Điện công nghiệp - Máy điện 1 (phần 5)

1
Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa
Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp
Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN 1
Biãn soản: Bi Táún Låüi




Chỉång 4
M.B.A LM VIÃÛC ÅÍ TI ÂÄÚI XỈÏNG
Trong âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca lỉåïi âiãûn, ta cọ thãø phán phäúi âãưu
phủ ti cho ba pha, lục âọ m.b.a lm viãûc våïi âiãûn ạp âäúi xỉïng v dng âiãûn trong
cạc pha cng âäúi xỉïng. Ta xẹt sỉû cán bàòng nàng lỉåüng v sỉû lm viãûc ca mba
trong âiãưu kiãûn âiãûn ạp så cáúp U
1
= const, v táưn säú f = const.
4.1. GÈAN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG CA M.B.A
Trong quạ trçnh truưn ti nàng lỉåüng qua MBA, mäüt pháưn cäng sút tạc
dủng v phn khạng bë tiãu hao trong mạy. Xẹt mba lm viãûc åí ti âäúi xỉïng, sỉû
cán bàòng nàng lỉåüng dỉûa trãn så âäư thay thãú chênh xạc hçnh 4.1.

x
’
2
r
1
r
’
2
x

1
P
1
± jQ
1
P
2
± jQ
2
P
ât
± jQ
ât
p
cu1
± jq
1
p
Fe
± jq
m
p
cu2
± jq
2
Hçnh 4-2
Gin âäư nàng lỉåüng mba

1
U

&
r
m
0
I
&
1
I
&
'
I
&
2
−

x
m
'
2
U
&
−
1
E
&
−

Z
’
t

Hçnh 4-1
Så âäư thay thãú mạy biãún ạp

Gi P
1
l cäng sút tạc dủng âỉa vo dáy qún så cáúp mba:
P
1
= m
1
U
1
I
1
cosϕ
1
(4.1)
Mäüt pháưn cäng sút ny b vo :
• Täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún så: p
cu1
= m
1
r
1
I
2
1

• Täøn hao sàõt trong li thẹp mba : p
Fe
= m
1
r
m
I
o
2

Cäng sút cn lải gi l cäng sút âiãûn tỉì chuøn sang dáy qún thỉï cáúp:
P
ât
= P
1
- (p
cu1
+ p
Fe
) = m
2
E
2
I
2
cosΨ
2
(4.2)
2
Cäng sút åí âáưu ra P

2
cu mba s nh hån cäng sút âiãûn tỉì mäüt lỉåüng chênh
bàòng täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún thỉï : p
cu2
= m
2
r
2
I
2
2
=m
1
r
’
2
I
’2
2
:
P
2
= P
ât
- p
cu2
= m
2
U
2

I
2
cosϕ
2
(4.3)
Cng tỉång tỉû nhỉ váûy, ta cọ cäng sút phn khạng nháûn vo dáy qún så cáúp:
Q
1
= m
1
U
1
I
1
sinϕ
1
(4.4)
Cäng sút ny trỉì âi cäng sút âãø tảo ra tỉì trỉåìng tn åí dáy qún så cáúp q
1
=
m
1
x
1
I
2
1
v tỉì trỉåìng trong li thẹp q
m
= m

1
x
m
I
o
2
, pháưn cn lải l cäng sút phn
khạng chuøn sang dáy qún thỉï cáúp:
Q
ât
= Q
1
- (q
1
+ q
m
) = m
2
E
2
I
2
sinΨ
2
(4.5)
Cäng sút phn khạng âỉa âãún phủ ti:
Q
2
= Q
ât

- q
2
= m
2
U
2
I
2
sinϕ
2
(4.6)
Trong âọ q
2
= m
2
x
2
I
2
2
âãø tảo ra tỉì trỉåìng tn åí dáy qún thỉï.
Ti cọ tênh cháút âiãûn cm (ϕ
2
> 0) thç Q
2
> 0, lục âọ Q
1
> 0 v cäng sút phn
khạng truưn tỉì dáy qún så cáúp sang dáy qún thỉï cáúp.
Ti cọ tênh cháút âiãûn dung (ϕ

2
< 0) thç Q
2
< 0, nãúu Q
1
< 0, cäng sút phn
khạng truưn tỉì dáy qún thỉï sang dáy qún så hồûc Q
1
> 0, ton bäü cäng sút
phn khạng tỉì phêa thỉï cáúp v så cáúp âãưu dng âãø tỉì hoạ MBA.
Sỉû cán bàòng cäng sút tạc dủng v phn khạng trçnh by trãn hçnh 4.2
4.2 ÂÄÜ THAY ÂÄØI ÂIÃÛN ẠP THỈÏ CÁÚP MBA
Âäü thay âäøi âiãûn ạp thỉï cáúp mba ΔU l
hiãûu säú säú hc giỉỵa trë säú âiãûn ạp thỉï cáúp lục
khäng ti U
20
(âiãưu kiãûn U
1ì
= U
1âm
) v lục cọ ti
U
2
.
A
0
I
2
U
2*

βU
rn*
βU
nx*
U
1dm
=1
P H
K
ϕ
2
Hçnh 4-3 Xạc âënh ΔU ca mba

'
20
'
2
'
20
20
220
U
UU
U
UU
U
−
=
−
=Δ

'
*2
âm1
'
2
âm1
'
;2âm1
U1
U
U
1
U
UU
U −=−=
−
=Δ
(4.7)
Xạc âënh ΔU bàòng phỉång phạp gii têch.
Gi
'
âm2
'
2
âm2
2
I
I

I
I
==β
: hãû säú ti ca mba.
cosϕ
2
: hãû säú cäng sút ca mba.
Ta cọ:
*nr
'
âm2
'
2
âm1
'
âm2n
'
âm1
'
2n
U
I
I
U
Ir
U
Ir
BC β===

3

*nx
'
õm2
'
2
õm1
'
õm2n
õm1
'
2n
U
I
I
U
Ix
U
Ix
AB ===

Tổỡ A haỷ õổồỡng thúng goùc AP xuọỳng 0U
2*
vaỡ goỹi AP = n vaỡ CP = m, ta coù:
mn1U
2'
*2
=

m
2

n
1U
2
'
*2


2
n
mU1U
2
'
*2*
+==
(4.7)
Tờnh m vaỡ n, ta õổồỹc :
m = CK+KB = (U
nr*
cos
2
+U
nx*
sin
2
)
n = AH-HP = (U
nx*
cos
2
-U

nr*
sin
2
)
Vỏỷy U
*
= (U
nr*
cos
2
+U
nx*
sin
2
) +
2
(U
nx*
cos
2
-U
nr*
sin
2
)
2
/2
Sọỳ haỷng sau rỏỳt nhoớ coù thóứ boớ qua nón:
U
*

= (U
nr*
cos
2
+ U
nx*
sin
2
) (4.8)
Tờnh U
*
theo %, ta vióỳt laỷi bióứu thổùc trón:
U
*
% = (u
nr
%cos
2
+ u
nx
%sin
2
) (4.9)
hoỷc U
*
% = u
n
%(cos
n
.cos

2
+ sin
n
.sin
2
) (4.10)












=1
U%
1 0
0
cos
2
u
nx
%
u
nr
%

-u
nx
%

2
> 0
cos
2
=0.8
cos
2
=0.8

U%
0

2
< 0
cos
2
=1
(b)
Hỗnh 4-4
a.Quan hóỷ
U=f()
cos

2 = const
b. Quan hóỷ
U= f(cos

2
)

= const
(a)





Hỗnh 4.4 cho bióỳt caùc quan hóỷ U = f() khi cos
2
= C
te
vaỡ U = f(cos
2
)
khi = C
te
.
4
4.3 CẠC PHỈÅNG PHẠP ÂIÃƯU CHÈNH ÂIÃÛN ẠP CA M.B.A.
Ta tháúy ΔU=f(β,cosϕ
2
) nhỉ váûy U
2
phủ thüc vo β v cosϕ
2
, âãø giỉỵ cho U
2

=
const khi tàng ti thç tè säú biãún ạp k phi thay âäøi, nghéa l ta phi thay âäøi säú vng
dáy N.
Mäüt cün dáy cọ hai âáưu ra, åí giỉỵa hồûc cúi cün dáy ta âỉa ra mäüt säú âáưu
dáy ỉïng våïi cạc vng dáy khạc nhau âãø thay âäøi âiãûn ạp.
4.3.1. Thay âäøi säú vng dáy khi mạy ngỉìng lm viãûc:
Dng cho cạc mạy biãún ạp hả ạp khi âiãûn ạp thỉï cáúp thay âäøi hồûc khi âiãưu
chènh âiãûn ạp theo âäư thë phủ ti hng nàm.
Âäúi våïi mba cäng sút nh : mäüt pha cọ 3 âáưu phán nhạnh : ± 5%U
âm
.
Âäúi våïi mba cäng sút låïn : mäüt pha cọ 5 âáưu phán nhạnh: ±2x 2.5%U
âm

Viãûc thỉûc hiãûn âäøi näúi khi mạy ngỉìng lm viãûc, nãn thiãút bë âäøi näúi âån gin,
r tiãưn, âàût trong thng dáưu v tay quay âàût trãn nàõp thng.
Cạc âáưu phán ạp âỉa ra cúi cün dáy thç viãûc cạch âiãûn chụng dãù dng hån
(hçnh 4.5a).
Cạc âáưu phán ạp âỉa ra giỉỵa cün dáy thç lỉûc âiãûn tỉì âäúi xỉïng v tỉì trỉåìng
tn phán bäú s âãưu (hçnh 4.5b).


Hçnh 4-5
Cạc kiãøu âiãưu chènh âiãûn ạp ca mba
(a) (b)

4.4.1. Thay âäøi säú vng dáy khi mạy âang lm viãûc (âiãưu ạp dỉåïi ti)
Trong hãû thäúng âiãûn lỉûc cäng sút låïn, nhiãưu khi cáưn phi âiãưu chènh âiãûn ạp
khi mạy biãún ạp âang lm viãûc âãø phán phäúi lải cäng sút tạc dủng v phn khạng
giỉỵa cạc phán âoản ca hãû thäúng. Cạc MBA ny cọ tãn gi l MBA âiãưu chènh
dỉåïi ti. Âiãûn ạp thỉåìng âỉåüc âiãưu chènh tỉìng 1% trong phảm vi ± 10%U
âm
.
5

K
K
K
X
1
X
1
X
2

X
1

X

2

X
2

C
2

C
2

C
2

C
1

C
1

C
1

T
1

T
1

T

1

T
2

T
2
T
2

(b)
(a)
(c)
Hçnh 4-6
Thiãút bë âäøi näúi v quạ trçnh âiãưu chènh âiãûn ạp ca mba âiãưu chènh dỉåïi ti










Viãûc âäøi näúi cạc âáưu phán ạp trong MBA âiãưu chènh dỉåïi ti phỉïc tảp hån v
phi cọ cün khạng K (hçnh 4.6) âãø hản chãú dng âiãûn ngàõn mảch ca bäü pháûn dáy
qún bë näúi ngàõn mảch khi thao tạc âäøi näúi. Hçnh 4.6 cng trçnh by quạ trçnh thao
tạc âäøi näúi tỉì âáưu nhạnh X
1

sang âáưu nhạnh X
2
, trong âọ T
1
, T
2
l cạc tiãúp xục
trỉåüc; C, C
2
l cäng-tàõc-tå. ÅÍ vë trê (a v c) dng qua cün khạng K theo hai chiãưu
ngỉåüc nhau, nãn tỉì thäng trong li thẹp gáưn bàòng khäng, âiãûn khạng X ca cün
khạng ráút bẹ. Trong vë trê trung gian (b) dng ngàõn mảch chảy qua K cng chiãưu
nãn cọ tỉì thäng φ v X låïn, lm gim dng ngàõn mảch I
n
.
Cäng-tàõc-tå C
1
, C
2
âàût riãng trong thng dáưu phủ gàõn vo vạch thng dáưu, vç
quạ trçnh âọng càõt cäng-tàõc-tå lm báøn âáưu.
Trãn hçnh 4.7 trçnh by så âäư ngun l ca bäü âiãưu ạp dỉåïi ti dng âiãûn tråí
R. Âiãûn tråí R lm chỉïc nàng hản chãú dng âiãûn ngàõn mảch. Cn hinh 4.8 cho ta
tháúy viãûc bäú trê bäü âiãưu ạp dỉåïi ti trong thng mba.


Hçnh 4-7
Ngun l âiãưu ạp dỉåïi ti dng âiãûn tråí R
R
A

X



4.4. HIÃÛU SÚT CA M.B.A

Hiãûu sút ca mba l tè säú giỉỵa cäng sút âáưu ra P
2
v cäng sút âáưu vo P
1
:

100
P
P
%
1
2
=η
(4.11)