Chương 3:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNGĐộng cơ dùng để kéo pu li cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay quá trình nâng hạ của thang máy.. Hệ truyền
Trang 1Chương 3:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
Động cơ dùng để kéo pu li cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh tốc độ và có đảo chiều quay (quá trình nâng hạ của thang máy)
Như vậy để thực hiện được truyền động cho thang máy chúng ta phải có 2 phương án chính sau:
+ Dùng hệ truyền động chỉnh lưu – Triristo, động cơ 1 chiều có đảo chiều quay
+ Dùng hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ
Sau đây chúng ta sẽ phân tích ưu nhược điểm của 2 loại hệ truyền động nay để
từ đó chọn ra phương án phù hợp nhât dùng trong thang máy
I. Hệ truyền động chỉnh lưu-Triristo có đảo chiều quay, động cơ 1 chiều có
đảo chiều quay:
Hệ truyền động T – Đ có đảo chiều quay được xây dưng trên 2 nguyên tắc cơ bản:
- Giữ nguyên chiều dong điện phần ứng vf đảo chiều dong kích từ của động cơ
- Giử nguyên chiều dong kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng
Từ 2 nguyên tắc cơ bản này ta có 5 loại sơ đồ chinh
Sơ đồ 1:
Truyền động dung 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng đảo chiều dòng kích từ
Trang 2Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và rất ít đảo chiều
Sơ đồ 2:
Truyền động dùng bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc tơ chuyển mạch phần ứng ( từ thông giữ không đổi)
Loại này dung cho công suất nhỏ,tần sô đảo chiều thấp
Sơ đồ 3:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng.Loại này
có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn
Sơ đồ 4:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nối song song điều khiển chung
Trang 3Loại này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện được công viêc đảo chiều êm hơn
Sơ đồ 5:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nói theo sơ đồ chéo điều khiển chung
Sơ đồ này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện việc đảo chiều êm.Tuy nhiên kích thước công kềnh, vốn đầu tư lớn
Trang 4• Mạch điều khiển của 5 loại sơ đồ này có thể chia làm 2 loại chính:
a. Điều khiển riêng:
Nguyên tắc: Khóa các bộ biến đổi mạch phần ứng để cắt dòng, sau đó tiến hành chuyển mạch, như vậy khi điều khiển sẽ tồn tại một thơi gian gián đoạn
Sơ đồ 1,2,3 được điều khiển theo nguyên tắc này.Khi điểu khiển riêng có hai bộ điều khiển làm việc riêng rẽ với nhau
Tại một thời điểm thì chỉ có một bộ biến đổi có xung điều khiển Trong một khảng thời gian thì BDD1 bị khóa hoàn toàn và dòng phần ứng bị triệt tiêu, tuy nhiên suất điện động phần ứng E vẫn còn dương Sau khoảng thời gian này thi phát xung mở bộ biến đổi 2 đổi chiều dòng phần ứng động cơ được hãm tái sinh
Hệ truyền động có van đảo chiều điều khiển riêng có ưu điểm là làm việc an toàn không có dòng cân bằng chạy giữa các bộ biến đổi, song cần có 1 khoảng thơi gian trễ trong đó dòng điện động cơ bằng 0
b. Điều khiển chung:
Nguyên tắc: Tại một thời điểm thì cả 2 bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 đều nhận được xung mở nhưng chỉ có một bộ biến đổi cấp dong cho nghịch lưu còn bộ kia làm việc ở chế độ đợi Sơ đồ 4,5 thực hiện theo nguyên tắc này Trong phương pháp điều khiển chung mặc dù đảm bảo , tức là không suất hiện giá trị dòng cân bằng song giá trị tức thời của suất điện động của các bộ chỉnh lưu là và luôn khác nhau do đó vẫn xuất hiện thành phần xoay chiều của dòng cân băng
và để hạn chế dòng điện cân bằng người ta thường dùng các cuộn kháng cân bằng
II. Hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ:
Hệ truyền động này dung động cơ không đồng bộ 3 pha Loại động cơ này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, chiếm tỷ lệ rất lớn so với động cơ khác Ngày nay do sự phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử- tin học, động cơ không đồng bộ mới khai thác được hết các ưu điểm của mình Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả với hệ truyền động chỉnh lưu triristo
Trang 5Không giống như động cơ 1 chiều, động cơ KĐB có cấu tạo phần cảm và phần ứng không tách biệt Từ thông động cơ cũng như mô men động cơ sinh ra phụ thuộc nhiều tham số
Do vậy hệ điều chỉnh tự động động cơ không động bộ là hệ điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh
Trong công nghiệp thường sử dụng 4 hệ điều chinh tốc độ:
a. Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ biến đổi triristo:
Nguyên tắc: của phương pháp này là mô men của động cơ KĐB tỷ lệ với bình phương điện áp stato
Do đó có thể điều chỉnh được mô men và tốc độ của động cơ bằng cách điều chỉnh giá trị điện áp stato trong khi giữ nguyên tần số
b. Điều chỉnh điện trở mạch rô to:
Phương pháp này được thực hiện theo nguyên tắc điều chỉnh trơn điện trở rô
to bằng các van bán dẫn
Ưu điểm của phương pháp này là dễ tự động hóa viêc điều chỉnh
Điện trở trong mạch rô to của động cơ KĐB:
Trong đó: : điện trở dây quấn rô to
: điện trở ngoài mắc thêm vào mạch stato
Khi điều chỉnh giá trị điện trở mạch rô to thì mô men tới hạn củ động cơ không thay đổi và độ trượt tới hạn tỷ lệ bậc nhất với điện trở:
Mô men
: độ trượt khi điện trở mạch rô to là
Nếu giữ cho const thì M= const và không phụ thuộc tốc độ động cơ
Vì thế mà có thể ứng dụng phương pháp điều chỉnh điện trở mạch rô to cho truyền động có mô men tải không đổi
Phương pháp điều chỉnh trơn điện trở mạch rô to bằng phương pháp xung:
: điênh trở tương đương trong mạch rô to được tính theo thơi gian đóng và thời gian ngắt của một khóa bán dẫn cho phép một điên trở vào mạch hay không
Trang 6c. Phương pháp điều chỉnh công suất trượt
Đối với các hệ truyền động công suất lớn, tổn hao là lớn Vì vậy để điều chỉnh được tốc độ vừa tân dụng được công suất trượt người ta dùng các sơ đồ điều chỉnh công suất trượt
Ta có:
d. Phương pháp biến đổi tần số;
Phương pháp này điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên nguyên tắc điều chỉnh tần số sang tần sô
Khi điều chỉnh tần số động cơ KĐB thường kéo theo cả việc điều chỉnh điện áp, dòng điện hoặc cả từ thông stato.Do vậy đây là phương pháp phức tạp, phải dùng nhiều thiết bị
Có 2 loại biến tần:
• Biến tần trực tiếp: Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giản:
Điện áp vào xoay chiều (tần số ) qua một mạch van là ra ngay tải với điện
áp tần số ) Bộ biến tần này có hiều suất biến đổi năng lượng cao, tuy nhiên thực
tế sơ đồ mạch van còn khá phức tạp, có số lượng van lớn nhất với mạch 3 pha Việc thay đổi tần số ra khó khăn và phụ thuộc nhiều vào tần số
• Biến tần gián tiếp: Có cấu trúc như sau:
Trang 7Điện áp xoay chiều được biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh lưu,sau đó qua bộ lọc, được biến đổi thành điện áp xoay chiều với tần số sau khi qua bộ nghịch lưu độc lập
Hiệu suất loại biến tần này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng tần số ra
mà không phụ thuộc
• Kết luận:
