CHƯƠNG 1 Đồ án TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD Trần Văn Hải Trang 1 LỜI NÓI ĐẦU Thế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự động Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâ.
Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải LỜI NĨI ĐẦU Thế kỉ XXI – kỉ cơng nghệ thông tin, khoa học kĩ thuật công nghệ tự động Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển, nâng cao suất chất lượng sản phẩm Truyền động điện đời yếu tố quan trọng: • Truyền động điện có nhiệm vụ thực công đoạn cuối cơng nghệ sản xuất • Truyền động điện hệ thống máy móc thiết kế với nhiệm vụ biến đổi thành điện • Hệ thống truyền động điện hoạt động với tốc độ không đổi thay đổi Hiện khoảng 70-80% hệ truyền động loại không đổi, với hệ thống tốc độ hoạt động động khơng cần điều khiển, trừ q trình khởi động hãm Phần lại 20-25% hệ thống điều khiển tốc độ động để phối hợp đặc tính động với đặc tính tải yêu cầu Với phát triển mạnh mẽ kĩ thuật bán dẫn công suất lớn kĩ thuật vi xử lý, hệ thống điều tốc sử dụng rộng rãi công cụ thiếu q trình tự động hóa sản xuất Do nội dung tập đồ án chủ yếu tính tốn điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha Tập đồ án làm tài liệu tham khảo cho quan tâm đến vấn đề liên quan đến động không đồng ba pha Vì kiến thức thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án không tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến q thầy bạn bè Chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Hồng Thái Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải CHƯƠNG ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1: Cấu tạo: ➢ Động không đồng gồm hai loại: Động Rotor dây quấn động Rotor lồng sóc (Động Rotor ngắn mạch) ➢ Động điện không đồng sử dụng rộng rãi thực tế 2: Ưu điểm: ➢ Ưu điểm bật loại động là: Cấu tạo đơn giản đặc biệt động Rotor lồng sóc So với động chiều động khơng đồng giá thành hạ, vận hành tinh cậy, chắn Ngoài động không đồng dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm theo 3: Nhược điểm ➢ Nhược điểm động không động điều chỉnh tốc độ khống chế q trình khó khăn Riêng với động Rotor lồng sóc có tiêu khởi động Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải II PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ Hình 3.1 Sơ đồ ngun lý Ii R1 I'2 X'2 R0 U1p I0 X0 R'/S Hình 3.2 Sơ đồ tương đương Trong đó: o R0 , X , I điện trở, điện kháng dòng điện mạch Stator Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải o R1 , X , I1 điện trở, điện kháng dòng điện Rotor quy đổi Stator o U 1đm : Điện áp định mức đặt vào ba pha o U1P : Điện áp pha đặt vào Stator ➢ S= 0 − n0 − n = : độ trượt (Hệ số động cơ) 0 n0 • : tốc độ góc từ trường quay (rad/s) • : tốc độ góc từ trường (rad/s) ➢ n0 = 60 f : tốc độ từ trường quay (vịng/phút) p • f : tần số điện áp nguồn đặt vào Stator (Hz) • p : số đơi cực từ động • n tốc độ quay Rotor (vòng/phút) ➢ I '2 = K qđ I : Dòng điện quy đổi ➢ K qđ = :Hệ số quy đổi dòng điện K qđ ➢ K qđ = U1đm N1.K dq1 : Hệ số quy đổi sức từ động = E2 đm N K dq • N1 , N :Số vòng pha dây quấn Stator, Rotor ➢ E đm : Sức từ động định mức xuất hai vòng trượt Rotor khi: - Rotor hở mạch - Đặt điện áp vào Stator U đm Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải Phương trình đặc tính tốc độ: I '2 = U 1P R' R1 + + X N S Trong đó: • X N = X + X ' : điện kháng ngắn mạch • R' = R'2 + R' P : điện trở qui đổi Khi mở máy tốc độ n = nên hệ số trượt S = I ' mm = U 1P (R1 + R')2 + X N2 dòng điện mở máy : I '2 mm = Với : Z mm = U 1P Z mm (R1 + R') + X N2 Thông thường : I '2 mm = (4 7) I nm II PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH CƠ Để tìm phương trình đặc tính động ta dựa vào điều kiện cân công suất động Công suất điện từ chuyển từ Startor sang Rotor Pđt = M đt 1 Trong : • M đt : monment điện từ động • Pđt = Pcơ + ΔPphụ + ΔPcu2 Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải Nếu tổn hao phụ khơng đáng kể ΔPphụ = Mđt= Mcơ= M Pđt = Pcơ + ΔPcu2 Mđm.ω0 = Mcơ.ω + 3P’.I’22 M (0 − ) = 3P'.I '22 Mà : S = 0 − 3R ' I ' M = 0 0 S Thay I '2 vào ta được: M = 3R '.U 12P (2) n0 S R' R + + X nm 9.55 S (2) phương trình đặc tính xoay chiều không đồng ba pha - Đường biểu diễn phương trình đặc tính có dạng đường cong nên tọa độ điểm cực trị xác định cách giải phương trình - Độ trượt tới hạn: S max = R' (3) R + X N2 Thay phương trình (3) vào phương trình (2) ta có: M= 3R'.U 12P 2n0 9.55 R + X R1 N (4) Trong đó: (+) : ứng với trạng thái động (-) : ứng với trạng thái máy phát - Hệ số tải moment: dM = ta được: ds M = Trang M max M nm Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải ➢ Cách vẽ đặt tính khơng biết R1,X1,R2,X2 biết tham số định mức động nhãn máy cần thục bước sau: n (vòng/phút) n0 b Smax Mmm MC Mmax S Hình 3.3 Đặc tính tự nhiên động khơng đồng ba pha Bước 1: Xác định tọa độ ba điểm đặc biệt ❖ Điểm đồng từ trường: A( M = 0, n = n0 ) • Với n0= 60 f p ❖ Điểm tới hạn : B (Mmax ,Smax) M = M max 60 f n0 = M đm p Mặt khác : M = M max S đm S max = + M đm S max S đm S đm = n0 − nđm n0 Trang M (N.m) Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Trần Văn Hải S đm S max + = 2M S max S đm 2 S max − 2M S đm S max + S đm =0 Giải phương trình ta được: S max1, = S đm (M 2M − 1) ❖ Điểm mở máy : C ( M = M mm , n = 0) Bước 2: Thay S = vào phương trình (2) ta được: M mm = 3R'.U 12P n0 (R1 + R')2 + X N2 9,55 Bước 3: lấy nhiều giá trị S khoảng → thay vào biểu thức : M mm = 2M max S + max S max Ta moment tương ứng: S M S1 S2 ……… M0 M1 M2 ……… Mmm Bước 3: Từ tọa độ ( S, M ) với điểm đặc biệt nối lại ta đường đặc tính động ❖ Các dạng đặc tính cơ: Lập tỉ số lấy dấu (+) ta được: Trang Đồ án: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN M= M th (1 + aSth ) S S th + + 2aSth S th S Trong đó: a = GVHD: Trần Văn Hải (5) R1 R' aSmax = R1 R12 + X nm Đối với động có cơng suất lớn: R1