[Đồ Án] Thiết Kế Máy Phát 3 Pha - Hệ Thống Ổn Định Cho Máy Phát phần 1

Tham khảo tài liệu [đồ án] thiết kế máy phát 3 pha - hệ thống ổn định cho máy phát phần 1, luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
[Đồ Án] Thiết Kế Máy Phát 3 Pha - Hệ Thống Ổn Định Cho Máy Phát phần 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy phát điện ba pha và hệ thống ổn định điện áp cho máy phát. PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Phạm vi sửdụng chính là biến đổi cơ năng thành điện năng, nghĩa là làm máy phát điện. Điệnnăng ba pha chủ yếu dùng trong nền kinh tế quốc dân và trong đời sống sinh hoạtđược sản xuất từ các máy phát điện quay bằng tuabin hơi hoặc khí hoặc nước.Ngoài ra máy phát điện còn được kéo các động cơ khác như động cơ Điêzel, độngcơ xy lanh hơi nước, động cơ chạy bằng nhiên liệu Hyđro…được chế tạo với côngsuất vừa và nhỏ nhằm dùng cho các tải địa phương, dùng làm máy phát dự phòng.Ngoài ra các động cơ đồng bộ công suất nhỏ( đặc biệt là các động cơ đồng bộkích từ bằng nam châm vĩnh cửu ) cũng được dùng rất rộng rãi trong các trang bịtự động và điều khiển. I. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÔNG DỤNG I.1 Định nghĩa Những máy phát điện xoay chiều có tốc độ quay Rôtor n bằng tốc độ quaycủa từ trường n1 gọi là máy điện đồng bộ, có tốc độ quay Rôtor luôn không đổikhi tải thay đổi. I.2 Công dụng Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện rất quan trọng của các lưới điện côngnghiệp. Trong đó các động cơ sơ cấp là các tuabin hơi nước hoặc tuabin nước.Công suất đơn chiếc mỗi máy có thể đạt đến 1200MW đối với máy phát tuabinhơi và đến 560MW đối với máy phát tuabin nước. Các lưới điện công suất nhỏ,máy phát điện được kéo bởi động cơ Điêzel hoặc các tuabin khí, chúng có thể làmviệc riêng lẻ hoặc hai ba máy làm việc song song với nhau. Các máy phát điệnđồng bộ hầu hết được đặt ở các trạm phát điện xoay chiều, chúng được sử dụngrộng rãi trong mọi lĩnh vực : trong cuộc sống, công nghiệp, giao thông vận tải, cácnguồn điện dự phòng, điện năng trên các phương tiện di động… II. ĐẶC ĐIỂM VÀ CẤU TẠO II. 1 Đặc điểm Máy phát điện đồng bộ thường được kéo bởi tuabin hơi hoặc tuabin nước, vìvậy chúng được gọi là máy phát tuabin hơi hoặc máy phát tuabin nước. Đối vớimáy phát điện tuabin hơi, do đặc trưng là tốc độ cao tới vài nghìn vòng/phút nên 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy phát điện ba pha và hệ thống ổn định điện áp cho máy phát.máy phát điện thường có kết cấu Rôtor cực ẩn với đường kính nhỏ để giảm thiểulực ly tâm. Và ngược lại, đối với máy phát điện tuabin nước, tốc độ thấp nênthường có Rôtor cực lồi, đường kính có thể lên tới 1,5m tùy theo công suất củamáy. Máy phát điện ba pha thường gặp nhất là máy phát điện mà dòng điện mộtchiều được đưa vào cuộn dây kích từ thông qua hệ thống vành trượt. Cực từ củamáy phát điện ba pha được kích thích bằng dòng điện một chiều và được đặt ởphần quay, còn dây quấn phần ứng với ba pha được đặt ở phần tĩnh và nối ra tải.Cũng có thể đặt cực từ ở phần tĩnh và dây quấn phần ứng ở phần quay giống trongmáy điện một chiều, máy điện đồng bộ công suất nhỏ, vì sự trao đổi vị trí đókhông làm thay đổi nguyên lý làm việc cơ bản của máy. Nguyên lý làm việc củamáy điện nói chung và máy phát điện đồng bộ nói riêng đều dựa trên định luậtcảm ứng điện từ. Nguyên lý làm việc cơ bản như sau : Stator của máy phát điện đồng bộ đồng bộ có dây quấn ba pha được đặt cáchnhau một góc 1200 trong không gian, được gọi là phần ứng, cảm ứng ra các sứcđiện động cung cấp ra tải ( hình 1.1 ). Còn Rôtor của máy phát điện, với cấu tạodây quấn cực từ ( cực lồi với đối với máy phát có tuabin tốc độ thấp như các máyphát tuabin nước, các máy phát công suất nhỏ và cực ẩn với tuabin có tốc độ caonhư máy phát Điêzel, tuabin hơi và khí ) làm nhiệm vụ tạo ra từ trường phần cảm. A N B C Khi Rôtor quay với tốc độ n thì từ trường cực từ sẽ quét và cảm ứng lên cácdây quấn phần ứng các sứcHình 1.1ngấxoay chiềuStator. lần lượt lệch pha nhau điện độ c u tạo của hình sin 0120 theo chu kỳ thời gian, có trị số hiệu dụng là : EO=4,44.f.Wl.Kdq.Φ0 Trong đó : E0 là sức điện động pha. W1 số vòng dây pha. Φ0 từ thông cực từ Rôtor f tần số của máy phát. Kdq hệ số dây quấn. Với tần số : p.n (1.1) f= 60 Với p là số đôi cực của máy. 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ...