III. Động cơ đồng bộ
III.4. Phân bố công suất của động cơ đồng bộ
Ví dụ 6: Một động cơ đồng bộ nối Y, nối vào lưới 3 pha 3980V và điều chỉnh dòng rotor sao cho sức điện động cảm ứng pha là 1790V/pha (3000V/pha - thừa kích từ). Điện kháng đồng bộ là 22 và góc tải giữa điện áp và sức điện động cảm ứng là 30o. Xác định dòng stator và hệ số công
U jXs
Ia If
Rf
Uf af
Eaf
n Ra
N
S
A+
B+
C+
B-
A-
C-
Pkt P1
P1=PđiệnAC Pđt=Pcơ Pout
Pqp Pđ1 Ps
Pkt Pin P1
Pkt
suất cos ? Tính công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng?
Ví dụ 8: Một động cơ đồng bộ 3 pha nối Y, 3MW, 6,6kV, 60Hz, 200rpm, kích từ độc lập không đổi, vận hành ở đầy tải ở hệ số công suất 0,8 chậm pha. Nếu điện kháng đồng bộ là 11 , tính: công suất biểu kiến, dòng stator, sức điện động cảm ứng và góc tải? Nếu động cơ có tổn hao cơ Pqp là 200kW, tổn hao sắt Ps là 100kW, tổn hao kích từ Pkt là 50kW. Tính hiệu suất, momen điện từ, momen ngõ ra của động cơ?
Tính công suất lớn nhất động cơ có thể kéo tải mà không mất đồng bộ? Tính công suất phản kháng lớn nhất mà động cơ có thể nhận từ lưới và phát lên lưới?
Khi tần số giảm còn 50Hz?
Khi Rs=1?
Ví dụ 3: Một động cơ không đồng bộ kéo tải và tiêu thụ 350kW từ lưới ở hệ số công suất 0,707 chậm pha. Một động cơ đồng bộ thừa kích từ nối song song với động cơ không đồng bộ và tiêu thụ 150kW từ lưới. Nếu hệ số công suất chung của hai động cơ là 0,9 chậm pha, tính công suất phản kháng và công suất biều kiến của động cơ đồng bộ.
U jXs
Ia
If
Rf
Uf af
Eaf
n Ra
Re U
E jXsI I
q 0
U
Rư jXs
I
E
n
(Điều chỉnh tăng hệ số công suất cos)
Ví dụ 13: Một động cơ không đồng bộ kéo tải và tiêu thụ 500kW từ lưới ở hệ số công suất 0,707 chậm pha. Một động cơ đồng bộ khác thừa kích từ nối song song với động cơ không đồng bộ và tiêu thụ 100kW từ lưới ở hệ số công suất 0,5. Tính hệ số công suất, công suất phản kháng và công suất biều kiến chung của hai động cơ. Tính dòng điện cấp cho động cơ không đồng bộ và dòng điện cấp chung cho cả 2 động cơ, biết U =380V? Nhận xét về kích thước dây dẫn?
BT 1.3. Một máy phát đồng bộ ba pha cực từ ẩn đấu Y, 2 cực, có công suất định mức 10KVA, điện áp định mức 380V, nối lưới. Trên mỗi pha có điện trở phần ứng Rư = 0,5 và điện kháng đồng bộ Xđb = 5. Khi máy phát cấp điện cho tải định mức với hệ số công suất cos = 0,8 (dòng điện chậm pha so với điện áp), hãy xác định:
a. Tính công suất tiêu thụ của tải định mức.
b. Vẽ giản đồ vector và tính sức điện động cảm ứng E, góc công suất .
c. Độ thay đổi điện áp U%.
d. Công suất quá tải lớn nhất máy có thể phát được mà không mất đồng bộ, biết dòng kích từ không đổi và biên độ điện áp ngõ ra không đổi .
BT1.1: Một máy phát đồng bộ ba pha cực từ ẩn, 2 cực, kích từ độc lập, dòng kích từ 1A, tần số 50Hz, nối Y, 12A. Bỏ qua điện trở phần ứng, điện kháng đồng bộ pha là 10. Biết tổn hao cơ là 500W, bỏ qua tổn hao sắt.
a. Khi máy phát cấp nguồn cho tải với điện áp định mức 380V, và dòng điện định mức 12A, tải có hệ số công suất cos=0,8, chậm pha. Vẽ giản đồ vector, tính sức điện động cảm ứng pha, góc công
suất và momen cơ kéo máy phát? (1,0đ)
b. Khi máy phát cấp nguồn cho tải có dòng điện định mức 12A, tải có hệ số công suất cos=1. Vẽ giản đồ vector, tính điện áp dây cấp cho tải Udây, góc công suất? Biết sức điện động của máy phát vẫn không
đổi như ở câu a? (1,0đ)
c. Với tải ( có dòng điện, cos như) ở câu b, tính dòng kích từ điều chỉnh để điện áp dây vẫn là 380V? Biết mạch từ còn tuyến tính.
(0,5đ)
BT1.2. Một máy phát đồng bộ ba pha cực từ ẩn đấu Y, có công suất định mức 10KVA, điện áp định mức 380V, 50Hz, nối lưới. Trên mỗi pha có điện trở phần ứng Rư0
và điện kháng đồng bộ Xđb = 5. Khi máy phát cấp điện cho tải định mức với hệ số công suất cos = 0,8 (dòng điện chậm pha so với điện áp), hãy:
a. Tính công suất tiêu thụ của tải định mức.
b. Vẽ giản đồ vector và tính sức điện động cảm ứng E, góc công suất .
c. Tính độ thay đổi điện áp U%.
d. Tính công suất quá tải lớn nhất máy có thể phát được mà không mất đồng bộ, biết dòng kích từ không đổi và biên độ điện áp ngõ ra không đổi.
e. Tính momen điện từ và momen kéo của máy phát biết tổn hao cơ là 500W.
Câu 1.4. Một động cơ đồng bộ 3 pha nối Y, 3MW, 6,6kV, 50Hz, 200rpm, kích từ độc lập không đổi, điện kháng đồng bộ là 10.
a. Khi động cơ vận hành ở công suất định mức và có hệ số công suất 0,8 nhanh pha, tính: công suất biểu kiến, sức điện động cảm ứng pha và góc tải?(1,0đ) b. Tính công suất lớn nhất động cơ có thể kéo tải mà không mất đồng bộ? Khi
đó tính công suất phản kháng và momen điện từ của động cơ? (1,5đ) c. Tính công suất phản kháng lớn nhất mà động cơ có thể phát lên tải?(0,5đ) Sách trang 153: 6.22, 6.26, 6.28, 6.23
Ví dụ 6: (EX 5.8-p279) (trang 244)
Pcơ Pđt P2
Pđ Pqp Ps
Pkt P1
================= HẾT =======================
ĐỘNG CƠ:
Từ trường quay trong động cơ đồng bộ khi không tải V
~ Ftotal
, Fs~jXsI
, Fr~E
0
E E 0.5V
Q > 0, tải cảm (RL)
V
E E 1.5V
I = 0 Q = 0
Q < 0, tải dung (RC)
Từ trường quay khi có tải Mạch tương đương ĐCĐB
MÁY PHÁT:
Mạch tương đương của MPĐB Từ trường quay trong MPĐB (quá kích từ)