GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN II - PHẦN V MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ - CHƯƠNG 2

CHƯƠNG II: CÁC QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘCác quan hệ điện từ chính bao gồm các phương trình cân bằng điện áp và đồ thị vector tương ứng, giản đồ năng lượng, công suất điện từ của máy điện không đồng bộ. Ta sẽ xét các quan hệ điện từ nói trên trong các trường hợp máy làm việc như máy phát điện và động cơ điện. Vì phản ứng phần ứng phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo của máy (cực ẩn hay cực lồi), tính chất phụ tải (điện cảm, điện dung), mức độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH MÁY ĐIỆN II - PHẦN V MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ - CHƯƠNG 2 CHÖÔNG II: CAÙC QUAN HEÄ ÑIEÄN TÖØ TRONG MAÙY ÑIEÄN ÑOÀNG BOÄ Caùc quan heä ñieän töø chính bao goàm caùc phöông trình caân baèng ñieän aùp vaøñoà thò vector töông öùng, giaûn ñoà naêng löôïng, coâng suaát ñieän töø cuûa maùy ñieänkhoâng ñoàng boä. Ta seõ xeùt caùc quan heä ñieän töø noùi treân trong caùc tröôøng hôïp maùylaøm vieäc nhö maùy phaùt ñieän vaø ñoäng cô ñieän. Vì phaûn öùng phaàn öùng phuï thuoäc raát nhieàu vaøo caáu taïo cuûa maùy (cöïc aån haycöïc loài), tính chaát phuï taûi (ñieän caûm, ñieän dung), möùc ñoä ñoái xöùng cuûa phuï taûi(phuï taûi ñoái xöùng hay khoâng ñoái xöùng) neân phaûi xeùt ñeán taát caû caùc yeáu toá naøy. § 2.1. PHAÛN ÖÙNG PHAÀN ÖÙNG TRONG MAÙY ÑIEÄN ÑOÀNG BOÄ 1. Ñaïi cöông Töø tröôøng trong maùy ñieän ñoàng boä laø do doøng ñieän trong caùc daây quaánstator vaø rotor sinh ra. Khi maùy ñieän laøm vieäc khoâng taûi, trong daây quaán xoaychieàu ôû stator khoâng coù doøng ñieän (I = 0) töø tröôøng trong maùy ñieän chæ do doøngñieän moät chieàu It chaïy trong daây quaán kích töø ñaët treân caùc cöïc töø sinh ra. Neáurotor quay, töø tröôøng cuûa caùc cöïc töø naøy queùt caùc daây quaán cuûa stator vaø caûmöùng trong ñoù s.ñ.ñ khoâng taûi E0 cuûa maùy. Khi maùy laøm vieäc coù taûi ( I ≠ 0 ) thì ngoaøi töø tröôøng cuûa cöïc töø coøn töø tröôøngcuûa doøng ñieän taûi I sinh ra. Khi coù taûi töø tröôøng trong maùy laø toång cuûa 2 töøtröôøng:+ Töø tröôøng do daây quaán kích töø It sinh ra, taïo ra s.ñ.ñ E0.+ Töø tröôøng do doøng ñieän phuï taûi I ñi qua daây quaán phaàn öùng gaây neân goïi laø töøtröôøng phaàn öùng taïo ra s.ñ.ñ Eö. Neáu laø maùy ba pha thì töø tröôøng do doøng ñieän taûiba pha chaïy trong daây quaán ba pha laø töø tröôøng quay. Töø tröôøng naøy coù theå phaântích thaønh töø tröôøng cô baûn vaø caùc töø tröôøng baäc cao coù chieàu quay vaø toác ñoäkhaùc nhau. Trong soá caùc töø tröôøng naøy, töø tröôøng cô baûn laø quan troïng nhaát vì coùtoác ñoä vaø chieàu quay gioáng töø tröôøng ôû caùc cöïc töø. Söùc ñieän ñoäng (s.ñ.ñ) do töø tröôøng trong khe hôû sinh ra: . . . Eδ = E0 + Eö Taùc duïng cuûa töø tröôøng cô baûn (töø tröôøng phaàn öùng) vôùi töø tröôøng cöïc töø (töøtröôøng phaàn caûm) goïi laø phaûn öùng phaàn öùng. 2. Phaûn öùng phaàn öùng Khi maùy phaùt ñieän laøm vieäc, töø tröôøng cuûa cöïc töø rotor Φ t caét daây quaánstator caûm öùng ra s.ñ.ñ E0 chaäm pha so vôùi Φ t moät goùc 900. Daây quaán stator noáivôùi taûi taïo neân doøng ñieän I cung caáp cho taûi. Doøng ñieän I trong daây quaán statortaïo neân töø tröôøng quay phaàn öùng. Goùc leäch pha giöõa E0 vaø I do tính chaát cuûa taûiquyeát ñònh, taùc duïng cuûa töø tröôøng phaàn öùng leân cöïc töø goïi laø phaûn öùng phaànöùng. 106 c) Taûi thuaàn trôû R: Khi taûi laø ñoái xöùng vaø thuaàn trôû thì doøngñieän ba pha trong daây quaán stator seõ truøng phavôùi caùc s.ñ.ñ töông öùng ( ψ = 0 ) nhö hình 2.1,ψ laø goùc leäch pha giöõa E vaø I . & & Doøng ñieän sinh ra töø thoâng phaàn öùngcuøng pha vôùi doøng ñieän. Phöông cuûa Fö thaúnggoùc vôùi phöông cuûa Ft vaø phaûn öùng phaàn öùng Hình 2.1 Ñoà thò veùc tô söùc ñieänlaø ngang truïc (laøm meùo töø tröôøng cuûa cöïc töø), ñoäng ôû taûi thuaàn trôû ψ = 0Ft : töø tröôøng cöïc töø vöôït tröôùc s.ñ.ñ 1 goùc900. i. Taûi thuaàn caûm L: S.ñ.ñ E vöôït tröôùc doøng ñieän I moät goùcψ = + 900 nhö hình 2.2 ta thaáy Fö vaø Ft cuøngphöông nhöng ngöôïc chieàu vaø phaûn öùngphaàn öùng laø doïc truïc khöû töø coù taùc duïnglaøm giaûm töø tröôøng toång. Hình 2.2 Ñoà thò veùc tô söùc ñieän ñoäng ôû taûi thuaàn caûm ψ = +900 Taûi thuaàn dung C: ii. S.ñ.ñ E chaäm sau doøng ñieän I moät goùc 900nghóa laø ψ = −90 0 chieàu cuûa Fö truøng vôùi chieàuFt, phaûn öùng phaàn öùng laø doïc truïc trôï töø coù taùcduïng laøm taêng töø tröôøng toång. Hình 2.3 Ñoà thò veùc tô söùc ñieän ñoäng ôû taûi thuaàn dung ψ = -900 iii. Taûi hoãn hôïp: Coù theå phaân tích Fö ra laøm hai thaønh phaàndoïc truïc vaø ngang truïc: Föd = Fösin ψ Föq = Föcos ψTöông töï ta phaân tích doøng ñieän I laøm hai thaønhphaàn: Id = I.sin ψ Hình 2.4 Ñoà thò veùc tô söùc ñieän ñoäng ôû taûi Idq = I.cos ψ hoãn hôïp 0 < ψ < 90 0 107 ...