Bài giảng Mạch điện - Chương 8: Máy phát đồng bộ ba pha

Nội dung text: Bài giảng Mạch điện - Chương 8: Máy phát đồng bộ ba pha

1. Chương 8. Máy Phát Đồng Bộ Ba Pha 8.1. Cấu tạo của MPĐB3Þ 1. Stato (ST) a. Lỏi Thép ST b. Dây Quấn ST (DQST) gồm 3 cuộn (ax, by, cz) 2. Rôto (RT) a. Lỏi Thép RT b. Dây Quấn RT (DQRT) hay Dây Quấn Kích Từ (DQKT) gồm 2p cực từ, có 2 dạng:  RT cực lồi  RT cực ẩn hay RT hình trụ 3. Bộ Kích Từ: cung cấp Dòng Kích Từ Ik 1
2. 8.2. Nguyên Lý Làm Việc Của MPĐB3Þ (H 8.1) B1. Bố trí 3 cuộn (ax, by, cz) của DQST cách nhau 120o điện B2. Cấp Dòng Kích Từ Ik cho DQKT, ta được Từ Thông Một Chiều  phụ thuộc Ik:  ()Ik H 8.1 B3. Dùng 1 Nguồn Cơ Năng (Động Cơ Sơ Cấp – ĐCSC) quay RT với vận tốc n. Từ thông tức thời a(t) xuyên qua 1 vòng dây của cuộn ax có dạng a(t )  m cos  t (8.1) 2
3. ! 3 sđđ cảm ứng (ea, eb, ec) sinh ra trong 3 cuộn (ax, by, cz) của DQST là 1 NA3ÞCB: ea( t ) E p 2 sin t e( t ) E 2 sin( t 120 ) b p (8.2) ec( t ) E p 2 sin( t 240 ) np  Tần Số: f (8.3) 60 với n = VTRT (v/p) và p = số đôi cực của RT  Sđđ HD Ep 4,44 fk dq1 N 1 m (8.4) với kdq1 = Hệ Số Dây Quấn ST (kdq1<1) 3
4. 8.3 MTĐ Và Phương Trình Của MPĐB3Þ 1. MTĐ của RT (Phần Cảm) hay Mạch Kích Từ (H 8.2) a. Các Thông Số Mạch  Rs = ĐT của DQKT  Rk = Biến Trở Kích Từ  Rf = Rs + Rk = ĐT của MKT b. Các Thông Số Chế Độ  Uk = Áp Kích Từ; Ik = Dòng Kích Từ c. Phương Trình. H 8.2 URRIRIk () s k k f k (8.5) 4
5. 2. MTĐ1Þ của ST (Phần Ứng) của MPĐB3Þ (H 8.3)  Rư, Xs, và Zs = Rư + jXs là ĐT, ĐK, và TTĐB1Þ của ST  ZT Là TT pha của Tải  là Sđđ, EUIIg,,, T ư T Áp Tải, Dòng Ứng và Dòng Tải H 8.3 ! Sụt áp pha do ĐT, ĐK, và TTĐB1Þ của ST là: UIUIUZIưR R ưư;; ưX jX sư ư sư (8.6) EUIIUZIg T R ư ư jX s ư T s ư ! (8.7) IIư T 5
6. 8.4. Phần Trăm Thay Đổi Điện Áp (DU%) của MPĐB3Þ 1. Định Nghĩa Trên H 8.3, cho MPĐB3Þ làm việc với sđđ HD U p U g không đổi. Xét Áp Tải HD UTT U ở 2 chế độ sau:  Chế Độ Có Tải (IT 0) : UT có tải = UT.  Chế Độ Không Tải (IT = 0) : UT không tải = Ep. EU ! U% p T 100 (8.8) UT Theo (8.3), (8.4) và H 8.2, nếu máy làm việc với vận ! tốc n và dòng kích từ Ik không đổi thì Ep không đổi. 6
7. 2. Tính DU% khi biết (UT, IT) Dùng (8.9), nếu chọn Iư = |IT|làm gốc pha, ta vẽ được Đồ Thị Vectơ H 8.4.  Iư II ư 0 ư  UTTTT U  Ucos jU sin H 8.4  Eg U Tcos R ư I ư j ( U T sin X s I ư ) 2 2 ! EURIUXIp E g ( T cos ư ư ) ( T sin s ư ) (8.9) ! cos trể sin 0; cos sớm sin 0 7
8. 8.5. CS, TH, HS của MPĐB3Þ 1. Sơ Đồ Khối (H 8.5)  P1 = CS Cơ vào  P2 = CS Điện ra 2. Sơ Đồ Mạch (H 8.6) H 8.5 8 H 8.6
9. 3. Lưu Đồ CS trong MPĐB3Þ (H 8.6)  P1 = CS Cơ Vào  Pt = TH Lỏi Thép (TH Từ)  Pđư = TH Đồng Ứng = Pđs = TH Đồng ST  Pkt = TH Kích Từ = Pđr = TH Đồng RT.  Pmq = TH Ma Sát & Quạt Gió (TH Cơ).  Pth = Pt + Pđư + Pkt + Pmq = TH Tổng  P2 = P1 – Pth = CS Điện Ra P2 ! HS % 100 (8.10) P1 9
10. 4. Biểu Thức Các Loại CS Tính Từ H 8.2, 8.3, & 8.6. (8.11)  PM1 1  2 n/60 = 0,105n (8.12) ! P1(W); M1(N.m);  (rad/s); và n(v/p) (8.13)  PUI2 3d d cos (8.14)  2 PRIđư 3 ư ư (8.15)  2 PRIkt f k (8.16) 8.6. Mômen Vào Do ĐCSC Kéo MPĐB3Þ 9,55PW ( ) M(.) N m 1 (8.17) 1 n() v/ p 10