Luận văn Tìm Hiểu Các Phương Pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Và Ứng Dụng Trong Công Nghiệp

ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page of 146 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI CBHD: ThS Nguyễn Vinh Quan SVTH: Lê Khánh Hiếu MSSV: 10102050 Lớp: 101021D Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013 Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện Header Page of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan  MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trang LỜI CẢM ƠN Trang LÝ DO CHỌN NỘI DUNG Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Trang MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Trang CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Trang CHƢƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI MẠCH TRỞ PHỤ ROTO Trang 14 CHƢƠNG 3: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP .Trang 18 CHƢƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦNG SỐ NGUỒN Trang 23 CHƢƠNG : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT TRƢỢT .Trang 26 CHƢƠNG 6: BÀI TẬP MINH HỌA Trang 29 KẾT LUẬN Trang31 Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page of 146  LỜI NÓI ĐẦU Đất nƣớc ta trình công nghiệp hóa, đại hóa, sản xuất công nghiệp đại nhƣ vậy, để nâng cao suất, hiệu suất sử dụng máy, nâng cao chất lƣợng sản phẩm phƣơng pháp tự động hóa dây chuyền sản xuất hệ thống truyền động điện có điều chinh tốc độ thiếu Vì nhiều loại động điện đƣợc chế tạo hoàn thiện cao Trong động điện không đồng chiếm ti lệ lớn công nghiệp, có nhiều ƣu điểm bật nhƣ: giá thành thấp, dể sử dụng, bảo quản đơn giản, chi phí vận hành thấp Ngày nay, ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật điện từ, phát triển công nghiệp, kỹ thuật tự động hoá sinh hoạt nhân dân mà phạm vi sử dụng động động không đồng rộng rải Trong thực tế, để đáp ứng yêu cầu sản xuất, làm việc nhà máy, phân xƣởng với yêu cầu điều chỉnh tốc độ động phạm vi Điều chỉnh tốc độ động phƣơng pháp điều chỉnh nhân tạo nhằm thay đổi tốc độ hệ thống, cấu sản xuất theo yêu cầu công nghệ Trong đề tài nhằm tìm hiểu phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ, nguyên lý điều chỉnh,các sơ đồ ứng dụng công nghiệp Cùng với hƣớng dẫn nhiệt tình Thầy Nguyễn Vinh Quan, em rút đƣợc vấn đề cần sử dụng với phƣơng pháp điều chỉnh thích hợp kinh tế Nội dung đồ án gồm sáu chƣơng Trong trình tìm hiểu nghiên cứu thực đề tài, em cố gắng trình bày vấn đề phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng Nhƣng thời gian giới hạn đề tài, phạm vi nghiên cứu tài liệu với kinh nghiệm kiến thức hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Mong thầy cô bạn đóng góp, giúp đỡ Cũng nhân em xin chân thành cảm ơn Thầy hƣớng dẫn Nguyễn Vinh Quan Thầy cô khoa điện bạn tận tình giúp đỡ giúp em hoàn thành đề tài Tp Hồ Chí Minh, 20/5/2013 Sinh Viên Thực Hiện Lê Khánh Hiếu Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện Header Page of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan  LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Vinh Quan nhiệt tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy cô trƣờng nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trình làm đồ án Các bạn lớp Điện Công Nghiệp bạn khác góp phần ý kiến cho đồ án Một lần xin tri ân tất !  LÝ DO CHỌN NỘI DUNG Đa số động điện không đồng chiếm ti lệ lớn công nghiệp, có nhiều ƣu điểm bật nhƣ: giá thành thấp, dể sử dụng, bảo quản đơn giản, chi phí vận hành thấp Do ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật điện từ, phát triển công nghiệp, kỹ thuật tự động hoá sinh hoạt nhân dân mà phạm vi sử dụng động động không đồng rộng rải hơn, nhƣ định lựa chọn đề tài hợp lý Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện Header Page of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page of 146  MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu đề tài tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phƣơng trình đặc tính cơ, sau tìm hiểu phƣơng pháp để điều chỉnh tốc độ động không đồng nhƣ : Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi điện trở phụ mạch roto, thay đổi điện áp, thay đổi tần số, phƣơng pháp nối tầng,và sơ đồ nguyên lý điều chỉnh, ứng dụng chúng công nghiệp Bài tập minh họa  NỘI DUNG  CHƢƠNG KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.1 Cấu tạo: Cấu tạo phần tĩnh (stato) Gồm vỏ máy, lỏi sắt dây quấn: a) Vỏ máy: Thƣờng làm gang Đối với máy có công suất lớn (1000 kw), thƣờng dùng thép hàn lại thành vỏ vỏ máy có tác dụng cố định không dùng để dẫn từ b) Lỏi sắt: Đƣợc làm thép kỹ thuật điện dày 0,35 mm đến 0,5 mm ghép lại Lỏi sắt phần dẫn từ Vì từ trƣờng qua lỏi sắt từ trƣờng xoay chiều, nhằm giảm tổn hao dòng điện xoáy gây nên, thép kỹ thuật điện có phủ lớp sơn cách điện Mặt lỏi thép có xẻ rảnh đế đặt dây quấn c) Dây quấn : Dâỵ quấn đƣợc đặt vào rảnh lỏi sắt cách điện tốt với lỏi sắt Dây quấn Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện Header Page of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan stato gồm có ba cuộn dây đặt lệch 120 điện Hình 1-1: Các phận động không đồng 2.Cấu tạo phần quay (Roto) a) Trục: Làm thép, dùng để đỡ lỏi sắt roto b) Lỏi sắt: Gồm thép kỹ thuật điện giống nhƣ phần stato Lỏi sắt đƣợc ép trực tiếp lên trục Bên lỏi sắt có xẻ rảnh để đặt dây quấn c) Dây quấn roto: Gồm hai loại: Loại roto dây quấn loại roto kiểu lồng sóc • Loai roto kiểu dây quấn : Dây quấn roto giống dây quấn stato có số cực số cực stato Các động công suất trung trở lên thƣờng dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp để giảm đƣợc đầu nối dây kết cấu dây quấn roto chặt chẽ Các động công suất nhỏ thƣờng đùng dây quấn đồng tâm lớp Dây quấn ba pha roto thƣờng đấu hình (Y) Ba đầu nối vào ba vòng trƣợt Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện Header Page of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan đồng đặt cố định đầu trục Thông qua chổi than vòng trƣợt, đƣa điện trở phụ vào mạch roto nhằm cải thiện tính mở máy điều chỉnh tốc độ • Loai roto kiểu lồng sóc: Loại dây quấn khác với dây quấn stato Mỗi rảnh lỏi sắt đƣợc đặt dẫn đồng nhỏm đƣợc nối tắt lại hai đầu hai vòng ngắn mạch đồng nhôm, làm thành lồng, ngƣời ta gọi lồng sóc.Dây quấn roto kiểu lồng sóc không cần cách điện với lỏi sắt Hình1-2: Các phận phần quay roto 3.Khe hở: Khe hở động không đồng nhỏ (0,2 mm ÷ l mm) Do roto khối tròn nên roto I.2 Đăc điểm động không đồng -Cấu tạo đơn giản -Đấu trực tiếp vào lƣới điện xoay chiều ba pha -Tốc độ quay roto nhỏ tốc độ từ trƣờng quay stato n < n1 Trong đỏ: n tốc độ quay roto n1 tốc độ quay từ trƣờng quay stato (tốc độ đồng động II NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Khi nối dây quấn stato vào lƣới điện xoay chiều ba pha, động sinh từ trƣờng quay Từ trƣờng quét qua dẫn roto, làm cảm ứng dây quấn roto sức điện động E2 sinh dòng điện I2 chạy dây quấn Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page of 146 Chiều sức điện động chiều dòng điện đƣợc xác định theo qui tắc bàn tay phải Hình 2-1 Sơ đồ nguyên lý động không đồng Chiều dòng điện dẫn phía roto hƣớng tù ngoài, dòng điện dẫn phía dƣới roto hƣớng từ vào Dòng điện I2 tác động tƣơng hổ với từ trƣờng stato tạo lực điện từ dây dẫn roto mômen quay làm cho roto quay với tốc độ n theo chiều quay từ trƣờng Tốc độ quay roto n nhỏ hon tốc độ từ trƣờng quay stato m Có chuyến động tƣơng đối roto tù’ trƣờng quay stato trì đƣợc dòng điện I2 mômen M Vì tốc độ roto khác với tốc độ từ trƣờng quay stato nên gọi động không đồng Đặc trƣng cho động không đồng ba pha hệ số trƣợt: s n1  n n1 (1-1) Trong đó: n tốc độ quay roto f tầng số dòng điện lƣới p số đôi cực n1 tốc độ quay từ trƣờng quay (tốc độ đồng cùa động cơ) n1  60 f1 P (1-2) Khi tần số mạng điện thay đồi n1 thay đổi làm cho n thay đối Khi mở máy n = s = gọi độ trƣợt mở máy Dòng điện dây quấn tƣ trƣờng quay tác dụng lực tƣơng hổ lên nên roto chịu tác dụng mômen M từ trƣờng quay chịu tác dụng Footer Page of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 10 of 146 mômen M theo chiều ngƣợc lại Muốn cho từ trƣờng quay với tốc độ n1 phải nhận công suất đƣa vào gọi công suất điện từ Pđt  M 1  M Khi công suất điện đƣa vào: 2 n1 60 P1  3.U I cos (1-3) (1-4) Ngoài thành phần công suất điện từ có tổn hao điện trở dây quấn stato Pd  3r12 I12 (1-5) Tổn hao sắt: ∆Pst = ∆P Pđt = P1 - ∆Pđt - ∆Pst Công suất trục là: P2'  M   M (1-6) 2 n 60 (1-7) Công suất nhỏ hon công suất điện từ tổn hao dây quấn roto: P2 = Pđt - ∆Pd2 (1-8) ∆Pd2 = m2.I2.r2 (1-9) Trong đó: m2 số pha dây quấn roto Vì P’2 < Pdt n < n1 Công suất P2 đƣa nhỏ P’2 tổn hao ma sát trục động tổn hao phụ khác: P2 = P’2 = ∆Pcơ - ∆Pf (1-10) Hiệu suất động cơ:  P2  (0,8  0,9) P1 (1-11) III CÁC PHƢƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ KĐB PHA: 1)Sơ đồ đẳng trị pha: Footer Page 10 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 10 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 25 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Hình 3-4 Sơ đồ nguyên lý cùa hệ thống dùng điều chỉnh thyristor Bộ điều chỉnh thyristor tƣơng đối đơn giản gồm sáu thyristor Khi trạng thái xác lập, thyristor mở góc kích nhƣ không đổi Khi T1, T3, T5 dẫn chu kỳ dƣơng T2, T4, T6 dẫn chu kỳ âm lƣới điện Điện áp đặt vào stato động U2 (điện áp biến đối) phần đƣờng hình sin hình 3-5 Footer Page 25 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 25 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 26 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Hình 3-5: Đồ thị điện áp đầu điều chỉnh thyristor Giả thiết đƣờng cong hình 3-5 đồ thị điện áp pha A đƣa vào stato động qua hai thyristor T1 T2 Nếu T1 mở góc 𝛼 = T1 dẫn thời điểm π điện áp lƣới dƣơng đặt vào Anot sau dẫn từ 𝜋 đến 𝜋+𝛿 nhờ lƣợng điện từ tích lũy dây quấn stato Tƣơng tự thyristor T4 dẫn chu kỳ âm góc 𝛿 phụ thuộc vào độ trƣợt S Để dựng đặc tính điều chỉnh, ta bỏ qua điện trở thyristor Khi thyristor dẫn đặc tính điều chỉnh ứng với góc 𝛼 khác đƣợc vẽ hình 3-6 Vì điện áp phụ thuộc vào góc pha 𝜑 nên độ trƣợt tới hạn đặc tính điều chỉnh khác với độ trƣợt St Footer Page 26 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 26 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 27 of 146 Hình 3-6 Các đặc tính điều chỉnh tốc độ động không đồng dùng điều chỉnh thyristor III.NHẬN XÉT VÀ ỨNG DỤNG Phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi điện áp nguồn đƣợc sử dụng rộng rải, điều chỉnh dùng thyristor thực dễ dàng tự động hóa Xét tiêu lƣợng, tổn thất biến đổi không đáng kể nhƣng điện áp stato bị biến dạng so với hình sin nên tổn thất phụ động lớn hiệu suất không cao Phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động cách thay đổi điện áp thƣờng dùng hệ truyền động mà mômen tải hàm tăng theo tốc độ nhƣ quạt thông gió, bơm ly tâm,  CHƢƠNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦNG SỐ NGUỒN I.NGUYÊN LÝ VÀ QUY LUẬT ĐIỀU CHỈNH KHI THAY ĐỔI TẦN SỐ: Từ biểu thức: n1  60 f1 P Footer Page 27 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com (4-1) Trang 27 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 28 of 146 Ta thấy, tốc độ đồng động không đồng thay đổi ta thay đổi tần số lƣới điện f1 Do tốc độ động n = n1( - S) (4-2), thay đổi theo Khi thay đổi tần số lƣới điện f1, nhận thấy nhƣ sau: Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato, tức xem n = mômen tới hạn cực đại là: 3U12 3U12 Mt   (4-3) 2n1  x n xn 9,55 Trong đó: 𝜔1 tốc độ góc đồng 2 f1 P X n  1.Ln 1  Ln = L1 + L’2 Thay (4-4) (4-5) vào (4-3), ta đƣợc: Mt  3U12 P 2(2 ) f12 Ln (4-4) (4-5) (4-6) (4-7) 3P Đặt a  const  2(2 )2 Ln Ta có : U12 Mt  a f1 (4-8) Biểu thức (4-8) cho ta thấy tăng tần số nguồn mà giữ nguyên U1 mômen tới hạn cực đại Mt giảm nhiều Do thay đổi tần số f1 đồng thời phải thay đổi U1 theo quy luật định nhằm đảm bảo làm việc tƣơng ứng mômen động mômen phụ tải Nghĩa tỉ số mômen cực đại động mômen phụ tải tĩnh đặc tính số M  Mt  Const Mc (4-9) Đặc tính phận làm việc quan hệ tốc độ quay mômen phụ tải lên trục quay Mc = f(n) Footer Page 28 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 28 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 29 of 146 Theo biểu thức thực nghiệm mang tính chất tổng quát để mô tả dạng đặc tính phận làm việc nhƣ sau : M c  M co  ( M cdm  M co )( n x ) ndm (4-10) Trong đó: Mc Mômen cản phận làm việc lên trục quay tốc độ n (Nm) Mco Mômen cản phận làm việc lên trục quay n= Mcđm Mômen cản phận làm việc lên trục quay n = nđm X số mũ đặc trƣng mô tả dạng đặc tính phận làm việc (cơ cấu sản xuất) khác Gồm bốn dạng nhƣ sau:  X = 0, ta có: Mc = Mcđm = Const, (4-10a) Đây đặc tính đặc trƣng cho hệ thống nâng có giá trị định (đƣờng hình 4-1)  X=1 Đặc tính có dạng: Mc = a + bn (4-10b) Mc tỉ lệ bậc với tốc độ Đây đặc tính đặc trƣng cho máy phát điện chiều kích từ độc lập với phụ tải máy phát điện trở ( đƣờng hình 4-1)  X = -1 b Đặc tính có dạng: Mc =(a + ) (4-10c) n Mômen tỉ lệ nghịch với tốc độ, đặc tính đặc trƣng cho máy cắt kim loại (đƣờng hình 4-1)  X=2 Đặc tính có dạng: Mc = a + bn2 (4-10d) Mômen tỉ lệ với bình phƣơng tốc độ, đặc tính đặc trƣng cho máy nén, tàu thủy, (đƣờng hình 4-1) Footer Page 29 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 29 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 30 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Hình 4-1: Các dạng đặc tính Nhƣ vậy, muốn điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số ta phải có nguồn xoay chiều điều chỉnh tần số điện áp cách đồng thời theo quy luật nhƣ sau: Dạng đặc tính động không đồng thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh hình (4-2) Footer Page 30 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 30 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 31 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Hình 4-2: Các đặc tính động không đồng thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh U f III.ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP Phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số nguồn đƣợc ứng dụng rộng rải công nghiệp với ƣu điểm gọn nhẹ dể điều chỉnh Bộ biến tần dùng trực tiếp thyristor đƣợc dùng công nghiệp nhƣ điều chỉnh tốc độ truyền động máy mài cao tốc, điều chỉnh tốc độ hệ thống băng tải Bộ biến tần dùng máy phát đồng đƣợc ứng dụng cần điều chỉnh tốc độ đồng thời cho nhiều động Footer Page 31 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 31 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 32 of 146  CHƢƠNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT TRƢỢT Trong trƣờng hợp điều chỉnh tốc độ ĐC KĐB cách làm mềm đặc tính để nguyên tốc độ không tải lý tƣởng công suất trƣợt ∆Ps = S.Pđt (5-1) đƣợc tiêu tán điện trở mạch rôto Ở hệ thống truyền động điện công suất lớn, tổn hao đáng kể Vì để vừa điều chỉnh đƣợc tốc độ truyền động vừa tận dụng đƣợc công suất trƣợt, ngƣời ta sử dụng sơ đồ điều chỉnh công suất trƣợt, gọi tắt sơ đồ nối tầng Có nhiều phƣơng pháp xây dựng hệ nối tầng Trong đồ án sử dụng phƣơng pháp nối tầng điện dùng thyristor I.KHẢO SÁT SƠ ĐỒ ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT TRƢỢT DÙNG THYRISTOR: a) Footer Page 32 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 32 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 33 of 146 b) Hình 5-1: Hệ thông nối tầng van điện a)Sơ đồ nguyên lý b)Giản đồ lƣợng Trên sơ đồ hình 5-1, lƣợng trƣợt từ roto động không đồng sau chỉnh lƣu thành chiều đƣợc biến thành xoay chiều nhờ nghịch lƣu trả lƣới điện nhờ biến áp BA Sức điện động phụ đƣa vào mạch roto động không đồng sức điện động nghịch lƣu Trị số đƣợc điều chỉnh cách thay đổi góc mở van thyristor nghịch lƣu Điện áp xoay chiều nghịch lƣu có biên độ tần số không đổi đƣợc xác định điện áp tần số lƣới điện Bộ nghịch lƣu làm việc với góc điều khiển 𝛼 thay đổi từ 90° đến 240°, phần lại dành cho góc chuyển mạch 𝛾 Độ lớn dòng điện roto phụ thuộc vào mômen tải động mà không phụ thuộc vào góc điều khiển nghịch lƣu Điện áp U2 đƣợc chỉnh lƣu thành điện áp chiều nhờ chỉnh lƣu D1 ÷ D6 qua điện kháng lọc L cấp cho nghịch lƣu phụ thuộc vào nghịch lƣu Giá trị trung bình điện áp chỉnh lƣu nghịch lƣu nhƣ nhau: Ud = Udn (5-2) Sai lệch giá trị tức thời điện áp chỉnh lƣu nghịch lƣu điện áp điện kháng lọc L Giả thiết bỏ qua điện trở điện kháng tản mạch stato xem động có số vòng dây stato roto nhƣ nhau, giá trị trung bình điện áp chỉnh lƣu Id= là: Ud  3U1 n1  n  n1 Trƣờng hợp có tải Id ≠ điện áp giảm xuống sụt áp chuyển mạch van cầu chỉnh lƣu sụt áp điện trở dây quấn roto Footer Page 33 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 33 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 34 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan II.NHẬN XÉT: Các sơ đồ nối tầng có nhiều ƣu điểm so với sơ đồ nối điện trở phụ vào mạch roto thay đổi thông số động Trong hệ thống nối tầng, công suất trƣợt đƣợc trả lƣới điện đƣa lên trục động làm tăng công suất kéo Điều chỈnh tốc độ động không đồng hệ thống nối tầng có khả điều chỉnh phang Đặc tính điều chỉnh có độ cứng cao, phạm vi điều chỈnh tốc độ phụ thuộc vào công suất máy MC FĐ Tuy vậy, hệ thống phải sử dụng thêm máy chiều MC FĐ làm cho hệ thống đắt tiền không kinh tế Phƣơng pháp đƣợc dùng nhiều truyền động động điện không đồng dây quấn có công suất lớn Footer Page 34 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 34 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 35 of 146  BÀI TẬP MINH HỌA Một động điện không đồng ba pha rôtô dây quấn, làm việc đƣờng đặc tính tự nhiên với Mc = 23,7Nm Các số liệu động nhƣ sau : Pđm=2,2KW , nđm = 885V/phút,   m= 2,3, 2p = 6, Iđm = 12,8A, Uđm = 220V, E2 = 135V Xác định tốc độ động thêm vào rôtô điện trở 1,5Ω Tính Rf cần thiết thêm vào động làm việc với tốc độ n = - 300V/phút Bài Giải: Từ công thức tính độ trƣợt nhân tạo Snt ta có: Snt  STN Snt  -Ta lại có: r '2  R ' f r '2  STN * R2  R f r2 no  nnt  no  nnt  Snt * no no  nnt   Snt no  no  no (  Snt  1) no  ntn S  tn Và no 60 f  1500 vòng/phút Mđm = 23,7Nm p Vậy Mđm = Mc = 23,7 Nm Nên nA = nđm = nTN = 855Vòng/phút  STN  0, 41 no  Mà Điện trở rôto là: R2  E2 dm , 3I  135  6,12 3.12,8 S NT  0,51  nnt  1500( 0,51  1)  735 vòng/phút Khi n = -300 vòng/phút  giá trị Rf là: Ta có: nnt  no (  Snt  1) Footer Page 35 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 35 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 36 of 146 Vậy: 300  1500(  Snt  1) 0,2   Snt   Snt  1, r  Rf Snt  STN r2 1,  0, 41 6,1  R f 6,1 6,1* 2,92  6,1  R f 17,85  6,1  R f  R f  11, 75 Sơ đồ đặc tính cơ: Footer Page 36 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 36 ĐAMH1- Truyền động điện GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan Header Page 37 of 146  KẾT LUẬN Qua tuần làm đề tài dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy Nguyễn Vinh Quan, em thực hoàn thành xong đề tài Tuy nhiên thời gian có hạn trình độ hạn chế nên nhiều thiếu sót, chất lƣợng đề tài không cao Trong đề tài nói đến bốn phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ ĐC KĐB, vài phƣơng pháp chƣa đƣợc đề cập vào Bài tập chƣa đƣợc phong phú Nếu thời gian dài hơn, em xin trình bày hết lực, tất nội dung thiếu nhằm tạo thêm phong phú cho đề tài Em mong nhận đƣợc hƣớng dẫn tận tình quý thầy cô đặc biệt thầy Nguyễn Vinh Quan giúp Em hoàn thành tốt tập Đồ Án Một lần em xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn tận tình thầy, cô môn Footer Page 37 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 37 ĐAMH1- Truyền động điện Header Page 38 of 146 GVHD: ThS Nguyễn Vinh Quan  TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Truyền động điện NXB KH – KT Hà Nội 1994 BÙI QUỐC KHÁNH - NGUYÊN VĂN LIỄN - NGUYỄN THỊ HIỀN 2.GT Truyền Động Điện Tự Động ĐH SPKT TP.HCM 1989 NGUYỄN DƢ XỨNG 3.GT Máy Điện ĐH SPKT TP HCM 2005 NGUYỄN TRỌNG THẮNG-TRẦN PHI LONG 4.GT Điện Tử Công Suất ĐH SPKT TPHCM 2007 HOÀNG NGỌC VĂN Footer Page 38 of 146 SVTH: Lê Khánh Hiếu – khanhieulkh@gmail.com Trang 38 Header Page 39 of 146 Footer Page 39 of 146 ... VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Trang CHƢƠNG 2: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI MẠCH TRỞ PHỤ ROTO Trang 14 CHƢƠNG 3: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH ĐIỀU... ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP .Trang 18 CHƢƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦNG SỐ NGUỒN Trang 23 CHƢƠNG : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG CÁCH ĐIỀU CHỈNH... hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phƣơng trình đặc tính cơ, sau tìm hiểu phƣơng pháp để điều chỉnh tốc độ động không đồng nhƣ : Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi điện trở phụ mạch