Đồ án Nghiên cứu các loại máy phát điện, đi sâu phân tích hệ thống ổn định điện áp đầu ra máy phát

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 ISO 9001:2015 
 NGHIÊN CỨU CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN, 
 ĐI SÂU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP 
 ĐẦU RA MÁY PHÁT 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 HẢI PHÒNG - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 NGHIÊN CỨU CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN, 
 ĐI SÂU PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP 
 ĐẦU RA MÁY PHÁT 
 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên Vũ Xuân Hoàng 
 Giảng viên hướng dẫn :Th.S Đinh Thế Nam 
 HẢI PHÒNG - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 -------------------------------------- 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 Sinh viên: Vũ Xuân Hoàng - Mã SV: 1512102049 
 Lớp: DC1901 - Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp 
 Tên đề tài: Nghiên cứu các loại máy phát điện,đi sâu phân tích hệ thống 
 ổn định điện áp đầu ra máy phát 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp 
 ( về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
 .. 
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp. 
 .. 
 .. 
 .. 
 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
Người hướng dẫn thứ nhất: 
Họ và tên : Th.S Đinh Thế Nam 
Học hàm, học vị : Thạc Sĩ 
Cơ quan công tác : Trường Đại Học Quản Lý và Công Nghệ Hải Phòng 
Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài 
Người hướng dẫn thứ hai: 
Họ và tên:............................................................................................. 
Học hàm, học vị:................................................................................... 
Cơ quan công tác:................................................................................. 
Nội dung hướng dẫn:............................................................................ 
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm 
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN 
 Sinh viên Người hướng dẫn 
Vũ Xuân Hoàng Th.S. Đinh Thế Nam 
 Hải Phòng, ngày ...... tháng........năm 2019 
 Hiệu trưởng 
 GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị 
 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP 
 Họ và tên giảng viên: .............................................................................................. 
 Đơn vị công tác: ........................................................................ ..................... 
 Họ và tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: .............................. 
 Đề tài tốt nghiệp: ......................................................................... .......... .......... 
 Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp 
...........................................................................................................................................
........................................................................................................................................... 
........................................................................................................................................... 
........................................................................................................................................... 
 1. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra 
 trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu ) 
 .................................................................................................................................... 
 .................................................................................................................................... 
 .................................................................................................................................... 
 .................................................................................................................................... 
 .................................................................................................................................... 
 2. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp 
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn 
 Hải Phòng, ngày tháng năm ...... 
 Giảng viên hướng dẫn 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN 
Họ và tên giảng viên: ............................................................................................... 
Đơn vị công tác: ....................................................................................................... 
Họ và tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: ................................. 
Đề tài tốt nghiệp: ...................................................................................................... 
1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
2. Những mặt còn hạn chế 
 ...........................................................................................................................................
 ........................................................................................................................................... 
 ........................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
 .......................................................................................................................................... 
3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện 
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn 
 Hải Phòng, ngày tháng năm ...... 
 Giảng viên chấm phản biện 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 LỜI MỞ ĐẦU 
 Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn 
Ths Đinh Thế Nam đã tận tình giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình tìm 
hiểu nghiên cứu và hoàn thành báo cáo tốt nghiệp. 
 Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện-Điện Tử -Trường 
Đại Học Quản Lý và Công Nghệ Hải Phòng cũng như các thầy cô trong trường 
đã trang bị cho em những kiến thức cơ bản cần thiết để em có thể hoàn thành 
báo cáo. 
 Xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè những người luôn bên em đã động viên và 
tạo điều kiện thuận lợi cho em, tận tình giúp đỡ chỉ bảo em những gì em còn 
thiếu sót trong quá trình làm báo cáo tốt nghiệp. 
 Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những người thân trong 
gia đình đã giành cho em sự quan tâm đặc biệt và luôn động viên em. 
 Vì thời gian có hạn, trình độ hiểu biết của bản thân còn nhiều hạn chế. 
Cho nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được 
sự đóng góp ý kiến của tất cả các thầy cô giáo cũng như các bạn bè để đồ án của 
em được hoàn thiện hơn. 
 Em xin chân thành cảm ơn! 
 Hải phòng, ngày tháng năm 2019 
 Sinh viên thực hiện 
 1 
 MỤC LỤC 
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1:MÁY PHÁT ĐIỆN ............................................................................ 5 
1.1.KHÁI NIỆM MÁY PHÁT ĐIỆN ..................................................................... 5 
1.2.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY PHÁT ĐIỆN ............................................... 5 
1.3.CẤU TẠO MÁY PHÁT ĐIỆN .......................................................................... 6 
1.3.1.Động cơ ............................................................................................................. 7 
1.3.2.Đầu phát. ........................................................................................................... 8 
1.3.3.Hệ thống nhiên liệu. .......................................................................................... 8 
1.3.4.Ổn áp ................................................................................................................. 8 
1.3.5.Hệ thống làm mát ............................................................................................ 10 
1.3.6.Hệ thống bôi trơn ............................................................................................ 10 
1.3.7.Bộ sạc ắc quy ................................................................................................... 10 
1.3.8.Bảng điều khiển ............................................................................................... 10 
1.3.9.Hệ thống xả ..................................................................................................... 11 
CHUƠNG 2: MÁY PHÁT ĐIỆN 1 CHIỀU ......................................................... 12 
2.1.GIỚI THIỆU MÁY PHÁT ĐIỆN 1 CHIỀU .................................................. 12 
2.2.PHÂN LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN 1 CHIỀU THEO HỆ THỐNG KÍCH 
TỪ : .......................................................................................................................... 12 
2.3.CẤU TẠO MÁY PHÁT ĐIỆN 1 CHIỀU....................................................... 13 
2.4.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY PHÁT ĐIỆN 1 CHIỀU ........................... 16 
CHƯƠNG 3: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU ............................................... 18 
3.1.MÁY PHÁT ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ ....................................................... 18 
3.2.MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ ....................................................................... 19 
3.3.Định nghĩa và công dụng máy phát điện động bộ ......................................... 19 
3.3.1.Định nghĩa ....................................................................................................... 19 
3.3.2.Công dụng ....................................................................................................... 19 
3.4.Cấu tạo máy phát điện đồng bộ ...................................................................... 20 
3.4.1.Cấu tạo stator máy phát điện đồng bộ(chung cả cực ẩn và cực lồi) ............... 20 
3.4.2.Cấu tạo rotor máy cực ẩn ................................................................................ 21 
3.4.3.Máy cực lồi ...................................................................................................... 22 
3.5.Nguyên lý hoạt động máy phát điện đồng bộ ................................................ 23 
 2 
 3.6.Phản ứng phần ứng của máy phát điện đồng bộ ........................................... 24 
3.6.1.Khi tải thuần trở .............................................................................................. 25 
 흅
3.6.2.Tải thuần cảm kháng (φ= ) ............................................................................. 25 
 흅
3.6.3.Tải thuần dung(φ=- ) ...................................................................................... 26 
 흅
3.6.4.tải hỗn hợp(0<φ<± ) ....................................................................................... 26 
3.7.Phản ứng phần ứng của máy điện cực ẩn. ..................................................... 27 
3.9.Các dặc tính của máy phát điện đồng bộ ....................................................... 31 
3.9.1.Đặc tính không tải ........................................................................................... 32 
3.9.2.Đặc tính ngắn mạch ......................................................................................... 33 
3.9.3.Đặc tính tải ...................................................................................................... 36 
3.9.4.Đặc tính ngoài ................................................................................................. 37 
3.9.4.1.Cho trường hợp tải thuần cảm (Zt=Xt) ......................................................... 37 
3.9.4.2.Khi tải thuần dung ........................................................................................ 38 
3.9.4.3.Khi tải thuần trở(Zt=Rt) ................................................................................ 39 
3.9.4.4.Đặc tính điều chỉnh ...................................................................................... 39 
3.10.Tổn hao và hiệu suất ...................................................................................... 40 
3.11.Máy bù đồng bộ .............................................................................................. 41 
3.12.Ngắn mạch ổn định máy phát đồng bộ ........................................................ 41 
3.13.Ngắn mạch không ổn định ............................................................................. 44 
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP ĐẦU RA MÁY PHÁT 
ĐIỆN ........................................................................................................................ 52 
4.1.Khái quát hệ thống kích từ máy điện đồng bộ .............................................. 52 
4.2.Các loại hệ kích từ máy phát đồng bộ ............................................................ 53 
4.2.1.Hệ kích từ dùng máy kích từ 1 chiều .............................................................. 53 
4.2.2.Hệ kích từ dùng máy kích từ xoay chiều kết hợp với bộ chỉnh lưu. ............... 53 
4.2.3.Hệ tự kích thích. .............................................................................................. 54 
4.2.4.Hệ thống kích từ chỉnh lưu có điểu khiển. ...................................................... 55 
4.3 Giới thiệu các sơ đổ chỉnh lưu thường dùng hiện nay. ................................. 56 
4.3.1.Chỉnh lưu một nửa chu kỳ. .............................................................................. 56 
4.3.2.Chỉnh lưu cả chu kỳ với biến áp nối trung tính............................................... 58 
4.3.3 Chính lưu có điều khiển cầu một pha.............................................................. 59 
4.3.4 Chính lưu tia 3 pha. ......................................................................................... 60 
 3