Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm môn Máy điện - Bài 6: Động cơ đồng bộ ba pha

Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 1/8 
Bài 6: ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ BA PHA 
I. MỤC TIÊU 
Giúp 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. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 
Động cơ đồng bộ ba pha Máy phát DC kích từ song song 
Nguồn AC – DC Ampe kế DC - Volt kế DC 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 2/8 
Thiết bị đo công suất 3 pha Thiết bị đo tốc độ 
III. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 
THÍ NGHIỆM 1: THÍ NGHIỆM MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 
Mục đích: 
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 
A 
V Vex 
Động cơ 
Đồng bộ 
(đấu ) 
F2 
F1 
L1 
L2 
L3 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 3/8 
 Tiến hành: 
 Ghi nhận thông số trên nhãn máy động cơ đồng bộ. Ghi vào Bảng 6.1 
 Nối mạch theo Hình 6.1. Tất cả các thiết bị đo cần cấp nguồn một pha 220V~ (áp 
dây của nguồn) 
 Chỉnh biến trở chỉnh nguồn DC ở vị trí giữa tầm. 
 Nhấn và giữ nút damper trên cuộn kích từ, cấp nguồn AC 3pha cho động cơ đồng bộ 
(220V áp dây). Ghi nhận tốc độ động cơ. Bảng 6.2 
 Sau khi ghi nhận tốc độ động cơ, thả nút damper, đồng thời cấp nguồn DC cho động cơ. 
Ghi nhận tốc độ động cơ. 
 Ghi nhận chiều quay của động cơ, sinh viên nêu cách đảo chiều quay của động cơ đồng 
bộ. Thực hiện đảo chiều quay. (chiều thuận: cùng chiều kim đồng hồ) 
Bảng 6. 1 
Thông số Giá trị 
Công suất định mức [W] 
Điện áp định mức [V] 
Dòng điện định mức [A] 
Tần số định mức [Hz] 
Tốc độ định mức [rpm] 
Kích từ 
Điện áp [V] 
Dòng điện [A] 
Bảng 6. 2 
Thông số Giá trị 
Tốc độ động cơ khi chưa nhả nút damper [rpm] 
Tốc độ động cơ khi nhả nút damper [rpm] 
Cách đảo chiều quay của động cơ: ....................................................................................... 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 4/8 
THÍ NGHIỆM 2: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ MANG TẢI 
Mục đích: 
Xây dựng đặc tuyến hình V (Iư = f(Ik)) của động cơ đồng bộ 
 Sơ đồ nguyên lý 
Hình 6.2 – Thí nghiệm có tải động cơ đồng bộ 
 Tiến hành 
Phần 1: Động cơ đồng bộ hoạt động không tải 
 Nối mạch như Hình 6.2. Chú ý: phần này không nối tải trên trục động cơ (không kết nối 
với máy phát DC) 
 Tiến hành khởi động động cơ như phần thí nghiệm 1. 
 Thay đổi giá trị nguồn DC kích từ động cơ đồng bộ, ghi nhận thông số theo Bảng 6.3. 
Bảng 6. 3 
Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 
cos 
Iư [A] 
P [W] 
Q [Var] 
 Kiểm tra cẩn thận số liệu, tắt nguồn điện AC ba pha, tắt nguồn DC. 
A 
V Vex 
Thiết bị 
đo công 
suất 3pha 
ĐCĐB 
(đấu 
) 
L1 
L2 
L3 
Máy 
phát DC 
A 
R 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 5/8 
Ký hiệu: 
Ik: dòng điện DC kích từ cho động cơ; 
cos: hệ số công suất trung bình trên ba pha 
Iư: dòng điện phần ứng của động cơ (dòng trung bình trên ba pha, dòng dây). 
P: công suất tác dụng của động cơ (trên ba pha) 
Q: công suất phản kháng của động cơ (trên ba pha) 
Phần 2: Động cơ đồng bộ kết nối phát phát DC 
 Kết nối máy phát DC kích từ song song với trục động cơ đồng bộ, máy phát mang tải điện 
trở, công tắc tải S0 ở mức mức ON. Tất cả các công tắc còn lại mức OFF 
 Tiến hành khởi động động cơ như phần thí nghiệm 1. 
 Thay đổi giá trị nguồn DC và ghi nhận thông số theo Bảng 6.4. 
Bảng 6. 4 
Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 
cos 
Iư [A] 
P [W] 
Q [Var] 
Bảng 6.2 – Bảng thông số động cơ đồng bộ có tải 
 Sau khi hoàn thành Bảng số liệu 6.4, tiếp tục bật ON hai tải cho máy phát DC (công tắc S1, 
S2 lên mức ON. Thay đổi giá trị nguồn DC và ghi nhận thông số theo Bảng 6.5. 
 Kiểm tra cẩn thận số liệu của ba phần thí nghiệm bên trên, sau khi kiểm tra xong, tắt nguồn 
AC ba pha, tắt nguồn DC, tháo dây nối. 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 6/8 
Bảng 6. 5 
Ik [A] 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30 0.33 0.35 0.37 0.4 0.42 0.45 
cos 
Iư [A] 
P [W] 
Q [Var] 
THÍ NGHIỆM 3: MÁY BÙ ĐỒNG BỘ 
Mục đích: 
Nắm được cách bù công suất phản kháng cho tải dùng máy bù đồng bộ 
 Sơ đồ nguyên lý 
Hình 6.3 – Thí nghiệm máy bù đồng bộ 
 Tiến hành 
 Đấu nối mạch như Hình 6.3, chú ý: động cơ KĐB và ĐB không mang tải 
 Kiểm tra CB nối nguồn 3 pha cho động cơ đồng bộ (CB 1) ở mức OFF. 
 Cấp nguồn ba pha, chờ động cơ không đồng bộ chạy ổn định (khoảng 3 phút), ghi nhận các 
thông số của động cơ không đồng bộ vào Bảng 6.6 
A 
V 
Vex 
Thiết bị đo 
3pha 
L1 
L2 
L3 
Động cơ 
KĐB 
(đấu Y) 
Động cơ 
Đồng bộ 
(đấu ) 
CB 1 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 7/8 
 Sau khi ghi nhận các thông số của tải (động cơ không đồng bộ) xong, khởi động động cơ 
đồng bộ như trong phần thí nghiệm 1. 
 Thay đổi nguồn DC kích từ cho động cơ đồng bộ. Ghi nhận thông số theo Bảng 6.7. 
 Kiểm tra cẩn thận số liệu của phần thí nghiệm bên trên, sau khi kiểm tra xong, tắt nguồn 
AC ba pha, tắt nguồn DC, tháo dây nối. 
Bảng 6. 6 
Thông số của tải ba 
pha trước khi bù 
(ĐC KĐB 3P) 
Hệ số công suất 
PF 
Công suất tác dụng 
P [W] 
Công suất phản kháng 
Q [Var] 
Bảng 6. 7 
 cos 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.85 0.9 0.92 0.95 
Ik [A] 
P [W] 
Q [Var] 
Ký hiệu: 
Ik: dòng điện DC kích từ cho động cơ; 
cos: hệ số công suất trung bình của tải ba pha (tổ hợp tải gồm động cơ KĐB và ĐB) 
P: công suất tác dụng của tải ba pha (tổ hợp tải gồm động cơ KĐB và ĐB) 
Q: công suất phản kháng của tải ba pha (tổ hợp tải gồm động cơ KĐB và ĐB) 
Động cơ đồng bộ ba pha 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm máy điện Trang 8/8 
IV. YÊU CẦU 
 Sinh viên phải hoàn thành tất cả các bảng số liệu, kể cả bảng số liệu tính toán và nộp lại 
cho GVHD kiểm tra trước khi kết thúc buổi thí nghiệm 
 Bài chuẩn bị có chữ ký của GVHD được nộp kèm theo bài báo cáo thí nghiệm và để ở 
cuối mỗi bài báo cáo. 
 Các bảng số liệu và bài chuẩn bị được chấp nhận phải có chữ ký của GVHD thí nghiệm 
ngày hôm đó. 
V. NỘP BÁO CÁO: 
 Báo cáo nộp trễ nhất 1 tuần sau khi kết thúc TN. 
 Báo cáo ghi rõ Họ tên, MSSV, Nhóm, Tổ, ngày thực hiện bài thí nghiệm 
 Các kết quả đo và kết quả thí nghiệm phải được trình bày rõ ràng, ngắn gọn và đầy đủ các 
yêu cầu theo bài hướng dẫn báo cáo thí nghiệm. 
 GV có quyền cho điểm 0 những báo cáo như sau: 
o Những bài sao chép lẫn nhau dưới mọi hình thức. 
o Số liệu báo cáo không trùng khớp với số liệu trên bảng thu thập số liệu của SV. 
o Không ghi thông tin của sinh viên (Tên, MSSV, nhóm, buổi thí nghiệm).