THÔNG TIN TÀI LIỆU
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC Lời nói đầu 04 PHẦN I: THIẾT KẾ BỘ BIẾN TẦN 05 Chương 1: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 06 1.1 Giới thiệu sơ đồ khối chức năng, nhiệm vụ khối sơ đồ 07 1.1.1 Giới thiệu phân loại biến tần 07 1.1.1.1 Biến tần trực tiếp 08 1.1.1.2 Biến tần gián tiếp 1.2 Thiết kế mạch động lực biến tần nguồn áp 1.2.1 Sơ đồ mạch động lực 1.2.2 Nguyên tắc khống chế biến tần 1.3 Công thức tổng hợp điện áp 1.3.1 Điện áp pha nghịch lưu với góc dẫn khác 1.3.1.1 Góc dẫn van = 180o điện 1.3.1.2 Góc dẫn van = 150o điện 1.3.1.3 Góc dẫn van = 120o điện 1.3.2 Mạch chuyển đổi 1.3.3 Nhận xét phương pháp khống chế 1.4 Phương pháp khống chế điều chế độ rộng xung 1.5 Bộ nghịch lưu Tranzistor 1.5.1 Đặt vấn đề 07 09 09 10 12 13 13 17 18 19 22 23 27 27 Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.5.2 Nghịch lưu áp pha dùng Tranzistor 1.5.3 Tính chọn mạch động lực, linh kiện mạch động lực 27 28 Chương 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN TẦN NGUỒN ÁP PHA 29 2.1 Đặt vấn đề 31 2.2 Hệ thống nghịch lưu với điều khiển độ rộng xung 2.2.1 Khối tạo dao động 2.2.2 Bộ dịch pha số 2.2.3 Khối tạo sin 2.3 Tính chọn linh kiện mạch điều khiển 2.3.1 Khối dịch pha chia pha 2.3.2 Khối tạo sin 2.3.3 Khối nhân tần 2.3.4 Khối phát sóng cưa 2.3.5 Khối so sánh tạo xung 31 39 39 39 40 40 40 PHẦN II: ỨNG DỤNG BIẾN TẦN TRONG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTOR LỒNG SÓC-TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 41 Chương3 : ỨNG DỤNG BIẾN TẦN TRONG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR LỒNG SÓC 3.1 Xây dựng sơ đồ khối hệ biến tần động không đồng ba pha rotor lồng sóc : 3.1.1 Đặt vấn đề : 3.1.2 Sơ đồ khối hệ điều chỉnh tốc độ biến tần : 3.2 Xây dựng hệ điều khiển biến tần động điện không đồng ba pha rotor lồng sóc 3.2.1 Điều khiển tần số trượt: 3.2.2 Điều khiển Vec tơ biến tần động pha 42 43 43 43 44 44 45 Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 3.2.2.1 Mô tả động KĐB pha dạng đại lượng véctơ không gian 3.2.2.2 Quy đổi đại lượng điện động không đồng từ hệ véc tơ (a,b,c) hệ tọa độ cố định Stato (,) 3.2.2.3 Quy đổi đại lượng điện động không đồng ba pha từ hệ tọa độ cố định Rotor (x,y) hệ tọa độ cố định Stator (,) 3.2.2.4 Quy đổi đại lượng điện động không đồng ba pha từ hệ tọa độ cố định Stator ( ,) hệ tọa độ cố định Rotor (d,q) 3.2.2.5 Cơ sở để định hướng từ thông hệ tọa độ tựa theo từ thông Rotor (d,q) 45 46 49 53 57 Chương 4: TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VECTƠ- BIẾN TẦN VÀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR LỒNG SÓC 60 4.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống truyền động điện điều khiển vectơ biến tần động không đồng bộ: 61 4.2 Tổng hợp điều chỉnh dòng điện 62 4.3 Tổng hợp điều chỉnh tốc độ 63 4.4.Tính tốn gần thơng số 65 4.4.1.Tính tốn gần thơng số cần tìm từ thơng số ghi nhãn động 65 4.4.2 Tính tốn thơng số điều chỉnh dịng điện Ri(p) 68 4.4.3 Tính tốn thơng số điều chỉnh tốc độ R ( P ) 69 4.5 Kiểm tra chất lượng điều khiển điều chỉnh tốc độ công cụ Simulink Matlab 71 4.5.1 Kết mô mạch vòng điều chỉnh tốc độ với điều khiển P 71 4.5.2 Kết mơ mạch vịng điều chỉnh tốc độ với điều khiển PI 73 4.6 Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động biến tần nguồn áp,động không đồng ba pha rotor lồng sóc 74 Kết luận 75 Tài liệu tham khảo 76 Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI NĨI ĐẦU Ngày với cơng cơng nghiệp hố, đại hố lĩnh vực sản xuất kinh tế quốc dân, khí hố; tự động hố q trình sản xuất đóng vai trị quan trọng Nó cho phép tăng suất lao động, nhằm tạo hiệu kinh tế cao Bước vào kỷ 20 chứng kiến thay đổi lớn lao văn minh nhân loại đem lại phát triển mạnh mẽ ngành điện tử, tự động hố, tin học, khí hố với việc phát minh linh kiện bán dẫn ngày đáp ứng yêu cầu hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp có độ xác cao Cho nên việc sử dụng q trình tự động hố q trình sản xuất để đảm bảo chất lượng, tăng suất giảm giá thành sản phẩm nhu cầu cần thiết Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Sau năm học nghiên cứu ở trường với tận tình giảng dạy thầy giáo khoa KT&CN với giúp đỡ bạn bè để đánh giá kết trình học tập Trước trường em giao làm đề tài tốt nghiệp : ” THIẾT KẾ BỘ BIẾN TẦN NGUỒN ÁP BA PHA ĐỂ CUNG CẤP CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ROTOR LỒNG SÓC ”.Với hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS-TS-VÕ QUANG LẠP thầy cô giáo khoa KT&CN nỗ lực thân Đến em hoàn thành đồ án Do kiến thức chun mơn cịn hạn chế, tài liệu tham khảo có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Rất mong bảo, góp ý thầy giáo bạn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy VÕ QUANG LẠP, thầy cô giáo khoa Kỹ Thuật Cơng Nghệ giúp đỡ em hồn thành đồ án thời gian Thái Nguyên, ngày 25 tháng năm 2009 SINH VIÊN THIẾT KẾ Phạm Văn Dũng Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PHẦN I: THIẾT KẾ BỘ BIẾN TẦN Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG I: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 1.1 Giới thiệu sơ đồ khối chức năng, nhiệm vụ khối sơ đồ 1.1.1 Giới thiệu phân loại biến tần Biến tần thiết bị biến đổi điện xoay chiều từ tần số sang tần số khác Biến tần chia làm nhóm: - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp 1.1.1.1 Biến tần trực tiếp Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí U1,f U2,f Hình 1.1.Sơ đồ cấu trúc biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp gồm chỉnh lưu mắc song song ngược, hình 1.2 Các chỉnh lưu sơ đồ pha có điểm trung tính, hình 1.3 Sơ đồ cầu, hình 1.4 chỉnh lưu nhiều pha số pha chỉnh lưu lớn thành phần sóng điều hồ bậc cao giảm A T1 B C A T3 T5 T7 T9 T11 f1 ,u1 f1,u1 f1,u1 B C T4 T6 T2 T10 T12 T8 Zt f2 ,u2 Hình 1.2 Sơ đồ chỉnh lưu ba pha có điểm trung tính Hình 1.3 Sơ đồ chỉnh lưu cầu Kết luận: Các biến tần có hiệu suất biến đổi lượng cao, điện áp vào qua mạch van chuyển đổi cho điện áp đầu với tần số khác Tuy nhiên thực tế, mạch van phức tạp, số lượng van lớn, với mạch ba pha Việc thay đổi tần số gặp nhiều khó khăn phụ thuộc nhiều vào tần số điện áp vào f1 Phạm vi điều chỉnh tần số đầu bị hạn chế bởi tần số đầu vào: f2 < f1 (Về nguyên tắc chế tạo biến tần f > f1, mức độ phức tạp tăng lên nhiều lần) Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.1.1.2 Biến tần gián tiếp (Có khâu trung gian chiều) Biến tần gián tiếp có sơ đồ cấu trúc hình 1.4 U1,f1 Chỉnh Lưu Mạch trung gian Biến Tần U2,f2 Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp Điện áp nguồn có tần số f1 biến đổi thành điện áp chiều nhờ mạch chỉnh lưu, qua mạch trung gian biến trở lại thành điện áp xoay chiều với tần số f2 Hiệu suất biến tần gián tiếp giảm đi: Song loại biến tần cho phép thay đổi dễ dàng tần số điện áp đầu ra, điều chỉnh tần số f ở đầu độc lập hoàn toàn với tần số điện áp nguồn cung cấp Dải điều chỉnh tần số f2 thay đổi từ đến giá trị bất kỳ, thông số động hệ truyền động cho phép * Biến tần nguồn dòng: Là loại biến tần xây dựng nguyên lý nghịch lưu dịng điện U1,f U2,f Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc biến tần nguồn dòng Nguồn cung cấp cho nghịch lưu dòng nguồn dòng điện chiều ổn định, ví dụ máy phát nguồn dịng chiều hay chỉnh lưu lớn nối tiếp với cuộn kháng có điện cảm lớn ở đầu * Biến tần nguồn áp: Là biến tần xây dựng nguyên lý nghịch lưu điện áp Nguồn cung cấp cho nghịch lưu áp nguồn điện áp chiều ổn định, ví dụ pin, ắcquy có cơng suất lớn, máy phát điện chiều hay chỉnh lưu nối song song với tụ điện có dung lượng lớn ở mạch trung gian Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí U2,f U C>> U1,f Hình 1.6 Sơ đồ cấu trúc biến tần nguồn áp 1.2 Thiết kế mạch động lực biến tần nguồn áp 1.2.1 Sơ đồ mạch động lực Mạch động lực biến tần nguồn áp ba pha gồm Thyristor công suất T1 T6 Các van có nhiệm vụ đóng hay cắt từng khoảng điện áp đặt tải Các van lựa chọn tuỳ thuộc vào công suất phụ tải Các Điốt D1 D6 Điốt công suất nối ngược với van Thyristor có tác dụng khép mạch dịng điện tải, trả phần lượng tích luỹ tải nguồn trường hợp tải có tính cảm Khi Thyristor ở trạng thái khóa dịng tải trì qua Điốt Nguồn cung cấp cho nghịch lưu nguồn áp có giá trị U ổn định, nguồn điều chỉnh điện áp nhờ chỉnh lưu có điều khiển Sơ đồ nguyên lý khống chế biến tần nguồn áp ba pha hình 1.7 1.2.2 Nguyên tắc khống chế biến tần Với đối tượng thiết bị điện sử dụng nguồn điện áp pha xoay chiều, để tận dụng công suất nguồn chất lượng truyền động tuổi thọ thiết bị, điều mong muốn dạng điện áp phải đạt nguồn điện áp ba M N T1 D1 T3 D3 T5 D5 T4 D4 T6 D6 T2 D2 ZA ZB ZC Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ Lớp Điện Kỹ Thuật K27 Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực biến tần
Ngày đăng: 12/03/2023, 07:51
Xem thêm: