từ H 8.2, 8.3, & 8.6.

P  M 

2 n

  /60 = 0,105n

P1(W); M1(N.m);  (rad/s); và n(v/p)

2 3 d d cos

P  U I 

2

3

đư ư ư

P  R I

2

kt f k

P  R I

8.6 Mômen Vào Do ĐCSC Kéo MPĐB3Þ

(8.11) (8.12) (8.13)

(8.14) (8.15)

(8.16)

(8.17)

/

1 1

( )

P W

M N m

n v p



!







