Đồ án kỹ thuật điện pdf

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN LỜI NÓI ĐẦU Trong nền công nghiệp ngày nay, tất cả các nước trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng đều sử dụng động cơ điện. Trong công nghiệp thì động cơ không đồng bộ được dùng nhiều hơn và chúng đang thay thế ngày một nhiều cho các động cơ một chiều. Sở dĩ như vậy là do động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giãn, dễ chế tạo vận hành an toàn, sử dụng trực tiếp từ lưới điện xoay chiều ba pha. Đến nay phần lớn các cần trục được trang bị động cơ không đồng bộ, nhiều cơ cấu của máy cắt kim loại, truyền động phụ của máy cán và nhiều cơ cấu khác trong các lĩnh vực công nghiệp cũng đang sử dụng động cơ không đồng bộ. Tuy nhiên khi điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ của động cơ rất khó khăn, riêng đối với động cơ rotor lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu hơn so với động cơ điện một chiều. Nhưng động cơ điện một chiều thì lại sử dụng phức tạp đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện riêng, khi hoạt động sẽ gây ra tia lửa điện.… Chính vì những điểm yếu đó của động cơ điện một chiều và ưu điểm của động cơ không đồng bộ mà hiện nay xu hướng nghiên cứu dùng động cơ không đồng bộ để thay thế động cơ điện một chiều ngày càng được quan tâm hơn. Bên cạnh những ưu điểm của động cơ không đồng bộ ba pha nó còn có những nhược điểm như là: Momen tới hạn, Momen khởi động sẽ giảm xuống rất nhiều khi điện áp lưới tụt xuống, dễ phát sinh tình trạng nóng quá mức đối với Stato nhất là khi điện áp lưới tăng và đối với Roto khi điện áp lưới giảm, khe hở không khí nhỏ cũng phần nào làm giảm bớt độ tin cậy của chúng. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trong đó có sự phát triển của ngành công nghệ chế tạo bán dẫn công suất và công nghệ điện tử đã làm cho các hệ truyền động của động cơ không đồng bộ có thể khai thác hết các ưu điểm để cạnh tranh với động cơ điện một chiều nhất là ở vùng công suất truyền lớn và tốc độ làm việc cao. Mặc dù em đã rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và quyết tâm cao, tuy nhiên đây là lần đầu tiên em làm đồ án và nhận thức về thực tế của em còn nhiều hạn chế nên em không tránh khỏi những sai sót. Vì thế, em mong nhận được sự phê bình, nhận xét, góp ý của các thầy để giúp em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy và đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Hào Nhán đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy và hi vọng thầy sẽ giúp đỡ trong việc học tập của em sau này. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 1/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I.Khái niệm chung. 1. Khái niệm chung. Máy điện không đồng bộ (KĐB) là loại máy điện xoay chiều làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rotor n (tốc độ của máy) khác với tốc độ quay của từ trường n 1 . Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato (dây quấn sơ cấp) nối với lưới điện có tần số f, dây quấn rotor (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc khép kín trên điện trở. Dòng điện trên dây quấn rotor được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số f 2 phụ thuộc vào tốc độ rotor nghĩa là phụ thuộc vào tải ở trên trục của máy. Cũng như các máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ cơ điện, cũng như chế độ máy phát điện. Máy điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không tốt lắm so với máy phát điện đồng bộ nên ít được sử dụng. Động cơ không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận hành không phức tạp, giá rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt. Động cơ không đồng bộ có các loại: động cơ ba pha, động cơ hai pha, động cơ một pha. Động cơ điện không đồng bộ có công suất lớn trên 600W thường là loại ba pha có ba dây quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian một góc 120 0 điện. Các động cơ có công suất nhỏ hơn 600W thường là loại hai pha hoặc một pha. Động cơ hai pha có hai dây quấn làm việc, trục của hai dây quấn đặt lệch nhau trong không gian một góc 90 0 điện. Động cơ điện một pha chỉ có một dây quấn làm việc. Các số liệu định mức của động cơ không đồng bộ: Công suất cơ có ích trên trục P đm Điện áp dây stato U lđm Dòng điện dây stato I lđm Tần số dòng điện stato f Tốc độ quay rotor n đm Hệ số công suất đm ϕ cos Hiệu suất đm η Gọi là động cơ không đồng bộ vì tốc độ quay của rotor khác với tốc độ của từ trường quay trong máy. Đôi khi còn gọi là động cơ cảm ứng (vì sức điện động và dòng điện có được trong rotor là do cảm ứng). GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 2/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN 2. Phạm vi áp dụng: Động cơ điện không đồng bộ 3 pha được sử dụng trong nông nghiệp và công nghiệp như: máy bơm nước ở các trạm bơm, trong nhà máy xi măng thì được dùng cho các máy nghiền, máy khuấy, băng lăn vận tải…Các động cơ từ 5hp trở lên hầu hết là 3 pha còn động cơ nhỏ hơn 1hp thường là 1 pha. II. Phân loại, cấu tạo: 1.Phân loại: Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu chính: Kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ… Theo kết cấu rotor, máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: Loại rotor kiểu dây quấn và rotor kiểu lồng sóc. Theo số pha trên dây quấn stator có thể chia làm các loại: Một pha, hai pha, ba pha. 2. Cấu tạo: Giống như các loại máy điện quay khác ,động cơ không đồng bộ ba pha gồm có các bộ phận chính sau :Phần tỉnh hay còn gọi là stator, phần quay hay còn gọi là rotor, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy được vẽ trên hình 1.1 Hình 1.1 2.1. Phần tĩnh (stator) Trên stator có võ, lõi thép và dây quấn. 2.1.1. Vỏ máy: Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn. Thường võ máy làm bằng gang hoặc nhôm. Hai đầu vỏ máy có nắp máy, ổ trục đở. Đối với vỏ máy có công suất tương đối lớn (100 kw) thường dùng thép tấm hàn lại làm vỏ máy, tùy theo cách làm nguội, máy và dạng vỏ máy cũng khác nhau. Vỏ máy và nắp máy còn dùng bảo vệ máy, như hình 1.2 GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 3/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 1.2 2.1.2. Lõi thép: Lõi thép là phần dấn từ. Do từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay nên giảm bớt tổn hao, lõi thép được làm bằng những lá thép (hình 1.3a) kỹ thuật điện dày 0,5 mm ép lại. Khi đường kính ngoài của lõi thép nhỏ hơn 990 mm thì dùng cả tấm thép tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải dùng những tấm thép hình rẻ quạt (hình 1.3b) ghép lại thành khối tròn. Mỗi lõi thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm hao tổn do dòng điện xoáy gây nên. Nếu lõi thép ngắn thì có thể ghép thành một khối nếu lõi thép có thể ghép thành một khối nếu lõi thép quá dài thì ghép thành những tấm ngắn mỗi tấm thép dài từ 6 đến 8 cm đặt cách nhau 1cm để thông gió cho tốt. Mặt trong của lá thép sẽ có rảnh để đặt dây quấn. 2.1.3. Dây quấn: Dây quấn stator được đặt vài các rãnh của lõi thép và được cách điện tốt với lõi thép (hình 1.4). Dây quấn phần ứng là phần dây bằng đồng (hình 1.4a) được ép trong các rãnh phần ứng và làm thành một hoặc nhiều vòng kín. Dây quấn là bộ phận quan trọng nhất của động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quá trình biến đổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng. Đồng thời về mặt kinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ khá cao trong toàn bộ giá thành của máy. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 4/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN Hình 1.3. Lõi thép stato: a) Lõi thép hình vành khăn; b) Lõi thép hình rẻ quạt; c) Mạch từ stato a) b) c) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 1.4. Dây quấn của stato động cơ không đồng bộ 3 pha Các yêu cầu đối với dây quấn bao gồm: Sinh ra được một sức điện động cần thiết có thể cho một dòng điện nhất định chạy qua mà không bị nóng quá, một nhiệt độ nhất định để sinh ra một moment cần thiết đồng thời đảm bảo đối chiều tốt. Triệt để tiết kiệm vật liệu, kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn an toàn. Dây quấn phần ứng có thể phân ra làm các loại chủ yếu sau: Dây quấn xếp đơn và dây quấn xếp phức tạp. Dây quấn song đơn và dây quấn song phức tạp. Trong một số máy cỡ lớn còn dùng dây quấn hỗn hợp đó là sự kết hợp giữa hai dây quấn xếp chồng và song. 2.2. Phần quay (hay rotor). Phần là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy (hình 2.1a). 2.2.1. Lõi thép. Lõi thép rotor được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện (hình 2.2) được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp trục. Phía ngoài của lá thép được xẻ rãnh để đặt dây quấn. Lõi thép được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 5/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN Hình 2.1. Rôto (a) và (b) sơ đồ mạch điện của rôto dây quấn b) R Vòng trượt Chổi than Dây quấn rôto a) ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN 2.2.2. Dây Quấn: Phân loại làm hai loại chính: Rotor kiểu dây quấn (rotor ngắn mạch) và totor kiểu lồng sóc. Loại rotor lồng sóc công suất trên 100kW, trong các rảnh của lõi thép rotor đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc (hình 2.3a). Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rotor, thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch và cánh quạt làm mát (hình 2.3b). Động cơ điện có rotor lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc được ký hiệu bằng hình 2.5c GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 6/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN a) b) Hình 2.2. Lá thép rôto của động cơ không đồng bộ ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Loại rotor kiểu dây quấn: Rotor kiểu dây quấn (hình 2.4) cũng giống như dây quấn ba pha stator và có cùng số cực từ dây quấn stator. Trong máy điện cỡ trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bóp được những đầu dây nối, kết cấu dây quấn trên rotor chặc chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn ba pha của rotor thường đáu hình sao, có ba đầu kia được nối vào ba rãnh trượt thường làm bằng dồng đặt cố định ở một đầu trục và được cách điện với trục. Nhờ ba chổi than tỳ sát vào ba rãnh trược, dây quấn rotor được nối với 3 vòng tiếp xúc, chổi than dây quấn rotor được nối với ba biến trở bên ngoài, để mở máy hay điều chỉnh tốc độ. Loại động cơ này gọi là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn. Nhận xét: Đặc điểm của loại động cơ điện rotor kiểu dây quấn là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay sức điện động phụ vào mạch điện rotor để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Nhược điểm: Động cơ điện rotor dây quấn chế tạo phức tạp hơn rotor lồng sóc nên giá thành đắt hơn mà bảo quản cũng khó khăn hơn (dễ bị chập pha, mất và rò điện từ các dây dẫn ra vỏ máy rất nguy hiểm); hiệu suất của máy cũng thấp hơn so với rotor lồng sóc; khi sử dụng vành trược để phát sinh tia lửa điện gây cháy nổ, làm nhiễu quá trình điều khiển. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 7/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN Hình 2.4 rotor kiểu dây quấn Hình 2.3 Cấu tạo rotor động cơ không đồng bộ. a) Dây quấn rotor lồng sóc b) Lõi thép rotor c)ký hiệu động cơ trên sơ đồ © ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Loại rotor kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này khác với dây quấn stator. Trong mỗi rãnh của lõi thép rotor đặt vào một thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi thép và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành mạch bằng đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta gọi là lồng sóc (hình 2.3). Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt, để cải thiện tính năng mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh rotor có thể làm thành dạng rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng sóc kép. Trong máy điện cỡ nhỏ, rãnh rotor thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục. Nhận xét: Rotor lồng sóc chế tạo đơn giản với số lượng lớn trong dây truyền công nghiệp, giá thành rẻ hơn, bền hơn dễ bảo quản so với rotor dây quấn, nhưng lại khó mở máy hơn rotor dây quấn đặc biệt những động cơ công suất lớn. Trong những hệ thống có yêu cầu không cao về điều chỉnh tốc độ (có thể điều chỉnh theo cấp), điều kiện mở máy không quá khó khăn ta nên sử dụng động cơ rotor lồng sóc. 2.2.3 Khe hở: Vì rotor là một khối tròn nên khe hở đều, khe hở trong máy điện không đồng bộ rất nhỏ ( từ 0,2mm đến 1mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa ) để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào, và như vậy có thể làm cho hệ số công suất của máy tăng cao . III. Nguyên lý động của động cơ không đồng bộ 3 pha. Nguyên lý hoạt động của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc nói riêng là làm việc dựa theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stator thì trong khe hở không khí suất hiện từ trường quay với tốc độ n 1 =60f 1 /p (với p là số đôi cực, f 1 là tần số lưới. Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòng điện I 2 chạy qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở khe hở, cảm ứng sức điện động. Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh ra môment. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rotor, kéo rotor quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 8/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN Hình 2.5 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Để minh họa vẽ từ trường quay tốc độ n 1 , chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rotor, chiều lực điện từ F đt . Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải ta căn cứ vào chuyển động tương đối của thanh dẫn rotor với từ trường. Nếu coi từ trường đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh ngược với chiều chuyển động của n 1 . Từ đó áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều chuyển động của sức điện động như hình 3.1. Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái với chiều quay n 1 . Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n 1 , vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sức chuyển động tương đối, trong dây quấn không có sức điện động và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng 0. Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n 2. n 2 =n 1 -n Hệ số trượt của tốc độ là: 1 1 1 2 n nn n n s − == Khi rotor đứng yên (n=0), hệ số trượt s=1. Khi rotor quay định mức s=0.02 0.06 tốc độ động cơ: ( ) ( ) s p f snn −=−= 1 .60 1 1 vòng/phúc. GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 9/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I. Những chỉ tiêu của hệ điều chỉnh tốc độ đối với động cơ điên. Điều chỉnh tốc độ truyền động điện là dùng phương pháp thuần túy điện tác động lên bản thân hệ truyền động điện (nguồn và động cơ điện) để thay đổi tốc độ quay của động cơ điện. Để đánh giá chất lượng của một hệ thống truyền động điện thường căn cứ vào một số chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật cơ bản các chỉ tiêu này cũng được tính đến khi thiết kế hoặc chỉ định các hệ thống truyền động điện. Đó là các chỉ tiêu: 1. Sai số tốc độ. 2. Độ trơn của điều chỉnh tốc độ. 3. Đai điều chỉnh tốc độ. 4. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải. 5. Chỉ tiêu kinh tế. 6. Các chỉ tiêu khác. 7. Tổn thất năng lượng khi điều chỉnh. II. Vấn đề điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha. Động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ưu điểm nổi bật của nó là: cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá thành hạ, trọng lượng, kích thước nhỏ hơn khi cùng công suất định mức so với động cơ một chiều. Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha… Tuy nhiên, việc điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó khăn hơn, các động cơ không đồng bộ lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu (dòng khởi động lớn, mômen khởi động nhỏ). Trong thời gian gần đây, do phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tin học, động cơ không đồng bộ mới được khai thác các ưu điểm của chúng. Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả so với hệ tiristor-động cơ điện một chiều. Qua phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ: GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 10/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ( ) th th th thth as s s s s asIM M 2 2 ++ + = [...]... dụng 2 Điều chỉnh điện áp nhờ kháng bảo hòa: a) Sơ đồ nguyên lý: GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 13/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Kháng bảo hòa gồm cuộn làm việc Wlv và cuộn từ hóa Wth quấn chúng lên một gông từ Nó có thể là một pha hoặc ba pha Sơ đồ nối kháng bảo hòa để điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB như sau: Hình 3-4 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh động cơ KĐB bằng phương phápdùng kháng bảo hòa Khi thay... một nối với cực dương và một nối với cực âm của điện áp v0 Kết quả điện áp dây đầu ra đưa vào động cơ có dạng như sau: Hình 4-10 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị điện áp đầu ra của bộ biến tần áp gián tiếp GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 26/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Bằng cách thay đổi khoảng thời gian mở thyristor ta thay đổi được thời gian chu kỳ của điện áp ra, nghĩa là điều chỉnh được tần số ra Để... đổi điện trở phụ mạch rotor 1 Sơ đồ điều chỉnh Khi thay đổi điện trở phụ trong mạch rotor động cơ không đồng bộ sẽ làm cho sth thay đổi tỷ lệ còn Mth thì không thay đổi, vì vậy sẽ thay đổi được tốc độ ω của động cơ không đồng bộ như hình 6-1 Hình 6-1 a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ b) Các đặc tính điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 35/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN... và nhóm N đang dẫn, người ta dùng các cuộn kháng ĐK1 và ĐK6 Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 22/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 4-5 Bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor Khi điều khiển theo nhóm thì mỗi nhóm được mở trong nữa chu kỳ điện áp đầu ra Xét sự làm việc pha a theo đồ thị sau Hình 4-6 Đồ thị điện áp một pha của biến tần trực tiếp Trong... khiển góc mở thyristor θ cần thiết cho các thyristor ở mỗi pha của điện áp đầu ra và kết quả ta được đồ thị điện áp ra một pha đầu ra như hình vẽ sau thành phần sóng điều hòa bậc nhất (theo tần số w r của điện áp này là đường đứt) GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 24/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 4-8 a) Quan hệ θ =f( ωt ) b) Đồ thị điện áp ra của bộ biến tần trực tiếp khi điều khiển góc θ theo quy... nhờ điện áp lưới (chuyển mạch tự nhiên) Mỗi thyristor mở 1/3 chu kỳ của điện áp lưới Thay đổi số thyristor mở trong mỗi nhóm ta sẽ thay đổi được thời gian của chu kỳ điện áp đầu ra T2=t1+t2 do đó thay đổi được tần số đầu ra của biến tần Từ đồ thị ta tìm được mối quan hệ giữa tần số lưới và tần số ra: f r T1 m = = f 1 T2 2n + m − 2 GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 23/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN...ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN (1-1) Trong đó: R'2 sth = ± Và: M th = ± R +X 3.U 12f ' 2 ( 2 mm 2ω 0 R1 ± R + X sth = ± 2 1 R2' R +X 2 1 2 mm (1-2) 2 mm ) (1-3) (1-4) Qua biểu thức (1-1), (1-2), (1-3), (1-4) ta thấy rằng khi thay đổi các thông số điện trở, điện kháng, điện áp, tần số, số đôi cực thì sẽ thay đổi được sth, Mth và sẽ điều chỉnh được tốt động cơ không đồng bộ III Điều chỉnh... tần gián tiếp gồm ba khây cơ bản: Khâu chỉnh lưu: Biến đổi nguồn xoay chiều sang một chiều Bộ lọc: Để giảm bớt độ nhấp nhô của áp và dòng ở đầu ra của bộ chỉnh lưu Khâu nghịch lưu: Biến đổi điện áp một chiều để đặt vào động cơ Thiết bị nghịch lưu có thể là thyristor hoặc transistor công suất GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 25/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 4-9 Sơ đồ khối bộ biến tần gián tiếp... độ từ thẩm của lõi thép sẽ thay đổi do đó điện kháng của cuộn làm việc W lv biến đổi điện áp đặt vào, động cơ biến cho ta các đặc tính cơ như hình vẽ (3-4) mỗi vùng ứng với một trị số của dòng từ hóa Ith b) Đặc tính cơ: GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 14/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hình 3-5 Đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp kháng bảo hòa Hệ thống này có hai “vùng chết”... điều khiển xung GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 27/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Hoạt động mạch như sau: Trong ½ chu kỳ của điện áp ra ta đóng cắt thyristor một số lần nhất định giá trị trung bình của điện áp ra phụ thuộc vào tỷ số thời gian đóng mở Trạng thái một tương ứng với tất cả hai thyristor T 1 và T2 cùng dẫn Dòng điện đi từ nguồn qua T1 và T2 pha a và pha c, điện áp V ac=V0 Nếu ta cho T2 ngưng . ứng (vì sức điện động và dòng điện có được trong rotor là do cảm ứng). GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 2/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN 2. Phạm vi áp dụng: Động cơ điện không đồng bộ 3 pha. Vì thế nó ít sử dụng. 2. Điều chỉnh điện áp nhờ kháng bảo hòa: a). Sơ đồ nguyên lý: GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 13/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN Kháng bảo hòa gồm cuộn làm việc W lv . T 4 , T 6 thông nữa chu kỳ âm của điện áp GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 15/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN lưới. Điện áp đặt vào stator của động cơ U b (tức điện áp ra của bộ biến đổi). Sẽ