Đang tải... (xem toàn văn)
Trong công nghiệp máy điện không đồng bộ ba pha là loại động cơchiếm một tỷ lệ rất lớn so với các loại động cơ khác. Do kết cấu đơn giản, làmviệc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ, nguồn cung cấp lấy ngay trên lướicông nghiệp, dải công suất động cơ rất rộngt ừ vài trăm W đến hàng ngànkW. Tuy nhiên các hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ dùng động cơ khôngđồng bộ lại có tỷ lệ nhỏ so với động cơ một chiều.
Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp máy điện không đồng ba pha loại động chiếm tỷ lệ lớn so với loại động khác Do kết cấu đơn giản, làm việc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ, nguồn cung cấp lấy lưới công nghiệp, dải công suất động rộngt vài trăm W đến hàng ngàn kW Tuy nhiên hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ dùng động không đồng lại có tỷ lệ nhỏ so với động chiều Đó điều chỉnh tốc độ động không đồng gặp nhiều khó khăn dải điều chỉnh hẹp Nhưng với đời phát triển nhanh dụng cụ bán dẫn công suất như: Diốt, Triắc tranzitor công suất, Thiristor có cực khoá… Thì hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ dùng động không đồng khai thác mạnh Xuất phát từ vấn đề nêu khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, đồ án nghiên cứu: "ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTÔ DÂY QUẤN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TRỞ XUNG Ở MẠCH RÔTO" Nội dung đồ án gồm chương CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN CẢM BIẾN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ KÍN ĐẶC TÍNH CƠ Em xin chân thành cảm ơn thầy "NGUYỄN TRUNG SƠN" hướng dẫn tận tình cho em trình làm đồ án vừa qua Đến hôm em hoàn thành đồ án Nhưng khả thời gian có hạn nên chắn sai sót định Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy cô giáo môn thiết bị điện - điện tử trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nhiệt tình Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung giảng dạy giúp đỡ tạo điều kiện suốt trình học tập rèn luyện em để đến hôm em hoàn thành nhiệm vụ học tập Sinh viên Trần Minh Tiếu Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐCKĐB PHA I GIỚI THIỆU ĐCKĐB VÀ KẾT CẤU: Động không đồng ba pha sử dụng rộng rải công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình chiếm tỷ lệ lớn so với Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung động khác Sở dĩ động KĐB có kết cấu đơn giản, dể chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều fa Tuy nhiên trước hệ truyền động không đồng có điều chỉnh tốc độ lại chiếm tỷ lệ nhỏ, việc điều chỉnh tốc độ động KĐB có khó khăn động chiều Trong thời gian gần đây, phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử tin học, động KĐB khai thác ưu điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu với hệ truyền động tiristo, động chiều II ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ KĐB ROTO DÂY QUẤN: • Để thành lập đặc tính cơ,ta cần đưa số giả thiết sau: - pha động đối xứng - Các thông số mạch không thay đổi, nghĩa không phụ thuộc nhiệt độ, điện trở mạch roto không phụ thuộc vào tần số dòng điện nó, mạch từ không bảo hoà, điện kháng dây stato X1 roto X2 không thay đổi - Tổng dẫn mạch dòng từ hoá không thay đổi, dòng điện từ hoá IM không phụ thuộc vào phụ tải mà phụ thuộc vào điện áp đặt vào stato động - Bỏ qua tổn thất ma sát - Điện áp lưới hoàn toàn hình sin đối xứng Như ta có sơ đồ thay pha động X1 I1 r1 I2’ Xμ Uf Iμ X’2 r2' S R 'f rμ S [Hình 1.1] Sơ đồ thay pha động KĐB roto dây Trong đó: XM, X1,X2’ điện kháng mạch từ hoá, Stato Rôto qui đổi Stato (Ω) Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung rM, r1, r’2: điện trở tác dụng mạch từ hoá cuộn dây stato, rôto qui đổi stato (Ω) R’f điện trở phụ (nếu có) mắc thêm vào pha rôto qui đổi stato (Ω) Uf trị số hiệu dụng điện áp pha stato (V) IM,I1,I2 Dòng điện từ hoá , stato, rôto qui đổi stato (A) S độ trượt động S = ( ω 0- ω )/ ω (1.1) Với ω vận tốc góc từ trường quay, gọi tốc độ đồng (rad) ω0 = 2πf p (1.2) f: tần số điện áp nguồn đặc vào stato (Hz) P: số đôi cực động ω : tốc độ góc rôto (rad/s) Từ phương trình 1.1 phương trình 1.2 suy ra: ω = ω 0(1-s) = 2πf (1-s) p (1.3) ' Mặt khác, từ sơ đồ thay ( hình 1.1) ta có, trị số hiệu dụng dòng điện roto qui đổi stato I’2 = Uf ( r1 + r2 ) + ( X1 + X ' ) (1.4) Công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto P12 = Mdt ω Với Mdt : mô men điện từ động Nếu bỏ qua tổn thất Mdt = Mcơ = M Công suất chia hai thành phần : công suất đưa trục động Pcơ công suất tổn hao đồng rôto ΔP2 nghĩa : P12 = Pcơ+ΔP2 Hay M ω = M ω + ΔP2 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung Do ΔP2 = M( ω 0- ω ) = M ω 0.S 3I2’2R2 Mặt khác ΔP2 = Nên 3I2’2R2/ ω 0.S M= (1.5) Thay phương trình (1.5) vào phương trình (1.4) ta phương trình đặc tính của động 3.U f R '/ S M = πf ⎡⎣(r1 + r2 / S)2 + (X1 + X ')2 ⎤⎦ P (1.6) Vẽ quan hệ phương trình (1.6) lên trục toạ độ ta đặc tính động cần tìm ω ω (R = 0) f R ≠0 M [Hình 1.2] Đặc tính động KĐB roto dây quấn Hai phương trình đặc tính viết dạng khác: M = 2M max (1 + a.S max ) S S + max + 2aS max S max S (1.7) Trong : Smax hệ số trượt tương ứng với mômen max Smax = r2 ' r1 + X nm Sinh viên: Trần Minh Tiếu (1.8) Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung Mnm : mômen ngắn mạch hay gọi mômen mở máy Mmax = a = 3U f 2ω (r1 + r1 + X nm ) 2 (1.9) r1 r2 Đối với động có r1 nhỏ phương trình : M = 2M max (1 + a.S max ) S S + max S max S Với Smax = r2’/Xnm (1.10) ; Mmax = 3Uf2/2 ω 0.Xnm III CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB : Từ phương trình (1.3) ta thấy tốc độ động KĐB phụ thuộc vào tần số lưới điện f1, số đôi cực P hệ số trượt S động Như để điều chỉnh tốc độ động KĐB ta điều chỉnh thông số Sau ta lần lược giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB: Điều chỉnh tốc độ động KĐB cách thay đổi tần số: - Sơ đồ nguyên lý: Rcd Ui BBT fi Ub fb const Đ Var [Hình1.3] sơ đồ nguyên lý hệ ĐCTĐ ĐCKĐB cách thay đổi tần số - Tần số nguồn điện cung cấp cho động KĐB định giá trị tốc độ từ trường quay tốc độ không tải lý tưởng Ta có: n0 = 60f1/P Sinh viên: Trần Minh Tiếu hay ω = 2πf P Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung - Do cách thay đổi tần số nguồn cấp cho phần cảm ta điều chỉnh tốc độ động Để thực phương án người ta dùng biến tần để cung cấp cho động - Khi thay đổi tần số trở kháng động có thay đổi, kéo theo dòng điện từ thông thay đổi Cụ thể , giảm tần nguồn cảm kháng giảm (X1 = 2πf ) dòng điện tăng lên Muốn động không bị dòng cần giảm điện áp theo giảm tần số - Người ta chứng minh thay đổi tần số, đồng thời chỉnh điện áp cấp cho phần cảm cho hệ số tải λM = M th Mc giữ không đổi động làm việc chế độ tối ưu làm việc với thông số định mức M th Mc λM = Trong : Mth = = Conts 3U 12ph 2ω ( R1 + R1 + X nm Nếu điện trở phần cảm nhỏ ( R1≈ 0) lưu ý ω = 2πf P Xnm = X1+X2’ viết Mth = 3U 12ph P 4πf1 ( X + X 2' ) Vì X1 X2’ tỷ lệ với tần số f1 nên viết : Mth = A 3U 12ph f Với A số phụ thuộc P, L1, L2 Từ : λM = A 3U 12ph f12 M c = A 3U 12dm f1dm M cdm (1.11) Mômen cấu sản suất coi Mco≈0 , biểu thức : Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung K ⎡ ω ⎤ Mc = Mco+(Mcdm-Mco) ⎢ ⎥ (1.12) ⎣ω dm ⎦ Trong : Mc mômen cản cấu sản suất tốc độ ω Mco = mômen cản cấu sản suất ω = Mcdm mômen cản cấu sản suất ω = ωdm K số mũ đặc trưng cho phụ tải (K = 0, ± 1,2) Viết lại: ⎡ ω ⎤ Mc = Mcđm ⎢ ⎥ ⎣ω dm ⎦ K K ⎡ f ⎤ = Mcđm ⎢ ⎥ ⎣ f1dm ⎦ (1.13) Thay biểu thức (1.13) vào biểu thức (1.11) ta được: ⎡ U ph ⎤ ⎥ ⎢ ⎣U 1dm ⎦ U ph Hay f K 1+ 2 = ⎡ f ⎤ =⎢ ⎥ ⎣ f 1dm ⎦ U 1dm f K 1dm 1+ K +2 (1.14) = const (1.15) Như đặc tính động KĐB điều chỉnh tần số phụ thuộc vào giá trị tần số f1 mà phụ thuộc vào qui luật biến đổi điện áp, nghĩa phụ thuộc vào đặc tính phụ tải Ta có đặc tính sau: ω ω f1’’’ f3>f2>f1 d1’’ f1’ f1đm f11 ω0 Mc f3 f2 f1 f12 f13 Mc a.(k = 0) Sinh viên: Trần Minh Tiếu Mmax M M b.(k = 1) Trang Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung ω ω f3>f2>f1 f3>f2>f1 Mc f2 f1 f3 Mc Mth3 Mth2 Mth1 M c.(k = 2) f3 M d.(k = -1) [Hình 1.4] Đặc tính có thay đổi tần số sử dụng quy luật thay đổi điện áp gần với loại phụ tải khác Nhận xét : Phương pháp thích hợp loại tải nào, ứng với loại tải định có qui luật thay đổi U định phương pháp thích hợp cho f điều chỉnh động lồng sóc, điều chỉnh phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ cách liên tục phạm vi rộng Nhược điểm lớn phương pháp giá thành cao Điều chỉnh tốc độ động KĐB phương pháp thay đổi số đôi cực: • Sơ đồ nguyên lý : Phương pháp thay đổi số đôi cực thường dùng nhiều cho động hai cấp Tốc độ, có hai cách đấu sau: Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 10 Giáo viên hướng dẫn: Sơn S2 = Nguyễn Trung I 0,0897 = = 0,03588 mm J2 2,5 - Chuẩn hoá S2 = 0,04155 mm2 d 0,23 mm = dcd 0,26 - Chọn hệ số kld = 0,7 π (d1cd W1 + d22cd W2 ) Với kld = C.h - Chiều rộng cửa sổ: π π (d1cd W1 + d22cd W2 ) (0,12 * 10112 + 0,26 * 239) C= = = 7,7 mm 0,7 * 30 k cd h - Chọn C = 12 mm - Chiều dài mạch từ : L = 2c + 3a = 2.12+3.12 = 60 mm - Chiều cao mạch từ : H = h + 2a = 30 + 2.12 = 54 mm ⊗ Tính chọn diốt cho chỉnh lưu : - Dòng điện hiệu dụng qua diốt : ID = I2 = 0,0897 = 0,0634 A - Điện áp ngược lớn mà diốt phải chịu : Unmax = 6.U = 6.5,2 = 12,737 V - Chọn diốt có điện áp ngược lớn : Unv = kdtu Unmax = 1,8.12,737 = 22,9 V - Chọn diốt có dòng điện định mức : Iđm = 100 I D = 5.0,0634 = 0,317 A 20 * Chọn diốt loại KII 208 A có thông số : - Dòng điện định mức : Iđm = 1,5 A Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 75 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung - Điện áp ngược cực đại Unv = 100 V CHƯƠNG IV TÍNH CHỌN CẢM BIẾN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ KÍN Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 76 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung I TÍNH CHỌN CẢM BIẾN: R TI R0 Uphi D1 [Hình 4.1] Sơ đồ khâu phản hồi Chọn Uphi = 10 V Điện áp sau chỉnh lưu cầu diốt U = 360,6 V Chọn TI loại 380/100 Công suất 80 VA Điện áp khỏi TI : U = 360,6.100 = 95 V 380 Dòng điện khỏi TI : I = S 80 = = 0,8 A U 95 Tính chọn D1 : - Dòng điện hiệu dụng qua cầu chỉnh lưu diốt: ID = I = 0,8 = 0,6 A - Điện áp lớn mà diốt phải chịu: Unmax = U = 95 = 232,7 V - Chọn diốt có dòng định mức : Iđmv = 100 ID = 0,6 = 2,4 A 25 - Chọn diốt có điện áp lớn : Un = kdtu Unmax = 1,8 232,7 = 418,86 V Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 77 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung Tra “Tài liệu thiết kế thiết bị điện tử công suất” tác giả Trần Văn Thịnh Chọn diốt có ký hiệu : 1N2284 có thông số : Un = 500 V Iđmv = 20 A - Chọn chiết áp R0 = KΩ - Chọn Uphi = 10 V - Khi Rphi = 2000.10 = 47,7 Ω 418,86 - Chọn Rphi = 50 Ω II THIẾT LẬP HỆ KÍN: TI R R0 D1 R1 + + U0 Uphi Uđ = Chọn Uđ = 12 V U0 = 12 V Chọn chiết áp R1 = R2 = KΩ Chọn D1 loại 1N400 chịu dòng 0,1 A Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 78 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung CHƯƠNG V TÍNH ĐẶC TÍNH CƠ CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 79 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung I ĐẶC TÍNH CƠ TỰ NHIÊN CỦA ĐỘNG CƠ : Muốn xây dựng đặc tính hệ điều chỉnh ta phải tìm đặc tính tự nhiên Vì đặc tính tự nhiên sở để xây dựng đặc tính điều chỉnh thay đổi điện trở mạch rôto Đặc tính tự nhiên : Đặc tính tự nhiên động không đường cong phức tạp nên muốn xây dựng ta phải xác định nhiều điểm có toạ độ [M.S] Ta có công thức liên quan mômen độ trượt trược động không đồng có dạng : 2M th (1 + aS th ) (5.1) S S th + + 2aS th S th S M= Trong đó: Mth = 3U 2f 2ω (r1 + r12 + x nm ) R '2 Sth = r12 + x 2nm = 0,836 0,836 + (1,67.2)2 = 0,24 n = 1000 V/P ωđm = 98 1/S ⇒ nđm = 936,3 V/P ω0 = 104,67 1/S ⇒ n0 = 1000 V/P Với động có nđm = 936 V/P : Suy : Mth = 3.2202 2.104,6(0,836 + 0,8362 + (1,67.2)2 ) = 162,2 Ta tính mômen định mức : Mđm = Với Sđm = M th (1 + aS th ) S dm S th + + 2aS th S th S dm 1000 − 936 = 0,064 1000 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 80 Giáo viên hướng dẫn: Sơn a= Nguyễn Trung r1 r1' = =1 r2' r2' Suy : Mđm = 2.162,2(1 + 1.0,24) = 89, 45 0, 064 0,24 + + 2.1.0,24 0,24 0, 064 Điểm khởi động ban đầu [ Mmm , S = ] Với : Sth = 0,24 Mth = 162,2 a = Từ phương trình (5.1) : M= M= 2M th (1 + aS th ) 2.162,2(1 + 1.0,24) = S 0,24 S S th + + 0,48 + + 2aS th 0,24 S S th S 402,256 S 0,24 + + 0,48 0,24 S (5.2) Như dựa vào (5.2) ta chọn hệ số trượt biến thiên từ 0÷1 , ta xác định giá trị mômen tương ứng bảng đây: S M(S ) 0 0,05 0,1 73,2 122,0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 160,26 159 146,45 132,17 119,01 107,57 97,79 89,45 82,31 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 81 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Mđm Sinh viên: Trần Minh Tiếu Mth M Trang 82 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung II ĐẶC TÍNH CƠ CỦA HỆ ĐIỀU CHỈNH(ĐẶC TÍNH CƠ BIẾN TRỞ): Các công thức đặc tính nhân tạo khác với công thức đặc tính tự nhiên chỗ thay điện trở rôto toàn điện trở mạch kể bên bên Rf = r2' + R0 Như theo công thức (5.2) có thêm điện trở mạch rôto Mth giữ nguyên giá trị nối tắt vành trượt Còn độ trượt tới hạn phụ thuộc nhiều vào giá trị điện trở Khi đó: M= 2M th (1 + aS thntt ) (5.3) S S + thnt + 2aS thnt S thnt S Sthnt = R f + r2' r12 + X nm , athnt = r1 r + Rf ' Ta có giá trị điện trở đẳng trị dùng pha rôto ( sơ đồ bình thường) dùng để xây dưngj đặc tính nhân tạo xác định theo : R0=2Rf Hay cách đơn giản coi dùng chỉnh lưu cầu thời điểm dòng điện chạy qua hai pha rôto, pha ta phải nối điện trở có giá trị 1/2 giá trị điện trở mạch chiều nên ta có: Rf = R0 14,17 = ≈ 7,1Ω 2 Như vậy: R f + r2' Sthnt = athnt = r +X 2 nm = 7,1 + 0,836 (0,836) + (1,67.2) 2 = 2,3 r1 0,836 = = 0,105 r + R f 0,836 + 7,1 ' Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 83 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Thay : Nguyễn Trung Sthnt = 2,3 athnt = 0,105 Vào biểu thức (5.30 ta được: M= M= 2.162,2(1 + 0,105.2,3) S 2,3 + + 0,483 2,3 S 402,74 (5.4) 2,3 S + + 0,483 2,3 S Dựa vào (5.4) ta cho hệ số trượt S biến thiên từ 0÷1 ta xác định giá tri M tương ứng tính toán bảng sau: S 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 M 8,66 17,11 33,67 49,41 62,86 75,98 87,98 98,87 108,67 117,42 125,16 Biểu diễn giá tri bảng trục toạ độ (M,S) ta đường đặc tính nhân tạo đường (hình 5.1) Như phạm vi hệ điều chỉnh giới hạn từ đường đặc tính tự nhiên đến đường đặc tính biến trở (hình 5.1) Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 84 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc miệt mài căng thẳng, hướng dẫn trực tiếp, tận tình thầy giáo: "NGUYỄN TRUNG SƠN" với đề tài giao: "THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐÔNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO DÂY QUẤN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TRỞ XUNG Ở RÔTO" Với nội dung sau: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA CHƯƠNG II: TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC CHƯƠNG III: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN CẢM BIẾN ĐỂ XÂY DỰNG HỆ KÍN ĐẶC TÍNH CƠ Toàn nội dung đồ án tốt nghiệp trình bày qua phần Đến hôm em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên, thời gian hoàn thành đồ án không dài, kiến thức nắm bắt chưa sâu sắc, mặt khác tài liệu tham khảo hoi Do tránh khỏi thiếu sót định Em mong bảo nhiều quí thầy cô, bạn bè Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: "NGUYỄN TRUNG SƠN" tận tình, giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo môn "THIẾT BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ" Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ em suốt trình học tập, rèn luyện vừa qua Em xin chân thành cảm ơn nhiều Hà Nội, ngày 30 tháng 05 năm 2003 Sinh viên thực Trần Minh Tiếu Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 85 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung TÀI LIỆU THAM KHẢO Điện tử công suất Tác giả: Nguyễn Bính Kỹ thuật biến đổi điện Tác giả: Nguyễn Bính Điện tử công suất điều khiển động điện Tác giả: Lê Văn Doanh Lý thuyết điều khiển tự động Tác giả: Bùi Đình Tiếu, Phạm Duy Nhi Lý thuyết điều khiển truyền động điện Tác giả: Phạm Công Ngô Điều chỉnh tự động truyền động điện Tác giả: Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi Truyền động điện Tác giả: Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền Các đặc tính động truyền động điện Tác giả: Bùi Đình Tiếu, Lê Tòng Trang bị Điện - Điện tử công nghiệp Tác giả: Vũ Quang Hồi 10 Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn Tác giả: Dương Minh Trí 11 10.000 Tranzistor quốc tế 12 Kỹ thuật điện tử Tác giả: Đỗ Xuân Thụ 13 Thiết kế cung cấp điện Tác giả: Ngô Hồng Quang - Vũ Văn Tẩm 14 Tài liệu "Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất" Tác giả: Trần Văn Thịnh Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 86 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I: Tổng quan điều chỉnh tốc độ ĐCKĐB PHA I Giới thiệu ĐCKĐB kết cấu: II Đặc tính động KĐB roto dây quấn: III Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB : Điều chỉnh tốc độ động KĐB cách thay đổi tần số: Điều chỉnh tốc độ động KĐB phương pháp thay đổi số đôi cực: 10 Điều chỉnh tốc độ động KĐB rôto dây quấn phương pháp thay đổi hệ số trượt: 14 3.1 Điều chỉnh điện áp nguồn cấp vào stato động KĐB 15 Chương II: Tính chọn mạch động lực 33 I Chọn mạch động lực : 34 II Tính toán mạch động lực: 37 Tính chọn Aptomat : 38 Chọn công tắc tơ nút ấn : 38 Tính chọn Diôt : 39 Tính chọn Thiritor: 40 Tính chọn điện trở phụ : 42 Tính chọn Ld : 42 Tính chọn tụ C : 43 Tính chọn L2: 44 Chương III: Tính chọn mạch điều khiển 45 I Các yêu cầu mạch điều khiển : 46 Yêu cầu độ lớn xung điều khiển : 46 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 87 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung Yêu cầu độ rộng xung điều khiển: 47 Yêu cầu độ dốc sườn trước xung: 47 Yêu cầu độ đối xứng xung kênh điều khiển : 47 Yêu cầu độ tin cậy: 48 Yêu cầu lắp ráp, vận hành: 48 II Cấu trúc mạch điều khiển: 48 III Xây dựng mạch điều khiển: 49 Khâu tạo tần số (tạo dao động): 49 Khâu so sánh: 52 Khâu tạo xung – khuếch: 56 IV Chọn mạch điều khiển : 58 V Tính toán mạch điều khiển : 62 Tính toán máy biến áp xung: 62 Tính toán khâu khuếch đại công suất: 65 Tính chọn khâu trễ: 67 Tính chọn khâu so sánh : 68 Tính chon khâu phản hồi tốc độ: 68 Tính chọn khâu đa hài : 71 Tính chọn nguồn nuôi : 72 7.1 Sơ đồ nguyên lý : 72 7.2 Tính toán máy biến áp nguồn nuôi: 73 Chương IV: Tính chọn cảm biến để xây dựng hệ kín 76 I Tính chọn cảm biến: 77 II Thiết lập hệ kín: 78 Chương V: Tính đặc tính hệ điều khiển 79 I Đặc tính tự nhiên động : 80 Đặc tính tự nhiên : 80 II Đặc tính hệ điều chỉnh(Đặc tính biến trở): 83 Kết luận 85 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 88 Giáo viên hướng dẫn: Sơn Nguyễn Trung Tài liệu tham khảo 86 Sinh viên: Trần Minh Tiếu Trang 89 [...]... nguyên lý hệ điều chỉnh điện trở phụ ở mạch r to Khi đưa thêm điện trở phụ Rp vào mạch r to làm cho dòng điện r to giảm xuống dần đến tốc độc quay giảm xuống Điện trở tổng mạch r to sẽ là :R ∑ = Rr+Rf Trong đó: Rr : Điện trở dây quấn một pha của r to Rf : Điện trở phụ một pha nối tiếp với r to Đặc tính điều chỉnh của động cơ khi thay đổi điện trở mạch r to như trên hình (1.22) ω ω0 ω1 ω2 b a á Rf... Imax và từ Imax đến Imin Như vậy trong cả hai khoảng tđ,và tc đều có một giá trị dòng trung bình I= 1 (Imax+Imin) (2.1) 2 ΔA = I tb2 ( Ru + R0 )t c + I u2 Ru t d (2.2) Nhiệt lượng tỏa ra trong to n mạch trong một chu kỳ Mặt khác nếu coi mạch có một điện trở cố định Rtd nào đó trong suốt cả chu kỳ thì Rtd này cũng phải đảm bảo dòng điện trong mạch đúng bằng Itb và cũng to ra một nhiệt lượng đúng bằng... pha đặt trong mạch r to, việc điều chỉnh truyền động điện được thực hiên bằng cách điều chỉnh dòng điện một chiều ở đầu ra của cầu Trên sơ đồ hình (1.26b) sơ đồ nguyên lý điều chỉnh xung tốc độ động cơ r to dây quấn với bộ chuyển mạch r to có mắc thêm chỉnh lưu dòng điện r to Ở phương pháp này ở mạch r to có mắc thêm chỉnh lưu cầu 3 pha không điều chỉnh đầu ra của bộ chỉnh lưu có mắc thiritor T1 cùng... dòng điện r to khác với tần số lưới Để vừa tận dụng được năng lượng trượt, vừa điều chỉnh được tốc độ của động cơ KĐB r to dây quấn, người ta sử dụng các sơ đồ nối tầng Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB trong các sơ đồ nối tầng được thực hiện bằng cách đưa vào r to của nó một sức điện động phụ Ef sức điện động phụ này có thể cùng chiều hoặc ngược chiều với sức điện động cảm ứng trong mạch r to E2 và có... rôtolà thay đổi điện trở mạch r to thông qua việc đóng_cắt thiristor một cách tự động nên phương pháp nay tự động hoá Đây cũng là một trong những chỉ tiêu quan trọng của hệ điều chỉnh trong thời đại ngày nay Do vậy ta chọn sơ đồ mạch lực như hình(2.1) dưới đây là sơ đồ tính to n thiết kế: AP k CC D M k Ð k Ld R0 T1 C T2 L2 D1 [Hình 2.1] Sơ đồ mạch xung điện trở mạch r to Sơ đồ (H2.1) có một bộ chỉnh... dung bộ điều chỉnh thiristor c) Nhận xét: Ưu điểm của hệ này là nhờ sử dụng thiristor nên có khả năng tự động hoá để làm tăng độ cứng đặc tính cơ Về chỉ tiêu năng lượng, tuy nhiên tổn thất trong bộ biến đổi không đáng kể nhưng điện áp stato bị biên dạng so với hình sin nên tổn thất phụ trong động cơ lại lớn Do đó hiệu suất không cao 3.1.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB r to dây quấn bằng cách điều... cho các truyền động có số lần khởi động, dừng máy và đảo chiều ít 3 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB r to dây quấn bằng cách thay đổi điện trở mạch r to : Đối với động cơ r to dây quấn thường điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở r to để thay đổi hệ số trượt S, việc điều chỉnh thực hiện ở phía r to Phương pháp này còn gọi là phương pháp biến trở Sơ đồ điều chỉnh được biểu diển như hình (1.21)... mạch r to Tổn thất công suất trượt này ΔP3 = M ω 0 S trong hầu hết các trường hợp đều tiêu tán vô ích dưới dạng nhiệt trên điện trở mạch r to Vì vậy chỉ tiêu năng lượng của các phương pháp này đều thấp Đối với những động cơ KĐB r to dây quấn có công suất lớn hoặc rất lớn , thì tổn thất công suất trượt sẽ rất lớn Do đó có thể không dùng được các thiết bị chuyển đổi và điều khiển ở mạch r to Việc... điện trở Rf = 0 tới Rf = R1 ta có thể điều chỉnh tốc độ động cơ trong miền nằm giữa đặc tính cơ tự nhiên và tính cơ biến trở với Rf = R1 Ngày nay để điều chỉnh điện trở mạch r to có thể dùng các sơ đồ sau: 1 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện trở mạch r to dùng con trượt: Sơ đồ này chỉ có dùng cho động cơ công suất nhỏ vì khi điều chỉnh con trượt có thể phát sinh hồ quang dể gây ra hư hỏng động cơ Hơn... động cơ KĐB 3 pha r to dây quấn Ở đây ta chỉ xét phương pháp xung tốc độ mạch r to và có các sơ đồ điều chỉnh như hình (1.26) Ð Ð a) ~ ~ b) c) Ð R1 T1 R2 T2 Ld T1 [Hình 1.26] Sơ đồ điều chỉnh xung điện trở r to bằng van bán dẫn Hình (1.26a) trình bày sơ đồ điều chỉnh xung tốc độ mạch r to không có mạch một chiều trung gian phương pháp này gây tổn hao phụ lớn, sử dụng nhiều thiritor và mạch điều khiển