Theo số pha máy phát đồng bộ được phần loại thành

Hệ thống lưới điện bạn đang dùng phần lớn đều được tạo ra từ hệ thống những máy phát điện đồng bộ được liên kết với nhau. Chắc rằng có rất nhiều người tò mò về loại máy phát điện công nghiệp đặc biệt là những chia sẻ về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành của thiết bị. Để hiểu và sử dụng máy hiệu quả hơn, chúng ta cùng đi vào tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu thông tin chi tiết về thiết bị phát điện đồng bộ

Những thông tin quan trọng về áy phát điện đồng bộ

Máy điện đồng bộ là loại máy phát điện xoay chiều có tốc độ roto (n) bằng với tốc độ của từ trường quay trong máy (n1). Ở chế độ xác lập tốc độ quay của roto n luôn không đổi.

Thực ra đây được coi là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia mà chúng ta vẫn đang sử dụng. Động cơ sơ cấp của máy có thể là: Tuabin nước, tuabin hơi, tuabin nước hoặc tuabin khí. Về nguyên lý, các hệ thống máy phát thường được nối song song với nhau. Mỗi thiết bị có công suất trên 1200MW.

Động cơ điện đồng bộ thường được sử dụng khi cần truyền động công suất lớn (Khoảng chục triệu W) với tốc độ ổn định, không biến đổi. Thiết bị này được dùng phổ biến trong công nghiệp luyện kim, khí nén, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, quạt gió, máy bơm nước,…

Xem thêm:
Tìm hiểu về bộ đề cho máy phát điện
Tìm hiểu về máy phát điện 3 pha

Cấu tạo của máy điện đồng bộ

Tương tự như các loại máy phát điện khác trên thị trường, máy phát điện đồng bộ cũng có cấu tạo gồm có hai bộ phận chính là stato và roto. Cả hai bộ phận này đều có chức năng riêng, tuy nhiên chúng luôn hỗ  nhau để giúp máy hoạt động hiệu quả.

Động cơ máy phát điện đồng bộ

Stato (phần ứng)

Stato của máy điện đồng bộ cũng giống như stato của máy phát điện không đồng bộ.  Về cơ bản Stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn hay còn được gọi là dây quấn phần ứng. 

• Lõi thép máy được thiết kế dạng hình trụ với khả năng dẫn từ tốt. Nó được tạo thành bằng cách ghép những lá thép kỹ thuật điện ghép với nhau qua rãnh nhỏ trên thân. Mặt trên của lá thép được phun sơn tĩnh điện. Điều này giúp hạn chế tình trạng ăn mòn, không bị oxy hóa, đồng thời đảm bảo tuổi thọ bền lâu.
• Dây quấn được làm từ đồng nguyên chất có khả năng tạo từ trường ổn định cùng độ bền cao.

Roto (phần cảm)

Roto của máy là một nam châm điện. Bộ phận này gồm có các phần chính là lõi sắt và dây quấn. Roto của máy điện đồng bộ có hai kiểu là roto cực ẩn và cực .

• Roto cực lồi: Có dạng mặt cực với khe hở không khí không được đều. Thiết kế này giúp từ cảm phân bố theo hình sin để tạo ra sức điện động cảm ứng ở dây quấn stato có hình sin. Loại roto này thường được dùng trên các máy phát có tốc độ thấp, nhiều đôi cực như máy phát kéo của tuabin thủy điện.
• Roto cực ẩn: Có khe hở không khí đều, roto chỉ có hai hoặc bốn cực. Loại roto này được dùng ở các loại máy có tốc độ cao như máy kéo tại tuabin nhiệt điện. Roto hoạt động ở tốc độ cao nên để có thể chống được lực ly tâm lớn. Để làm được điều này chúng phải được chế tạo nguyên khối và có đường kính nhỏ.

Động cơ của phát điện đồng bộ

Máy phát điện đồng bộ hoạt động như thế nào?

Khi động cơ sơ cấp 1 hay tuốc bin hơi quay, roto máy đạt đến gần tốc độ định mức cũng là lúc điện áp được tạo ra trong dây quấn. Thông qua chổi than và bộ phận vành góp biến roto của máy phát điện trở thành nam châm điện. Khi roto quay, từ trường được quét qua dây quấn của phần ứng stato. Quá trình này giúp tạo  ra sức điện động xoay chiều hình sin. Giá trị hiệu dụng được tính như sau:

Trong đó: 

• E0 là sức điện động pha
• N là số vòng dây của một pha
•  kdq là hệ số dây quấn
• φ0 là từ thông cực từ rôto.

Nếu coi roto có số đôi cực từ là p, hoạt động quay với tốc độ n thì tần số sức điện động cảm ứng trong dây quấn stato được tính theo công thức:

f = n.p/60

Hoặc

n = 60f/p

Khi dây quấn stato được nối tải, trong dây quấn sẽ xuất hiện dòng điện ba pha. Hệ thống dòng điện giúp sinh ra từ trường quay được gọi là từ trường của phần ứng. Nó có tốc độ là:

n1 = 60f / p (vg/ph)

Như vậy giá trị tốc độ roto n bằng với tốc độ từ trường quay trong máy n1. Đó cũng chính là lý do nó được gọi là máy điện đồng bộ.

Cách hoạt động của máy phát điện đồng bộ

Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu nhanh về máy phát điện đồng bộ cùng những thông tin về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành máy. Nếu có quan tâm đến các dòng máy phát điện công suất lớn, máy phát điện loại nhỏ chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng, bạn có thể liên hệ tới hotline: 0966 631 546 để được tư vấn loại phù hợp và giải đáp mọi thắc mắc nhanh nhất. Điện máy Yên Phát - Tự hào là địa chỉ phân phối máy phát điện chất lượng, giá tốt số 1 Việt Nam.

Tóm tắt nội dung tài liệu

1. 2. PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
2. 2.1. PHÂN LOẠI, KẾT CẤU CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 2.1. Phân loại  Theo kết cấu, máy điện đồng bộ được chia thành hai loại sau: - Máy điện đồng bộ cực ẩn: tốc độ cao, số cực 2p = 2. - Máy điện đồng bộ cực lồi: tốc độ quay thấp, số cực 2p ≥ 4.  Theo chức năng, máy điện đồng bộ được chia thành các loại sau: - Máy phát điện đồng bộ: biến cơ năng thành điện năng. - Động cơ điện đồng bộ: biến điện năng thành cơ năng. - Máy bù đồng bộ: bù công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất cosφ cho lưới điện.  Ngoài ra còn có các máy điện đồng bộ đặc biệt như: máy biến đổi một phần ứng, máy đồng bộ tần số cao, các máy điện đồng bộ công suất nhỏ dùng trong tự động hoá như động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, động cơ đồng bộ phản kháng, động cơ đồng bộ từ trễ…
3. 2.2. Kết cấu của máy điện đồng bộ 1. Kết cấu của máy điện đồng bộ cực ẩn Lõi thép rôto làm bằng thép hợp kim chất lượng cao, được rèn thành khối hình trụ, sau đó gia công phay rãnh để đặt dây quấn kích từ, phần không phay rãnh làm thành m ặt c ự c t ừ . Mặt cắt ngang của lõi thép rôto như ở hình 19-3. Các máy điện đồng bộ cực ẩn hiện đại thường chế tạo với số cực 2p = 2, tốc độ quay của rôto là 3000 vg/ph. Để hạn chế lực ly tâm, đường kính D Hình 19-3. Mặt cắt ngang của rôto không vượt quá 1,1 ÷ 1,15 m. Để trục của lõi thép rôto tăng công suất, người ta tăng chiều dài l của rôto. Chiều dài tối đa của rôto vào khoảng 6,5 m.
4. • Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rôto (hình 19-4), được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn Đường sức từ theo chiều mỏng thành các bối dây Dây quấn kích đồng tâm. Các vòng dây được cách từLõi thép rôto điện với nhau bằng mica mỏng. Dây quấn stato • Để cố định và ép chặt dây quấn kích Vòng trượt từ trong rãnh, miệng rãnh được nêm Lõi thép stato Dây quấn kích chặt bằng các thanh thép phi từ tính. từ • Phần đầu nối ngoài rãnh cũng được đai chặt bằng các ống thép phi từ tính. Hình 19-4. Mặt cắt ngang của máy điện đồng bộ cực ẩn • Hai đầu của dây quấn kích từ đi luồn trong trục và nối với hai vòng trượt ở đầu trục, thông qua hai chổi điện để đưa dòng kích từ vào. • Dòng kích từ là dòng một chiều, được cung cấp từ hệ thống kích thích.
5. Nguyên lý của hệ thống kích thích • Máy phát điện muốn phát ra điện được, ngoài việc phải có động cơ sơ cấp kéo, còn phải có dòng điện kích từ. Dòng điện kích từ là một dòng điện một chiều, được đưa vào Rô to của máy phát để kích thích từ trường của Rô to máy phát. • Hệ thống thiết bị tạo ra dòng điện một chiều này gọi chung là hệ thống kích thích máy phát. Dòng điện kích thích máy phát, ngoài việc tạo từ trường cho rôto, còn có thể dùng để điều chỉnh điện áp máy phát. Ngoài ra, dòng điện này còn điều chỉnh công suất vô công của máy phát khi máy phát nối vào lưới. 1. Hệ thống máy kích thích một chiều: Đây là hệ thống kích thích sử dụng máy phát điện một chiều. Dòng điện kích từ của máy điện đồng bộ được điều khiển bằng cách thay đổi điện áp ra của máy kích thích một chiều. Máy điện một chiều này được kéo trực tiếp cùng trục với hệ thống Tua bin - máy phát hoặc qua bộ giảm tốc đối với các máy có dung lượng nhỏ và trung bình. Đối với các máy lớn hơn, sẽ được kéo bằng một động cơ riêng biệt.
6. Nối lưới Bộ điều áp Tua bin Máy phát Máy kích thích Hệ thống kích thích một chiều (DC)
7. • Hệ thống kích thích xoay chiều Nối lưới (hệ thống không tiếp xúc, hệ Bộ điều áp thống không chổi than): mạch kích thích kết hợp giữa một máy phát Biến áp kích thích đồng bộ và hệ thống chỉnh lưu. • Máy phát đồng bộ dùng để kích thích gọi là máy kích thích xoay chiều, bao gồm một máy phát Máy phát Máy kích thích AC điện đồng bộ có phần cảm là Nối lưới phần tĩnh, phần ứng là phần quay, Bộ điều kết hợp với bộ chỉnh lưu quay lắp áp đặt ngay trên trục. Do đó, dòng điện kích thích sẽ đi trực tiếp từ phần ứng của máy kích từ, qua bộ chỉnh lưu, vào thẳng Rotor, mà không qua bất kỳ mối tiếp xúc của Máy kích thích AC Máy kích thích phụ vòng nhận điện với chổi than nào. Máy phát • Hệ thống này thường được gọi là hệ thống kích thích không chổi Hệ thống kích thích xoay than. chiều
8. Nối lưới Bộ điều áp Biến áp kích thích Máy phát Hệ thống kích thích tĩnh • Hệ thống kích thích tĩnh : Hệ thống này nói đến loại máy kích thích có sử dụng phối hợp biến áp kích thích và bộ chỉnh lưu. • Đối với loại máy kích thích có sử dụng Thyristor cho mạch chỉnh lưu gọi là hệ thống kích thích thyristor.
9. Stator • Stato của máy điện đồng bộ cực ẩn gồm lõi thép, dây quấn ba pha, thân máy và nắp máy. • Lõi thép stato được ép bằng các lá tôn silic dầy 0,5 mm, hai mặt có phủ sơn cách điện. Dọc chiều dài lõi thép cứ khoảng 3 ÷ 6 cm lại có một rãnh thông gió ngang trục rộng 10 mm. • Lõi thép stato được cố định trong thân máy. Thân máy được chế tạo theo kết cấu khung thép, mặt ngoài bọc bằng các tấm thép dát dày, trong thân máy hình thành hệ thống đường thông gió làm mát máy. • Nắp máy được chế tạo từ thép tấm hoặc gang đúc. Ở các máy công suất trung bình và lớn, ổ trục đặt ở giá đỡ ổ trục riêng cố định trên bệ máy.
10. Máy phát điện tuabin hơi Rôto của một máy phát điện tuabin hơi (cực ẩn)
11. Kết cấu của một máy phát điện tuabin hơi (cực ẩn) Hình 19-5. 2 Máy phát điện 3 tuabin hơi (cực 4 ẩn) 1 1. Phần kích thích 2. Vỏ máy 3. Lõi thép stato 4. Bộ phận làm máy bằng hydro 5. Rôto 5
12. 2. Kết cấu của máy điện đồng bộ cực lồi • Máy điện đồng bộ cực lồi thường có tốc độ quay thấp, đường kính rôto D có thể tới 15 m, chiều dài l nhỏ. Tỉ lệ l/D = 0,15 ÷ 0,2. • Rôto của máy điện đồng bộ cực lồi như ở hình 19-6. Hình 19-6. Rôto của máy điện đồng bộ cực lồi.
13. • Lõi thép rôto của máy điện đồng bộ công suất nhỏ và trung bình được chế tạo bằng thép đúc, được gia công thành khối hình lăng trụ hoặc hình trụ, trên mặt có đặt các cực từ. • Ở các máy công suất lớn, lõi thép được chế tạo từ các tấm thép dày 1 ÷ 6mm, được dập hoặc đúc định hình sẵn để ghép thành khối hình lăng trụ. Lõi thép không trực tiếp lồng vào trục mà được đặt trên giá đỡ của rôto, giá này lồng vào trục máy. • Cực từ được ghép bởi các lá thép dày 1 ÷ 1,5 mm. Cực từ cố định trên lõi thép nhờ các đuôi hình T hoặc bằng bulông xuyên từ mặt cực bắt chặt vào lõi thép (hình 19-7). • Dây quấn kích từ được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều mỏng thành từng cuộn dây. Cách điện giữa các vòng dây bằng mica hoặc amiăng. Các cuộn dây được lồng vào thân cực từ. • Trên mặt cực từ có đặt dây quấn cản (với máy phát điện) hoặc dây quấn mở máy (với động cơ điện). Các dây quấn này giống như dây quấn kiểu lồng sóc của máy điện không đồng bộ (hình 19-8). • Điện trở của các thanh dẫn của dây quấn mở máy lớn hơn so với dây quấn cản.
14. 1 2 5 4 3 Hình 19-7. Cực từ của máy điện đồng bộ cực lồi. 1- lõi thép cực từ; 2- Dây quấn kích từ; 3- Đuôi hình T; 4- Nêm; 5- Lõi thép rôto Hình 19-8. Dây quấn cản (dây quấn mở máy) của máy điện đồng bộ
15. Mặt cắt ngang của máy điện đồng bộ cực lồi 4 cực như ở hình 19-9. Dây quấn stato Lõi thép stato Mặt trong stato Dây quấn kích từ Mặt cực từ Mặt cực từ Giá đỡ rôto Lồng sóc khuyết Trục Dây quấn kích từ Hình 19-9. Mặt cắt ngang của máy điện đồng bộ cực lồi có 2p = 4
16. • Trục của máy điện đồng bộ cực lồi có thể đặt nằm ngang (động cơ đồng bộ, máy bù đồng bộ, máy phát điezen hoặc máy phát điện tuabin nước công suất nhỏ…) hoặc đặt thẳng đứng (máy phát tuabin nước công suất lớn, tốc độ chậm). • Khi trục máy đặt thẳng đứng, ổ đỡ trục có thể đặt ở đầu trên của trục (máy kiểu treo), có thể đặt ở đầu dưới của trục (máy kiểu dù) như ở hình 19-10. 4 2 3 1 1 2 3 5 3 6 6 5 7 8 a) b) 7 Hìnhn 19-10. Sơ đồ ết cấu của máy điện đồng bộ trục đứng kiểu treo (a) và kiểu dù (b). 1- Rôto; 2- Ổ đỡ trục; 3- Ổ trục định hướng; 4- Xà đỡ trên; 5- Xà đỡ dưới; 6- Nối trục; 7- Tuabin; 8 - Nền máy.
17. • Trên cùng trục với máy phát, tuabin, người ta thường đặt thêm máy phát phụ (máy kích thích) để cung cấp dòng một chiều cho cực từ của máy phát điện và máy phát điều chỉnh. • Kết cấu của máy phát điện đồng bộ cực lồi được trình bày trên hình 19-11. 1 7 2 6 5 3 4 Hình 19-11. Máy phát điện tuabin nước 1- Phần kích từ; 2- Vỏ stato; 3- Lõi thép stato; 4- Cực của rôto; 5- Lưng rôto; 6- Ống lót rôto; 7- Xà đỡ.
18. Rôto của MFĐ nhà máy thuỷ điện ĐAMI Stato của MFĐ nhà máy thuỷ điện ĐAMI

Page 2

LAVA

Theo kế cấu máy, máy điện đồng bộ được chia thành 2 loại như sau: máy điện đồng bộ cực ẩn (tốc độ cao, số cực 2p=2), máy điện đồng bộ cực lồi (tốc độ quay thấp, số sực 2p=4). Theo chức năng, máy điện đồng bộ được chia thành các loại nhu sau: máy phát điện đồng bộ (biến cơ năng thành điện năng), động cơ điện đồng bộ (biến điện năng thành cơ năng)

17-04-2010 1162 515

Download

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

popupslide2=3Array ( [0] => Array ( [banner_bg] => [banner_picture] => 269_1658931051.jpg [banner_picture2] => [banner_picture3] => [banner_picture4] => [banner_picture5] => [banner_link] => https://kids.hoc247.vn/bai-viet/tai-mien-phi-bo-ebook-1001-bai-toan-tu-duy-danh-cho-hoc-sinh-tieu-hoc-30.html?utm_source=TaiLieuVN&utm_medium=banner&utm_content=bannerlink&utm_campaign=popup [banner_startdate] => 2021-10-01 14:43:00 [banner_enddate] => 2022-12-31 23:59:59 ) )