<< Chapter < Page Chapter >> Page >
Quá trình quá độ trong máy điện

Nội dung:

Khái niệm chung:

Quá trình quá độ trong máy điện xảy ra phức tạp hơn trong máy biến áp hay các thiết bị tĩnh khác do tính chất chuyển động của nó. Do vậy nếu kể đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng thì việc nghiên cứu sẽ vô cùng khó khăn và phức tạp. Để đơn giản người ta đưa ra nhiều giả thiết gán cho máy điện một số tính chất “lý tưởng hóa”. Dĩ nhiên kết quả sẽ có sai số, nhưng so sánh với các số liệu thực nghiệm thường sai số nằm trong phạm vi cho phép.

Việc nghiên cứu vào thời điểm đầu của quá trình quá độ dựa trên nguyên lý từ thông móc vòng không đổi và để đơn giản chỉ xét trên một pha của máy điện, các cuộn dây stato và rôto xem như chỉ có một vòng dây, lúc đó từ thông  trong mạch từ cũng chính là từ thông móc vòng .Qui ước chọn hệ trục tọa độ trong máy điện như sau (hình 5.1): ***SORRY, THIS MEDIA TYPE IS NOT SUPPORTED.*** Hình 5.1

 Các trục tọa độ d, q giá theo dọc trục và ngang trục của rôto.

 Thành phần dọc trục của dòng stato dương khi sức từ động do nó tạo nên cùng chiều với sức từ động của cuộn kích từ.

 Thành phần ngang trục của dòng stato dương khi sức từ động do nó tạo nên chậm 90o so với sức từ động của cuộn kích từ.

Các loại từ thông trong máy điện:

 Từ thông toàn phần của cuộn kích từ: Y . f = I . f . X f size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{f} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } size 12{ "." X rSub {f} }} {}

trong đó: Xf - điện kháng của cuộn kích từ.

- Từ thông hữu ích: Y . d = I . f . X ad size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{d} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} }} {}

trong đó: Xad - điện kháng hổ cãm giữa các cuộn dây stato và rôto, được gọi là điện kháng phản ứng phần ứng dọc trục.

- Từ thông tản: Y . sf = I . f . X sf size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{sf} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } size 12{ "." X rSub {sf} }} {}

trong đó: Xf - điện kháng tản của cuộn kích từ.

Như vậy: Y . f = Y . d + Y . sf va“ X f = X ad + X sf size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{f} } } } = {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{sf} } } } size 12{" va“ "X rSub {f} } size 12{ {}=X rSub { ital "ad"} } size 12{+X rSub {sf} }} {}

Hệ số tản của cuộn kích từ: s f = Y . sf Y . f = X sf X f size 12{s rSub { size 8{ {} rSub { size 6{f} } } } = { { {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{sf} } } } over { size 12{ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } } } size 12{ {}= { {X rSub {sf} } over { size 12{X rSub {f} } } } }} {}

 Từ thông phần ứng: - Từ thông phản ứng phần ứng:dọctrục: Y . ad = I . d . X ad size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{ ital "ad"} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} }} {} ngang trục: Y . aq = I . q . X aq size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{ ital "aq"} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{q} } } size 12{ "." X rSub { ital "aq"} }} {} - Từ thông tản:dọc trục: Y . d = I . d . X s size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{d} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } size 12{ "." X rSub {s} }} {} ngang trục: Y . q = I . q . X s size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{q} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{q} } } size 12{ "." X rSub {s} }} {} toàn phần: Y . s = I . . X s size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{s} } } } = {I} cSup { "." } size 12{ "." X rSub {s} }} {} trong đó: I = I d 2 + I q 2 size 12{I= sqrt {I rSub { size 8{d} } rSup { size 8{2} } +I rSub { size 8{q} } rSup { size 8{2} } } } {} ***SORRY, THIS MEDIA TYPE IS NOT SUPPORTED.*** Hình 5.2

 Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn kích từ: (chỉ có theo trục dọc)

Y . fS = Y . f + Y . ad = I . f . X f + I . d . X ad size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{fS} } } } = {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{ ital "ad"} } } } size 12{ {}= {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } size 12{ "." X rSub {f} } size 12{+ {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} }} {}

 Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn stato:

- dọc trục:

Y . sd = Y . d + Y . ad + Y . sd = I . f . X ad + ( X ad + X s ) = I . f . X ad + I . d . X d size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{ ital "sd"} } } } = {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{ ital "ad"} } } } size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{sd} } } } size 12{ {}= {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} } size 12{+ \( X rSub { ital "ad"} } size 12{+X rSub {s} } size 12{ \) = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} } size 12{+ {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } } size 12{ "." X rSub {d} }} {}

- ngang trục:

Y . sq = 0 + Y . aq + Y . sq = I . q . ( X aq + X s ) = I . q . X q size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{ ital "sq"} } } } =0+ {Y} cSup { "." } rSub { ital "aq"} size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{sq} } } } size 12{ {}= {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{q} } } } size 12{ "." \( X rSub { ital "aq"} } size 12{+X rSub {s} } size 12{ \) = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{q} } } } size 12{ "." X rSub {q} }} {}

 Từ thông kẻ hở không khí dọc trục:

Y . dd = Y . d + Y . ad = I . f . X ad + I . d . X ad = ( I . f + I . d ) X ad size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{dd} } } } = {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } size 12{+ {Y} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{ ital "ad"} } } } size 12{ {}= {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} } size 12{+ {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} } size 12{ {}= \( {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{f} } } } size 12{+ {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{d} } } } size 12{ \) X rSub { ital "ad"} }} {}

 Từ thông cuộn cản:

- Cuộn cản dọc:

từ thông chính: Y . 1d = I . 1d . X ad size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{1d} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{1d} } } size 12{ "." X rSub { ital "ad"} }} {}

từ thông tản: Y . s1d = I . 1d . X s1d size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{s1d} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{1d} } } size 12{ "." X rSub {s1d} }} {}

- Cuộn cản ngang:

từ thông chính: Y . 1q = I . 1q . X aq size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{1q} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{1q} } } size 12{ "." X rSub { ital "aq"} }} {}

từ thông tản: Y . s1q = I . 1q . X s1q size 12{ {Y} cSup { size 8{ "." } } rSub { size 8{ {} rSub { size 6{s1q} } } } = {I} cSup { "." } rSub { {} rSub { size 6{1q} } } size 12{ "." X rSub {s1q} }} {}

Sức điện động và điện kháng quá độ:

Sức điện động và điện kháng quá độ là những tham số đặc trưng cho máy phát điện không có cuộn cản vào thời điểm đầu của quá trình ngắn mạch.

Khi ngắn mạch, từ thông ad tăng đột ngột một lượng ado+ (hình 5.3). Theo định luật Lenx, độ tăng ado+ sẽ làm cho f tăng lên một lượng fo+ sao cho tổng từ thông móc vòng là không đổi.

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Giáo trình ngắt mạch trong hệ thống điện. OpenStax CNX. Jul 30, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10820/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Giáo trình ngắt mạch trong hệ thống điện' conversation and receive update notifications?

Ask