Bài giảng Lý thuyết máy điện: Chương 5 - Văn Thị Kiều Nhi

Bài giảng Lý thuyết máy điện: Chương 5: Máy điện đồng bộ có nội dung trình bày về khái niệm của máy điện đồng bộ, cấu tạo máy điện đồng bộ, nguyên lý hoạt động máy điện đồng bộ, các phương trình cân bằng điện áp, đặc tính góc công suất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết máy điện: Chương 5 - Văn Thị Kiều NhiBÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ I. Khái niệm. II. Cấu tạo máy điện đồng bộ. III. Nguyên lý hoạt động máy điện đồng bộ. IV. Các phương trình cân bằng điện áp V. Đặc tính góc công suấtBÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ I. Khái niệm. Máy điện đồng bộ là loại máy điện xoay chiều mà tốc độ quay rotor bằng tốc độ từ trường quay. Được dùng làm máy phát điện, điện áp của máy phát thường từ 13 kv đến 28kv, công suất có thể đến 1000 MVA . Được dùng làm động cơ đồng bộ , tiêu thụ công suất tác dụng, bù công suất phản kháng vào lưới điện, nâng cao hệ số công suất của lưới điện .BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ II. Cấu tạo Stator: Stator của máy điện đồng bộ giống như stator của máy điện không đồng bộ, gồm có lõi thép và dây quấn. Rotor: a)Rotor cực lồi:(xd, xq) b) Rotor cực ẩn(xđb)BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ II. Cấu tạo Bộ kích từ: Tạo ra từ thông không đổi theo thời gian. Nguồn cung cấp dòng điện một chiều cho dây quấn kích thích có thể là Máy phát 1 chiều hoặc chỉnh lưu III. Nguyên lý hoạt động Khi động cơ sơ cấp quay, kéo rotor máy phát đồng bộ và máy phát một chiều quay theo tới tốc độ định mức, máy phát kích thích thành lập được điện áp và cung cấp dòng điện một chiều vào dây quấn phần cảm máy đồng bộ, phần cảm trở thành nam châm điện Do rotor (phần cảm) quay nên từ trường phần cảm cắt các thanh dẫn dây quấn phần ứng (stator) làm cảm ứng trong dây quấn sức điện động hình sin. pn f E = 4,44.f.kdq.w1.0. 60 Dây quấn 3 pha stator có trục lệch nhau trong không gian một góc 1200 điện, e a  2E. sin t dòng điện 3 pha chạy trong dây quấn phần ứng sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ e b  2E. sin(t  120o ) 60f n1  n máy điện đồng bộ e c  2E. sin(t  240o ) p- Khi máy điện ở trạng thái không tải : trong máy có từ trường tĩnh của phần cảm (DC)- Khi máy điện có tải : ngoài từ trường tĩnh của phần cảm (DC) còn có từ trường quayđều của phần ứng. Sự tương tác giữa từ trường phần cảm và từ trường phần ứng khi cótải goại là phản ứng phần ứng. Tải thuần trở Tải thuần cảm Tải thuần dung Eư Eư Eư  I  ư I S N S I N S   N    ư  ư Do ư   Do ư ngöôïc chieàu vôùi  Do ư cuøng chieàu vôùi  pưpư ngang trục khử từ pưpư doïc trục khử từ pưpư doïc trục trôï từ Đóng tải  sụt aùp Đóng tải  sụt aùp Đóng tải  taêng aùp Tải cảm Tải dung Eư Eư I  I ư ư S   N S  N Do ư hôïp vôùi  hai thaønh phaàn Do ư hôïp vôùi  hai thaønh phaànpưpư ngang truïc khöû töø vaø doïc trục khử từ pưpư ngang truïc khöû töø vaø doïc trục trôï từ Đóng tải  sụt aùp Đóng tải  taêng aùpBÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ IV. Phương trình cân bằng điện áp Sơ đồ tương đương một pha. Ep : sức điện động cảm ứng trên dây quấn phần ứng do từ trường của phần kích từ tạo ra. Eư : sức điện động cảm ứng trên dây quấn phần ứng do dòng điện biến thiên trên dây quấn phần ứng tạo ra. E: sức điện động cảm ứng trên dây quấn phần ứng do từ trường tản tạo ra Rư : điện trở trên một pha của dây quấn phần ứng. Up , Ip : điện áp pha, dòng điện pha của máy điện đồng bộ. Phương trình cân bằng điện áp cho máy phát điện đồng bộ : ...