Giáo trình Truyền động điện (Nghề: Cơ điện tử - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Truyền động điện cung cấp cho người học những kiến thức như: Các bộ biến đổi; Các phần tử điều khiển; Các mạch điều khiển động cơ điện thường gặp; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.

Bài Các mạch điều khiển động điện thường gặp Mục tiêu -Hiểu nguyên lý, chức thơng số cuả điều chỉnh -Xây dựng đặc tính động điện chiều (DC), động điện không đồng bộ, động điện đồng -Phân tích trạng thái làm việc loại động cơ; -So sánh đặc tính loại động cơ, phạm vi ứng dụng động dùng truyền động điện -Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, lắng nghe, ghi chép đầy đủ 3.1.Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Đặc tính động điện chiều, trạng thái khởi động hãm Như nêu, quan hệ tốc độ mômen động gọi đặc tính động cơ:  = f(M) n = f(M) Quan hệ tốc độ mômen máy sản xuất gọi đặc tính máy sản xuất c = f(Mc) nc = f(Mc) Các đặc tính biểu diễn dạng hàm ngược, ví dụ M = f() hay M = f(n) Ngồi đặc tính cơ, động chiều người ta sử dụng đặc tính điện Đặc tính điện biểu diễn quan hệ tốc độ dòng điện mạch động lực động cơ:  = f(I) n = f(I) Trong biểu thức trên: - : tốc độ góc, rad/s; - n: tốc độ quay, v/ph; - M: mômen, Nm Trong nhiều trường hợp, để đơn giản tính tốn dễ dàng so sánh, đánh giá chế độ làm việc truyền động điện, người ta dùng hệ đơn vị tương đối 113 Muốn biểu diễn đại lượng dạng đơn vị tương đối ta lấy trị số chia cho trị số đại lượng Các đại lượng thường chọn: Uđm, Iđm, đm, Mđm, đm, Rcb Với đại lượng tương đối ta dùng ký hiệu “*” ví dụ điện áp tương đối U*, mômen tương đối M* Các thông số tính hệ đơn vị tương đối sau: U*  U U dm U * %  U 100% U dm Tương tự thông số: I*  I I dm ; M *  M ;  *   ; R *  R ;  *   ;  *   M dm  dm Rcb  dm 0 Việc chọn đại lượng tùy ý, cho biểu thức tính tốn thuận tiện như: - Tốc độ động chiều kích từ độc lập kích từ hỗn hợp tốc độ không tải lý tưởng o, tốc độ động không đồng động đồng tốc độ đồng 1 Còn động kích từ nối tiếp tốc độ đm - Trị số điện trở Rcb Với động chiều: Rcb  U dm I dm Với động không đồng thông thường điện kháng định mức pha rôto nhỏ so với tổng trở định mức nên ta coi gần là: R2cb = E2 nm 3.I dm Trong đó: - E2đm: sức điện động ngắn mạch rơto; - I2đm: dịng điện định mức pha rôto Nếu mạch rôto đấu tam giác điện trở định mức pha rôto là: R2cb = R2cbY 114 3.1.1.Sơ đồ đặc điểm Khi nguồn điện chiều có công suất lớn nhiều lần công suất động điện áp khơng đổi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng, lúc động gọi động kích từ song song Khi nguồn điện v Hình 3.1 sơ đồ nguyên lý động điện chiều kích từ độc lập song song chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập nhau, lúc động gọi động chiều kích từ độc lập 3.1.2.Phương trình đặc tính Khi động làm việc, rôto mang cuộn dây phần ứng quay từ trường cuộn cảm (cuộn kích từ) nên cuộn ứng xuất sức điện động cảm ứng có chiều ngược với điện áp đặt vào phần ứng động Theo sơ đồ nguyên lý hình 2.1 hình 2.2, viết phương trình cân điện áp mạch phần ứng (rôto) sau: Uư = Eu + (Ru + Rp).Iu (2.1) Trong đó: - Uu: sức điện động phần ứng động (V); - Ru: điện trở phần ứng động cơ(); - Rp: điện trở phụ mạch phần ứng (); - Iu: dòng điện phần ứng động (A) Ru = ru + rct + rcb + rcp (2.2) - ru: điện trở cuộn dây phần ứng; 115 - rct: điện trở tiếp xúc chổi than phiến góp; - rcb: điện trở cuộn bù; - rcp: điện trở cuộn phụ * Phương trình đặc tính điện: Sức điện động phần ứng tỷ lệ với tốc độ quay rôto: Eu = pN   K 2a (2.3) - : từ thông qua cực từ (Wb); - p: số đơi cực từ chính; - N: số dẫn tác dụng cuộn ứng; - a: số đôi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng; - : tốc độ góc động (rad/s) Đặt K = pN 2a hệ số kết cấu động Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vịng/phút) thì: Eu = Ke..n Và   Vì vậy: (2.4) 2n n  60 9,55 Eu = (2.5) pN n 60a (2.6) Ke = pN - hệ số sức điện động động cơ, 60a Ke = K  0,155K 9,55 Vậy ta có:   (2.7) U u Ru  R f  I u (2.8), phương trình đặc tính điện động K K * Phương trình đặc tính cơ: Mơmen điện từ Mđt động xác định bởi: Mđt = K..Iu 116 Suy ra: Iu = M dt K Thay giá trị Iu vào (2.8) ta được:  U u Ru  R f  M dt K ( K ) (2.9) Nếu bỏ qua tổn thất tổn thất thép mơmen trục động mômen điện từ, ta ký hiệu M, nghĩa Mđt = Mcơ = M  U u Ru  R f  M K ( K ) (2.10) Đây phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Đồ thị chúng biểu diễn hình 2.3 đường thẳng Theo đồ thị trên, Iu = M = ta có:  Uu  0 K (2.11) o gọi tốc độ không tải lý tưởng động Còn  = ta có: Iu  U  I nm Ru  R f (2.12)     a b 0   đm đm I I đm I nm M M đm nm Hình 3.2 đặc tính động điện 117 M Inm Mnm gọi dịng điện ngắn mạch mơmen ngắn mạch Mặt khác phương trình đặc tính viết dạng:  Uu R  I u   o   K K  R Uu  M   o   K ( K ) Trong đó: R = Ru  R f ;    (2.13) (2.14) Uu K R R Iu  M K ( K )  gọi độ sụt tốc độ ứng với giá trị M Ta biểu diễn đặc tính đặc tính điện hệ đơn vị tương đối, với điều kiện từ thông định mức ( = đm) Trong đó: I *  I ; M *  M ;  *   ; R *  R ;  *   ;  *   I dm Rcb =  dm M dm Rcb  dm U dm gọi điện trở I dm Ta viết đặc tính đặc tính điện đơn vị tương đối:  *   R * I * (2.15)  *   R * M * (2.16)    T N U U  đm  U  U U M M c , I Hình 3.3 đặc tính có giảm áp động điện kích từ độc lập 118 0 3.2 Ảnh hưởng thơng số đặc tính Phương trình đặc tính (2.10) cho thấy, đường đặc tính bậc  = f(M) phụ thuộc vào hệ số phương trình, có chứa thơng số điện Uu, Ru  Ta xét ảnh hưởng thông số Khi xét đến ảnh hưởng thông số người ta thường cho thơng số biến thiên, cịn thơng số khác giữ nguyên giá trị định mức a) Ảnh hưởng điện áp phần ứng Ta xét đến ảnh hưởng điện áp phần ứng với thông số sau: Uu = var,  = đm, R = Ru = const Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uđm thơng số đặc tính sau: + Tốc độ không tải:  ox  Ux  var giảm; K dm + Độ cứng đặc tính cơ:    ( K ) Ru  const ; + Mômen ngắn mạch: Mnm = KIu , mômen ngắn mạch giảm dần ta giảm điện áp phần ứng Kết luận: Như vậy, thay đổi điện áp phần ứng đặt vào động ta họ đặc tính song song với đặc tính tự nhiên Ta thấy thay đổi điện áp (giảm áp) mơmen ngắn mạch, dịng điện ngắn mạch động giảm Do đó, phương pháp sử dụng để điều chỉnh tốc độ động hạn chế dòng điện khởi động Ảnh hưởng điện trở phần ứng Ta xét ảnh hưởng điện trở phần ứng với thông số sau: Uu = Uđm,  = đm, R = Ru + Rf = var Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ R f vào mạch phần ứng Khi ảnh hưởng đến đặc tính động Cụ thể đến thơng số đặc tính sau: + Tốc độ khơng tải lý tưởng: 119 o  U dm  const Kdm + Độ cứng đặc tính cơ: ( Kdm ) dM    d d Ru  R f dM (2.17) Khi Rf lớn,  nhỏ nghĩa đặc tính dốc, ứng với Rf = ta có đặc tính tự nhiên  TN   ( K dm ) Ru (2.18) TN có giá trị lớn nên đặc tính tự nhiên đặc tính cứng tất đặc tính có điện trở phụ   T R N f=0 R f1 R f2 R f3 M M R f4 Hình 3.4 đặc tính cơccủa động chiều kích từ độc lập thay đổi điện trở Kết luận: Như vậy, thay đổi điện trở phụ Rf ta có họ đặc tính biến trở có dạng hình 2.5 Ứng với phụ tải Mc đó, Rf lớn tốc độ động giảm, đồng thời điện trở ngắn mạch mômen ngắn mạch giảm Người ta thường sử dụng phương pháp để hạn chế dòng điện khởi động điều chỉnh tốc độ động tốc độ Ảnh hưởng từ thông Ta xét ảnh hưởng từ thông với thông số sau: Uu = Uđm ,  = var, R = Ru = const 120 Để thay đổi từ thơng , ta phải thay đổi dịng điện kích từ nhờ biến trở Rkt mắc mạch kích từ động Vì tăng điện trở mạch kích từ nhờ R kt nên từ thơng kích từ thay đổi phía giảm so với từ thơng định mức Các thơng số đặc tính thay đổi sau: + Tốc độ không tải: ox  U đm  var K x ( K x )  var + Độ cứng đặc tính cơ:    Ru + Dòng điện ngắn mạch: Inm = U dm  const Ru + Mômen ngắn mạch: Mnm = KxInm=var Trường hợp này, tốc độ khơng tải lý tưởng độ dốc đặc tính thay đổi Kết luận: cấu tạo động điện, thực tế điều chỉnh giảm từ thông Nên từ thơng giảm xo tăng, cịn  giảm Ta có họ đặc tính với xo tăng dần độ cứng đặc tính giảm dần giảm từ thông Với dạng mômen phụ tải Mc thích hợp với chế độ làm việc động giảm từ thơng tốc độ động tăng lên    02 01    a  02  đm (TN) 01   I I   0 b đm (TN) M c nm M nm2 nm1 M M nm Hình 3.5 Đặc tính điện (a) đặc tính (b) ĐC chiều kích từ m độc lập giảm từ thơng 3.2.1 Cách dựng đặc tính a.Cách vẽ đặc tính tự nhiên 121 M Vì đặc tính động đường thẳng nên ta vẽ ta cần xác định hai điểm đường thẳng Ta thường chọn điểm không tải lý tưởng điểm định mức - Đặc tính điện tự nhiên: Điểm thứ nhất: Iu = 0,  = o o  U dm Kdm Kdm  (2.19) U dm  I dm Ru (2.20)  dm Điểm thứ hai: Iu = Iđm, ,  = đm với dm  ndm 9,55 - Đặc tính tự nhiên: Điểm thứ nhất: M = 0,  = o o  U dm Kdm ; Kdm  U dm  I dm Ru  dm Điểm thứ hai: M = Mđm,,  = đm Trong đó: M dm  Pdm  dm (N.m) (2.21)     a đm   b đm I M I Hình 3.6 Cách vẽ đặc tính tự nhiên ĐC chiều kích từ độc lập đm đm M b.Cách vẽ đặc tính nhân tạo * Đặc tính biến trở: đặc tính biến trở qua điểm khơng tải lý tưởng o, vẽ đặc tính cần xác định điểm thứ Thường chọn điểm ứng với tải định mức Đối với đặc tính điện:  ứng với Iđm 122 đến làm việc ổn định điểm M = Mc Đoạn b1c b2c đặc tính hãm động Khi hãm động kích từ độc lập, lượng chủ yếu tạo động động tích lũy nên cơng suất tiêu tốn nằm mạch kích từ Pkt đm = (15)%Pđm (2.45) Phương trình cân cơng suất hãm động năng: EuIh = (Ru + Rh)Ih2 (2.46) Hãm động tự kích Nhược điểm hãm động kích từ độc lập điện lưới khơng thực hãm cuộn dây kích từ phải nối với nguồn Muốn khắc phục nhược điểm người ta thường sử dụng phương pháp hãm động tự kích Hãm động tự kích xảy động quay ta cắt phần ứng lẫn cuộn kích từ khỏi lưới điện để đóng vào điện trở hãm Chú ý chiều dòng điện kích từ phải giữ khơng đổi Để thực hiễn hãm động kích từ độc lập người ta phải bố trí hệ thống tiếp điểm đóng cắt cho thực hãm ta có sơ đồ dạng sau đây: Từ sơ đồ nguyên lý ta có: Iu = Ih + Ikt Iu  (2.47) E  K  R R R R Ru  kt h Ru  kt h Rkt  Rh Rkt  Rh Và phương trình đặc tính là:     (2.48) Ru  Rkt Rh Rkt  Rh M ( K ) Ru  Rkt Rh Rkt  Rh I u (2.49) K (2.50) Trong trình hãm tốc độ giảm dần, dịng kích từ giảm dần, từ thông  giảm dần hàm số tốc độ Vì đặc tính hãm có dạng đường đặc tính khơng tải máy phát điện tự kích phi tuyến Kết luận: 135 So với phương pháp hãm ngược, hàm động có hiệu chúng có tốc độ ban đầu mômen cản Mc Tuy nhiên hãm động ưu việt mặt lượng đặc biệt hãm động tự kích khơng tiêu thụ lượng từ lưới, nên phương pháp có khả hãm có cố điện lưới 3.4.Vận hành động điện xoay chiều không đồng 3.4.1.Xây dựng đặc tính tự nhiên Khi coi pha động đối xứng, cấp nguồn nguồn xoay chiều hình sin pha đối xứng mạch từ động khơng bão hồ xem xét động qua sơ đồ thay pha sơ đồ điện pha phía stator với đại lượng điện mạch rôto quy đổi stator Hình 3.11 sơ đồ mạch từ điện động điện xoay chiều Khi cuộn dây stator cấp điện với điện áp định mức U1ph.đm pha mà giữ n rotor Hình 3.12 (khơng quay pha cuộn dây rotor xuất sức điện động E2ph.đm theo nguyên lý máy biến áp Hệ số quy đổi sức điện động là: 136 Hình 3.13 Từ ta có hệ số quy đổi dịng điện: Hình 3.14 hệ số quy đổi trở kháng: Với hệ số quy đổi này, đại lượng điện mạch rotor quy đổi mạch stator theo cách sau: - Dòng điện: I'2 = kII2 - Điện kháng: X'2 = kXX2 - Điện trở: R'2 = kRR2 Trên sơ đồ thay hình 2.25, đại lượng khác là: I0 - Dòng điện từ hóa động Rm, Xm - Điện trở, điện kháng mạch từ hóa I1 - Dịng điện cuộn dây stator R1, X1 - Điện trở, điện kháng cuộn dây stator Dịng điện rotor quy đổi stator tính từ sơ đồ thay thế: Hình 3.15 Khi động hoạt động, công suất điện từ P12 từ stator chuyển sang rotor thành công suất Pcơ đưa trục động công suất nhiệt ∆P2 đốt nóng cuộn dây: P12 = Pcơ + ∆P2 (2.31) Nếu bỏ qua tổn thất phụ coi mômen điện từ Mđt động mômen Mcơ: Mđt = Mcơ = M 137 Từ đó: P12 = M.ω0 = Mω + ∆P2(2.32) Hình 3.16 Suy ra: Công suất nhiệt cuộn dây pha là: ∆P = 3R' I' 22 Thay vào phương trình tính mơmen ta có được: Hình 3.17 Trong đó:Xnm = X1 + X'2 điện kháng ngắn mạch Phương trình biểu thị mối quan hệ M = f(s) = f[s(ự)] gọi phương trình đặc tính động điện xoay chiều pha không đồng Với giá trị khác s (0≤ s ≤1), phương trình đặc tính cho ta giá trị tương ứng M Đường biểu diễn M = f(s) hệ trục tọa độ sOM hình 3.18, đường đặc tính động xoay chiều ba pha khơng đồng Đường đặc tính có điểm cực trị gọi điểm tới hạn K Tại điểm đó: Hình 3.18 Giải phương trình ta có: Hình 3.19 Thay vào phương trình đặc tính ta có: 138 Hình 3.20 Vì ta xem xét giới hạn 0≤ s ≤1 nên giá trị sth Mth đặc tính ứng với dấu (+) Ta nhận thấy, đường đặc tính động khơng đồng đường cong phức tạp có đoạn AK KB, phân giới điểm tới hạn K Đoạn đặc tính AK gần thẳng cứng Trên đoạn này, mơmen động tăng tốc độ động giảm Do vậy, động làm việc đoạn đặc tính ổn định Đoạn KB cong với độ dốc dương Trên đoạn này, động làm việc không ổn định *Ảnh hưởng thông số điện đặc tính Phương trình đặc tính cho thấy đường đặc tính động điện xoay chiều pha KĐB chịu ảnh hưởng nhiều thông số điện: Điện áp lưới U1ph, điện trở mạch rotor R2', điện trở R1 điện kháng X1 mạch stator, tần số lưới f1, số đôi cực p động Khi thông số thay đổi gây biến động đại lượng: Hình 3.21 Tốc độ đồng bộ: 139 Hình 3.22 - Độ trượt giới hạn: Hình 3.23 - Mơmen tới hạn: + Trường hợp thay đổi điện áp U1ph Điện áp U1ph đặt vào Stator động thay đổi phía giảm Khi U1ph giảm mơmen tới hạn Mth giảm nhanh theo bình phương U1ph, tốc độ đồng ω0 độ trượt tới hạn sth khơng thay đổi Các đặc tính giảm điện áp hình 3.24 Hình 3.24 + Trường hợp thay đổi điện trở R2' 140 Trường hợp có động rotor dây quấn mạch rotor nối với điện trở ngồi qua hệ vòng trượt - chổi than Động rotor lồng sóc (hay rotor ngắn mạch) khơng thể thay đổi điện trở mạch rotor Việc thay đổi điện trở mạch rotor thực phía tăng điện trở R2' Khi tăng R2' độ trượt tới hạn sth tăng lên, tốc độ đồng ω0 mơmen tới hạn Mth giữ ngun Các đặc tính nhân tạo thay đổi điện trở mạch rotor biểu diễn hình vẽ Điện trở mạch rotor lớn đặc tính dốc Hình 3.25 Sơ đồ nối họ đặc tính động KĐB thay đổiđiện trở mạch rôto + Trường hợp thay đổi điện trở R1, điện kháng X1 mạch Stator Hình 3.26 sơ đồ nối dây Trường hợp thay đổi phía tăng R1 X1 Sơ đồ nối dây hình 3.26 Khi nối thêm vào mạch Stator R1 X1 ta thấy tốc độ đồng ω khơng đổi, cịn độ trượt 141 tới hạn sth mômen tới hạn Mth giảm Hình vẽ 1.23 biểu thị đặc tính nhân tạo tăng trở kháng điện trở mạch stator + Trường hợp thay đổi số đôi cực p Khi số đơi cực thay đổi tốc độ đồng ω0 bị thay đổi Thông thường, động loại chế tạo với cuộn cảm stator có nhiều đầu dây để đổi cách đấu dây tương ứng với số đơi cực Tuỳ theo khả đổi nối mà động KĐB gọi động có 2,3,4 cấp tốc độ Do số đôi cực thay đổi nhờ đổi nối cuộn cảm stator nên thông số U1ph đặt vào cuộn pha, trở kháng R1 cảm kháng X1 bị thay đổi Từ đó, độ trượt tới hạn sth mơmen tới hạn Mth khác ω ωp2 p2 p2=1/2p động KĐB thay đổi p Hình 3.27 Đặc tính p1 Trường hợp thay đổi tần số f1 củaωnguồn điện áp cấp Khi thay đổi f1 tốc độ đồng ự0 thay đổi, đồng thời X1, X2 bị thay đổi (vì X =2лfL), kéo theo thay đổi độ trượtp1tới hạn s th mơmen tới hạn Mth Hình vẽ 1.25 biểu thị đặc tính nhân tạo thay đổi tần số Quan hệ độ trượt tới hạn theo0 tần số s th = f(f1) M mômen tới hạn theo tần số th Mth = F(f1) phức tạp nhưngMvì ω0 X1 phụ thuộc tỉ lệ với tần số f1 nên từ biểu thức sth Mth rút ra: 142 ω ω11 f11 ω12 ωđm ω13 f12 đm tính động KĐB thay đổi tần số Hình 3.28fđặc 14 Khi tần sốωnguồn f1 giảm, độ trượt tới hạn sth mômen tới hạn Mth tăng lên Mth tăng nhanh Do độ cứng củaf13đặc tính tăng lên Chú ý giảm tần số f1 xuống tần số định mức tổng trở cuộn dây giảm nên f14 giữ nguyên điện áp cấp cho động dẫn đến dòng điện động tăng mạnh Vì giảm tần số nguồn xuống trị số định mức cần phải đồng thời giảm điện áp cấp cho động theo quan hệ: Mth M Hình 3.29 Như mơmen tới hạn Mth giữ khơng đổi vùng f1f1đm khơng tăng điện áp nguồn cấp mà giữ U1 = const Mômen tới hạn Mth giảm tỉ lệ nghịch với bình phương tần số * Các trạng thái hãm động không đồng +Hãm tái sinh Xảy tốc độ động lớn tốc độ đồng ωĐ > ω1 Động làm việc máy phát trả lượng nguồn Khi thay đổi f p Khi tải có tính + Hãm ngược 143 Xảy rôto quay ngược chiều với từ trường quay Có hai trường hợp hãm ngược: - Đưa thêm điện trở phụ đủ lớn vào mạch rôto Phương pháp áp dụng cho động rôto dây quấn truyền động cấu nâng - hạ Giả sử động làm việc điểm A đặc tính để nâng tải với tốc độ ωA Để dừng hạ vật xuống, động nối thêm điện trở phụ vào mạch rơto Đặc tính tương ứng đặc tính Động chuyển sang làm việc điểm B tốc độ ωA Mômen động MĐ = MB < MC nên động giảm tốc ω ω1 B A D Hình 3.30 đặc tính độ Vật nâng lên với tốc độ nhỏ dần.Điểm làm việc động D ω=0 Do tải M th dịch từ B xuống D Tới trọng gây mômen MC > MD nên vật bắt M quay đảo lại Động sinh mômen dương M Đ < MC nên đầu tụt xuống Chiều vật tiếp tục tụt xuống, động làm việc trạng thái hãm ngược Điểm làm việc chuyển dần xuống điểm E MĐ = ME = MC động quay đều, hãm ghìm để vật E xuống với vận tốc ωE Hình 3.30 - Đặc tính đưa thêm điện trở phụ đủ lớn vào mạch rôto - Đổi thứ tự hai ba pha Khi động làm việc, ta đổi thứ tự hai ba pha điện áp đặt vào stato động + Hãm động 144 Xảy động quay ta cắt stato động khỏi nguồn điện xoay chiều đóng vào nguồn điện chiều Có hai dạng: Hãm động kích từ độc lập hãm động tự kích từ K K H H H Hình 3.31 Sơ đồ nối dây hãm động kích từ độc lập tự kích từ 3.4.2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ Động điện xoay chiều dùng phổ biến dải cơng suất rộng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ vận hành, nguồn điện sẵn (lưới điện xoay chiều) Tuy nhiên, hệ cần điều chỉnh tốc độ, đặc biệt với dải điều chỉnh rộng động xoay chiều sử dụng động chiều cịn gặp nhiều khó khăn Gần đây, nhờ phát triển kỹ thuật điện tử, bán dẫn, việc điều chỉnh tốc độ động xoay chiều khơng đồng có nhiều khả tốt *Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở phụ mạch rơto Hình 3.32 phương pháp điều chỉnh tốc độ 145 Phương pháp sử dụng với động rotor dây quấn ứng dụng rộng rãi tính đơn giản phương pháp Sơ đồ nguyên lý đặc tính thay đổi điện trở phần ứng hình 3.32 Nhận xét: - Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ phía giảm - Tốc độ giảm, đặc tính mềm, tốc độ động ổn định trước lên xuống mômen tải - Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số mômen tải Mômen tải nhỏ, dải điều chỉnh hẹp - Khi điều chỉnh sâu (tốc độ nhỏ) độ trượt động tăng tổn hao lượng điều chỉnh lớn - Phương pháp điều chỉnh trơn nhờ biến trở dòng phần ứng lớn nên thường điều chỉnh theo cấp * Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato Thực phương pháp với điều kiện giữ không đổi tần số Điện áp cấp cho động lấy từ biến đổi điện áp xoay chiều BBĐ điện áp máy biến áp tự ngẫu BBĐ điện áp bán dẫn trình bày mục trước Hình 1.29 trình bày sơ đồ nối dây đặc tính thay đổi điện áp phần cảm Hình 3.33 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB pha cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stator Nhận xét: - Thay đổi điện áp thực phía giảm giá trị định mức nên kéo theo mômen tới hạn giảm nhanh theo bình phương điện áp 146 - Đặc tính tự nhiên động khơng đồng thường có độ trượt tới hạn nhỏ nên phương pháp điều chỉnh tốc độ cách giảm điện áp thường thực với việc tăng điện trở phụ mạch rotor để tăng độ trượt tới hạn tăng dải điều chỉnh lớn - Khi điện áp đặt vào động giảm, mơmen tới hạn đặc tính giảm, tốc độ không tải lý tưởng (hay tốc độ đồng bộ) giữ nguyên nên giảm tốc độ độ cứng đặc tính giảm, độ ổn định tốc độ *Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số nguồn xoay chiều Thay đổi tần số nguồn cấp cho động thay đổi tốc độ không tải lý tưởng nên thay đổi đặc tính Tần số cao, tốc độ động lớn Khi điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động thơng số liên quan đến tần số cảm kháng thay đổi, đó, dịng điện, từ thông, động bị thay đổi theo cuối đại lượng độ trượt tới hạn, mơmen tới hạn bị thay đổi Chính vậy, điều chỉnh tốc độ động KĐB phương pháp thay đổi tần số thường kéo theo điều chỉnh điện áp, dịng điện từ thơng mạch stator Đặc tính thay đổi tần số nguồn biểu diễn hình 1.25 Khi giảm tần số xuống tần số định mức, cảm kháng động giảm dòng điện động tăng lên Tần số giảm, dịng điện lớn, mơmen tới hạn lớn Để tránh cho động bị dòng, phải đồng thời tiến hành giảm điện áp cho U ~ cos nt Đó luật f điều chỉnh tần số - điện áp Các đặc tính tuân theo luật biểu thị hình 2.31 (phần f < fđm) Khi f > fđm ta tăng điện áp U > Uđm nên đặc tính không giữ giá trị mômen tới hạn Người ta thường dùng luật điều chỉnh tần số - dòng điện *Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực động Đây cách điều chỉnh tốc độ có cấp Đặc tính thay đổi tốc độ đồng thay đổi theo số đôi cực Động thay đổi số đôi cực động chế tạo đặc biệt để cuộn dây stator thay đổi cách nối tương ứng với số đôi cực khác Các đầu dây để đổi nối đưa hộp đấu dây vỏ động Số đôi cực cuộn 147 dây rotor phải thay đổi cuộn dây stator Điều khó thực động rotor dây quấn, cịn rotor lồng sóc lại có khả tự thay đổi số đôi cực ứng với stator Do vậy, phương pháp sử dụng chủ yếu cho động rotor lồng sóc Các động chế tạo sẵn cuộn dây stator đổi nối để thay đổi số đơi cực có rotor lồng sóc Tỷ lệ chuyển đổi số đơi cực 2:1, 3:1, 4:1 hay tới 8:1 148 Tài liệu tham khảo [1].Cơ sở truyền động điện: tập I, II - ĐHSPKT [2].Vũ Quang Hồi - Vụ THCN &DN, Kỹ thuật điều khiển động điện, NXB Giáo dục 2002 [3] Lê Văn Doanh , Điều khiển máy điện, NXB KH & KT 1999 [4] Nguyễn Dư Xứng, Điện tử công suất ứng dụng điều khiển động 149 ... điện: I '2 = kII2 - Điện kháng: X '2 = kXX2 - Điện trở: R '2 = kRR2 Trên sơ đồ thay hình 2. 25, đại lượng khác là: I0 - Dịng điện từ hóa động Rm, Xm - Điện trở, điện kháng mạch từ hóa I1 - Dịng điện. .. cân điện áp mạch phần ứng (rôto) sau: Uư = Eu + (Ru + Rp).Iu (2. 1) Trong đó: - Uu: sức điện động phần ứng động (V); - Ru: điện trở phần ứng động cơ( ); - Rp: điện trở phụ mạch phần ứng (); - Iu:... m: 129 1 Rm lg * * lg * * RR - I1 R - M1 m   lg  lg  lg  lg (2. 38d) Trị số cấp điện trở khởi động tính sau: Rf1 = R1 - Ru = Ru - Ru = (? ?-1 )Ru Rf2 = R2 - R1 = 2Ru - Ru = (? ?-1 )Ru (2. 38e)