Giáo trình Máy điện II - Trường Đại học Bách Khoa

tr−êng ®¹i häc B¸CH KHOA  
khoa ®iÖn  
bé m«n: §IÖN C¤NG NGHIÖP  
m¸y ®iÖn ii  
m¸y ®iÖn ®ång bé  
m¸y ®iÖn mét chiÒu  
m¸y ®iÖn xoay chiÒu cã vμnh gãp  
PhÇn thø t−  
M¸y ®iÖn ®ång bé  
Ch−¬ng 1.  
§¹i c−¬ng vÒ m¸y ®iÖn ®ång bé  
- HÇu hÕt c¸c nguån ®iÖn xoay chiÒu c«ng nghiÖp vμ d©n dông ®Òu ®−îc s·n xuÊt tõ  
m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé.  
- §éng c¬ ®ång bé ®−îc dïng trong c¸c t¶i lín vμ cã thÓ ph¸t ra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng  
- M¸y bï ®ång bé ®Ó n©ng cao hÖ sè c«ng suÊt  
1.1 Ph©n lo¹i vμ kÕt cÊu m.®.®.b  
1. Ph©n lo¹i  
Theo kÕt cÊu cùc tõ: M¸y cùc Èn  
(2p = 2); M¸y cùc låi (2p ≥ 4)  
Dùa theo chøc n¨ng: M¸y ph¸t  
(Tuabin n−íc; tuabin h¬i; diªzen);  
§éng c¬ ( P ≥ 200 KW); m¸y  
bï ®ång bé  
2. KÕt cÊu.  
H×nh 1-1 m« t¶ m¸y ph¸t ®ång bé  
cùc låi c«ng suÊt võa vμ h×nh 1-2 lμ  
m¸y ph¸t tuabin h¬i (m¸y cùc Èn).  
H×nh 1-1. M¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc låi  
H×nh 1-2 M¸y ph¸t ®ång bé cùc Èn:  
1. bÖ m¸y; 2. lái thÐp stato; 3. Vá m¸y; 4. Gi¸ ®ë stato; 5. èng dÉn chèng ch¸y; 6. D©y quÊn  
stato; 7. Vμnh Ðp stato; 8. L¸ ch¾n ngoμi; 9. L¸ ch¾n trong; 10. L¸ ch¾n th«ng giã; 11. Che l¸  
ch¾n; 12. C¸n chæi; 13. Tay gi÷ chæi; 14. Chæi; 15. æ trôc; 16. MiÕng lãt; 17. èng phun dÇu; 18.  
Gi¸ ®ë èng phun; 19. TÊm máng; 20. R«to; 21. Cùc; 22. M¸y kÝch thÝch  
KÕt cÊu cña stato cña m¸y ®iÖn ®ång bé hoμn toμn gièng nh− stato cña m.®.k.®.b, nªn ë  
®©y chØ giíi thiÖu phÇn kÕt cÊu cña r«to.  
M¸y ®iÖn 2  
1
a) KÕt cÊu m¸y ®ång bé cùc Èn  
R« to m¸y ®ång bé cùc Èn ®−îc lμm b»ng thÐp hîp  
kim, gia c«ng thμnh h×nh trô vμ phay r·nh ®Ó bè trÝ d©y  
quÊn kÝch thÝch. PhÇn kh«ng phay r·nh t¹o nªn mÆt cùc  
cña m¸y. MÆt c¾t ngang cña lái thep r«to nh− h×nh 1-3.  
V× m¸y cùc Èn cã 2p = 2, (n = 3000 vg/ph) nªn ®Ó  
h¹n chÕ lùc ly t©m D ≤ 1,1 - 1,15 m, ®Ó t¨ng c«ng suÊt ta  
t¨ng chiÒu dμi r«to l ®Õn 6,5m.  
D©y quÊn kÝch thÝch th−êng lμ d©y ®ång trÇn tiÕt diÖn  
h×nh chö nhËt, quÊn theo chiÒu dÑt thμnh tõng  
bèi, gi÷a c¸c vßng d©y cã mét líp c¸ch ®iÖn  
b»ng mica máng. C¸c bèi d©y ®−îc Ðp chÆt  
trong c¸c r·nh r«to sau ®ã miÖng r·nh ®−îc kÝn  
b»ng thanh thÐp kh«ng tõ tÝnh. Hai ®©ud ra cña  
d©y quÊn kÝch thÝch ®−îc nèi víi 2 vμnh tr−îc  
g¾n trªn trôc. M¸y ph¸t kÝch thÝch th−êng ®−îc  
nèi cïn trôc víi r«to.  
H×nh 1-3 MÆt c¾t ngang lái thÐp  
b) KÕt cÊu m¸y cùc låi.  
H×nh 1-4. Cùc tõ cña m¸y ®ång bé cùc låi  
1. L¸ thÐp cùc tõ; 2. D©y quÊn kÝch thÝch;  
3. §u«i cùc tõ; 4. Nªm; 5. Lái thÐp r«to  
M¸y cùc låi th−êng quay víi tèc ®é thÊp nªn  
®−êng kÝnh r«to cã thÓ lín tíi 15m, trong khi  
chiÒu dμi l¹i bÐ. Th−êng l/D = 0,15 - 0,2.  
Víi c¸c m¸y nhá vμ võa r«to ®−îc lμm b»ng  
thÐp ®óc, gia c«ng thμnh khèi l¨ng trô trªn cã c¸c cùc tõ,  
h×nh 1-4.  
Víi c¸c m¸y c«ng suÊt lín r«to ®−îc ghÐp tõ c¸c l¸ thÐp  
dμy tõ 1-6 mm, dËp ®Þnh h×nh vμ ghÐp trªn gi¸ ®ë r«to. Cùc  
tõ ®Æt trªn r«to ghÐp b»ng c¸c l¸ thÐp dμy tõ 1-1,5 mm.  
D©y quÊn kÝch thÝch ®−îc quÊn ®Þnh h×nh vμ lång vμo  
th©n cùc tõ, h×nh 1.4  
Trªn bÒ mÆt cùc tõ cã mét bé d©y quÊn ng¾n m¹ch, nh− H×nh 1-5. D©y quÊn c¶n  
hoÆc d©y quÊn më m¸y  
d©y quÊn lång sãc cña m.®.k.®.b. Víi m¸y ph¸t ®iÖn®©y lμ  
d©y quÊn cßn víi ®éng c¬ lμ d©y quÊn më m¸y, nh− h×nh 1.5  
D©y quÊn më m¸y cã ®iÖn trë lín h¬n d©y quÊn c¶n.  
1.2 HÖ thèng kÝch tõ.  
1. Yªu cÇu ®èi víi hÖ kÝch tõ.  
- Khi lμm viÖc b×nh th−êng cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh ®−îc  
dßng ®iÖn kÝch tõ It = Ut/rt ®Ó duy tr× ®iÖn ¸p ®Þnh møc.  
- Cã kh¶ n¨ng c−ìng bøc dßng kÝch tõ t¨ng nhanh khi  
®iÖn ¸p l−íi gi¶m thÊp do cã ng¾n m¹ch ë xa. Th−êng trong  
Utm(0,5) − Utdm  
kho¶ng 0,5 gi©y ph¶i ®¹t  
≈ 2, nh− h×nh 1-6.  
Utdm  
H×nh 1-6. C−ëng bøc kÝch thÝch  
- TriÖt tõ kÝch thÝch khi cã sù cè b»ng ®iÖn trë triÖt tõ RT  
M¸y ®iÖn 2  
2
2. C¸c hÖ thèng kÝch tõ cña m¸y ®iÖn ®ång bé.  
a) KÝch tõ b»ng m¸y ph¸t ®iÖn mét chiÒu g¾n cïng trôc víi m¸y ®ång bé. M¸y ph¸t  
®iÖn 1 chiÒu kÝch thÝch th−êng cã 2 cu«n d©y kÝch thÝch: 1 cuén song song Ls dïng ®Ó tù  
kÝch thÝch vμ 1 cuén ®éc lËp Ln, h×nh 1.7.  
b) KÝch tõ b»ng m¸y ph¸t kÝch tõ xoay chiÒu cã chØnh l−u, h×nh 1.8a lμ m¸y kÝch tõ cã  
phÇn c¶m quay vμ phÇn øng tÜnh vμ h×nh 1-8b lμ m¸y ph¸t kÝch tõ cã phÇn c¶m tÜnh vμ  
phÇn øng quay  
c) HÖ thèng tù kÝch thÝch hæn hîp, h×nh 1-9, theo s¬ ®å nμy ®iÖn ¸p vμ dßng ®iÖn kÝch tõ  
sÏ tû lÖ víi UT vμ UI cña biÕn ®iÖn ¸p TU vμ biÕn dßng ®iÖn TI.  
H×nh 1-7 KÝch tõ b»ng m¸y  
ph¸t kÝch tõ mét chiÒu  
PhÇn quay PhÇn tÜnh  
PhÇn quay  
PhÇn tÜnh  
H×nh 1-8 M¸y kÝch tõ xoay chiÒu cã chØnh l−u  
H×nh 1-9 HÖ thèng tù kÝch thÝch hæn hîp cña m¸y ®iÖn ®ång bé  
M¸y ®iÖn 2  
3
1.3 Nguyªn lý lμm viÖc c¬ b¶n cña m¸y ®iÖn ®ång bé  
Khi ta ®−a dßng ®iÖn kÝch thÝch mét chiÒu it vμo d©y quÊn kÝch thÝch ®Æt trªn cùc tõ,  
dßng ®iÖn it sÏ t¹o nªn mét tõ th«ng φt. NÕu ta quay r«to  
lªn ®Õn tèc ®é n (vg/ph), th× tõ tr−êng kÝch thÝch φt sÏ  
quÐt qua d©y quÊn phÇn øng vμ c¶m øng nªn trong d©y  
quÊn ®ã S.§.§ vμ dßng ®iÖn phÇn øng biÕn thiªn víi tÇn  
sè f1 = p.n/60. Trong ®ã p lμ sè ®«i cùc cña m¸y.  
Víi m¸y ®iÖn ®ång bé 3 pha, d©y quÊn phÇn øng nèi  
sao (Y) hoÆc nèi tam gi¸c (Δ) nh− h×nh 1.10.  
Khi m¸y lμm viÖc dßng ®iÖn phÇn øng I− ch¹y trong  
d©y quÊn 3 pha sÏ t¹o nªn mét tõ tr−êng quay (®· biÕt ë  
phÇn 2 M§). Tõ tr−êng nμy quay víi tèc ®é ®ång bé n1 =  
60.f1/p.  
H×nh 1-10 Nguyªn lý LVCB  
Nh− vËy ë m¸y ®iÖn ®ång bé ta thÊy: n = n1 chÝnh v× vËy mμ ta gäi nã lμ m¸y ®iÖn  
®ång bé.  
1.4 C¸c trÞ sè ®Þnh møc.  
KiÓu m¸y; sè pha; tÇn sè (Hz); c«ng suÊt ®Þnh møc (kW hay KVA); ®iÖn ¸p d©y (v); S¬  
®å dÊu d©y stato; C¸c dßng ®iÖn stato vμ r«to; HÖ sè c«ng suÊt; Tèc ®é quay (vg/ph); CÊp  
c¸ch ®iÖn.  
M¸y ®iÖn 2  
4
Ch−¬ng 2.  
Tõ tr−êng trong m¸y ®iÖn ®ång bé  
2.1 §¹i c−¬ng.  
Tõ tr−êng trong m.®.®.b bao gåm: Tõ tr−êng cùc tõ Ft do dßng ®iÖn kÝch thÝch it vμ tõ  
tr−êng phÇn øng F− dßng ®iÖn phÇn øng I− t¹o nªn.  
Khi kh«ng t¶i (I = 0), trong m¸y chØ cã tõ tr−êng Ft. NÕu roto quay Ft quÐt qua d©y  
quÊn stato vμ c¶m øng nªn trong ®ã S.®.® kh«ng t¶i E0  
Khi cã t¶i (I ≠ 0) , trong m¸y ngoμi Ft cßn cã F−. Víi m¸y 3 pha F− lμ tõ tr−êng quay, tõ  
tr−êng nμy bao gåm tõ tr−êng c¬ b¶n vμ tõ tr−êng bËc cao. Trong ®ã tõ tr−êng c¬ b¶n lμ  
quan träng nhÊt.  
T¸c dông cña tõ tr−êng phÇn øng F− lªn tõ tr−êng cùc tõ Ft gäi lμ ph¶n øng phÇn øng.  
Khi m¹ch tõ kh«ng b¶o hoμ ta xÐt riªng Ft vμ F− råi xÕp chång ®Ó ®−îc Fδ.  
Trong ch−¬ng nμy ta còng x¸c ®Þnh c¸c ®iÖn kh¸ng do c¸c tõ tr−êng trªn sinh ra.  
2.2 Tõ tr−êng cña d©y quÊn kÝch thÝch (Ft).  
1. M¸y cùc låi.  
Søc tõ ®éng cña mét cùc tõ:  
wt it  
F =  
2-1  
t
2p  
Tõ th«ng do Ft sinh ra khi p = 2 nh− h×nh 2.1. Trong ®ã: φt lμ tõ th«ng chÝnh, nã ®i qua  
khe hë kh«ng khÝ vμ mãc vßng víi d©y quÊn Stato; φσ lμ tõ th«ng t¶n cña cùc tõ.  
t
Sù ph©n bè cña tõ tr−êng vμ tõ c¶m trong khe hë nh− h×nh 2.1 vμ 2.2.  
H×nh 2.1 Sù ph©n bè cña tõ tr
−
êng kÝch thÝch  
H×nh 2.2 Ph©n bè cña tõ c¶m trong khe hë  
M¸y ®iÖn 2  
5
Trªn h×nh 2.2 sù kh¸c nhau gi÷a tõ c¶m c¬ b¶n vμ tõ c¶m kÝch tõ Bt ®−îc biÓu thÞ qua  
hÖ sè d¹ng sãng.  
B
tm1  
k =  
(2-2)  
t
B
tm  
Trong ®ã: Btm1 lμ biªn ®é cña sãng tõ c¶m c¬ b¶n; Btm lμ trÞ sè cùc ®¹i cña tõ c¶m  
kt ∈δm/δ; α = bc / τ. Th−êng δm/δ = 1-2,5; α = 0,67-0,75 vμ kt = 0.95-1,15  
Tõ 2.2 ta cã:  
μ F  
μ
w .i  
t t  
0 t  
0
B
= k .B  
=
.k  
=
.k  
(2-3)  
tm1  
t
tm  
t
t
k .k .δ  
k .k .δ 2p  
δ
δ
μd  
μd  
kδ lμ hÖ sè khe hë ; kμ lμ hÖ sè b·o hoμ däc trôc cùc tõ.  
d
Tõ th«ng øng víi sãng c¬ b¶n  
μ
τ.l  
w .i  
t t  
2
0
δ
φ
=
B
.τ.l  
=
.
.
k
(2-4)  
t1  
tm1  
δ
t
π
2
k .k .δ  
p
δ
μd  
Tõ th«ng mãc vßng Ψt−d = w.kdq.Φt1.cosωt vμ søc ®iÖn ®éng hæ c¶m trong d©y quÊn  
stato  
dΨ  
t−d  
e
= −  
= ω.w.k Φ sinωt = E  
dq t1  
sinω t  
0
0m  
dt  
Khi r« to quay víi tèc ®é gãc ω = 2.π.f th× tõ th«ng mãc vßng víi d©y quÊn phÇn øng  
sÏ lμ: ψt−d = W.kdq.φt1.cosωt  
Søc ®iÖn ®éng hæ c¶m trong d©y quÊn sÏ lμ:  
dΨtud  
e0 = −  
= ω.W.kdqφ t1.sinω.t = E0m .sinω.t  
μ0τ.lδ Wt .k  
dt  
Trong ®ã: E0m = ω.W.kdq  
.
t .it = ω.Mud .it = xud .it  
2-5  
πkδ .kμd .δ  
p
VËy hÖ sè hæ c¶m cña dq kÝch thÝch vμ dq phÇn øng lμ  
μ0 τ.lδ Wt .kt  
Mud  
=
.
2-6  
2-7  
πkδ .kμd .δ  
p
vμ ®iÖn kh¸ng hæ c¶m x−d = ω.M−d  
HÖ sè tù c¶m cña d©y quÊn kÝch thÝch.  
Lt = Ltδ + Lσ  
2-8  
t
Víi: Lσ lμ hÖ sè tù c¶m do tõ tr−êng t¶n g©y ra (tra tμi liÖu TK); Ltδ lμ hÖ sè tù c¶m do  
t
tõ tr−êng khe hë φtδ g©y ra.  
NÕu gäi kφ lμ tû sè gi÷a diÖn tÝch giíi h¹n bëi ®−êng 1 vμ ®−êng 2 h×nh 2.2 th×.  
Wt .φ tδ  
μ0 τ.lδ Wt2  
φtδ = kφ.φt1 ⇒ Ltδ =  
=
.
.kt .kφ  
2-9  
it  
πkδ .kμd .δ p  
M¸y ®iÖn 2  
6
2. M¸y cùc Èn.  
H×nh 2.3 biÓu diÔn sù ph©n bè cña tõ c¶m cùc tõ vμ sãng c¬ b¶n. LÊy trôc cùc tõ lμm  
gèc ta tÝnh ®−îc.  
π
(1−γ).π  
π
γπ  
sin  
2
2
2
2
4
4
2
π
4
2
γπ  
Btm1  
=
Btcosαdαα =  
Btmcosαdα + .  
Btm( − α).cosα.dα =  
Btm  
∫
∫
∫
π
π
π
γ.π  
2
π
π
(1−γ)π  
0
−
2
2
2
VËy víi m¸y cùc Èn:  
γπ  
sin  
Btm1  
Btm  
4
2
kt =  
=
.
2-10  
γπ  
π
2
Th−êng γ = 0,6 - 0,85, nªn kt = 1,065 - 0,965.  
2
1− .γ  
π
3
HÖ sè h×nh d¸ng kφ = .  
2-11  
2
kt  
HÖ sè hæ c¶m vμ tù c¶m cña m¸y cùc Èn còng  
®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc 2.6 vμ 2.9.  
2.3 Tõ tr−êng phÇn øng.  
H×nh 2.3 Sù ph©n bè cña tõ c¶m cùc tõ  
Khi m¸y ®iÖn ®ång bé lμm viÖc tõ tr−êng do  
dßng ®iÖn I− ch¹y trong d©y quÊn Stato sinh ra gäi  
lμ tõ tr−êng phÇn øng F−. T¸c dông cña F− lªn Ft gäi lμ ph¶n øng phÇn øng. Tuú thuéc vμo  
tÝnh chÊt cña t¶i vμ d¹ng cùc tõ mμ ph¶n øng phÇn øng cã c¸c d¹ng kh¸c nhau.  
1. Ph¶n øng phÇn øng ngang trôc vμ däc trôc  
XÐt mét m¸y ®ång bé 3 pha (m = 3), 2p = 2, mçi pha ®−îc t−îng tr−ng b»ng mét vßng  
&
d©y, thêi ®iÓm xÐt I = Im; I = I = - Im/2  
&
&
A
B
C
a/ Khi t¶i thuÇn trë.  
&
&
Khi t¶i ®èi xøng vμ thuÇn trë, I vμ E  
trïng pha nhau (ψ = 0). T¹i thêi ®iÓm  
&
&
&
xÐt iA = Im nªn F− ≡ I ≡ E A cßn s.t.® FA  
&
sinh ra eA = E Am sÏ v−ît pha tr−íc E A  
A
&
mét gãc π/2. Nh− vËy trong tr−êng hîp  
&
&
nμy Fu − ⊥ Ft , ph¶n øng phÇn øng lμ  
&
ngang trôc. §å thÞ vÐc t¬ thêi gian I , E  
&
H×nh 2. 4 Ph¶n øng phÇn øng khi t¶i thuÇn trë  
&
vμ kh«ng gian Fu , Ft nh− h×nh 2.4  
&
M¸y ®iÖn 2  
7
b/ Khi t¶i thuÇn c¶m.  
&
&
E A v−ît pha tr−íc I mét gãc π /  
A
&
&
2 vμ Ft v−ît pha tr−íc E A mét gãc π  
&
/2, nªn Fu vμ Ft trïng ph−¬ng nh−ng  
&
ng−îc chiÒu, ph¶n øng phÇn øng lμ  
däc trôc khö tõ. §å thÞ vÐc t¬ thêi  
&
&
&
gian I , E vμ kh«ng gian Fu , Ft nh−  
&
h×nh 2.5  
H×nh 2.5 Ph¶n øng phÇn øng khi t¶i thuÇn c¶m  
c/ Khi t¶i thuÇn dung.  
&
&
&
E A chËm pha so víi I mét gãc π /  
A
&
2 vμ Ft v−ît pha tr−íc E A mét gãc π  
&
/2, nªn Fu vμ Ft trïng ph−¬ng, chiÒu  
&
víi nhau nªn, ph¶n øng phÇn øng lμ  
däc trôc khö tõ. §å thÞ vÐc t¬ thêi  
&
&
&
&
gian I , E vμ kh«ng gian Fu , Ft nh−  
h×nh 2.6  
H×nh 2.6 Ph¶n øng phÇn øng khi t¶i thuÇn dung  
d/ Khi t¶i hæn hîp.  
&
&
E A lÖch so víi I mét gãc ψ, ta ph©n  
A
&
Fu thμnh 2 thμnh phÇn:  
F−d = F−.sinψ - däc trôc  
F−q = F−.cosψ - ngang trôc  
VËy khi 0 < ψ < π/2, ph¶n øng  
phÇn øng lμ ngang trôc vμ khö tõ  
VËy khi -π/2 < ψ < 0, ph¶n øng  
phÇn øng lμ ngang trôc vμ trî tõ  
H×nh 2.7 Ph¶n øng phÇn øng khi t¶i cã tÝnh  
2. Tõ c¶m do tõ tr−êng phÇn øng vμ c¸c ®iÖn kh¸ng t−¬ng øng.  
a/ M¸y ®ång bé cùc Èn.  
Víi m¸y ®ång bé cùc Èn δ ®Òu, nÕu m¹ch tõ kh«ng b¶o hoμ th× tõ trë lμ h»ng sè, nh−  
vËy nÕu F− lμ sin th× B− còng sin.  
W.k  
μ0  
μ0  
m. 2  
dq  
Bum  
=
.F =  
.I  
2-12  
2-13  
u
kδ .kμ .δ  
kδ .kμ .δ  
π
p
W.k  
2.μ0 .τ .lδ  
kδ .kμ .δ  
2
m. 2  
π2  
dq  
vμ  
φ u = .Bum .τ .lδ =  
.I  
π
p
Søc ®iÖn ®éng phÇn øng do tõ th«ng φ− c¶m øng nªn cã trÞ sè:  
W 2.kd2q  
p
Eu  
Iu  
μ0 .τ .lδ  
π.kδ .kμ .δ  
ω
Eu = W.kdq .φ u =π. 2.f.W.kdq .φ u vμ xu =  
= 4.m.f.  
2-14  
2
Th−êng x− = 1,1 - 2,3  
M¸y ®iÖn 2  
8
b/ M¸y ®ång bé cùc låi.  
M¸y ®ång bé cùc låi δ däc trôc vμ ngang trôc kh«ng gièng nhau, nªn mÆc dÇu s.t.® lμ  
sin nh−ng tõ c¶m sÏ kh«ng sin. Sù kh«ng sin cña B− cßn phô thuéc vμo tÝnh chÊt cña t¶i. §Ó  
thuËn lîi ta ph©n F− øng víi mét t¶i bÊt kú thμnh hai thμnh phÇn däc trôc vμ ngang trôc nh−  
h×nh 2.8  
H×nh 2.8 Sù ph©n bè cña s.t.® vμ tõ c¶m däc trôc vμ ngang trôc  
Ta cã:  
W.k  
p
W.k  
p
m. 2  
m. 2  
dq  
dq  
Fud = Fu .sinψ =  
Fuq = Fu .cosψ =  
I.sinψ =  
Id  
2-15  
2-16  
π
π
W.k  
p
W.k  
dq  
m. 2  
m. 2  
dq  
I.cosψ =  
Iq  
π
π
p
vμ tõ c¶m t−¬ng øng.  
μ 0  
μ 0  
kδ .kμq .δ  
Budm  
=
Fud  
vμ  
Buqm  
=
Fuq  
2-17  
kδ .kμd .δ  
Thùc tÕ B−d vμ B−q ph©n bè kh«ng sin, ph©n tÝch thμnh sãng c¬ b¶n vμ sãng bËc cao. Víi  
c¸c sãng c¬ b¶n ta cã hÖ sè d¹ng sãng:  
Buqm1  
Buqm  
Budm1  
Budm  
kud  
=
vμ  
kuq =  
2-18  
C¸c hÖ sè k−d vμ k−q phô thuéc vμo α, δm/δ, δ/τ ®−îc tÝnh s½n trong tμi liÖu thiÕt kÕ  
C¸c ®iÖn kh¸ng t−¬ng øng x¸c ®Þnh nh− m¸y cùc Èn:  
W 2 .kd2q  
Eud  
Id  
μ0 .τ.lδ  
xud  
=
= 4.m.f.  
kud  
2-19  
π.kδ .kμd .δ  
p
Euq  
Iq  
W 2 .kd2q  
p
μ0 .τ.lδ  
xuq  
=
= 4.m.f.  
kuq  
2-20  
π.kδ .kμq .δ  
Th−êng:  
x−d = 0,5 - 1,5; x−q = 0,3 - 0,9  
M¸y ®iÖn 2  
9
2.4 Quy ®æi c¸c S.T.§ trong m¸y ®iÖn ®ång bé  
ChÕ ®é lμm viÖc x¸c lËp, t¶i ®èi xøng t¸c dông cña F− lªn Ft lμ trî tõ hoÆc khö tõ. §Ó  
®¸nh gi¸ ®−îc møc ®é ¶nh h−ëng ®ã ta ph¶i quy ®æi F− vÒ Ft vμ nh− vËy khi xÐt c¸c ®Æc  
tÝnh lμm viÖc cña m¸y ta cã thÓ biÓu thÞ chóng trªn cïng mét hÖ trôc to¹ ®é vμ ®−êng cong  
kh«ng t¶i E = f(it).  
ChÕ ®é qu¸ ®é ta ph¶i quy ®æi ng−îc l¹i Ft vÒ F−.  
ViÖc quy ®æi ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:  
Btm1 = B−m1  
2-21  
2-22  
ChÕ ®é x¸c lËp, m¸y cùc Èn ta cã:  
μ 0  
μ 0  
Btm1 = kt .Btm = kt .  
.Ft vμ  
Bum1 = Btm  
=
.Ft  
kδ .kμ .δ  
kδ .kμ .δ  
Fu  
1
′
VËy Fu =  
= ku .Fu  
hay ku =  
kt  
kt  
Víi m¸y cùc låi theo h−íng däc trôc:  
μ 0  
μ 0  
kδ .kμd .δ  
Btm1 = kt .Btm = kt .  
.Ft vμ Budm1 = kud .Budm = kud .  
.Fud  
2-23  
kδ .kμd .δ  
Søc tõ ®éng phÇn øng däc trôc ®· quy ®æi vÒ s.t.® cùc tõ:  
kud  
′
Fud = Fud  
= Fud .kd víi kd = k−d / kt  
kt  
Còng vËy, theo h−íng ngang trôc:  
kuq  
′
Fuq = Fuq  
= Fuq .kq víi kq = k−q / kt  
kt  
C¸c hÖ sè kd vμ kq phô thuéc vμo α, δm/δ, δ /τ ®−îc tÝnh s½n trong tμi liÖu thiÕt kÕ.  
M¸y ®iÖn 2  
10  
Ch−¬ng 3.  
Quan hÖ ®iÖn tõ trong m¸y ®iÖn ®ång bé  
3.1 §¹i c−¬ng.  
Quan hÖ ®iÖn tõ trong m.®.®.b bao gåm c¸c ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p, ®å thÞ vÐc t¬, gi¶n ®å  
n¨ng l−îng vμ c«ng suÊt ®iÖn tõ cña m¸y ®iÖn ®ång bé.  
3.2 Ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p vμ ®å thÞ vÐc t¬.  
ChÕ ®é t¶i ®èi xøng ta chØ cÇn xÐt cho mét pha.  
§èi víi m¸y ph¸t ®iÖn:  
&
&
&
U = Eδ − I(ru + jxσ u  
)
3-1  
3-2  
§èi víi ®éng c¬ vμ m¸y bï ®ång bé:  
&
&
&
U = Eδ + I(ru + jxσ u  
)
Trong ®ã: U lμ ®iÖn ¸p ®Çu cùc cña m¸y, r− vμ xσ lμ ®iÖn trë vμ ®iÖn kh¸ng t¶n cña d©y  
−
quÊn phÇn øng;  
Eδ lμ s.®.® c¶m øng trong d©y quÊn do tõ tr−êng khe hë.  
Khi m¹ch tõ kh«ng b¶o hoμ, ¸p dông nguyªn lý xÕp chång ta cã:  
&
&
&
Eδ = E0 + Eu  
3-3  
&
&
&
&
Khi m¹ch tõ b¶o hoμ ta ph¶i x¸c ®Þnh Fδ = F0 + Fu råi suy ra Eδ  
1. Tr−êng hîp m¸y ph¸t ®iÖn.  
a/ Khi m¹ch tõ kh«ng b¶o hoμ.  
Gi¶ sö t¶i ®èi xøng vμ cã tÝnh c¶m  
(0 < ψ < 900)  
-/ M¸y cùc Èn:  
Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p lμ:  
&
&
&
&
U = E + Eu − I(ru + jxσ u  
)
3-4  
Ch−¬ng 2 ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc  
&
&
H×nh 3.1 §å thÞ s.®.® m¸y ph¸t ®ång bé cùc Èn  
Eu = − jI xu nªn  
&
&
&
&
&
&
&
U = E − j.I(xu + jxσu ) − I.ru = E − jI.xdb − I.ru  
3.5  
trong ®ã x®b = x− + xσ lμ ®iÖn kh¸ng ®ång bé, th−êng x®b = 0,7 - 1,6  
−
§å thÞ vÐc t¬ nh− h×nh 3.1  
- / M¸y cùc låi.  
Ta ph©n s.t.® phÇn øng F− thμnh F−d vμ F−q, tõ th«ng t−¬ng øng víi c¸c s.t.® ®ã sÏ c¶m  
&
&
&
&
nªn c¸c s.®.®: Eud = − jId xud vμ Euq = − jIq xuq Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p cã d¹ng.  
M¸y ®iÖn 2  
11  
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
U = E + Eud + Euq − I(ru + xσu ) = E − jIxud − jIxuq − jIxσu − Iru  
3.6  
§å thÞ vÐc t¬ nh− h×nh 3.2 cã tªn  
gäi lμ ®å thÞ Blondel  
&
VÐc t¬ − j I xσ u do tõ th«ng t¶n  
cña tõ tr−êng phÇn øng sinh ra kh«ng  
phô thuéc vμo tõ dÉn h−íng däc vμ  
ngang trôc, tuy nhiªn ta còng cã thÓ  
ph©n tÝch chóng theo 2 h−íng däc vμ  
ngang trôc:  
&
&
&
− j.Ixσu = − j(Ixσucosψ − Ixσusinψ) =  
&
&
= − jIq xσu − jId xσu  
H×nh 3.2 §å thÞ s.®.® m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc låi  
vμ ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p ®−îc viÕt l¹i:  
&
&
&
&
&
&
&
&
&
U = E − jId (xud + xσu ) − jI(xuq + xσu ) − Iru = E − jId xd − jIq xq − Iru  
3.7  
Trong ®ã:  
xd = x−d + xσ gäi lμ ®iÖn kh¸ng ®ång bé däc trôc, th−êng xd = 0,7 - 1,2  
−
xq = x−q + xσ gäi lμ ®iÖn kh¸ng ®ång bé ngang trôc, th−êng xq = 0,46 - 0,76  
−
§å thÞ vÐc t¬ øng víi ph−¬ng tr×nh 3.7 nh− h×nh 3.3  
b/ Khi m¹ch tõ b¶o hoμ.  
Khi m¹ch tõ b¶o hoμ v× c¸c hÖ sè kμ vμ kμ rÊt khã tÝnh chÝnh x¸c nªn ta ph¶i vÏ kÕt  
d
q
hîp ®å thÞ s.t.® vμ s.®.® víi ®−êng cong kh«ng t¶i. §å thÞ nμy ®−îc gäi lμ ®å thÞ s.t.®.®, cã  
tªn lμ ®å thÞ P«chiª.  
- M¸y cùc Èn:  
Gi¶ sö U, I, cosϕ, r−, xσ vμ ®Æc tÝnh kh«ng t¶i ®· biÕt, ®Ó thμnh lËp ®å thÞ s.t.®.® trªn  
−
trôc tung cña ®Æc tÝnh kh«ng t¶i, ta ®Æt vÐc t¬ U vμ vÐc t¬ I chËm sau U mét gãc ϕ.  
H×nh 3.3 §å thÞ s.®.® m¸y ph¸t  
®iÖn ®ång bé cùc låi ®· biÕn ®æi  
H×nh 3.4 §å thÞ S.T.§.§ m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc Èn  
M¸y ®iÖn 2  
12  
&
Céng U víi I ru vμ j I xu ®−îc Eδ . Trªn trôc hoμnh ®Æt Fδ råi céng Fδ víi Ku Fu hîp víi  
&
&
&
&
&
0
&
trôc hoμnh mét gãc 90 + (ϕ + δ), t×m ®−îc F0 . Tõ ®å thÞ nμy x¸c ®Þnh ®−îc ΔU = E -  
U®m, th−êng = (5 - 10)%  
- Víi m¸y ph¸t ®ång bé cùc låi, viÖc thμnh lËp chÝnh x¸c ®å thÞ vÐc t¬ lμ rÊt khã, v× φd  
vμ φq hæ c¶m víi nhau, h¬n n÷a møc ®é b¶o hoμ theo 2 h−íng l¹i kh¸c nhau. Nh− vËy x−d  
vμ x−q phô thuéc c¶ vμo φd vμ φq. §Ó ®¬n gi¶n ta coi x−d chØ phô thuéc vμo φd vμ x−q chØ phô  
thuéc vμo φq vμ kμ ®· biÕt. Khi  
q
®ã sau khi ®· vÏ c¸c vÐc t¬ U, Ir−  
&
vμ jI.xσ ®−îc Eδ , h×nh 3.5a, theo  
−
h−íng  
jI.xσ  
vÏ  
®o¹n  
−
Euq  
CD = I.xuq  
=
vμ x¸c  
cosψ  
®Þnh ®−îc ph−¬ng cña E. TrÞ sè  
x−q cã thÓ tÝnh hoÆc lÊy b»ng 1,1  
- 1,15. Tõ h×nh 3.5b ta còng x¸c  
®Þnh ®−îc CD qua OA = F'−q =  
kq.F−q, sau ®ã x¸c ®Þnh ®−îc Eδ  
= OF = MP, lÊy MN = F'−d =  
kd.F−d chiÕu lªn ta ®−îc E  
d
a)  
b)  
H×nh 3-6 C¸ch x©y dùng ®å thÞ vÐc t¬ s.t.®.®  
cña m¸y ®ång bé cùc låi  
2. Tr−êng hîp ®éng c¬ ®iÖn.  
§éng c¬ ®iÖn ®ång bé cã cÊu t¹o cùc låi v× vËy ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p sÏ lμ:  
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
&
U = Eδ + I(ru + jxσu ) = E + Eud + Euq + I(ru + jxσu ) = E + jId xd + jIq xq + Iru  
3.8  
a)  
b)  
H×nh 3-6 §å thÞ vÐc t¬ §éng c¬ ®ång bé  
a) ThiÕu kÝch thÝch; b) Qu¸ kÝch thÝch  
H×nh 3-7 Gi¶n ®å n¨ng l−îng  
a) m¸y ph¸t; b) ®éng c¬  
3.3 Gi¶n ®å n¨ng l−îng cña m¸y ®iÖn ®ång bé  
M¸y ph¸t: P®t = P1 - (pc¬ + pt + pf) vμ P2 = P®t - pcu - pfe  
§éng c¬: P®t = P1 - pcu - pfe vμ P2 = P®t - (pc¬ + pt + pf)  
M¸y ®iÖn 2  
13  
3.4 C¸c ®Æc tÝnh gãc cña m¸y ®iÖn ®ång bé  
1. §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt t¸c dông.  
P = f(θ) khi E = const, U = const, víi θ lμ gãc t¶i gi÷a vÐc t¬ E vμ U.  
§Ó ®¬n gi¶n ta bá qua r− v× nã rÊt bÐ so víi (x®b, xd, xq). C«ng suÊt ®Çu cùc cña m¸y  
®ång bé b»ng: P = mUIcosϕ  
Theo ®å thÞ vÐc t¬ h×nh 3.3 ta cã:  
E −Ucosθ  
U.sinθ  
Id =  
,
vμ ϕ = ψ - θ  
3.9  
Iq =  
xd  
xq  
Do ®ã: P = mUIcosϕ = mUIcos(ψ - θ)  
= mU(Icosψ.cosθ + Isinψ.sinθ)  
P = mU(Iq.cosθ + Id.sinθ), thay Id vμ Iq vμo ta cã:  
mU2  
mEU  
xd  
mU2  
P =  
sinθ cosθ +  
sinθ −  
sinθ cosθ  
xq  
xd  
H×nh 3-8 Sù t¹o nªn PU  
Hay  
mUE  
xd  
mU2  
1
1
P =  
sinθ +  
(
−
)sin2θ = Pe + Pu  
3.10  
2
xq xd  
Tõ biÓu thøc 3.10 ta thÊy c«ng suÊt t¸c dông cña m¸y ®ång bé cùc Èn cã hai phÇn. Mét  
phÇn Pe tû lÖ víi sinθ vμ phô thuéc vμo kÝch tõ; mét phÇn Pu tû lÖ víi sin2θ kh«ng phô  
thuéc vμo kÝch tõ. Nh− vËy ®èi víi m¸y ph¸t ®ång bé cùc låi khi mÊt kÝch tõ c«ng suÊt t¸c  
dông vÉn cã mét l−îng nhá lμ Pu. Ng−êi ta øng dông ®iÒu nμy ®Ó chÕ ra c¸c ®éng c¬ ®iÖn  
ph¶n kh¸ng cã c«ng suÊt c¬ vμi chôc o¸t.  
UE  
- Víi m¸y ®ång bé cùc Èn v× xd = xq nªn P = m  
sinθ  
3.11  
xdb  
§Æc tÝnh gãc c«ng suÊt t¸c dông m¸y ®iÖn ®ång bé nh− h×nh 3.9  
§éng c¬ M¸y ph¸t  
H×nh 3-9 §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt t¸c dông. a) m¸y cùc låi;  
§éng c¬  
b) m¸y cùc Èn  
M¸y ph¸t  
M¸y ®iÖn 2  
14  
2. §Æc tÝnh gãc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng.  
C«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ®iÖn ®ång bé ®−îc tÝnh:  
Q = mUIsinϕ = mUIsin(ψ - θ) = mU(Isinψ.cosθ + Icosψ.sinθ)  
Q = mU(Id.cosθ - Iq.sinθ)  
Thay Id vμ Iq vμo ta cã:  
mUE  
xd  
mU2  
2
1
1
mU2  
2
1
1
Q =  
cosθ +  
(
−
)cos2θ −  
(
+
)
xq xd  
xq xd  
§Æc tÝnh gãc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ®iÖn ®ång bé nh− h×nh 3.11.  
Khi -θ' < θ < +θ' m¸y ph¸t c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vμo l−íi, ngoμi ph¹m vi trªn m¸y  
tiªu thô c«ng suÊt ph¶n kh¸ng.  
H×nh 3-10 Tõ tr−êng khe hë  
a) m¸y ph¸t,  
b) ®éng c¬  
H×nh 3-11 §Æc tÝnh gãc c«ng  
suÊt ph¶n kh¸ng m¸y cùc låi  
M¸y ®iÖn 2  
15  
Ch−¬ng 4.  
M¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lμm viÖc víi t¶i ®èi xøng  
4.1 §¹i c−¬ng.  
ChÕ ®é t¶i ®èi xøng cña m¸y ®iÖn ®ång bé ®−îc ®Æc tr−ng bëi c¸c ®¹i l−îng: U, I, It ,  
cosϕ vμ tÇn sè f hoÆc tèc ®é n.  
Trong ®ã f = f®m; cosϕ phô thuéc vμo t¶i cßn l¹i 3 ®¹i l−îng U, I, It x¸c ®Þnh cho ta c¸c  
®Æc tÝnh.  
1. §Æc tÝnh kh«ng t¶i  
2. §Æc tÝnh ng¾n m¹ch  
3. §Æc tÝnh ngoμi  
U = f(It) khi I = 0; f = f®m  
In = f(It) khi U = 0; f = f®m  
U = f(I) khi It = cte; f = f®m; cosϕ = Cte  
It = f(I) khi U = cte; f = f®m; cosϕ = Cte  
U = f(It) khi I = cte; f = f®m; cosϕ = Cte  
4. §Æc tÝnh ®iÒu chØnh  
5. §Æc tÝnh t¶i  
C¸c ®Æc tÝnh trªn ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝnh to¸n hoÆc thÝ nghiÖm.  
Tõ c¸c ®Æc tÝnh trªn ta suy ra tû sè ng¾n m¹ch K; ΔU vμ c¸c tham sè xd; xq; xσ  
−
4.2 C¸c ®Æc tÝnh cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé.  
S¬ ®å thÝ nghiÖm nh− h×nh 4.1  
H×nh 4.1 S¬ ®å thÝ nghiÖm lÊy c¸c ®Æc tÝnh cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé  
1. §Æc tÝnh kh«ng t¶i.  
(E = U = f(It) khi I = 0 vμ f = f®m)  
HÖ ®¬n vÞ t−¬ng ®èi E* = E/E®m ; It* = It / It®m0  
Theo s¬ ®å thÝ nghiÖm h×nh 4.1 Më cÇu dao  
t¶i, quay m¸y ph¸t ®Õn tèc ®é ®Þnh møc, thay ®æi  
dßng ®iÖn kÝch tõ ta nhËn ®−îc ®−êng ®Æc tÝnh  
kh«ng t¶i, nh− h×nh 4.2  
§−êng (1) m¸y ph¸t tourbin h¬i, ®−êng (2)  
m¸y ph¸t tourbin n−íc. Ta thÊy m¸y ph¸t tourbin  
h¬i b¶o hoμ nhiÒu h¬n m¸y ph¸t tourbin n−íc.  
Khi E = E®m = 1 m¸y ph¸t tourbin h¬i cã kμ =  
d
kμ = 1,2 cßn m¸y ph¸t tourbin n−íc cã kμ = 1,06  
H×nh 4.2 §Æc tÝnh kh«ng t¶i,  
(1) MF tuabin h¬i, (2) MF tuabin n−íc  
M¸y ®iÖn 2  
16  
2. §Æc tÝnh ng¾n m¹ch, In = f(It) khi U = 0, f = f®m vμ tû sè ng¾n m¹ch K  
Khi ng¾n m¹ch nÕu bá qua r− th× t¶i cña m¸y ph¸t lμ d©y quÊn cña phÇn øng nªn nã  
®−îc coi lμ thuÇn c¶m ψ = 0, Iq = Icosψ = 0 cßn Id = Isinψ = I  
M¹ch ®iÖn thay thÕ vμ ®å thÞ vÐc t¬ nh− h×nh 4.3, ta cã  
&
&
E0 = + j I xd  
4.1  
Khi ng¾n m¹ch v× tõ  
th«ng φδ cÇn thiÕt ®Ó sinh  
ra Eδ = E - Ix−d = Ixσ rÊt  
−
bÐ nªn m¹ch tõ kh«ng b¶o  
hoμ do ®ã quan hÖ I = f(It)  
lμ ®−êng th¼ng, h×nh 4.4  
Tû sè ng¾n m¹ch K.  
§©y lμ tû sè gi÷a dßng ®iÖn  
ng¾n m¹ch In0 øng víi dßng  
®iÖn It sinh ra E = U®m lóc  
kh«ng t¶i vμ dßng ®iÖn  
®Þnh møc I®m  
K = In0 / I®m  
4.2  
H×nh 4.3 (a) m¹ch ®iÖn thay H×nh 4.4 §Æc tÝnh ng¾n m¹ch  
cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé  
thÕ; (b) ®å thÞ vÐc t¬  
Tõ h×nh 4.5 ta suy ra:  
In0 = U®m / xd 4.3  
Víi xd lμ ®iÖn kh¸ng ®ång bé däc trôc øng víi E = U®m  
VËy K = U®m / xd.I®m = 1/ x®*  
Th−êng x®* > 1 nªn K < 1, hay In0 < I®m VËy  
dßng ®iÖn ng¾n m¹ch x¸c lËp cña m¸y ph¸t ®iÖn  
®ång bé kh«ng lín, ®ã lμ do t¸c dông khö tõ cña  
ph¶n øng phÇn øng.  
Qua hai tam gi¸c ®ång d¹ng OAA' vμ OBB' ta cã:  
In0 It0  
K =  
=
4.4  
Idm Itn  
It0 ⇒ U0 = U®m vμ Itn ⇒ In = I®m  
K lμ mét tham sè quan träng cña m¸y ph¸t ®iÖn  
®ång bé.  
K lín ⇒ ΔU bÐ vμ P®t lín ⇒ m¸y lμm viÖc æn  
H×nh 4-5 X¸c ®Þnh tû sè ng¾n m¹ch K  
®Þnh, muèn K lín th× x®* ph¶i lín ⇒ δ lín ⇒ kÝch th−íc cña m¸y lín ⇒ gi¸ thμnh t¨ng.  
Th−êng m¸y ph¸t tourbin n−íc K = 0,8 - 1,8; vμ tourbin h¬i K = 0,5 - 1,0  
M¸y ®iÖn 2  
17  
3. §Æc tÝnh ngoμi vμ ®é thay ®æi ®iÖn ¸p ΔU®m  
§Æc tÝnh ngoμi: U = f(I) khi It = Cte; cosϕ = Cte ; f = f®m  
C¸c ®−êng ®Æc tÝnh ngoμi phô thuéc vμo tÝnh  
chÊt t¶i nh− h×nh 4.6  
Dßng ®iÖn kÝch tõ It øng víi U = U®m, I = I®m,  
cosϕ = cosϕ®m vμ f = f®m ®−îc gäi lμ dßng ®iÖn kÝch  
tõ ®Þnh møc It®m  
§é thay ®æi ®iÖn ¸p ΔU®m  
E0 −U  
ΔUdm % =  
dm 100  
4.5  
Udm  
M¸y ph¸t tourbin h¬i cã xd lín h¬n m¸y ph¸t  
tourbin n−íc nªn ΔU®m% cña nã lín h¬n m¸y ph¸t  
tourbin n−íc. Th−êng ΔU®m% = (25 - 35)%  
H×nh 4.6 §Æc tÝnh ngoμi cña  
m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé  
4. §Æc tÝnh ®iÒu chØnh It = F(I) khi U = U®m = Cte,  
cosϕ = Cte vμ f = f®m.  
Th−êng cosϕ®m = 0,8 (®iÖn c¶m), khi I t¨ng tõ 0 ®Õn  
I®m víi U = U®m th× dßng ®iÖn kÝch tõ thay ®æi 1,7 - 2,2  
lÇn  
5. §Æc tÝnh t¶i U = f(It) khi I = Cte, cosϕ = Cte ;  
f = f®m  
Theo quan hÖ trªn, víi c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau cña I vμ  
cosϕ ta sÏ cã c¸c ®−êng ®Æc tÝnh t¶i kh¸c nhau. Trong  
®ã ®Æc biÖt nhÊt lμ ®−êng ®Æc tÝnh t¶i thuÇn c¶m, khi  
cosϕ = 0, (ϕ = 900) vμ I = I®m (®−êng 3 trªn h×nh 4.8)  
H×nh 4.7 §Æc tÝnh ®iÒu chØnh  
H×nh 4.8 §Æc tÝnh t¶i thuÇn c¶m  
H×nh 4.9 §å thÞ s.®.® m¸y ®ång bé t¶i thuÇn c¶m  
Bá qua r− ta vÏ ®−îc ®å thÞ vÐc t¬ nh− h×nh 4.9  
M¸y ®iÖn 2  
18  
Tam gi¸c ®iÖn kh¸ng:  
LÊy In = I®m chiÕu qua ®Æc tÝnh ng¾n m¹ch (2), chiÕu xuèng trôc hoμnh ®−îc ®iÓm C.  
Th× OC = Itn (dßng ®iÖn kÝch tõ), dßng ®iÖn Itn gåm 2 phÇn:  
Mét phÇn BC = k−d.F−d kh¾c phôc ph¶n øng phÇn øng, vËy BC ∼ I®m  
Mét phÇn CB = OC - BC sinh ra Eσ = I®m.xσ = AB  
Nh− vËy tam gi¸c ABC cã 2 c¹nh AB vμ BC tû lÖ víi I®m.  
−
−
X©y dùng ®Æc tÝnh t¶i thuÇn c¶m tõ ®Æc tÝnh kh«ng t¶i vμ tam gi¸c ®iÖn kh¸ng. TÞnh  
tiÕn ΔABC (hoÆc ΔAOC) sao cho ®Ønh A n¨m trªn ®−êng (1) th× ®Ønh C sÏ vÏ nªn ®−êng  
(3) víi ΔA'B'C'  
Khi cã xÐt ®Õn b¶o hoμ ®−êng (3) lμ ®−êng ®øt nÐt víi ΔA"B"C" (hoÆc O"A"C").  
4.3 C¸ch x¸c ®Þnh c¸c tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé  
1. xd vμ xq  
E
AC  
xd =  
=
4.6  
In AB  
Quan hÖ xd = f(It) lμ ®−êng (3) khi m¹ch tõ  
kh«ng b¶o hoμ, ta cã:  
E∞  
In  
AD  
AB  
xd∞  
=
=
= const  
4.7  
xd∞  
E∞  
E
v×  
= kμd  
nªn xd =  
4.8  
H×nh 4.10 X¸c ®Þnh ®iÖn kh¸ng  
®ång bé däc trôc  
kμd  
M¸y cùc låi th−êng xq = 0,6.xd;  
M¸y cùc Èn xd = xq = x®b  
2. §iÖn kh¸ng t¶n xσ .  
−
Tõ mét ®iÓm C' bÊt kú trªn ®−êng (3), dùng ®o¹n C'O' // = OC, tõ O' vÏ ®−êng // víi  
OA c¾t ®−êng (1) t¹i A', tõ A' h¹ A'B'⊥ C'O' th× xσ = A'B'/ I  
−
Khi xÐt ®Õn b¶o hoμ xp = A"B"/I xp > xσ lμ ®iÖn kh¸ng P«chiª  
−
M¸y cùc Èn xp = (1,05 - 1,1) xσ  
−
M¸y cùc låi xp = (1,1 - 1,3) xσ  
−
4.5 Tæn hao vμ hiÖu suÊt  
Tæn hao ®ång: trªn ®iÖn trë d©y quÊn phÇn øng pcu = I2.r−  
Tæn hao thÐp: do dßng ®iÖn xo¸y vμ tõ trÔ  
Tæn hao kÝch tõ: trªn rt vμ tiÕp xóc chæi than  
Tæn hao phô:  
Tæn hao c¬:  
do tõ tr−êng t¶n vμ sù ®Ëp m¹ch cña tõ tr−êng bËc cao  
ma s¸t æ bÞ, æ ®ì, lμm m¸t...  
P
2
HiÖu suÊt cña m¸y η =  
= th−êng η = 0,98 %  
P +  
p
∑
2
M¸y ®iÖn 2  
19  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 62 trang Hứa Trọng Đạt 09/01/2024 5060 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Máy điện II - Trường Đại học Bách Khoa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_may_dien_ii_truong_dai_hoc_bach_khoa.pdf