Giáo trình Máy điện 1 - Phần 4: Máy điện đồng bộ - Chương 1 Nguyên lý máy điện đồng bộ

2 TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 3 PHẦN THỨ TƢ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Chƣơng 1 NGUYÊN LÝ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 1.1. ĐẠI CƢƠNG VỀ MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ rotor n bằng tốc độ từ trường quay trong máy n1. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay của rotor luôn không đổi. Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Máy điện đồng bộ được phân ra thành máy phát, động cơ và máy bù đồng bộ. 4 Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của lưới điện các quốc gia, trong đó động cơ sơ cấp là tuabin hơi, tuabin nước hoặc tuabin khí. Trong nhà máy các máy phát thường nối làm việc song song với nhau và các nhà máy nối với nhau thành hệ thống điện. Công suất của một máy phát đã chế tạo trên 1200MW. Còn động cơ điện đồng bộ được sử dụng khi truyền động công suất lớn, có thể đạt đến vài chục MW và với yêu cầu tốc độ không đổi. Động cơ điện đồng bộ dùng trong công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, máy bơm, khí nén, quạt gió... Trong một số trường hợp, việc đặt các máy điện đồng bộ ở gần các khu công nghiệp chỉ để phát công suất phản kháng đủ bù hệ số công suất cos cho lưới điện. Những máy như vậy gọi là máy bù đồng bộ. Các động cơ điện đồng bộ công suất nhỏ, đặc biệt là động cơ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu cũng được dùng rộng rãi trong các trang bị tự động và điều khiển. 1.2. CẤU TẠO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Cấu tạo của máy điện đồng bộ gồm có hai bộ phận chính là stator và rotor. 1.2.1. Stator (phần ứng) Stator của máy điện đồng bộ (hình 1.1 và 1.2) giống như stator của máy điện không đồng bộ, gồm hai bộ phận chính là lõi thép stator và dây quấn ba pha stator. Lõi thép stator được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dầy 0,5 mm, hai mặt có phủ sơn cách điện. Dọc chiều dài lõi thép stator cứ cách khoảng 6 - 10 cm có một rãnh thông gió ngang trục rộng khoảng 10mm. Lõi thép stator được đặt cố dịnh trong thân máy. Dây quấn stator (xem lại phần dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều) còn gọi là dây quấn phần ứng. 1.2.2. Rotor (phần cảm) Hình 1.2 Stator máy điện đồng bộ cực ẩn Hình 1.1 Stator máy điện đồng bộ 5 Rotor của máy điện đồng bộ là nam châm điện gồm có lõi thép và dây quấn kích thích. Dòng điện đưa vào dây quấn kích thích là dòng điện một chiều. Rotor của máy điện đồng bộ có hai kiểu là rotor cực lồi và rotor cực ẩn. 1. Kết cấu của rotor cực lồi Loại rotor cực lồi dùng ở các máy đồng bộ có tốc độ thấp, có nhiều đôi cực (hình 1.3) như máy phát kéo bởi tuốc bin nước. Vì vậy đường kính D của rotor có thể lớn đến 15m. Rotor của máy điện đồng bộ cực lồi có lõi thép chế tạo bằng thép đúc và gia công thành khối lăng trụ hoặc khối hình trụ trên mặt có các cực từ. Cực từ đặt trên lõi thép rotor được làm bằng thép lá dày 1-1,5 mm. Dây quấn kích từ được chế tạo bằng dây đồng tiết diện chữ nhật quấn uốn theo chiều mỏng thành từng cuộn dây. Cách điện giữa các vòng dây bằng mica hoặc amiăng. Các cuộn dây sau khi đã gia công được lồng vào thân cực từ.. Việc cố định cực từ trên lõi thép rotor được thực hiện bằng đuôi hình T hoặc bằng các bulông xuyên qua mặt cực và vít chặt vào lõi thép rotor. Dạng mặt cực rotor để khe hở không khí không đều, mục đích là làm cho từ cảm phân bố trong khe hở không khí hình sin để sđđ cảm ứng ở dây quấn stator hình sin (hình 1.3). Hình 1.3 Rotor cực lồi máy điện đồng bộ cực lồi và mặt cắt ngang N N S S N S 6 2. Kết cấu của rotor cực ẩn Loại rotor cực ẩn được dùng ở các máy có tốc độ cao như các máy kéo bởi tuốc bin hơi. Vì tốc độ cao nên để chống lực ly tâm, rotor được chế tạo nguyên khối và có đường kính nhỏ (hình 1.4). Rotor của máy điện đồng bộ cực ẩn làm bằng thép hợp kim chất lượng cao, được rèn thành khối hình trụ, sau đó gia công và phay các rãnh để đặt dây quấn kích từ. Khe hở không khí giữa stator và rotor đều và rotor thường chỉ có hai cực từ. Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rotor được chế tạo bằng dây đồng tiết diện chữ nhật quấn uốn theo chiều mỏng thành các bối dây đồng tâm (hình 1.5). Cách điện giữa các vòng dây của bối dây bằng mica mỏng. Dây quấn kích từ đặt vào rãnh rotor và được nêm kín bằng các thanh nêm làm bằng thép không từ tính. 1.2.3. Hệ kích từ của máy điện đồng bộ Hệ kích từ máy điện đồng bộ phải đảm bảo duy trì điện áp trên dầu cực máy phát trong điều kiện làm việc bình thường, cưỡng bức kích thích khi điện áp hạ thấp do ngắn mạch ở xa và giảm nhanh dòng điện kích từ đến không mà điện áp không vượt quá cách điện cuộn dây kích từ cho phép. Có ba loại kích từ cho máy điện đồng bộ. Hệ kích từ dùng máy phát điện một chiều mối cùng trục máy phát đồng bộ (hình 1.6); hệ kích từ dùng máy kích từ xoay chiều, cũng mối cùng trục với máy phát điện đồng bộ, loại này có hai phương án là máy kích Hình 1.4 Lõi thép rotor và mặt cắt ngang của lõi thép máy điện đồng bộ cực ẩn Ut ĐB U KT Ls Lđ RT Hình 1.6 Hệ kích thích dùng máy một chiều It Hình 9.8 Hệ kích thích hổn hợp của máy đồng bộ TI ĐB U Ut It T Hình 1.5 Dây quấn rotor cực ẩn 7 từ xoay chiều có phần cảm quay, phần ứng tỉnh (hình 1.7a) và máy kích từ xoay chiều có phần ứng quay, phần cảm tĩnh (hình 1.7b); hệ tự kích tức hỗn hợp là lấy điện áp máy điện đồng bộ phát ra rồi chỉnh lưu và cho vào dây quấn kích từ của chính nó như trình bày trên hình 1.8. 1.3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ Trên hình 1.9 trình bày nguyên lý hoạt động của máy phát điện đồng bộ. Động cơ sơ cấp 1 (tuốc bin hơi) quay rotor máy phát điện đồng bộ đến gần tốc độ định mức, máy phát điện một chiều 7 được thành lập điện áp và cung cấp dòng điện một chiều cho dây quấn kích thích 4 máy phát điện đồng bộ thông qua chổi than 5 và vành góp 6, rotor 3 của máy phát điện đồng bộ trở thành nam châm điện. Do rotor quay, từ trường rotor quét qua dây quấn phần ứng stator và cảm ứng trong dây quấn stator sđđ xoay chiều hình sin. Nếu rotor có số đôi cực từ là p, quay với tốc độ n thì sđđ cảm ứng trong dây quấn stator có tần số là: 60 .np f  (1.1a) Hoặc p f n 60  (vg/ph) (1.1b) Như vậy trị số hiệu dụng sđđ cảm ứng trong dây quấn stator là: Hình 1.7 Hệ kích thích máy phát xoay chiều chỉnh lưu CL Ut KT ĐB A B Phần quay Phần tĩnh (b) CL A Ut KT ĐB B Phần quay Phần tĩnh (a) It It 8 tst fNE Φ2π (1.2) Trong đó: Et = sđđ kích thích pha (V); Ns = số vòng dây hiệu dụng của một pha; f = tần số của sđđ cảm ứng dây qấn stator (Hz); t = từ thông/cực từ, do dòng điện kích từ It tạo ra (Wb). Khi dây quấn stator nối với tải, trong dây quấn sẽ có dòng điện ba pha chạy qua. Hệ thông dòng điện này sẽ sinh ra từ trường quay, gọi là từ trường phần ứng, có tốc đô: p f60 n1  (vg/ph) (1.3) Từ (1.1b) và (1.3), ta thấy tốc độ rotor n bằng tốc độ từ trường quay trong máy n1, nên gọi là máy điện đồng bộ. VÍ DỤ 1.1 Một máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn làm việc không tải có sđđ cảm ứng là 240V/pha, tần số 50Hz. Xác định sđđ cảm ứng và tần số nếu từ thông cực từ tăng 12% và tốc độ tăng 12%. Bài Giải Sđđ pha cảm ứng của máy phát : tst fNE Φ2π Lập tỉ số: V f f f f EE f f E E t t t t tt t t t t 6,345 Φ Φ2,12,1 240 Φ Φ Φ Φ 11 11 11 22 12 22 11 2 1     Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý của máy phát đông bô ba pha 1. Động cơ sơ cấp (tuabin hơi); 1. Dây quấn stator; Rotor của máy phát đồng bộ; 1. Dây quấn rotor; 5. Vành trượt; 6. Chổi than tỳ lên vành trượt; 7. Máy phát điện một chiều nối cùng trục với máy phát điện đồng bộ. + 7 2 3 6 5 4 A B C 1 9 Tần số của sđđ cảm ứng mới: Hz n n ff f f n n 602,150 1 2 12 2 1 2 1  1.4. TỪ TRƢỜNG TRONG ĐIỆN ĐỒNG BỘ Từ trường trong máy điện đồng bộ là do dòng điện trong dây quấn rôto và stato sinh ra. Khi máy làm việc không tải: Trong dây quấn stato không có dòng điện, tức dòng điện stator bằng không (I = 0), từ trường trong máy điện chỉ do dòng điện một chiều It chạy trong dây quấn kích từ đặt trên cực từ sinh ra, gọi là từ trường cực từ. Nếu rôto quay từ trường này quét qua dây quấn stator và cảm ứng trong đó các sđđ kích thích Et (còn gọi là sđđ không tải). Khi máy làm việc mang tải: Ngoài từ trường cực từ còn có từ trường do dòng điện tải I sinh ra gọi là từ trường phần ứng. Nếu là máy ba pha, từ trường do dòng điện tải chạy trong dây quấn ba pha sinh ra là từ trường quay. Từ trường nầy có thể phân tích thành từ trường cơ bản và các từ trường bậc cao có chiều quay và tốc độ quay khác nhau. Trong số từ trường nầy, từ trường cơ bản là quan trọng nhất vì tốc độ và chiều quay giống như từ trường cực từ. Phản ứng phần ứng là tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường cực từ. Nó ảnh hưởng rất lớn đến từ trường cực từ và mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào tính chất của tải cũng như cấu tạo cực từ ẩn hay lồi. Kết quả là khi máy điện làm việc có tải, dọc khe hở tồn tại một từ trường thống nhất. Chính từ trường nầy sẽ sinh ra sđđ lúc có tải trong dây quấn stato. 1.4.1. Từ trƣờng của dây quấn kích thích (cực từ) Rôto của máy điện đồng bộ cực ẩn và máy điện đồng bộ cực lồi có cấu tạo khác nhau nên từ trường do chúng sinh ra có dạng khác nhau, vì vậy sau đây ta sẽ xét hai trường hợp riêng biệt. 1. Đối với máy điện cực lồi Stđ của một cực từ là: p IN F ttt 2  (1.4) trong đó: Nt = số vòng dây kích thích quấn trên các cực từ; It = dòng điện kích thích. p = số đôi cực từ. Từ thông do sức từ động (stđ) nầy sinh ra (hình 1.10) gồm: t = từ thông chính đi qua khe hở và móc vòng với dây quấn stator.  = từ thông tản của cực từ. Do khe hở giữa mặt cực và phần ứng không đều, nhỏ giữa mặt cực và lớn dần về 2 phía mỏm cực, nên mật độ từ thông ở giữa mặt cực lớn hơn ở mỏm cực. Ta vẽ đường phân bố từ cảm dọc theo bước cực  như trên hình 1.11. 10 Từ cảm Bt không sin vì khó khăn về mặt gia công độ cong mặt cực. Ta phân tích Bt thành sóng cơ bản và các sóng bậc cao. Sóng là cơ bản là chủ yếu, sẽ tạo ra sđđ có tần số cơ bản ở dây quấn stato, còn từ trường bậc cao của cực từ thường rất nhỏ, hơn nữa sđđ do chúng sinh ra còn bị yếu đi do chọn bước ngắn và quấn rãi. Hệ số dạng sóng của từ trường: tm tm t B B k 1 (= 0,951,15) (1.5) trong đó: Btm1 = biên độ của sóng cơ bản. Btm = trị số cực đại cuả từ cảm Bt. Từ biểu thức (1.5), ta có: t d t tmttm k kk F BkB     0 1 t tt d k p IN kk 2δ μ μδ 0 (1.6) trong đó: k = hệ số khe hở không khí kd = hệ số bão hòa dọc trục cực từ  = khe hở không khí Tính hệ số hỗ cảm và tự cảm của dây quấn kích thích của MĐ cực lồi: + Hệ số hỗ cảm Mƣd: Hệ số hỗ cảm Mưd được suy ra từ sđđ hỗ cảm trong dây quấn stator do từ thông móc vòng của cực từ. Từ thông ứng với sóng cơ bản của cực từ bằng: t tt d tmt I p kN kk l lB δ τ π μ τ π 2 Φ μδ δ0 δ11  (1.7) Khi rôto quay với tốc độ  = 2f thì từ thông móc vòng do sóng cơ bản của từ trường kích từ với dây quấn stator biến đổi theo qui luật hình sin: Hình 1.10 Từ trường của dây quấn kích từ của máy điện đồng bộ. N N S S t t Btm1 Btm Hình 1.11 Từ cảm của từ trường cực từ ở khe hở của máy điện đồng bộ cực lồi  m Bt -/2 /2  2 1 11 tưd = Nst1cost Sđđ hỗ cảm trong dây quấn stator là:  dt d e ædtt Ψ Nst1sint = Etmsint Trong đó, biên độ sđđ kích thích: tædtædt tt d stm IXIMI p kN kk l NE  ω δ τ π μ ω μδ δ0 (1.8) Vậy hệ số hỗ cảm của dây quấn kích thích và dây quấn phần ứng là: p kNN kk l M tts d æd  δπ τμ μδ δ0 (1.9) Điện kháng hỗ cảm tương ứng: Xưd = Mưd (1.10) + Hệ số tự cảm của dây quấn kích thích : Hệ số tự cảm của dây quấn kích thích: Lt = Lt + Lt (1.11) Trong đó: Lt là hệ số tự cảm của dây quấn kích thích ứng với từ thông tản t cực từ. Lt là hệ số tự cảm của dây quấn kích thích ứng với từ thông khe hở t. của cực từ. Từ thông khe hở t. của cực từ là : t. = kt1 (1.12) trong đó: k là hệ số có trị số bằng tỉ số có điện tích giới hạn bởi các đường cong 1 và 2 trên hình 1.11. Kết hợp biểu thức (1.7) và (1.12) ta suy ra : t tt t I N L δδ Φ  φ 2 μδ δ0 δπ τμ kk p N kk l t t d  (1.13) 2. Đối với máy điện cực ẩn Đường biểu diễn từ cảm Bt có dạng hình thang (hình 1.3). Ta gọi  là tỉ số giữa phần có dây quấn của bước cực và bước cực . Biên độ sóng cơ bản của từ trường đó bằng:        2 2 1 cos 2 dBB ttm      2 1 0 4 )( tm dcosB       2 2 1 2 24 )( tm dcos)(B 12 = tmB sin 2 24    (1.14) Vậy 2 241     sin B B k tm tm t (1.15) Thường  = 0.60.85, vậy kt = 1.0650.965. Hệ số hỗ cảm Mưd của dây quấn kích từ máy cực ẩn tính như biểu thức (1.9). Còn hệ số tự cảm Lt của dây quấn kích thích máy cực ẩn tính như biểu thức (1.13). Nhưng: tk k     3 2 1 2 (1.16) 1.4.2. Từ trƣờng của dây quấn phần ứng Khi máy điện làm việc có tải, dòng điện trong dây quấn stator sinh ra từ trường của dây quấn stator gọi là từ trường phần ứng. Tùy theo tính chất của tải mà trục của từ trường phần ứng sẽ làm thành một góc nhất định với trục từ trường cực từ. Như vậy tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường cực từ hay phản ứng phần sẽ mang tính chất khác nhau phụ thuộc vào tính chất tải (tải trở, dung hay cảm) và kết cấu cực từ. Do trong máy điện cực ẩn khe hở đều, còn cực lồi khe hở dọc trục và ngang trục khác nhau, nên sđđ cảm ứng trong dây quấn phần tĩnh do từ trường phần ứng cũng khác nhau và cần được nghiên cứu riêng. 1. Phản ứng phần ứng Giả thiết xét máy phát điện đồng bộ 3 pha có phụ tải ba pha đối xứng; mỗi pha có một phần tử, tạo thành 2 cực từ (p = 1); và bỏ qua sự bão hòa của mạch từ để dùng phương pháp xếp chồng. a) Tải thuần trở Khi tải đối xứng và thuần trở thì dòng điện ba pha trong dây quấn stator sẽ trùng pha với các sđđ tương ứng AA EI   , BB EI   , CC EI   ( =0). Giả sử các sđđ và dòng điện trong các pha là hình sin và nếu xét ở thời điểm mA Ii  , thì 2Iii mCB / và đồ thị véctơ như trên hình 1.13a. Chiều dòng điện điện chạy trong các pha của máy như trên hình 1.13b. Từ hình vẽ ta thấy vị trí không gian của từ trường quay của từ trương phần ứng Fư trong trường hợp này có chiều trùng /2 /2 (1-) Bt m Btm1  Hình 1.12 Từ trường khe hở ở máy điện cực ẩn 13 với trục dây quấn pha A là pha có dòng điện cực đại. Vì từ thông xuyên qua pha A cực đại trước sđđ pha đó một phần tư chu kỳ nên khi sđđ pha A cực đại từ trường quay được 900 so với vị trí cực từ trùng với trục pha A (hình 1.13b). Như vậy vị trí không gian của trục cực từ là thẳng góc với trục của pha A, tức là thẳng góc với chiều từ trường Fư. Kết luận : ở tải thuần trở, phương của Fư thẳng góc với phương của Ft và phản ứng phần ứng ngang trục. b) Tải thuần cảm Khi tải thuần cảm, dòng điện chậm sau sđđ một góc  = 900. nên ở thời điểm: mA Ii  , 2Iii mCB / , cực từ đã quay thêm một góc 90 0, so với vị trí của nó ở trường hợp tải thuần trở và được trình bày trên hình 1.14b. Ta thấy ở đây từ trường Fư và từ trường Ft cùng phương và ngược chiều nhau và phản ứng phần ứng dọc trục khử từ. Đồ thị vectơ trình bày trên hình 1.14b. c) Tải thuần dung Khi tải thuần dung sđđ E chậm sau dòng điện I một góc  = - 900, nên ở thời điểm mA Ii  , 2/Iii mCB  , cực từ còn phải quay thêm một góc 90 0 nữa, mới trùng với tải thuần trở, nghĩa là ở vị trí như trên hình 1.15b. Hình 1. 13. Đồ thị vectơ sđđ (a) và quan hệ không gian giữa từ trường cực từ và từ trường phần ứng (b) ở tải thuần trở máy điện đồng bộ (a) AE  BE  CE  AI  BI  CI  tF  æF  N S Fư A X B Y C Z n tF  (b) Hình 1.14 Đồ thị vectơ sđđ (a) và quan hệ không gian giữa từ trường cực từ và từ trường phần ứng (b) ở tải thuần cảm máy điện =900 (a) AE  BE  CE  AI  BI  CI  tF  æF  FƯ A X B Y C Z n tF  (b) N S 14 Ở đây chiều của từ trường Fư và Ft cùng phương và cùng chiều: phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ. Đồ thị véctơ tương ứng trên hình 1.15a. d) Tải hổn hợp Khi tải hỗn hợp, góc lệch pha giữa sđđ và dòng điện là . Phân stđ và dòng điện làm hai thành phần dọc trục và ngang trục như trình bày trên hình 1.16, ta có : æqædæ FFF   (1.17) qd III   (1.18) Thành phần stđ dọc trục và ngang trục: Fưd = Fưsin (1.19a) Fưq = Fưcos (1.19b) Thành phần stđ dọc trục và ngang trục: Id = Isin (1.20a) Iq = Icos (1.20b) Hình 1.15 Đồ thị vectơ sđđ (a) và quan hệ không gian giữa từ trường cực từ và từ trường phần ứng (b) ở tải thuần dung MĐ = - 900 (a) AE  BE  CE  AI  BI  C I tF  æF  FƯ A X B Y C Z n tF  (b) N S  (a) AE  BE  CE  AI  BI  CI  tF  æF  ædF  æqF FƯ A X B Y C Z tF  (b) N S n Hình 1. 16. Đồ thị vectơ sđđ (a) và quan hệ không gian giữa từ trường cực từ và từ trường phần ứng (b) ở tải hổn hợp MĐ 15 Tải có tính cảm (0 <  < /2) : phản ứng phần ứng ngang trục khử từ. Tải có tính dung (0 >  > -/2) : phản ứng phần ứng ngang trục trợ từ. Stđ tổng khe hở : æt FFF   sinh ra từ trường khe hở và cảm ứng sđđ E . Trong tài liệu tham khảo [4], ta có từ trường phần ứng với m pha là: p INm F sæ π 2  (1.21) 2. Từ cảm do từ trƣờng phần ứng và điện kháng tƣơng ứng a) Máy cực ẩn Giả thiết khe hở không khí giữa stato và rotor  đều và mạch từ không bão hòa, vậy từ trở R = const, nên stđ Fư sin thì từ cảm Bư cũng hình sin. Từ cảm phân bố dọc khe hở: ææm F kk B     0 I p Nm kk B sæm π 2 δ μ μδ 0 Từ thông tương ứng: I p Nm kk l lB sæmæ  2 μδ δ0 δ π 2 δ τμ2 τ π 2 Φ Từ thông nầy quay đồng bộ với rôto và cảm ứng trong dây quấn stato sđđ: æsæ fNE Φ2π (1.22) Và ta có điện kháng tương ứng: p N kk l mf I E X sææ 2 μδ δ0 δπ τμ 4  (1.23) b) Máy cực lồi Do khe hỡ  không đều, nên từ cảm phân bố dọc khe hở là không sin. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu ta phân tích stđ Fư ra làm hai thành phần và xét từ cảm theo hai hướng đó: Fưd = Fưsin = ψsin π 2 I p Nm s d s I p Nm π 2 (1.24a) Fưq = Fưcos = ψcos π 2 I p Nm s q s I p Nm π 2 (1.24b) Biên độ Fưd và Fưq trùng với trục dọc và trục ngang. Nếu  đều thì từ cảm phân bố hình sin (đường1) và có biên độ là: æd d ædm F kk B     0 (1.25a) æq q æqm F kk B     0 (1.25b) 16 Do  không đều, nên từ cảm phân bố dọc khe hở là không sin (đường 2), có thể phân tích thành sóng cơ bản và sóng bậc cao. Bỏ qua sóng bậc cao. Hệ số dạng sóng từ trường dọc trục và ngang trục phần ứng: ædm ædm1 æd B B k  æqm æqm1 æq B B k  Trong đó: Bưdm1 = biên độ sóng cơ bản dọc trục Bưqm1 = biên độ sóng cơ bản ngang trục Cũng tính toán như máy điện cực ẩn, ta có: æd s d æd æd k p N kk l mf I E X 2 μδ δ0 δπ τμ 4  (1.26a) æq s q æq æq k p N kk l mf I E X 2 μδ δ0 δπ τμ 4  (1.26b) Thường điện kháng phản ứng phần ứng dọc trục Xưd* = 0,5 1,5 và ngang trục Xưq* = 0,3  0,1. 1.5. MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CỰC ẨN 1.5.1. Mô hình mạch máy phát điện đồng bộ cực ẩn Trong phần trước ta đã nghiên cứu về cấu tạo, nguyên lí làm việc và phản ứng phần ứng của máy điện đồng bộ. Trong phần này ta thành lập mô hình mạch điện, trên cơ sở đó ta nghiên cứu khảo sát đặc tính làm việc. Sau đây ta nghiên cứu Hình 1.17 Từ trường phản ứng phần ứng: a. Dọc trục; b. Ngang trục 1 2 Bưdm1 Bưdm Fư q  /2 /2 1 2 Bưdm1 Bưdm Fư d   17