Điện điện tử - Chương 9: Động cơ điện xoay chiều đồng bộ 3 pha

CHƯƠNG 9 ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỒNG BỘ 3 PHAKhái niệm chung Máy điện đồng bộ có tính chất thuận nghịch, nghĩa là nó có thể làm việc ở chế độ máy phát hay động cơ Một động cơ đồng bộ sẽ tạo ra tốc độ quay của rôtor đúng bằng với tốc độ từ trường quay. Một ưu điểm của động cơ động cơ đồng bộ là hệ số công suất cao và điều chỉnh được bằng cách điều chỉnh dòng kích từ Nếu cho động cơ quay không tải và tăng dòng kích từ khá lớn thì dòng vào động cơ sẽ sớm pha gần 90o so với điện áp: động cơ làm việc như một tụ điện và đây là chế độ máy bù đồng bộ, dùng để nâng cao hệ số công suất cho các nhà máy công nghiệp lớn Một số thông số của động cơ điện đồng bộ 3 pha.- P (kW, HP)- nđm (vòng/phút)- fđm (Hz)- Uđm(V, kV)- Iđm(A, kA)- Cosj- Iktđm(A,)Điện áp định mức được viết theo điện áp dâyDòng điện định mứcTần số định mứcHệ số công suất định mứcDòng điện kích từ định mức Công suấtTốc độ quay định mức- Uktđm(V)Điện áp kích từ định mức9.1 CẤU TẠO9.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC9.3 MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ ĐỒ THỊ VÉCTƠHình 9.3. Vận hành của động cơ đồng bộ kéo tải không đổi và dòng kích từ được chỉnh để hệ số công suất của động cơ không đổi.(a Mạch tương đương; (b) cosj trễ;(c) cosj = 1;(d) cosj sớm; (e) bỏ qua Rư.ta còn lại công suất cơ tổng: = P1 - 3I2ưRư = 3 EmIư cosa Tiếp theo, bỏ qua Rư. Ta được Từ mạch tương đương, công suất điện đưa vào động cơ là:P1 = 3 UIư cosjSau khi trừ đi tổn hao đồng trong dây quấn stato:Pđ = 3 I2ưRư9.4 TỔN HAO VÀ HIỆU SUẤTHình 9.4. Lưu đồ công suất trong động cơ đồng bộPth= Pmq + Pt + 3I2ưRư + Pkt + Pp là tổng tổn hao 9.5 ĐƯỜNG CONG HÌNH V- Họ đường cong hình V khi công suất không đổi.Iư = f(Ik); U = hằng số, P2 = hằng sốHình 9.5. Đường cong hình V của động cơ đồng bộ- Họ đường cong khi cosj không đổiHệ số công suất theo dòng kích từĐƯỜNG CONG HÌNH V NGƯỢC9.6 MÁY BÙ ĐỒNG BỘNâng cao hệ số công suất bằng máy bù đồng bộ9.7 MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ - Không cho dòng kích từ vào động cơ (Ikt = 0) - Khi động cơ quay gần bằng tốc độ đồng bộ thì chúng ta sẽ đóng kích từ và đặt tải vào - Đối với trường hợp động cơ mang tải thì ta phải dùng một động cơ khác để kéo tốc độ động cơ lên gần bằng tốc độ đồng bộ lúc đó ta sẽ đóng kích từ vào cho động cơ hoạt động bình thường Đối với trường hợp động cơ không mang tải hoặc mang tải nhẹ: Đối với trường hợp động cơ mang tải định mức: