Chú ý:Đây là bản xem thử online, xin hãy chọn download miễn phí bên dưới để xem bản đẹp dạng .doc

Båi d­ìng gi¸o viªn

( C«ng nghÖ 12)

Ch­¬ng 2.

M¸y ®iÖn 3 pha

 

Ch­¬ng nµy cho biÕt thÕ nµo lµ m¸y ®iÖn, c¸ch ph©n lo¹i c¸c m¸y ®iÖn vµ kh¶o s¸t hai lo¹i m¸y ®iÖn phæ biÕn trong s¶n xuÊt vµ ®êi sèng: m¸y biÕn ¸p vµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha.

I. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i

1. §Þnh nghÜa 

M¸y ®iÖn lµ thiÕt bÞ ®iÖn, lµm viÖc theo nguyªn lý c¶m øng ®iÖn tõ, dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c d¹ng n¨ng l­îng kh¸c nh­ c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng (m¸y ph¸t ®iÖn) hoÆc ng­îc l¹i, biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng (®éng c¬ ®iÖn) hoÆc dïng ®Ó biÕn ®æi th«ng sè ®iÖn n¨ng nh­ biÕn ®æi ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, sè pha v.v..

HiÖn nay, m¸y ®iÖn cã rÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau vµ ®­îc sö dông réng r·i trong ®êi sèng còng nh­ trong kü thuËt.

2. Ph©n lo¹i

M¸y ®iÖn cã nhiÒu lo¹i vµ cã nhiÒu c¸ch ®Ó ph©n lo¹i chóng. Cã thÓ dùa vµo cÊu t¹o, chøc n¨ng, lo¹i dßng ®iÖn, nguyªn lý ho¹t ®éng v.v.. ®Ó ph©n lo¹i m¸y ®iÖn. ë ®©y, ta ph©n lo¹i dùa vµo nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y ®iÖn:

2.1. M¸y ®iÖn tÜnh: vÝ dô nh­ m¸y biÕn ¸p. Sù lµm viÖc cña m¸y dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ do sù biÕn thiªn tõ th«ng gi÷a c¸c cuén d©y kh«ng cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau.

M¸y ®iÖn tÜnh th­êng dïng ®Ó biÕn ®æi th«ng sè ®iÖn n¨ng. Do tÝnh chÊt thuËn nghÞch cña c¸c quy luËt c¶m øng ®iÖn tõ, qu¸ tr×nh biÕn ®æi cña m¸y còng cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch. VÝ dô, m¸y biÕn ¸p biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña hÖ thèng ®iÖn cã th«ng sè U1, f thµnh hÖ thèng ®iÖn cã th«ng sè U2, f hoÆc ng­îc l¹i.

H×nh 2.1 biÓu diÔn tÝnh thuËn nghÞch cña m¸y biÕn ¸p vµ ký hiÖu cña nã trªn c¸c s¬ ®å ®iÖn.

 

2.2. M¸y ®iÖn cã phÇn ®éng:

Gåm m¸y ®iÖn quay hoÆc chuyÓn ®éng th¼ng. Nguyªn lý lµm viÖc dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ, lùc ®iÖn tõ do tõ tr­êng vµ dßng ®iÖn cña c¸c cuén d©y cã chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi víi nhau g©y ra. Lo¹i m¸y ®iÖn nµy th­êng dïng ®Ó biÕn ®æi d¹ng n¨ng l­îng, vÝ dô biÕn ®æi c¬ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng (m¸y ph¸t ®iÖn) hoÆc biÕn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh c¬ n¨ng (®éng c¬ ®iÖn). Qu¸ tr×nh biÕn ®æi cã tÝnh chÊt thuËn nghÞch.

H×nh 2.2 lµ s¬ ®å ph©n lo¹i c¸c m¸y ®iÖn th­êng gÆp.

 

II. M¸y biÕn ¸p ba pha

§Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña dßng xoay chiÒu (t¨ng hoÆc gi¶m) ng­êi ta dïng m¸y biÕn ¸p. M¸y biÕn ¸p lµ thiÕt bÞ ®iÖn tõ tÜnh, lµm viÖc theo nguyªn lý c¶m øng ®iÖn tõ dïng biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña dßng xoay chiÒu (t¨ng hoÆc gi¶m) nh­ng kh«ng lµm thay ®æi tÇn sè cña nã.

HiÖn nay, m¸y biÕn ¸p ®ãng vai trß quan träng trong hÖ thèng ®iÖn, dïng ®Ó truyÒn t¶i, ph©n phèi ®iÖn n¨ng. Ngoµi ra cßn nhiÒn chøc n¨ng kh¸c tuú thuéc môc ®Ých sö dông.

§Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p cña hÖ thèng dßng ®iÖn ba pha, ta cã thÓ dïng ba m¸y biÕn ¸p mét pha hay m¸y biÕn ¸p ba pha.

1. CÊu t¹o cña m¸y biÕn ¸p ba pha

NÕu dïng ba m¸y biÕn ¸p mét pha ghÐp l¹i ®Ó t¹o thµnh mét m¸y biÕn ¸p ba pha th× vÒ cÊu t¹o cña chóng, ®· ®­îc xÐt ®Õn trong m¸y biÕn ¸p mét pha. M¸y biÕn ¸p  ba pha t¹o ra tõ ba m¸y biÕn ¸p mét pha ®­îc gäi lµ lo¹i m¸y biÕn ¸p ba pha cã m¹ch tõ ®éc lËp (h×nh 2-3).

 

M¸y biÕn ¸p ba pha cã m¹ch tõ khÐp kÝn gäi lµ m¸y biÕn ¸p ba pha cã m¹ch tõ liªn quan. Lo¹i nµy cã ba trô vµ d©y quÊn ba pha quÊn trªn ba trô nh­ h×nh 2- 4 a,b.

                                                        

                           a)                                                         b)

H×nh 2. 4. CÊu t¹o m¸y biÕn ¸p 3 pha m¹ch tõ liªn quan (a) ,   S¬ ®å nguyªn lý m¸y biÕn ¸p ba pha m¹ch tõ liªn quan (b).

1. D©y quÊn cao ¸p (quÊn phÝa ngoµi); 2. D©y quÊn h¹ ¸p (quÊn phÝa trong); 3. Lâi thÐp (kÓ c¶ bäc c¸ch ®iÖn); 4. G«ng tõ.

D©y quÊn cña m¸y biÕn ¸p ba pha ®­îc ký hiÖu nh­ sau:

D©y quÊn

Ký hiÖu ®Çu d©y

Ký hiÖu cuèi d©y

Cao ¸p   

pha A

pha B

pha C

A

B

C

X

Y

Z

Trung ¸p 

pha A

pha B

pha C

Am

Bm

Cm

Xm

Ym

Zm

H¹ ¸p 

pha A

pha B

pha C

a

b

c

x

y

z

Víi m¸y biÕn ¸p ba pha, c¸c  l­îng ®Þnh møc ghi trªn biÕn m¸y cã kh¸c so  víi biÕn ¸p mét pha. Cô thÓ:

+ §iÖn ¸p ®Þnh møc: U1®m, U2®m lµ ®iÖn ¸p d©y ®Þnh møc.

+ Dßng ®iÖn ®Þnh møc: I1®m, I2®m lµ dßng ®iÖn d©y ®Þnh møc.

+ S®m  lµ c«ng suÊt toµn phÇn cña c¶ ba pha.

2. C¸c kiÓu nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p ba pha

D©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp cã thÓ nèi theo h×nh sao (Y) hoÆc h×nh tam gi¸c (). H×nh 2-5 ®­a ra 3 vÝ dô vÒ c¸ch nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p ba pha.

 

NÕu d©y quÊn s¬ cÊp nèi sao vµ d©y quÊn thø cÊp nèi sao ta ký hiÖu Y/Y

NÕu d©y quÊn s¬ cÊp nèi tam gi¸c vµ d©y quÊn thø cÊp nèi tam gi¸c ta ký hiÖu /.

NÕu d©y quÊn s¬ cÊp nèi sao vµ d©y quÊn thø cÊp nèi tam gi¸c ta ký hiÖu Y/.

Do cã nhiÒu c¸ch nèi kh¸c nhau, nªn xuÊt hiÖn hÖ sè biÕn ¸p pha vµ d©y lµ:

+ HÖ sè biÕn ¸p pha: ký hiÖu kP:

                                                            (2-1)

+ HÖ sè biÕn ¸p d©y: ký hiÖu lµ kd:

                                                                     (2-2)

VÝ dô: h×nh 2-5a ta cã:

                       

                      

ë h×nh 2-5c ta cã:

                  

                        

 

Lo¹i m¹ch tõ ®éc lËp cã ­u ®iÓm lµ vËn chuyÓn dÔ dµng h¬n, nhÊt lµ nh÷ng n¬i ®i l¹i khã kh¨n. Lo¹i m¹ch tõ liªn quan sÏ tiÕt kiÖm vËt liÖu h¬n.

 

III. §éng c¬ kh«ng ®ång bé 3 pha

 

§éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé lµ lo¹i m¸y ®iÖn xoay chiÒu lµm viÖc theo nguyªn lý c¶m øng ®iÖn tõ, cã tèc ®é quay cña r«to (n) kh¸c víi tèc ®é cña tõ tr­êng quay (n1). Còng nh­ m¸y ®iÖn quay kh¸c, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã tÝnh thuËn nghÞch, nghÜa lµ cã thÓ lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn, còng nh­ chÕ ®é m¸y ph¸t ®iÖn.

M¸y ph¸t ®iÖn kh«ng ®ång bé cã ®Æc tÝnh lµm viÖc kh«ng tèt vµ tiªu tèn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña l­íi nªn Ýt ®­îc dïng.

§éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé, so víi c¸c lo¹i ®éng c¬ kh¸c cã cÊu t¹o vµ vËn hµnh kh«ng phøc t¹p, gi¸ thµnh rÎ, lµm viÖc tin cËy nªn ®­îc sö dông nhiÒu trong s¶n xuÊt vµ sinh ho¹t

§éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé cã c¸c lo¹i: ®éng c¬ ba pha, hai pha vµ mét pha. §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé cã c«ng suÊt > 600W th­êng lµ lo¹i ba pha cã ba d©y quÊn lµm viÖc, trôc c¸c d©y quÊn lÖch nhau 1200 ®iÖn trong kh«ng gian.

C¸c ®éng c¬ c«ng suÊt < 600W th­êng lµ ®éng c¬ hai pha hoÆc mét pha. §éng c¬ hai pha cã hai d©y quÊn lµm viÖc, trôc cña hai d©y quÊn ®Æt lÖch nhau trong kh«ng gian mét gãc 900 ®iÖn. §éng c¬ ®iÖn mét pha chØ cã mét d©y quÊn lµm viÖc.

 1. CÊu t¹o cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha

CÊu t¹o cña ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha ®­îc vÏ trªn h×nh 2.6, gåm hai bé phËn chñ yÕu lµ stato vµ r«to. Ngoµi ra cßn cã vá vµ n¾p m¸y. H×nh 2.7 c¸c l¸ thÐp cña stato vµ r«to.

  1.1. Stato (phÇn tÜnh)

Stato lµ phÇn tÜnh gåm hai bé phËn chÝnh lµ d©y quÊn vµ lâi thÐp. Ngoµi ra cßn cã vá vµ n¾p m¸y.

a. Lâi thÐp: lµ bé phËn dÉn tõ cña m¸y, cã d¹ng h×nh trô nh­ h×nh 2.7a. V× tõ tr­êng ®i qua lâi thÐp lµ tõ tr­êng quay nªn ®Ó gi¶m tæn hao, lâi thÐp ®­îc lµm b»ng c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn dµy 0,35mm 0,5mm phñ s¬n c¸ch ®iÖn, ®­îc dËp theo h×nh vµnh kh¨n, phÝa trong cã r·nh ®Ó ®Æt d©y quÊn nh­ h×nh 2.8.

b. D©y quÊn: d©y quÊn stato lµm b»ng d©y ®ång, bäc c¸ch ®iÖn, ®Æt trong c¸c r·nh cña lâi thÐp (h×nh 3.3a). H×nh 3.3b vÏ s¬ ®å khai triÓn d©y quÊn ba pha ®Æt trong 12 r·nh d©y quÊn pha A trong c¸c r·nh 1,4,7,10; pha B trong c¸c r·nh 3, 6, 9, 12 cßn l¹i pha C trong c¸c r·nh 5,8,11,2. Dßng xoay chiÒu ba pha ch¹y trong ba pha d©y quÊn stato sÏ t¹o ra tõ tr­êng quay.

 c. Vá m¸y: Lµm b»ng gang hoÆc nh«m, dïng ®Ó gi÷ chÆt lâi thÐp vµ cè

®Þnh m¸y trªn bÖ. Hai ®Çu cã n¾p m¸y, trong n¾p m¸y cã æ ®ì trôc.Vá vµ n¾p m¸y cßn dïng ®Ó b¶o vÖ m¸y.

 

 

1.2. R«to (phÇn quay)

R«to lµ phÇn quay gåm lâi thÐp, d©y quÊn vµ trôc m¸y.

a) Lâi thÐp: gåm c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn gièng stato, c¸c l¸ thÐp nµy lÊy tõ phÇn ruét bªn trong khi dËp l¸ thÐp stato. MÆt ngoµi cã xÎ r·nh ®Æt d©y quÊn r«to  (h×nh 2.7), ë gi÷a cã lç ®Ó g¾n víi trôc m¸y. Trôc m¸y ®­îc g¾n víi lâi thÐp r«to vµ lµm b»ng thÐp tèt.

b) D©y quÊn: ®­îc ®Æt trong lâi thÐp r«to, vµ ph©n lµm 2 lo¹i chÝnh: lo¹i r«to kiÓu lång sãc vµ lo¹i r«to kiÓu d©y quÊn.

+ Lo¹i r«to d©y quÊn: cã d©y quÊn gièng nh­ d©y quÊn stato. Trong m¸y ®iÖn c«ng suÊt trung b×nh trë lªn, d©y quÊn r«to th­êng lµ kiÓu d©y quÊn sãng hai líp v× bít ®­îc d©y ®Çu nèi, kÕt cÊu d©y quÊn trªn r«to chÆt chÏ. Trong m¸y ®iÖn cì nhá, th­êng dïng d©y quÊn ®ång t©m mét líp.

    D©y quÊn ba pha cña r«to th­êng ®Êu sao, ba ®Çu cßn l¹i ®­îc nèi víi ba vµnh tr­ît lµm b»ng ®ång g¾n ë mét ®Çu trôc, c¸ch ®iÖn víi nhau vµ víi trôc. Th«ng qua chæi than vµ vµnh tr­ît, cã thÓ nèi d©y quÊn r«to víi ®iÖn trë phô bªn ngoµi ®Ó c¶i thiÖn tÝnh n¨ng më m¸y, ®iÒu chØnh tèc ®é hoÆc c¶i thiÖn hÖ sè c«ng suÊt cña m¸y. Khi lµm viÖc b×nh th­êng, d©y quÊn r«to ®­îc nèi ng¾n m¹ch. H×nh 2.9a,b,c lµ h×nh vÏ r«to d©y quÊn, c¸ch nèi d©y r«to d©y quÊn víi ®iÖn trë bªn ngoµi vµ ký hiÖu cña nã trong c¸c s¬ ®å ®iÖn.

+. Lo¹i r«to lång sãc: kÕt cÊu cña lo¹i d©y quÊn nµy rÊt kh¸c víi d©y quÊn stato. Lo¹i r«to lång sãc c«ng suÊt >100kW, trong c¸c r·nh cña lâi thÐp ®Æt c¸c thanh ®ång, hai ®Çu nèi ng¾n m¹ch b»ng hai vßng ®ång t¹o thµnh lång sãc nh­ h×nh 2.10b. ë ®éng c¬ c«ng suÊt nhá, lång sãc ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch ®óc nh«m vµo c¸c r·nh lâi thÐp r«to, t¹o thµnh thanh nh«m, hai ®Çu ®óc vßng ng¾n m¹ch vµ c¸ch lµm m¸t (h×nh 2.10c). §éng c¬ ®iÖn r«to lång sãc gäi lµ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé r«to lång sãc vµ cã ký hiÖu nh­ h×nh 2.10d.

 

Còng nh­ c¸c m¸y ®iÖn kh¸c, m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé cã c¸c trÞ sè ®Þnh møc ®Æc tr­ng cho ®iÒu kiÖn kü thuËt cña m¸y. C¸c trÞ sè nµy do nhµ m¸y thiÕt kÕ chÕ t¹o quy ®Þnh vµ ®­îc ghi trªn nh·n m¸y. V×  m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé chñ yÕu lµm viÖc ë chÕ ®é ®éng c¬ ®iÖn nªn trªn nh·n m¸y ghi c¸c trÞ sè ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®iÖn t¶i ®Þnh møc nh­  sau:

P®m (W, kW) : c«ng suÊt ®Þnh møc ë ®Çu trôc lµ c«ng suÊt c¬ ®Þnh møc m¸y ®­a ra ë ®Çu trôc.

I®m (A)  : dßng ®iÖn d©y ®Þnh møc

n®m (vg/ph)  : tèc ®é ®Þnh møc cña r«to

c¸ch ®Êu Y hay v.v

2. Tõ tr­êng cña m¸y ®iÖn kh«ng ®ång bé

   2.1. Tõ tr­êng ®Ëp m¹ch cña d©y quÊn mét pha

Tõ tr­êng cña d©y quÊn mét pha lµ tõ tr­êng cã ph­¬ng kh«ng ®æi, song trÞ sè vµ chiÒu biÕn ®æi theo thêi gian ®­îc gäi lµ tõ tr­êng ®Ëp m¹ch.

§Ó ®¬n gi¶n ta xÐt d©y quÊn mét pha ®Æt trong bèn r·nh cña stato (h×nh 2.11  vµ h×nh 2.12).

H×nh 2.11 øng víi sè ®«i cùc p = 1. H×nh 2.12 øng víi sè ®«i cùc p = 2

 

 

 

 

 

 

 

Khi cho dßng ®iÖn i = Imaxsint vµo cuén d©y, ë n¬i dßng ®i vµo ta ký hiÖu dÊu , ®i ra ta ký hiÖu , c¨n cø vµo chiÒu dßng ®iÖn, ta vÏ ®­îc chiÒu tõ tr­êng theo quy t¾c vÆn nót chai (h×nh 2.11, h×nh 2.12). §ã lµ chiÒu øng víi mét nöa chu kú cña dßng i, ë nöa chu kú sau, chiÒu dßng ®iÖn vµ tõ tr­êng sÏ ng­îc l¹i. ë h×nh 2.11 lµ tõ tr­êng mét ®«i cùc, h×nh 2.12 lµ tõ tr­êng hai ®«i cùc.

2.2. Tõ tr­êng quay

Dßng ®iÖn ba pha cã ­u ®iÓm lín lµ t¹o ra tõ tr­êng quay trong  c¸c m¸y ®iÖn xoay chiÒu.

a) Sù t¹o thµnh tõ tr­êng quay

§Ó hiÓu ®­îc tõ tr­êng quay chóng ta nghiªn cøu mét m¸y ®iÖn ba pha ®¬n gi¶n cã 6 r·nh, trong ®ã ®Æt ba d©y quÊn ba pha AX, BY, CZ vµ lÖch nhau 1200 ®iÖn trong kh«ng gian nh­ h×nh 2.13.

Gi¶ sö, dßng ®iÖn ba pha ®­a vµo 3 d©y quÊn cña m¸y ®iÖn lµ ®èi xøng vµ cã biÓu thøc

 iA = Imaxsint

 iB = Imaxsin(t - 1200)

 iC = Imaxsin(t - 2400) = Imaxsin(t + 1200)

vµ ®å thÞ tøc thêi cña chóng nh­ h×nh 2.13a.

Khi dßng ba pha ®i vµo c¸c cuén d©y AX, BY, CZ nh­ h×nh 2.13b, trªn ®ã ta quy ®Þnh nh­ sau:

Dßng ®iÖn pha nµo d­¬ng cã chiÒu tõ ®Çu ®Õn cuèi pha, th× ®Çu ®­îc ký hiÖu , cuèi ®­îc ký hiÖu (). Dßng ®iÖn pha nµo ©m th× ký hiÖu ng­îc l¹i.

XÐt tõ tr­êng t¹i 3 thêi ®iÓm kh¸c nhau nh­ sau:

+ Thêi ®iÓm t = 900: t¹i thêi ®iÓm nµy, dßng ®iÖn pha A cùc ®¹i vµ d­¬ng cßn dßng pha B vµ C ©m (h×nh 2.13a). Theo quy ®Þnh trªn, dßng ®iÖn pha A d­¬ng nªn ®Çu A ký hiÖu cßn cuèi X ký hiÖu . Dßng ®iÖn c¸c pha B vµ C ©m nªn ®Çu B vµ C ký hiÖu cßn Y vµ Z ký hiÖu

Dïng quy t¾c vÆn nót chai sÏ x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu ®­êng søc tõ tr­êng do c¸c dßng ®iÖn sinh ra ë tr­êng hîp nµy (h×nh 2.13b). Tõ tr­êng tæng cã mét cùc S vµ mét cùc N, lµ tõ tr­êng mét ®«i cùc (p = 1). ChiÒu cña tõ tr­êng tæng trïng víi chiÒu cña tõ tr­êng pha A, ®ã lµ pha cã dßng ®iÖn cùc ®¹i (h×nh 3.8c). §é lín cña tõ tr­êng tæng b»ng tæng c¸c vÐct¬ tõ tr­êng c¸c pha.

+ Thêi ®iÓm t =900 + 1200: lµ thêi ®iÓm øng víi dßng pha B cùc ®¹i vµ d­¬ng cßn c¸c pha A vµ C ©m. Lµm t­¬ng tù tr­êng hîp trªn, ta x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu tõ tr­êng tæng trïng víi chiÒu cña tõ tr­êng pha B, tøc ®· quay ®i mét gãc 1200 so víi thêi ®iÓm tr­íc .

+ Thêi ®iÓm t =900 + 2400: lµ thêi ®iÓm dßng pha C cùc ®¹i vµ d­¬ng cßn dßng ®iÖn pha A vµ B ©m. T­¬ng tù lµm c¸ch trªn, x¸c ®Þnh ®­îc tõ tr­êng tæng trïng víi chiÒu tõ tr­êng pha C (pha cã dßng ®iÖn cùc ®¹i) vµ ®· quay ®i mét gãc 1200 so víi tr­êng hîp thø 2 hoÆc 2400 so víi tr­êng hîp thø nhÊt.

NÕu lÊy nhiÒu ®iÓm liªn tôc, sÏ thÊy tõ tr­êng tæng cña dßng ®iÖn  ba pha lµ tõ tr­êng quay. Tõ tr­êng quay nµy mãc vßng víi c¶ 2 d©y quÊn stato vµ r«to, ®ã lµ tõ tr­êng chÝnh cña m¸y ®iÖn, tham gia vµo qu¸ tr×nh biÕn ®æi n¨ng l­îng.

Víi c¸ch cÊu t¹o d©y quÊn nh­ ®· nªu trong tr­êng hîp nµy, ta cã tõ tr­êng quay mét ®«i cùc. Thay ®æi c¸ch ®Êu d©y cña stato ®Ó thay ®æi sè ®«i cùc, t­¬ng øng ta cã tõ tr­êng 2, 3 hay 4 v.v®«i cùc.

b)  §Æc ®iÓm cña tõ tr­êng quay

Tõ tr­êng quay cña hÖ thèng dßng ®iÖn ba pha ®èi xøng cã ba ®Æc ®iÓm sau:

+ Tèc ®é tõ tr­êng quay:

Tèc ®é cña tõ tr­êng quay phô thuéc vµo tÇn sè dßng ®iÖn stato f vµ sè ®«i cùc p. ThËt vËy, ë h×nh 2.13, khi dßng ®iÖn biÕn thiªn mét chu kú, tõ tr­êng quay ®­îc mét vßng, do ®ã trong mét gi©y dßng ®iÖn stato biÕn thiªn f chu kú, tõ tr­êng quay ®­îc f vßng.

Khi tõ tr­êng cã mét ®«i cùc, tèc ®é quay cña tõ tr­êng lµ n1 = f vßng/gi©y. Khi tõ tr­êng cã 2 ®«i cùc, dßng ®iÖn biÕn thiªn mét chu kú, tõ tr­êng quay ®­îc 1/2 vßng (tõ cùc NSN), do ®ã tèc ®é tõ tr­êng quay lµ . Tæng qu¸t, khi tõ tr­êng quay cã p ®«i cùc, tèc ®é tõ tr­êng quay lµ:

                         (vßng/gi©y)                              (3.1a)

hay                          (vßng/phót)                            (3.1b)

+ ChiÒu quay cña tõ tr­êng:

ChiÒu quay cña tõ tr­êng phô théc vµo thø tù pha cña dßng ®iÖn. Muèn ®æi chiÒu quay cña tõ tr­êng, ta thay ®æi thø tù hai pha cho nhau (h×nh 2.14).

§iÒu nµy dÔ nhËn thÊy, v× nÕu thø tù pha lÇn l­ît lµ ABC mét c¸ch chu kú th× tõ tr­êng quay quay nh­ ®· xÐt ë trªn. Nh­ng khi ®æi pha A vµ B cho nhau, tøc cho dßng iB vµo d©y quÊn AX, dßng iA vµo d©y quÊn BY tõ tr­êng sÏ quay theo chiÒu tõ BAC tøc ng­îc víi chiÒu nh­ ®· xÐt.

+ Biªn ®é cña tõ tr­êng quay:

Tõ tr­êng quay sinh ra tõ th«ng xuyªn qua mçi d©y quÊn. XÐt tõ th«ng cña tõ tr­êng xuyªn qua d©y quÊn AX; ta thÊy d©y quÊn pha B vµ C lÖch víi pha A mét gãc 1200 vµ 2400. Tõ th«ng tæng xuyªn qua d©y quÊn AX do d©y quÊn ba pha t¹o ra lµ:

 A + Bcos(-1200) + Ccos(1200)                            (2.3)

 

V× hÖ thèng dßng ®iÖn ba pha ®èi xøng tøc

 A + B + C = 0 hay B + C = - A, do ®ã

                                                           (2.4)

Dßng iA = Imaxsint, nªn tõ th«ng cña dßng ®iÖn pha A lµ:

 A = Amaxsint

nªn

VËy tõ th«ng cña tõ tr­êng quay xuyªn qua c¸c d©y quÊn biÕn thiªn h×nh sin vµ cã biªn ®é b»ng 3/2 tõ th«ng cùc ®¹i mét pha:

                                                                  (2.5)

Tæng qu¸t, nÕu m¸y cã m pha th×:

                                                                  (2.6)

KÕt luËn:

Khi d©y quÊn ®èi xøng vµ dßng ®iÖn c¸c pha ®èi xøng, tõ tr­êng quay quay trßn cã biªn ®é kh«ng ®æi vµ tèc ®é kh«ng ®æi. Tõ tr­êng quay trßn sÏ cho ®Æc tÝnh cña m¸y tèt. Khi kh«ng ®èi xøng, tõ tr­êng quay elÝp cã biªn ®é vµ tèc ®é quay biÕn ®æi.

3. Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha

Khi cho dßng ®iÖn ba pha tÇn sè f ®i vµo ba d©y quÊn stato cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, trong m¸y sÏ cã tõ tr­êng quay p ®«i cùc quay víi tèc ®é . Tõ tr­êng quay quÐt qua c¸c thanh dÉn cña d©y quÊn r«to, c¶m øng trong d©y quÊn s®®. V× d©y quÊn r«to khÐp kÝn m¹ch nªn s®® c¶m øng sÏ sinh ra dßng ®iÖn ch¹y trong c¸c thanh dÉn r«to. Lùc t¸c dông t­¬ng hç gi÷a tõ tr­êng quay cña m¸y víi dßng ®iÖn ch¹y trong thanh dÉn r«to, kÐo r«to quay víi tèc ®é n cïng chiÒu víi tõ tr­êng quay vµ n <n1.

     §Ó minh ho¹ cho ®iÒu ®ã, h×nh 2.15 vÏ tõ tr­êng quay tèc ®é n1 cã chiÒu thuËn kim ®ång hå, chiÒu s®® vµ dßng ®iÖn c¶m øng trong thanh dÉn r«to vµ chiÒu lùc ®iÖn tõ t¸c dông lªn c¸c thanh dÉn.

§Ó x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu cña s®® c¶m øng theo quy t¾c bµn tay ph¶i, ta c¨n cø vµo chiÒu chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi gi÷a thanh dÉn víi tõ tr­êng n1, sau ®ã ¸p dông quy t¾c bµn tay ph¶i ®Ó x¸c ®Þnh chiÒu s®® vµ chiÒu dßng ®iÖn r«to (h×nh 2.15).

BiÕt chiÒu dßng ®iÖn r«to, ¸p dông quy t¾c bµn tay tr¸i x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu lùc ®iÖn tõ F®t . KÕt qu¶ lµ chiÒu r«to quay cïng chiÒu tõ tr­êng.

 

 

 

 

 

 

 

 

Nh­ng tèc ®é cña r«to (n) lu«n nhá h¬n tèc ®é tõ tr­êng quay n1 v× nÕu tèc ®é n = n1 th× gi÷a c¸c thanh dÉn r«to vµ tõ tr­êng quay n1 kh«ng cã sù chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi, do ®ã trong d©y quÊn r«to kh«ng cã s®® vµ dßng ®iÖn c¶m øng, lùc ®iÖn tõ b»ng kh«ng.

§é chªnh lÖch gi÷a tèc ®é tõ tr­êng quay vµ tèc ®é m¸y gäi lµ tèc ®é tr­ît n2.

                        n2 = n1 - n                                      (2.7)

Ng­êi ta ®­a ra hÖ sè tr­ît tèc ®é ký hiÖu s, lµ:

                                                        (2.8)

Khi r«to ®øng yªn (n = 0), hÖ sè tr­ît s =1; khi r«to quay ®Þnh møc, s®m=0,02 ®Õn 0,06. Tèc ®é ®éng c¬ lµ:

                n = n1(1- s) = vg/ph               (2.9)

víi ®éng c¬, 0 < s < 1.

 

Ch­¬ng III.

M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt qui m« nhá

 

I. kh¸i niÖm chung vÒ m¹ng ®iÖn

§iÖn n¨ng s¶n xuÊt t¹i c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®­îc truyÒn t¶i ®Õn c¸c hé tiªu thô nhê m¹ng l­íi ®iÖn.

1. Ph©n lo¹i m¹ng ®iÖn

- Theo ®iÖn ¸p ng­êi ta ph©n m¹ng ®iÖn ra c¸c lo¹i:

+ M¹ng ®iÖn h¹ ¸p ( LV) : U < 1 kV.

+M¹ng ®iÖn trung ¸p (MV) : 1 66 kV.

+ M¹ng ®iÖn cao ¸p (MV)  : 66 U 220 kV

+ M¹ng ®iÖn siªu cao ¸p (EHV) :330 U 750 kV

+ M¹ng ®iÖn cùc cao ¸p (VHV) : U 800 kV

- Theo chøc n¨ng, ph¹m vi ho¹t ®éng vµ cÊp ®iÖn ¸p, cã thÓ ph©n m¹ng ®iÖn thµnh 2 lo¹i : m¹ng cung cÊp vµ m¹ng ph©n phèi.

M¹ng cung cÊp ®­îc dïng ®Ó truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng tõ c¸c thanh gãp ®iÖn ¸p cao tõ 110 kV trë lªn cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Õn c¸c tr¹m biÕn ¸p khu vùc (c¸c trung t©m ph©n phèi) cña m¹ng ph©n phèi.

M¹ng ph©n phèi ®­îc dïng ®Ó truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng tõ c¸c tr¹m biÕn ¸p khu vùc ®Õn c¸c hé tiªu thô ®iÖn vµ cã ®iÖn ¸p tõ 110 kV trë xuèng.

Dùa vµo tÝnh chÊt cña hé tiªu thô ®iÖn, c¸c m¹ng ®iÖn ph©n phèi ®­îc chia thµnh m¹ng ®iÖn c«ng nghiÖp, m¹ng ®iÖn n«ng nghiÖp vµ m¹ng ®iÖn thµnh phè.

Mçi mét m¹ng ®iÖn ®­îc ®Æc tr­ng b»ng ®iÖn ¸p danh ®Þnh, ®iÖn ¸p nµy ®­îc sö dông ®Ó tÝnh ®iÖn ¸p danh ®Þnh cña c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng ®iÖn (m¸y ph¸t ®iÖn, m¸y biÕn ¸p, ®­êng d©y v.v...).

C¸c gi¸ trÞ tiªu chuÈn cña ®iÖn ¸p danh ®Þnh trªn thÕ giíi ®èi víi c¸c m¹ng ®iÖn xoay chiÒu ®iÖn ¸p cao lµ: 3; 3,3; 6,6; 10; 11; 15; 20; 22; 30; 35; 45; 47; 66; 69; 110; 115; 132; 138; 150; 161; 220; 230; 275; 287; 330; 345; 380; 400; 500; 735; 750; 765; 1050; 1100;  1150; 1300; 1500; ...kV.

§èi víi c¸c m¹ng ®iÖn ®iÖn ¸p thÊp (U 1 kV) ®iÖn ¸p danh ®Þnh gi÷a c¸c pha vµ ®iÖn ¸p pha lµ: 220/127; 380/220; 660/380 V.

  PhÇn tö chÝnh cña m¹ng ®iÖn lµ c¸c tr¹m biÕn ¸p vµ ®­êng d©y truyÒn t¶i.

2. Tr¹m biÕn ¸p:

Tr¹m biÕn ¸p cã vai trß quan träng hÖ thèng nhiÒu m¹ng l­íi ®iÖn. Nã dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p ( nh­ng gi÷ nguyªn tÇn sè)  cña nguån ®iÖn sao cho phï hîp víi nhiÖm vô t¶i ®iÖn ®i xa hay ph©n phèi cña hÖ thèng ®iÖn vµ hîp nhÊt c¸c hÖ thèng ®iÖn. Tuú theo chøc n¨ng vµ nhiÖm vô, ng­êi ta chia tr¹m biÕn ¸p thµnh hai lo¹i:

2.1. Tr¹m biÕn ¸p trung gian hay cßn gäi lµ tr¹m biÕn ¸p chÝnh:

C¸c tr¹m nµy nhËn ®iÖn n¨ng tõ hÖ thèng ®iÖn cã ®iÖn ¸p cao 110kV, 220kV vµ tuú theo hé tiªu thô, chóng sÏ biÕn ®æi ®iÖn ¸p vµ sau ®ã ph©n phèi ®iÖn n¨ng víi c¸c cÊp ®iÖn ¸p: 90kV, 66kV, 35kV, 22kV, 15kV, 10kV hoÆc 6kV. §Ó thùc hiÖn ®­îc ®iÒu ®ã, c¸c tr¹m nµy ph¶i gåm cã:

+ C¸c tuyÕn d©y ®­a ®Õn ë ®iÖn ¸p cao 110kV hay 220kV.

+ C¸c m¸y c¾t ®iÖn vµ dao c¸ch ly ®Ó thùc hiÖn ®ãng c¾t l­íi ®iÖn cao ¸p.

+ C¸c m¸y biÕn ¸p c«ng suÊt lín ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p.

+ C¸c m¸y c¾t ®iÖn, dao c¸ch ly trung thÕ vµ cÇu ch× b¶o vÖ nh­ cÇu ch×, r¬ le ®Ó ®ãng ng¾t vµ b¶o vÖ ®­êng d©y ®iÖn tõ tr¹m ph©n phèi ®Õn c¸c tr¹m h¹ thÕ cña c¸c hé tiªu thô.

  2.2. Tr¹m biÕn ¸p h¹ ¸p

Tr¹m nµy nhËn ®iÖn n¨ng tõ tr¹m trung gian, biÕn ®æi thµnh c¸c cÊp ®iÖn ¸p thÝch hîp ®Ó cÊp cho c¸c hé tiªu thô víi ®iÖn ¸p 220/380V hoÆc 660V.

VÒ ph­¬ng diÖn cÊu tróc, ng­êi ta chia c¸c tr¹m biÕn ¸p thµnh hai lo¹i :

+ Tr¹m biÕn ¸p ngoµi trêi:  ë tr¹m nµy, c¸c thiÕt bÞ ë ®iÖn ¸p cao ®Òu ®Æt ngoµi trêi, cßn phÇn ph©n phèi ®iÖn ¸p thÊp th× ®Æt trong nhµ.

+Tr¹m  biÕn ¸p trong nhµ: ë tr¹m nµy tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®Òu ®Æt trong nhµ.

X©y dùng tr¹m ngoµi trêi tiÕt kiÖm h¬n c¸c tr¹m trong nhµ.

Ngoµi ra do ®iÒu kiÖn chiÕn tranh, ng­êi ta cßn x©y dùng nh÷ng tr¹m biÕn ¸p ngÇm. Lo¹i nµy kinh phÝ x©y dùng kh¸ tèn kÐm.

3. §­êng d©y t¶i ®iÖn

§­êng d©y t¶i ®iÖn cã nhiÖm vô t¶i ®iÖn n¨ng ph¸t ra tõ c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Ó cÊp cho c¸c hé tiªu thô ®iÖn. Dùa vµo ®iÖn ¸p, ng­êi ta chia ®­êng d©y t¶i ®iÖn ra lµm 2 lo¹i: §­êng d©y cao ¸p (tõ 6 kV trë lªn), vµ ®­êng d©y h¹ ¸p (1 kV trë xuèng). D©y dÉn ®iÖn th­êng cã c¸c lo¹i: d©y ®ång, d©y nh«m, d©y nh«m lâi thÐp, vµ d©y thÐp. §ång dÉn ®iÖn tèt h¬n nh«m nh­ng ®¾t tiÒn, hiÕm vµ lµ kim lo¹i ­u tiªn cho qu©n sù nªn chØ dïng ë m«i tr­êng cã chÊt ¨n mßn kim lo¹i. Phæ biÕn nhÊt lµ dïng d©y nh«m vµ d©y nh«m lâi thÐp. D©y dÉn trong m¹ng l­íi ®iÖn th­êng ®­îc dïng víi hai lo¹i kÕt cÊu: ®­êng d©y trªn kh«ng vµ ®­êng d©y c¸p.

4. S¬ ®å m¹ng ®iÖn

Trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn, ng­êi ta chia ra hai lo¹i s¬ ®å m¹ng ®iÖn lµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn cao ¸p vµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn  h¹ ¸p .

 4.1. S¬ ®å nèi d©y cña m¹ng cao ¸p

Nãi chung cã thÓ ph©n s¬ ®å nèi d©y cña m¹ng ®iÖn cao ¸p thµnh hai lo¹i lµ s¬ ®å h×nh tia (h×nh 3.1a) vµ s¬ ®å ph©n nh¸nh (h×nh 3.1b).

     

   a)                                                          b)

      H×nh 3.1. S¬ ®å nèi d©y h×nh tia(a) vµ ph©n nh¸nh(b)

S¬ ®å h×nh tia cã ­u ®iÓm lµ nèi d©y râ rµng, mçi hé dïng ®iÖn ®­îc cung cÊp tõ mét ®­êng d©y, do ®ã chóng Ýt ¶nh h­ëng lÉn nhau, ®é tin cËy cÊp ®iÖn t­¬ng ®èi cao, dÔ thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p b¶o vÖ vµ tù ®éng ho¸, dÔ vËn hµnh, b¶o qu¶n.

KhuyÕt ®iÓm cña nã lµ vèn ®Çu t­ lín nªn th­êng dïng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé lo¹i I vµ lo¹i II.

S¬ ®å ph©n nh¸nh cã ­u khuyÕt ®iÓm ng­îc l¹i so víi s¬ ®å h×nh tia. V× vËy nã th­êng dïng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô lo¹i II vµ III.

Trªn thùc tÕ ng­êi ta th­êng kÕt hîp hai d¹ng s¬ ®å c¬ b¶n ®ã thµnh nh÷ng s¬ ®å hçn hîp.

 4.2. S¬ ®å nèi d©y cña m¹ng ®iÖn h¹ ¸p

 M¹ng ®iÖn h¹ ¸p ë ®©y ®­îc hiÓu lµ m¹ng ®éng lùc hoÆc chiÕu s¸ng víi cÊp ®iÖn ¸p lµ 380/220V hoÆc 220/127V.

a. S¬ ®å m¹ng ®éng lùc

S¬ ®å nèi d©y cña m¹ng ®éng lùc cã hai d¹ng c¬ b¶n lµ m¹ng h×nh tia vµ m¹ng ph©n nh¸nh.

H×nh 3.2a lµ s¬ ®å h×nh tia dïng ®Ó cung cÊp cho c¸c phô t¶i ph©n t¸n. Tõ thanh c¸i cña tr¹m biÕn ¸p cã c¸c ®­êng d©y nèi tíi c¸c tñ ph©n phèi ®éng lùc. Tõ tñ ph©n phèi ®éng lùc cã c¸c ®­êng d©y nèi tíi c¸c phô t¶i

 

H×nh 3.2. S¬ ®å  h×nh tia dïng cho phô t¶i ph©n nh¸nh(a) vµ cho phô t¶i tËp trung (b)

H×nh 3.1b lµ s¬ ®å h×nh tia dïng cung cÊp cho c¸c phô t¶i tËp trung cã c«ng suÊt t­¬ng ®èi lín nh­ c¸c tr¹m b¬m, lß nung, tr¹m nÐn khÝ v.v..

 H×nh 3.3 lµ s¬ ®å ph©n nh¸nh th­êng dïng trong c¸c ph©n x­ëng cã phô t¶i kh«ng quan träng.

    

    H×nh 3.3.  S¬ ®å ph©n nh¸nh

b. S¬ ®å m¹ng chiÕu s¸ng

Tuú theo tÝnh chÊt chiÕu s¸ng mµ ng­êi ta ph©n thµnh m¹ng chiÕu s¸ng lµm viÖc vµ m¹ng chiÕu s¸ng sù cè. Trong m¹ng chiÕu s¸ng lµm viÖc ng­êi ta l¹i ph©n ra m¹ng chiÕu s¸ng chung vµ m¹ng chiÕu s¸ng côc bé. S¬ ®å m¹ng chiÕu s¸ng cã thÓ lµ h×nh tia hoÆc ph©n nh¸nh.

5. Hé tiªu thô ®iÖn

Hé tiªu thô ®iÖn bao gåm c¸c thiÕt bÞ sö dông ®iÖn riªng biÖt hay lµ tËp hîp tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ®ã. ThiÕt bÞ sö dông ®iÖn lµ c¸c ®éng c¬ ®iÖn ®ång bé, kh«ng ®ång bé; c¸c lß ®iÖn c¶m; m¸y hµn ®iÖn; c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng v.v..

Dùa vµo yªu cÇu liªn tôc cÊp ®iÖn, c¸c hé tiªu thô ®­îc ph©n thµnh ba lo¹i.

  5.1. Hé lo¹i 1

Lµ nh÷ng hé tiªu thô ®iÖn quan träng, nÕu ngõng cung cÊp ®iÖn cã thÓ g©y nguy hiÓm ®Õn tÝnh m¹ng vµ søc khoÎ con ng­êi, g©y thiÖt h¹i lín vÒ kinh tÕ, dÉn ®Õn h­ háng thiÕt bÞ, h­ háng hµng lo¹t s¶n phÈm, rèi lo¹n c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ phøc t¹p hoÆc cã ¶nh h­ëng kh«ng tèt vÒ chÝnh trÞ, ngo¹i giao.

VÝ dô: C¸c bÖnh viÖn lín, c¸c trung t©m th«ng tin quan träng (®µi ph¸t thanh, truyÒn h×nh), c¸c lß luyÖn kim, c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt ho¸ chÊt ®éc h¹i v.v..

§èi víi hé lo¹i 1, ph¶i ®­îc cÊp ®iÖn víi ®é tin cËy cao, th­êng dïng hai nguån ®iÖn ®Õn, ®­êng d©y hai lé ®Õn, cã nguån dù phßng...nh»m h¹n chÕ ®Õn møc thÊp nhÊt viÖc mÊt ®iÖn.

   5.2. Hé lo¹i 2

  Lµ c¸c hé tiªu thô nÕu ngõng cung cÊp ®iÖn chØ g©y thiÖt h¹i kinh tÕ do a tr×nh s¶n xuÊt bÞ gi¸n ®o¹n, h­ háng s¶n phÈm vµ l·ng phÝ søc lao ®éng do ph¶i nghØ viÖc v× mÊt ®iÖn (vÝ dô ë c¸c nhµ m¸y c«ng cô, c¸c nhµ m¸y dÖt v.v.)

   5.3. Hé lo¹i 3

Lµ tÊt c¶ c¸c hé tiªu thô kh«ng thuéc hai lo¹i trªn, tøc lµ nh÷ng hé cho phÐp cung cÊp ®iÖn víi møc ®é tin cËy thÊp. Nh÷ng hé lo¹i nµy th­êng lµ  c¸c hé sinh ho¹t d©n dông, c¸c ph©n x­ëng s¶n xuÊt kh«ng theo d©y chuyÒn, c¸c tr­êng häc v.v.).

§èi víi hé lo¹i 3, cã thÓ chØ dïng mét nguån ®iÖn hoÆc ®­êng d©y mét lé.

Tuy nhiªn, cÇn chó ý r»ng,viÖc ph©n lo¹i hé nh­ trªn cã liªn quan ®Õn viÖc ®Çu t­ x©y dùng hÖ thèng cung cÊp theo s¬ ®å hÖ thèng thÝch hîp vµ viÖc ngõng cung cÊp ®iÖn ë ®©y theo nghÜa lµ do cã sù cè h­ háng trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn chø kh«ng ph¶i ­u tiªn hay c¾t ®iÖn do tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng trong ®iÒu kiÖn cßn thiÕu thèn ®iÖn nh­ n­íc ta hiÖn nay.

II. M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

Mét trong c¸c m¹ng ®iÖn c«ng nghiÖp lµ m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt. M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt lµ m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho sù ho¹t ®éng cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt. VÝ dô, m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, c¸c x­ëng s¶n xuÊt v.v..

1. §Æc ®iÓm cña m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

Do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghiÖp mµ m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt ngµy cµng ®a d¹ng, thÓ hiÖn ë mét sè ®Æc ®iÓm c¬ b¶n sau:

1. §a d¹ng vÒ c«ng suÊt: Cã c«ng suÊt lín (hµng ngµn kW), c«ng suÊt võa (hµng tr¨m kW), c«ng suÊt nhá (vµi tr¨m kW trë xuèng).

2. §a d¹ng vÒ ph©n bè phô t¶i: phô t¶i ph©n bè tËp trung hoÆc ph©n t¸n.

3. §a d¹ng vÒ ®iÖn ¸p: §iÖn ¸p cao (dïng cho c¸c ®éng c¬ vµ thiÕt bÞ ®iÖn cao ¸p), ®iÖn ¸p thÊp (dïng cho c¸c ®éng c¬, c¸c thiÕt bÞ th«ng th­êng vµ chiÕu s¸ng).

4. Cã tÝnh ph¸t triÓn: Ph¶i dù phßng khi thay ®æi t¶i trong t­¬ng lai.

H×nh 3.3 lµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho mét xÝ nghiÖp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H×nh 3.3. S¬ ®å m¹ng ®iÖn cÊp diÖn cho xÝ nghiÖp

Ngoµi ra cã c¸c m¹ng chiÕu s¸ng, th­êng ®­îc thiÕt kÕ riªng rÏ víi m¹ng ®éng lùc ®Ó tr¸nh ¶nh h­ëng khi c¸c m¸y s¶n xuÊt ho¹t ®éng.

    2. Yªu cÇu ®èi víi m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt cÇn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau:

      2.1. §¶m b¶o cÊp ®iÖn liªn tôc

Møc ®é cÊp ®iÖn liªn tôc tuú thuéc vµo hé tiªu thô ®iÖn

    a.Víi hé lo¹i 1 : Ph¶i cÊp ®iÖn Ýt nhÊt tõ hai nguån ®éc lËp vµ m¸y ph¸t dù phßng, ®¶m b¶o kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n hoÆc mÊt ®iÖn.

    b. Víi hé lo¹i 2 : Cã thÓ cÊp ®iÖn tõ 2 hoÆc 1 nguån ®éc lËp vµ m¸y ph¸t dù phßng

   c. Víi hé lo¹i 3 : chØ cÊp ®iÖn tõ 1 nguån.

       2.2. §¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn n¨ng :

C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ®iÖn n¨ng ®­îc thÓ hiÖn ë 2 chØ tiªu c¬ b¶n chÊt l­îng tÇn sè vµ ®iÖn ¸p.

    a. ChØ tiªu tÇn sè: do c¬ quan ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®iÖn quèc gia ®iÒu chØnh vµ ®­îc ®¸nh gi¸ qua ®¹i l­îng ®é lÖch tÇn sè (lµ hiÖu trung b×nh trong kho¶ng thêi gian 10 phót gi÷a trÞ sè thùc tÕ cña tÇn sè c¬ b¶n víi trÞ sè ®Þnh møc cña nã, th­êng biÓu diÔn d­íi d¹ng %)

                          =

   Mçi thiÕt bÞ dïng ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ sao cho lµm viÖc ë gi¸ trÞ tÇn sè ®Þnh møc cña hÖ thèng ®iÖn.Trong chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng cho phÐp ®é lÖch tÇn sè khái trÞ sè ®Þnh møc lµ ± 1Hz (tøc ± 2%). Khi hÖ thèng ®iÖn thiÕu c«ng suÊt t¸c dông th× tÇn sè gi¶m ®i vµ ng­îc l¹i.

   b. ChØ tiªu ®iÖn ¸p: Víi l­íi ®iÖn 3 pha xoay chiÒu, ng­êi ta quy ®Þnh chÊt l­îng ®iÖn ¸p theo ®é lÖch ®iÖn ¸p cho phÐp. §ã lµ hiÖu gi÷a ®iÖn ¸p U víi trÞ sè ®Þnh møc cña ®iÖn ¸p l­íi U®m ph¸t sinh khi thay ®æi chÕ ®é lµm viÖc t­¬ng ®èi chËm vµ tèc ®é thay ®æi ®iÖn ¸p d­íi 1% trong 1 gi©y (th­êng biÓu diÔn d­íi d¹ng %):

                     Ucp % =

®­îc quy ®Þnh nh­ sau:

           + §èi víi c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng: -2,5% +5%

+ §èi víi ®éng c¬ ®iÖn:                - 5% +10%

+ §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c:    ± 5%

Mét sè tr­êng hîp cô thÓ cÇn tra cøu sæ tay.

     2.3. §¶m b¶o tÝnh kinh tÕ : Khi tÝnh to¸n l¾p ®Æt m¹ng s¶n xuÊt ph¶i ®¶m b¶o sao cho vèn ®Çu t­ vµ chi phÝ vËn  hµnh kinh tÕ nhÊt.

     2.4. §¶m b¶o an toµn : M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt ph¶i sao cho vËn hµnh thuËn tiÖn, hîp lý, an toµn cho ng­êi sö dông vµ thiÕt bÞ còng nh­ cho toµn hÖ thèng.

 3.  M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt qui m« nhá

C¸c hé s¶n xuÊt qui m« nhá bao gåm c¸c tæ s¶n xuÊt, c¸c ph©n x­ëng s¶n xuÊt  chØ tiªu thô c«ng suÊt vµi chôc kW tíi c¸c xÝ nghiÖp s¶n xuÊt nhá c«ng suÊt tiªu thô chØ vµi tr¨m kW. Phô t¶i ph©n bè th­êng tËp trung.

C¸c hé s¶n xuÊt nµy th­êng thuéc hé tiªu thô ®iÖn lo¹i 3 tøc lµ chØ cã mét m¸y biÕn ¸p riªng hoÆc chØ lÊy ®iÖn tõ ®­êng d©y h¹ ¸p 380/220V gÇn nhÊt mµ kh«ng cã biÕn ¸p riªng.

M¹ng chiÕu s¸ng còng ®­îc cÊp tõ cïng mét biÕn ¸p hoÆc cïng mét ®­êng d©y h¹ ¸p tíi.

H×nh 3.4 lµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp nhá cã 3 ph©n x­ëng s¶n xuÊt.


H×nh 29 – 1 S¬ ®å m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp qui m« nhá

H -  M¹ng ®iÖn ph©n phèi

1 - Tr¹m biÕn ¸p 6 22 kV/380/220V cÊp diÖn cho c¶ xÝ nghiÖp.

2 - Tñ ph©n phèi, tõ ®©y ®iÖn n¨ng ®­îc ph©n chia tíi c¸c tñ ®éng lùc, tñ chiÕu s¸ng cña c¸c ph©n x­ëng.

3 - Tñ ®éng lùc: nhËn ®iÖn tõ tñ ph©n phèi cung cÊp cho c¸c m¸y s¶n xuÊt.

4- Tñ chiÕu s¸ng: nhËn ®iÖn tõ tñ ph©n phèi cung cÊp cho m¹ch chiÕu s¸ng cña ph©n x­ëng.

II. M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

Mét trong c¸c m¹ng ®iÖn c«ng nghiÖp lµ m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt. M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt lµ m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho sù ho¹t ®éng cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt. VÝ dô, m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp, c¸c x­ëng s¶n xuÊt v.v..

1. §Æc ®iÓm cña m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

Do sù ph¸t triÓn cña c«ng nghiÖp mµ m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt ngµy cµng ®a d¹ng, thÓ hiÖn ë mét sè ®Æc ®iÓm c¬ b¶n sau:

1. §a d¹ng vÒ c«ng suÊt: Cã c«ng suÊt lín (hµng ngµn kW), c«ng suÊt võa (hµng tr¨m kW), c«ng suÊt nhá (vµi tr¨m kW trë xuèng).

2. §a d¹ng vÒ ph©n bè phô t¶i: phô t¶i ph©n bè tËp trung hoÆc ph©n t¸n.

3. §a d¹ng vÒ ®iÖn ¸p: §iÖn ¸p cao (dïng cho c¸c ®éng c¬ vµ thiÕt bÞ ®iÖn cao ¸p), ®iÖn ¸p thÊp (dïng cho c¸c ®éng c¬, c¸c thiÕt bÞ th«ng th­êng vµ chiÕu s¸ng).

4. Cã tÝnh ph¸t triÓn: Ph¶i dù phßng khi thay ®æi t¶i trong t­¬ng lai.

H×nh 3.3 lµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn cÊp ®iÖn cho mét xÝ nghiÖp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H×nh 3.3.  S¬ ®å m¹ng ®iÖn cÊp diÖn cho xÝ nghiÖp

Ngoµi ra cã c¸c m¹ng chiÕu s¸ng, th­êng ®­îc thiÕt kÕ riªng rÏ víi m¹ng ®éng lùc ®Ó tr¸nh ¶nh h­ëng khi c¸c m¸y s¶n xuÊt ho¹t ®éng.

    2. Yªu cÇu ®èi víi m¹ng ®iÖn s¶n xuÊt

M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt cÇn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau:

      2.1. §¶m b¶o cÊp ®iÖn liªn tôc

Møc ®é cÊp ®iÖn liªn tôc tuú thuéc vµo hé tiªu thô ®iÖn

    a.Víi hé lo¹i 1 : Ph¶i cÊp ®iÖn Ýt nhÊt tõ hai nguån ®éc lËp vµ m¸y ph¸t dù phßng, ®¶m b¶o kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n hoÆc mÊt ®iÖn.

    b. Víi hé lo¹i 2 : Cã thÓ cÊp ®iÖn tõ 2 hoÆc 1 nguån ®éc lËp vµ m¸y ph¸t dù phßng

   c. Víi hé lo¹i 3 : chØ cÊp ®iÖn tõ 1 nguån.

       2.2. §¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn n¨ng :

C¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt l­îng ®iÖn n¨ng  ®­îc thÓ hiÖn ë 2 chØ tiªu c¬ b¶n lµ chÊt l­îng  tÇn sè vµ ®iÖn ¸p.

    a. ChØ tiªu tÇn sè: do c¬ quan ®iÒu khiÓn hÖ thèng ®iÖn quèc gia ®iÒu chØnh vµ ®­îc ®¸nh gi¸ qua ®¹i l­îng ®é lÖch tÇn sè (lµ hiÖu trung b×nh  trong kho¶ng thêi gian 10 phót gi÷a trÞ sè thùc tÕ cña tÇn sè c¬ b¶n víi trÞ sè ®Þnh møc cña nã, th­êng biÓu diÔn d­íi d¹ng %)

                           =

    Mçi thiÕt bÞ dïng ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ sao cho lµm viÖc ë gi¸ trÞ tÇn sè ®Þnh møc cña hÖ thèng ®iÖn.Trong chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng cho phÐp ®é lÖch tÇn sè khái trÞ sè ®Þnh møc lµ ± 1Hz (tøc ± 2%). Khi hÖ thèng ®iÖn thiÕu c«ng suÊt t¸c dông th× tÇn sè gi¶m ®i vµ ng­îc l¹i.

   b. ChØ tiªu ®iÖn ¸p: Víi l­íi ®iÖn 3 pha xoay chiÒu, ng­êi ta quy ®Þnh chÊt l­îng ®iÖn ¸p theo ®é lÖch ®iÖn ¸p cho phÐp. §ã lµ hiÖu gi÷a ®iÖn ¸p U víi trÞ sè ®Þnh møc cña ®iÖn ¸p l­íi U®m ph¸t sinh khi thay ®æi chÕ ®é lµm viÖc t­¬ng ®èi chËm vµ tèc ®é thay ®æi ®iÖn ¸p d­íi 1% trong 1 gi©y (th­êng biÓu diÔn d­íi d¹ng %):

                      Ucp % =

®­îc quy ®Þnh nh­ sau:

            + §èi víi c¸c thiÕt bÞ chiÕu s¸ng: -2,5% +5%

+ §èi víi ®éng c¬ ®iÖn:                - 5% +10%

+ §èi víi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c:    ± 5%

Mét sè tr­êng hîp cô thÓ cÇn tra cøu sæ tay.

     2.3. §¶m b¶o tÝnh kinh tÕ : Khi tÝnh to¸n l¾p ®Æt m¹ng s¶n xuÊt ph¶i ®¶m b¶o sao cho vèn ®Çu t­ vµ chi phÝ vËn  hµnh kinh tÕ nhÊt.

     2.4. §¶m b¶o an toµn : M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt ph¶i sao cho vËn hµnh thuËn tiÖn, hîp lý, an toµn cho ng­êi sö dông vµ thiÕt bÞ còng nh­ cho toµn hÖ thèng.

 3.  M¹ng ®iÖn s¶n xuÊt qui m« nhá

C¸c hé s¶n xuÊt qui m« nhá bao gåm c¸c tæ s¶n xuÊt, c¸c ph©n x­ëng s¶n xuÊt  chØ tiªu thô c«ng suÊt vµi chôc kW tíi c¸c xÝ nghiÖp s¶n xuÊt nhá c«ng suÊt tiªu thô chØ vµi tr¨m kW.

Phô t¶i ph©n bè th­êng tËp trung.

C¸c hé s¶n xuÊt nµy th­êng thuéc hé tiªu thô ®iÖn lo¹i 3 tøc lµ chØ cã mét m¸y biÕn ¸p riªng hoÆc chØ lÊy ®iÖn tõ ®­êng d©y h¹ ¸p 380/220V gÇn nhÊt mµ kh«ng cã biÕn ¸p riªng.

M¹ng chiÕu s¸ng còng ®­îc cÊp tõ cïng mét biÕn ¸p hoÆc cïng mét ®­êng d©y h¹ ¸p tíi.

H×nh 3.4 lµ s¬ ®å m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp nhá cã 3 ph©n x­ëng s¶n xuÊt.


H×nh 29 – 1 S¬ ®å m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp qui m« nhá

H -  M¹ng ®iÖn ph©n phèi

1 - Tr¹m biÕn ¸p 6 22 kV/380/220V cÊp diÖn cho c¶ xÝ nghiÖp.

2 - Tñ ph©n phèi, tõ ®©y ®iÖn n¨ng ®­îc ph©n chia tíi c¸c tñ ®éng lùc, tñ chiÕu s¸ng cña c¸c ph©n x­ëng.

3 - Tñ ®éng lùc: nhËn ®iÖn tõ tñ ph©n phèi cung cÊp cho c¸c m¸y s¶n xuÊt.

4- Tñ chiÕu s¸ng: nhËn ®iÖn tõ tñ ph©n phèi cung cÊp cho m¹ch chiÕu s¸ng cña ph©n x­ëng.

 

 

1

 

Có thể download miễn phí file .doc bên dưới

Bài 25. Máy điện xoay chiều ba pha. Máy biến áp ba pha

Đăng ngày 6/3/2016 11:05:33 AM | Thể loại: Công nghệ 12 | Lần tải: 0 | Lần xem: 0 | Page: 1 | FileSize: 2.30 M | File type: doc
0 lần xem

giáo án Bài 25. Máy điện xoay chiều ba pha. Máy biến áp ba pha, Công nghệ 12. . nslide chia sẽ tới mọi người thư viện Bài 25. Máy điện xoay chiều ba pha. Máy biến áp ba pha .Để cung cấp thêm cho các Thầy cô, các bạn sinh viên, học viên nguồn tài liệu tham khảo giúp đỡ cho công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học, trân trọng kính mời bạn đọc đang cần cùng tham khảo , Thư viện Bài 25. Máy điện xoay chiều ba pha. Máy biến áp ba pha thuộc chủ đề Công nghệ 12 được chia sẽ bởi thành viên Thắng Bùi Văn tới bạn đọc nhằm mục tiêu nghiên cứu , tài liệu này đã giới thiệu vào thể loại Công nghệ 12 , có tổng cộng 1 trang, thuộc thể loại .doc, cùng chuyên mục còn có Giáo án Tài Liệu tham khảo Công nghệ Công nghệ 12 ,bạn có thể download miễn phí , hãy giới thiệu cho cộng đồng cùng nghiên cứu Bồi dưỡng cô giáo ( Công nghệ 12) Chương 2, ngoài ra Máy điện 3 pha Chương này cho biết thế nào là máy điện, cách phân loại những máy điện và khảo sát hai loại máy điện rộng rãi trong sản xuất và đời sống: máy biến áp và động cơ ko đồng bộ ba pha, kế tiếp là I, cho biết thêm Định nghĩa và phân loại 1, thêm nữa Định

https://nslide.com/giao-an/bai-25-may-dien-xoay-chieu-ba-pha-may-bien-ap-ba-pha.480l0q.html

Nội dung

Cũng như các thư viện tài liệu khác được bạn đọc giới thiệu hoặc do tìm kiếm lại và chia sẽ lại cho các bạn với mục đích nghiên cứu , chúng tôi không thu tiền từ thành viên ,nếu phát hiện tài liệu phi phạm bản quyền hoặc vi phạm pháp luật xin thông báo cho chúng tôi,Ngoài tài liệu này, bạn có thể tải Tải tài liệu luận văn,bài tập phục vụ nghiên cứu Một số tài liệu download lỗi font chữ không xem được, nguyên nhân máy tính bạn không hỗ trợ font củ, bạn download các font .vntime củ về cài sẽ xem được.

Bạn có thể Tải về miễn phí giáo án này , hoặc tìm kiếm các giáo án khác tại đây : tìm kiếm giáo án Công nghệ 12


Bồi dưỡng giáo viên
( Công nghệ 12)
Chương 2.
Máy điện 3 pha

Chương này cho biết thế nào là máy điện, cách phân loại các máy điện và khảo sát hai loại máy điện phổ biến trong sản xuất và đời sống: máy biến áp và động cơ không đồng bộ ba pha.
I. Định nghĩa và phân loại
1. Định nghĩa
Máy điện là thiết bị điện, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi các dạng năng lượng khác như cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại, biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện) hoặc dùng để biến đổi thông số điện năng như biến đổi điện áp, dòng điện, số pha v.v..
Hiện nay, máy điện có rất nhiều loại khác nhau và được sử dụng rộng rãi trong đời sống cũng như trong kỹ thuật.
2. Phân loại
Máy điện có nhiều loại và có nhiều cách để phân loại chúng. Có thể dựa vào cấu tạo, chức năng, loại dòng điện, nguyên lý hoạt động v.v.. để phân loại máy điện. ở đây, ta phân loại dựa vào nguyên lý hoạt động của máy điện:
2.1. Máy điện tĩnh: ví dụ như máy biến áp. Sự làm việc của máy dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thông giữa các cuộn dây không có sự chuyển động tương đối với nhau.
Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thông số điện năng. Do tính chất thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi của máy cũng có tính chất thuận nghịch. Ví dụ, máy biến áp biến đổi điện áp của hệ thống điện có thông số U1, f thành hệ thống điện có thông số U2, f hoặc ngược lại.
Hình 2.1 biểu diễn tính thuận nghịch của máy biến áp và ký hiệu của nó trên các sơ đồ điện.


2.2. Máy điện có phần động:
Gồm máy điện quay hoặc chuyển động thẳng. Nguyên lý làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, lực điện từ do từ trường và dòng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối với nhau gây ra. Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ biến đổi cơ năng thành điện năng (máy phát điện) hoặc biến đổi điện năng thành cơ năng (động cơ điện). Quá trình biến đổi có tính chất thuận nghịch.
Hình 2.2 là sơ đồ phân loại các máy điện thường gặp.


II. Máy biến áp ba pha
Để biến đổi điện áp của dòng xoay chiều (tăng hoặc giảm) người ta dùng máy biến áp. Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ dùng biến đổi điện áp của dòng xoay chiều (tăng hoặc giảm) nhưng không làm thay đổi tần số của nó.
Hiện nay, máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, dùng để truyền tải, phân phối điện nă

Sponsor Documents