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

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
1


8.2. Nguyên Lý Làm Việc Của MPĐB3Þ (H 8.1)
B1. Bố trí 3 cuộn (ax, by, cz) của
DQST cách nhau 120o điện
B2. Cấp Dòng Kích Từ Ik cho
DQKT, ta được Từ Thông
Một Chiều  phụ thuộc Ik:
   ( Ik )

H 8.1

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

 a (t)   m cos  t

(8.1)

2


! 3 sđđ cảm ứng (ea, eb, ec) sinh ra trong 3 cuộn
(ax, by, cz) của DQST là 1 NA3ÞCB:
ea (t)  E p 2 sin  t
eb (t)  E p 2 sin( t  120 )

(8.2)

ec (t)  E p 2 sin( t  240 )
 Tần Số:

np
f 
60

(8.3)

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

E p  4, 44 fkdq1 N1 m

(8.4)

với kdq1 = Hệ Số Dây Quấn ST (kdq1<1)
3

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.
H 8.2

U k  ( Rs  Rk ) Ik  Rf Ik (8.5)
4


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
 E , U , I , I là Sđđ,
g
T ư T

H 8.3

Áp Tải, Dòng Ứng và Dòng Tải

! Sụt áp pha do ĐT, ĐK, và TTĐB1Þ của ST là:
R  Rư Iư ; X  jXsIư ;   ZsIư
!

E g  U T  Rư Iư  jX sIư  U T  ZsIư
Iư  IT

(8.6)
(8.7)
5


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

1. Đònh Nghóa
Trên H 8.3, cho MPĐB3Þ làm việc với sđđ HD U p  U g
không đổi. Xét Áp Tải HD U T  U T ở 2 chế độ sau:
 Chế Độ Có Tải

( IT  0) : UT có tải = UT.

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

!

U % 

Ep  UT
UT

 100

(8.8)

Theo (8.3), (8.4) và H 8.2, nếu máy làm việc với vận
!
tốc n và dòng kích từ Ik không đổi thì Ep không đổi.
6


2. Tính DU% khi biết (UT, IT)
Dùng (8.9), nếu chọn
Iư = |IT|làm gốc pha,
ta vẽ được
Đồ Thò Vectơ H 8.4.
 I ư  Iư 0  Iư

H 8.4

 U T  U T   U T cos   jU T sin 
 E g  U T cos   Rư Iư  j (U T sin   X s Iư )

! E p  E g  (U T cos   Rư Iư )2  (U T sin   X s Iư )2 (8.9)
!

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

7


8.5. CS, TH, HS của MPĐB3Þ

1. Sơ Đồ Khối (H 8.5)
 P1 = CS Cơ vào
 P2 = CS Điện ra

H 8.5

H 8.6

2. Sơ Đồ Mạch (H 8.6)

8


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

!

P2

HS   % 
 100
P1

(8.10)
9


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

!


P1  M1

(8.11)

  2 n/60 = 0,105n

(8.12)

P1(W); M1(N.m);  (rad/s); và n(v/p)

(8.13)

P2  3U d Id cos 

(8.14)



Pđư  3Rư Iư2

(8.15)



Pkt  Rf Ik2

(8.16)

8.6. Mômen Vào Do ĐCSC Kéo MPĐB3Þ
9, 55 P1 (W )
M1 ( N .m) 
n(v/p)

(8.17)
10