Tìm hiểu phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ và ứng dụng trong công nghiệp

Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Đề Tài : TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN DƯ XỨNG Sinh viên thực : HUỲNH CÔNG TRUYỀN MSSV : 97202456 Tp - Hồ Chí Minh Tháng 02 - 2001 g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở Phụ Mạch Roto Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi Cực Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG Ngày giao nhiệm vụ: 25 /12 / 2000 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28 / 02 / 2001 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) g Thông qua môn Chủ nhiệm môn (Ký ghi rõ họ tên) Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH CÔNG TRUYỀN Lớp : 97ĐKC 3/7 MSSV: 97202 456 Ngành: ĐIỆN KHÍ HÓA - CUNG CẤP ĐIỆN * Tên Đề Tài: TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP * Nội Dung: Tìm hiểu, trình bày nguyên lý điều chỉnh, ưu nhược điểm, phạm vi điều chỉnh ứng dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở Phụ Mạch Roto Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi Cực Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG Nhận xét giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH CÔNG TRUYỀN Lớp : 97ĐKC 3/7 MSSV: 97202 456 Ngành: ĐIỆN KHÍ HÓA - CUNG CẤP ĐIỆN * Tên Đề Tài: g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP * Nội Dung: Tìm hiểu, trình bày nguyên lý điều chỉnh, ưu nhược điểm, phạm vi điều chỉnh ứng dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Trở Phụ Mạch Roto Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi Cực Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Tần Số Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Phương Pháp Nối Tầng Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN DƯ XỨNG Nhận xét giáo viên duyệt NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Giaùo viên duyệt MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ………………………………………………………………………………………………… Trang I Cấu Tạo Và Đặc Điểm Trang g ………………………………………………………………… Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com I.1 Cấu tạo Cấu tạo phần tónh ( Stato) Cấu tạo phần quay ( Roto) Khe hở I.2 Đặc điểm …………………………………………………………………………………………… Trang II Nguyên Lý Làm Việc Của Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha ……………………………………………………………………………… ………………………… Trang III Các Đại Lượng Và Phương Trình Cơ Bản Của Động Cơ Không Đồng Bộ………………………………………………………………………………………………………………… Trang Các đại lượng Các phương trình IV Ưu Và Nhược Điểm ……………………………………………………………………………… Trang 13 Ưu điểm Nhược điểm CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ MẠCH ROTO ……………………………………………………… Trang 14 I Nguyên Lý Điều Chỉnh Khi Thay Đổi Điện Trở Phụ Trên Mạch Roto …………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Trang 14 II Phương Pháp Điều Chỉnh Điện Trở Phụ Mạch Roto Bằng Các Van Bán Dẫn ………………………………………………………………………………………………………………………… Trang 15 III.Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp ……………………… Trang 19 CHƯƠNG 3:ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI SỐ ĐÔI CỰC …………………………………………………………… Trang 20 g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com I.Nguyên Lý Điều Chỉnh ……………………………………………… 20 Trang II Các Phương Pháp Đổi Nối Dùng Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ…………………………………………………………………………………………………………………………… Trang 20 Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ Y sang sang kép YY Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ Y sang sang ngược Y1/2ng Sơ đồ đổi nối cuộn stato từ tam giác sang kép YY III.Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp …………… Trang 31 CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CUỘN KHÁNG BẢO HÒA ………………………………………………………………………………………………Trang 33 I Khái Niệm Về Cuộn Kháng Bảo Hòa ………………………… 33 Trang II Phương Trình Đặc Tính Cơ………………………………………………………… Trang 35 III Phương Pháp Dùng Cuộn Kháng Bảo Hòa Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ ……………………………………………………………………………………… Trang 36 Dùng cuộn kháng bảo hòa khâu phản hồi Dùng cuộn kháng bảo hòa có khâu phản hồi a) Hệ thống cuộn kháng bảo hòa - Động dùng khâu phản hồi âm tốc độ b) Hệ thống cuộn kháng bảo hòa – Động dùng khâu phản hồi dương dòng điện âm điện áp IV Nhận Xét Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp…………… Trang 40 CHƯƠNG 5: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP……………………………………………………… Trang 42 I Nguyên Lý Điều Chỉnh ………………………………………………………………… Trang 42 II Dùng Bộ Điều Chỉnh Điện p Bằng Thyristor…………………… Trang46 III Nhận Xét ứng duïng……………………………………………………………………… Trang48 g Tran LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CHƯƠNG 6: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦN SỐ………………………………………………………… Trang 49 I Nguyên Lý Và Quy Luật Điều Chỉnh……………………………………… Trang 49 II.Các Bộ Biến Tần Dùng Để Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ…………………………………………………………………………………………………………… Trang 53 Bộ biến tần dùng trực tiếp thyristor Bộ biến tần có khâu trung gian chiều III Ứng Dụng Trong Công Nghiệp………………………………………………………… Trang57 CHƯƠNG 7: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG………………………………………………………….Trang 58 I.Phương Pháp Nối Tầng Dùng Hệ Thống Biến Đổi Van Máy Điện………………………………………………………………………………………………………… Trang58 II Phương Pháp Nối Tầng Dùng Thyristor………………………………… Trang 59 III.NhậnXét……………………………………………………………………………… 61 Trang KẾT LUẬN………………………………………………………………………………………………………… Trang 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………… Trang 64 g Tran 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Biểu thức (6-7) cho ta thấy tăng tần số nguồn mà giữ nguyên U mômen tới hạn cực đại Mt giảm nhiều Do thay đổi tần số f1 đồng thời phải thay đổi U1 theo quy luật định nhằm đảm bảo làm việc tương ứng mômen động mômen phụ tải Nghóa tỉ số mômen cực đại động mômen phụ tải tónh đặc tính số λM = Mt = const Mc (6-8) Đặc tính phận làm việc quan hệ tốc độ quay mômen phụ tải lên trục quay Mc = f(n) Theo biểu thức thực nghiệm mang tính chất tổng quát để mô tả dạng đặc tính phận làm việc sau: Mc = Mco + (Mcđm − Mco)( n x ) nđm (6-9) Trong đó: (Nm) M c Mômen cản phận làm việc lên trục quay tốc độ n Mco Mômen cản phận làm việc lên trục quay n= Mcđm Mômen cản phận làm việc lên trục quay n = nđm x số mũ đặc trưng mô tả dạng đặc tính phận làm việc (cơ cấu sản xuất) khác Gồm bốn dạng sau: * x = 0, ta có: (6-9a) Mc = Mcđm = const, Đây đặc tính đặc trưng cho hệ thống nâng có giá trị định (đường hình 6-1) Tran 63 (6-9b) g LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com * x=1 Đặc tính có dạng: Mc = a + bn Mc tỉ lệ bậc với tốc độ Đây đặc tính đặc trưng cho máy phát điện chiều kích từ độc lập với phụ tải máy phát điện trở ( đường hình 6-1) * x = -1 Đặc tính có dạng: b Mc = (a + ) (6-9c) n Mômen tỉ lệ nghịch với tốc độ, đặc tính đặc trưng cho máy cắt kim loại (đường hình 6-1) *x=2 (6-9d) Đặc tính có dạng: Mc = a + bn2 Mômen tỉ lệ với bình phương tốc độ, đặc tính đặc trưng cho máy nén, tàu thủy, (đường hình 6-1) n Hình 6-1 Các dạng 0đặc tính Mc Như vậy, muốn điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số ta phải có nguồn xoay chiều điều chỉnh tần số điện áp cách đồng thời theo quy luật sau: U1 = const f1 U1 * = const f1 * * g U 12 = const f1 Tran 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Như dạng đặc tính động không đồng thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh hình 6-2 n n1.1 Mc = const n1cb n f1.1 n1.2 Mc = a+b/n n1.1 f1ñm f1.2 n Mc f1.1 ncb f1ñm f1.2 n1.2 MM = a+bn2 c M n1.1 f1.1 n1cb n1.2 f1.2 f1đm M 6-2 Các dạng đặc tính động không đồng thay đổi tần Hình số theo quy luật điều chỉnh U f II CÁC BỘ BIẾN TẦN DÙNG ĐỂ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ Để tạo biến tần có U f thay đổi , người ta dùng biến tần với máy điện quay máy phát đồng bộ, máy phát không đồng dùng biến tần bán dẫn So với biến tần bán dẫn , biến tần máy điện quay có nhiều nhược điểm ngày dùng Bởi luận án trình bày biến tần bán dẫn Các biến tần bán dẫn gồm có: Bộ biến tần bán dẫn trực tiếp biến tần có khâu trung gian chiều Bộ Biến Tần Trực Tiếp Dùng Thyristor g Tran 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ biến tần dùng trực tiếp thyristor có sơ đồ nguyên lý hình 6-4 o TA CK ~ Ub , f c o a o NA TB ck CK CK A U2 f2 •B • NB TC CK CK NC C • ĐKB Hình – Sơ đồ nguyên lý biến tần trực tiếp dùng thyristor Bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor biến đổi trực tiếp nguồn xoay chiều ba pha U1, f1 số thành nguồn xoay chiều ba pha có U2, f2 biến đổi Bộ biến tần gồm 18 thyristor chia cho ba pha Mỗi pha chia làm hai nhóm: Nhóm có catot nối chung lại gọi nhóm thuận T, cung cấp phần điện áp dương pha động Nhóm có Anot nối chung gọi nhóm nghịch cung cấp điện áp đầu cho chu kỳ âm Ởû pha có dùng hai cuộn kháng để làm giảm dòng điện cân thyristor chuyển mạch nhóm thuận nhóm nghịch Nếu gọi tần số nguồn vào f 1, số pha điện áp đầu m (m=3), số đỉnh hình sin sóng điện áp đầu vào chu kỳ điện áp đầu n tần số điện áp đầu biến tần là: f = f1 g m 2n + m − (6-10) Tran 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Như vậy: Muốn thay đổi tần số f2 ta thay đổi số đỉnh hình sin điện áp đầu vào chu kỳ điện áp đầu (tức thay đổi thời gian làm việc thyristor nhóm thuận hay nghịch so với chu kỳ sóng điện áp đầu vào) Muốn thay đổi trị số điện áp đầu biến tần U ta thực khống chế thời gian kích xung lên thyristor so với thời điểm chuyển mạch tự nhiên Tức tạo sóng điện áp đầu có trị số trung bình nhỏ trị số trung bình điện áp đầu chuyển mạch tự nhiên Dạng sóng điện áp đầu biến tần hình 6-5 U1, U2 U1a U1b U2A (α=0;n=3) U1c t Tt Tn Hình 6-5 Đồ thị điện áp mộtTpha biến tần trực tiếp dùng thyristor o ~ Bộ Biến Tần Dùng Thyritor Có Khâu Trung Gian Một Chiều Bộ biến tần có khâu trung gian chiều biến đổi hai tầng Nhóm chỉnh lưu có chức biến đổi điện xoay chiều thành chiều Sau qua lọc, điện áLop chiều nghịchL1lưu thành điện áp xoay chiều có tần số biếnT9đổi Nhóm nghịch lưu làm việc độc lập với lưới, nghóa T11 D9 D11 D7 T3 cưỡn T5 cáT7c van chúng chuyển mạ ch cho theoT1chế độ g bức, ta gọi C1c điềuC3chỉnh nhờ thay đổi nghịch lưu nghịch lưu áp Tần số đầu đượ chu kỳ đóng cắt van nhóm nghịch lưuC5còn điện áp điều chỉnh nhờ thay đổi góc thông van nhóm chỉnh lưu D1 D3 Sơ đồ nguyên lý biến tần có khâu trung gian chiều hình 6-6 D5 Co o U2, f2 U1, of1 D10 D12 D8 D6 D4 C4 D2 C6 C2 g T10 T12 Tran 67 T8 T4 ÑKB T6 T8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com L2 Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Hình 6-6 Sơ đồ nguyên lý biến tần có khâu trung gian chiều Đây sơ đồ nguyên lý biến tần có khâu trung gian chiều dùng nghịch lưu áp Nhóm chỉnh lưu gồm thyristor T7 ÷ T12 làm nhiệm vụ biến điện áp xoay chiều thành chiều Bộ lọc phẳng gồm kháng Lo tụ Co Phần bộï nghịch lưu thyristor T1 ÷T6, chúng mở theo thứ tự T1, T2, T3,T4, T5, T6, cách 1/6 chu kỳ áp Như vậy: Bằng cách thay đổi khoảng thời gian dẫn thyristor ta thay đổi chu kỳ điện áp tức điều chỉnh điện áp Để chuyển mạch van, ta dùng tụ C1 ÷C6 Giả sử khoảng thời gian T1 T2 dẫn, tụ C1 nạp từ nguồn hình 6-6 Khi kích xung mở T3 tụ C1 phóng qua T1 T3 tạo dòng khóa T1 làm T3 dẫn Các diode D1 ÷ D6 có tác dụng ngăn cách tụ chuyển mạch với phụ tải, không cho tụ phóng điện qua phụ tải Nhờ điện dung yêu cầu tụ giảm nhỏ áp tải không bị ảnh hưởng phóng nạp tụ Các diode D7 ÷ D12 , tạo thành cầu ngược có tác dụng mở cho dòng phản kháng từ phía động tụ Co dòng điện xuất lệch pha dòng áp động g Tran 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Các thyristor nghịch lưu chuyển mạch theo tín hiệu điều khiển nên cực tính điện áp pha stato thay đổi theo tần số điều khiển Điện áp pha đưa vào động có dạng hình 6-7 U π 2π t Hình 6-7 Đồ thị điện áp phatrên đầu biến tần có khâu trung gian chiều III ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP Phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số nguồn ứng dụng rộng rải công nghiệp với ưu điểm gọn nhẹ dể điều chỉnh Bộ biến tần dùng trực tiếp thyristor dùng công nghiệp điều chỉnh tốc độ truyền động máy mài cao tốc, điều chỉnh tốc độ hệ thống băng tải Bộ biến tần dùng máy phát đồng ứng dụng cần điều chỉnh tốc độ đồng thời cho nhiều động g Tran 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com CHƯƠNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG I g PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG DÙNG HỆ THỐNG VAN MÁY ĐIỆN Tran 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Đối với động không đồng roto dây quấn có công suất lớn lớn tổn thất công suất trượt lớn Do không dùng thiết bị chuyển đổi điều chỉnh điện trở mạch roto Để vừa tận dụng lượng trượt vừa điều chỉnh tốc độ động không đồng roto dây quấn, ngøi ta sử dụng sơ đồ nối tầng sau: Sơ đồ nối tầng máy điện, sơ đồ nối tầng van - máy điện, … Ở ta xét sơ đồ nối tầng van - máy điện o ~Uo o • D1 D3 D5 • ĐKB • • • • ckmc D6 o o • • • MC FĐ D4 D2 Hình 7-1 Sơ đồ nối tầng van máy điện Để điều chỉnh tốc độ động không đồng sơ đồ nối tầng, ta thực cách đưa vào roto sức điện động phụ E f Sức điện động phụ xoay chiều chiều Trên sơ đồ hình 7-1, ta thấy muốn điều chỉnh tốc độ động ta thay đổi sức điện động phụ Ef Sức điện động máy chiều tạo Giả thiết Mc = const động làm việc trạng thái xác lập ứng với giá trị Ef Nếu tăng Ef lên dòng I2 giảm mômen điện từ động giảm có trị số nhỏ mômen Mc nên tốc độ động giảm Khi tốc độ động giảm độ trượt S tăng, làm cho E2 = E2nm S tăng, kết dòng I2 mômen điện từ động tăng lên g Tran 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com mômen thiết bị nối tầng cân với Mc trình giảm tốc kết thúc động làm việc trạng thái xác lập với tốc độ ban đầu Dòng điện chỉnh lưu Id mạch roto động xác định: Id = KsE − Ef Rđt (7-1) Trong đó: E2 Trị số hiệu dụng sức điện động pha roto động Ks Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu (đối với sơ đồ cầu ba pha Ks = 2,34) Rđt Điện trở đẳng trị ocủa mạch roto tính đổi phía chiều Ef Sức điện động củao máy chiều Khi tốc độ động không đồng n < n1 Nếùu bỏ qua tổn hao động o khâu biến đổi công suất động không đồng lấy từ lưới vào P1 = Pđm công suất phụ mạch roto (công suất trượt) P f = Pđm S thông qua chỉnh lưu đưa vào phần ứng máy chiều MC quay, kéo theo FĐ quay FĐ phát điện trả lượng nguồn với công suất P f = Pđm S, động làm việc trạng thái động U2 Khi n > n1 động làm việc trạng thái máy phát • • • II PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG DÙNG THYRISTOR Để vừøa điều chỉnh tốc độ động vừa tận dụnĐKB g công suất trượt, ta khảo sát sơ đồ điều chỉnh công suất trượt (hay nố • i tầ • n•g) dùng thyristor hình 7-2 ~U D1 D4 D3 D6 D5 D2 T1 L T5 NL CL g T3 ↓P1 Tran 72 ↑P LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ↓ Đồ Án Tốt Nghiệp → Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Pđt Hình 7-2 Hệ thống nối tầng van máy điện a) Sơ đồ nguyên lý b) Giản đồ lượng Trên sơ đồ hình 7-2, lượng trượt từ roto động không đồng sau chỉnh lưu thành chiều biến thành xoay chiều nhờ nghịch lưu trả lưới điện nhờ biến áp BA Sức điện động phụ đưa vào mạch roto động không đồng sức điện động nghịch lưu Trị số điều chỉnh cách thay đổi góc mở van thyristor nghịch lưu Điện áp xoay chiều nghịch lưu có biên độ tần số không đổi xác định điện áp tần số lưới điện Bộ nghịch lưu làm việc với góc điều khiển α thay đổi từ 90o đến 240o , phần lại dành cho góc chuyển mạch γ Tran 73 g LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Độ lớn dòng điện roto phụ thuộc vào mômen tải động mà không phụ thuộc vào góc điều khiển nghịch lưu Điện áp U2 chỉnh lưu thành điện áp chiều nhờ chỉnh lưu D1 ÷ D6 qua điện kháng lọc L cấp cho nghịch lưu phụ thuộc vào nghịch lưu Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu nghịch lưu nhau: Ud = Udn (7-2) Sai lệch giá trị tức thờùi điện áp chỉnh lưu nghịch lưu điện áp điện kháng lọc L Giả thiết bỏ qua điện trở điện kháng tản mạch stato xem động có số vòng dây stato roto nhau, giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu Id = laø: Ud = 3U n1 − n π n1 (7-3) Trường hợp có tải Id ≠ điện áp giảm xuống sụt áp chuyển mạch van cầu chỉnh lưu sụt áp điện trở dây quấn roto III NHẬN XÉT Các sơ đồ nối tầng có nhiều ưu điểm so với sơ đồ nối điện trở phụ vào mạch roto thay đổi thông số động Trong hệ thống nối tầng, công suất trượt trả lưới điện đưa lên trục động làm tăng công suất kéo Điều chỉnh tốc độ động không đồng hệ thống nối tầng có khả điều chỉnh phẳng Đặc tính điều chỉnh có độ cứng cao, phạm vi điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào công suất máy MC FĐ Tuy vậy, hệ thống phải sử dụng thêm máy chiều MC FĐ làm cho hệ thống đắt tiền không kinh tế Phương pháp dùng nhiều truyền động động điện không đồng dây quấn có công suất lớn g Tran 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com KẾT LUẬN g Tran 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Qua sáu tuần thực đề tài: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp Đề tài nghiên lý thuyết nhiều việc tìm hiểu phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng cho ta thấy phương pháp có ưu khuyết điểm riêng Tập đồ án này, nhiều hạn chế trình thực đề tài, giúp em tự đánh giá hiểu kỹ kiến thức chuyên môn Đó kết sau nhiều năm học tập hướng dẫn tận tình thầy NGUYỄN DƯ XỨNG em thành thật cảm ơn Tuy nhiên công nghiệp hóa linh kiện điện tử ứng dụng rộng rải việc điều chỉnh tốc độ động điện Trong điều chỉnh tốc độ cách dùng thyritor dể dàng tiện lợi TÀI LIỆU TAM KHẢO 1.Truyền Động Điện - NXB KH – KT- Hà nội 1994 BÙI QUỐC KHÁNH – NGUYỄN VĂN LIỄN – NGUYỄN THỊ HIỀN g Tran 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ Án Tốt Nghiệp Chinh sua boi: nguyenvanbientbd47@gmail.com Giáo Trình Truyền Động Điện Tự Động – Tập Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM - 1989 NGUYỄN DƯ XỨNG SMOLENSKT –A.V.IVANOV Máy Điện - Tập Người dịch: VŨ GIA HANH – PHAN TỬ THU - KHKT -1992 Các Đặc Tính Của Động Cơ Trong Truyền Động Điện Người dịch: BÙI ĐÌNH TIẾU 5.Giáo Trình Máy Điện – Tập – TPHCM Đại Học Bách Khoa - 1981 Điện Tử Công Suất Và Điều Khiển Động Cơ Điện CYRIL W.LANDER Người dịch: LÊ VĂN D OANH NXB – KH – KT – HÀ NỘI 1997 – Tái Bản Lần Thứ Điện Tử Công Suất NXB – GD 1993 NGUYỄN BÍNH Trang Bị Điện – Điện Tử Công Nghiệp Nhà Xuất Bản Giáo Dục – 2000 VŨ QUANG HỒI g Tran 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... lý điều chỉnh, ưu nhược điểm, phạm vi điều chỉnh ứng dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng Khái Quát Về Động Cơ Không Đồng Bộ Ba Pha Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng... Mạch Roto Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Số Đôi Cực Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách... 4: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cuộn Kháng Bảo Hòa Chương 5: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Cách Thay Đổi Điện Áp Chương 6: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ