155 Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Bäü män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh K thût Âiãûn Biãn soản: Nguùn Häưng Anh, Bi Táún Låüi, Nguùn Vàn Táún, V Quang Sån Chỉång 8 MẠY ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ 8.1. ÂẢI CỈÅNG Mạy âiãûn âäưng bäü l mạy âiãûn xoay chiãưu cọ täúc âäü räto n bàòng täúc âäü tỉì trỉåìng quay trong mạy n 1 . ÅÍ chãú âäü xạc láûp mạy âiãûn âäưng bäü cọ täúc âäü quay ca räto n ln khäng âäøi. Mạy phạt âiãûn âäưng bäü l ngưn âiãûn chênh ca lỉåïi âiãûn cạc qúc gia, trong âọ âäüng cå så cáúp l tuabin håi, tuabin nỉåïc hồûc tuabin khê. Cạc mạy phạt thỉåìng näúi lm viãûc song song våïi nhau. Cäng sút ca mäüt mạy phạt â chãú tảo trãn 1200MW. Cn âäüng cå âiãûn âäưng bäü âỉåüc sỉí dủng khi truưn âäüng cäng sút låïn, cọ thãø âảt âãún vi chủc MW v våïi u cáưu täúc âäü khäng âäøi. Âäüng cå âiãûn âäưng bäü dng trong cäng nghiãûp luûn kim, khai thạc m, thiãút bë lảnh, mạy båm, khê nẹn, quảt giọ 8.2. CÁÚU TẢO CA MẠY ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ Cáúu tảo ca mạy âiãûn âäưng bäü gäưm cọ hai bäü pháûn chênh l stato v räto. 8.2.1. Stato (pháưn ỉïng) Stato ca mạy âiãûn âäưng bäü giäúng nhỉ stato ca mạy âiãûn khäng âäưng bäü, gäưm hai bäü pháûn chênh l li thẹp stato v dáy qún ba pha stato (xem lải pháưn mạy âiãûn khäng âäưng bäü). Dáy qún stato cn gi l dáy qún pháưn ỉïng. 8.2.2. Räto (pháưn cm) Räto ca mạy âiãûn âäưng bäü l nam chám âiãûn gäưm cọ li sàõt v dáy qún kêch thêch. Dng âiãûn âỉa vo dáy qún kêch thêch l dng âiãûn mäüt chiãưu. Räto ca mạy âiãûn âäưng bäü cọ hai kiãøu l räto cỉûc läưi v räto cỉûc áøn. 156 1. Räto cỉûc läưi : Dảng màût cỉûc âãø khe håí khäng khê khäng âãưu, mủc âêch l lm cho tỉì cm phán bäú trong khe håí khäng khê hçnh sin âãø sââ cm ỉïng åí dáy qún stato hçnh sin (hçnh 8.1). Loải räto náưy dng åí cạc mạy phạt cọ täúc âäü tháúp, cọ nhiãưu âäi cỉûc nhỉ mạy phạt kẹo båíi túc bin thy âiãûn. Pháưn ỉïng kêch tỉì Vnh gọp Cạnh quảt Cỉûc ûtỉì Quảt giọ Vnh trỉåüt Âai 2. Räto cỉûc áøn : Khe håí khäng khê âãưu v räto chè cọ hai cỉûc hồûc bäún cỉûc (hçnh 8.2). Loải räto cỉûc áøn âỉåüc dng åí cạc mạy cọ täúc âäü cao nhỉ cạc mạy kẹo båíi túc bin nhiãût âiãûn. Vç täúc âäü cao nãn âãø chäúng lỉûc ly tám, räto âỉåüc chãú tảo ngun khäúi cọ âỉåìng kênh nh. Hçnh 8.1 Räto cỉûc läưi Hçnh 8.2 Li thẹp v màût càõt ngang rotor ca mạy âiãûn âäưng bäü cỉûc áøn N S 157 8.3. NGUN L LM VIÃÛC CA MẠY PHẠT ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ C B A Hçnh 8.3 Så âäư ngun l ca MF âäưng bä ba pha 1. Âäüng cå så cáúp (tuabin håi); 2. Dáy qún stato; 3. Räto ca mạy phạt âäưng bäü; 4. Dáy qún räto; 5. Vnh trỉåüt; 6. Chäøi than t lãn vnh trỉåüt; 7. Mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu näúi cng trủc våïi mạy phạt âiãûn âäưng bäü. 1 + 2 Âäüng cå så cáúp 1 (túc bin håi) quay räto mạy phạt âiãûn âäưng bäü âãún gáưn täúc âäü âënh mỉïc (hçnh 8.3), mạy phạt âiãûn mäüt chiãưu 7 âỉåüc thnh láûp âiãûn ạp v cung cáúp dng âiãûn mäüt chiãưu cho dáy qún kêch thêch 4 mạy phạt âiãûn âäưng bäü thäng qua chäøi than 5 v vnh gọp 6, räto 3 ca mạy phạt âiãûn âäưng bäü tråí thnh nam chám âiãûn. Do räto quay, tỉì trỉåìng räto quẹt qua dáy qún pháưn ỉïng stato v cm ỉïng ra sââ xoay chiãưu hçnh sin, cọ trë säú hiãûu dủng l: 0dq0 fNk2E Φπ= (8.1) Trong âọ: E 0 l sââ pha; N l säú vng dáy ca mäüt pha; k dq l hãû säú dáy qáún; Φ 0 tỉì thäng cỉûc tỉì räto. Nãúu räto cọ säú âäi cỉûc tỉì l p, quay våïi täúc âäü n thç sââ cm ỉïng trong dáy qún stato cọ táưn säú l: 60 n.p f = (8.2a) Hồûc p f60 n = (vg/ph) (8.2b) Khi dáy qún stato näúi våïi ti, trong dáy qún s cọ dng âiãûn ba pha chảy qua. Hãû thäúng dng âiãûn ny s sinh ra tỉì trỉåìng quay, gi l tỉì trỉåìng pháưn ỉïng, cọ täúc âä l : 7 6 5 4 3 158 p f 60 n 1 = (vg/ph) (8.2c) Tỉì (8.2b) v (8.2c), ta tháúy täúc âäü räto n bàòng täúc âäü tỉì trỉåìng quay trong mạy n 1 , nãn gi l mạy âiãûn âäưng bäü. 8.4. PHN ỈÏNG PHÁƯN ỈÏNG MẠY PHẠT ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ Khi mạy phạt âiãûn lm viãûc, tỉì thäng ca cỉûc tỉì Φ 0 càõt dáy qún stato v cm ỉïng sââ E 0 cháûm pha so våïi tỉì thäng Φ 0 gọc 90 0 (hçnh 8.4a). Dáy qún stato näúi våïi ti nãn cọ dng âiãûn I cung cáúp cho ti. Dng âiãûn I chảy trong dáy qún stato tảo nãn tỉì trỉåìng quay pháưn ỉïng. Tỉì trỉåìng pháưn ỉïng quay âäưng bäü våïi tỉì trỉåìng cỉûc tỉì Φ 0 . Gọc lãûch pha giỉỵa E 0 v I do tênh cháút ti quút âënh. Tạc dủng ca tỉì trỉåìng pháưn ỉïng lãn tỉì trỉåìng trỉåìng cỉûc tỉì gi l phn ỉïng pháưn ỉïng. Trỉåìng håüp ti thưn tråí (hçnh 8.4a) : E 0 v I trng pha nãn ψ = 0. Dng âiãûn I sinh ra tỉì thäng pháưn ỉïng Φ ỉ cng pha våïi dng âiãûn. Tỉì thäng pháưn ỉïng theo hỉåïng ngang trủc, ta gi l phn ỉïng pháưn ỉïng ngang trủc. Tỉì thäng náưy lm mẹo tỉì trỉåìng cỉûc tỉì. Trỉåìng håüp ti thưn cm (hçnh 8.4b): E 0 v I lãûch pha nhau mäüt gọc ψ = 90 0 . Dng âiãûn I sinh ra tỉì thäng pháưn ỉïng Φ ỉ ngỉåüc chiãưu våïi Φ 0 ta gi l phn ỉïng pháưn ỉïng dc trủc khỉí tỉì, cọ tạc dủng lm gim tỉì trỉåìng täøng. o E & N S Φ 0 I & Φ ỉ ψ = 90 0 Hçnh 8.4b Ti thưn cm ψ = 90 0 0 E & N S Φ 0 I & Φ ỉ ψ = 90 0 Hçnh 8.4c Ti thưn dung ψ = - 90 0 0 E & N S Φ 0 q I & Φ ỉ ψ Hçnh 8.4d Ti häín håüp ψ > 0 I & d I & o E & N S Φ 0 I & Φ ỉ ψ = 0 Hçnh 8.4a Ti thưn tråí ψ = 0 159 Trỉåìng håüp ti thưn dung (hçnh 8.4c): E 0 v I lãûch pha nhau mäüt gọc ψ = - 90 0 . Dng âiãûn I sinh ra tỉì thäng pháưn ỉïng Φ ỉ cng chiãưu våïi Φ 0 ta gi l phn ỉïng pháưn ỉïng dc trủc tråü tỉì, cọ tạc dủng lm tàng tỉì trỉåìng täøng. Trỉåìng håüp ti häøn håüp (hçnh 8.4d, ti cọ tênh cm : 0 < ψ < π/2) : E 0 v I lãûch pha nhau mäüt gọc ψ. Ta phán têch dng âiãûn I lm hai thnh pháưn: Thnh pháưn dc trủc I d = Isinψ sinh ra tỉì thäng pháưn ỉïng dc trủc Φ ỉd cng chiãưu våïi Φ 0 v thnh pháưn ngang trủc I q = Icosψ sinh ra tỉì thäng pháưn ỉïng ngang trủc Φ ỉq vng gọc våïi Φ 0 ta gi chung l phn ỉïng pháưn ỉïng ngang trủc khỉí tỉì. Trỉåìng håüp ti cọ tênh dung (-π/2 < ψ < 0), phn ỉïng pháưn ỉïng ngang trủc tråü tỉì. 8.5. PHỈÅNG TRÇNH CÁN BÀỊNG ÂIÃÛN ẠP MẠY PHẠT ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ 8.5.1. Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp ca mạy phạt âiãûn cỉûc läưi Khi mạy phạt âiãûn lm viãûc tỉì thäng cỉûc tỉì Φ 0 sinh ra sââ E 0 åí dáy qún stato. Khi mạy cọ ti dng âiãûn I trong dáy qún stato sinh ra tỉì trỉåìng pháưn ỉïng Φ ỉ . ÅÍ mạy cỉûc läưi do khe håí dc trủc v ngang trủc khạc nhau nãn ta phán têch Φ ỉ thnh hai thnh pháưn: dc trủc Φ ỉd v ngang trủc Φ ỉq . Tỉì trỉåìng pháưn ỉïng ngang trủc Φ ỉq tảo nãn sââ ngang trủc ỉqqq XI j E && −= , våïi X ỉq l âiãûn khạng phn ỉïng pháưn ỉïng ngang trủc v tỉì trỉåìng pháưn ỉïng dc trủc Φ ỉd tảo nãn sââ dc trủc ỉddd X I j E && −= , våïi X ỉd l âiãûn khạng phn ỉïng pháưn ỉïng dc trủc. Hçnh 8.5 Âäư thë vectå mạy phạt âiãûn âäưng bäü a. Mạy cỉûc läưi; b. Mạy cỉûc áøn (b) I & 0 E & θ ψ ϕ U & âb jX I & ψ I & 0 E & q I & d I & qq X I j & dd X I j & ϕ θ (a) U & Ngoi ra dng âiãûn ti I cn sinh ra tỉì thäng tn ca dáy qún stato âỉåüc âàûc trỉng båíi âiãûn khạng tn X t khäng phủ thüc hỉåïng dc trủc hồûc ngang trủc, tỉång ỉïng cọ sââ tn l : tqtdtt XI j XI j XI j E &&&& −−=−= (8.3) Phỉång trçnh âiãûn ạp ca mạy phạt âiãûn âäưng bäü cỉûc läưi : tqqỉqtddỉd0 XI j XI j XI j XI j EU &&&&&& −−−−= 160 )XX(I j )XX(I j EU tqổqtdổd0 ++= &&&& (8.4) Boớ qua õióỷn aùp rồi trón õióỷn trồớ dỏy quỏỳn phỏửn ổùng R I & ổ , ta coù : qqdd0 XI j XI j EU &&&& = (8.5) trong õoù: X d = X ổd + X t laỡ õióỷn khaùnh õọửng bọỹ doỹc truỷc; X q = X ổq + X t laỡ õióỷn khaùng õọửng bọỹ ngang truỷc. Phổồng trỗnh (8.5) tổồng ổùng vồùi õọử thở vectồ cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ cổỷc lọửi, hỗnh 8.5a. Tổỡ phổồng trỗnh õióỷn aùp vaỡ õọử thở vectồ ta thỏỳy goùc lóỷch pha giổợa sõõ E 0 vaỡ õióỷn aùp U goỹi laỡ goùc cọng suỏỳt , do phuỷ taới quyóỳt õởnh. 8.5.2. Phổồng trỗnh õióỷn aùp cuớa maùy phaùt õióỷn cổỷc ỏứn ọỳi vồùi maùy phaùt õọửng bọỹ cổỷc ỏứn laỡ trổồỡng hồỹp õỷc bióỷt cuớa maùy phaùt cổỷc lọửi, trong õoù X õb = X d = X q , goỹi laỡ õióỷn khaùng õọửng bọỹ. Phổồng trỗnh õióỷn aùp cuớa maùy phaùt õióỷn cổỷc ỏứn coù thóứ vióỳt laỡ: bõ0 X .I j EU &&& = (8.6) ọử thở vectồ cuớa noù õổồỹc trỗnh baỡy trón hỗnh 8.5b. 8.6. CNG SUT IN Tặè CUA MAẽY PHAẽT IN ệNG Bĩ 8.6.1. Cọng suỏỳt taùc duỷng 1. Maùy phaùt cổỷc lọửi Cọng suỏỳt taùc duỷng cuớa maùy phaùt õióỷn cung cỏỳp cho taới laỡ: P = mUIcos (8.7) Trong õoù: U, I tổồng ổùng laỡ õióỷn aùp pha, doỡng õióỷn pha. Coỡn m laỡ sọỳ pha. Theo õọử thở vectồ hỗnh 8.5a, ta coù = - , do õoù : P = mUIcos = mUIcos(-) = mUIcos.cos + mUIsin.sin . P = mUI q .cos + mUI d .sin (8.8) vồùi Icos = I q vaỡ Isin = I d . Theo õọử thở vectồ hỗnh 8.5a, ta ruùt ra: q q X si n U I = vaỡ d 0 d X cosUE I = Thóỳ bióứu thổùc vaỡ vaỡo phổồng trỗnh (8.8), sau mọỹt vaỡi bióỳn õọứi vaỡ boớ qua tọứn hao, ta coù cọng suỏỳt õióỷn tổỡ cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ cổỷc lọửi: q I d I += 2sin) X 1 X 1 ( 2 U msin X E mUP dq 2 d 0 õt (8.9) 161 Ta thỏỳy cọng suỏỳt õióỷn tổỡ gọửm hai thaỡnh phỏửn (hỗnh 8.6): - Thaỡnh phỏửn sin X mUE d 0 do doỡng õióỷn kờch tổỡ taỷo nón tố lóỷ vồùi sin. où laỡ thaỡnh phỏửn cọng suỏỳt chuớ yóỳu cuớa maùy phaùt. P õ t P õ t 90 0 180 0 sin x mUE d 0 2sin) x 1 x 1 ( 2 mU dq 2 Hỗnh 8.6 ỷc tờnh goùc cọng suỏỳt maùy phaùt cổỷc lọửi ỷc tờnh P = f() goỹi laỡ õỷc tờnh goùc cọng suỏỳt. Maùy phaùt laỡm vióỷc ọứn õởnh khi trong khoaớng 2 0 ữ ; khi taới õởnh mổùc . 00 3020 ữ= -Thaỡnh phỏửn 2sin) X 1 X 1 ( 2 U m dq 2 khọng phuỷ thuọỹc vaỡo doỡng õióỷn kờch tổỡ vaỡ chố xuỏỳt hióỷn khi X q X d . Do õoù ngổồỡi ta chóỳ taỷo õọỹng cồ õióỷn õọửng bọỹ vồùi rọto coù khe hồớ doỹc truỷc vaỡ ngang truỷc khaùc nhau maỡ khọng cỏửn doỡng õióỷn kờch tổỡ, do aớnh hổồớng cuớa thaỡnh phỏửn cọng suỏỳt nỏửy cuợng taỷo nón õổồỹc mọmen quay, õoù laỡ nguyón lyù cuớa õọỹng cồ õióỷn phaớn khaùng. 2. Maùy phaùt cổỷc ỏứn Vồùi maùy phaùt õióỷn cổỷc ỏứn dbqd X X X = = nón phổồng trỗnh (8.9) vióỳt laỷi thaỡnh: = sin X E mUP õb 0 õt (8.10) Khi maùy phaùt õióỷn cổỷc ỏứn phaùt cọng suỏỳt cổỷc õaỷi thỗ goùc cọng suỏỳt = 90 o . Vấ DU 8.1 Maùy õióỷn õọửng bọỹ ba pha cổỷc ỏứn 5kVA, 208V, 4 cổỷc tổỡ, 60Hz, nọỳi Y coù õióỷn trồớ dỏy quỏỳn stator khọng õaùng kóứ vaỡ õióỷn khaùng õọửng bọỹ 8/pha. Maùy laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ maùy phaùt nọỳi vaỡo lổồùi coù 208V, 60Hz. a. Xaùc õởnh sõõ kờch thờch vaỡ goùc cọng suỏỳt khi maùy laỡm vióỷc õỏửy taới coù hóỷ sọỳ cọng suỏỳt 0,8 (R-L). Veợ õọử thở vector trong trổồỡng hồỹp naỡy. b. Vồùi doỡng õióỷn kờch thờch cuớa cỏu (a), cọng suỏỳt õọỹng cồ sồù cỏỳp giaớm chỏỷm. Tỗm giaù trở tổồng ổùng cuớa doỡng õióỷn stator, hóỷ sọỳ cọng suỏỳt vaỡ cọng suỏỳt phaớn khaùng trong õióửu kióỷn maùy phaùt cọng suỏỳt cổỷc daỷi ? 162 Baỡi giaới Maỷch õióỷn thay thóỳ cuớa maùy phaùt õióỷn mọỹt pha trỗnh baỡy trón hỗnh VD8.1. ~ + _ + _ I & (a) o E & j 8 Hỗnh VD 8.1 Maỷch õióỷn tổồng õổồng vaỡ õọử thở vector maùy phaùt o 0U & õb j XI & I & U & (b) V9,206E o = & I & U & õb j XI & c a b d (c) a. ióỷn aùp pha cuớa maùy phaùt : V120 3 208 3 U U d === Doỡng õióỷn stator khi dỏửy taới : A9,13 2083 5000 U3 S I õm õm õm = ì == cos = 0,8 = 36,9 o (tờnh caớm) Phổồng trỗnh cỏn bũng õióỷn aùp khi boớ qua R ổ : õb o o jXI0UE && += ooo o 9089,369,130120E ì+= & = 206,9 25,5 o .V Sõõ kờch thờch cuớa mọỹt pha : E o = 206,9 V Goùc cọng suỏỳt : = 25,5 o . b. Maùy phaùt cọng suỏỳt cổỷc õaỷi xaớy ra khi = 90 o , vỏỷy : W320.9 8 1209,2063 X UE3 P õb o max = ì ì == Doỡng õióỷn stator : A1,309,29 8j 0120909,206 jX UE I o oo õb o = = = && & Trở hióỷu duỷng : I = 29,9 A. 163 Hóỷ sọỳ cọng suỏỳt : cos30,1 o = 0,865 (dung) Cuợng coù thóứ duỡng õọử thở vector (hỗnh VD 8.1c) trong trổồỡng hồỹp phaùt cọng suỏỳt cổỷc õaỷi õóứ tờnh doỡng õióỷn stator nhổ sau : (IX õb ) 2 = E 2 o + U 2 A9,29 8 1209,206 I 2 1 2 22 = = . 8.6.2. Cọng suỏỳt phaớn khaùng 1. Maùy phaùt cổỷc lọửi : Cọng suỏỳt phaớn khaùng cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ laỡ: Q = mUẽIsin = mUIsin(-) = mUIsin.cos + mUIcos.sin. Q = mUI d .cos + mUI q .sin (8.10) Thóỳ bióứu thổùc vaỡ vaỡo phổồng trỗnh (8.10), sau mọỹt vaỡi bióỳn õọứi vaỡ , ta coù cọng suỏỳt phaớn khaùng cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ cổỷc lọửi: q I d I + += dq 2 dq 2 d 0 X 1 X 1 2 mU 2cos X 1 X 1 2 mU cos X E mUQ (8.11) 2. Maùy phaùt cổỷc ỏứn : ọỳi vồùi maùy phaùt cổỷc ỏứn bõqd X X X = = nón phổồng trỗnh (8.11), ta coù cọng suỏỳt phaớn khaùng cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ cổỷc ỏứn laỡ: )UcosE( X mU X mU cos X mUE Q o õbbõ 2 bõ 0 == (8.12) 8.6.3. ióửu chốnh cọng suỏỳt maùy phaùt 1. ióửu chốnh cọng suỏỳt taùc duỷng : Maùy phaùt bióỳn cồ nng thaỡnh õióỷn nng, vỗ thóỳ muọỳn õióửu chốnh cọng suỏỳt taùc duỷng P cuớa maùy phaùt õióỷn ta phaới õióửu chốnh cọng suỏỳt cồ cuớa õọỹng cồ sồ cỏỳp. 2. ióửu chốnh cọng suỏỳt phaớn khaùng : Tổỡ bióứu thổùc cọng suỏỳt phaớn khaùng (8.12), ta vióỳt laỷi : bõ 0 X )UcosE(mU Q = (8.13) Gốa thióỳt giổợ U, f vaỡ P khọng õọứi thỗ: 164 - Nóỳu E 0 cos < U thỗ Q < 0, nghộa laỡ maùy nhỏỷn cọng suỏỳt phaớn khaùng cuớa lổồùi õióỷn õóứ taỷo ra tổỡ trổồỡng, maùy thióỳu kờch thờch. - Nóỳu E 0 cos > U thỗ Q > 0, maùy phaùt cọng suỏỳt phaớn khaùng cung cỏỳp cho taới, maùy quaù kờch thờch. Nhổ vỏỷy, muọỳn õióửu chốnh cọng suỏỳt phaớn khaùng ta phaới thay õọứi E 0 , nghộa laỡ phaới õióửu chốnh doỡng õióỷn kờch tổỡ. óứ tng cọng suỏỳt phaớn khaùng phaùt ra ta phaới tng doỡng õióỷn kờch tổỡ. Thỏỷt vỏỷy, nóỳu tng doỡng õióỷn kờch tổỡ, E 0 seợ tng vaỡ cos tng nhổng E 0 sin khọng õọứi, do õoù Q tng. 8.7. C TấNH CUA MAẽY PHAẽT IN ệNG Bĩ Chóỳ õọỹ laỡm vióỷc cuaớ maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ ồớ taới õọỳi xổùng õổồỹc thóứ hióỷn roợ raỡng qua caùc õaỷi lổồỹng nhổ õióỷn aùp U ồớ õỏửu cổỷc maùy phaùt, doỡng õióỷn I trong dỏy quỏỳn phỏửn ổùng, doỡng õióỷn kờch thờch I t . Coỡn tỏửn sọỳ f = f õm = hũng sọỳ vaỡ cos = const do taới bón ngoaỡi quyóỳt õởnh. Nhổ vỏỷy tổỡ ba õaỷi lổồỹng coỡn laỷi ta thaỡnh lỏỷp caùc õỷc tờnh maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ sau õỏy: + ỷc tờnh khọng taới + ỷc tờnh ngoaỡi + ỷc tờnh õióửu chốnh 8.7.1. ỷc tờnh khọng taới cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ ỷc tờnh khọng taới cuớa maùy phaùt laỡ quan hóỷ giổợa sõõ E vaỡ doỡng õióỷn kờch tổỡ I t khi maùy laỡm vióỷc khọng taới (I = 0) vaỡ tọỳc õọỹ quay cuớa rọto khọng õọứi (hỗnh 8.7). Noù chờnh laỡ daỷng õổồỡng cong tổỡ hoùa B = f(H) cuớa vỏỷt lióỷu sừt tổỡ. 8.7.2. ỷc tờnh ngoaỡi cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ E 0 I t E dổ Hỗnh 8.7 ỷc tờnh khọng taới E 0 = f(I t ) 0 U I I õm cos <1 Hỗnh 8.8 ỷc tờnh ngoaỡi U = f(I) cos =1 cos <0 [...]... 0), ta cọ: & & U = E + jX & I 0 (8. 16) âb Mảch âiãûn tỉång âỉång v âäư thë vectå âỉåüc trçnh by trãn hçnh 8. 12 & I + & U _ & I & Eo j&X db I & U Xâb + _ (a) ϕ θ & I & E0 (b) Hçnh 8. 12 a) Mảch âiãûn tỉång âỉång; b) Âäư thë vectå j&X âb I & U & ϕ I E0sinϕ = Ct Rỉ 1’ θ j&X db I Icosϕ=Ct 1 & E0 & E0 Hçnh 8. 13 Âäư thë vectå khi cosϕ =1 v khi cosϕ = 0 ,8 (vỉåüt trỉåïc) 1 68 8.9.4 Âiãưu chènh hãû säú cäng sút... âáưu cỉûc mạy phạt khäng âäøi Thỉåìng trong cạc mạy phạt âiãûn âäưng bäü cọ bäü tỉû âäüng âiãưu chènh dng kêch tỉì âãø giỉỵ âiãûn ạp khäng âäøi cosϕ =0 .8 cm It cosϕ =1 Ikt cosϕ = 0 .8 dung 0 Iâm I Hçnh 8. 9 Âàûc tênh âiãưu chènh It = f(I) khi U= const 8. 8 MẠY PHẠT ÂIÃÛN ÂÄƯNG BÄÜ LM VIÃÛC SONG SONG Trong hãû thäúng âiãûn gäưm nhiãưu mạy phạt âiãûn âäưng bäü lm viãûc song song våïi nhau, tảo thnh lỉåïi... nhiãu ? Tênh Eo v θ ca mäùi mạy trong trỉåìng håüp âọ ? Âạp säú : cos ϕ2 = 0,655 v θ1 = 18, 56o Eo1 = 8, 04 kV v θ2 = 13,63o Eo2 = 10 ,88 kV Bi säú 4.11 Mäüt mạy phạt âäưng bäü ba pha Sâm = 35 kVA, m = 400/230V, 50Hz, âáúu Y cọ Xâb =5,46Ω/pha Mạy lm viãûc trong hãû thäúng âiãûn våïi ti cm âënh mỉïc cọ cosϕâm = 0 ,8, dng âiãûn kêch tỉì Ikt âm = 25 A Gi sỉí Rỉ = 0 Tênh : a Sââ kêch thêch Eo v gọc lãûch pha... mạy phạt dng âënh mỉïc cho ti cọ : a Cos ϕ = 1 b Cos ϕ = 0 ,86 6 (ti cọ tênh cm) c cosϕ = 0,707 (ti cọ tênh dung) 171 Bi säú 4 .8 Mäüt mạy phạt âäưng bäü cỉûc áøn ba pha cọ 1000kVA, 4600V, 60Hz, âáúu Y v âiãûn ạp lục khäng ti 83 50V khi dng kêch thêch âënh mỉïc Báy giåì cho mạy lm viãûc våïi cäng sút biãøu kiãún v âiãûn ạp âënh mỉïc; cosϕ = 0,75 (R-L) Gi sỉí Rỉ = 0 Tênh : a Cäng sút tạc dủng v phn khạng... phạt 1 280 kW, âiãûn ạp 13000V v cọ hãû säú cäng sút: cosϕ = 1, cosϕ = 0 ,8 (ti cọ tênh cm) v cosϕ = 0 ,8 (ti cọ tênh dung) Cho nháûn xẹt vãư sââ Eo? Bi säú 4.10 Hai mạy phạt âiãûn âäưng bäü ba pha hon ton giäúng nhau lm viãûc song song, näúi Y cọ âiãûn tråí pháưn ỉïng khäng âạng kãø v âiãûn khạng âäưng bäü Xâb = 4,5 Ω/pha Hai mạy cng cung cáúp âiãûn âãưu cho cho mäüt phủ ti 26000 kW våïi cos ϕ = 0 ,86 6 (cháûm... (cosϕt = const), cng nhỉ täúc âäü quay räto n v dng âiãûn kêch tỉì It khäng âäøi (hçnh 8. 8) 8. 7.3 Âàûc tênh âiãưu chènh ca mạy phạt âiãûn âäưng bäü Âàûc tênh âiãưu chènh ca mạy phạt l quan hãû giỉỵa dng âiãûn kêch tỉì It theo dng âiãûn ti I khi âiãûn ạp U khäng âäøi v täúc âäü quay räto n, cosϕt cng khäng âäøi (hçnh 8. 9) Âàûc tênh náưy cho biãút cáưn phi âiãưu chènh dng âiãûn kêch tỉì nhỉ thãú no âãø... mạy phạt âäưng bäü ba pha 4600V, 60Hz, âáúu Y khi dng kêch tỉì bàòng 8A a Tênh âiãûn ạp håí mảch åí 50Hz nãúu dng kêch tỉì bàòng 6A Gi thiãút mạy chỉa bo ha b Nãúu mạy âỉåüc dng âãø phạt âiãûn táưn säú 50Hz, tçm âiãûn ạp dáy nãúu dng kêch tỉì bàòng 8A Bi säú 4.6 Mäüt mạy phạt âäưng bäü ba pha âang lm viãûc våïi lỉåïi cọ âiãûn ạp13 ,80 kV v âiãûn khạng âäưng bäü ca mạy l 5Ω/ pha Mạy âang phạt 12MW v 6MVAR... N n1 S n1 N S Hçnh 8. 11 Sỉû tảo ra mämen trong âäüng cå âäưng bäü 1 Trủc räto; 2 Trủc tỉì trỉåìng stato 8. 9.3 Phỉång trçnh âiãûn ạp, mảch âiãûn tỉång âỉång, âäư thë vectå & & Gi U l âiãûn ạp pha ca ngưn; E o l sââ trong mäüt pha stato; Rỉ l âiãûn tråí mäüt pha stato; Xâb l âiãûn khạng âäưng bäü Ta cọ phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp åí stato l: & & U = E 0 + R ỉ & + jX âb & I I (8. 15) Khi b qua âiãûn... viãûc nhỉ mäüt tủ âiãûn phạt cäng sút phn khạng vo lỉåïi, dáy l chãú âäü mạy b âäưng bäü 8. 9.2 Ngun l lm viãûc ca âäüng cå âiãûn âäưng bäü Khi cho dng âiãûn ba pha vo dáy qún stato, dng âiãûn ba pha åí dáy qún stato s sinh ra tỉì trỉåìng quay våïi täúc âäü: 60f n1 = ( vg / ph ) (8. 14) p Nãúu räto âang âỉïng n (hçnh 8. 11), cỉûc Nam S ca räto bë cỉûc Bàõc N stato kẹo v nọ cọ xu hỉåïng quay theo chiãưu kim... sút ca âäüng cå âäưng bäü, v thãm hçnh 8. 13 l âäư thë vectå ca hai trỉåìng håüp : & + Khi cosϕ = 1 ỉïng våïi U v & trng pha nhau; I & + Khi cosϕ = 0 ,8 ỉïng våïi chãú âäü quạ kêch tỉì, & vỉåüt trỉåïc U mäüt gọc l ϕ I Do U, f, P khäng âäøi, nãn Icosϕ = const, E0sin ϕ = const, nãn khi v cáưn lỉu & & mụt ca vectå & chảy trãn âỉåìng 1 vng gọc våïi U v E 0 âỉåìng 1’ I 8. 9.5 Måí mạy âäüng cå âiãûn âäưng bäü . õọứi (hỗnh 8. 8). 8. 7.3. ỷc tờnh õióửu chốnh cuớa maùy phaùt õióỷn õọửng bọỹ 0 I t I I õm cos =0 .8 caớm Hỗnh 8. 9 ỷc tờnh õióửu chốnh I t = f(I) khi U= const cos =1 cos = 0 .8 dung I kt. mUI d .sin (8. 8) vồùi Icos = I q vaỡ Isin = I d . Theo õọử thở vectồ hỗnh 8. 5a, ta ruùt ra: q q X si n U I = vaỡ d 0 d X cosUE I = Thóỳ bióứu thổùc vaỡ vaỡo phổồng trỗnh (8. 8), sau mọỹt. : 7 6 5 4 3 1 58 p f 60 n 1 = (vg/ph) (8. 2c) Tỉì (8. 2b) v (8. 2c), ta tháúy täúc âäü räto n bàòng täúc âäü tỉì trỉåìng quay trong mạy n 1 , nãn gi l mạy âiãûn âäưng bäü. 8. 4. PHN ỈÏNG PHÁƯN