BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 1.2

• Nhận xét: Máy điện đồng bộ cực lồi, ngay cả khi it = 0không có kích thích, E = 0, khi làm việc với lưới điệnU0 thì vẫn phát ra được công suất tác dụng Pu • Nguyên nhân là do từ trở ha

§8 M.Đ.Đ.B CỰC ẨN

• Các đại lượng đặc trưng cho chế độ làm việc của m.đ.đ.b gồm:

E – s.đ.đ không tải, tạo bởi từ trường cực từ

U – điện áp trên đầu cực

I – dòng điện tải

it – dòng điện kích thích cos – hệ số công suất của tải

• Với tải đối xứng, ta chỉ cần xét một pha

tt u







• Khi mạch từ không bão hòa ta dùng nguyên lý xếp chồng

t u

F  F F  E 

( u u)

E U I r      jx

• Phương trình cân bằng điện áp của máy phát:

• Khi mạch từ bão hòa không dùng được nguyên lý xếp chồng

a Mạch từ không bão hoà:

( )

u u u

U E E     I r  jx

• Về trị số, theo cách tính

xư

Eư = I.xư

• Về pha:

 Iư tạo ra Fư nên trùng

pha với Fư

Kết luận Iư vượt trước Eư góc 90o

 ư vượt trước Eư góc

900

 Fư tạo ra ư nên trùng

pha với ư

E  jIx

u u u

U E jIx     I r  jx

U E jI x     x  Ir

db u

U E jIx     Ir

Ta tính Eư

I



u

jIx

 

E   jIxu

u

Ir

 

U

u

F

t

F

F



E

I

u

jIx

 



E 

u

jIx

 

u

Ir

 

U

u

F



F

F

Nhận xét

• Khi tải có tính cảm, do phản ứng phần ứng khử từ, F

< F và do đó E < E Khi tải có tính dung, phản ứng phần ứng trợ từ nên F > F và E > E

b Mạch từ bão hoà

 Cho U, I, cos, rư , xư và đặc tính E = f(it)

E

it

U

I



u

Ir

u

jIx 

E 



F u u

k F

E

F

+

§9 M.Đ.Đ.B CỰC LỒI

u u u

U E E     I r  jx

• Ta phân tích Fư thành 2 thành phần

ud ud ud d ud

F    E  jI x

uq uq uq q uq

F    E  jI x

• Theo nguyên lí xếp chồng

u ud uq

E E  E

• Phương trình cân bằng điện áp

a Mạch từ không bão hoà:

( )

u u u

U E E     I r  jx

d ud q uq u u

U E jI x     jI x  jIx   Ir

ud uq u u

U E E     E  I r  jx

d ud q uq d q u u

U E jI x     jI x  j I I x   Ir

d ud u q uq u u

U E jI x     x  jI x  x  Ir

d d q q u

U E jI x     jI x  Ir

I



d

I

q

I

d ud

jI x

 

q uq

jI x

 

u

jIx

 

u

Ir

 

U

E 

E

I



q

I

d

I

d ud

jI x

 

q uq

jI x

 

u

Ir

 

u

jIx

 

U

I



d

I

q

I

d d

jI x

 

q q

jI x

 

u

Ir

 

U

Q

M P

N

MP = Iqxq MN = Ixq PQ = Idxd

• Máy phát làm việc với  > 0

b Mạch từ bão hòa: Giả sử đã biết kq; d và q chỉ ảnh hưởng đến độ bão hoà theo hướng d và q

U

I



u

Ir

u

jIx 

M C

N

uq uq

E

cos



A

kưqFư

E 

P

O

P

D

kưdFưd

G

H

O

E

it

§10 CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TRONG

M.F.Đ.Đ.B

• Trong máy có tổn hao cơ pcơ,

tổn hao kích thích pt, tổn hao

hao phụ pf

• Công suất cơ đưa vào là P1

Pđt = P1 – (pcơ + pt + pf)

• Công suất đầu ra P2 là công

suất điện

P2 = Pđt – pCu - pFe

P1

Pđt

P2

pCu

pFe

pt

pcơ

pf

§11 ĐẶC TÍNH GÓC CÔNG SUẤT CỦA

M.Đ.Đ.B

1 Đặc tính góc P = f()

U I

d

I

q

I

d d

jI x

 

q q

jI x

 







d

d

E Ucos I

x

q

Usin I

x





P mUIcos mUIcos(  )

mU(Icos cos Isin sin )

mU(I cos I sin )

Máy điện cực ẩn do xd = xq nên:  

db

mUE

x

Pe P



máy phát

động cơ

Pu





P

máy phát động cơ



• Nhận xét: Máy điện đồng bộ cực lồi, ngay cả khi it = 0(không có kích thích, E = 0), khi làm việc với lưới điện(U0) thì vẫn phát ra được công suất tác dụng Pu

• Nguyên nhân là do từ

trở hai hướng khác nhau

nên từ trường phần ứng

sẽ đi theo hướng d Do

đó các đường sức từ bị

uốn và tạo ra mô men và

công suất

• Công suất tác dụng là hàm của  Về mặt vật lý, khi

bỏ qua điện áp rơi trên điện trở và điện kháng tản thì 

= 

E

t

F

I



u

jIx

 

E  

u

 

u

Ir

  U

u

F

F 







•  =  cũng là góc không gian giữa F và F

2 Đặc tính Q = f()

Q mUI sin 

mU(Isin cos Icos sin )

mU(I cos I sin )

• Khi làm việc như máy phát,  > 0 nên F vượt trước và kéo theo F Khi làm việc như động cơ,  < 0 nên F vượt trước và kéo theo F

•  thay đổi thì lực kéo thay đổi và công suất thay đổi

• Trong máy cực ẩn do xd = xq nên

2

Máy điện cực lồi

Q

Q

F Đ

Máy điện cực ẩn

Ví dụ: Một máy phát điện cực ẩn 3 pha 2400V, 50Hz, 2p = 6, nối Y được nối với lưới có công suất vô cùng lớn và cung cấp công suất 350kW với  = 28.2o Stato có điện kháng một pha là 12.2 Bỏ qua tổn hao, tính mô men đưa vào máy phát, s.đ.đ không tải trên một pha, dòng điện phần ứng, công suất tác dụng và phản kháng và cos

Bỏ qua tổn hao, công suất của turbine bằng công suất của máy phát:

Ptb = 350000W n = 1000v/ph

tb tb tb



Điện áp một pha:

f

3 db

o

mUsin 3 1385.6 sin 28.2

o

o db

E U 2173.8 28.2 1385.6



o

S 3UI   3 1385.6 94.7 27.28 

393.65 10 27.28 VA

cos cos28.2 0.8888

P Scos  393.65 0.8888 349.88kW

Q Ssin  393.65 0.4582 180.4kVA 