Bài giảng động cơ điện - Từ trường trong máy điện đồng bộ

• Khi máy điện làm việc không tải (I = 0), từ trường trong máy chỉ dodòng điện một chiều it chạy trong dây quấn kích thích đặt trên cáccực từ sinh ra - gọi là từ trường cực từ.• Khi máy có tải (I ≠ 0), ngoài từ trường cực từ còn có từ trường dodòng điện tải sinh ra (từ trường phần ứng).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng động cơ điện - Từ trường trong máy điện đồng bộ4. TỪ TRƯỜNG TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 4.1. ĐẠI CƯƠNG• Khi máy điện làm việc không tải (I = 0), từ trường trong máy chỉ do dòng điện một chiều it chạy trong dây quấn kích thích đặt trên các cực từ sinh ra - gọi là từ trường cực từ.• Khi máy có tải (I ≠ 0), ngoài từ trường cực từ còn có từ trường do dòng điện tải sinh ra (từ trường phần ứng).• Nếu máy là ba pha, từ trường do dòng điện phần ứng sinh ra là từ trường quay. Từ trường quay có thể phân tích thành từ trường cơ bản và các từ trường bậc cao.• Trong các từ trường đó, từ trường cơ bản là quan trọng nhất vì nó có tốc độ quay và chiều quay giống như từ trường cực từ.• Tác dụng của từ trường cơ bản với từ trường cực từ gọi là phản ứng phần ứng.• Phản ứng phần ứng trong máy điện đồng bộ có ảnh hưởng rất nhiều đến từ trường cực từ, mức độ ảnh hưởng của nó phụ thuộc vào tính chất của tải và cấu tạo của máy là cực ẩn hay cực lồi.• Như vậy, khi máy làm việc có tải, dọc khe hở tồn tại một từ trường thống nhất, nó là tổng hợp của từ trường cực từ và từ trường phần ứng. Chính từ trường đó sinh ra các s.đ.đ. ở các dây quấn của stato.4.2. TỪ TRƯỜNG CỦA DÂY QUẤN KÍCH THÍCH (TỪ TRƯỜNG CỰC TỪ)4.2.1. Đối với máy điện cực lồiXét một máy có p đôi cực.Gọi wt là số vòng của dây quấn kích thích. it là dòng điện kích thích.Sức từ động cWaimột cực từ là: ủ Ft = tt (20-1) 2p Từ thông do sức từ động Ft sinh ra trongtrường hợp p = 2 được trình bày trên hình20-1. Ở đây: Φt - từ thông chính đi qua khe hở Hình 20-1. Từ trường của dây quấn kích thích của máy điện đồng bộδ và móc vòng với dây quấn phần ứng. Φσt - từ thông tản của cực từ.Sự phân bố đường sức từ ở mặt cực như ở δmhình 20-2a. δĐường biểu diễn cảm ứng từ Bt dọc theo bc = α τbước cực τ như ở hình 20-2b. τ a)Do khó khăn về gia công độ cong mặt cực nên Btkhông thể tạo được cảm ứng từ Bt hình sin Bt 1(đường 1). Btm1 2 BtmĐường phân bố cảm ứng từ không hình sin đó b)có thể phân tích thành sóng cơ bản và các sóng α -π /2 π /2 0bậc cao.Trong máy điện đồng bộ, sóng cơ bản đóng H×nh202.Tõtrêngdod©y quÊnkÝchthÝchëkhehëcñavai trò chủ yếu sinh ra s.đ.đ. cơ bản trong dây M§§Bbécùclåiquấn stato, còn các từ trường bậc cao thườngrất nhỏ hoặc đã có các biện pháp cải thiện. Sự khác nhau giữa sóng cơ bản và từ trường Bt được biểu thị bằng• hệ số dạng sóng kt của từ trường: Btm1 Kt = (20-2) Btm trong đó: Btm1- biên độ của từ trường cơ bản, Btm – biên độ của cảm ứng từ Bt. Trị số kt phụ thuộc vào tỉ số δm/δ và hệ số mặt cực α = bc/τ. Thường δm/δ = 1,0 ÷ 2,5, α = 0,67 ÷ 0,75 và kt = 0,95 ÷ 1,15. Từ biểu thức (20-2) ta có: µ 0 .Ft µ0 Wt .it Btm1 = K t .Btm = .K t = . .K t (20-3) Kδ .K µ d .δ Kδ .K µ d .δ 2 p trong đó: kδ là hệ số khe hở, kμd - hệ số bão hoà dọc trục cực từ.• Từ thông ứng với sóng cơ bản của cảm ứng từ bằng: µ 0 τ lδ wt k t 2 Φ t1 = Btm1 .τ .lδ = . . it (20-4) π π kδ .k µ d .δ p• Khi rôto quay với tốc độ ω =2πf, từ thông móc vòng với dây quấn stato ứng với sóng cơ bản của từ trường kích từ sẽ biến thiên theo quy luật hình sin: ψ tưd = wkdqΦ t1cosω t Sức điện động hỗ cảm trong dây quấn stato sẽ là: dψ tud = ωwk dq Φ t1 sin ωt = E 0 m sin ωt e0 = − dttro ...