BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỒNG BỘ NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kem theo Quyết định số: 389ĐT/QĐ-CĐXD, ngày 30 tháng 9 năm 2021 Của Hiệu trưởng trường CĐXD số 1 Hà nội, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liáu này thuác lo¿i sách giáo trình nên các nguán thông tin có thể đ°ÿc phép dùng nguyên bÁn hoặc trích dùng cho các māc đích vÁ đào t¿o và tham khÁo. Mọi māc đích khác mang tính lách l¿c hoặc sử dāng vãi māc đích kinh doanh thi¿u lành m¿nh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Máy phát đián xoay chiÁu đáng bá đ°ÿc biên so¿n nhằm phāc vā cho giÁng d¿y và học tập cho trình đá Cao đẳng ngành Đián dân dāng á tr°ßng Cao đẳng Xây dựng sß 1. Máy phát đián xoay chiÁu đáng bá là môn học chuyên môn ngành nhằm cung cấp các ki¿n thức vÁ cấu t¿o, nguyên lý ho¿t đáng, điÁu khiển của máy đián đáng bá và máy đián mát chiÁu.
Giáo trình Máy phát đián xoay chiÁu đáng bá do bá môn Đián n°ãc xây dựng gám: ThS.Nguyßn Tr°ßng Sinh làm chủ biên và các thầy cô đã và đang giÁng d¿y trực ti¿p trong bá môn cùng tham gia biên so¿n. Giáo trình này đ°ÿc vi¿t theo đÁ c°¡ng môn học Máy phát đián xoay chiÁu đáng bá đã đ°ÿc Tr°ßng CĐXD1 ban hành. Nái dung gám 2 ch°¡ng sau: Ch°¡ng 1. Máy đián đáng bá Ch°¡ng 2: Máy đián mát chiÁu Trong quá trình biên so¿n, nhóm giÁng viên Bá môn Đián n°ãc của Trung tâm Thực hành công nghá và đào t¿o nghÁ, tr°ßng Cao đẳng Xây dựng Sß 1 - Bá Xây dựng, đã đ°ÿc sự đáng viên quan tâm và góp ý của các đáng chí lãnh đ¿o, các đáng nghiáp trong và ngoài tr°ßng.
Mặc dù có nhiÁu cß gắng, nh°ng trong quá trình biên so¿n, biên tập và in ấn khó tránh khỏi những thi¿u sót. Tác giÁ rất mong nhận đ°ÿc các góp ý, ý ki¿n phê bình, nhận xét của ng°ßi đọc để giáo trình đ°ÿc hoàn thián h¡n. Trân trọng cÁm ¡n! Hà Nái, ngày……tháng……năm 2021 Tham gia biên so¿n 1. Nguyßn Tr°ßng Sinh - Chủ biên 2.
Nguyßn Văn Ti¿n CH¯¡NG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: MÁY PHÁT ĐIàN XOAY CHIÀU ĐàNG Bà Mã môn học: MH19 Thßi gian thực hián môn học: 60 giß (Lý thuy¿t: 30 giß; Thực hành, thí nghiám, thÁo luận, bÁi tập: 28 giß; Kiểm tra: 2 giß). Vị trí, tính chất của môn học - Vị trí: + Môn học đ°ÿc bß trí bß trí sau khi học sinh học xong các môn học chung, các môn học: An toàn đián; Vẽ đián; Vật liáu khí cā đián; Đián tử c¡ bÁn; Đo l°ßng đián; - Tính chất: Là môn học chuyên môn nghÁ. Māc tiêu môn học 1. Ki¿n thức - Trình bày đ°ÿc khái niám, công dāng của máy đián đáng bá; - Trình bày đ°ÿc cấu t¿o, nguyên lý làm viác của máy đián đáng bá; - Trình bày đ°ÿc các điÁu kián để các máy phát đián đáng bá làm viác song song; 2.
Kỹ năng - Đọc, tính toán đ°ÿc thông sß của máy đián đáng bá. Năng lực tự chủ và trách nhiám - Nghiêm túc, tích cực, chủ đáng trong học tập. - Chấp hành nghiêm chỉnh nái quy của phòng học. Sß TT - Rèn luyán khÁ năng làm viác đác lập và theo nhóm.
Nái dung môn học 1. Nái dung tổng quát và phân bß thßi gian Các thông sß máy đián đáng bá 1.3 Tên ch°¡ng Các đ°ßng đặc tính 1.4 của máy phát đián đáng bá 1. Máy đián Sự làm viác song đáng bá song của máy phát 1.1 Khái niám và công dāng đián đáng bá 1.2 Cấu t¿o máy đián đáng bá Đáng c¡ và Nguyên lý làm viác của máy máy bù đáng bá 1.8 phát đián đáng bá Kiểm tra bài sß 1 Thßi gian (giß) Thực Tổng Lý hành, thÁo Kiểm sß thuy¿t luận, bài tra tập 31 16 14 1 1 1 8 Thßi gian (giß) Thực Sß Tổng Tên ch°¡ng Lý hành, thÁo Kiểm TT sß thuy¿t luận, bài tra tập 2 Ch°¡ng 2: Máy đián mát chiÁu 29 14 14 1 Đ¿i c°¡ng vÁ máy đián mát 2.3 Nguyên lý làm viác 2.4 Thông sß máy đián 1 chiÁu Từ tr°ßng và sức đián đáng của máy 2.6 Mô men và công suất đián từ.7 Tổn hao trong máy đián mát chiÁu 2.10 Kiểm tra bài sß 2 1 1 Tổng cáng 60 30 28 2 2. Nái dung chi ti¿t: Ch°¢ng 1.
MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 1. Khái niám và công dāng Māc tiêu: - Bi¿t định nghĩa máy đián đáng bá - Bi¿t công dāng của máy đián đáng bá * Khái niám Những máy đián xoay chiÁu có tßc đá quay rôto n bằng tßc đá quay của từ tr°ßng n1 gọi là máy đián đáng bá. à ch¿ đá xác lập máy đián đáng bá có tßc đá quay rôto luôn không đổi khi tÁi thay đổi. * Công dāng Máy phát đián đáng bá là nguán đián chính của các l°ãi đián công nghiáp, trong đó đáng s¡ cấp là các tuabin h¡i, hoặc tuabin n°ãc.
Công suất của mßi máy phát có thể đ¿t đ¿n 500MW hoặc lãn h¡n và chúng th°ßng làm viác song song. à các l°ãi đián công suất nhỏ, máy phát đián đáng bá đ°ÿc kéo bái các đáng c¡ diêzen hoặc các tuabin khí, có thể làm viác đ¡n lẻ hoặc hai ba máy làm viác song song. Đáng c¡ đáng bá đ°ÿc sử dāng khi truyÁn đáng công suất lãn, có thể đ¿t đ¿n vài chāc MW. Trong công nghiáp luyán kim, khai thác mỏ, thi¿t bị l¿nh đáng c¡ đáng bá đ°ÿc sử dāng để truyÁn đáng các máy b¡m, nén khí, qu¿t gió v.
Đáng c¡ đáng bá công suất nhỏ đ°ÿc sử dāng trong các thi¿t bị nh° đáng há đián, dāng cā tự ghi, thi¿t bị lập ch°¡ng trình, thi¿t bị đián sinh ho¿t v.v… Trong há thßng đián, máy bù đáng bá làm viác phát công suất phÁn kháng cho l°ãi đián để bù há sß công suất và ổn định đián áp. Cấu t¿o máy đián đáng bá Māc tiêu: - Hiểu cấu t¿o máy đián đáng bá - Vẽ đ°ÿc s¡ đá cấu t¿o của máy đián đáng bá Cấu t¿o máy đián đáng bá gám hai bá phận chính là Stato và rôto. Trên Hình 18-04-1 vẽ mặt cắt ngang trāc máy bao gám: lá thép Stato; dây quấn Stato; dây quấn rôto. 10 Hình 18-04-1Mặt cắt ngang trāc máy * Stato Stato của máy đián đáng bá , gißng nh° stato của máy đián không đáng bá, gám hai bá phận chính là lõi thép stato và dây quấn ba pha stato.
Dây quấn stato gọi là dây quấn phần ứng. * Rôto Rô to máy đián đáng bá có các cực từ và dây quấn kích từ. Có hai lo¿i: rôto cực ẩn và rôto cực lái. Rôto cực lái dùng á các máy có tßc đá chậm, có nhiÁu đôi cực.
Rôto cực ẩn th°ßng dùng á các máy có tßc đá cao 3000 vg/ph, có mát đôi cực. Để có sức đián đáng hình sin, từ tr°ßng của cực từ rôto phÁi phân bß hình sin dọc theo khe há không khí giữa stato và rôto, á đỉnh các cực từ có từ cÁm cực đ¿i. Đßi vãi rôto cực ẩn, dây quấn kích từ đ°ÿc đặt trong các rãnh. Đßi vãi rôto cực lái dây quấn kích từ quấn xung quanh thân cực từ.
Hai đầu của dây quấn kích từ đi luán vào trong trāc và nßi vãi 2 vòng tr°ÿt đặt á đầu trāc, thông qua hai chổi đián để nßi vãi nguán kích từ (Hình 18-04-2) Ikt +- Hình 18-04-2 11 3. Nguyên lý làm viác của máy phát đián đáng bá Māc tiêu: - Phân tích đ°ÿc nguyên lý làm viác của máy phát đián đáng bá - Hiểu đ°ÿc điểm khác nhau vÁ nguyên lý làm viác của máy đián đáng bá và máy đián KĐB Cho dòng đián kích từ (dòng đián không đổi) vào dây quấn kích từ sẽ t¿o nên từ tr°ßng rôto. Khi quay rôto bằng đáng c¡ s¡ cấp, từ tr°ßng của rôto sẽ cắt dây quấn phần ứng stato và cÁm ứng sức đián đáng xoay chiÁu hình sin, có trị sß hiáu dāng là: E0= 4,44.§0 (4-1) Trong đó: E0, W1, kdq, §0: sức đián đáng pha, sß vòng dây mát pha, há sß dây quấn, từ thông cực từ rôto. N¿u rôto có P đôi cực, khi rôto quay đ°ÿc mát vòng, sức đián đáng phần ứng sẽ bi¿n thiên P chu kỳ.
Do đó n¿u tßc đá quay rôto là n (v/s), tần sß f của sức đián đáng sẽ là: f1=P. n (Hz) (4-2) N¿u tßc đá rôto tính bằng v/ph thì: P. f1 n = (Hz) (4-3) 6 0 Dây quấn ba pha stato có trāc lách nhau trong không gian mát góc 120o đián, cho nên sức đián đáng các pha lách nhau góc pha 120o. Khi dây quấn stato nßi vãi tÁi, trong các dây quấn sẽ có dòng đián ba pha.
Gißng nh° á máy đián không đáng bá, dòng đián ba pha trong 3 dây quấn sẽ t¿o nên từ tr°ßng quay, vãi tßc đá là n1= 60Pf1 , đúng bằng tßc đá n của rôto. Do đó kiểu máy đián này đ°ÿc gọi là máy đián đáng bá. PhÁn ứng phần ứng của máy đián đáng bá Māc tiêu: - Hiểu đ°ÿc phÁn ứng phần ứng của máy đián đáng bá - Vẽ s¡ đá phÁn ứng phần ứng vãi các tÁi khác nhau Khi máy phát đián làm viác, từ tr°ßng của cực từ rôto §0 cắt dây quấn stato cÁm ứng ra sức đián đáng E0 chậm pha so vãi từ thông §0 góc 900. Dây quấn stato nßi vãi tÁi sẽ quay t¿o nên dòng đián I cung cấp cho tÁi.
Dòng đián I trong dây quấn stato t¿o nên từ tr°ßng quay gọi là từ tr°ßng phần ứng § quay 12 đáng bá vãi từ tr°ßng của cực từ §0. Góc lách pha giữa E0 và I do tính chất của tÁi quy¿t định. Tr°ßng hÿp tÁi thuần trá (hình 4.3a) góc lách pha Ç=0, E0 và I cùng pha. Dòng đián I sinh ta từ tr°ßng phần ứng § cùng pha vãi dòng đián.
Tác dāng của từ tr°ßng phần ứng § lên từ tr°ßng cực từ §0 theo h°ãng ngang trāc, làm méo từ tr°ßng cực từ, ta gọi là phÁn ứng phần ngang trāc. Tr°ßng hÿp tÁi thuần cÁm (Hình 18-04-3b) góc lách pha Ç=900, dòng đián I sinh ra từ tr°ßng phần ứng § ng°ÿc chiÁu vãi §0 ta gọi là phÁn ứng phần ứng dọc trāc khử từ, có tác dāng làm giÁm từ tr°ßng tổng. E0 E0 0 I I 0 0 b a E0 E0 Iq I 0 Id S I N 0 c d Hình 18-04-3 PhÁn ứng phần ứng của máy đián đáng bá Tr°ßng hÿp tÁi thuần dung Ç= - 900 (Hình 18-04-3c) dòng đián sinh ta từ tr°ßng phần ứng § cùng chiÁu vãi §0, ta gọi là phÁn ứng phần ứng dọc trāc trÿ từ, có tác dāng làm tăng từ tr°ßng tổng.