MÔ HÌNH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC NỘI DUNG ĐỒ ÁN 100 MB Bao gồm tất cả file, lưu đồ giải thuật thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, bản vẽ thiết kế, FILE lập t[.]
MƠ HÌNH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA RƠTO LỒNG SĨC NỘI DUNG ĐỒ ÁN 100 MB Bao gồm tất file,.lưu đồ giải thuật thuyết minh, vẽ nguyên lý, vẽ thiết kế, FILE lập trình, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN tử MƠ HÌNH VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA RÔTO LỒNG SÓC MỤC LỤC Trang PHẦN A: MỞ ĐẦU PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1.1 Cấu tao 1.1.1.Cấu tạo phần tĩnh (stato) 1.1.2 Cấu tạo phần quay (roto) 1.1.3 Đặc điểm động không đồng 1.2 Nguyên lý làm việc động không đồng ba pha 10 1.2.1 Nguyên lý 10 1.2.2 Hệ số trượt: 11 1.3 Mômen quay động không đồng ba pha 12 1.4 Mở máy động không đồng ba pha rotor lồng sóc……………………… 17 1.4.1Mở máy trực tiếp 17 1.4.2 Giảm điện áp stator mở máy 18 1.4.3 Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stator 18 1.4.4Dùng máy biến áp tự ngẫu 18 1.4.5Phương pháp đổi nối - tam giác 19 1.5 Ưu nhược điểm động không đồng ba pha 20 1.51 Ưu điểm 20 1.5.2Nhược điểm 20 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 22 2.1 Điều chỉnh tốc độ động KĐB cách thay đổi điện trở phụ mạch roto 22 2.1.1 Nguyên lý điều chỉnh thay đổi điện trở phụ mạch roto 22 2.1.2 Phương pháp điều chỉnh điện trở mạch roto van bán dẫn 23 2.1.3 Nhận xét ứng dụng 25 2.2 Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi số đôi cực 26 2.2.1 Nguyên lý thay đổi số đôi cực 26 2.2.2 Các phương pháp đổi nối dùng để thay đổi số đôi cực 27 2.2.1.1 Đổi nối cuộn stato từ y sang kép yy 27 2.2.2.2 Đổi nối cuộn stato từ sang ngược 31 2.2.2.3 Đổi nối cuộn stato từ tam giác D sang kép yy 34 2.2.3 Nhận xét ứng dụng công nghiệp 36 2.3 Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha cuộn kháng bảo hòa 37 2.3.1 Khái niệm cuộn kháng bảo hòa 37 2.3.2 Phương trình dạng đặc tính 40 2.3.2.Phương pháp dùng cuộn kháng bảo hòa để điều chỉnh tốc độ động 41 2.3.4 Nhận xét ứng dụng công nghiệp 45 2.4 Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi điện áp 46 2.4.1 Nguyên lý điều chỉnh 46 2.4.2 Các phương pháp điều chỉnh 46 2.4.3 Nhận xét ứng dụng 48 2.5 Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số nguồn 49 2.5.1 Nguyên lý quy luật điều chỉnh thay đổi tần số 49 2.5.2 Các biến tần dùng để điều chỉnh tốc độ động 52 2.5.2.1 Bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor 53 2.5.2.2 Bộ biến tần dùng thyritor có khâu trung gian chiều 54 2.5.2.3 Bộ biến tần nghịch lưu dòng 55 2.6 Điều chỉnh tốc độ động không đồng phương pháp nối tầng 57 2.6.1 Phương pháp nối tầng dùng hệ thống van máy điện 57 2.6.2 Phương pháp nối tầng dùng thyristor 58 2.6.3 Nhận xét 60 CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MƠ HÌNH 61 3.1 Đồng hồ đa chức 61 3.2 Rotary Ecoder 63 3.3 Biến tần 65 3.3 Động ba pha rơ to lồng sóc 65 3.4 Máy biến áp 66 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH 70 4.1 Sơ đồ khối 70 4.2 Sơ đồ nguyên lý 71 4.3 Sơ đồ động lực 73 4.4 Nguyên lý hoạt động mạch 74 PHẦN C: KẾT LUẬN 75 Tài liệu tham khảo 76 DANH SÁCH BẢNG, HÌNH, SƠ ĐỒ Hình 1-1 Cấu tạo stator Hình 1-3 Rotor lồng sóc Hình.1-4 Sơ đồ nguyên lý động không đồng Hình1.6Biểuđồgiãnđồnănglượngđộngcơkhơngđồng 13 Hình 1-7a Đặc tính động không động 16 Hình b Mở máy động roto dây quấn 20 Hình 1-8 Mở máy trực tiếp động 20 Hình 1-9 Mở máy cuộn kháng 21 Hình 1-10 Mở máy biến áp tự ngẫu 22 Hình 1-11 Đổi nối tam giác 23 Hình 2-1 Điều chỉnh thay đổi điện trở phụ mạch roto 25 Hình 2-2 Điều chỉnh điện trở mạch roto van bán dẫn 27 Hình 2-3 Sơ đồ khai triển pha cách đấu Y nt sang YY 31 Hình2-4 Đặc tính đổi cuộn stato từ sang kép 33 Hình 2-5 Sơ đồ khai triển pha cách đấu ngược 34 Hình 2-6 Đặc tính ĐCKĐB đấu nối tiếp sang ngược 36 Hình 2-7 Sơ đồ đổi nối dây từ tam giác sang kép 37 Hình 2-8 Đặc tính ĐCKĐB đổi nối dây quấn stato từ D nt sang YY 38 Hình 2-9 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ cuộn kháng bảo hịa 41 Hình 2- 10 Sơ đồ nguyên lý dùng khâu phản hồi âm tốc độ 44 Hình 2-11 Dùng ba cuộn kháng bảo hòa 45 Hình 2-12 Dạng đăc tính dùng cuộn kháng bảo hịa có khâu phản hồi 47 Hình 2-13 Sơ đồ nguyên lý hệ thống dùng điều chỉnh thyristor 49 Hình 2-14 Đồ thị điện áp pha đầu điều chỉnh thyristor 49 Hình 2-15 Các đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐCKĐB dùng điều chỉnh thyristor 50 Hình 2-16 Các dạng đặc tính 53 Hình 2-17 Đặc tính thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh u f 54 Hình 2– 18 Sơ đồ nguyên lý biến tần trực tiếp dùng thyristor 55 Hình2-19 Đồ thị điện áp pha biến tần trực tiếp dùng thyristor 56 Hình 2-20 Sơ đồ ngun lý biến tần có khâu trung gian chiều 56 Hình 2-21 Đồ thị điện áp pha đầu biến tần có khâu trung gian chiều 57 Hình 2-22 Sơ đồ nguyên lý biến tần nghịch lưu dòng 58 Hình 2-23 Sơ đồ nối tầng van máy điện 59 Hình 2-24 Hệ thống nối tầng van máy điện 60 Hình 3.1: Hình dạng đồng hồ đa chức 63 Hình 3.2: Hình dạng loại ecoder 65 Hình 3.2: Hình dạng biến tần 66 Hình 3.3: Sơ đồ trải dây quấn với cực từ 2p=2 67 Hình 3.4: Sơ đồ trải dây quấn với cực từ 2p=4 68 Hình 3.5 Hình ảnh máy biến áp pha 69 Hình 3.6: Phe sắt ba pha kiểu E,I 70 Hình - Sơ đồ khối 73 Hình 4.1: Sơ đồ ngun lý mơ hình 74 Hình 4.2 Sơ đồ động lực mơ hình 75 Bảng 3.1: Thông số đồng hồ đa chức 63 Bảng 3.2: Giá trị cài đặt cho F1 64 Bảng3.3: Thông số ecoder 65 PHẦN A: MỞ ĐẦU Lời nói đầu Trong sản xuất công nghiệp đại, để nâng cao suất, hiệu suất sử dụng máy, nâng cao chất lượng sản phẩm phương pháp tự động hóa dây chuyền sản xuất hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ khơng thể thiếu nhiều loại động điện chế tạo hồn thiện có động điện khơng đồng chiếm tỉ lệ lớn công nghiệp, có nhiều ưu điểm bật giá thành hạ, dễ sử dụng, bảo quản đơn giản, chi phí vận hành thấp… Trong thực tế, để đáp ứng yêu cầu sản xuất, làm việc nhà máy, xí nghiệp…với yêu cầu điều chỉnh tốc độ động phạm vi Điều chỉnh tốc độ động Phương pháp điều chỉnh nhân tạo nhằm thay đổi tốc độ hệ thống, cấu sản xuất theo yêu cầu công nghệ Đề tài tìm hiểu phưong pháp điều chỉnh tốc độ động khơng đồng ba pha rotor lồng sóc trình bày sau: Nguyên lý hoạt động, sơ đồ ứng dụng công nghiệp Đặt vấn đề Động không đồng ba pha sử dụng rộng rãi công nghiệp từ công suất nhỏ đến cơng suất trung bình chiếm tỉ lệ lớn so với động khác Sở dĩ, động có kết cấu đơn giản, vận hành an toàn, sử dụng nguồn trực tiếp ba pha… Tuy nhiên, trước động không đồng ba pha chưa sử dụng rộng rãi Nguyên nhân việc điều chỉnh tốc độ khống chế trình q độ khó khăn, động khơng đồng có nhược điểm( dịng khởi động lớn, mơ men khởi động nhỏ) Ngày ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật, phát triển công nghiệp, kỹ thuật tự động Động không đồng ba pha khai thác ưu điểm hạn chế nhược điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh với hệ truyền động khác (hệ truyền động chiều) PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Cấu tạo đặc điểm 1.1 Cấu tạo Loại roto kiểu lồng sóc loại dây quấn khác với dây quấn stato Mỗi rảnh lõi sắt đặt dẫn đồng nhôm nối tắt lại hai đầu hai vịng ngắn mạch đồng nhơm, làm thành lồng, người ta gọi lồng sóc dây quấn roto kiểu lồng sóc khơng cần cách điện với lõi sắt Hình 1-1 Rotor lồng sóc Khe hở Khe hở động không đồng nhỏ (0,2 mm ¸ 1mm) Do roto khối trịn nên roto Đặc điểm động không đồng Cấu tạo đơn giản Nhận xét: từ biểu thức (1-41) (1-42), ta thấy động xác lập u1 thay đổi st = const mt thay đổi tỉ lệ với u12 thay đổi điện trở mạch roto cách thêm điện trở phụ (đối với động khơng đồng roto quấn dây) st = (1-20) mt = const st tỉ lệ với r’2 Khi xét đến điện trở mạch stato r1 mơmen tới hạn mt có hai giá trị khác ứng với hai trạng thái làm việc động s = , n1 < n trạng thái hãm tái sinh động làm việc máy phát stF = - (1-21) s > , n1 > n trạng thái làm việc động Stđ = (1-22) MtF = - (1-23) Mtđ = (1-24) Khi r1 ≠ │stF │=│stđ │cịn │MtF │>│Mtđ │ Ta có tỉ số lM = t (1-25) Mđm = đm (1-26) Trong Mđm : nm pđm : kw nđm : vòng/phút Độ trượt tới hạn động xác định sau: trạng thái định mức động cơ: n = nđm , s = sđm , m = mđm Phương trình đặc tính điểm định mức Mđm = t (1-27) lM (1-28) Do = t Thường động r1 = r’2, nên lM = t (1-29) Giải phương trình bậc hai (1-51) xem r1 n1> n2> n3 Khi mc số động làm việc xác lập tương ứng với điểm a, b, c, d tốc độ động thấp tổn hao lớn, độ cứng đường đặc tính bị giảm Khi cho điện trở phụ vào lớn phạm vi điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào trị số phụ tải phụ tải lớn phạm vi điều chỉnh hẹp 2.1.2 Phương pháp điều chỉnh điện trở mạch roto van bán dẫn Phương pháp điều chỉnh tốc độ với ưu điểm dễ dàng tự động hóa điện trở mạch ro to động không đồng r2 = r2d + rf ( 2-2) Trong r2d : Điện trở dây quấn roto rf : Điện trở phụ mắc thêm vào mạch roto Mômen động không đồng tính theo dịng điện roto M= , M = const (2-3) Khi điều chỉnh giá trị điện trở mạch roto mơmen tới hạn động khơng đổi cịn độ trượt tới hạn tỉ lệ bậc với điện trở Nếu xem đoạn đặc tính làm việc động không đồng bộ, tức đoạn có độ trượt s = đến s= st thẳng điều chỉnh điện trở, ta viết: s = si (2-4) Trong s : Là độ trượt điện trở mạch roto r2 si : Là độ trượt điện trở mạch roto r2d Thay (2- 4) vào (2-3), ta biểu thức mơmen M = (2-5) Nếu giữ dịng điện roto khơng đổi mơmen khơng đổi không phụ thuộc vào tốc độ động Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện trở mạch roto phương pháp xung hình 2-2 a) b) Hình 2-2 Điều chỉnh điện trở mạch roto van bán dẫn