dmdm qt P P M M K maxmax == (10.29) Ở máy dị bộ khái niệm quá tải về công suất và mô men khác nhau (vì n = var) còn ở máy đồng bộ 2 khái niệm này trùng nhau. Cũng từ đồ thị này ta thấy máy đồng bộ chỉ có thể làm việc ổn định ở trong phạm vi θ = 0 ÷ 90; ngoài giá trị đó ra máy mất đồng bộ. Tuy nhiên trong thực tế góc công tác của máy điện đồng bộ chỉ có giá trị khoảng 35-45 0 bởi vì nếu góc công suất lớn hơn thì độ dự trữ công tác sẽ nhỏ. 10.10.5.2 Mô men ở máy cực hiện: Trên cơ sở sơ đồ tương đương đơn giản (R = 0) và đồ thị véc tơ hình 10.36 ta có: Icosϕ = I q cosθ + I d sinθ (10.30) 163 Hình 10.35 Đặc tính mô men của máy đồng bộ cực ẩn M max1 M max2 M max3 M θ M=f(θ) với u=const, f=const,E 0 =const E 01 E 02 E 03 0 90 0 180 E 0 X s I U I 0 U C JXI ϕ θ ψ I 0 U JXI d ϕ θ ψ I d I q JXI q Hình 10.36 Đồ thị véc tơ đơn giản của máy đồng bộ cực hiện X q I q = Usinθ (10.31) X d I d = E p - Ucosθ (10.32) Thay 3 biểu thức này vào (12.23) ta có:         −+≈ θθ 2sin) 11 ( 2 1 sin3 2 dqd p XX U X UE P (10.33) và         θ−+θ= 2sin) X 1 X 1 (U 2 1 sin X UE n m 975,0M dq 2 d p (10.34) So sánh (10.29) với (10.34) ta thấy thành phần thứ nhất là mômen của máy cực ẩn. Giá trị mômen này phụ thuộc vào điện áp U và dòng kích từ I kt . Thành phần thứ 2: θ−≈ 2sin) X 1 X 1 (U 2 1 . n m 975,0M dq 2 (10.35) không phụ thuộc vàp dòng kích từ, nó chỉ phụ thuộc vào độ không đối xứng mạch từ giữa trục d và q. Người ta gọi mômen này là mômen dao động hay mômen do phi đối xứng từ. Trên (hình 10.37) biểu diễn đặc tính của mômen này. Đường M 1 là thành phần thứ nhất của biểu thức (10.34) tức là mômen xuất hiện ở máy cực ẩn, đường M 2 là thành phần thứ 2 của (10.34) còn M là tổng của 2 thành phần trên (10.34). Sự xuất hiện mômen dao động làm tăng hệ số quá tải của máy. Èn cùc låi cùc ) M M (2,1) M M ( dm max dm max ≈ 10.10.6. Mômen đồng bộ và dao động máy 164 HÌnh 10.37 Đặc tính mô men máy đồng bộ cực ẩn θ M=f(θ) với U=const, f=const, E 0 =const M 1 M M 2 M db 90 0 -90 0 180 0 -180 0 Vùng ổn định θ max Hai máy phát đồng bộ làm song song được với nhau không phải vì các máy có trang bị bộ điều tốc mà là do một loạt các hiện tượng khác. Để nghiên cứu vấn đề này ta hãy xét một máy đồng bộ làm việc song song với mạng cứng (hình 10.38). Giả sử máy đang làm việc ổn định tại điểm 1, lúc này M e -M đc =0, máy quay với tốc độ không đổi. Khi tăng lượng dầu cho máy lai, công suất của máy phát tăng lên, giả dụ đạt đến điểm 2 ứng với công suất P 2 , nhưng do quán tính rôto chạy tới điểm 2’. Tại điểm này mômen cơ lớn hơn mômen điện từ (M đc >M e ) làm cho rô to quay chậm lại, đáng lẽ dừng lại tại điểm 2, song cũng do quán tính rôto đạt tới điểm 1’, ở điểm này công suất điện từ lại lớn hơn cơ (M e >M đc ) nên rôto lại quay nhanh, song bây giờ nó không tới điểm 2’ mà tới điểm 2’’ thấp hơn. Quá trình được lặp lại với biên độ dao động quanh điểm 1 nhỏ dần và cuối cùng rôto dừng lại ở điểm 2 - điểm có công suất cơ bằng công suất điện, ta có chế độ ổn định. Hiện tượng này gọi là hiện tượng dao động máy. Hệ thống nghiên cứu này có quán tính và đàn hồi. Độ đàn hồi được được biểu diễn bằng sự thừa mômen xuất hiện khi dao động. Nó chính là nguyên nhân giữ cho máy làm việc đồng bộ. Để xác định khả năng giữ đồng bộ của máy ta đưa ra khái niệm mômen đồng bộ và được định nghĩa như sau: θ = d dM M dt db Ứng với nó là công suất đồng bộ θ = d d P p db Mômen đồng bộ đôi khi còn được xác định như sự thừa mômen θ θ∆=∆ d dM M . 165 (10.30) (10.30a) θ cP 1 cP 2 cP 1 1 2 2’ θ 1 θ 2 ’’ θ 2 θ’ 1 2’’’ 2 2’ M 1 M’’ 2 M 2 M 2 ’ π/2 θ -π/2 π/2 M(p) M đb E 01 E 01 >E 01 M đb =f(θ) với U=const F=const E=const Động cơ Máy phát Động cơ Máy phát a) b) c) Hình 10.35 Mô men đồng bộ a) Sơ đồ véc tơ,b) Đặc tính góc, c) Mô men đồng bộ Mômen đồng bộ càng lớn (sự thừa càng nhiều) thì khả năng giữ đồng bộ càng lớn với máy đồng bộ cực ẩn thì mômen đồng bộ có dạng hình 10.35b. θ= cos X UE CM s p d (10.31) Từ đây ta thấy rằng khi θ = 90 0 thì mômen đồng bộ bằng không, máy rời khỏi đồng bộ. Vì thế không nên để máy làm việc với góc θ ≈ 90 0 vì rất dễ mất đồng bộ. Mômen đồng bộ phụ thuộc vào dòng kích từ. Nếu i kt càng lớn thì mômen càng lớn, điều đó chứng tỏ ở máy kích từ thừa khả năng đồng bộ sẽ lớn hơn máy kích từ thiếu. Khi điện áp lưới giảm, mômen đồng bộ giảm, máy dễ rời khỏi đồng bộ. Mômen đồng bộ liên quan với khái niệm làm việc ổn định của máy đồng bộ. Để máy làm việc ổn định cần thoả mãn: 0 d dM CM d db > θ = (10.32) Mômen đồng bộ giữ một vai trò rất quan trọng trong các trường hợp công tác bị nhiễu. Cần lưu ý rằng ở chế độ quá độ giá trị X s thay đổi. Khi chú ý tới hiện tượng xuất hiện ở chế độ quá độ ta có thể xác định độ ổn định và quá tải động. Ở chế độ quá độ do X s giảm nên M db tăng. Đó là điều có lợi cho khả năng giữ đồng bộ của máy. Hiện tượng dao động máy trên đây mang tính tắt dần. Nếu khả năng tắt dần kém hoặc muốn rút ngắn quá trình dao động người ta dùng thêm cuộn ổn định đặt trên các mặt cực từ. Cuộn này được thực hiện như rôto ngắn mạch của máy điện dị bộ. Sự tăng nhanh hoặc chậm của rôto so với từ trường kích từ trong cuộn ổn định đều cảm ứng sđđ và tạo ra mômen chống lại hiện tượng gây nên hậu quả đó, kết quả làm cho rôto chóng ổn định. 10.11. ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 10.11.1 Tính chất động của động cơ đồng bộ Một máy điện đồng bộ được nối với lưới điện sau khi hoà đồng bộ có thể làm việc như máy phát hoặc như động cơ phụ thuộc vào tải. Để giải thích điều này chúng ta sử dụng sơ đồ véc tơ máy đồng bộ cực ẩn. Giả thiết rằng hoà đồng bộ chính xác E p = U lưới (hình10.36). Lúc này máy chạy không tải (θ = 0) không nhận và cũng không phát ra một công suất nào, tổn hao trong máy điện được bù đắp bởi máy lai. Nếu tại thời điểm này ta tăng công suất máy lai mà không thay đổi dòng kích từ thì rôto sẽ tăng tốc làm góc công suất θ > 0 (hình 10.36b). 166 CQ 3 CQ 4 2 CP 23 3 E 0 E 03 U I 3 I 2 IX 3 IX 2 θ CQ 4 CQ 5 CP 45 4 5 E 0 u s IX 5 IX 4 θ I 5 I 4 E 0 U l θ=0 E 0 U l a) b) c) d) e) I I CQXI U l XI CQ E 0 E 0 U l Hình 10.36 Khả năng làm việc của máy điện đồng bộ. a)Chạy không tải, b) làm việc như máy phát;c) Làm việc như động cơ; d)Làm việc như máy bù. Ở một giá trị θ 2 nào đó có sự cân bằng công suất nhận và công suất phát, máy đồng bộ làm việc ổn định (điểm 2). Từ vị trí dòng điện trên đồ thị véc tơ ta thấy máy điện làm việc như máy phát, phát ra công suất tác dụng P 2 và công suất dung kháng Q 2 . Vì máy phát phát ra công suất dung kháng không tốt lắm cho nên ta phải tăng dòng kích từ để dòng tải có tính cảm kháng, máy phát ra công suất tác dụng và công suát cảm kháng.(điểm 3). Nhưng cũng tại thời điểm xuất phát nếu ta ngắt máy lai, sau đó tải nó bằng mô men cơ học thì tốc độ rôto chậm dần nhận vị trí ổn định (4) ứng góc công suất θ 4 . Lúc này máy làm việc như động cơ đồng bộ nhận từ lưới công suất P 4 và Q 4 (cảm kháng). Do nhận từ lưới công suất cảm kháng Q 4 không phù hợp nên ta phải tăng dòng kích từ để máy có thể cho cosϕ =1 hoặc nhận công suất dung kháng Q 5 và công suất P 5 tác dụng ứng với điểm 5 . Để hình dung được ảnh hưởng của kích từ ta xét ở chế độ không tải. Tại chế độ này nếu ta chỉ tăng dòng kích từ (quá kích) thì máy sẽ phát dòng cảm kháng (hình10.36d), còn nếu giảm dòng kích từ máy sẽ phát dòng dung kháng (hình.10.41e). Các chế độ có thể làm việc của máy đồng bộ biểu diễn ở H.10.37. 167 jXI E 0 cQ U §éng c¬ nhËn c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt dung kh¸ng §éng c¬ nhËn c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng M¸y ph¸t nhËn c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng M¸y ph¸t nhËn c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt dung kh¸ng Hình 10.37 Các khả năng làm việc của máy điện đồng bộ 10.11.2. Khởi động động cơ đồng bộ: Trước hết ta hãy xét một máy điện đồng bộ không có một thiết bị phụ đặc biệt nào. Cuộn kích từ được nối vào nguồn 1 chiều, còn cuộn phần ứng được nối vào lưới điện 3 pha tạo ra từ trường quay với tốc độ P f60 n tt = . Trong điều kiện này ở trong máy đồng bộ xuất hiện mômen biến đổi hình 10.38. Chu kỳ biến đổi của mômen xác định: tt tt ttM M n )nn(f 1 )nn(p 60 f 1 T   === (10.33) Trong đó: n - Tốc độ tức thời của rôto; dấu “-“ khi nó quay thuận chiều quay, còn dấu “+” khi quay ngược chiều quay. Khi n = 0 thì f M = f 1 = 50H Z . Một mômen biến đổi với tần số như vậy thì do rô to có quán tính lớn sẽ không chuyển động. Có thể nói gọn lại là máy điện đồng bộ không có mômen khởi động (M tb = 0). Do đó ta phải tìm cách khởi động động cơ đồng bộ. a-Khởi động bằng máy ngoài Thực chất của quá trình này là đồng bộ hoá hay tự đồng bộ. Ta dùng một máy lai ngoài (động cơ dị bộ, hoặc động một chiều, .) quay rôto động cơ đồng bộ tới tốc độ cần thiết để hoà vào lưới. Phương pháp này có nhược điểm là cần dùng một động cơ ngoài nên tốn kém vì vậy ít được dùng. 168 M T M M tb =0 Hình 10.38 Mô men máy đồng bộ khi rô to không quay t b-Phương pháp khởi động dị bộ Đây là phương pháp giống như khởi động động cơ dị bộ. Để thực hiện được phương pháp này người ta đặt ở mặt cực một cuộn dây ngắn mạch làm bằng các thanh đồng (đồng thường hay đồng đỏ) giống như cuộn dây của máy điện không đồng bộ rô to ngắn mạch. Nếu bỏ qua cuộn kích từ thì khi nối cuộn dây 3 pha vào lưới sẽ có dòng 3 pha chạy vào và tạo ra từ trường quay làm rôto quay như máy điện dị bộ. Khi đã đạt được tốc độ nhất định nếu ta cấp dòng kích từ cho cuộn kích từ thì giữa từ trường một chiều và từ trường quay sẽ tác động lên nhau và tạo ra mômen có biên độ tăng dần. Chu kỳ T M của mô men này khi độ trượt nhỏ có giá trị lớn (ví dụ f = 50H Z , s = 0,005 thì T M = 4s),nên mô men sinh ra trong máy đồng bộ có thể giúp cho rôto tăng tốc để bước vào đồng bộ. Cuộn dây khởi động của máy có thể là bản thân các lá thép cực từ với kích thước nhất định, khi từ trường biến thiên trong nó sẽ xuất hiện dòng xoáy và tạo ra mômen đủ lớn để khởi động máy. Để giảm dòng khời động người ta sử dụng các phương pháp như ở máy dị bộ. Cho tới lúc này chúng ta đã bỏ qua cuộn kích từ. Nếu cuộn kích từ hở mạch thì ở thời kỳ đầu của quá trình khởi động, từ trường quay do stato tạo ra sẽ quay so với rôto một tốc độ rất lớn (n tt – n = sn tt ) sẽ cảm ứng trong cuộn kích từ hở một sđđ có giá trị rất lớn gây nguy hiểm cách điện cuộn kích từ và cho người vận hành. Để tránh hiện tượng quá điện áp ta nối cuộn dây qua một điện trở thích hợp. Việc nối điện trở này lại tạo ra một hiện tượng khác gọi là hiện tượng Gorgesa. Bản chất hiện tượng này như sau: - Từ trường quay của stato làm xuất hiện dòng xoay chiều ở mạch kích từ có tần số: sf 60 )nn(p f 1 tt 2 = − = (10.34) Dòng biến đổi này tạo ra một từ trường biến đổi mà theo nguyên tắc ta có thể tách ta làm 2 từ trường quay bằng nhau có cùng tốc độ nhưng chiều quay ngược nhau. Một từ trường quay có chiều quay cùng chiều rôto còn từ trường kia ngược chiều (xem động cơ dị bộ 1 pha). Tốc độ 2 từ trường đó so với rôto như sau: Từ trường cùng chiều quay rôto: p f60 n 2 q2 = (10.35) Từ trường ngược: p f60 'n 2 q2 −= (10.36) Và so với stato: Từ trường quay thuận: n qs = n + n 2q = n tt (10.37) Từ trường quay ngược:n’ qs = n + n’ 2q = n – n tt + n = 2n - n tt (10.37a) Ta thấy từ trường thuận có tốc độ so với stato không đổi, vậy nó tạo ra mômen dị bộ tác động lên rôto theo chiều của mômen do cuộn khởi động tạo ra. 169 Từ (12.37a) ta thấy tốc độ của từ trường ngược n’ qs phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto, nó có giá trị và hướng thay đổi. Qua phân tích thấy rằng: Ở phạm vi 0 ≤ n ≤ 2 n tt từ trường ngược quay so với stato sang trái mômen do nó tạo ra có chiều sang phải trùng với chiều mômen dị bộ và mômen tạo ra bởi từ trường thuận. Khi 2 n n tt = từ trường ngược ở trạng thái không chuyển động so với ststo nên trong cuộn dây không cảm cảm ứng một sđđ nào cả và không tạo ra mômen phụ. Khi 2 n n tt > hướng quay của từ trường ngược so với stato sẽ ngược với trường hợp 2 n n tt < nên mômen do nó sinh ra sẽ ngược với chiều của mômen tạo ra do cuộn khởi động và từ trường thuận. Trên hình 10.39 biểu diễn đặc tính cơ của các loại từ trường tạo ra. Đặc tính mômen do từ trường ngược tạo ta có: Khi 2 n n tt = thì M q’s = 0, khi 2 n n tt < thì M as > 0 và khi 2 n n tt > thì M q’s < 0. Đặc tính khởi động sẽ là tổng mômen ấy. Từ đồ thị ta thấy đặc tính cơ khởi động có vùng yên ngựa (hiện tượng Gorgesa). Nếu vùng yên ngựa lớn (do dòng xoay chiều cuộn kích từ lớn) thì có thể xảy ra trường hợp mômen khởi động nhỏ hơn mômen cản hình 10.39a, khởi động không thành công. Để giảm sự tác động của từ trường ngược, ta đưa vào cuộn kích từ một điện trở phụ có giá trị khoảng 10 lần giá trị điện trở mạch kích từ:R p ≈ 10R kt (hình 10.40) . Nếu chọn R p lớn quá sẽ gây xuyên thủng cách điện, còn nếu chọn R p nhỏ quá thì không giảm được hiện tượng Gorges, gây dừng máy không khởi động được. 170 M M A’ M n 1 /2 n A ’ n 1 /2 n A A n n M M M n 1 n 1 a) b) Hình 10.39 Đặc tính mô men khi khởiv động động cơ đồng bọ bằng phương pháp dị bộ a) Mạch kích từ bị nối tắt, b)mạch kích từ nối qua một điện trở • • • • • • Cuén khëi ®éng M¸y kÝch tõ R«to P 2 1 R p Hình 10.40 Sơ đồ nối dây khởi động động cơ đồng bộ bằng phương pháp dị bộ Stato Nắm được tính chất này của máy đồng bộ sẽ có lợi cho trường hợp động cơ dị bộ 3 pha dây quấn bị đứt một pha ở rô to. Khi động cơ dị bộ 3 pha dây quấn đứt 1 pha ở rôto có hiện tượng giống như trường hợp vừa nghiên cứu. c)Khởi động bằng phương pháp tần số Nếu ta cấp cho stato một nguồn điện có khả năng điều chỉnh tần số, khi tăng dần tần số nguồn điện cung cấp từ 0 đến tần số đồng bộ, nếu mạch kích từ của động cơ đồng bộ được cấp dòng thì cùng với tăng tần số nguồn cung cấp, tốc độ động cơ cũng tăng, đến khi đạt tốc độ đồng bộ ta nối động cơ vào lưới và ngắt nguồn cung cấp có tần số ra khỏi động cơ. 10.12. ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU Ở máy điện cực lồi mômen quay cũng xuất hiện khi không có kích từ. θ−= 2sin) X 1 X 1 (U 2 1 n m 975,0M dq 2 (10.38) Mômen này xuất hiện do tác dụng động lực của từ trường lên phần tử từ không đối xứng (X q ≠ X d ) được làm bằng vật liệu từ ferô có µ>1(hình 10.41) . Dưới tác dụng của mômen này hệ thống sẽ tiến tới chiếm vị trí sao cho hệ thống có độ dẫn từ lớn nhất. Việc xuất hiện mômen quay (gọi là mômen dao động) đã tạo cơ sở để xây dựng những máy đồng bộ có một cuộn dây có khả năng biến cơ năng sang điện năng hoặc điện năng sang cơ năng. Ví dụ nếu stato gồm 3 cuộn dây 3 pha có số cặp cực p và rôto là loại cực hiện có cùng số cặp răng thì ở tốc độ đồng bộ sẽ xuất hiện mômen. Từ trường stato sẽ kéo rôto theo mình và giữ nó ở chế độ đồng bộ cho tới khi mômen tải nhỏ hơn mômen điện từ của máy. Cần lưu ý rằng M max xuất hiện ở góc 45 0 chứ không phải ở góc 90 0 như ở máy có kích từ. Mômen điện từ chỉ xuất hiện ở điều kiện cụ thể (f, p stato , p rôto ) ở một tốc độ nhất định vì nó là mômen đồng bộ. 171 M t π/2 π β M N S N S Hình 10.41 Giải thích hiện tượng xuất hiện mô men dao động. a) Sự xuất hiện mô men dao động b) Mô men dao động mhông xuất hiện c) Sự phụ thuộc của mô men dao động vào góc β a) b) c) Ở tốc độ không đồng bộ có mômen điện từ nhưng đó là mômen biến đổi nên giá trị trung bình bằng zero. Mômen dao động cũng có thể xuất hiện khi số cặp cực stato khác số cặp cực rôto, cụ thể ở tốc độ góc sau: ω cơ rr s s pp p p ωω == (10.39) Trong đó: ω - Tốc độ góc quay điện. Để khởi động động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu cũng dùng phương pháp như đối với động cơ đồng bộ bình thường. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu công suất nhỏ dùng trong tự động, điều khiển từ xa v.v .rôto được cấu tạo như hình 10.42. Do những ưu điểm nổi bật của loại máy này (về tốc độ cao, dễ dàng điều chỉnh tốc độ v.v) ngày càng được sử dụng rộng rãi trong truyền động điện có công suất lớn. 10.13. MÁY BÙ ĐỒNG BỘ 172 Sắt nhôm a) b) Hình 10.42 Rô to động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu [...]... 2 = (1 0.47) • IA 3 (1 0.48) Sau khi thay (1 0.48) vào (1 0.41), (1 0.42), (1 0.43) ta được: 174 • • • • • (1 0.49) U 1 + U 2 + U 0 = E p1 − j ( X 1 + X 2 + X 0 ) I 0 • Vậy: I 0 = − j E p1 X1 + X 2 + X 0 (1 0.50) Sau kkhi chú ý công thức (1 0.48), dòng ngắn mạch 1 pha xác định bằng: I ngm = 3E p1 (1 0.51) X1 + X 2 + X 0 Nếu ngắn mạch không xảy ra ở trục đấu dây mà ở một điểm nào đó thỉ: I ngm1p = 3E p1 (1 0.52)... dòng thành phần đối xứng Phương trình có dạng: • • • (1 0.41) U 1 = E p1 − jX 1 I 1 • • (1 0.42) • • (1 0.43) U 2 = − jX 2 I 2 U 0 = − jX 0 I 0 Khi ngắn mạch pha A thì: UA = 0, IB = 0, IC = 0 • • • • Ta có: I A = I 1 + I 2 + I 0 • • • • • (1 0.44) • (1 0.45) • (1 0.46) I B = I1+ a I 2 + a2 I 0 • I C = I1+ a2 I 2 + a I 0 • Và • • • U A = U 1 +U 2 +U 0 • • • • • • U B = U 1 + aU 2 + a2 U 0 • • (1 0.46) U C... Φ2 Nếu có 2 mạch từ mắc nối tiếp nhau φ1 hình 10.46 thì ta có: A A A x2 φ2 ∼ B B xtđ =≈x2 x1 B c) b) ) 177 Hình 10.46 Mạch từ có 2 phần tử nối tiếp; a)Sơ đồ từ thông, b) Sơ đồ trở kháng thay thế, c) Trở kháng tương đương a) Rtd = Rm1 + Rm2 (1 0.56) 1 1 1 hay λ = λ + λ td m1 m2 1 1 1 = ⇒ X td = 1 1 1 1 Do đó: λ td + + λ m1 λ m 2 X1 X 2 (1 0.57) Nên trở từ được mắc song song (hình 10.46b) Với hệ thống này... siêu quá độ ( iện trở siêu quá độ), còn trạng thái quá độ là trở kháng quá độ X’ d, ở trạng thái ổn định là trở kháng ổn định Xd Giá trị các điện trở này có thể xác định bằng đường khép kín của từ thông phản ứng phần ứng ở những trạng thái tương ứng (hình 10.44d,e,g), Trước khi đi vào xác định các trở kháng đó ta hãy lưu ý rằng: Nếu từ thông song song với nhau thì điện trở sẽ mắc nối tiếp (hình 10.45)... mất trước hết, từ thông phần ứng đi qua được từ ôđ • • • + cuộn ổn định trước nhất, sau là cuộn+kích từ Hằng số thời gian tắt+ dòng ở cuộn ổn định là φkt + • T’’d (ta gọi là + thời gian siêu quá độ); hằng số thời gian tắt dòng trong •cuộn dây kích từ là T’d (thời gian quá độ) Khi từ thông phần ứng chui qua cuộn kích từ ta có trạng thái •ổn định A + • + X + • + X A + • • • + • X (hình 10.44c) + • B +... kín qua đường này Vậy trở kháng siêu dẫn có giá trị: X' ' d = X t + 1 1 1 1 + + X ad X Kt X od (1 0.58) Xem hình 10.44d (Xt - Trở kháng tản) Tương tự ta có trơ kháng quá độ (khi tắt sự chống đối của cuộn ổn định) X' d = X t + 1 1 1 + X ad X Kt (1 0.59) Ở trạng thái ổn định ta có trở kháng đồng bộ hình 10.44c (1 2.47) Xdb = Xt + Xtd Ở những máy không có cuộn ổn định giá trị X’’d và X’d khác nhau rất ít... nghiệp hoặc khu dân cư do nhiều nguyên nhân khác nhau hệ số công suất giảm (nhận từ lưới nhiều Q) Để nâng cao hệ số công suất người ta dùng thiết bị bù bằng tụ điện hay bằng máy đồng bộ Như ta đã biết ở phần trước phụ thuộc vào giá trị dòng kích từ máy đồng bộ có thể phát ra công suất cảm kháng (Q > 0) hay công suất dung kháng (Q < 0) Máy bù đồng bộ thực chất là động cơ đồng bộ chạy không tải và có kích... năng chống đối từ thông của phần ứng giảm dần ikt i Hình 10.48 Dòng kích từ trong quá trình ngắn mạch không ổn định phần ứng Td’’ t Điểm ngắn mạch t Cho tới lúc này ta mới nghiên cứu ngắn mạch phần ứng trong điều kiện đặc biệt: khi xảy ra ngắn mạch, pha có ngắn mạch không móc vòng với từ thông kích từ iTrong trường hợp này số từ thông móc vòng với pha ngắn mạch phải được (bảo vệ) agiữ không đổi lâu... tắt dần (R = 0) Muốn giữ được Ta ’ trạng thái đó thì trong pha ngắn mạchTphải xuất hiện dòng điện một chiều có giá trị d Siêu q.đô Quá độ Ổn định 179 Hình 10.49 Dòng ngắn mạch quá độ của stato máy điện đồng bộ trong trường hợp tổng quát (có chứa thành phần tắt dần ia) không đổi Nếu ta chú ý đến hiện tương tắt dần thì sau một số thời gian dòng điện sẽ giảm nhưng không đổi chiều Như vậy trong cuộn phần. .. thành phần từ trường ngược xuất hiện Giá trị dòng ngắn mạch ở một chế độ kích từ nào đó quyết định bởi điện trở đồng bộ (Xd = X1), do đó người ta chế tạo máy đồng bộ có Xd lớn Máy kích từ thừa có giá trị dòng ngắn mạch lớn hơn kích từ thiếu Nếu ngắn mạch đối xứng không tải ở điện áp định mức U đm thì dòng ngắn mạch có giá trị nhỏ hơn dòng định mức Nếu ngắn mạch đối xứng xảy ra ở tải định mức (U đm, . 165 (1 0. 30) (1 0. 30a) θ cP 1 cP 2 cP 1 1 2 2’ θ 1 θ 2 ’’ θ 2 θ’ 1 2 ’’ 2 2’ M 1 M’’ 2 M 2 M 2 ’ π /2 θ -π /2 π /2 M(p) M đb E 01 E 01 >E 01 M đb =f(θ) với. 3I 0 (1 0. 47) 3 21 A I II • •• == (1 0. 48) Sau khi thay (1 0. 48) vào (1 0. 41), (1 0. 42) , (1 0. 43) ta được: 174 I A I B I C X U C E 0 X 1 U 1 I 1 X 2 U 2 I 2 X