Truyền động điện Bậc cao đẳng

tc—p LỜI NĨI ĐẦU Truyền động điện có nhiệm vụ thực công đoạn cuối công nghệ sản xuất Đặc biệt dây chuyền sản xuất tự động đại, truyền động điện đóng góp vai trò quan trọng việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm Vì vậy, hệ truyền động điện quan tâm nghiên cứu nâng cao chất lượng để đáp ứng yêu cầu công nghệ với mức độ tự động hoá cao Ngày nay, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật điện tử tin học, hệ truyền động điện phát có thay đổi đáng kể Đặc biệt cơng nghệ sản xuất thiết bị điện tư công suất ngày hoàn thiện, nên biến đổi điện tử công suất hệ truyền động điện không ngừng đáp ứng đáp ứng độ tác động nhanh, độ xác cao mà cịn góp phần làm giảm kích thước hạ giá thành hệ nước ta u cầu cơng nghiệp hố đại hố kinh tế, ngày xuất nhiều dây chuyền sản xuất có mức độ tự động hố cao với hệ truyền động điện kịp thời tiếp thu tiến kỹ thuật để đáp ứng nhu cầu học sinh cần phải có giáo trình để học tập, nên giáo trình truyền động điện biên soạn theo yêu cầu » Giáo trình gồm có chương sau: Chương I: Những khái niệm hệ truyền động điện Chương II: Đặc tính động điện Chương III: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Chương IV: Điều chỉnh tốc độ động điện chiều Chương V: Điều chỉnh tốc độ động không động Chương VI: Điều chỉnh tốc độ động không đồng Chương VII: Quá trình độ hệ thống truyền động điện Chương VIII: Tính chọn cơng suất truyền động Các chương mục xếp theo trình tự phù hợp với nhận thức học sinh, tiếp cận vấn đề, đề toán giải vấn đề, cơng cụ phân tích mục tiêu cần đạt Trong chương, thường nêu khái qt nội dung sau trình bày chi tiết từ đơn giản đến phức tạp, từ khâu đến tổng thể Một số mục quan trọng cịn có thêm tập làm ví dụ phân tích sơ' mạch điện Giáo trình biên soạn từ sách truyền động điện nhiều tác giả, người biên soạn nêu điều khái quát nhằm giúp cho học sinh nắm vấn đề Nếu muốn hiểu sâu học sinh đọc giả tìm hiểu thêm giáo trình khác 00000 5V7 IĐKCB ' ; Nội dung giáo trình chắn cịn nhiều vấn đề sai sót cần sửa chữa, bổ MỤC LỤC Trang PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: NHỮNG KHÁI NIỆM BẢN VỀ HỆ TRUYEN động điện Cấu trúc chung phân loại: Khái niệm chung đặc tính cơ: Trạng thái làm việc truyền động điện Quy đổi mômen cản, lực cản mơmen qn tính, khơi lượng qn tính 1.5 Phương trình động học truyền động điện 1.6 Điều kiện ổn định tĩnh hệ truyền động điện 1.1 1.2 1.3 1.4 Chương II: ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG ĐIỆN II Khái niệm chung II.2 Đặc tính động chiều kích từ độc lập 10 II.2.1 Sơ đồ nôi dây 10 II.2.2 Phương trình đặc tính 10 II.2.3 Xét ảnh hưởng tham số' đến đặc tính 15 II.2.4 Cách vẽ đặc tính 19 II.2.5 Đặc tính trạng thái hãm 22 II.3 Đặc tính động chiều kích từ nơi tiếp kích từ hỗn hợp 27 II.3.1 Phương trình dạng đặc tính động chiều kích từ nơi tiếp 27 II.3.2 Đặc tính vạn động chiều kích từ nơi tiếp 29 II.3.3 Các đặc tính nhân tạo động chiều kích từ nốì tiếp 30 II.3.4 Các trạng thái hãm động chiều kích từ nơi tiếp 31 II.3.5 Nhận xét động chiều kích từ nối tiếp ,M 32 II.3.5 Đặc điểm, đặc tính trạng thái hãm động chiều kích từ hỗn hợp 32 II.4 Đặc tính động không đồng 33 II.4.1 Đặc tính điện 33 II.4.2 Đặc tính 35 II.4.3 Đặc tính tự nhiên 37 II.4.4 Các thơng số' ảnh hưởng đến đặc tính động không đồng 38 II.4.5 Các trạng thái hãm động không đồng 41 Chương III: ĐIỀU CHỈNH Tốc ĐỘ TRUYEN động điện III.2 III.3 III.4 III.5 III.6 m.7 Độ trơn điều chỉnh tô'c 51 Dải điều chỉnh tốc độ 52 Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính tải 52 Chỉ tiêu knh tế 53 Các tiêu khác 53 Tổn thất lượng điều chỉnh .53 Chương IV: ĐIÊU CHỈNH Tốc ĐỘ ĐỘNG ĐIỆN MỘT CHIEU IV Khái niệm chung 56 rv.2 Điều chỉnh điện trở phụ mạch phần ứng rfư 56 rv.3 Điều chỉnh từ thơng kích thích 60 IV.4 Điều chỉnh điện áp phần ứng 62 IV.4.1 Điều chỉnh tốc độ 63 IV.4.2 Điều chỉnh dòng điện momen 64 IV.5 Hệ thông máy phát - động chiều (hệ F - Đ) 65 IV.5.1 Sơ đồ nguyên lý 65 rv.5.2 Các chức chủ yếu hệ 65 IV.6 Hệ chỉnh lưu điều khiễn - động chiều (CL - Đ) 67 IV.61 Hệ chỉnh hiu điều khiễn - động không đảo chiều 67 IV 6.2 Hệ chỉnh lưu điều khiễn - động đảo chiều 69 Chương V: ĐIÊU CHỈNH Tốc ĐỘ ĐỘNG Cơ KHÔNG ĐỘNG BỘ V Khái niệm chung 79 V Điều khiển điện trở phụ mạch roto Rf 79 V.2.1 Sơ đồ nguyên lý 79 v.2.2 Điều chỉnh tốc độ .80 v.2.3 Khởi động động roto dây quấn điện trở phụ mạch roto 81 V.3 Điều chỉnh điện áp stato 81 v.3.1 Đô'i với động roto lồng sóc 82 v.3.2 Đối với động roto dây quấn 83 V.4 Điều chỉnh động không đồng tần sô' 84 v.4.1 Bộ biến tần 85 v.4.2 Các nguyên lý điều khiển tần sô' 86 v.4.2.1 Nguyên tắc u/f không đổi 86 V.4.2.2 Nguyên tắc hệ sô'quá tải không đổi 87 v.4.2.3 Ngun tắc dịng điện khơngtải khơng đổi 88 v.4.2.4 Nguyên tắc điều khiển dòng stator theo hàm sô' độ sụt tốc 88 v.4.2.5 Nguyên tắc điều khiển véc tơ 89 V.5 Hệ điều khiển động không đồng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều dùng tiristo (hệ điều chỉnh pha tiristo - động cơ) 89 v.5.1 Bộ điều chỉnh điện áp dùng tiristo 89 -> v.5.2 Sơ đồ nguyên ly'của hệ “điều chỉnh pha tiristo - động “ tự động 91 V Hệ biến tần - động khơng đồng có điều khiển vectơ 92 Chương VI: ĐIỀU CHỈNH TỐC Độ ĐỘNG ĐÒNG Bộ VI Khái niệm chung 96 VI Sự tương đồng truyền động động đồng động chiều 97 VI Phân loại hệ thống điều chỉnh tốc độ động đồng 97 VI.4 Hệ điều chỉnh tốc độ động đồng dùng biến tần nguồn áp 98 VI Hệ truyền động động đồng với biến tần nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên 101 Chương VII: QUÁ TRÌNH QUÁ Độ CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN « ■ i'- V II Khái niệm 111 VI I.2 Quá trình độ học momen động,moment cản momen quán tính số 112 VII Quá trình độ học momen động đường thẳng, moment cản momen quán tính số 114 VII Quá trình độ học momen độnglà đường thẳng, moment cản biến Thiên theo chu kỳ momen qn tính sơ' 124 VII Quá trình độ học momen động , moment cản đường thẳng momen quán tính sơ' 128 VI I.6 Khảo sát trình độ động khơng đồng phương pháp giải tích 130 Chương VIII: TÍNH CHỌN CÔNG SUAT động TRUYEN ĐỘNG VII I Q trình phát nóng nguội lạnh máy điện 138 VIII Phân loại chế độ làm việc truyền động điện 140 VIII Tính chọn cơng suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 140 VIIIA Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ 147 VII I Kiểm nghiệm công suất động 147 PHẦN THựC HÀNH Bài 1: Thí nghiệm đặc tính động điện DC 153 Bài 2: Thí nghiệm động khơng đồng Rotor lồng sóc 167 Bài 3: Thí nghiệm động khơng đồng Rotor dây quấn 188 Bài 4; Thí nghiệm động đồng 203 Bài 5: Thí nghiệm động không đồng pha 209 TÀI LIỆU THAM KHẢO 220 PHÀN LÝ THUYỂT MÃ BÀI TÊN BÀI Chương 1: NHỮNG KHÁI NIỆM BẢN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THỜI LƯỢNG (Tiết) LT TH ❖ MỤC TIÊU THỰC HIỆN: - kiến thức: • Nắm khái niệm truyền động điện, cấu trúc cùa hệ truyền động, trạng thái làm việc • Biết đặc tính gì, điều kiện để hệ làm việc ổn định - kỹ năng: Nhận biết hệ truyền động điện trạng thái làm việc hệ truyền động - thái độ: Có tinh thần học tập, rèn luyện nâng cao kiến thức, kỹ cách tích cực ❖ NỘI DUNG: 1.1 Cấu trúc chung phân loại 1.2 Khái niệm chung đặc tính 1.3 Trạng thái làm việc truyền động điện 1.4 Quy đổi mồ men cản, lực cản mơmen qn tính, khối lượng qn tính 1.5 Phương trình động học truyền động điện 1.6 Điều kiện ổn định tĩnh hệ truyền động điện Si Thực hành truyền động điện + Kết thúc thí nghiệm : - Bật cơng tắc K đèn hịa đồng trạng thái OFF (vị trí OFF) - Giảm Variac giá trị - Ngắt nguồn điện kích từ Hình 5.2 Mở máy động đồng : Trình tự thí nghiệm: + Lắp đặt thí nghiệm hình + Nốì máy phát mạch hình 380V + Bật công tắc K trạng thái OFF (vị trí OFF) + Điều chỉnh biến trở kích từ Rkt giá trị max + Chỉnh Variac cấp điện cho động DC + Cấp nguồn cho Variac + Tăng điện áp Variac từ từ để động DC khởi động quay với tốc độ định mức n = 1500 (V/P) -9OA - Thực hành truyền động điện + Thay đổi biến trở kích từ Rkt để điện áp phát máy phát điện áp nguồn ( lúc tốc độ động sơ cấp bị giảm, phải tăng tốc độ động đạt 1500 v/p) + Kiểm tra điều kiện hòa đồng (hướng dẫn phần n.3) + Nếu kiểm tra thỏa điều kiện ( đèn đồng thời tối), bật cơng tắc khóa hịa đồng ON + Ngắt nguồn điện động sơ cấp + Giảm Variac giá trị + Máy phát lúc trở thành động đồng + Kết thúc thí nghiệm : - Bật cồng tắc K đèn hòa đồng trạng thái OFF (vị trí OFF) - Ngắt nguồn điện kích từ Câu hỏi báo cáo : a Nêu nguyên lý hoạt động động đồng bộ( vẽ hình ) b Ghi nhận giải thích giá trị nhãn máy (Máy phát AC, Động DC) c Ghi nhận tốc độ động đồng Giải thích động đạt tốc độ d Tại khởi động động đồng khơng đóng điện trực tiếp mà phải dùng phương pháp ? Thực hành truyền động điện ■ f-Ị Ị • - n i Ị i í J • ,r < -208 - THỜI LƯỢNG (Tiết) TÊN BÀI MÃ BÀI Bài 5: THÍ NGHIỆM ĐỘNG KHƠNG ĐỒNG Bộ PHA LT TH ❖ MỤC TIÊU THỰC HIỆN: - kiến thức: Khảo sát trình hoạt động động pha, với tụ thường trực tụ khởi động, xác định đường đặc tuyến hiệu suất, đặc tuyến tải - kỹ năng: Tiến hành Khảo sát trình hoạt động động pha, với tụ thường trực tụ khởi động, xác định đường đặc tuyến hiệu suất, đặc tuyến tải hệ truyền động sử dụng động không đồng pha thực tế - Vê thải độ: Có tinh thần học tập, rèn luyện nâng cao kiến thức, kỹ cách tích cực ❖ NỘI DUNG: Thí nghiệm hoạt động động pha, với tụ thường trực Thí nghiệm hoạt động động pha, với tụ thường trực tụ khởi động Thực hành truyền động điện Họ Và Tên Sinh Viên - - - - - - I Lớp: - Ngày thực hành thí nghiệm - Nhận xét giáo viên — - - - - I _ BÀI : THÍ NGHIỆM ĐỘNG KHƠNG ĐồNG BỘ MỘT PHA Mục đích: Khảo sát q trình hoạt động động pha, với tụ thường trực tụ khởi động, xác định đường đặc tuyến hiệu suất, đặc tuyến tải Các thiết bị sử dụng thí nghiệm : - Một động khơng đồng pha - Máy phát điện chiều (kích từ nốì tiếp) - Đồng hồ đo Cos