BÀI GING MÁY ĐIỆN - phamhongcong.files.wordpress.com · - Bài tập: trên lớp và ... 1.3....

BÀI GIẢNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

MÁY ĐIỆN (Electrical machines)

TP. HCM, 08/2016

1. Mục tiêu của môn học:

Sau khi hoàn tất học phần sinh viên năm đươc nhưng kiên thưc ly thuyêt may điên.

2. Nội dung môn học:

Trang bị cho sinh viên kiên thưc cơ bản về:

Cấu tao, nguyên ly hoat động của các loai máy điên.

Cac qua trinh biên đôi năng lương xảy ra trong cac loai

may điên.

Tinh toan cac thông sô đăc trưng của may điên.

TỔNG QUAN

3. Tài liêu học tập:

Giáo trình “Ly thuyêt máy điên”- Trường Đai học công nghiêp

TP.HCM.

4. Tài liêu tham khảo:

[1]. Trần Thê San, Nguyên Trọng Thăng, Máy điên và mach điều

khiển, NXB KHKT, 2000.

[2]. Vu Gia Hanh, Trần Khanh Ha, Phan Tư Thụ, Nguyên Văn Sau,

Máy điên 1,2, NXB Hà Nội, 2000.

[3]. Nguyên Trọng Thăng, Nguyên Thê Kiêt, Công nghê chê tao và

tính toán sưa chưa máy điên, NXB KHKT, 2000.

[4]. Eugenec. Lister, Electric Circuits and machines, Mc.Graw Hill,

1992.

TỔNG QUAN

5. Nhiêm vụ của sinh viên:

Tham dự học, thảo luận, kiểm tra, thi theo qui chê

04/1999/QĐ-BGD&ĐT, qui định 25/2006/QĐ-

BGD&ĐT và qui chê học vụ hiên hành của nhà

trường

- Dự lớp: trên 75%

- Bài tập: trên lớp và ở nhà

TỔNG QUAN

NỘI DUNG

Chương 1 Khai niêm chung vê may điên. 3 tiết

Chương 2 May biến ap. 12 tiết

Chương 3 May điên không đông bô. 9 tiết

Chương 4 May điên môt chiêu. 12 tiết

Chương 5 May điên đông bô . 6 tiết

45t

C.1 C.2 C.3 C.4 C5

1. Định nghia và phân loai.

2. Cac định luật cơ bản dung trong may điên.

3. Mach từ.

4. Cac vật liêu chê tao may điên.

5. Cac đai lương định mưc trong may điên.

Chƣơng 1: KHÁI NIỆM CHUNG VÊ MÁY ĐIỆN

1.1. Định nghia và phân loai.

1.2. Cac định luật cơ bản dung trong may điên.

1.3. Mach từ.

1.4. Cac vật liêu chê tao may điên.

1.5. Cac đai lương định mưc trong may điên.



1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI

1. Ñònh nghóa

Maùy ñieän laø thieát bò ñieän töø laøm vieäc döïa vaøo

hieän töôïng caûm öùng ñieän töø, veà caáu taïo goàm maïch

töø (loõi theùp) vaø maïch ñieän (caùc daây quaán), duøng

ñeå bieán ñoåi daïng naêng löôïng.

2. Phaân loaïi

a) Maùy ñieän tónh

b) Maùy ñieän coù phaàn ñoäng quay hoaëc chuyeån ñoäng

thaúng

1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI (TT)

SÔ ÑOÀ PHAÂN LOAÏI CAÙC MAÙY ÑIEÄN THÖÔØNG GAËP


1.2. CAÙC ÑÒNH LUAÄT ÑIEÄN TÖØ CÔ BAÛN DUØNG TRONG MAÙY ÑIEÄN

1. Ñònh luaät caûm öùng ñieän töø

a) Tröôøng hôïp töø thoâng bieán thieân xuyeân qua voøng daây

Khi töø thoâng bieán thieân xuyeân qua voøng daây daãn,

trong voøng daây seõ caûm öùng sññ. Neáu choïn chieàu

sññ caûm öùng phuø hôïp vôùi chieàu cuûa töø thoâng theo

quy taéc vaën nuùt chai

Neáu cuoän daây coù W voøng thì sññ caûm öùng cuûa

cuoän daây:

Đơn vị: Wb (Veâbe)



1. Ñònh luaät caûm öùng ñieän töø

b) Tröôøng hôïp thanh daãn chuyeån ñoäng trong töø tröôøng

Khi thanh daãn chuyeån ñoäng thaúng

goùc vôùi ñöôøng söùc töø tröôøng, trong

thanh daãn seõ caûm öùng sññ e, coù trò

soá laø:

B:Laø cöôøng ñoä töø caûm, tính baèng T (Tesla)

l: laø chieàu daøi hieäu duïng cuûa thanh daãn,

tính baèng m (meùt);

v: laø toác ñoä thanh daãn, tính baèng m/s

(meùt/giaây).

Chieàu cuûa sññ caûm öùng ñöôïc xaùc

ñònh theo quy taéc baøn tay phaûi.



2. Ñònh luaät löïc ñieän töø

Khi thanh daãn mang doøng

ñieän ñaët thaúng goùc vôùi ñöôøng

söùc töø tröôøng, thanh daãn seõ

chòu moät löïc ñieän töø taùc duïng,

coù trò soá laø:

B: laø cöôøng ñoä töø caûm, tính baèng Tesla (T);

I: laø cöôøng ñoä doøng ñieän, tính baèng Ampe (A)

L: chieàu daøi taùc duïng cuûa thanh daãn, tính

baèng meùt (m);

F: laø löïc ñieän töø, tính baèng Niutôn (N).

Chieàu cuûa löïc ñieän töø ñöôïc xaùc

ñònh theo quy taéc baøn tay traùi.


1.3. CAÙC VẬT LIỆU CHẾ TẠO MAÙY ÑIEÄN

1.3.1. Vật liêu dẫn điên

1.3.2. Vật liêu dẫn từ

1.3.3. Vật liêu cach điên



1.3.1. Vật liêu dẫn điên

Vật liêu dẫn điên để chế tạo máy điên tốt nhất là đông,

ngoài ra còn dùng nhôm và các hợp kim khác như đông

thau.


Câu hỏi: Hãy nêu các loại máy điện được sử dụng tại

gia đình bạn, phân tích các bộ phận và chỉ ra bộ phận

nào có điện chạy qua?


1.3.2. Vật liêu dẫn từ

Vật liêu dẫn từ trong máy là vật liêu sắt từ như thép kỷ

thuật điên, gang, thép đúc, thép rèn…

Trong thành phần thép có 2-5% silic để tăng điên trở của

thép, giảm dòng điên xoáy.



1.3.3. Vật liêu cách điên

Vật liêu cách điên trong máy điên phải có cường đô cách

điên cao, chịu nhiêt tốt, tản nhiêt tốt, chống ẩm và bên vê

cơ học.

Chất cách điên của máy điên thường ở thể rắn và có 4

nhóm sau:

Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, lụa.

Chất vô cơ như amicang, mica, sợi thủy tinh.

Các chất tổng hợp.

Các loại men và sơn cách điên.


Câu hỏi: Hãy nêu các loại máy điên được sử dụng tại gia đình bạn,

phân tích các bô phận và chỉ ra bô phận nào được chế tạo bằng vật

liêu cách điên?

1.4. CAÙC ĐẠI LƢỢNG ĐỊNH MỨC TRONG MAÙY ÑIEÄN


Câu hỏi: Cac đại lượng chính trong may điên?

TỔNG KẾT



1.1. ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI


1.4. CAÙC ĐẠI LƢỢNG ĐỊNH MỨC TRONG MAÙY ÑIEÄN

2.1. Khai niêm chung và phân loai may biên

ap.

2.2. Máy biên áp một pha

2.2.1. Câu tao và nguyên lý lam viêc của may

biên ap một pha.

2.2.2. Sơ đồ thay thê của máy biên áp một pha.

2.2.3. Tính toán các thông số trên sơ đồ thay

thê máy biên áp một pha.

2.2.4. Độ biên thiên điên áp khi có tải của máy

biên áp một pha.

2.2.5. Hiêu suât của máy biên áp một pha

Chƣơng 02: MÁY BIẾN ÁP (MBA)

2.3. May biên ap ba pha

2.3.1. Tỉ số máy biên áp

2.3.2. Tính toán các thông số trên sơ đồ thay thê

máy biên áp ba pha.

2.3.3. Độ biên thiên điên áp khi có tải của máy

biên áp ba pha.

2.3.4. Hiêu suât của máy biên áp ba pha.

2.3.5. Ý nghĩa của tổ đâu dây máy biên áp ba

pha.

2.3.6. Điều kiên máy biên áp ba pha làm viêc

song song.

Chƣơng 02: MÁY BIẾN ÁP (MBA)

2.1.1. Khai niêm chung

Chƣơng 02: MAY BIÊN AP (MBA)

Máy biến áp là môt thiết bị điên từ tĩnh làm viêc trên

nguyên lý cảm ứng điên từ để biến đổi điên áp của

mạng điên xoay chiêu nhưng vẫn giữ nguyên tần số.

2.1. Khai niêm chung và phân loại may biến ap môt pha


Hình 1 : Maùy bieán aùp ba pha goàm ba maùy moät pha

2.1. Khai niêm chung và phân loại may biến ap



Hình 2 : Trạm maùy bieán aùp

2.1. Khai niêm chung va phân loại may biến ap



Hình 3: Máy biến áp một pha

2.1. Khai niêm chung va phân loại may biến ap


2.1.2. Phân loại may biến ap


May biến ap môt pha

May biến ap ba pha


a. Maùy bieán aùp 3 pha maïch töø rieâng

Hình 17: Ñaáu ba maùy bieán aùp moät pha thaønh toå bieán

aùp ba pha




b. Maùy bieán aùp 3 pha maïch töø chung

Hình :Maùy bieán aùp ñieàu khieån ba pha

loaïi truï

Hình 18: Maùy bieán aùp ñieàu khieån ba pha 3 truï

o Öu:

+ Maïch töø chung coù keát caáu goïn,

+ Söû duïng khoái löôïng maïch töø ít hôn so vôùi MBA maïch töø

rieâng cuøng coâng suaát.

o Nhöôïc:

+ Laép ñaët, söûa chöõa phaûi tieán haønh treân toaøn boä maùy.




o OÁng baûo hieåm: khi coù söï coá xaûy ra thì noù seõ phaù maûnh thuûy tinh phun ra

ngoaøi maø khoâng phaù vôõ voû maùy.

o Daàu maùy bieán aùp: giaûi nhieät vaø caùch ñieän

o OÁng daàu: taêng cöôøng giaûi nhieät.

o Söù caùch ñieän: duøng ñöa nguoàn vaøo maùy bieán aùp vaø ñöa nguoàn töø maùy

bieán aùp ra.

o Boä chuyeån maïch: duøng ñieàu chænh ñieän aùp cuûa maùy bieán aùp.

Ngoaøi hai boä phaän chính laø loõi theùp vaø daây quaán coøn coù:

b. Maùy bieán aùp 3 pha maïch töø chung




Caùc kieåu keát noái ba pha:


Hình 12: Noái D/d Hình 13: Noái tam giaùc hôû

o Söû duïng cho ñieän aùp trung

bình nhö trong coâng nghieäp

o Neáu moät maùy bieán aùp bò hö thì

hai maùy bieán aùp coøn laïi coù theå

ñöôïc vaän haønh theo kieåu ñaáu tam

giaùc hôû.

Coâng suaát cuûa MBA luùc naøy

giaûm xuoáng vaø baèng khoaûng

58% coâng suaát khi coøn ñuû ba

maùy bieán aùp.

Coù boán kieåu ñaáu daây:



Hình 14: Noái D/d Hình 15: Noái tam giaùc hôû

o Söû duïng cho ñieän aùp trung

bình nhö trong coâng nghieäp vaø

thöông maïi

o Söû duïng cho giaûm aùp





Hình 16: Noái y/y

o Ít ñöôïc söû duïng vì vaán ñeà ñieàu hoaø vaø caân baèng.





MBA truyeàn taûi ñieän naêng, phía cao aùp thöôøng ñaáu Y vaø phía haï

aùp thöôøng ñaáu

vì:

( )3

d

p

UUY: : Caùch ñieän trong maùy giaûm, chi phí giaûm

:

( )3

d

p

II : Ñöôøng kính daây daãn seõ giaûm nhoû, thuaän

tieän cho vieäc cheá taïo

MBA phaân phoái thöôøng phía haï aùp ñaáu y0 ñeå cung caáp cho

phuï taûi hoãn hôïp: vöøa caàn ñieän aùp daây, vöøa caàn ñieän aùp pha.






U1ñm (V, KV):Ñieän aùp daây ñònh möùc sô caáp.

U2ñm(V, KV) Ñieän aùp daây thöù caáp ñònh möùc._ laø ñieän aùp daây

beân thöù caáp cuûa MBA khi khoâng taûi vaø ñieän aùp ñaët vaøo sô caáp

laø ñònh möùc.

2.1.3. Các đại lượng định mức

Sđm (VA, KVA), Công suất định mưc là công suất biểu kiên

phía thư cấp của máy biên áp: đăc trưng cho khả năng

chuyển tải năng lương của máy.

- MBA 1 pha: 1 1 2 2 ;ñm ñm ñm ñm ñmS U I U I

- MBA 3 pha: 1 1 2 23 3 ;ñm ñm ñm ñm ñmS U I U I

Doøng ñieän daây sô caáp vaø thöù caáp ñònh möùc:

1

1

ñm

ñm

ñm

SI

U 1

13

ñm

ñm

ñm

SI

U2

2

ñm

ñm

ñm

SI

U2

23

ñm

ñm

ñm

SI

U



*Tần sô định mưc: fđm(Hz) tần sô nguồn điên đăt vào sơ cấp.

*Điên áp ngăn mach phần trăm: Un%

*Tô nôi dây của máy biên áp: cho biêt kiểu nôi dây sơ cấp

và thư cấp, đồng thời cho biêt góc lêch pha giưa sưc điên

động dây sơ cấp và sưc điên động dây thư cấp

* Hê sô công suất của tải

* Hiêu suất


2.1.3. Các đại lượng định mức

2.2.1.1. Câu tao


Gồm có 3 phần chính:

Lõi thép

Cuộn dây sơ cấp

Cuộn dây thư cấp

2.2.1. Câu tao và nguyên lý lam viêc của may biên ap 1 pha

2.2. May biên ap một pha


Lõi thép có 2 loai:

+ Loai trụ

+ Loai bọc

Laù theùp hình chöõ U

Laù theùp chöõ I

Caùc laù theùp gheùp laïi Caùc laù theùp gheùp laïi

Laù theùp chöõ E

Laù theùp chöõ I

Hình 4 :Loõi theùp moät pha loaïi truï Hình 5 :Loõi theùp moät pha loaïi boïc

Phần lõi thép có quấn dây gọi la trụ từ, phần lõi thép nôi cac

trụ từ thanh mach kin gọi la gông từ.

2.2.1.1. Câu tao




Hình 6. Hình dang MBA 1 pha loai trụ Hình 7. MBA 1 pha loai trụ

Hình 8. Hình dang MBA 1 pha loai bọc Hình 9. MBA 1 pha loai bọc

2.2.1.1. Câu tao




• Dây quân máy biến áp được chế tao bằng dây đồng hoặc nhôm.

• Đối với dây quân có dòng điện lớn, sử dụng các sợi dây dẫn được

mắc song song để giảm tổn thât do dòng điện xoáy trong dây dẫn.

• Bên ngoài dây quân được bọc cách điện.

• Dây quân được tao thành các bánh dây

(gồm nhiều lớp) đặt vào trong trụ của lõi

thép

Hình 10. Lăp ráp MBA

2.2.1.1. Câu tao



2.2.1.2. Nguyên lý làm viêc của MBA 1 pha


May biến ap dựa vao hiên tượng cảm ứng điên từ.

Hình 11. Nguyên lý làm viêc cơ bản của MBA




U1 có dang sin => sinm t

Theo đluật Lenzt: 1 1 1 1.cos .sin ( )

2m m

de W W t W t t

dt

Giá trị hiêu dụng: 1 1

1 1

22

2 2

m m

m

W fWE fW

Tương tự: 2 2

2 2

22

2 2

m m

m

W fWE fW

Khi đăt U1 => U2

(Biểu thức sđđ trên cuộn sơ cấp)





Sưc điên động tao nên bởi từ thông tản trên cuộn sơ cấp:

1 2

1 1 2 2; ;t t

di die L e L

dt dt

1 1 1 1 1 1max.cos .sin( ) sin( )2 2

t m m te L I t L I t E t

1max 1 1max

1 1 12 2

t

t

E L IE x I

Tương tự: 2max 2 2max

2 2 22 2

t

t

E L IE x I

21 1 1. .[cos( ) sin( )]

2 2

j

t t tE E e E j

Do đó: 1 1 1 2 2 2; ;t tE jI x E jI x

Viêt dưới dang sô phưc:





r1 x1

I1 -E1 -E2

-E2' U1

r2' x2'

Tải U2

• Mach điên tương đương của may biên ap:

2.2.2. Sơ đô thay thế máy biến áp môt pha



• Mach điên tương đương của may biên ap:



E'2: sức điện động thứ cấp đã qui đổi về sơ cấp.

r'2: điện trở thứ cấp qui đổi về sơ cấp.

x'2: điện kháng thứ cấp qui đổi về sơ cấp.

Zm = rm +jxm: tổng trở mạch từ hóa.

rm: điện trở mạch từ hóa đặc trưng cho tổn hao sắt từ.

xm: điện kháng mạch từ hóa đặc trưng cho hỗ cảm giữa cuộn sơ

cấp và thứ cấp của từ thông .

• Qui đổi các đai lượng từ thứ câp về sơ câp:


2

2 2'r k r

Toån hao ñoàng tröôùc khi qui ñoåi vaø sau khi qui ñoåi:

x'2 = k2x2

E’2 =E1 = k E2 U'2 = U1= kU2

2

2'I

Ik

Công suât trước và sau không đổi, để SĐĐ tăng k lần thì I

giảm k lần.

0 1 2'I I I

2

2

2

2

2

2222

2

22

2

2 ')'

(''' rkrI

IrrrIrI



2.2.3. Tính toán các thông số trên sơ đồ thay thê MBA 1P


2.2.3.1. Tính toan trong chê độ không tải


Trong thí nghiệm ta có: I0 , P0 , U1 đm , U20

P0: tổn hao thép PFe

Dựa vào định luật Ohm, xác định Z0?

Dựa vào định luật Jun, xác định điện trở không tải?



2.2.3.1. Tính toan trong chê độ không tải

1

0

0

dmp

p

UZ

I 0

0 2

0

Pr

I

Gần đúng:

2 2

0 0 0x Z r

0 1 mr r r0 1 mx x x

1

1

1

m

m

m

Z Z

r r

x x

0

0

0

m

m

m

Z Z

r r

x x

0

0

1 0

cos.ñm

P

U I

11

2 20

dmUEk

E U

0 1 mZ Z Z

0 Cuo FeP P P0 FeP P



Điều chỉnh MBA tự ngẫu từ 0V tăng dần lên đến khi dòng điện In = I1đmp

Un (V): điện áp ngắn mach


2.2.3.2. Tính toan trong chê độ ngắn mach


Áp dụng định luật Ohm, xác định tổng trở ngắn mach

và điên trở ngắn mach, trên cơ sở đó, xác định điên

kháng ngắn mach?


1

n

n

ñm

UZ

I

2 2

1

n n

n

n ñm

P Pr

I I

2 2

n n nx Z r

rn = r

1 + r'

2 : ñieän trôû ngaén maïch

xn = x

1 + x'

2 : ñieän khaùng ngaén maïch

Un% =

1

100n

ñm

U

U = (510)% U

1ñm


2.2.3.2. Tính toan trong chê độ ngắn mach


1.4.1. Phöông trình caân baèng ñieän aùp


- Söï lieân heä giöõa doøng ñieän vaø ñieän aùp trong daây quaán

maùy bieán aùp ñöôïc ñaëc tröng bôûi phöông trình caân baèng

ñieän aùp.

1.4. Qua trình điên từ trong may biến ap

r1 x1

I1 E1 E2 U1

r2' x2'

Tải U2

1 1 1 1 1 1U E I r jI x. .

22 2 2 2 2U E R I jX I

1.4.2. Phöông trình caân baèng söùc töø ñoäng:


Khi khoâng taûi (I2 = 0): F0 = N1I0

Khi coù taûi:

Vôùi: N1: soá voøng daây cuoän sô caáp

I0

: doøng ñieän sô caáp khi khoâng taûi.

F1 = N

1I

1

F2 = N

2 I

2

Do: U1 = const = const. Neân: F

0 = F

1 + F

2 I

0N

1 = I

1N

1+ I

2N

2

20 1 2

1

NI I I

N

I1 = I0 + (-I'2) Hay:

I'2: thaønh phaàn ñeå buø taùc duïng khöû töø cuûa doøng thöù caáp ñeå giöõ töø

thoâng = const.

1.4. Qua trình điên từ trong may biến ap (tt)

1.6. Tổn hao và hiêu suất máy biến áp


Tổn hao trên dây quân SC và thứ câp gọi là tổn hao đồng:

Tôn hao săt từ Pst trong lõi thép, do dòng điên xoay va từ trê gây ra:

2

0 . ;Fe mP I r

1.6. Tổn hao và hiệu suât của máy biến áp (tt)


Có thể sử dụng các tham số ghi trên máy:

0

'

'2 '2 22

2 2 '

2

2

2

2

;

. . ( )

.

Fe

n n đm n

đm

Cu n

đm

P P

IP I r I r

I

P P

I

I

2

0

2

2 0

% [1 ].100. .

n

đm n

P P

S Cos P P

Hiêu suất may biên ap la:

2

2

2 0

cos% 100

cos

ñm

ñm n

S

S P P

1.7. Quá trình năng lượng của MBA:


Tổn hao đồng trên dây quân SC: 1

2

11 .rIPCu

Tổn hao Fe do dòng Fucô và tổn hao từ trễ: ;.2

0 mFe rIP

Công suât tác dụng đặt vào cuộn sơ câp: 1111 cos. IUP

Công suât điện từ: )( 11 Fecudtu PPPP

Tổn hao đồng trên cuộn TC: 2'2

2'

2 .rIPCu

Công suât tác dụng đầu ra ở cuộn thứ câp: 22 Cudtu PPP

Xét cho Q: 1111 sin. IUQ

1

2

11 .xIQCu

;.2

0 mFe xIQ )( 11 Fecudtu QQQQ

2'2

2'

2 .xIQCu

22 Cudtu QQQ

1.7. Quá trình năng lượng của MBA (tt):


1

ñtP

s

p2cuM

ñt = ; P

ñt = ; p

cu2 = m

1I'

2

2r'

2

Nhaän xeùt:

Vôùi taàn soá vaø tham soá cho tröôùc, moment ñieän töø tæ leä vôùi bình

phöông ñieän aùp.

Momen tæ leä nghòch vôùi ñieän khaùng.

1.7. Quá trình năng lượng của MBA (tt):


Nhận xét: 02 Q Do đó Q1>0 => dòng CSPK đi từ SC về TC.

02 Qa/ Q1>0 & Q2<0 => dòng CSPK đi từ 2 phía đến từ hóa lõi thép.

b/ Q1<0 & Q2<0: CSPK đi từ TC về SC, lưới điện được bù Cosphi.


YÙ nghóa cuûa toå noái daây MBA:

Bieåu thò goùc leäch pha giöõa sññ daây sô caáp vaø daây thöù caáp cuûa MBA.

Goùc leäch pha phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá:

+ Chieàu daây quaán.

+ Kí hieäu ñaàu daây.

+ Kieåu ñaáu daây quaán ôû sô caáp vaø thöù caáp.

Kyù hieäu caùc ñaàu daây:

Daây quaán cao aùp Daây quaán haï aùp

Sô caáp: A, B, C Thöù caáp: a, b, c

X, Y, Z x, y, z

1.3.3. Tô nôi dây của MBA ba pha

1.3. May biến ap ba pha, tổ nối dây (tt)


A B C

X Y Z a b c

x y z

C

c

B

A

X

Z Y

EAB

EBC

ECA

b

a

x z

y

Eab

Ebc

Eca

Eab EAB

3600

Y/y_12

1.3.3. Tô nôi dây của MBA ba pha (tt)


Bài tập áp dụng 1:

Xác định tô nôi dây của MBA đấu như hình vẽ


A B C

X Y Z

a b c

x y z

Y/y_6

1.3.3. Tô nôi dây của MBA ba pha (tt)


Bài tập áp dụng 2:


1.3.4. Tæ soá bieán aùp:

1

2

d

d

UK

U

Y

11 1

2 2 2

33.

pd

d p

UU NK

U U N11 1

2 22

3

3

pd

d p

UU NK

U NU

Toå noái daây : Toå noái daây: Y/ Y0

MBA 1 pha, tæ soá bieán aùp chæ phuï thuoäc vaøo tæ soá voøng daây )

N

N(

2

1

MBA 3 pha, tæ soá bieán aùp coøn phuï thuoäc vaøo toå noái daây.



1.8. Máy biến áp ba pha (Dây quấn sơ cấp)

(Dây quấn thư cấp)

Dây quấn sơ va thư cấp có thể nôi hinh sao hoăc hinh

tam giác.


1.8. Máy biến áp ba pha (tt)

Gọi sô vòng dây một pha sơ cấp là W1; sô vòng dây một

pha thư cấp là W2, tỉ sô điên áp pha giưa sơ và thư cấp sẽ

là:

Toå noái daây MBA:

YÙ nghóa cuûa toå noái daây MBA:

Bieåu thò goùc leäch pha giöõa sññ daây sô caáp vaø daây thöù caáp cuûa MBA.

Goùc leäch pha phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá:

+ Chieàu daây quaán.

+ Kí hieäu ñaàu daây.

+ Kieåu ñaáu daây quaán ôû sô caáp vaø thöù caáp.

1.9. Caùc ñaïi löôïng ñònh möùc cuûa MBA:


Hieäu suaát MBA cao thì coù theå xem coâng suaát MBA

nhaän vaøo phía sô caáp baèng coâng suaát ñöa ra thöù caáp:

Khi boû qua ñieän aùp rôi treân daây quaán sô caáp vaø thöù caáp:

1 1 2 2; ;E U E U

;221121 IUIUSS

- MBA 1 pha: ;2211 ñmñmñmñmñm IUIUS

- MBA 3 pha: ;33 2211 ñmñmñmñmñm IUIUS

Doøng ñieän daây sô caáp vaø thöù caáp ñònh möùc:

ñm1

ñm

ñm1

U

SI

ñm1

ñm

ñm1

U3

SI

ñm

ñm

ñm

U

SI

2

2

ñm

ñm

ñm

U

SI

2

2

3

1.10. SỰ LÀM VIỆC SONG SONG CỦA CÁC MBA



1.11. MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG

a)Máy biên điên áp: (PT: Potential Transformer) hay TU

Nhiêm vụ:

Biên đôi điên áp cao sang điên áp thấp để

đưa vào các dụng cụ đo lường nhằm bảo

đảm an toàn cho người sư dụng và các

thiêt bị khác.

Dây quấn sơ cấp gồm nhiều vòng dây,

đươc nôi với nguồn điên áp cần đo.

Dây quấn thư cấp ít vòng hơn đươc nôi

với các dụng cụ đo như vônmet, tần sô met

hoăc các cuộn dây rơle.

Đo U2 tính U1 thông qua tỷ sô BA.

Phải nôi đất một đầu thư cấp PT.

1 1 1

2 2 2

N E UK

N E U


1.11. MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG (tt)

b) Máy biên dòng điên (CT: Current Transformer) hay TI

Nhiêm vụ: Giảm dòng điên đên giá trị thích hơp với các dụng

cụ điều khiển và đo lường tiêu chuẩn có dòng điên thấp.

A

Với biên dòng có dòng sơ cấp từ 50A trở lên, để tiên cho khâu lăp

đăt và sư dụng, người ta thường chê tao lõi săt từ có dang hình

xuyên và sô vòng dây cuộn sơ cấp là 1 vòng.

2 1

1 2

I

I WK

I W



b) Máy biên dòng điên (CT: Current Transformer) hay TI

Thư cấp TI làm viêc ở chê độ ngăn mach. Nêu cần tháo rời thư cấp CT khi đang hoat động, phải nôi tăt thư

cấp CT trước khi tháo.

CT có nhiều đầu dây thư cấp (có nhiều hê sô biên).

CT có thể cung cấp cho nhiều tải cùng một lúc bằng cách măc nôi

tiêp các tải (với điều kiên tông công suất tải phải nhỏ hơn công suất

CT).

Phải nôi đất 1 đầu thư cấp CT để bảo đảm an toàn khi có sự cô

rò điên giưa sơ cấp và thư cấp.

Lưu ý:



b) Máy biên dòng điên (CT: Current Transformer) hay TI Thư cấp TI làm viêc ở chê độ ngăn mach.

Vì tông trở các dụng cụ đo như A, … rất bé nên máy biên dòng

đươc chê tao để làm viêc ở trang thái như ngăn mach thư cấp, lõi

thép không bão hòa.

Nêu để hở mach thư cấp thì I2 = 0, dòng điên từ hóa sẽ rất lớn,

mach từ bão hòa nghiêm trọng sẽ nóng lên và làm cháy dây quấn

và phía thư cấp xuất hiên nhưng xung điên áp cao hàng nghìn

volt,không an toàn cho người sư dụng, phá hỏng cách điên thiêt bị.


1.11. MÁY BIÊN ÁP ĐO LƯỜNG (tt)

a)Sơ đồ cấu tao và cách đấu PT, CT:

1.12. Các máy biến áp đặc biệt


1. May biên ap tự ngẫu

2. May biên ap đo lƣờng

1.12. Các máy biến áp đặc biệt


3. May biến ap han

Baøi taäp:


0

%U

2

Moät maùy bieán aùp ba pha Sñm

= 560 KVA, U1 = 6000 V,

U2 = 400 V, ñaáu Y/yn, I

0 = 4,58% I

1ñm, U

n% = 4.27, P

0

= 1970 W, Pn = 7000 W. Tính:

1) Heä soá coâng suaát cos luùc khoâng taûi

2) Caùc tham soá cuûa maïch ñieän töông ñöông

4) Ñoä thay ñoåi ñieän aùp khi maùy bieán aùp laøm

vieäc ôû taûi ñònh möùc vaø heä soá coâng suaát cuûa taûi cos

= 0.8 treã.

3) Hieäu suaát cuûa maùy bieán aùp ôû taûi noùi treân.

Baøi taäp:


0ñm1

0

0

IU3

Pcos

ñm1

ñm

ñm1

U3

SI A9.53

1063

10560

3

3

076.0

47.260003

1970cos

0

Giaûi:

51.1402

47.2

3

6000

I

UZ

P0

P1

0

63.107

47.23

1970

I

Pr

22

P0

P0

0

37.1398rZx2

0

2

0

ñm1

n

n

I

UZ

100

U%U

Uñmp1n

n

V92.147

100

3

600027.4

Un

74.29.53

92.147nZ

8.0

9.533

7000

I

P

r22

ñm1

np

n

62.2rZx2

n

2

nn

100

PPcosS

cosS%

n

2

02ñm

2ñm

%4.981007000119708.0105601

8.0105601%

23

3

Tóm tắt:


cos3

3

3

113

113

11

11

đmpđmpp

đmpđmppđm

đmđmp

đmđmp

IUP

IUS

II

UU

;

cos3

3

3

113

113

11

11

đmpđmpp

đmpđmppđm

đmđmp

đmđmp

IUP

IUS

II

UU

)(4,0/6/ kVYY )(22/66/ kVY

p

p

pI

UZ

0

0

0 p

p

p

p

pI

P

I

Pr

02

03

02

0

03

2

0

2

00 ppp rZx

np

np

npI

UZ

np

pn

np

np

npI

P

I

Pr

2

3

2 3 22

npnpnp rZx

- Maùy bieán aùp 1 pha:


Ví dụ: đm

đmđm

đm

đmđm

U

SI

U

SI

2

22

1

11

3;

3

- Maùy bieán aùp 3 pha:

đm

đmđm

đm

đmđm

U

SI

U

SI

2

22

1

11 ;

Doøng ñieän daây ñònh möùc sô caáp vaø thöù caáp:

Tính doøng ñieän ñònh möùc cuûa 1 mba 3 pha khi bieát soá lieäu:

)(230/6000/);(100 21 VUUkVAS đmđmđm

p

p

pI

UZ

0

0

0

p

p

p

p

pI

P

I

Pr

02

03

02

0

03

2

0

2

00 ppp rZx

Lúc không tải:

01

00cos

IU

P

- Tham số máy biến áp:

- Hệ số công suât lúc không tải:


;

100.100.%dm

ndm

dm

nn

U

ZI

U

UU

100.100.%

100.100.%

dm

ndm

dm

nxnx

dm

ndm

dm

nrnr

U

xI

U

UU

U

rI

U

UU

)(.10

)(100.%

kWS

WP

I

I

U

rIU

dm

n

dm

dm

dm

ndmnr

Luùc ngaén maïch:

;sin.;.

;cos.;.

nnnxnnnx

nnnrnnnr

UUxIU

UUrIU

Ñieän aùp ngaén maïch ñöôïc ghi treân nhaõn hieäu cuûa maùy vaø

thöôøng ñöôïc bieåu dieãn baèng tyû leä % so vôùi Uñm:

100.%

100.

100.

100.

100. n

đm

đm

nđm

đm

đm

đmn

đm

n

đmn

u

I

I

ZI

U

I

IZ

U

Z

UI

Một mba coù un% = 10, thì I

n söï coá baèng bao nhieâu? đm

đm

n

đmn I

I

u

II 10100.

10100.

%

Ví duï:


Baøi taäp:

Cho 1 mba 3 pha: Sñm

= 5600 kVA, U1/U

2=35000/66000V;

I1/I

2=92,5/490A. P

0=18,5kW, I

0=4,5%; U

n% = 7,5%; P

n=57kW,

f=50Hz, Y/delta-11. Xaùc ñònh:

1. Caùc tham soá luùc khoâng taûi.

2. Caùc tham soá luùc ngaén maïch.

3. Caùc thaønh phaàn ñieän aùp ngaén maïch.



= 5600 kVA, U1/U

2=35000/66000V;

I1/I

2=92,5/490A. P

0=18,5kW, I

0=4,5%; P

n=57kW, f=50Hz,

Y/delta-11.

)(202003

)(35000

3

11 V

VUU p - Ñieän aùp pha sô caáp:

)(16,4)(5,92.045,0%.00 AAIII đmp - Doøng ñieän pha khoâng taûi:

Caùc tham soá luùc khoâng taûi:

)(6,4857)(16,4

)(20200

0

1

0

0

0 A

V

I

U

I

UZ

p

p

p

p

p

)(356)(16,43

)(18500

3 220

2

0

02

0

0

A

W

I

P

I

Pr

pp

p

)(5,48443564850 222

0

2

00 rZx


Baøi taäp:


= 5600 kVA, U1/U

2=35000/66000V;

I1/I

2=92,5/490A. P

0=18,5kW, I

0=4,5%; U

n%=7,5%, P

n=57kW,

f=50Hz, Y/delta-11.

Caùc tham soá luùc ngaén maïch: )(1520075,020200%.11 VUUU npn

1 1

1

1520( )16,4( )

92,5( )

n n

n

n p

U U VZ

I I A

)(22,25,923

)(57000

3 22

W

I

Pr

n

nn

)(25,1622,24,16 2222 nnn rZx

)(01,1100.20200

22,25,92100.%

1

1v

U

rIU

p

np

nr

Caùc thaønh phaàn ñieän aùp ngaén maïch:

45,7100.20200

3,165,92100.%

1

1

p

np

nxU

xIU

Chƣơng 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ (KĐB)

3.1. Khai niêm chung.

3.2. Câu tao, nguyên lý lam viêc của may điên KĐB.

3.3. Sơ đồ thay thê của động cơ KĐB.

3.4. Quá trình biên đổi năng lƣợng và hiêu suât của

động cơ điên KĐB

3.5. Mở may động cơ điên không đồng bộ ba pha.

3.6. Điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay động cơ

điên KĐB.


Maùy ñieän khoâng ñoàng boä chia ra laøm hai loaïi: maùy khoâng ñoàng boä

rotor daây quaán vaø maùy khoâng ñoàng boä rotor loàng soùc.

Öu ñieåm cuûa ÑCKÑB rotor daây quaán:

Doøng ñieän môû maùy thaáp

Momen khôûi ñoäng lôùn

Khôûi ñoäng baèng phaúng

Coù theå ñieàu chænh toác ñoä trong daõy heïp

Ñôn giaûn vaø maïnh

Ñoä tin caäy cao

Chi phí baûo trì thaáp

Daây quaán laø nhöõng thanh ñoàng hay

nhoâm ñaët treân caùc raõnh loõi theùp

rotor, hai ñaàu caùc thanh daãn noái vôùi

hai vaønh ñoàng hay nhoâm, goïi laø

voøng ngaén maïch

- Giöõa phaàn tónh vaø phaàn quay laø khe hôû

khoâng khí.

- Khe hôû khoâng khí caøng lôùn thì doøng ñieän töø

hoaù ñeå gaây ra töø thoâng cho maùy caøng lôùn, heä

soá cos cuûa maùy caøng giaûm.

3.1. Khái niêm chung


3.2. Cấu tao, nguyên ly lam viêc của may điên KĐB Maùy ñieän khoâng ñoàng boä laø loaïi maùy ñieän xoay chieàu, laøm vieäc theo nguyeân lyù

caûm öùng ñieän töø, coù toác ñoä quay rotor khaùc vôùi toác ñoä töø tröôøng quay trong

maùy.

Stator: loõi theùp, daây quaán vaø voû maùy_ caùc pha daây quaán ñaët caùch nhau 1200 ñieän.

Rotor: laø phaàn quay goàm loõi theùp, truïc vaø daây quaán.


3.3. SƠ ĐỒ THAY THẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Maïch töông

ñöông cuûa ÑC

KÑB?

??? Câu tao

và nguyên lý

làm viêc của

ĐC KĐB?


3.3. SƠ ĐỒ THAY THẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ (tt)

(Maïch töông ñöông cuûa Stator)

U1: Điện aùp pha ñaët vaøo stator

I1: Doøng ñieän pha ñaët vaøo stator

R1, x

t1: Ñieän trôû vaø ñieän khaùng pha daây quaán stator.

Go, B

o: Ñieän trôû toån hao trong loõi saét vaø ñieän khaùng töø

hoùa cuûa loõi saét.

I2: Doøng ñieän taûi, I

otd: doøng ñieän töø hoùa.

???...



(Rotor quay)

E2: Sññ pha rotor luùc ñöùng yeân

I2: Doøng ñieän pha rotor

r2, xt2 : Ñieän trôû vaø ñieän khaùng pha rotor.



(Rotor quay)

(Qui veà rotor ñöùng yeân)

:/s

(Rotor qui veà stator)

(Taùch rieâng r’2 khoûi r’

2/s)



(Taùch rieâng r’2 khoûi r’

2/s)

(Maïch töông ñöông cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä)

(Maïch t.ñ cuûa Stator)


Maïch töông ñöông cuûa ÑC. KÑB:

.'

2?E.'

2?I.

' '

2 2, ?r x


Söùc ñieän ñoäng pha rotor quy veà stator?

Doøng ñieän rotor quy veà stator?

Đieän trôû vaø ñieän khaùng daây quaán rotor

quy veà stator?



1

..

2e

.

'

2EEkE

(Söùc ñieän ñoäng pha

rotor quy veà stator)

22

11

2

1

.

.

Nk

Nk

E

Ek

dq

dq

e

.

i

2

.

'

2

k

II

222

111m

dq

dq

ikNm

kNk

2

.'

2 xkkx ie2

.'

2 rkkr ie

(Heä soá qui ñoåi söùc ñieän ñoäng)

(Doøng ñieän rotor

quy veà stator)

(Đieän trôû vaø ñieän khaùng daây

quaán rotor quy veà stator)

(Heä soá quy ñoåi doøng ñieän)




Ñaëc tröng cho söï theå hieän coâng suaát cô treân truïc cuûa

maùy.

Ñieän trôû bieán ñoåi, bieåu thò cho söï thay ñoåi cuûa taûi treân

truïc maùy.



Caâu hoûi thaûo luaän:

1. Khi thay ñoåi taûi ôû truïc ñoäng cô, doøng ñieän rotor

vaø stator coù thay ñoåi khoâng?


2. Khi ñoäng cô bò quaù taûi, toác ñoä ñoäng cô thay ñoåi

nhö theá naøo?


Gôïi yù thaûo luaän:


.

'

2

1 sr

s

21 2 1

1

1

60. .60..

f s fn n n s n

p p

n ns

n

Toác ñoä ñoäng cô?

Heä soá tröôït?

Ñieän trôû r’2 ?

Doøng ñieän rotor vaø stator?

Khi ñoäng cô bò quaù taûi:


Noäi dung caàn ñaït ñöôïc:


1. Khi thay ñoåi taûi ôû truïc ñoäng cô, doøng ñieän

rotor vaø stator coù thay ñoåi khoâng?

• Doøng ñieän rotor vaø stator ñeàu taêng leân.

2. Khi ñoäng cô bò quaù taûi, toác ñoä ñoäng cô thay

ñoåi nhö theá naøo?

• Toác ñoä ñoäng cô giaûm ñi.

• Heä soá tröôït taêng leân.

• Ñieän trôû r’2 giaûm.


Cuûng coá kieán thöùc:


Maïch töông ñöông cuûa ÑC. KÑB


Caâu hoûi thaûo luaän (tt):


Tìm söï lieân heä giöõa caùc coâng suaát ôû giaûn ñoà naêng

löôïng vôùi caùc coâng suaát, caùc toån hao treân maïch

ñieän thay theá?


Baøi taäp 3.4:

Ñoïc thí duï 3, trang 106, giaùo trình maùy ñieän, Boä lao

ñoäng thöông binh vaø xaõ hoäi, toång cuïc daïy ngheà.

Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor loàng soùc

coù caùc soá lieäu sau: Pñm

=11,9 kW, Ufñm

=220V,

Ifñm

=25A, f=50Hz, 2p=6; pcu1

=745W, pcu2

=480W,

pFe

=235W, pcô

=180W, pf=60W. Tính coâng suaát ñieän

töø, momen ñieän töø, toác ñoä quay cuûa ñoäng cô vaø hieäu

suaát cuûa ñoäng cô.


Baøi taäp 3:

a. Coâng suaát ñieän töø:

Pñt

= P2 + p

cô + p

f + p

cu2=11900 + 180 + 60 + 480 = 12620 (W)

b. Momen ñieän töø: )(120

60

1000.2

12620

60

2 11

Nmn

PPM đtđt

đt

Trong đó: )/(10003

50.60601 phutvong

p

fn

c. Tốc độ quay của động cơ:

)/(962)038,01(1000)1(1 phútvòngsnn

038,012620

4802 đt

cu

P

psTrong đó:


3.4. QUAÙ TRÌNH BIEÁN ÑOÅI NAÊNG LÖÔÏNG

P2

P1

Pñt

p

Cu1

pCu2

pFe

Pcô

pCô

+pf

= m1U1I1cos1

= m1I12r1

= m1I02rm

= m1I'

2

2r'

2

2

2

22 rIm

s

rImppPP Fecuđt

'

2'

2111

2

đtCu

Cuđtco

Pss

sp

rIms

rImpPP

)1(1

.

..1

...

2

'

2

'

21

'

2

'

212

22

Khi may đứng yên:

Khi máy quay:

;21 fCoCuFecu pppppp

fCoco ppPP 2

11

2 1P

p

P

P

;cos

1

2222

1

IEmPM đt

đt

;60

1p

fn

đt

Cu

P

ps

n

nnsnnn 2

1

112 ;;

;60

2;

2

60

2 111

n

p

fn

;

/2

/

1

2

1 pf

spPM Cuđt

đt

Biểu thức momen tính theo quan hệ I và từ thông:

Biểu thức momen tính theo hệ số trượt:


Baøi taäp 2:

Moät ñoäng cô khoâng ñoàng boä rotor daây quaán khi ñeå rotor hôû

maïch vaø cho ñieän aùp stator thì ñieän aùp vaønh tröôït laø 250V. Khi

ñoäng cô laøm vieäc vôùi taûi ñònh möùc thì toác ñoä n = 1420

voøng/phuùt. Tính:

a.Toác ñoä ñoàng boä.

b.Toác ñoä töø tröôøng quay do doøng ñieän sinh ra so vôùi toác ñoä

rotor.

c.Taàn soá doøng ñieän ôû rotor.

d.Söùc ñieän ñoäng cuûa rotor khi taûi ñònh möùc.


Baøi taäp 2:

a. Toác ñoä ñoàng boä:

)/(15002

50.60601 phutvong

p

fn

b. Toác ñoä töø tröôøng quay so vôùi toác ñoä rotor:

)/(801420150012 phutvongnnn

c. Taàn soá doøng ñieän rotor:

)(66,260

80.2

60

22 Hz

pnf

)(66,250.053,0. 1

1

112 Hzf

n

nnsff

d. Söùc ñieän ñoäng cuûa rotor khi quay ôû toác ñoä ñònh möùc:

VsEE s 4,13250.053.022

)053,01500

14201500(

1

1

n

nns


Baøi taäp 4:

Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor loàng soùc coù daây

quaán stator vaø rotor ñeàu ñaáu Y, Un=110V, I

n=61A, cosphi

n

=0,036.

Tính:

a. Caùc tham soá luùc ngaén maïch: zn, r

n, x

n, r’

2, x’

2. Bieát

r1=0,0159 Ohm, x

1=0,46 Ohm.

b. Coâng suaát ñoäng cô tieâu thuï vaø coâng suaát tieâu hao treân daây

quaán khi ngaén maïch.


Baøi taäp 4:

a. Caùc tham soá luùc ngaén maïch: zn, r

n, x

n, r’

2, x’

2. Bieát

r1=0,0159 Ohm, x

1=0,46 Ohm.

)(044,161

3/110

n

nn

I

UZ

)(98,094,0.044,1sin

)(351,0336,0.044,1cos

nnn

nnn

zx

zr

)(52,046,098,0

)(152,0159,0351,0

1

'

12'

xxx

rrr

nn

n

b. Coâng suaát ñoäng cô tieâu thuï:

)(3920336,0.61.110.3cos.3 WIUP nnnn

)(2,3918351,0613..3 22 WrIP nnn


4. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KĐB


4. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KĐB

10 s

(Chế độ động cơ)

Mñt

= M0 + M

2.

(Chế độ hãm điện từ) (Chế độ máy phát)

s10 s


3. NHÖÕNG THOÂNG SOÁ GHI TREÂN NHAÕN MAÙY:

Coâng suaát ñònh möùc (W, kW, Hp) : laø coâng suaát ñònh möùc ñaàu ra treân truïc ñoäng cô

(ñoäng cô), coâng suaát ñieän ñöa ra (maùy phaùt).

Ñieän aùp daây ñònh möùc Uñm

(V):

- Ñoäng cô 3 pha laø U daây.

- Ñoäng cô 1 pha: U laø ñieän aùp pha – trung tính hoaëc pha – pha.

Toác ñoä quay ñònh möùc nñm

(voøng/phuùt).

Taàn soá ñònh möùc (Hz).

Caáp caùch ñieän: ñöôïc phaân loaïi bôûi kyù töï ñaëc tröng cho tyû soá cuûa doøng khôûi ñoäng vaø

doøng ñònh möùc.

Ví duï: Treân nhaõn maùy ghi : / Y – 220/380V – 7,5/ 4,3 A. coù nghóa laø khi ñieän aùp daây löôùi ñieän baèng 220V thì ta

noái daây quaán stator theo hình tam giaùc vaø doøng ñieän daây ñònh möùc töông öùng laø 7,5 A; khi ñieän aùp maïng ñieän laø

380V thì daây quaán stator noái theo hình sao, doøng ñieän daây ñònh möùc laø 4,3A.

cos..U.3

P

ñm

ñm

cos..U

P

ñm

ñm

60

2 ñm

ñmñm

n

PP

Doøng ñaày taûi cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau :

- Ñoäng cô 3 pha : Iñm

=

- Ñoäng cô moät pha : Iñm

=

Momen quay ñònh möùc ôû ñaàu truïc: Mñm

=

• Cấu tao, nguyên lý lam viêc của may điên một chiều.

• Từ trường và sưc điên động của máy điên một chiều.

• Công suất điên từ, momen điên từ của máy điên một chiều.

• Tia lưa điên trên cô góp và biên pháp khăc phục.

• Máy phát điên một chiều.

• Động cơ điên một chiều.

Chƣơng 4: MÁY ĐIỆN MỘT CHIÊU

4.1. Cấu tao, nguyên ly lam viêc của may điên một chiều


Cöïc töø

phuï Cöïc töø

chính

Coå goùp

ñieän

Choåi

than

Caùc laù theùp

KTÑ

Caùc raõnh ñeå

ñaët daây quaán

(Hình 1: Stator) (Hình 2: Rotor)

I

R

+

A

B -

a

N

S

b

c

d

e,

i

n

Phaàn

caûm

Phaàn

öùng

Caáu taïo: Goàm 2 phaàn _ phaàn tónh (stator) vaø phaàn quay(rotor).

Nguyeân lyù laøm vieäc:

Döïa treân nguyeân lyù caûm öùng ñieän töø.

(cực từ chính, cực từ phụ, gông từ).

Do nhaø cheá taïo qui ñònh, vaø ñöôïc ghi treân nhaõn maùy.

+ Coâng suaát ñònh möùc: Pñm

(W, KW), ñaây laø coâng suaát ñaàu ra cuûa maùy.

+ Ñieän aùp ñònh möùc: Uñm

(V) : ñieän aùp treân 2 ñaàu choåi than.

+ Doøng ñieän ñònh möùc: Iñm

(A): MP: doøng ñieän cung caáp cho taûi.

ÑC: doøng ñieän ngoaøi ñöa vaøo ñoäng cô.

+ Kieåu kích thích.

+ Doøng ñieän kích thích: doøng ñieän ñi qua cuoän daây cöïc töø chính ñeå taïo

ra töø thoâng caûm trong maùy It (A).

+ Hieäu suaát:


1

2

P

P

4.2. CAÙC ÑAÏI LÖÔÏNG ÑÒNH MÖÙC:

MP ePmPÑC mPeP

Hình 1. Cheá ñoä ñoäng cô Hình 2. Cheá ñoä maùy phaùt

4.3. Từ trường và sưc điên động của máy điên một chiều.


)/(60

2giâyrad

n

MP đtđt

uuđt IEP

a

pNCE

60

Eö = C

E . . n

: heä soá keát caáu

2p: soá cöïc phaàn caûm.

: töø thoâng trung bình/cöïc (Wb).

n: toác ñoä quay (voøng/giaây).

N: toång soá thanh daãn.

2a: soá maïch nhaùnh song song

Eö: söùc ñieän ñoäng cuûa moät maïch

nhaùnh song song.

4.4. Quan hê điên từ trong máy điên một chiều

-

Iö

Eö

-

+

+

It n G

: toác ñoä goùc cuûa rotor

n: toác ñoä quay

4.4. Quaù trình naêng löôïng vaø caùc phöông trình caân baèng


P1

Pdt

P2

pt

pCu,ö

pcô

+ pFe

Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa maùy phaùt 1 chieàu

1. Ñoái vôùi maùy phaùt ñieän

P1 : coâng suaát cô ñaàu vaøo.

pt : toån hao kích töø.

pcô

+ pFe

: toån hao cô + toån hao saét töø

Pñt

: coâng suaát ñieän töø chuyeån qua phaàn öùng.

pCu,ö

: toån hao ñoàng treân daây quaán phaàn öùng

P2 : coâng suaát ñieän ñaàu ra.

11

2 P

P

P2 = P

ñt – p

Cu,ö

UIö = E

öI

ö -

ööR.I

2

U = Eö – I

ö.R

ö

(Phöông trình caân baèng ñieän aùp cuûa MPÑ 1 chieàu)

taûi

Iö

Iö

+

-

Eö

Rö

+

-

U

Eö: ñoùng vai troø nguoàn ñieän, cuøng chieàu I

ö

M1 = M

ñt + M

0

(Phöông trình caân baèng momen ñieän töø cuûa MPÑ 1 chieàu)

M1: momen cô ñaàu vaøo

Mñt

: momen ñieän töø

M0: momen khoâng taûi do P

0 = P

cô + P

Fe



2. Ñoái vôùi ñoäng cô ñieän

P1 : coâng suaát ñieän ñaàu vaøo.


pcô

+ pFe

: toån hao cô + toån hao saét töø.

Pñt


pCu,ö

: toån hao ñoàng treân daây quaán phaàn öùng.

P2 : coâng suaát cô ñaàu ra.

P1 = P

ñt + p

t + p

Cu,ö

U(Iö

+ I

t) = E

öI

ö + UI

t +

ööR.I

2

U = Eö + I

ö.R

ö

(Phöông trình caân baèng ñieän aùp cuûa ÑCÑ DC)

+

-

Iö

Iö

+

-

Eö

Rö

U

Eö: ñoùng vai troø söùc phaûn ñieän, ngöôïc chieàu I

ö P1

Pdt

P2

pt

pCu,ö

pcô

+ pFe

Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa ÑC 1 chieàu

M2 = M

ñt - M

0

(P.trình caân baèng momen ñieän töø cuûa MPÑ DC)

M2: moment cô ñaàu ra

Mñt

: moment ñieän töø

M0: moment khoâng taûi



2. Ñoái vôùi ñoäng cô ñieän

P1 : coâng suaát ñieän ñaàu vaøo.


pcô

+ pFe

: toån hao cô + toån hao saét töø.

Pñt


pCu,ö

: toån hao ñoàng treân daây quaán phaàn öùng.

P2 : coâng suaát cô ñaàu ra.

P1

Pdt

P2

pt

pCu,ö

pcô

+ pFe

Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa ÑC 1 chieàu

M2: moment cô ñaàu ra

Mñt

: moment ñieän töø

M0: moment khoâng taûi

P1

Pdt

P2

pt

pCu,ö

pcô

+ pFe

Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa maùy phaùt 1 chieàu

4.4. Tính thuận nghịch trong máy điên một chiều.


N

S

+

Eö

, Iö

n

Mñt

N

S

+

Eö

, Iö

n, Mñt

+

Maùy phaùt Ñoäng cô

Cheá ñoä maùy phaùt:

Eö, I

ö cuøng chieàu.

Mñt

ngöôïc chieàu quay n Mhaõm.

0

ö

ö

ö

R

UEI => E

ö > U

Cheá ñoä ñoäng cô:

Eö, I

ö ngöôïc chieàu.

Mñt

cuøng chieàu n.

0

u

uu

R

EUI => E

ö < U

U = Eö – I

ö.R

ö U = E

ö + I

ö.R

ö


4.5. Phân loai máy điên DC

Phaân loaïi: phaân loaïi theo caùch kích töø.

Ñoäng cô moät chieàu kích thích ñoäc laäp

---------------------------noái tieáp

--------------------------song song

---------------------------hoãn hôïp

Maùy phaùt ñieän 1 chieàu kích töø ñoäc laäp (Separated Dynamo)

Maùy phaùt ñieän moät chieàu töï kích töø:

+Kích töø song song: ( Shunt Dynamo) cuoän daây kích töø // phaàn öùng

+ Kích töø noái tieáp: (series dynamo) cuoän daây kích töø noái tieáp phaàn öùng.

+ Kích töø hoãn hôïp: (Compound Dynamo)

b. Phân loai động cơ DC:

a. Phân loai máy phát DC:

-

F

taûi

+

I It

Iö

Ñ

+

-

I It

Iö

U

Rñc

Rñc

(kich từ song song)


a. Phân loai máy phát DC:

G taûi U

I = Iö I

t

+

-

+

G taûi U

I =It = I

ö

-

+ U

kt

Rñc

It

-

G taûi U

I = Iö

+

-

G taûi U

Rñc

+

-

Iö I

ts I

I = Iö -I

t

(Kích từ song song)

(Kích từ độc lập)

(Kích từ hỗn hơp)

(Kích từ nôi tiêp)

Bài tập 1:


Một máy MF một chiều có Pđm = 85 (kW); Uđm = 230

(V); nđm = 1470 vòng/phút; 895.0đm

Tính dòng điên và momen của động cơ ở chê độ định

mưc?

Bài tập 2:

Một máy phát điên một chiều có Pđm = 95 (kW); Uđm =

115 (V); nđm = 2820 vòng/phút; 792.0đm

Ở chê độ định mưc, tính:

• Công suất cơ P1 của động cơ sơ cấp kéo máy phát.

• Dòng điên cung cấp cho tải.

• Momen cơ M1 của động cơ sơ cấp kéo máy phát.

Bài tập 1:


Một máy phát điên một chiều có Pđm = 85 (kW); Uđm = 230 (V);

nđm = 1470 vòng/phút; 895.0đm

Với:

)(36,0)(230

)(85kA

V

kW

U

PI

đm

eđm

)/(1536,9

1470

6,960

2phútvòng

nn đmđmđm

)(620147014,32895,0

60)(85

2

60

.Nm

kW

n

PPPM eem

đm

MP ePmP


Bài tập 2:

Một máy phát điên một chiều có Pđm = 95 (kW); Uđm = 115 (V); nđm

= 2820 vòng/phút; .792.0đm

Ở chê độ định mưc, tính:

• Công suất cơ của động cơ sơ cấp kéo máy phát.

• Dòng điên cung cấp cho tải.

• Momen cơ của động cơ sơ cấp kéo máy phát.

MP ePmP

)(120792.0

)(95kW

kWPP e

m

)(82,0115

)(95kA

kW

U

PI

đm

eđm

)(406,0282014,3792.0.2

6095

..2.

60kNm

n

PPPM eem

m

m

e

P

P


Bài tập 3:

Một động cơ điên 1 chiều kích từ song song có sô liêu sau:

)/(1100),(110);(52);(4.0);(220 phútvòngnrAIRVU đmtđmuđm

Sưc điên động phần ưng khi tải định mưc.

Công suất điên từ và momen điên từ lúc tải định mưc.

)(200).().(. VRr

UIURIIURIUE u

t

đmđmđmukđmđmuuđmu

Giải:

1. Sưc điên động phần ưng khi tải định mưc:

2. Công suất điên từ:

)(10)(10000)50(200 kWWIEP uuđt

)(85,861100.14,3.2

50.200.60

2

.60Nm

n

IEPM uuđt

đt


Bài tập 4:

Một động cơ điên 1 chiều kích từ song song có sô liêu sau:

)/(500),(5

);(255);(078.0);(440);(96

phútvòngnAI

AIRVUKwP

đmt

đmuđmđm

Momen định mưc ở trục M2.

Momen điên từ khi tải định mưc.

Tôc độ quay lúc không tải lý tưởng.

)(1833)(833,1500.14,3.2

)(96.60

2

.60NmkNm

kW

n

PPM co

đm

coco

)(7,200850014,32

2505,42060

2

..60Nm

n

IEPM uu

đm

đtđt

)(5.420078,0.250440 VRIUE uuu

Chƣơng 5: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

1. Khai niêm chung và phân loai may điên đồng bộ.

2. Cấu tao, nguyên lý lam viêc của may điên đồng bộ.

3. Cac phương trinh va sơ đồ thay thê của may điên

đồng bộ.

4. Qua trinh biên đôi năng lương của may điên đồng bộ.

5. Cac chê độ lam viêc của may điên đồng bộ.

6. Cac loai may điên đồng bộ.

7. May điên đồng bộ lam viêc ở chê độ động cơ.


1. Khai niêm chung va cấu tao:

Maùy ñieän ñoàng boä laø loaïi maùy ñieän xoay chieàu maø toác ñoä quay

rotor baèng toác ñoä töø tröôøng quay (n1) trong maùy.

+ Stator: (gioáng nhö stator cuûa maùy ñieän KĐB): Goàm coù loõi

theùp vaø daây quaán.

+ Rotor: Laø moät nam chaâm ñieän goàm loõi theùp vaø daây quaán

kích töø duøng ñeå taïo ra röø tröôøng cho maùy, nguoàn kích thích

vaøo daây quaán kích thích laø nguoàn ñieän moät chieàu.

Coù hai kieåu rotor:

Khai niêm chung:

Cấu tao:

- Rotor cöïc loài

- Rotor cöïc aån


Rotor cöïc loài: Daïng cuûa maët cöïc ñöôïc thieát keá sao cho khe khoâng

khí khoâng ñeàu.

Rotor cöïc aån: Khe khoâng khí ñeàu, loõi theùp laø moät khoái theùp hình

truï, maët ngoaøi phay thaønh raõnh ñeå ñaët daây quaán kích thích.

Hai ñaàu cuûa daây quaán kích töø ñöôïc noái vôùi hai vaønh tröôït ñaët ôû

hai ñaàu truïc thoâng qua hai choåi than ñeå noái vôùi doøng kích töø 1 chieàu.

(Hình 1: Rotor cöïc loài) (Hình 2: Rotor cöïc ẩn)

1. Khai niêm chung va cấu tao (tt):


Trong ñoù: w1: soá voøng daây 1 pha stator

Kdq

: heä soá daây quaán stator

0: töø thoâng döôùi moãi cöïc töø rotor.

60

pnf

Khi ñoäng cô sô caáp quay, keùo rotor maùy phaùt ñoàng boä vaø maùy phaùt

moät chieàu quay theo tôùi toác ñoä ñònh möùc, maùy phaùt kích thích thaønh

laäp ñöôïc ñieän aùp vaø cung caáp doøng ñieän moät chieàu vaøo daây quaán

phaàn caûm maùy ñoàng boä, phaàn caûm trôû thaønh nam chaâm ñieän.

Do rotor (phaàn caûm) quay neân töø tröôøng phaàn caûm caét caùc thanh

daãn daây quaán phaàn öùng (stator) laøm caûm öùng trong daây quaán söùc

ñieän ñoäng hình sin.

Neáu phaàn caûm maùy phaùt coù p ñoâi cöïc töø, toác ñoä quay rotor laø n thì

taàn soá söùc ñieän ñoäng caûm öùng laø:

Trò soá hieäu duïng söùc ñieän ñoäng caûm öùng trong moãi pha daây quaán

phaàn öùng laø: E0 = 4,44.f.k

dq.w

1.

0.

2. Nguyeân lyù laøm vieäc:

2.1. Maùy phaùt:


p

fn

601

Khi phaàn öùng cung caáp ñieän cho taûi, doøng ñieän 3 pha chaïy trong

daây quaán phaàn öùng seõ sinh ra töø tröôøng quay vôùi toác ñoä:

Ta thaáy toác ñoä töø tröôøng quay n1 baèng toác ñoä quay rotor n goïi laø

maùy phaùt ñieän ñoàng boä.

2. Nguyeân lyù laøm vieäc: (tt)

2.1. Maùy phaùt: (tt)

VD: Động cơ đồng bộ có tần số làm việc 50Hz, sáu cực thì tốc độ đồng

bộ là:(1 phút)

3000 vòng/ phut

1000 vòng/ phut

1500 vòng / phut

950 vòng / phut



2.1. Maùy phaùt: (tt)

VD1: Động cơ đồng bộ có tần số làm việc 50Hz, sáu cực thì tốc độ đồng

bộ là:(1 phút)

3000 vòng/ phut

1000 vòng/ phut

1500 vòng / phut

950 vòng / phut

VD2: Một máy phát điện đồng bộ bốn cực có tốc độ rotor là 1500 vòng/

phut, số vòng dây quân môi pha là N1 = 230 vòng, từ thông dưới môi cực

từ 0 = 0,04 Wb. Tính tần số do máy phát điện phát ra:(1 phút)

f= 50Hz

f= 100Hz

f= 25Hz

f= 60Hz


p

fn

601

Khi phaàn öùng cung caáp ñieän cho taûi, doøng ñieän 3 pha chaïy trong

daây quaán phaàn öùng seõ sinh ra töø tröôøng quay vôùi toác ñoä:

Ta thaáy toác ñoä töø tröôøng quay n1 baèng toác ñoä quay rotor n goïi laø

maùy phaùt ñieän ñoàng boä.


2.2. Ñoäng cô: (tt)


3. Cac phương trinh va sơ đồ thay thê của may điên đồng bộ.

3.1 Maùy phaùt ñieän:

Khi ñaáu taûi vaøo maùy phaùt ñoàng boä, doøng chaïy vaøo daây quaán stator

laøm ñieän aùp maùy phaùt thay ñoåi.

Coù 3 nguyeân nhaân laøm thay ñoåi ñieän aùp: suït aùp do ñieän trôû phaàn

öùng, suït aùp do ñieän khaùng phaàn öùng vaø aûnh höôûng cuûa phaûn öùng

phaàn öùng, hai nguyeân nhaân sau ñöôïc goäp laïi vaø ñaëc tröng bôûi ñieän

khaùng ñoàng boä (xñb

).


3. Cac phương trinh và sơ đồ thay thê của may điên đồng bộ.


Khi ñaáu taûi vaøo maùy phaùt ñoàng boä, doøng chaïy vaøo daây quaán stator

laøm ñieän aùp maùy phaùt thay ñoåi.

Coù 3 nguyeân nhaân laøm thay ñoåi ñieän aùp: suït aùp do ñieän trôû phaàn

öùng, suït aùp do ñieän khaùng phaàn öùng vaø aûnh höôûng cuûa phaûn öùng

phaàn öùng, hai nguyeân nhaân sau ñöôïc goäp laïi vaø ñaëc tröng bôûi ñieän

khaùng ñoàng boä (xñb

).


3. Cac phương trinh và sơ đồ thay thê của may điên đồng bộ.(tt)

3.1 Maùy phaùt ñieän: (tt)

3.1.1. Cöïc aån:

E0

E

U

- Irö

- jIxö

- jIxö

I

Goïi: U: ñieän aùp hai ñaàu cöïc cuûa maùy phaùt.

E0: söùc ñieän ñoäng khoâng taûi do söùc töø ñoäng F

t gaây neân.

Eö: söùc ñieän ñoäng phaàn öùng do

ö gaây neân.

U = E0 - I(r

ö + jx

ñb ) vôùi x

ñb = xö

+xö

U = E – I(rö + jxö

) = E0 + E

ö - I(r

ö + jxö

)

(Vôùi xö : ñieän khaùng taûn cuûa daây quaán phaàn öùng).

Eö = -jIx

ö

E = E0 + E

ö

Eö = -jIxö

Ñoà thò vectô taûi tính caûm: U, I leäch pha nhau 1 goùc laø , Irö cuøng pha

I, Ixö & Ix

ö sôùm pha 90

0 so vôùi I.

(Hình 3. Ñoà thò vectô taûi tính caûm)



3.1 Maùy phaùt ñieän: (tt)

3.1.2. Cöïc lồi:

U = E0 – jI

dx

d – jI

qx

q – Ir

ö

Id = Isin : doøng ñieän theo höôùng doïc truïc.

Iq = Icos : doøng ñieän theo höôùng ngang truïc.

Ñieän khaùng ñoàng boä theo höôùng doïc truïc : xd = x

öd + xö

Ñieän khaùng ñoàng boä theo höôùng ngang truïc : xq = x

öq + xö

rö jx

ñb

Ztaûi

+

-

U

I

I

Id

Iq

E0

- jIqx

q

- jIdx

d

- Irö

U

Maïch töông ñöông cuûa Maùy phaùt ÑB

E0



3.2. Ñoäng cô ñieän:

ñböxIjrIEU

0

)jxr(IEUñbö

0

Thoâng thöôøng ñoäng cô ñieän laø cöïc loài neân:

U = E + I(rö + jxö

)

U = - E0 + jx

dI

d + jI

qx

q + Ir

ö

rö jx

ñb

+

-

U

I

Maïch töông ñöông cuûa ñoäng cô ñoàng boä I

Id

Iq

-E0 U

Irö

jIqx

q

jIdx

d

E

0




3.1.1. Cöïc ẩn:

U = E0 - Ir

ö - jIx

ñb

Vôùi: xñb

= xö +x

ö

(xö : ñieän khaùng taûn cuûa daây quaán phaàn öùng).

U = E0 – jI

dx

d – jI

qx

q – Ir

ö

3.1.2. Cöïc lồi:

xd = x

öd + xö

xq = x

öq + xö

U = - E0 + jx

dI

d + jI

qx

q + Ir

ö

U = E0 - I(r

ö +jx

ñb)

3.2 Ñoäng cô ñieän:


4. Qua trinh biên đôi năng lương của may điên đồng bộ.

4.1. Maùy phaùt:

P2

P1

Pñt

pcô

pf

pt

pCu

pFe

P1 = M chòu caùc toån hao sau:

1.Toån hao cô (pcô

): do ma saùt, quaït gioù, khoâng phuï thuoäc

taûi vì vaän toác khoâng ñoåi.

2. Toån hao phuï (pf): do doøng xoaùy trong daây daãn phaàn

öùng vaø do toån hao loõi vì töø tröôøng bò xoaén daïng.

3. Toån hao kích töø pt ( daây quaán kích töø).

pt = U

tI

t = I

t

2r

t.

4. Toån hao daây ñoàng trong daây quaán phaàn öùng:

pcu

= mI2r

ö m: soá pha.

5. pFe

: toån hao saét töø do doøng xoaùyvaø töø treã trong maïch töø.

100.1100.100.%11

1

1

2

P

p

P

pP

P

P

Với: p = pcô + pf + pt + pcu + pFe

Hiêu suất của máy:


4. Qua trinh biên đôi năng lương của may điên đồng bộ. (tt) 4.2. Động cơ:

P2: coâng suaát cô ñaàu ra: P

2 = M

P2

P1

Pñt

pCu

pFe

pt

pCô

pf

P1: coâng suaát ñaàu vaøo: cos31 dd IUP


4. Qua trinh biên đôi năng lương của may điên đồng bộ. (tt)

So saùnh 2 quaù trình bieán ñoåi naêng löôïng cuûa MÑ ñoàng boä ôû cheá ñoä

maùy phaùt vaø cheá ñoä ñoäng cô

P2

P1

Pñt

pCu

pFe

pt

pCô

pf P

2

P1

Pñt

pcô

pf

pt

pCu

pFe

(Hình 1. Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa

MÑ ñoàng boä ôû cheá ñoä maùy phaùt)

(Hình 2: Giaûn ñoà naêng löôïng cuûa

MÑ ñoàng boä ôû cheá ñoä ñoäng cô)

3.1. Mô hình may phat điên đồng bộ

3.1.1. Khái niệm

Máy phát điện đồng bộ được chia làm hai loai: máy phát

điện cực lồi và cực ẩn.

Cực ẩn

Cực lồi


3.1.1. Khái niệm

Nguyên lý làm việc:

Khi ta đưa dòng điện kích thích một chiều it vào

dây quân kích thích đặt trên cực từ thì dòng điện này sẽ

tao nên từ thông t. Nếu ta quay rôto lên đến tốc độ

n(vòng/phút) thì từ trường t.sẽ quét qua dây quân phần

ứng và cảm ứng bên trong dây dẫn đó sđđ và dòng điện

phần ứng biến thiên với tần số:

Trong đó p là số cặp cực của máy.

1 . / 60f p n


3.1.1. Khái niệm

Nguyên lý làm việc:

Khi máy làm việc thì dòng điện phần ứng Iư chay

trong dây quân 3 pha sẽ tao nên từ trường quay. Từ trường

này quay với tốc độ:

Vì n = n1 nên người ta gọi là máy phát đồng bộ

1 60. /n f p


3.1.2. Từ trường trong máy điện đồng bộ

Từ trường trong máy điện đồng bộ bao gồm:

Từ trường cực từ Ft do dòng điện kích thích it và

Từ trường phần ứng Fư do dòng điện phần ứng Iư gây ra.

Khi không tải (I = 0), trong máy chỉ có từ trường Ft. Nếu

roto quay Ft quét qua dây quân stato và cảm ứng nên trong

đó S.đ.đ không tải E0.

Khi có tải (I ≠0) , trong máy ngoài Ft còn có Fư. Với máy

3 pha Fư là từ trường quay, từ trường này bao gồm từ

trường cơ bản và từ trường bậc cao.



Các từ trường này sẽ tao ra từ thông chính t đi qua

không khí và móc vòng với dây quân stato và còn có từ

thông tản t của cực từ.

Từ thông móc vòng xuyên qua một

cuộn dây aa’ của stato:

N là số vòng dây của cuộn dây aa’

Kd là hệ số dây quân.

. . . osdN k c t



Sức điện động giữa hai đầu cuộn dây:

Với:

Emax = Nkd = N.2f.kd

Giá trị hiệu dụng của sđđ là: E = 4,44.f.N.kd

sinaa d

de N k t

dt

max sinE t


3.1.3. Mô hình máy phát điện đồng bộ

Phương trình điện áp của máy phát điện là:

Với:

U là điện áp đầu cực MF.

E là sđđ phần ứng của MF.

R, X là điện trở và điện kháng phần ứng máy phát.

Từ phương trình này người ta xây dựng mô hình tổng trở

của máy phát điện đồng bộ:

( )U E I R jX



Do điện trở nhỏ hơn rât nhiều so với điện kháng do đó

chúng ta có thể bỏ qua thành điện trở

Khi đó mô hình MF đồng bộ nối vào nút có công suât vô

cùng lớn như sau:

Phần trăm điện áp không tải:

Người ta dựa vào U% để xác

định các chế độ đang làm việc của

MF và có nên cắt tải không



Giản đồ vectơ điện áp trong các trường hợp tải sớm pha,

trễ pha và cùng pha như sau:

Tải sớm pha Tải trễ pha Tải cùng pha


3.1.4. Đặc tính góc của máy phát điện đồng bộ

Đặc tính góc công suât tác dụng

Khi E = const và U = const thì P = f()

Với là góc tải giữa E và U.

Công suât đầu cực máy phát là:

P = mUIcosφ với với φ = –

Với máy cực lồi:

cosd

d

E UI

x

sinq

q

UI

x



Do đó:

2 2

sin cos sin sin cosq d d

mU mEU mUP

x x x

2 1 1sin ( )sin 2

2e u

d q d

mEU mUP P P

x x x



Công suât tác dụng của máy phát đồng bộ cực lồi gồm hai

thành phần Pe và Pu.

Pe tỉ lệ với sin và phụ thuộc vào kích từ.

Pu tỉ lệ với sin2 và không phụ thuộc vào kích từ.

Do đó khi mât kích từ thì công suât tác dụng vẫn còn một

lượng nhỏ là Pu

2 1 1sin ( )sin 2

2e u

d q d

mEU mUP P P

x x x



Với máy cực ẩn thì do xd = xq nên:

sin

mEUP

X

Động cơ Máy phát



Đặc tính góc công suât phản kháng

Thay xd và xq vào ta có:



Đặc tính góc công suât phản kháng

Động cơ Máy phát

Khi -θ'<θ<+θ' máy phát công suât

phản kháng vào lưới, ngoài pham

vi trên máy tiêu thụ công suât phản

kháng.


THE END.

BÀI GING MÁY ĐIỆN - phamhongcong.files.wordpress.com · - Bài tập: trên lớp và ... 1.3....

Documents

Transcript of BÀI GING MÁY ĐIỆN - phamhongcong.files.wordpress.com · - Bài tập: trên lớp và ... 1.3....