Điện - Điện Tử - Chương 5: Máy điện đồng bộ 3 pha

1Phần 1 Bài giảng Chương 5: Máy điện đồng bộ 3 pha TS. Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK 2 nqnam@hcmut.edu.vn 2Phần 1
Dòng AC chạy trong phần ứng (thường nằm trên stato), và kích thích DC đặt vào dây quấn kích từ (thường nằm trên rôto). Rôto cực ẩn thường dùng cho máy phát tuabin, còn kết cấu cực lồi thích hợp cho máy phát thủy điện.
Công suất kích từ (khoảng vài % công suất định mức) thường được cung cấp thông qua một vành trượt từ một máy phát DC, gắn vào trục của máy đồng bộ. Các máy phát lớn dùng máy kích thích AC kết hợp với bộ chỉnh lưu bán dẫn. Máy điện đồng bộ – Tổng quan 3Phần 1
Máy phát đồng bộ cung cấp công suất cho tải sẽ đóng vai trò một nguồn áp có tần số xác định bởi động cơ sơ cấp của nó. Dòng điện và hệ số công suất được xác định bởi từ trường kích từ và trở kháng của máy phát và tải.
Tuy nhiên, máy đồng bộ thường được nối vào hệ thống điện gồm có nhiều máy đồng bộ khác. Điện áp và tần số ở đầu cực phần ứng do hệ thống xác định.
Khi tải các dòng nhiều pha cân bằng, phần ứng tạo ra một từ trường trong khe hở quay ở tốc độ đồng bộ xác định bởi tần số hệ thống. Tổng quan (tt) 4Phần 1
Để tạo ra mômen ổn định đơn hướng, các từ trường stato và rôto phải quay cùng tốc độ, do đó rôto cũng phải quay ở tốc độ đồng bộ. Do đó, một động cơ đồng bộ nối vào một nguồn áp tần số không đổi sẽ hoạt động ở tốc độ xác lập là một hằng số, bất chấp tải.
Bản thân động cơ đồng bộ không có mômen khởi động và cần được khởi động bằng chế độ động cơ không đồng bộ đến tốc độ đồng bộ, nhờ dây quấn mở máy. Tổng quan (tt) 5Phần 1
Mômen điện từ (tác động theo chiều kéo các từ trường thẳng hàng) của máy đồng bộ cho bởi Tổng quan (tt) ( ) rrsrFpT δ pi sin 2 2Φ= (N.m)
Ở điều kiện thông thường, điện áp rơi trên điện trở phần ứng không đáng kể, và từ thông tản phần ứng là nhỏ so với từ thông khe hở Φsr. Điện áp cảm ứng bởi Φsr xem như cân bằng với điện áp đầu cực Ut. phdq t sr Nfk U 44,4 =Φ (Wb) 6Phần 1
Khi các cực phần ứng được nối vào một lưới vô hạn cân bằng, từ thông khe hở sẽ xấp xỉ hằng số, độc lập với tải trên trục máy. Sức từ động rôto Fr do dòng kích từ DC xác định và cũng không đổi trong điều kiện bình thường. Do đó, sự thay đổi mômen sẽ hoàn toàn được thực hiện bởi việc thay đổi góc mômen δr.
Khi δr = 90º máy đạt đến mômen cực đại hay công suất cực đại (mômen hay công suất mất đồng bộ), với điện áp đầu cực và kích từ không đổi. Mômen mất đồng bộ giới hạn khả năng quá tải ngắn hạn của động cơ. Tổng quan (tt) 7Phần 1 Tổng quan (tt) Mômen mất đồng bộ Góc mômen Động cơ Máy phát C ô n g s u ấ t h o ặ c m ô m e n
Chế độ máy phát ứng với vùng mômen T < 0. Nếu nối máy ĐB vào một hệ thống AC với điện áp và tần số không đổi, có khả năng hấp thụ hay cung cấp công suất điện, máy ĐB sẽ cung cấp công suất cho lưới khi rôto được quay sao cho sóng sức từ động rôto chạy trước sóng từ thông khe hở. 8Phần 1
Sóng sức từ động đã được khảo sát trước đó. Từ thông trong khe hở của máy cực ẩn sẽ được khảo sát ở đây, xét thời điểm trục từ trường kích từ sớm pha 90° so với trục pha a. Từ trường và sức từ động
Gọi F là sóng stđ cơ bản do dây quấn kích từ tạo ra và A là sóng stđ phản ứng phần ứng. Sóng stđ tổng R là tổng của hai sóng stđ thành phần F và A.
Các sóng stđ và từ thông được xét là hình sin, do đó có thể dùng giản đồ vectơ để biểu diễn.
Mômen có thể tính theo sóng từ thông tổng và sức từ động kích từ ( )RFrFpT δpi sin2 2Φ= Φf F R Φr A Φar δRF Trục từ trường kích từ Trục pha a 9Phần 1
Khi khảo sát đáp ứng xác lập của máy ĐC cực ẩn trong điều kiện cân bằng, ảnh hưởng của từ thông phản ứng phần ứng được biểu diễn bằng một điện cảm. Như đã phân tích ở mục trước, từ thông khe hở tổng Φr được coi là tổng vectơ của từ thông kích từ Φf và từ thông phản ứng phần ứng Φar. Mạch tương đương Φr Φf Φar Er Ia Ear Ef
Nhìn từ phần ứng, các từ thông này thể hiện như các sức điện động: sđđ tổng Er coi như tổng của sđđ kích từ Ef và sđđ phản ứng phần ứng Ear. Vì Φar cùng pha với dòng phần ứng Ia, Ear trễ pha 90º so với Ia. Do đó, raf ExIjE rrr =− ϕ 10Phần 1
xϕ đại diện cho phản ứng phần ứng, và thường được gọi là điện kháng phản ứng phần ứng, hay điện kháng từ hóa.
Sức điện động khe hở chênh lệch với điện áp đầu cực một lượng bằng điện áp rơi trên điện trở và điện kháng tản phần ứng (tính cho một pha). Mạch tương đương 1 pha của máy ĐB cực ẩn trong điều kiện cân bằng được biểu diễn dưới đây (xs = xϕ + xl được gọi là điện kháng đồng bộ).
xl thường có giá trị 0,1 – 0,2 pu, và xs khoảng 1 pu với máy cỡ vài trăm kVA trở lên. Khi kích thước máy giảm thì giá trị tương đối của ra và xs tăng lên. Mạch tương đương (tt) xϕ xl ra xs ra Ut UtEf Ef Er 11Phần 1
Đặc tính hở mạch của máy ĐB là quan hệ điện áp đầu cực Ut khi hở mạch theo dòng kích từ. Quan hệ này thường được biểu diễn trong hệ pu, với điện áp đơn vị là điện áp định mức, và dòng kích từ đơn vị là dòng kích từ ứng với điện áp định mức trên đặc tính khe hở.
Trong thực tế, người ta sẽ quay máy ĐB và đo điện áp phần ứng khi hở mạch tương ứng với một số giá trị dòng kích từ. Đặc tính không tải (hở mạch) Khe hở Hở mạch Đ i ệ n á p t ư ơ n g đ ố i Kích từ tương đối Điện áp hở mạchT ổ n h a o t h é p h ở m ạ c h
Tổn hao quay không tải bao gồm tổn hao ma sát, thông gió, và tổn hao lõi thép ứng với từ thông không tải 12Phần 1
Đặc tính ngắn mạch của máy phát ĐB là quan hệ dòng điện phần ứng khi ngắn mạch các pha theo dòng kích từ. Ứng với một giá trị kích từ, Đặc tính ngắn mạch ( )saaf jxrIE += rr ( )laar jxrIE += rr
Vì ra << xs, Ia trễ pha so với Ef một góc gần 90º. Sóng stđ phần ứng gần như thẳng hàng với trục cực từ và ngược pha với stđ kích từ. Vì ra nhỏ và xl tối đa khoảng 0,2 pu, từ thông khe hở tổng sẽ khoảng 0,2 pu khi dòng phần ứng đạt giá trị định mức, tức là máy hoạt động ở chế độ không bão hòa. Do đó, trong phạm vi từ 0 đến giá trị định mức, dòng phần ứng tỷ lệ với dòng kích từ. 13Phần 1 Đặc tính ngắn mạch
Bỏ qua điện trở phần ứng, điện kháng đồng bộ không bão hòa có thể tính bởi ( ) ( ) ( )scaagfags IEx = ( ) ' scats IUx =
Có thể chứng minh được điện kháng đồng bộ bão hòa (pu) bằng nghịch đảo của tỷ số ngắn mạch SCR, với "' OfOfSCR = (ag) chỉ điều kiện đặc tính khe hở.
Ở điều kiện làm việc gần với định mức, điện kháng đồng bộ có thể tính theo 14Phần 1 Đặc tính ngắn mạch (tt) Ut định mức Ia định mức Đ i ệ n á p h ở m ạ c h D ò n g p h ầ n ứ n g n g ắ n m ạ c h
Tổn hao ngắn mạch bao gồm tổn hao cơ do ma sát và thông gió, và tổn hao do dòng phần ứng. Từ đó có thể tìm được tổn hao do dòng phần ứng khi ngắn mạch, thường gọi là tổn hao tải ngắn mạch.
Tổn hao tải ngắn mạch bao gồm tổn hao đồng trong dây quấn phần ứng, tổn hao lõi thép cục bộ do từ thông tản phần ứng, và tổn hao lõi thép rất nhỏ do từ thông tổng. 15Phần 1
Có thể đo điện trở DC và hiệu chỉnh theo nhiệt độ để tính tổn hao điện trở DC. Hiệu của tổn hao tải ngắn mạch và tổn hao điện trở DC sẽ là tổn hao do hiệu ứng bề mặt và dòng xoáy trong các thanh dẫn phần ứng cộng với tổn hao lõi thép cục bộ do từ thông tản phần ứng. Phần này được gọi là tổn hao phụ và thường được coi là không đổi giữa các điều kiện vận hành bình thường và ngắn mạch.
Điện trở hiệu dụng của phần ứng được coi tương ứng với tổn hao tải ngắn mạch ở dòng ngắn mạch đã cho. Đặc tính ngắn mạch (tt) ( ) 2 _ sca scl a I P r ∆ = 16Phần 1
Dưới đây khảo sát một hệ đơn giản. Dựa vào mạch tương đương, có thể thấy đây là trường hợp riêng của bài toán giới hạn công suất truyền qua một trở kháng. Đặc tính công suất – góc ở trạng thái xác lập E1 E2 IR jX E1 E2 jXI RI I δ
Công suất P2 truyền sang phía tải E2 ( )222 cos ϕIEP = ( ) ( )ZZ Z E Z EI φφδ −∠−−∠= 21 17Phần 1
Phần thực của vế phải chính là hình chiếu của I lên phương của E2 Đặc tính công suất – góc ở trạng thái xác lập (tt) ( ) ( ) ( ) ( ) R Z E Z E Z E Z EI ZZZ 2 2121 2 coscoscoscos −−=−−= φδφφδϕ ( ) ( ) R Z E Z EER Z E Z EEP ZZ 2 2 221 2 2 221 2 sincos −+=−−= αδφδ với αZ = 90 – φZ = arctan(R/X), thường có giá trị rất nhỏ.
Tương tự, ( ) R Z E Z EEP Z 2 2 121 1 sin +−= αδ
Bỏ qua điện trở phần ứng, ( )δsin2121 X EEPP ==
Nếu các điện áp không đổi và bỏ qua điện trở, công suất cực đại là E1E2/X. 18Phần 1
Các đặc tính xác lập: tương quan giữa điện áp đầu cực, dòng kích từ, hệ số công suất, và hiệu suất.
Đặc tính điều chỉnh: đường cong cho thấy dòng kích từ cần thiết để duy trì điện áp đầu cực định mức khi tải thay đổi (với nhiều PF khác nhau). Các đặc tính xác lập Tải định mức K í c h t ừ c ầ n t h i ế t đ ể d u y t r ì U t đ ị n h m ứ c Tải, kVA hoặc dòng phần ứng Dòng phần ứng Đ i ệ n á p đ ầ u c ự c 19Phần 1
Các máy phát ĐB thường được định mức theo kVA tải tối đa ở điện áp và hệ số công suất cụ thể mà chúng có thể vận hành liên tục và không phát nóng quá mức.
Công suất tác dụng phát ra thường bị giới hạn ở một giá trị nằm trong định mức kVA do khả năng của động cơ sơ cấp. Do hệ thống ổn định điện áp, máy thường hoạt động trong dải điện áp ± 5% điện áp định mức.
Khi công suất tác dụng và điện áp cố định, công suất phản kháng khả dụng bị giới hạn bởi sự phát nóng của phần ứng (PF = 0,85 – 1) hay phần kích từ (PF thấp). Các đặc tính xác lập (tt) 20Phần 1
Hệ số công suất, và dòng phần ứng tương ứng, của một máy ĐB có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi kích từ.
Đường cong hình V là quan hệ giữa dòng phần ứng và dòng kích từ ở điện áp đầu cực định mức và công suất tác dụng không đổi. Dòng phần ứng đạt giá trị nhỏ nhất khi hệ số công suất bằng 1, và tăng lên khi hệ số công suất giảm.
Các đường đứt nét là quỹ tích của các điểm có PF bằng nhau, chúng là đặc tính điều chỉnh của động cơ ĐB, cho thấy sự thay đổi của dòng kích từ để giữ cho PF là hằng số. Các đặc tính xác lập (tt) 21Phần 1 Các đặc tính xác lập (tt) Dòng kích từ D ò n g p h ầ n ứ n g Công suất ra tương đối
Bên phải đặc tính điều chỉnh ứng với PF = 1 là trạng thái quá kích thích của máy với dòng điện ngõ vào sớm pha. 22Phần 1
Nếu bỏ qua điện trở phần ứng, các đặc tính điều chỉnh của máy phát và động cơ ĐB sẽ trùng nhau nếu hoán đổi các nhánh cho hệ số công suất trễ và sớm.
Tổn hao trong máy ĐB bao gồm tổn hao RI2 trong các dây quấn, tổn hao lõi thép, và các tổn hao cơ. Hiệu suất quy ước được tính theo các quy tắc của ANSI.
Giới hạn quá tải ngắn hạn của máy ĐB được xác định từ mômen cực đại có thể đặt vào mà không làm máy mất đồng bộ. Các đặc tính xác lập (tt) 1Phần 2 Bài giảng Chương 5: Máy điện đồng bộ 3 pha TS. Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK 2 nqnam@hcmut.edu.vn 2Phần 2
Các cực từ lồi có từ dẫn dọc trục lớn hơn đáng kể so với từ dẫn ngang trục.
Khi dòng phần ứng Ia trễ hơn sức điện động kích từ Ef góc 900, sóng từ cảm bao gồm một họa tần không gian và một họ các họa tần bậc lẻ (có ảnh hưởng không đáng kể).
Khi dòng phần ứng Ia cùng pha với sức điện động kích từ, sóng từ thông phản ứng phần ứng rất méo dạng, gồm một họa tần cơ bản và họa tần bậc ba đáng kể Ảnh hưởng của cực từ lồi – Lý thuyết hai điện kháng 3Phần 2
Do từ trở của khe hở không khí giữa các cực từ là khá lớn, từ thông phản ứng phần ứng cơ bản trong không gian vuông góc với cực từ sẽ nhỏ hơn từ thông phản ứng phần ứng dọc theo cực từ.
Do đó, điện kháng từ hóa nhỏ hơn khi dòng phần ứng cùng pha thời gian với sđđ kích từ, so với khi nó vuông pha thời gian với sđđ kích từ.
Ảnh hưởng của cực từ lồi có thể xét đến bằng cách tách dòng phần ứng thành 2 thành phần: thành phần Id vuông pha với sđđ kích từ sẽ tạo ra từ thông dọc theo trục từ trường, và thành phần Iq cùng pha với sđđ kích từ, với từ thông sinh ra vuông pha không gian với trục từ trường. Ảnh hưởng của cực từ lồi (tt) 4Phần 2
Sẽ có hai thành phần điện áp rơi tương ứng với Id và Iq, jIdxd và jIqxq. Các điện kháng xd và xq tương ứng là các điện kháng đồng bộ dọc trục và ngang trục.
Tác dụng cảm ứng của các sóng từ thông phản ứng phần ứng dọc và ngang trục có thể được xét đến bằng các điện kháng từ hóa dọc và ngang trục xϕd và xϕq, tương tự điện kháng từ hóa xϕ của rôto cực ẩn. Do đó, Ảnh hưởng của cực từ lồi (tt) dld xxx ϕ+= qlq xxx ϕ+= xl là điện kháng tản phần ứng, giả thiết giống nhau đối với dòng điện dọc và ngang trục. 5Phần 2 Giản đồ vectơ của máy phát cực từ lồi qqddaataf XIjXIjRIUE rrrrr +++= qa XjIaO ='' dd XjIbO ="' qq XjIab ='' qd XjIbO ='' ( )qdd XXjIbb −="' da XjIaO ="' a’’ b’’ b’ O’IaRa Eaf a’ Iq IaId δ ϕ Ut E’af 6Phần 2 Giản đồ vectơ của máy phát cực từ lồi qqddaataf XIjXIjRIUE rrrrr +++= qa XjIaO ='' O’IaRa Eaf a’ Iq IaId δ ϕ Ut ϕϕ ϕϕδ sincos sincos tan aqaat aaaq IXIRU IRIX −+ + = 00 ϕδ 7Phần 2
Xét máy phát ĐB cực lồi nối vào lưới vô cùng lớn có điện áp Ee qua điện kháng Xe (mỗi pha). Đặc tính công suất – góc của máy cực lồi Ut jIdxd jIqxq Ef δ jIdXe jIqXeEe Ia edd XxX += eqq XxX += ( ) ( )δδ cossin eqed EIEIP +=
Máy phát cung cấp cho lưới ( ) ( )δδ 2sin 2 sin 2 qd qd e d ef XX XX E X EE P − += Ảnh hưởng cực từ lồi (công suất ứng với mômen từ trở) 8Phần 2
Các điều kiện để các máy phát đồng bộ có thể làm việc song song:  Điện áp của các máy phát phải bằng nhau và trùng pha  Tần số của các máy phát phải bằng nhau  Thứ tự pha của các máy phát phải giống nhau Nối song song máy phát đồng bộ G1 G2 L S2
Xét hệ gồm hai máy phát G1 và G2, cung cấp cho tải L như hình bên. Tại thời điểm 2 điện áp cùng pha và điện áp giữa hai đầu S2 bằng 0 thì S2 sẽ đóng. 9Phần 2 Nối song song máy phát đồng bộ (tt)
Thiết bị chỉ thị thời điểm thích hợp để đóng S2 gọi là đồng bộ kế. Sau khi hai máy phát đã đồng bộ, các máy có thể chia sẻ công suất tác dụng và phản kháng nhờ việc điều chỉnh động cơ sơ cấp và kích từ của mỗi máy.
Phân bố công suất tác dụng giữa các máy được điều chỉnh bằng các động cơ sơ cấp. Trước hết, động cơ sơ cấp của máy G2 được tăng lên, tần số của hệ sẽ tăng lên. Tần số của hệ được phục hồi bằng cách giảm công suất của động cơ sơ cấp của máy G1. 10Phần 2
Việc thay đổi kích từ sẽ làm ảnh hưởng đến điện áp đầu cực và phân bố công suất phản kháng. Giả sử bây giờ tăng kích từ của máy G1, điện áp Ut sẽ tăng lên. Việc giảm kích từ của máy G2 sẽ đưa về trạng thái bình thường. Điện áp đầu cực, dòng tải, và hệ số công suất của tải không thay đổi.
Vì công suất của ĐCSC không đổi, các điện áp kích từ sẽ bị dịch pha sao cho Efsin(δ) không thay đổi. Máy phát được tăng kích từ sẽ mang tải cảm nhiều hơn. Hình 5.28b (giáo trình) minh họa trường hợp máy G1 cung cấp toàn bộ công suất phản kháng, và máy G2 hoạt động ở PF bằng 1. Nối song song máy phát đồng bộ (tt) 11Phần 2
Vì lưới điện có công suất rất lớn so với máy phát, nên máy phát sẽ không gây ra ảnh hưởng đáng kể nào lên lưới điện, dẫn đến khái niệm bus vô hạn (có điện áp và tần số không thay đổi).
Để đơn giản hóa việc khảo sát, giả thiết kích từ của máy phát không đổi, nhưng có cơ chế điều chỉnh công suất tác dụng của động cơ sơ cấp.
Sau đây sẽ khảo sát việc điều chỉnh công suất của máy nối với bus vô hạn và tải AC. Máy phát đồng bộ làm việc với lưới điện vô cùng lớn 12Phần 2
Tần số và điện áp của các bên phải bằng nhau.
Ngay khi vừa nối lưới, máy phát xem như thả nổi, không cung cấp công suất cho tải. Sau đó đặc tính tần số-công suất của máy phát được nâng lên, tăng dần mức công suất mà MP phát ra. Máy phát đồng bộ làm việc với lưới điện vô cùng lớn (tt) Bus vô hạn Tải Máy phát Ptải = Pbus + Pmp PmpPbus f fbus f0 13Phần 2
Khi đạt đến công suất tác dụng mong muốn, máy phát thường ở trạng thái tiêu thụ lượng nhỏ công suất phản kháng.
Tiếp đến, người ta muốn máy phát đồng thời cung cấp công suất phản kháng. Điều này có thể thực hiện bằng việc điều chỉnh kích từ (coi công suất tác dụng được giữ không đổi).
Giản đồ vectơ trong trường hợp này tương tự như giản đồ trong phần nối song song các máy phát đồng bộ. Máy phát đồng bộ làm việc với lưới điện vô cùng lớn (tt) 14Phần 2
Xét 2 MP đồng bộ được nối song song và cung cấp cho 1 tải.
Điều kiện ràng buộc trong trường hợp này là tổng công suất phức của hai máy phát bằng với công suất phức của tải.
Sơ đồ bên phải: ngay sau khi MP 2 được hòa đồng bộ. MP đồng bộ nối song song với MP cùng cỡ Tải Máy phát 2 Ptải = P1 + P2 P2P1 f fbus Máy phát 1 15Phần 2
Khi 2 MP vận hành song song, nếu tăng công suất của máy 2 thì: tần số của hệ sẽ tăng, và công suất tác dụng của máy 2 tăng, còn của máy 1 sẽ giảm.
Khi 2 MP vận hành song song, nếu tăng kích từ của máy 2 thì: điện áp đầu cực các máy sẽ tăng, và công suất phản kháng của máy 2 tăng, còn của máy 1 sẽ giảm. MP đồng bộ nối song song với MP cùng cỡ (tt) 16Phần 2
Ví dụ: Hình vẽ cho thấy hệ thống 2 MP cung cấp cho 1 tải. MP 1 có tần số không tải là 61,5 Hz và độ dốc 1 MW/Hz. MP 2 có tần số không tải là 61 Hz và độ dốc 1 MW/Hz. Hai MP cung cấp tổng công suất 2,5 MW cho tải ở PF bằng 0,8 trễ. (a) Tần số làm việc của hệ là bao nhiêu, và mỗi MP cung cấp công suất bằng bao nhiêu? (b) Giả sử tải tăng thêm 1 MW, xác định lại tần số và phân bố công suất của hệ? (c) Hệ ở trạng thái (b), xác định tần số và phân bố công suất nếu tăng tần số đặt của MP 2 thêm 0,5 Hz. Nối song song máy phát đồng bộ (tt) 17Phần 2 Nối song song máy phát đồng bộ (tt)
Như có thể thấy trong ví dụ với 2 máy phát vận hành song song, điều chỉnh tần số đặt của 1 máy sẽ làm thay đổi cả tần số lẫn phân bố công suất.
Thông thường, người ta mong muốn chỉ thay đổi 1 đại lượng mỗi lần. Có thể thực hiện điều này bằng cách đồng thời tăng tần số đặt của 1 máy và giảm tần số đặt của máy kia.
Điều chỉnh công suất phản kháng và điện áp đầu cực cũng được thực hiện theo cách tương tự. 18Phần 2 Động cơ đồng bộ - Vấn đề mở máy
Máy điện đồng bộ có thể làm việc ở chế độ động cơ. Tuy nhiên, với kết cấu cơ bản như của máy phát đồng bộ thì động cơ sẽ không thể tự mở máy.
Người ta có thể giảm tần số dòng điện stato, dùng động cơ phụ, hay dùng dây quấn đệm để mở máy cho động cơ đồng bộ. 19Phần 2 Động cơ đồng bộ - Vấn đề mở máy (tt)
Việc giảm tần số stato khi mở máy trước kia là phi thực tế, nhưng hiện nay đã trở khá hợp lý, với các bộ biến tần. Khi giảm tần số để mở máy, điện áp phần ứng cũng phải giảm theo.
Động cơ phụ dùng để mở máy có thể là chính bộ kích từ đầu trục, vì công suất yêu cầu để mở máy là khá nhỏ.
Giải pháp dùng dây quấn đệm (cản) đến nay là phổ biến nhất, sử dụng hiện tượng cảm ứng như trong động cơ KĐB. Tuy nhiên, với các máy cỡ vừa đến cỡ lớn, có thể việc mở máy bằng chế độ không đồng bộ là không khả thi. 20Phần 2 Đặc tính mômen – tốc độ
Động cơ đồng bộ khi nối vào lưới có công suất vô cùng lớn (so với bản thân động cơ) được xem như một thiết bị có tốc độ không đổi (trong điều kiện mômen tải không vượt quá mômen cực đại).
Độ ổn định tốc độ có giá trị là 0%, theo định nghĩa %100 - -- × − = loadno loadfullloadno n nn SR
Dựa vào biểu thức tính mômen cực đại, có thể thấy sự vận hành động cơ ở dòng điện kích từ lớn sẽ tạo ra sự ổn định tốt hơn. 21Phần 2 Thay đổi tải đối với động cơ đồng bộ
Giả sử động cơ đang làm việc ổn định với 1 tải đã cho. Nếu tăng tải lên, động cơ sẽ tạm thời giảm tốc độ, do đó dẫn đến góc mômen lớn hơn, và tăng mô men điện từ tạo ra. Động cơ lại được tăng tốc độ đến điều kiện làm việc mới, ứng với góc mômen lớn hơn. Va Ia jXsIa Ea