Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Chương 6: Máy điện đồng bộ

• Giới thiệu chung: cấu tạo và nguyên lý hoạt động  
• Máy điện đồng bộ 1 pha  
• Máy điện đồng bộ 2 pha  
• Máy điện đồng bộ 3 pha  
• Sơ đồ thay thế - giản đồ véc tơ  
• Máy điện có nhiều cực từ  
• Dùng động cơ đồng bộ bù công suất phản kháng  
1
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Giới thiệu chung  
- Giới thiệu máy phát điện đồng bộ và động cơ đồng bộ, nguyên lý  
hoạt động.  
- Dùng đồng năng lượng tính mô men điện từ.  
Trình bày từ máy điện một pha Æ hai pha Æ ba pha  
Trình bày từ máy điện hai cực Æ máy điện p cực  
- Giới thiệu từ trường quay  
‰ Chỉ khảo sát chế độ xác lập điều hòa.  
- Xây dựng sơ đồ thay thế và giản đồ véc tơ.  
- Khai thác, sử dụng: tính các giá trị công suất, điện áp, dòng điện,  
tốc độ, mô men điện từ, hiệu suất, …  
2
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 1  
• Giới thiệu chung: cấu tạo và nguyên lý hoạt động  
• Máy điện đồng bộ 1 pha  
• Máy điện đồng bộ 2 pha  
• Máy điện đồng bộ 3 pha  
• Sơ đồ thay thế - giản đồ véc tơ  
• Máy điện có nhiều cực từ  
• Dùng động cơ đồng bộ bù công suất phản kháng  
3
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Giới thiệu chung  
Máy điện đồng bộ có thể hoạt động như:  
- máy phát điện: biến cơ năng Æ điện năng  
+ rô to khi đó được kéo bởi động cơ sơ cấp  
(động cơ điêzen, tuabin khí hoặc nước),  
+ cuộn dây stato trở thành nguồn điện áp có công suất biểu kiến Sđm  
cung cấp điện năng cho phụ tải.  
công suất  
biểu kiến Sđm  
‰ Máy phát điện là ứng dụng chính của máy điện đồng bộ với công  
suất từ vài phần kVA đến cả ngàn MVA (1500MVA).  
4
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 2  
Giới thiệu chung  
Máy điện đồng bộ có thể hoạt động như:  
- động cơ: biến điện năng Æ cơ năng  
+ stato khi đó được đấu vào nguồn điện,  
+ từ trường quay stato kéo rô to quay biến công suất điện  
nhận được từ nguồn thành công suất cơ có ích trên trục  
động cơ Pđm.  
công suất điện  
nhận được từ nguồn  
công suất cơ  
có ích trên trục  
động cơ Pđm  
5
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Cấu tạo  
Máy điện đồng bộ có 2 dây quấn:  
- dây quấn stato nối với nguồn điện/tải có tần số f không đổi,  
- dây quấn rô to được đấu vào nguồn điện một chiều (kích từ  
bằng dòng điện 1 chiều).  
Cấp dòng điện một chiều vào dây quấn rô to qua vành trượt và chổi than.  
6
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 3  
Phân loại máy phát điện  
Máy phát điện đồng bộ cực lồi, tốc độ thấp (50-300 vòng/phút), có động cơ  
sơ cấp là các tuabin nước (thủy điện).  
Salient-pole synchronous machine  
7
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Phân loại máy phát điện  
Máy điện phát điện đồng bộ cực ẩn, tốc độ cao (vài ngàn vòng/phút), có  
động cơ sơ cấp là các tuabin hơi hoặc khí.  
d-axis  
Stator winding  
N
Uniform air-gap  
Stator  
q-axis  
Rotor winding  
Rotor  
S
8
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 4  
Điện áp cảm ứng trong dây quấn stato  
• Dòng điện trong dây quấn rô to Æ từ trường Æ móc  
vòng dây quấn stato (có Nc vòng dây).  
• Rô to quay với tốc độ quay Ns (vòng/phút) Æ từ  
trường quay cùng tốc độ Æ sức điện động (sđđ) hay  
điện áp cảm ứng trong dây quấn stato (phần ứng) với  
tần số đồng bộ (bằng hoặc là bội số) với tốc độ quay  
của rô to.  
Nc vòng dây  
‰ Nếu rô to có 2 cực, tần số sđđ cảm ứng trong  
dây quấn stato bằng với tần số quay của rô to.  
Ns  
f =  
60  
9
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Điện áp cảm ứng trong dây quấn stato  
‰ Xét rô to có 4 cực.  
Khi rô to quay được một vòng, sđđ hay điện áp cảm ứng  
trong dây quấn stato biến thiên 2 chu kỳ.  
• Nếu rô to có p cực, khi rô to quay được một vòng, sđđ  
hay điện áp cảm ứng trong dây quấn stato biến thiên p/2  
chu kỳ.  
Rô to quay với tốc độ  
quay Ns (vòng/phút)  
p Ns p Ns  
f =  
=
Æ điện áp cảm ứng có tần số  
2 60 120  
10  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 5  
Máy phát điện 3 pha có 2 cực  
• Máy điện 3 pha Æ có 3 dây quấn stato  
trục từ pha a  
‰ Khi máy có 2 cực, bố trí ba dây quấn  
stato có trục lệch nhau trong không gian  
một góc 120o Æ sđđ các pha lệch nhau góc  
pha 120o điện khi rô to quay được 1 vòng  
(ứng với 1 chu kỳ).  
trục từ pha b  
11  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Động cơ đồng bộ  
• Động cơ đồng bộ sử dụng trong các truyền động công suất lớn đến  
vài chục MW có tốc độ không đổi: máy bơm, nén khí, …  
Động cơ đồng bộ cũng được sử dụng như máy bù đồng bộ, dùng để  
bù công suất phản kháng.  
• Động cơ đồng bộ công suất rất nhỏ với rô to là nam châm vĩnh  
cửu được sử dụng trong các thiết bị như đồng hồ điện, dụng cụ  
tự ghi, …  
12  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 6  
Nguyên lý hoạt động động cơ đồng bộ  
Khi đấu dây quấn stato với nguồn điện ba pha  
ω
Æ dòng điện ba pha chạy trong ba dây quấn stato  
Æ từ trường quay với tốc độ (p/2)Ns giống như một  
nam châm tưởng tượng quay với tốc độ (p/2)Ns  
Æ từ trường này tương tác với từ trường của rô to,  
khi đó cũng là một nam châm (do được kích từ).  
Æ kéo rô to quay với tốc độ (p/2)Ns.  
Gọi là động cơ đồng bộ.  
Trường hợp p=2  
13  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện một pha  
Các thuật ngữ  
trục từ stato  
trục từ rô to  
rãnh stato  
cuộn dây stato  
răng stato  
khe hở không khí  
14  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 7  
Khảo sát máy điện một pha  
Tính mô men điện từ  
Từ thông móc vòng dây quấn stato và rô to (kết quả từ ví dụ 4.2)  
λs = Ns2L0is + Ns Nr L0 (1 − 2θ π ) ir = Lsis + Lsr (θ)ir  
λr = Ns Nr L0 (1 − 2θ π )is + Nr2L0ir = Lsr (θ)is + Lrir  
Lsr  
Đồng năng lượng  
1
1
W ' = L i2 + L i2 + L θ i i  
sr ( )  
m
s s  
r r  
s r  
2
2
Chỉ có Lsr phụ thuộc vào θ  
Bố trí dây quấn trên rãnh sao cho Lsr (và cả từ trường B  
trong khe hở không khí) có dạng gần sin, ta có:  
L ≅ M cos θ  
( )  
sr  
∂Wm'  
∂θ  
dLsr  
( )  
θ
T e =  
= isir  
= −isir M sin  
θ
( )  
Mô men điện từ  
dθ  
15  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện một pha  
Các phương trình điện - cơ  
Các phương trình cân bằng điện dây quấn stato và rô to:  
dλr  
dt  
dλs  
dt  
vr = ir Rr +  
vs = is Rs +  
vs  
vr  
Các phương trình cân bằng cơ:  
d 2θ  
dθ  
J
+ Kθ + B  
= T e + T m  
dt2  
dt  
Với  
Tm: mô men ngoài tác động lên trục rô to theo chiều dương góc θ  
θ: tính từ điểm cân bằng  
J: mô men quán tính cơ  
16  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 8  
Khảo sát máy điện một pha  
Tính công cơ học  
ir = Ir cosωrt  
Xét chế độ xác lập điều hòa: is = Is cosωst  
Công cơ học  
pm = T eωm = −ωm Is Ir M cos  
(
ωst  
)
cos  
(
ωrt  
)
sin  
θ
( )  
Với:  
θ = ωmt + γ  
ωm: tần số góc quay của rô to,  
θ =ωmt + γ  
ωs, ωr: tần số góc của dòng điện stato và rô to  
γ: hằng số ban đầu bất kỳ  
17  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện một pha  
Tính công cơ học  
p = T eω = −ω I I M cos ω t cos ω t sin ω t + γ  
(
)
(
)
(
)
m
m
m
s
r
s
r
m
⎧
⎫
sin ⎡ ω − (ω −ω ) t + γ ⎤ + sin ⎡ ω + ω −ω t + γ ⎤  
(
)
(
)
m
s
r
m
s
r
⎪
⎣
⎦
⎣
⎦⎪  
p = −ω I I M  
⎨
⎬
m
m s r  
+sin ⎡ ω + ω + ω t + γ ⎤ + sin ⎡ ω −ω −ω t + γ ⎤  
(
)
(
)
⎪
⎩
⎪
m
s
r
m
s
r
⎣
⎦
⎣
⎦
⎭
Æ để giá trị trung bình của pm ≠0 (Pm(tbinh)≠0), nghĩa là diễn ra sự biến đổi  
năng lượng điện Æ cơ hoặc ngược lại) thì cần thỏa điều kiện về tần số:  
ωm = ωs-ωr  
P
= −ω I I sin γ  
( )  
4
Khi đó  
m
s r  
m tbinh  
(
)
Mô men vẫn có dạng đập mạch (qua trị số 0)  
Æ Khắc phục bằng cách dùng máy điện hai pha để tạo ra từ trường quay.  
18  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 9  
Khảo sát máy điện hai pha  
Máy điện hai pha:  
• Stato gồm hai cuộn dây a và b đặt lệch  
nhau một góc 90o trong không gian, dòng  
điện 2 pha cân bằng trong 2 cuộn dây:  
ibs = Is sinωst  
ias = Is cosωst  
• Rô to gồm hai cuộn dây a và b đặt lệch  
nhau một góc 90o trong không gian, dòng  
điện 2 pha cân bằng trong 2 cuộn dây:  
ibr = Ir sinωrt  
iar = Ir cosωrt  
Cuộn dây stato (hay rô to) tạo ra từ thông  
chỉ móc vòng với hai cuộn dây của rô to  
(hay stato).  
19  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện hai pha  
Tính mô men điện từ  
• Viết biểu thức từ thông móc vòng cho từng cuộn dây  
• Tính đồng năng lượng W’m  
• Tính mô men điện từ Te và công suất pm:  
∂Wm'  
T e =  
= M  
[(  
iaribs − iasibr  
)
cos  
(
θ
)
−
(
iasiar + ibribs  
)
sin  
θ
( )]  
∂θ  
pm = T eωm = −ωm Ir Is M sin  
[
(  
ωm − ωs + ωr t + γ  
)
]
Để giá trị trung bình của pm khác 0 (Pm(tbinh) ≠0), ie năng lượng được  
biến đổi (từ điện năng ↔ cơ năng), thì cần thỏa điều kiện về tần số:  
ωm =ωs - ωr  
p = −ω I I M sin γ  
( )  
Khi đó, công suất tức thời  
m
m r s  
Nhận xét: không còn thành phần mô men điều hòa nào trong pm và Te  
Æmô men không còn dạng đập mạch như trong trường hợp máy điện một pha.  
20  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 10  
Từ trường quay máy điện 2 pha  
Từ trường trong khe hở không khí máy điện  
hai pha là từ trường quay  
Br (t,ψ )  
Từ trường B do dòng điện chạy trong dây  
quấn stato tạo nên trong khe hở không khí  
tại thời điểm t bất kỳ:  
Br (t,ψ ) = Brm cosω t cosψ + sinω tsinψ  
(
)
s
s
= Brm cos(ωst −ψ )  
Æ từ trường quay dọc theo khe hở  
không khí với vận tốc góc ωs.  
Hình ảnh từ trường quay dọc theo  
khe hở không khí  
21  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
ωs  
Từ trường quay máy điện 3 pha  
N
S
ωr  
‰ Xét máy điện có 2 cực  
Te  
ωm  
N
Tload  
Cần thỏa điều kiện về tần số  
S
ωm =ωs – ωr để năng lượng được biến đổi (pm≠0)  
Æ ωr + ωm= ωs  
Nếu kích từ rô to bằng dòng điện 1 chiều: ωr=0 Æ ωm= ωs  
Rô to bị kéo quay theo từ trường stato với vận tốc góc ωs.  
22  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 11  
Từ trường quay máy điện 3 pha  
‰ Xét máy điện ba pha có hai cực  
Dòng điện ba pha cân bằng chạy trong dây  
quấn stato Æ từ trường tổng trong khe hở  
không khí có giá trị không đổi, nhưng góc pha  
thay đổi theo thời gian Æ từ trường quay.  
3
ΦmΣ  
=
Φmφ  
2
Nhận xét: Chiều quay của từ trường phụ thuộc vào thứ tự pha của dòng điện.  
23  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện ba pha  
Tính mô men điện từ  
Trong trường hợp dòng điện ba pha cân bằng ở dây quấn  
stato và dòng điện kích từ không đổi ở dây quấn rô to:  
ib = 2I cos ω t −1200  
ia = 2Ia cosωst  
ic = 2I cos ω t +1200  
ir = Ir = const  
(
)
(
)
a
s
a
s
• Viết biểu thức từ thông móc vòng của ba cuộn dây stato và cuộn  
dây kích từ rô to của máy điện đồng bộ 3 pha.  
• Tính đồng năng lượng  
• Tính mô men điện từ  
Ta có kết quả mô men điện từ của máy điện cực ẩn như sau:  
IaI  
Te = − 2 r 3M sin ⎡ ω −ω t + γ ⎤  
(
)
m
s
⎣
⎦
2
(xem (6.4) [1])  
24  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 12  
Khảo sát máy điện ba pha  
Tính mô men điện từ  
IaI  
Te = − 2 r 3M sin ⎡ ω −ω t + γ ⎤  
(
)
m
s
⎣
⎦
2
Để giá trị trung bình của Te khác 0, thì cần thỏa điều kiện về tần số:  
ωm =ωs gọi là vận tốc góc đồng bộ  
3
Te = −  
IaIr M sinγ  
Khi đó  
2
2π Ns  
ωm =  
= 2π f  
‰ Khi máy điện có hai cực:  
60  
ÆTốc độ quay đồng bộ của rô to:  
ω
Ns = m 60 = 60 f vòng/phút  
2π  
Ns= 3600 vòng/phút (rpm) nếu f=60Hz  
Ns= 3000 vòng/phút (rpm) nếu f=50Hz  
rpm: revolutions per minute  
25  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện ba pha  
Tính điện áp ở chế độ xác lập của máy điện cực ẩn  
Xét máy điện đồng bộ 3 pha cân bằng hoạt động  
với nguồn điện ba pha cân bằng Æ đưa về mạch  
tương đương một pha, ví dụ pha a:  
Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato, điện áp ở  
hai đầu cực pha a :  
dλa  
dt  
dia  
dt  
dib  
dt  
dic  
dt  
dMar  
dt  
va =  
= La  
+ Mab  
+ Mac  
+ Ir  
26  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 13  
Khảo sát máy điện ba pha  
Tính điện áp ở chế độ xác lập của máy điện cực ẩn  
tính được  
3
MI  
Va = j L0ωs Ia + j r ωsejγ  
2
2
Hay  
Va = jxs Ia + Ear  
3
xs = L0ωs  
2
điện kháng đồng bộ  
Với  
MI  
ωsMIr  
π
điện áp cảm ứng phần ứng tỷ lệ thuận  
với dòng điện kích từ Ir rô to. Còn gọi  
là sức điện động cảm ứng.  
⎛
⎞
Ear = j r ωsejγ  
=
∠
+ γ  
⎜
⎝
⎟
⎠
2
2
2
Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato và điện kháng đồng bộ,  
điện áp ở hai đầu cực pha a bằng với điện áp cảm ứng.  
Tương tự, tính được vb và vc do hệ thống ba pha đối xứng.  
27  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Khảo sát máy điện ba pha  
Tính điện áp ở chế độ xác lập của máy điện cực ẩn  
Nếu không bỏ qua điện trở dây quấn stato Ra,  
Va = (Ra + jxs )Ia + Ear  
28  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 14  
• Máy điện đồng bộ 1 pha  
• Máy điện đồng bộ 2 pha  
• Máy điện đồng bộ 3 pha  
• Sơ đồ thay thế - giản đồ véc tơ  
• Máy điện có nhiều cực từ  
• Dùng động cơ đồng bộ bù công suất phản kháng  
29  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Giản đồ năng lượng  
Máy điện hoạt động ở chế độ động cơ  
P
= T dmωm  
P =Teωm công suất điện từ  
out  
T
tổn hao sắt,  
ma sát+làm  
tổn hao sắt,  
mát  
Pđm  
PT  
ma sát+làm  
Pm  
cơ  
năng  
PT  
điện  
năng  
Pin  
‰ Gần đúng  
mát  
Pđm  
PT  
‰ Nếu hệ thống  
không có tổn hao  
Pin  
điện năng  
cơ năng  
điện năng  
cơ năng  
tổn hao  
tổn hao  
đồng  
đồng  
30  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 15  
Sơ đồ thay thế - Giản đồ véc tơ  
Máy điện hoạt động ở chế độ động cơ  
Pm  
cơ  
năng  
PT  
điện  
năng  
3
xs = L0ωs  
2
ωsMIr  
Ear =  
Với  
Va = jxs Ia + Ear  
2
Ear: điện áp (sức điện động) cảm ứng phần ứng (stato)  
Va: điện áp pha của nguồn điện lưới  
Va − Ear  
Ia =  
Dòng điện phần ứng  
jxs  
jxs  
Ia  
Æ Mạch thay thế tương đương  
Va  
Ear  
31  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Sơ đồ thay thế - Giản đồ véc tơ  
Máy điện hoạt động ở chế độ động cơ  
Va = jxs Ia + Ear  
jxs  
Chọn véc tơ Va làm gốc, ta có giản đồ véc tơ  
Ia  
Va  
Ear  
Va =Va∠0  
δ
jxs Ia  
θ
Ear = Ear∠δ  
Ia  
δ: góc mô men (δ<0)  
32  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 16  
tổn hao sắt, ma  
sát+làm mát  
Công suất và mô men điện từ  
Pin  
Pđm  
PT  
điện năng  
cơ năng  
Máy điện hoạt động ở chế độ động cơ  
tổn hao  
đồng  
Khi nguồn điện ba pha cân bằng, ta có  
công suất điện từ của hệ thống:  
Va = jxs Ia + Ear  
jxs  
P = 3P = 3Re E I *  
(
)
T
a
ar a  
Ia  
Ear  
3EarVa sinδ  
Va  
Suy ra  
P = −  
> 0  
T
xs  
Va =Va∠0  
→ P = 3Re E I * ≅ 3V I cosθ  
‰ Tính gần đúng Ear≈Va  
(
)
T
ar  
a
a
a
δ
jxs Ia  
θ
Ear = Ear∠δ  
Ia  
Mô men điện từ (từ điện) của hệ thống:  
P
3EarVa sinδ  
xsωm  
Te =  
= −  
T
ωm  
Nhận xét: máy điện hoạt động ở chế độ động cơ  
Ù PT>0 Ù góc mô men δ<0 như trên đồ thị véc tơ.  
33  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Giản đồ năng lượng  
Máy điện hoạt động ở chế độ máy phát điện  
P = Tcoωm  
P =Teωm  
công suất điện từ  
in  
T
tổn hao sắt,  
ma sát+làm  
mát  
tổn hao sắt,  
ma sát+làm  
mát  
PT  
điện  
năng  
Pm  
Cơ  
năng  
Pin  
Pđm= Sđmcosθ  
Nếu hệ thống  
không có tổn hao  
Pin  
cơ năng  
tổn hao  
Pđm= Sđmcosθ  
Gần đúng  
PT  
PT  
cơ năng  
điện năng  
điện năng  
tổn hao  
đồng  
đồng  
34  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 17  
Sơ đồ thay thế  
Chế độ máy phát điện  
Để vẽ giản đồ véc tơ nằm trong góc I và IV (thuận lợi hơn)  
Æ quy ước ở chế độ máy phát điện: PT>0, do đó cần đổi  
chiều dòng điện.  
Ta có sơ đồ tương đương  
jxs  
Ia  
Va  
Ear  
điện áp  
trên tải  
nguồn điện  
(máy phát điện)  
Va: điện áp pha của máy phát cung cấp cho tải  
Ear: điện áp/sức điện động cảm ứng trong dây quấn stato  
35  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Giản đồ véc tơ, công suất và mô men điện từ  
jxs  
Chế độ máy phát điện  
Ia  
Va  
Ear  
Các quan hệ  
Va = − jxs Ia + Ear  
Ear = Ear∠δ  
jxs Ia  
góc mô men δ>0  
δ
Æ giản đồ véc tơ  
Va =Va∠0  
θ
Ia  
Công suất điện từ  
Mô men điện từ  
P
3EarVa sinδ  
3EarVa sinδ  
Te =  
=
T
P =  
T
ωm  
xsωm  
xs  
p
Lưu ý:  
ωs = ωm  
36  
2
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 18  
Sơ đồ thay thế - Giản đồ véc tơ  
Chế độ máy phát điện  
Nếu không bỏ qua điện trở dây quấn stato Ra,  
Ear =Va + (Ra + jxs )Ia  
jxs  
Ear  
R
a
Ia  
δ
jxs Ia  
Va =Va∠0  
Ear  
θ
Ra Ia  
Va  
Ia  
37  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Ví dụ 6.1  
Cho máy điện đồng bộ ba pha đấu sao, 60Hz, có hai cực, và điện kháng  
đồng bộ xs=5Ω/pha. Máy điện hoạt động ở chế độ động cơ, dòng điện  
30A, điện áp pha 254V và hệ số công suất 0,8 sớm pha.  
Tìm điện áp (sđđ) phần ứng Ear và mô men điện từ. Cho tổn hao trên  
dây quấn, tổn hao do ma sát và tổn hao trên lõi thép là 400W, tính công  
suất hữu ích trên trục của động cơ và tính hiệu suất của động cơ.  
38  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 19  
Ví dụ 6.1 (tt)  
Sơ đồ tương đương  
Giản đồ véc tơ  
jxs  
Ia  
chế độ động cơ  
Va  
θ
Ia  
δ
jxs Ia  
Va  
Ear  
θ=+36.86o  
Ear  
Ear =Va − jxs Ia = 254∠00 − j5×30∠ + 36,860 = 364,33∠ −19,230 V  
ωm = ωs = 2π f  
=18286 W  
Do chỉ có 2 cực Æ tần số góc quay rô to  
3EarVa sinδ  
Công suất điện từ  
P = −  
T
xs  
P
P
T
Te =  
=
= 48,5 N.m  
T
Mô men điện từ  
ωm 2π f  
39  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Ví dụ 6.1 (tt)  
Công suất hữu ích trên trục của động cơ:  
= P − P =17886  
P
dinh muc  
T
ton hao  
P − P  
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
T
ton hao  
Hiệu suất  
η% =  
100 = 97,8%  
P
T
Mô men hữu ích trên trục của động cơ (mô men định mức) :  
P − P  
P
m
ton hao  
Tdm  
=
=
= 47,45 N.m  
dm  
ωm  
2π f  
40  
BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V3  
Page 20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 28 trang baolam 24040 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Chương 6: Máy điện đồng bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_bien_doi_nang_luong_dien_co_chuong_6_may_dien_dong.pdf