Máy điện đồng bộ (hình)
Kỹ thuật điện - Máy điện đồng bộ
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
Rotor cực từ ẩn Rotor cực từ lồi
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 2
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Flux Φ f
ns
B- C+ B- C+
N
N
A+ A- A+ A-
S S
C- B+
C- B+
Rotor cực từ ẩn Rotor cực từ lồi
A C
B-
A+
C+
N S
C-
A-
B+
B
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 3
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Magnetic axis of Magnetic axis of
phase Α Θm= 00 phase Α Θm= 900
B- C+ B- C+
N
N
A+ A- A+ S A-
S
C- B+ C- B+
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 4
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II. Máy phát đồng bộ
II.1. Mạch tương đương
Ru jXs
I I
E U Zt Tải
n
E
E
jXsI
jXsI I
θ
θ U Re
ϕ Re
0 0
ϕ U
I
RL, ϕ>0 RC, ϕBaøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Đặc tuyến tải của MPĐB Đặc tuyến công suất phản kháng MPĐB
UE UE
P = 3UI cos ϕ = 3 sin δ Pmax = 3
Xs Xs
⎛ p ⎞ 3UE
P p 3UE
Te = =⎜ ⎟ sin δ TeMAX =
ω ⎝ 2πf ⎠ X s 2πf X s
UE U2
CM: Q = 3 cos δ − 3
Xs Xs
U
E RC
R
RL
0 I
Iđm
Đặc tính ngoài
RL
Ikt
R
Ikt0
RC
0 I
Iđm
Đặc tính điều chỉnh kích từ
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 6
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
II.4. Các đặc tính vận hành
Pđt P2
Pcơ
P1
Pqp Ps Pđ
Pkt
II.5. Ghép song song máy phát điện đồng bộ
III. Động cơ đồng bộ
III.1. Mạch tương đương
Rư jXs
I
E U
n
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 7
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
I
0 U Re ϕ U Re
0
θ jXsI θ
ϕ jXsI
E
I
E
& &
U = E + jX s I u
Thiếu kích từ, E nhỏ Thừa kích từ, E lớn
I chậm pha hơn U, ϕ >0 I nhanh pha hơn U, ϕ Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
III.2. Đặc tính công suất - góc
0 U Re
θ jXsI
ϕ
E
I
Đặc tuyến công suất – góc tải của ĐCĐB Đặc tuyến CSPK – góc tải của ĐCĐB
UE UE
P = 3UI cos ϕ = 3 sin δ Pmax = 3
Xs Xs
⎛ p ⎞ 3UE
P p 3UE
Te = =⎜ ⎟ sin δ TeMAX =
ω ⎝ 2πf ⎠ X s 2πf X s
U2 UE
CM: Q = 3 −3 cos δ
Xs Xs
III.3. Các đặc tính vận hành
PđiệnAC Pcơ Pout
Pin
Pđ1 Ps Pqp
Pkt
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 9
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Khởi động động cơ như thế nào?
Moment khởi động lớn hay nhỏ, có kéo nổi quán tính của tàu điện không?
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 10
Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän 2 T©B
Rs jXđb
jXsI Re
&
Is & E
I
&
E &
V Z Load
α
V
δ I
ϕ
P = 3VI cos ϕ
E = V + Zs &
& & I
Rs
⇒ Zs & = E − V
& I & & với Z s = R s + jX s = Z s ∠α
& ⇒ cos α =
Zs
Chiếu lên trục của V
I∠(− ϕ ). Z s ∠α = E∠δ − V
E ∠δ V E V
I∠(− ϕ ) = − = ∠(δ − α ) − ∠(− α )
Z s ∠α Z s ∠α Zs Zs
Phần thực:
E V E V
I cos(− ϕ ) = cos(δ − α ) − cos(− α ) = cos(δ − α ) − cos(α )
Zs Zs Zs Zs
E V Rs Rs
I cos ϕ = cos(δ − α ) − vì cos α =
Zs Zs Zs Zs
2
EV ⎛ V ⎞
Nên: P = 3VI cos ϕ = 3 cos(δ − α ) − 3R s ⎜
⎜Z ⎟
⎟
Zs ⎝ s ⎠
2
EV ⎛ V ⎞
⇒ Pmax = 3 − 3R s ⎜
⎜Z ⎟
⎟
Zs ⎝ s ⎠
o
Khi δ = α ≤ 90 .
Hình vẽ Chương 3: Máy điện đồng bộ 11
