TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG cơ điện KHÔNG ĐỒNG bộ PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG mềm

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG -o0o - TIỂU LUẬN CUỐI KỲ HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ HỌC PHẦN: 010100009401 TÊN ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG MỀM GVHD: T.s Nguyễn Hữu Khương Sinh viên thực hiện: Lê Khánh Duy 1853020009 18ĐHĐT01 Đặng Nhật Vinh 1453020111 ĐV1-K8 Huỳnh Tấn Mẫn 1753020080 17ĐHĐT02 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM TIỂU LUẬN ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Nội dung:………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Trình bày:………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Phản biện:………………………………………………………… Điểm số: STT Họ tên sinh viên Lê Khánh Duy Đặng Nhật Vinh Huỳnh Tấn Mẫn Mã số SV 1853020009 1453020111 1753020080 Chữ ký SV Duy Vinh Mẫn Ngày … tháng … năm … Giáo viên chấm (ký ghi họ tên) Điểm số Điểm chữ BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ TRONG NHĨM ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ STT Họ tên Mã số SV Nhiệm vụ thực Lê 1853020009 Trình bày phần “ Phương Khánh pháp khởi động mềm, Duy Chương 1” Tổng hợp chỉnh sửa bổ sung hồn thiện file báo cáo Tìm tài liệu Đặng Nhật Vinh Huỳnh 1753020080 Trình bày phần ” Các Tấn phương pháp khởi động Mẫn Đánh giá nhóm trưởng Phối hợp:2,0 Kiến thức:3,0 Kỹ năng:4,0 Đúng hạn:1,0 Tổng điểm:10,0 1453020111 Trình bày phần ” Tổng Phối hợp:2,0 Kiến quan đề tài, phương pháp thức:3,0 khởi động động roto dây Kỹ năng:4,0 Đúng quấn kết luận” Tìm tài hạn:1,0 Tổng liệu điểm:10,0 động không đồng phương pháp giảm áp ” Tìm tài liệu Ngày … tháng … năm … Chữ ký nhóm trưởng (ký ghi họ tên) Phối hợp:2,0 Kiến thức:3,0 Kỹ năng:4,0 Đúng hạn:1,0 Tổng điểm:10,0 LỜI CAM ĐOAN Nhóm tơi xin cam đoan tiểu luận cơng trình nghiên cứu thân, đúc kết từ trình học tập nghiên cứu thực tiễn thời gian qua Các thông tin số liệu sử dụng tiểu luận cuối kì hồn tồn trung thực Thành phố Hồ Chí Minh năm 2021 Người cam đoan LỜI CẢM ƠN Trong trình làm tiểu luận mơn học này, để hồn thành đề tài theo yêu cầu thời gian quy định nhà trường khoa ĐT-VT HÀNG KHƠNG khơng cố gắng nhóm tơi mà cịn có giúp đỡ, dẫn tận tình thầy NGUYỄN HỮU KHƯƠNG Xin chân thành cảm ơn: Thầy Nguyễn Hữu Khương hết lịng giúp đỡ nhóm tơi trình thực tiểu luận Vì tiểu luận yêu cầu thêm vài phần kiến thức nên nhóm không tránh khỏi nghi vấn, thắc mắc nhận giúp đỡ giảng giải tận tình thầy nên vấn đề giải Học viện tạo điều kiện học tập hoàn thành báo cáo tiểu luận cách tốt Trong lần làm tiểu luận với đề tài thầy giao cho, cố gắng hoàn thành cách tốt nhất, báo cáo khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý, dẫn thêm giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Hữu Khương Quý thầy, cô trường Xin chân thành cảm ơn kính chúc thầy sức khỏe! Mục Lục PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý chọn đề tài: 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 1.4 Phương pháp nghiên cứu: 1.5 Kết cấu đề tài: CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các nội dung lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu 2.1.1 Khởi động động cơ: 2.1.2 Vì phải sử dụng phương pháp khởi động động cơ: 2.1.3 Các yêu cầu khởi động động không đồng bộ: 2.1.4 Động không đồng 2.1.4.1 Khái niệm 2.1.4.2 Cấu tạo 2.1.4.3 Phân loại 2.2 2.3 Các phương pháp khởi động động điện không đồng 2.2.1 Khởi động trực tiếp 2.2.2 Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu 2.2.3 Khởi động đưa điện trở R1, X1 vào mạch stator: 2.2.4 Khởi động đổi nối –Tam giác: 11 2.2.5 Khởi động thêm điện trở phụ vào roto: 12 2.2.6 Khởi động thay đổi tần số nguồn: 13 Phương pháp khởi động mềm 15 2.3.1 Khái quát khởi động mềm 15 2.3.1.1 Khái niệm 15 2.3.1.2 Cấu tạo 16 2.3.1.3 Nguyên lý hoạt động 17 2.3.1.4 Đặc tính kỹ thuật 17 2.3.1.5 Ưu điểm 18 2.3.1.6 Lợi ích sử dụng khởi động mềm 18 2.3.1.7 Ứng dụng 20 2.3.1.8 Ví dụ vài khởi động mềm 21 2.3.2 Đồ thị trình biến đổi dòng điện, điện áp momen khởi động mềm 25 2.3.3 Đồ thị ĐTC động không đồng khởi động mềm 27 PHẦN II: KẾT LUẬN 33 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 33 3.1 Nhận xét, đánh giá, kết luận 33 Mục Lục Hình Ảnh Hình 2.2.1.1: Phương pháp khởi động trực tiếp Hình 2.2.2.1: Sơ đồ MBA tự ngẫu Hình 2.3.3.1: Phương pháp đưa điện trở R1 vào mạch stator Hình 2.3.3.2: Sơ đồ nối dây đặc tính động KĐB nối thêm 𝑅1 𝑋1 vào mạch stato 10 Hình 2.2.4.1: Phương pháp đổi nối – tam giác 12 Hình 2.2.6.1: Đặc tính động KĐB thay đổi tần số 14 Hình 2.2.6.2: Biến tần 15 Hình 2.3.8.1: Bộ khởi động mềm ATS01 22 Hình 2.3.8.2: Bộ khởi động mềm LS 22 Hình 2.3.8.3: Bộ khởi động mềm Chint 23 Hình 2.3.8.4: Bộ khởi động mềm Siement 24 Hình 2.3.8.5: Bộ khởi động mềm ABB 24 Hình 2.3.2.1: Đồ thị điện áp dòng điện động khởi động mềm có ramp điện áp 25 Hình 2.3.3.1: Điện áp động dừng tự 26 Hình 2.3.3.2: Điện áp động dừng mềm 26 Hình 2.3.3.1: Sơ đồ điều khiển để sử dụng muốn bỏ qua biến tần 28 Hình 2.3.3.2: Sơ đồ điều khiển khởi động mềm động điện không đồng qua VDF 28 Hình 2.3.3.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm trạng thái rắn 29 Hình 2.3.3.4: Đặc điểm sơ đồ khởi động mềm động điện không đồng nối tam giác 29 Hình 2.3.3.4: Thiết lập chuẩn đoán sơ đồ khởi động mềm động điện không đồng nối tam giác 30 Hình 2.3.3.1.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm chế độ High Side Control( PNP) 30 Hình 2.3.3.1.4: Sơ đồ khởi động động điện không đồng nối tam giác chế độ Low Side Control( NPN) 31 Hình 2.3.3.1.4: Sơ đồ khởi động động điện không đồng nối tam giác dựa kiểm sốt 31 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN CỦA NHĨM u cầu đề tài chúng tơi trình bày rõ nội dung: - Tổng quan động máy điện không đồng - Các phương pháp khởi động động điện không đồng - Phương pháp khởi động mềm - Nếu băng tải khởi động đột ngột, chúng dễ xuất cố Đó thể tình trạng dây curoa bị lệch hay bị giật Thậm chí, cố nặng xuất phận truyền động dây curoa Vì thế, nhiều nơi chọn lắp đặt thêm khởi động mềm để đảm bảo dây curoa hoạt động theo chiều tăng dần hướng, cố Quạt hệ thống tương tự - Ít biết rằng, khởi động mềm giúp đảm bảo tính ổn định hoạt động quạt hệ truyền động khác Sự cố khắc phục nhờ việc ứng dụng thiết bị Ngoài khởi đơng mềm cịn có tính ứng dụng nâng cao sau - Dùng cho bơm cho ngành nước thải, cấp nước có tính Kick Start giúp động chạy dễ dàng cho tải nặng khởi động Bơm bùn, máy khuấy có rác chặn, motor bơm bị nghẹt bùn tính giúp khởi động dễ dàng - Điều khiển momen- Torque Control điều khiển điện áp theo sát đường tuyến tính tải trọng chống lai tăng dòng đột ngột giảm môt cách từ từ chống sốc cho hệ thống thiết bị Bơm cấp nước, nước thải, tòa nhà, máy nghiền, máy thổi, động gắn bơm có tạp chất, bơm bùn, bơm thực phẩm, máy đùn thức ăn gia súc…vv - Tính bảo vệ số mơi trường hóa chất, nhiều ẩm cách phủ bo lớp hóa chất - Bảo vệ q tải động cơ, tính khóa Rotor q dịng 2.3.1.8 Ví dụ vài khởi động mềm ❖ Bộ khởi động mềm ATS01 21 Hình 2.3.8.1: Bộ khởi động mềm ATS01 -Hãng Sản Xuất: Schneider -Bộ khởi động dừng mềm, từ 3A đến 85A -Điện áp cung cấp: 230VAC đến 415VAC -Ứng dụng: Quạt, máy nén nhỏ, băng tải,… ❖ Khởi động mềm LS Hình 2.3.8.2: Bộ khởi động mềm LS ❖ Khởi động mềm Chint 22 Hình 2.3.8.3: Bộ khởi động mềm Chint Được áp dụng cơng nghệ nhất, khởi động mềm Chint có nhiều tính ưu việt, khả làm việc ổn định cao quan trọng an toàn tuyệt đối cho người sử dụng Bộ khởi động mềm sử dụng nhiều cho hệ thống điện công nghiệp, nhà máy, dây chuyền tự động hóa, cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp, nhà máy xử lý nước, xử lý chất thải Ngoài ra, dòng sản phẩm thiết bị điện khác Chint tin tưởng sử dụng cho cơng trình lớn tòa nhà cao tầng, khu nghỉ dưỡng cao cấp, sân bay, cầu cảng… Độ bền cao đặc biệt thích hợp với mơi trường nóng ẩm, mưa nhiều Việt Nam ❖ Khởi động mềm Siement 23 Hình 2.3.8.4: Bộ khởi động mềm Siement Các dịng thiết bị điện mang thương hiệu Siemens bao gồm dòng sản phẩm khởi động mềm Siemens (Soft Starter Siemens) sử dụng nhiều nhà máy, dây chuyền sản xuất đại Thương hiệu khẳng định uy tín, chất lượng, độ bền qua thời gian, dễ dàng lắp đặt đưa vào hoạt động, độ tin cậy làm việc cao, an toàn cho người vận hành Được chế tạo theo công nghệ nhất, khởi động mềm Siemens phù hợp với tiêu chuẩn công nghiệp sản phẩm khác ❖ Khởi động mềm ABB Hình 2.3.8.5: Bộ khởi động mềm ABB ABB công ty hàng đầu giới thiết bị, hệ thống kỹ thuật điện, tự động hóa có trụ sở đặt Zurich thành phố lớn Thụy Sỹ, 24 cung cấp phương thức sử dụng điện hiệu với mục đích tăng suất phát triển công nghiệp cách bền vững Tại Việt Nam, thương hiệu hoạt động năm quy mô bao gồm: Thiết bị điện, hệ thống điện, tự động hóa truyền động, tự động hóa quy trình thiết bị điện hạ 2.3.2 Đồ thị trình biến đổi dòng điện, điện áp momen khởi động mềm - Mạch lực khởi động mềm gồm cặp thyristor đấu song song ngược cho pha Hình 2.3.2.1: Đồ thị điện áp dịng điện động khởi động mềm có ramp điện áp - Vì mơmen động tỷ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỷ lệ với điện áp nên mơmen gia tốc dịng điện khởi động hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng điện áp - Dạng khởi động mềm đơn giản hàm thoai thoải (ramp) điện áp, khởi động mềm điều khiển việc tăng áp tuyến tính từ giá trị ban đầu xác định (có thể điều chỉnh từ 20 đến 100% điện áp nguồn) tới điện áp lưới sau khoảng thời gian đặt 25 Hình 2.3.3.1: Điện áp động dừng tự Khi dừng, không nên ngắt trực tiếp động có mơmen qn tính nhỏ băng truyền, thang máy, máy nâng để đảm bảo không nguy hiểm cho người thiết bị Nhờ chức dừng mềm mà điện áp động giảm từ từ khoảng từ đến 20s tùy thuộc yêu cầu Điệp áp ban đầu cho dừng mềm Ustop = 0,9UN điện áp cuối trình vào khoảng 0,85 điện áp ban đầu Hình 2.3.3.2: Điện áp động dừng mềm Như vậy, thực chất dừng mềm cố ý kéo dài trình dừng cách giảm từ từ điện áp nguồn cung cấp vào động Nếu q trình dừng mà có lệnh khởi động, trình dừng bị hủy bỏ động khởi động trở lại 26 Khởi động mềm Bộ khởi động mềm kết hợp hệ thống kiểm sốt mơ-men xoắn vịng kín để cung cấp khả kiểm soát tốt việc khởi động dừng động cảm ứng pha Hệ thống điều khiển dốc điện áp thông thường thường tạo mô-men xoắn thấp tốc độ thấp Khi khởi động dừng tải mơ-men xoắn thay đổi (ví dụ: Bơm), điều dẫn đến tăng giảm tốc nhanh với thay đổi khơng tuyến tính tốc độ động Bộ khởi động mềm khắc phục vấn đề cách điều chỉnh mô-men xoắn động để phù hợp với loại tải trình tăng giảm tốc Điều cho phép mô-men xoắn không đổi tạo động Việc giám sát liên tục đặc tính động q trình dốc cho phép điều chỉnh tức thời đầu khởi động phép thay đổi điều kiện tải 2.3.3 Đồ thị ĐTC động không đồng khởi động mềm 27 Hình 2.3.3.1: Sơ đồ điều khiển để sử dụng muốn bỏ qua biến tần Hình 2.3.3.2: Sơ đồ điều khiển khởi động mềm động điện khơng đồng qua VDF 28 Hình 2.3.3.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm trạng thái rắn Hình 2.3.3.4: Đặc điểm sơ đồ khởi động mềm động điện không đồng nối tam giác 29 Hình 2.3.3.4: Thiết lập chuẩn đoán sơ đồ khởi động mềm động điện khơng đồng nối tam giác Hình 2.3.3.1.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm chế độ High Side Control( PNP) 30 Hình 2.3.3.1.4: Sơ đồ khởi động động điện không đồng nối tam giác chế độ Low Side Control( NPN) Hình 2.3.3.1.4: Sơ đồ khởi động động điện khơng đồng nối tam giác dựa kiểm sốt 31 Nối nối tiếp mạch động đấu ∆, giúp giảm công suất (giảm tiền đầu tư) softstarter Khả hạn dòng từ 150% đến 700% dòng động cơ, tối đa 350% dòng định mức Bảo vệ tải, thấp tải, pha Sự khác biệt dòng khởi động động đoạn dốc khởi động động biến tần động / tải khơng kéo dịng điện định mức 6-7 lần động cơ, cuộn dây động khơng bão hòa với EMF đầy đủ tạo động đến tốc độ đồng đẩy mạnh đến Nếu bạn khơng cố gắng kiểm sốt tốc độ động từ điều khiển trình khởi động mềm phục vụ mục đích tương tự Mục đích biến tần điều khiển V / F động Mặc dù sử dụng biến tần để khởi động mềm động cơ, đắt so với khởi động trạng thái rắn có ý định chạy tồn tải với tốc độ tối đa lúc không cần điều khiển lưu lượng tốc độ Bộ khởi động trạng thái rắn đạt giới hạn dòng điện giảm hiệu ứng búa nước cách kiểm soát điện áp đến động cơ, thường sử dụng thyristor Nhiều khởi động mềm có cơng tắc tơ qua cầu thyristor động đạt tốc độ tối đa Chúng ta phải điều chỉnh thời gian dốc biến tần khởi động mềm để vượt lực cần thiết để quay thứ động quay, điều thực với hai thiết bị Bộ khởi động mềm tốn biến tần, có hạn chế 32 PHẦN II: KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 3.1 Nhận xét, đánh giá, kết luận Qua trình bày đề tài nhóm rút nhận xét đánh giá kết luận sau: Hiểu được tầm quan trọng phương pháp khởi động động khơng đồng bộ, ảnh hưởng lớn tới thời đại công nghệ ngày với độ hiệu cao mà thiếu nhà máy lớn qua góp phần nâng cao suất, tăng gia sản lượng công nông nghiệp,… Có lẽ kiến thức vơ hạn mà tiếp nhận kiến thức người tồn hạn chế định Do đó, q trình làm tiểu luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận góp ý từ thầy để tiểu luận nhóm hồn chỉnh 33 Tài Liệu Tham Khảo: Slide giảng Kỹ Thuật Điện (Ths Nguyễn Hữu Khương) Các khái niệm tham khảo vi.wikipedia.org ĐẶNG VĂN ĐÀO- LÊ VĂN DOANH, Kỹ Thuật Điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật –Hà Nội- 2005 NGUYỄN TRỌNG THẮNG, Giáo trình máy điện 1, 2, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, năm 2007 34 35 ... điều khiển khởi động mềm động điện không đồng qua VDF 28 Hình 2.3.3.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm trạng thái rắn Hình 2.3.3.4: Đặc điểm sơ đồ khởi động mềm động điện không đồng nối tam... CỦA ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN CỦA NHĨM u cầu đề tài chúng tơi trình bày rõ nội dung: - Tổng quan động máy điện không đồng - Các phương pháp khởi động động điện không đồng - Phương pháp khởi động mềm LỜI... sơ đồ khởi động mềm động điện không đồng nối tam giác Hình 2.3.3.1.3: Sơ đồ khởi động động khởi động mềm chế độ High Side Control( PNP) 30 Hình 2.3.3.1.4: Sơ đồ khởi động động điện không đồng