Bài giảng Kỹ thuật điện 2 - Chương 3: Máy điện đồng bộ
. tạo ra moment phảng kháng (từ trở) có xu hưởng làm thẳng hàng rotor
và stator, và không phụ thuộc Eaf.
Khi máy phát định mức, thành phần này khoảng 10%. Thành phần này
đáng kể khi Eaf nhỏ.
Nhờ thành phần từ trở này mà δ nhỏ hơn, máy cực từ lồi làm việc ổn định
hơn máy cực từ ẩn.
47 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 19/03/2022 | Lượt xem: 258 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Kỹ thuật điện 2 - Chương 3: Máy điện đồng bộ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Chương 3: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
I. Tổng quan
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 1
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 2
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
B
N
A
N
S
C
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 3
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Rotor cực từ ẩn Rotor cực từ lồi
Rotor cực từ ẩn Rotor cực từ lồi
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 4
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Flux Φ f
ns
B- C+ B- C+
N
N
A+ A-
A+ A-
S S
B+
C-
C- B+
A C
B-
Axe bobine
A+
b b' a C
γe +
X Axe
c' b' inducteur N
αe S
N θe
C-
S Axe bobine A-
a a'
b c B+
B
Axe bobine a'
c c'
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 5
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Magnetic axis of Magnetic axis of
0
phase Α 0 phase Α Θm= 90
Θm= 0
B- C+ B- C+
N
N
A+ A- A+ S A-
S
C- B+ C- B+
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 6
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
B
N
A
N
S
C
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 7
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
A. Máy điện đồng bộ có rotor cực từ ẩn:
A C
B-
A+
C+
N S
C-
A-
B+
B
ψ a = ()Laa0 + Lal ia + Laa0 (ib + ic )+ Laf I f cos(θ )
⎛ 1 ⎞
ψ a = ⎜ Laa0 + Lal + Laa0 ⎟ia + Laf I f cos(θ )
⎝ 2 ⎠
⎛ 3 ⎞ ⎛ 3 ⎞
ψ a = ⎜ Laa0 + Lal ⎟ia + Laf I f cos(θ ) Las = ⎜ Laa0 + Lal ⎟
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
dθ
λ =ψ = L i + L I cos(ωt +θ ) ω = PΩ =
a a s a af f o dt
λa = Lsia + λaf λaf = Laf I f cos(ωt +θo )
dψ dλ di d
e = a = a = L a + L I ()cos(ωt +θ )
a dt dt as dt af f dt o
eaf = −ωLaf I f sin(ωt +θo )
π
e = ωL I cos(ωt +θ + )
af af f o 2
( eaf nhanh pha π/2 so với λaf )
1 1
E = ωL I = ωk N Φ = 2πfk N Φ
af (rms) 2 af f 2 dq ph af dq ph af
Với từ thông kích từ: Φaf = Laf I f
di
e = L a + e
a as dt af
E&a = jωLas I&a + E&af
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 8
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Động cơ:
n jXs Ra
If Ia
Rf
Ua
Uf Eaf
Φaf
U& a = Ra I&a + jX s I&a + E&af
Eaf = 2π. f .kdq .N ph .Φ af
Máy phát:
n jXs Ra
If Ia It
Rf
E Ua
Uf af Zt Tải
Φaf
U& a = E& af − Ra I&a − jX s I&a
Trong đó:
⎛ 3 ⎞
X s = ωLs với: Ls = Las = ⎜ Laa0 + Lal ⎟
⎝ 2 ⎠
⎛ 3 ⎞ ⎛ 3 ⎞
X = ω⎜ Laa0 + Lal ⎟ = ω⎜ Laa0 ⎟ + ωLal = X A + X al
⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠
⎛ 3 ⎞
X A = ω⎜ Laa0 ⎟: điện kháng phản ứng phần ứng.
⎝ 2 ⎠
X al = ωLal : điện kháng từ tản phần ứng.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 9
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
jXA jXal Ra
Ia It
Eaf ER U
Zt Tải
n
E&R = E&af − jX AI&a : sức điện động khe hở.
Φ& R : từ thông khe hở = từ thông kích từ + từ thông phản ứng phần ứng
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 10
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II.2. Đặc tính không tải, ngắn mạch
Thí nghiệm không tải:
n jXs Ra
If Ia
Rf
U
Uf Eaf
Φaf
Eaf
Uđm
If
0
Eaf = 2π. f .kdqs .N s .Φ af
Eaf Đặc tính khe hở
Đặc tính không tải
Eaf,δ
Uaf
If
0
If
Đặc tính không tải
Thí nghiệm không tải giúp xác định được “đặc tính không tải”. Từ đó xác định
“đặc tính khe hở”.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 11
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Ngòai ra, thí nghiệm không tải xác định được tổn hao không tải.Trong đó có
tổn hao cơ (không đổi do tốc độ cố định) và tổn hao sắt (do tần số không đổi nên tổn
hao sắt tỷ lệ với bình phương biên độ từ thông).
PFe
Eaf
Tổn hao sắt phụ thuộc vào từ thông (hay điện áp không tải)
Thí nghiệm ngắn mạch:
Máy điện chạy ở chế độ máy phát, quay ở tốc độ đồng bộ. Tăng dòng kích từ sao cho dòng
phần ứng đạt định mức Ia,sc = Ia,đm.
n jXs Ra
If Ia Ia,sc
Rf
Uf Eaf
Φaf
E&af = (Ra + jX s )I&a
jXA jXal Ra
Ia I a,sc
Eaf ER
n
E& R = (Ra + jX al )I&a
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 12
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Từ thông khe hở rất nhỏ (tỷ lệ với ER, khoảng 15% từ thông định mức) nên
mạch từ trong thí nghiệm ngắn mạch này chưa bảo hòa. Thông số tính được sẽ
không sát với thực tế khi máy điện làm việc ở từ thông định mức.
Đo dòng được kích từ, và dựa theo đặt tính khe hở, xác định được Eaf,δ là sức
điện động tương ứng với mạch từ còn tuyến tính, chưa bảo hòa.
Khi mạch từ chưa bảo hòa, bỏ qua điện trở phần ứng, có thể tính điện kháng
đồng bộ chưa bảo hòa:
E
X = af ,δ
s,δ
I a,đm
_ Điện kháng đồng bộ chưa bảo hoà: tính theo đặc tính khe hở (Eaf,δ).
Chú ý: Có thể tính Điện kháng đồng bộ chưa bảo hoà ở điểm khác Ia,đm.nhưng
phải thuộc đặc tính khe hở.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 13
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Eaf Ia
Eaf,δ
Ia, đm
If
0
If
(Ia, đm)
Đặc tính ngắn mạch khi mạch từ chưa bảo hòa
Tuy nhiên, khi máy điện làm việc ở từ thông khe hở gần định mức, điện
kháng đồng bộ bảo hòa được tính gần đúng:
U
X = a,đm
s
I a,sc
_ Điện kháng đồng bộ chưa bảo hoà: tính theo đặc tính khe hở (Eaf,δ).
_ Điện kháng đồng bộ bảo hoà: tính theo đặc tính không tải.
Chú ý: Cũng có thể tính Điện kháng đồng bộ bảo hoà ở điểm khác Uđm.
Eaf Ia
Uđm
Eaf,δ
Ia, sc (Uđm)
Ia, đm
If
0
If I’f
(Ia, đm) (Uđm)
Đặc tính không tải – ngắn mạch
(khi mạch từ chưa bảo hòa và đã bảo hòa)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 14
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Trong đó, Ua,đm là sức điện động xác định theo đặc tính không tải và có giá trị
bằng điện áp điện áp định mức. Và Ia,sc là dòng điện ngắn mạch tương ứng với sức
điện động này.
Tỷ số ngắn mạch:
⎛U ⎞ ⎛U ⎞
⎜ a,đm ⎟ ⎜ a,đm ⎟
' ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
I I I U Ia,đm Ia,đm 1
K = f = a,sc = a,sc a,đm = ⎝ ⎠ = ⎝ ⎠ =
n I I I U ⎛U ⎞ X X *
f a,đm a,đm a,đm ⎜ a,đm ⎟ s s
⎜ ⎟
⎝ Ia,sc ⎠
*
X s là điện kháng đồng bộ tính trong đơn vị tương đối.
Ví dụ 1: (EX 5.1-p254)
Ví dụ 2: (EX 5.4-p262) (trang 224)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 15
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Ví dụ 3: (EX 5.5-p265) (trang 226)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 16
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II. Máy phát đồng bộ
II.1. Mạch tương đương
n jXs Ra
If Ia It
Rf
E U
Uf af Zt Tải
Φaf
E& af −U& = ()Ra + jX s I&a
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 17
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II.2. Đặc tính công suất – góc ở xác lập
jXs Ra
I It
Zs
Eaf E1 E2
Zt Tải
n
E&1 − E&2 = Z&s I& Z&s = Ra + jX s = Z s∠ϕZ
E1
E1
jXsI
Z I Z I
s jX I s
δ s
Re I
0 E2 δ
ϕ2 RaI
ϕ2 RaI
I 0
E2 Re
Tải RL, ϕ2 > 0 Tải RC, ϕ2 < 0
o
E1∠δ − E2∠0 = Z&s I∠(−ϕ2 )
o o
E1∠δ − E2∠0 E1∠δ − E2∠0
I∠()−ϕ2 = =
Z&s Zs∠ϕZ
E1 E2
I∠()−ϕ2 = ∠(δ −ϕZ ) − ∠(−ϕZ )
Zs Zs
E1 E2
I cos()ϕ2 = cos(δ −ϕZ ) − cos(ϕZ )
Z s Z s
E1 E2
− I sin()ϕ2 = sin(δ −ϕZ ) + sin(ϕZ )
Z s Zs
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 18
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
ZsI jXsI Ra X s
cos()ϕZ = sin()ϕZ =
Zs Z s
αZ
Ra
α Z = arctg
ϕZ khi Ra << Xs thì αZ ≈ 0.
I X s
0
RaI
P2 = E2I cos(ϕ2 )
2
E1E2 E2
P2 = cos(δ −ϕZ ) − cos(ϕZ )
Z s Zs
E E E 2 R
P 1 2 sin (90o ) 2 a
2 = ()δ + −ϕZ − 2
Z s Z s
E E E 2 R
P = 1 2 sin δ +α − 2 a
2 ()Z 2
Z s Zs
Q2 = E2 I sin(ϕ2 )
2
E1E2 E2
Q2 = − sin(δ −ϕZ ) − sin(ϕZ )
Zs Zs
E E E 2 X
Q 1 2 cos( 90o ) 2 s
2 = − δ − −ϕZ − 2
Zs Z s
2
E1E2 o E2 X s
Q2 = cos(δ + 90 −ϕZ ) − 2
Zs Z s
E E E 2 X
Q = 1 2 cos(δ +α ) − 2 s
2 Z 2
Z s Z s
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 19
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Giả sử bỏ qua Ra (khi Ra << Xs, αZ ≈ 0):
E E E E E 2
P = 1 2 sinδ Q = 1 2 cosδ − 2
2 2
X s X s X s
E1E2
P = o
2 max khi δ = 90 .
X s
Khi máy phát cấp điện cho tải:
n jXs Ra
If Ia It
Rf
E U
Uf af Zt Tải
Φaf
2
Eaf U Eaf U U
Pt = sinδ Qt = cosδ −
X s X s X s
2 2
⎛ U 2 ⎞ ⎛ E U ⎞
()P 2 + ⎜Q + ⎟ = ⎜ af ⎟
Hay t ⎜ t ⎟ ⎜ ⎟
⎝ X s ⎠ ⎝ X s ⎠
Sụt áp: ΔU = Eaf −U
E −U
ΔU % = af 100
Độ sụt áp %: U
Khi máy phát cấp điện cho tải Thévenin:
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 20
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
jXs jXEQ
I
Eaf U UEQ
n
2
Eaf U EQ Eaf U EQ U EQ
P = sinδ Q = cosδ −
X s + X EQ X s + X EQ X s + X EQ
Tương tự, tính công suất cung cấp CHO nguồn E1:
jXs Ra
I It
Zs
Eaf E1 E2 U Lưới
n
E E E 2 R
P 1 2 sin 2 a
TỪ : 2 = ()δ +α Z − 2
Zs Z s
2
E1E2 E1 Ra
SUY RA (đổi dấu góc δ): P1 = sin()−δ +α Z − 2
Zs Zs
Hay, công suất cung cấp BỞI nguồn E1:
E E E 2 R E E E 2 X
P = 1 2 sin δ −α + 1 a Q = − 1 2 cos(δ −α ) + 1 s
1 ()Z 2 1 Z 2
Zs Zs Z s Z s
Công thức này được áp dụng cho động cơ đồng bộ.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 21
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
jXs Ra
I It
Zs
Eaf E1 E2
Zt Tải
n
E1E2
P1 = P2 = sin()δ
Khi bỏ qua Ra:
Zs
E E
P = P = 1 2
1max 2 max
X s
Máy phát điện 3 pha:
jXs Ra
I It
Eaf U
Zt Tải
n
Eaf U
Pt = 3UI cosϕt = 3 sinδ
X s
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 22
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
δ := 0deg, 1deg .. 180deg
600
500
P ()δ
net 400
MW⋅
300
Pnetwork
MW⋅ 200
100
0
0 30 60 90 120 150 180
δ
deg
P ⎛ p ⎞ 3UEaf 3UE
T = 1 ≈ ⎜ ⎟ sinδ p af
e ⎜ ⎟ TeMAX =
ω ⎝ 2πf ⎠ X s 2πf X s
2
Eaf U U
Qt = 3 cosδ − 3 Q > 0, tải cảm (RL)
X s X s
Đặc tuyến tải của MPĐB Đặc tuyến công suất phản kháng MPĐB
2
Eaf U Eaf U U
Pt = 3 sinδ Qt = 3 cosδ − 3
X s X s X s
_____________________________________________________________
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 23
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Eaf Eaf
jXsI
ϕ
I
jXsI
δ
δ U Re
ϕt Re
0 0
ϕt U
I
Eaf
ϕ
jXsI
δ Re
0 U
ϕt
I
Re
Ví dụ 4: (EX 5.6-p269)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 24
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Ví dụ 5: (EX 5.7-p272) (trang 241)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 25
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II.3. Đặc tính vận hành của máy phát đồng bộ ở xác lập
RL
U I
f R
E RC I
f0 RC
R
RL
0 I 0 I
Iđm Iđm
Đặc tính ngoài Đặc tính điều chỉnh kích từ
Nhận xét:
n Ra jXs
If Ia It
Rf
E U
Uf af Zt Tải
Φaf
AVR
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 26
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Giới hạn công suất phản kháng của máy điện động bộ
2
Eaf U U
Qt = 3 cosδ − 3
X s X s
2 2
⎛ U 2 ⎞ ⎛ E U ⎞
P 2 ⎜Q ⎟ ⎜ af ⎟
Do: ()t + ⎜ t + ⎟ = ⎜ ⎟
⎝ X s ⎠ ⎝ X s ⎠
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 27
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Giới hạn công suất máy điện đồng bộ
Đặc tính hình V
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 28
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II.4. Phân bố công suất của máy phát đồng bộ
Pcơ
B- C+
N
A+ A-
Pkt
Pout
S
B+
C-
Pđt Pout
Pcơ
Pin Pcơ
Pkt
Pth_cơ Ps Pđ
Pkt
II.5. Ghép song song máy phát điện đồng bộ
Power Plants Around the World photo gallery landing page:
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 29
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
III. Động cơ đồng bộ
III.1. Mạch tương đương
n jXs Ra
If Ia
Rf
U
Uf Eaf
Φaf
U& − E&af = ()Ra + jX s I&a Eaf = 2π. f .kdq .N ph .Φ af
jXs Ra
I
Eaf E2 E1 U
n
Nếu bỏ qua Ra:
I
U Re ϕ U Re
0 0
δ jX I δ
ϕ s jXsI
E
I
E
o
U& = E& af + jX s I& , U∠0 = Eaf ∠δ + jX s I∠()−ϕ
Thiếu kích từ, E nhỏ Thừa kích từ, E lớn
I chậm pha hơn U, ϕ >0 I nhanh pha hơn U, ϕ <0
Động cơ đóng vai trò tải RL Động cơ đóng vai trò tải RC
Động cơ tiêu thụ P và Q Động cơ tiêu thụ P, phát Q
(Tụ bù công suất phản kháng)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 30
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
III.2. Đặc tính công suất - góc
E E E 2 R
P = 1 2 sin δ −α + 1 a
1 ()Z 2
Zs Zs
E E E 2 X
Q = − 1 2 cos(δ −α ) + 1 s
1 Z 2
Z s Z s
Đặc tuyến công suất – góc tải của ĐCĐB Đặc tuyến CSPK – góc tải của ĐCĐB
UE U 2 UE
P = af sinδ Q = − af cosδ
X s X s X s
Q > 0, tải cảm (RL)
P ⎛ p ⎞ 3UEaf 3UE
T = 1 ≈ ⎜ ⎟ sinδ p af
e ⎜ ⎟ TeMAX =
ω ⎝ 2πf ⎠ X s 2πf X s
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 31
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Nhận xét:
Khi δ < 90o, nếu rotor chậm lại → δ tăng → P tăng → rotor nhanh hơn.
Khi δ > 90o, nếu rotor chậm lại → δ tăng → P giảm → rotor chậm hơn nữa → mất ổn
định, động cơ đồng bộ dừng luôn.
Câu hỏi:
_ Khởi động động cơ như thế nào?
_ Moment khởi động lớn hay nhỏ, có kéo nổi tải có quán tính lớn như tàu điện không?
III.3. Đặc tính vận hành của động cơ đồng bộ ở xác lập
ϕ > 0
ϕ < 0
cosϕ = 0.8, RL
RC, cosϕ = 0.8
I R
Đầy tải
Iđm
Nửa tải
Không tải
Thiếu kt Thừa kt
0 I
f Đặc tính hình V của ĐCĐB
cosϕ
Tải trở (R) Đầy tải
1 Nửa tải
Không tải
Trễ (RL) Sớm (RC)
Thiếu kt Thừa kt
0 I
f Đặc tính hình V ngược của ĐCĐB
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 32
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Điều chỉnh tăng hệ số công suất cosϕ
III.4. Phân bố công suất của động cơ đồng bộ
B- C+
N
A+ A-
Pkt
P1
S
B+
C-
P =P
P1=PđiệnAC đt cơ Pout
Pin P1
Pkt
Pđ1 Ps Pqp
Pkt
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 33
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Ví dụ 6: (EX 5.8-p279) (trang 244)
================= HẾT =======================
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 34
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
ĐỘNG CƠ:
Từ trường quay trong động cơ đồng bộ khi không tải
r r r
Ftotal ~ V& , Fs ~ jXs&I , Fr ~ E&
E& = 0 E& = 0.5V&
Q > 0, tải cảm (RL)
E& = V& E& = 1.5V&
I = 0
Q = 0
Q < 0, tải dung (RC)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 35
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Từ trường quay khi có tải Mạch tương đương ĐCĐB
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 36
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
MÁY PHÁT:
Mạch tương đương của MPĐB Từ trường quay trong MPĐB (quá kích từ)
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 37
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
B. Máy điện đồng bộ có rotor cực từ lồi:
Rotor cực từ lồi Rotor cực từ ẩn
A C
B- C+
N B-
A+
C+
A+ A-
N S
S C-
A-
B+
C- B+
B
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 38
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Axe bobine
b b' a
B
γe
X Axe
c' b' inducteur
αe N
N θe A
N
S Axe bobine
a a'
S
b c
Axe bobine a'
c c' C
Eaf Eaf
jXsI
ϕ
I
jXsI
δ
δ U Re
ϕt Re
0 0
ϕt U
I
U jXsI Re
0
Eaf
I
Tải L:
n jXs Ra
Ia It
E U
af Zt Tải
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 39
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Từ thông phản ứng phần ứng dọc trục
Eaf
I E
jX I af
s Re jX I
δ ϕt s
0 0
U I U Re
Tải RC Tải R
Từ thông phản ứng phần ứng ngang trục
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 40
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
B
B- C+
N N
A
A+ A-
N
S S
B+
C-
C
Từ thông phản ứng phần ứng ngang trục nhỏ hơn dọc trục
Với Xal là điện kháng từ tản không phụ thuộc theo phương dọc trục hay ngang trục.
Eaf Eaf
jXsI
ϕ
I
jXsI
δ
δ U Re
ϕt Re
0 0
ϕt U
I
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 41
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
jXA jXal Ra
Ia It
Eaf ER U
Zt Tải
n
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 42
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Xd = Xal + XAd
Xq = Xal + XAq
Thường Xq = (0,6-0,7)Xd
Với Xal là điện kháng từ tản không phụ thuộc theo phương dọc trục hay ngang trục.
jXA jXal Ra
Ia It
Eaf ER U
Zt Tải
n
E& R = (Ra + jX al )I&a
E&af = U& + ()Ra + jX al I&a + jX Ad I&d + jX Aq I&q
E&af = U& + Ra I&a + jX d I&d + jX q I&q
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 43
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
U& + Ra I&a + jX q I&a sẽ xác định phương Eaf.
Khi tính gần đúng có thể xem máy đồng bộ cực từ lồi giống như máy cực từ ẩn,
khi đó Xq = Xd và:
E&af = U& + Ra I&a + jX d I&d + jX d I&q = U& + Ra I&a + jX d I&a
Khi làm việc ở định mức, sự sai biệt là không nhiều. Nhưng khi làm việc ở thiếu kích từ thì
sự sai biệt sẽ đáng kể.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 44
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
ĐẶT TÍNH CÔNG SUẤT – GÓC
CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CỰC TỪ LỒI
jXEQ
I
jXd
jXq
Eaf U VEQ
n
XdT = XEQ + Xd
XqT = XEQ + Xq
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 45
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
(sin(2δ) = 2sinδ.cosδ )
.... tạo ra moment phảng kháng (từ trở) có xu hưởng làm thẳng hàng rotor
và stator, và không phụ thuộc Eaf.
Khi máy phát định mức, thành phần này khoảng 10%. Thành phần này
đáng kể khi Eaf nhỏ.
Nhờ thành phần từ trở này mà δ nhỏ hơn, máy cực từ lồi làm việc ổn định
hơn máy cực từ ẩn.
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 46
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 47
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_ky_thuat_dien_2_chuong_3_may_dien_dong_bo.pdf