TIỂU LUẬN vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý chung của các phép biến đổi AC DC mà bạn biết

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Đề số: 04 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh TúLớp: TDH3-K59 Khoa: Điện – Điện Tử GVHD: Ths Đỗ Văn Thăng Năm 2022 Mục Lục Câu 1: a) ? Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC mà bạn biết Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không điều khiển: .1 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển: Mạch cầu chỉnh lưu không điều khiển: Mạch cầu chỉnh lưu điều khiển toàn phần: Mạch cầu chỉnh lưu bán điều khiển, đối xứng: .9 Mạch cầu chỉnh lưu bán điều khiển, bất đối xứng: .11 Mạch chỉnh lưu cầu ba pha không điều khiển: 13 Mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển toàn phần: 14 Mạch chỉnh lưu cầu ba pha bán điều khiển: 15 Nguyên lý chung việc biến đổi AC-DC mạch chỉnh lưu: 16 b) ? Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC  AC mà bạn biết 17 Sơ đồ 17 Nguyên lý chung phép biến đổi DC-> AC: 17 Câu 2: 18 a) Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch khởi động hãm động .18 Khởi động động chiều kích từ độc lập 18 b) Thực điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay động cách nào? .20 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng: 20 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông: 23 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng: 23 Đảo chiều động 25 Câu 3: 27 a) Hãy vẽ sơ đồ đấu nối cho toán trên? 27 b) Cài đặt tham số mà bạn cho cần thiết? 27 Câu 1: a) Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC mà bạn biết ?  Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không điều khiển:  Tải R  Tải RL  Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có điều khiển:  Tải R, α = 90o  Tải RL, α = 90o  Mạch cầu chỉnh lưu không điều khiển:  Tải R  Tải RL  Mạch cầu chỉnh lưu điều khiển toàn phần:  Tải R  Tải RL:  Mạch chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển toàn phần:  Tải R, α = 30o 14  Tải RL, α = 30o  Mạch chỉnh lưu cầu ba pha bán điều khiển: 15  Nguyên lý chung việc biến đổi AC-DC mạch chỉnh lưu: Mạch chỉnh lưu hoạt động đơn giản cách biến nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện chiều Nó bao gồm điốt lồng vào toàn hệ thống để tạo chuyển động tịnh tiến electron tới thiết bị cung cấp lượng Khi dòng điện xoay chiều chạy qua mạch chỉnh lưu, điốt loại bỏ thay đổi điện áp âm khỏi nguồn xoay chiều Do đó, để lại điện áp dương Diode cho phép dòng điện chạy theo hướng, chặn dòng điện chạy theo hướng ngược lại 16 b) Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC  AC mà bạn biết ?  Sơ đồ  Nguyên lý chung phép biến đổi DC-> AC: Phép biến đổi DC sang AC việc biến đổi lượng nguồn điện chiều thành xoay chiều Điện áp chiều sau biến áp tăng lên giá trị mong muốn sử dụng mạch chỉnh lưu sử dụng linh kiện bán dẫn công suất ( mosfet , IGBT ) điều khiển đóng ngắt luân phiên chiều ngược theo tần số cố định mong muốn, việc đóng ngắt luân phiên với chiều ngược tạo thành điện áp xoay chiều với tần số cài đặt 17 Câu 2: Động điện chiều làm việc chế độ kích từ độc lập: a) Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch khởi động hãm động  Khởi động động chiều kích từ độc lập Như biết lúc bắt đầu đóng điện cho động cơ, tốc độ động cịn khơng nên dịng diện động lúc ngắn mạch Và dịng ngắn mạch tính lớn I nm= U dm Ru Tạo moomen ngắn mạch lớn: M nm=K Φ dm= U dm =K Φ dm I nm Ru Dòng điện mở máy động lớn: U dm =( 10÷ 20 ) I dm Ru Đối với động có cơng suất lớn Rư thường có giá trị nhỏ dòng điện I mm=I nm= I mm lớn Điều làm xấu chế độ chuyển mạch động cơ, đốt nóng mạch động gây sụt áp lưới điện Tình trạng xấu hệ thống truyền động điện thường xuyên phải mở máy, đảo chiều, hãm điện thường xuyên máy trục, máy can đảo chiều, thang máy lên xuống v.v M mm=M nm=K Φ dm I nm 18 Vậy để đảm bảo an toàn cho động cấu truyền động ảnh hưởng xấu đến lưới điện phải hạn chế dòng điện mở máy, khơng cho vượt qua giá trị: I mm=( 1.5 ÷ 2.5 ) I dm Nghĩa cần phải thêm điện trở phụ hình vẽ vào mạch phần ứng cho: U dm U = dm ( 1.5 ÷ 2.5 ) I dm R u + Rf Ru Σ Cơng suất động lớn phải chọn I mm nhỏ I mm= Trong trình mở máy, tốc độ động w tăng dần lên, sức điện động động lúc E = KΦϖ tăng dần dòng điện động bị giảm moomen giảm I= U −E R u + Rf 19 Sơ đồ mạch khởi động hãm động cơ: b) Thực điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay động cách nào?  Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng: 20 Ta có từ thơng giữ không đổi Điện áp phần ứng cấp từ biến đổi Khi thay đổi điện áp U cấp cho cuộn dây phần ứng, ta có họ đặc tính ứng với tốc độ khơng tải khác nhau, song song hình vẽ đường đặc tính Như ta biết điện áp thay đổi phía giảm (U < U dm ) nên phương pháp cho phép điều chỉnh giảm tốc độ Quá trình điều chỉnh tốc độ nhờ thay đổi điện áp phần ứng: Giả động làm việc điểm A đặc tính ứng với điện áp U phần ứng Khi giảm điện áp từ U xuống U 2, động thay đổi điểm làm việc từ điểm A có tốc độ lớn ϖA đường xuống điểm D có tốc độ nhỏ (ϖA < ϖD) đường đặc tính (ứng với điện áp U 2) Diễn biến chuyển đổi giảm tốc độ ta nói Trong giảm tốc độ theo cách giảm điện áp phần ứng, giảm mạnh điện áp nghĩa chuyển nhanh từ tốc độ 21 cao xuống tốc độ thấp với trình giảm tốc độ xảy q trình hãm tái sinh Chẳng hạn hình động làm việc điểm A với tốc độ lớn ϖA đặc tính ứng với điện áp U Ta giảm mạnh điện áp phần ứng từ U xuống U Lúc động chuyển điểm làm việc từ điểm A đường sang điểm E đường (chuyển ngang với tốc độ ϖA = ϖE) ϖE lớn tốc độ khơng tải lí tưởng ω 03 đặc tính nên động làm việc trạng thái hãm tái sinh đoạn EC đặc tính Quá trình hãm giúp động giảm tốc nhanh Khi tốc độ xuống thấp ω 03 động lại làm việc trạng thái động lúc momen ω D = nên động tiếp tục giảm tốc điểm làm việc F, F với tốc độ ω f < ω A Khi tăng tốc, diễn biến trình giải thích tương tự Giả sử động làm việc điểm I có tốc độ ω I nhỏ đặc tính 5, ứng với điệ áp U phần ứng Tăng điện áp U lên U , động chuyển điểm làm việc từ I đặc tính sang điểm G đặc tính Do momen M G lớn momen tải M C nên động tăng tốc theo đường (đoạn GH) Đồng thời với trình tăng tốc, momen động bị giảm trình tăng tốc chậm dần Tới điểm H momen động cân với momen tải ( M H =M C ) động làm việc ổn định điểm H với tốc độ ω H >ω I Phương pháp có đặc điểm sau: - Điện áp phần ứng giảm tốc độ động nhỏ Điều chỉnh trơn toàn dải điều chỉnh Độ cứng đặc tính giữ khơng đổi toàn dải điều chỉnh Độ sụt tốc tuyệt đối toàn dải điều chỉnh ứng với momen Độ sụt tốc tương đối lớn đặc tính thấp dải điều chỉnh Do sai số tốc độ tương đối (sai số tĩnh) đặc tính thấp khơng vượt q sai số cho phép cho toàn dải điều chỉnh - Dải điều chỉnh phương pháp có thể: D 10 : - Chỉ thay đổi tốc độ phía giảm (vì thay đổi với U < I dm - Phương pháp cần nguồn thay đổi trơn điện áp  Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông: 22 Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dịng điện kích từ động qua điện trở mắc nối tiếp mạch kích từ Phương pháp cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ nghĩa giảm dịng điện kích từ ( I kt < I ktdm) thay đổi phía giảm từ thơng Khi giảm từ thơng, đặc tính dốc có tốc độ khơng tải lớn Ta có họ đặc tính giảm từ thơng hình vẽ Phương phái có đặc điểm sau: - - Từ thơng giảm tốc độ khơng tải lý tưởng đặc tính tăng, tốc độ động lớn, mềm Có thể điều chỉnh trơn dải điều chỉnh: D 3:1 Chỉ thay đổi tốc độ phía tăng theo phương pháp Do độ dốc đặc tính tăng lên giảm từ thơng nên đặc tính cắt vậy, với tải không lớn ( M ¿ tốc độ tăng từ thơng giảm, cịn vùng tải lớn ( M ¿ tốc độ tăng giảm tùy theo tải Thực tế phương pháp sử dụng vùng tải không lớn so với định mức Phương pháp kinh tế việc điều chỉnh tốc độ thực mạch kích từ với dịng kích từ dòng định mức phần ứng Tổn hao điều chỉnh thấp kinh tế  Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng: 23 Khi tăng điện trở mạch phần ứng, đặc tính dốc giữ nguyên tốc độ không tải lí tưởng Họ đặc tính thay đổi điện trở mạch phần ứng biểu diễn Đặc điểm phương pháp: - - Điện trở mạch phần ứng tăng, độ dốc đặc tính lớn (càng mềm), độ ổn định tốc độ sai số tốc độ lớn Phương pháp cho phép thay đổi tốc độ phía giảm (do tăng thêm điện trở) Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng nên tổn hao công suất dạng nhiệt điện trở hiệu chỉnh lớn Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số momen tải Tải nhỏ ( M 1) dải điều chỉnh D nhỏ Nói chung phương pháp cho: D 5:1 Về nguyên tắc phương pháp cho điều chỉnh trơn nhờ thay đổi điện trở dịng rotor lớn nên việc chuyển đổi điện trở khó khan Thực tế thường thực chuyển đổi theo cặp điện trở Với đặc điểm lại gây tổn hao nên phương pháp sử dụng  Đảo chiều động 24 25 Chiều lực từ tác dụng vào dòng điện xác định theo quy tắc bàn tay trái Khi đảo chiều quay từ thơng hay đảo chiều dịng điện từ lực có chiều ngược lại Vậy muốn đảo chiều động điện chiều thực hai cách hình đường đặc tính động động quay thuận quay ngược đối xứng qua gốc tọa độ Phương pháp đảo chiều từ thông thực nhẹ nhàng mạch từ thơng có cơng suất nhỏ mạch phần ứng Tuy cuộn kích từ có số vịng dây lớn, hệ số tự cảm lớn, thời gian đảo chiều tăng lên nên phương pháp sử dụng Ngồi dùng phương pháp đảo chiều từ thơng từ thơng qua trị số khơng làm tốc độ tăng quá, không tốt cho động 26 Câu 3: Sử dụng biến tần 3G3JX-A2007 hãng Omron cho quạt thơng gió (động khơng đồng pha rotor lồng sóc) có cơng suất 0.55kW, điện áp Y/Δ (380/220VAC) Vận hành cách dùng panel điều khiển có chuyển mạch hai vị trí dùng cho mục đích chạy/dừng chuyển mạch hai vị trí chạy cấp tốc tộ (tốc độ thấp 20Hz, tốc độ cao 40Hz) a) Hãy vẽ sơ đồ đấu nối cho toán trên? Sử dụng tín hiệu đầu vào S1,S2,S3 + S1 bật tắt động theo chế độ quay thuận + S1,S2: Chạy 20Hz + S1,S3: Chạy 40Hz b) Cài đặt tham số mà bạn cho cần thiết? Bước 1: Đấu nối tín hiệu( Như hình vẽ S1=1 để bật Bước 2: Cài đặt biến tần  Cài đặt công suất động số cực động H003 = 0.55 (công suất 0.55kW) Số cặp cực dựa vào thơng số ghi nhãn, ví dụ số cặp cực H004 = 04  Cài đặt A001, A002: Lựa chọn chế độ điều khiển A002 = 01 (Tắt bật biến tần nút nhấn bên ngoài) 27  Cài đặt chức cho tín hiệu S1, S2, S3: C001 = 00 (Chế độ quay thuận) C002 = 02 (Cài đặt đa tốc độ 1) C003 = 03 (Cài đặt đa tốc độ 2) A021 = 20.0 Hz (Speed 1) A022 = 40.0 Hz (Speed 2)  Chế độ giám sát: Chuyển chế độ D D001 hiển thị tần số chạy D002 hiển thị dòng điện ngõ D003 hiển thị chiều quay D013 hiển thị điện áp ngõ 28 ... 15 Nguyên lý chung việc biến đổi AC- DC mạch chỉnh lưu: 16 b) ? Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi DC  AC mà bạn biết 17 Sơ đồ 17 Nguyên lý chung phép biến đổi. .. chung phép biến đổi DC  AC mà bạn biết ?  Sơ đồ  Nguyên lý chung phép biến đổi DC- > AC: Phép biến đổi DC sang AC việc biến đổi lượng nguồn điện chiều thành xoay chiều Điện áp chiều sau biến áp... 27 a) Hãy vẽ sơ đồ đấu nối cho toán trên? 27 b) Cài đặt tham số mà bạn cho cần thiết? 27 Câu 1: a) Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý chung phép biến đổi AC -> DC mà bạn biết ?  Mạch