19-1. Nguyên lý làm việc của máy điện đồng bộ

CHƯƠNG 19
ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

19-1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Trong máy điện đồng bộ, thường cực từ đặt ở rôto, còn dây quấn
phần ứng được đặt trên phần tĩnh (stato) gồm ba cuộn dây đặt lệch
nhau trong không gian 120
0
góc độ điện, đấu thành hình sao (Y) hay
tam giác (Δ) như ở hình 19-1.
Cũng giống như các máy điện quay khác, máy điện đồng bộ cũng
có tính chất thuận nghịch: có thể làm việc ở chế độ máy phát hợc chế
độ động cơ điện.
n
a)
b)
n
Hình 19-1. Sơ đồ nguyên lý của máy điện đồng bộ ba pha.
a) Đấu hình sao Y; b) Đấu tam giác Δ

19.1.1. Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ
Khi động cơ sơ cấp quay rôto máy phát với tốc độ định mức,
đồng thời cho dòng điện một chiều vào dây quấn rôto (dây quấn
kích thích), rôto trở thành nam châm điện, từ trường của rôto quét
qua các thanh dẫn của dây quấn stato và cảm ứng nên trong chúng
các s.đ.đ. xoay chiều.
Tần số của s.đ.đ. cảm ứng là:
trong đó n là tốc độ quay của rôto, p là số đôi cực của máy.
)119(

60
−=
pn
f

Giá trị hiệu dụng của s.đ.đ. cảm ứng trong mỗi pha của dây
quấn stato là:
E = 4,44fW.k
dq
.Φ
0
(19-2)
trong đó: Φ
0
- từ thông trong khe hở dưới một cực từ;
W - số vòng dây của mỗi pha dây quấn phần ứng;
k
dq
- hệ số dây quấn.
Khi dây quấn phần ứng của máy được nối với tải bên ngoài,
dòng điện ba pha đối xứng lệch nhau về thời gian 120
0
điện chạy
trong dây quấn ba pha đặt lệch nhau trong không gian một góc 120
0

điện sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ là:
So sánh (19-1) với (19-3) ta thấy n = n
1
, tốc độ quay rôto bằng

tốc độ từ trường quay, vì vậy máy được gọi là máy điện đồng bộ.
)219(
60
1
−=
p
f
n

19.1.2. Nguyên lý lầm việc của động cơ điện đồng bộ.
Cho dòng điện ba pha i
A
, i
B
, i
C
vào dây quấn ba
pha của stato, dòng điện ba pha sẽ sinh ra từ
trường quay với tốc độ n
1
= 60f
1
/p.
Ta hình dung từ trường quay stato như một
nam châm có hai cực đang quay với tốc độ n
1

(hình 19-2).
Đồng thời cho dòng điện một chiều vào dây
quấn rôto, rôto trở thành một nam châm điện.

Tác dụng tương hỗ giữa từ trường stato và từ
trường rôto tạo ra lực tác dụng lên rôto.
Vì từ trường quay stato quay với tốc độ n
1
nên
lực tác dụng ấy kéo rôto quay với tốc độ n = n
1
.
Chú ý: Động cơ điện một chiều và động cơ
KĐB đều làm việc theo nguyên lý lực điện từ tác
dụng, còn ở động cơ đồng bộ thì làm việc theo
nguyên lý lực tác dụng giữa hai từ trường.
N
S
n
1
A
B
C
Hình 19-2. Nguyên lý
làm việc của động cơ
điện đồng bộ