Tổng hợp 50 bài tập Động cơ không đồng bộ ba pha mức độ vận dụng được giải chi tiết giúp các em đạt điểm cao trong các kì thi Show Xem chi tiết ---------------- Bài 6 : ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ BA PHAI. MỤC TIÊU THÍ NGHIỆMGiúp sinh viên củng cố kiến thức về máy điện đồng bộ trong trường hợp vận hành ở chế độ động cơ, hiểu được cách khởi động, các đặc tuyến cơ bản và hoạt động của máy bù đồng bộ trong việc nâng cao hiệu quả của việc sử dụng điện năng. II. CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM1. Lý thuyết về động cơ đồng bộ 3 pha. Động cơ đồng bộ 3 pha có dây quấn phần ứng 3 pha được đặt ở phía stator (phía đứng yên), còn dây quấn kích từ quấn trên lõi thép rotor (phần có chuyển động quay). Dòng điện kích từ được đưa vào dây quấn rotor bằng 2 chổi quét (thường làm bằng than chì) tỳ lên 2 vành trượt (thường làm bằng đồng thau). Các phương pháp tạo dòng kích từ cho các cực từ rôto cũng giống trong máy phát. Rôto thường có dạng cực lồi và có một điểm khác so với máy phát là ngoài cuộn kích từ, nó còn có thêm cuộn đệm đặt trong mặt các cực và giống dạng rôto lồng sóc trong động cơ không đồng bộ (cuộn đệm dùng để mở máy). Các phương pháp mở máy động cơ đồng bộ Để tạo moment mở máy, trên các mặt từ rôto người ta đặt các thanh dẫn được ngắn mạch như lồng sóc nhờ vậy sẽ làm quay rôto với tốc độ đồng bộ với từ trường stator. Khi mở máy, nhờ dây quấn mở máy trên các mặt từ động cơ làm việc như động cơ không đồng bộ. Nhược điểm của động cơ điện đồng bộ là mở máy và cấu tạo phức tạp nên giá thành đắt. Một số phương pháp mở máy động cơ đồng bộ như sau: Mở máy theo phương pháp không đồng bộ (dùng cuộn đệm). Các phương pháp mở máy trực tiếp: - Nối thẳng dây quấn kích từ trong suốt quá trình mở máy. - Mở máy theo phương pháp hòa đồng bộ. - Mở máy bằng nguồn có tần số thay đổi. Máy bù đồng bộ Khi động cơ quay không tải, nó cũng tiêu thụ công suất để bù vào các tổn hao. Công suất này rất nhỏ, nếu động cơ làm việc quá kích từ với Ikt khá lớn thì động cơ gần giống tụ điện và được dùng để nâng cao hệ số công suất của lưới điện. Trong các nhà máy sử dụng nhiều động cơ không đồng bộ, chúng sẽ tiêu thụ công suất phản kháng. Khi đấu song song một động cơ đồng bộ làm việc không tải ---------------- và quá kích từ, nó sẽ phát công suất phản kháng lên lưới làm độ sụt áp giảm; tăng độ ổn định cung cấp điện. Một động cơ đồng bộ làm việc như trên gọi là máy bù đồng bộ. 2. Thí nghiệm với động cơ đồng bộ 3 pha. THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ Mục đích thí nghiệm : Nắm được cách khởi động động cơ đồng bộ ba pha bằng phương pháp không đồng bộ. Phương pháp thí nghiệm : khởi động động cơ dùng cuộn đệm. Tiến hành thí nghiệm : Trên động cơ đồng bộ ba pha có bố trí cuộn đệm để khởi động động cơ theo phương pháp không đồng bộ. Để khởi động động cơ, chỉ cần giữ công tắc chọn chế độ cuộn đệm, cấp nguồn AC ba pha để khởi động. THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢI Mục đích thí nghiệm: Xây dựng đặc tuyến hình V: Ia = f(Ikt) của động cơ đồng bộ. Phương pháp thí nghiệm : Đặc tuyến hình V là mối quan hệ giữa dòng phần ứng của động cơ theo dòng kích từ ở điện áp không đổi và công suất tác dụng không đổi, do đó tiến hành cấp nguồn AC 3 pha cố định cho động cơ, đồng thời giữ tải không đổi trên trục động cơ. Họ đặc tuyến hình V của động cơ: Tiến hành thí nghiệm : Thay đổi dòng kích từ của động cơ từ thiếu kích từ sang thừa kích từ, ghi nhận thông số dòng điện kích từ, dòng điện phần ứng và công suất phản kháng phát của động cơ. THÍ NGHIỆM 3: MÁY BÙ ĐỒNG BỘ Mục đích thí nghiệm: Nắm được cách bù công suất phản kháng cho tải dùng máy bù đồng bộ. Tiến hành thí nghiệm : Tiến hành cấp thừa kích từ cho động cơ đồng bộ để động cơ phát công suất phản kháng. ---------------- 9. Bộ kích từ cho máy phát DC 10. Bộ dây nối IV. NỘI DUNG THÍ NGHIỆMBẢNG KÝ HIỆUKý hiệu Diễn giải Đơn vị Vkt Điện áp kích từ cho động cơ đồng bộ V Ikt Dòng điện kích từ cho động cơ đồng bộ A Vex Điện áp kích từ cho máy phát DC V Va Trung bình điện áp dây cấp cho động cơ đồng bộ V Ia Trung bình dòng điện phần ứng của động cơ A P Công suất tác dụng ba pha của động cơ đồng bộ W Q Công suất phản kháng ba pha của động cơ đồng bộ VAr PKĐB Công suất tác dụng của động cơ KĐB W QKĐB Công suất phản kháng của động cơ KĐB VAr PFKĐB Hệ số công suất trung bình trên ba pha của động cơ KĐB PF Hệ số công suất trung bình trên ba pha của động cơ đồng bộ. PFtotal HKĐB và động cơ ĐB.ệ số công suất trung bình trên ba pha c ủa tổ hợp tải gồm động cơ Ptotal Công suất tác dụng ba pha của tổ hợp tải gồm động cơ KĐB và ĐB W Qtotal Công suđộng cơ ĐBất ph ản kháng ba pha của tổ hợp tải gồm động cơ KĐB và VAr XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ GHI TRÊN NHÃN MÁY CỦA MP ĐB 3P Mục đích thí nghiệm: Giúp sinh viên xác định được các thông số định mức của động cơ đồng bộ ba pha ở chế độ đấu dây Y hoặc đấu . Tiến hành thí nghiệm:
---------------- Bảng 6. 1 – Nhãn máy động cơ đồng bộ ba pha Thông số Đấu Y Đấu Điện áp định mức [V] Dòng điện định mức [A] Công suất định mức [W] Tần số định mức [Hz] Tốc độ định mức [rpm] Kích từ Điện áp [V] Dòng điện [A] 2. Nhờ GVHD kiểm tra trước khi tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ Mục đích thí nghiệm : Nắm được cách khởi động động cơ đồng bộ ba pha bằng phương pháp không đồng bộ. Sơ đồ nguyên lý:Hình 6. 1 - Thí nghiệm mở máy động cơ đồng bộ Tiến hành thí nghiệm
A Vkt Động cơ đồng bộ (đấu ) L 1F 1F 2 L 2L 3---------------- THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢIMục đích thí nghiệm : Xây dựng đặc tuyến hình V (Ia = f(Ikt)) của động cơ đồng bộ Sơ đồ nguyên lý Hình 6. 2 – Thí nghiệm có tải động cơ đồng bộ Tiến hành thí nghiệm PHẦN 1: ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ HOẠT ĐỘNG KHÔNG TẢI
Nhấn và giữ Damper. Nguồn tổng: MCB ON. Thả nút damper 5. Thay đổi giá trị nguồn DC kích từ động cơ đồng bộ, ghi nhận thông số theo Bảng 6. 4 6. Tắt nguồn theo thứ tự sau: Nguồn tổng: MCB OFF A 2A 1A Vkt E 1E 2Vex ARThiđo công ết bị V suất 3pha ĐCĐB (đấu ) L 1L 2L 3Máy phát DC ---------------- Bảng 6. 4 – Bảng thông số đo đặc tuyến hình V khi động cơ không mang tải Ikt [A] 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,33 0,35 0,37 0,40 0, PF Ia [A] P [W] Q [Var] PHẦN 2: ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ KẾT NỐI PHÁT PHÁT DC
Nhấn và giữ Damper. Nguồn tổng: MCB ON. Thả nút damper Bộ kích từ cho máy phát DC: S1 ON, chỉnh nguồn Vex bằng 200V Bật ON hai tải bất kỳ 5. Thay đổi giá trị nguồn DC kích từ động cơ đồng bộ, ghi nhận thông số theo Bảng 6. 5 Bảng 6. 5 - Bảng thông số đo đặc tuyến hình V khi động cơ mang tải (02 tải) Ikt [A] 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,33 0,35 0,37 0,40 0, PF Ia [A] P [W] Q [Var]
----------------
Nguồn tổng: MCB ON. Chờ khoảng 3 phút Ghi nhận các thông số đo của của động cơ không đồng bộ vào Bảng 6. Error! Reference source not found. – Bảng thông số đo tải ba pha trước khi bù Thông số của ĐC KĐB 3P PFKĐB PKĐB [W] QKĐB[Var] Nhấn và giữ Damper. Hộp MCB: MCB ON. Thả nút damper. 5. Thay đổi giá trị nguồn DC kích từ động cơ đồng bộ, ghi nhận thông số theo Bảng 6. 7. Chú ý ghi nhận được tối đa ở hệ số công suất nào thì lấy tại vị trí đó. Bảng 6. 7 – Bảng thông số tổng hợp khi có bù đồng bộ |
