kỹ thuật đo lường và tính toán thiết kế máy điện, chương 19 ppsx

73
Chương 19:
PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP VÀ
CÁC
ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT
ĐIỆN ĐỒNG BỘ
9.5.1. Phương trình cân bằng điện áp của máy phát
điện đồng bộ
Phương trình điện áp của máy phát điện đồng bộ cực ẩn
X
đb
=X
d
=X
q
gọi là điện
kháng đồng bộ. Phương trình
cân bằng điện áp:
<
9.5.2. Các đường đặc tính của máy phát điện đồng bộ
a. Đặc tính không tải
U
0
= E
0
= f(I
kt
) khi I
tải
=0, n
=const ( f=const) Ta có: E

o
=
4,44f.W
1.
k
dq.
φ
o
= K.
φ
o
Đặc tính không tải là đường
φ
0
=f(I
kt
), gọi là đường cong từ hóa
vật liệu sắt từ
b. Đặc tính ngoài của máy phát điện đồng bộ
Mối quan hệ giữa điện áp U trên cực máy phát và dòng điện tải I
khi tính chất tải cos
ϕ
t
không đổi, tần số f và dòng điện kích từ I
kt
không đổi
U = f(I) khi I
kt
=const, n= const (f=const) , cos
ϕ

t
=const
Đặc tính ngoài của máy phát phụ thuộc
tính chất của tải c. Đặc tính điều chỉnh
của máy phát điện đồng bộ
Mối quan hệ giữa dòng điện kích từ với dòng điện tải điện áp
U bằng điện áp định
mức, tần số f và tính chất tải không đổi.
I
kt
= f(I) khi U =const, n= const ( f =const), cos
ϕ
t
=const
74
9.6. ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐỒNG BỘ
9.6.1. Nguyên lý làm
việc
Khi cho dòng điện ba pha I
a
, I
b
, I
c
vào ba dây quấn stato,
dòng điện ba pha ở stato sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ n
1
=
60f/p
Khi cho dòng điện một chiều vào dây quấn rôto, rôto biến thành một

nam châm điện
75
Khi từ trường stato quay với tốc độ n
1
, lực tác dụng ấy
sẽ kéo rôto quay với tốc độ n = n
1
Phưong trình điện áp của động cơ
điện đồng bộ:
9.6.2. Mở máy động cơ điện đồng bộ
Muốn động cơ làm việc, phải tạo mômen mở máy để quay
rôto đồng bộ với từ
trường quay
stato.
Trên các mặt cực từ rôto, người ta đặt các thanh dẫn, được nối
ngắn mạch như lồng sóc ở động cơ không đồng bộ ( hình 9.6.2)
<
Hình 9.6.2
Khi mở máy, nhờ có dây quấn mở máy ở rôto động cơ sẽ làm
việc như đồng cơ không
đồng
bộ .
Trong quá trình mở máy ở dây quấn kích từ sẽ cảm ứng điện áp rất
lớn, có thể phá hỏng dây quấn kích từ, vì thế dây quấn kích từ sẽ
được khép mạch qua mạch điện có điện trở lớn để bảo vệ dây
quấn kích từ
Khi rôto đã quay đến tốc độ bằng tốc độ đồng bộ n
1
, đóng nguồn
điện một chiều vào dây quấn kích từ, động cơ sẽ làm việc đồng bộ.

9.6.3. Máy bù đồng bộ
Động cơ điện đồng bộ làm việc ở chế độ không tải và dòng điện
kích từ điều chỉnh quá kích thích để động cơ phát ra công suất
phản kháng với mục đích nâng cao hệ số công suất lưới điện.
Công suất phản kháng: Q= mU (E
0
cosθ-U)/X
đb
mà E
0
phụ thuộc I
kt
Tăng I
kt
⇒ tăng E
0
⇒ Q >0 động cơ phát ra công suất phản kháng
vào lưới điện, động cơ
làm việc quá kích
thích.
Hệ số công suất lưới
điện cos
ϕ
L
76
Tăng I
kt
⇒ tăng Q ⇒ giảm Q
L
⇒ cos

ϕ
L
tăng và ngược lại
77