Giới thiệu khái quát về máy phát điện đồng bộ xoay chiều& về hệ thống kích từ

Máy phát điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n bằng tốc độquay của từ tr-ờng n1 gọi là máy phát điện đồng bộ. ở chế độ xác lập máy phát điện đồng bộ có tốc độ quay rôto luôn không đổi khi tải thay đổi. I.2 Cấu tạo máy phát điện đồng bộCấu tạo máy phát điện đồng bộ gồm hai bộ phận chính là xtato và rôto. Trên hình I-1 vẽ mặt cắt ngang trục máy. Trong đó 1: lá thép xtato; 2: dây quấn xtato; 3: lá thép rôto; 4: dây quấn rôto.Xtato và Roto...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giới thiệu khái quát về máy phát điện đồng bộ xoay chiều& về hệ thống kích từ Giíi thiÖu kh¸I qu¸t vÒ m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé xoay chiÒu& vÒ hÖ thèng kÝch tõ .I. Giíi thiÖu vÒ m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé xoay chiÒu:I.1 §Þnh nghÜa: M¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu cã tèc ®é quay r«to n b»ng tèc ®équay cña tõ tr-êng n1 gäi lµ m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé. ë chÕ ®é x¸clËp m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cã tèc ®é quay r«to lu«n kh«ng ®æi khit¶i thay ®æi.I.2 CÊu t¹o m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé CÊu t¹o m¸y ph¸t ®iÖn ®ångbé gåm hai bé phËn chÝnh lµxtato vµ r«to. Trªn h×nh I-1 vÏmÆt c¾t ngang trôc m¸y.Trong ®ã 1: l¸ thÐp xtato; 2: d©yquÊn xtato; 3: l¸ thÐp r«to; 4: d©yquÊn r«to. Xtato vµ Roto cña m¸y ®ång bé cùc Èn. R«to cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc tõ cùc låi.I.3 Nguyªn lÝ lµm viÖc cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé Cho dßng ®iÖn kÝch tõ (dßng ®iÖn mét chiÒu) vµo d©y quÊnkÝch tõ sÏ t¹o nªn tõ tr-êng r«to. Khi quay r«to b»ng ®éng c¬ s¬cÊp, tõ tr-êng cña r«to sÏ c¾t d©y quÊn phÇn øng xtato vµ c¶m øngsøc ®iÖn ®éng xoay chiÒu h×nh sin, cã trÞ sè hiÖu dông lµ: Eo = 4,44fW1kgqoTrong ®ã: Eo , w1, kdq, o : Søc ®iÖn ®éng pha, sè vßng d©y mét pha,hÖ sè d©y quÊn, tõ th«ng cùc tõ roto. NÕu r«to cã p ®«i cùc, khi r«to quay ®-îc mét vßng, s®® phÇnøng sÏ biÕn thiªn p chu kú. Do ®ã nÕu tèc ®é quay cña r«to lµ n(v/s), tÇn sè f cña s®® sÏ lµ: f = p.n D©y quÊn ba pha stato cã trôc lÖch nhau trong kh«ng gianmét gãc 1200 ®iÖn, cho nªn s®® c¸c pha lÖch nhau gãc pha 1200. Khi d©y quÊn stato nèi víi t¶i, trong c¸c sÏ cã dßng ®iÖn bapha. Gièng nh- ë m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng ®ång bé, dßng ®iÖn ba phatrong ba d©y quÊn sÏ t¹o nªn tõ tr-êng quay, víi tèc ®é lµ n1 =60f/p, ®óng b»ng tèc ®é n cña r«to. Do ®ã kiÓu m¸y ®iÖn nµy lµm¸y ®iÖn ®ång bé.I.4 Ph¶n øng phÇn øng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé Khi m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc, tõ tr-êng cña cùc tõ r«to 0 c¾td©y quÊn stato c¶m øng ra s®® E0 chËm pha so víi tõ th«ng 0 gãc900 (h×nh A-4a). D©y quÊn stato nèi víi t¶i sÏ t¹o nªn dßng ®iÖn Icung cÊp cho t¶i. Dßng ®iÖn I trong d©y quÊn stato t¹o nªn tõtr-êng quay gäi lµ tõ tr-êng phÇn øng  quay ®ång bé víi tõtr-êng cña cùc tõ 0. Gãc lÖch pha gi÷a E0 vµ I do tÝnh chÊt cña t¶iquyÕt ®Þnh. Eo Eo I  =900 o o 90o I N S N  S a) =00 b) =900 H×nh I-4a:pha  = 0, E0 vµ I cïng pha. Dßng ®iÖn I sinh ra tõtr-êng phÇn øng  cïng pha víi dßng ®iÖn. T¸c dông cña tõ tr-êngphÇn øng  lªn tõ tr-êng cùc tõ 0 theo h-íng ngang trôc, lµmmÐo tõ tr-êng cùc tõ, ta gäi ph¶n øng phÇn øng ngang trôc. Tr-êng hîp t¶i thuÇn c¶m(h×nh I-4b) gãc lÖch pha  = 900,dßng ®iÖn I sinh ra tõ tr-êng phÇn øng  ng-îc chiÒu víi 0 ta gäilµ ph¶n øng phÇn øng däc trôc khö tõ, cã t¸c dông lµm gi¶m tõtr-êng tæng. Tr-êng hîp t¶i thuÇn dung  = -900(h×nhI-4c) dßng ®iÖn sinhra tõ tr-êng phÇn øng , cïng chiÒu víi 0, ta gäi lµ ph¶n øngphÇn øng däc trôc trî tõ, cã t¸c dông lµmg t¨ng tõ tr-êng tæng.Tr-êng hîp t¶i bÊt kú (h×nhI-4d) ta ph©n tÝch dßng ®iÖn I lµm 2thµnh phÇn : thµnh phÇn däc trôc Id = Isin vµ thµnh phÇn ngangtrôc Iq = Icos, dßng ®iÖn I sinh ra tõ tr-êng phÇn øng võa cã tÝnhchÊt ngang trôc võa cã tÝnh chÊt däc trôc trî tõ hoÆc khö tõ tuútheotÝnh chÊt cña t¶i cã tÝnh chÊt ®iÖn c¶m hoÆc cã tÝnh chÊt ®iÖndung.I.5 Ph-¬ng tr×nh ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc låi Khi m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc, tõ tr-êng cùc tõ 0 sinh ra s®®E0 ë d©y quÊn stato.Khi cã t¶i sÏ cã dßng ®iÖn I vµ ®iÖn ¸p U trªnt¶i. Ta cã ph-¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ångbé cùc låi: U = E0 - jidX-d - jidXt - jidX-q - jiqXt = E0 – jid(X-d + Xt) – jiq(X-q + Xt)Gäi X-q + Xt = Xd lµ ®iÖn kh¸ng ®ång bé däc trôc.X-q + Xt = Xq lµ ®iÖn kh¸ng ®ång bé ngang trôc, ta cã thÓ viÕt gänl¹i; U = E0 – jidXd - jiqXq Ph-¬ng tr×nh trªn t-¬ng øng víi ®å thÞ vect¬ ta thÊy gãc lÖchpha ®iÖn ¸p U vµ s®® E0 do t¶i quyÕt ®Þnh. E0 jIdXd A E0 jIXdb JiqXq U B C  I Iq I      0 0 Id (a) (b) ...