Nghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất caoNghiên cứu xây dựng mô hình hãm động năng động cơ dị bộ ba giai đoạn có hiệu suất cao
M CL C U L NG B PHÁP HÃM 1.1.M U 1.2.C U T O 1.2.1.C u t o c a Stator 1.2.2 C u t o c a rotor 1.3.NGUYÊN LÝ LÀM VI C C NG B NG B [2] 10 1.5.1.Hãm tái sinh 10 c 11 ng 13 KHÔNG NG B 18 2.1 M U 18 2.2.H TH N 18 h th ng 18 2.2.2.Nguyên lý ho 2.3.VI ng 19 U KHI N 8051 20 m c a 8051 20 2.3.2.C u n 8051 20 2.3.3 Ch u n 22 2.3.4 C u n 25 THI T K VÀ L P RÁP H TH NG N 34 3.1 THI T K M CH NGU N 34 3.1.1 M ch ngu n 5V 34 3.1.2 M ch ngu n 24V 35 3.2 THI T K M NG L U KHI N 36 3.2.1 Tính ch n t t kích ngu n m t chi u [11] 36 3.2.2 Thi t k m ng l u n 47 THU U KHI N 49 thu t toán 49 u n 50 3.4 K T QU 52 K T LU N 55 TÀI LI U THAM KH O 56 L U Trong trình s n xu t cơng trình xây d ng hi h th ng truy c quan tâm nghiên c i, nâng cao ch t ng s n ph m n truy i ta quan tâm nh n vi c phanh hãm n m t cách nhanh chóng phù h p v i yêu c u c a h th ng ho c trình ho Do có nhi ng b ng x y s c m c v kinh t l n k thu c s d ng ph bi n công nghi p s ng sinh ho t hàng ngày Vì v y vi c hãm nh ng v i ng b m t quan tr ng Xu t phát t nh ng v khuôn kh án t t nghi p em Nghiên c u xây d b N i dung ng n có hi u su t cao án bao g ng b ng b t k l p ráp h th Em xin chân thành c n y cô b môn, b n l p ng d n GS.TSKH Thân Ng án em r t nhi u NG B 1.1 M U ng b (d b c s d ng r t r ng rãi th c t Có th lo i m t pha, hai pha ho d n l n s n d b ba pha Cơng su t có th t vài KW cho t n áp t n 6000V m n i b t c a lo ut rotor l ng sóc; so v c bi t t chi ng b có giá thành h , v n hành tin c y, ch c ch dùng tr c ti thi t b bi ng b n xoay chi u ba pha nên không c n trang b thêm i kèm theo mc ng b ch u ch nh t iv ch tiêu kh 1.2 kh ng ng sóc có ng x C UT O ng b nói riêng g m hai ph ph n: ph n quay (rotor) ph ng cách gi a n quay khe h khơng khí.[1] 1.2.1 C u t o c a Stator Stator g m hai ph n: m ch t m n Hình 1.1: C u t a ng b [1] M ch t : M ch t c c ghép b ng thép k thu dày kho ng 0,3- n có chi u ch ng dòng fuco Lá thép stator có d cx gi m c b ng M ch t ng t thông, s rãnh t v máy nh ng máy có cơng su t l c chia thành t ng ph n c ghép l i v i thành hình tr b ng thép nh làm mát cho m ch t V thêm c làm b ng gân t n nhi c ch n, v máy có n tích t n nhi t Tùy theo yêu c u mà v g n vào b máy hay lên sàn nhà ho c v trí làm vi c, nh cơng su t l nh có g n thêm móc giúp di chuy n thu v máy có n p máy, n bi Trên v máy có h u dây m t t m b ng ghi thông tin chi ti t v b M n: M n dây qu n làm b ng dây d t rãnh c cb n n xoay chi u ba pha ch y ba dây qu n ba pha stator s t o t ng quay Dây qu n bap có th n i ho c tam giác.[1] 1.2.2 C u t o c a rotor a M ch t : ch t stator, m ch t rotor g m thép k thu t nv c d p rãnh m t ghép l i, t o thành ng tr c, gi a có l song song v i tr c ho gá l p tr c Rãnh c a rotor có th t góc nh thơng lo i tr m t s sóng b c cao nh nh m gi ng t nh ng máy có cơng su t l n rotor c rãnh thơng gió d c thân rotor b M n: M n rotor c ng b ng có hai ki u: rotor l ng sóc (rotor ng n m ch) rotor dây qu n Rotor l ng sóc rãnh c a lõi thép rotor (ho t ng t nghiêng so v i tr ng n m ch b un i ng (ho c nhôm) t o thành l ng Rotor dây qu n g m lõi thép dây qu n Lõi thép thép k thu n ghép l i t o thành rãnh ng tr c Trong rãnh lõi thép rotor t dây qu n ba pha Dây qu ti p xúc b cn u n i v c n i v i ba bi n tr t m máy.[1] 1.3 NGUYÊN LÝ LÀM VI C C u ch nh NG B xét nguyên lý làm vi c c n d b , ta l rotor cu n dây ng n m ch Khi cung c p vào ba cu t n ba pha có t n s f1 60f1/p T nc a n sinh t ng quay v i ng c t d n c a rô to stato, sinh cu n stato c m e1 cu m ng e2 có giá tr hi u d : E1 = 4,44W1 1f1kcd1 (1.1) E2 = 4,44W2 2f2kcd (1.2) Do cu n rô to kín m ch, nên s n ch y d n c a cu n dây S rotor t n n m t góc 1200, ba pha g m ba cu h th u gi a d ng, sinh l n ch y dây d n u l c (hai d n n m cách ng kính rotor) nên t o mơ men quay Mơ men quay có chi theo chi u ch ng l i s c a t thơng móc vòng v i cu n dây [1] nguyên lý ho Hình1.2: y stato ng c ng b n ch t rotor l i treo quay v i t n theo chi u quay c a t th b ng t quay c a t ph i ng Tuy nhiên t ng, b i n u n = ntt t d n n a, không ng không c t m ng, E2= d n I2 = momen ng không, rotor quay ch m l i, rotor ch m l i t l i c t d t ng nên rotor l quay c a rotor khác t s= quay c a t ng nên xu t hi ntt n 100% ntt t (1.3) quay c a rotor có d ng: n = ntt(1 s) Do n # ntt nên (ntt - n) t V y t n s bi n thiên c f2 = n tt n p 60 (1.4) c t d n rotor c a t ng quay m ng rotor bi u di n b i: n tt n tt n p n tt 60 n tt p n tt n 60 n tt sf1 (1.5) Khi rotor có dòng I2 tt n tt So v i m m không chuy 60f p ng quay v i t 60sf1 n tt : sn tt ng c a stato, t (1.6) ng s quay v i t ntt2s = ntt2 + n = s.ntt + n = s.ntt + ntt (1-s) = ntt y so v i stato, t c at [2] ng b ta thay th v i gi thi t sau: - Ba pha c - Các thông s c i x ng thu c vào n tr rotor không ph thu c vào t n s n kháng X1, X2 - quay ng stato thành l nhi (1.7) ng quay c a rotor có giá tr v i t 1.4 d n rotor, m ch t i T ng d n m ch t n t hóa khơng ph thu c vào t i mà ch ph thu - : B qua t n th t ma sát, t n th t lõi thép - i hồn Hình 1.3: Uf1 : Tr s hi u d i x ng ba pha thay th m t pha c n áp pha stator ng b I1, I 2/ , I iv nt hóa R1, R , R2/ : n tr tác d ng c a cu n dây stator, c a m ch t hóa c a i v stator Xµ, X , X : n kháng m ch t n kháng t n kháng t n i v stator ng b : M= 3U 2f R2/ s R1 R2/ s (1.8) X nm tt ih n sth = R2/ R12 (1.9) X nm Momen t i h n Mth = 3U 2f R1 R12 D u (+) ng v i tr (1.10) X nm u (-) ng v i tr ng thái máy phát ng b Hình 1.4: 1.5 NG B [2] ng b n: 1.5.1 Hãm tái sinh Hãm tái sinh x y khi: - Ngu n cung c p có t n s c nh (t i th i tác d ng c a t i th ng b c a t quay c a ngu n AC cung c ng c c bi ch v ngu n Moment hãm có tác d ng gi cho v n t t giá tr nh có th d - Ngu n cung c p có t n s ng b u ch nh t gi m t u ch c: Nh b i t n s ho c s có th th c hi n hãm tái sinh B ngu n th nt ch c u ch nh t n s cc chuy n sang c tính làm vi c m i Do t n s ngu n có th ch n tri u ki hãm ho ng ngu n ph ngu n ph i có ch u ch nh t n s ng t t c (bi n t n) cv t x y hãm tái sinh: (1.11) Moment hãm tái sinh: (1.12) 10 u Start c thông s máy c giá tr uc av c giá tr uc aC Tính tốn h s K1 , K2 vv L y m t giá mc tr m i c a C c Là m t ph n th c c a nghi m tích No Yes L y m t giá tr m i c a v cho ph n th c c a nghi m b ng v=Isa max? Print C, v nghi m No Yes end Hình 3.10: kh 42 Các thông s m a máy c ng cách s d ng th t c th nghi m tiêu chu n Các thành ph n kháng stator Rs c ng t th nghi m kháng DC cho hi u ng AC Ki m tra rotor b ch n c Rr,xls , Xlr, gi s xls = xlr b yv it u vào cc t i thi ng n kháng t hóa xm thu u ki n bão hòa khơng bão hòa Vi t kích thích giá tr bão hòa c a xm n dung c s d ng Các thông s c a máy là: , , Các thông s nh giá tr Các k t qu (khơng bão hòa) cs d n dung t i thi t t kích thích v i giá tr t ng h c th hi n hình.3.11 Hình 3.11: Cmin so v i t ng c th nghi m 43 khác Hình 3.12: T i thi u m n v yc =(l / XC) so v i t giá tr khác (s d ng m t t Các giá tr Cmin t ng c n) gây s t c nh b ng th c nghi m b cc at c n i vào máy d b c truy n dung ch có th c, hi c thu th p b ng cách k t n i m t t C c gi m d t ng b n hi cl n dung p l i v i giá tr c hi n th hình.3.11 M Hình.3.11 cho Cmin so v i t nhau.[4], gi ng t kích thích ng t kích thích ch m d ch t ch gi a giá tr th c nghi m tính tốn có th tham s T m t vài t s Cmin khác c a C k t qu n c a t cr t c quan sát th y d ng giá tr m ng ba pha có giá tr cơng su t khác c tính bi u di n quan h c a t 44 n theo t nh s d qu t c bi u di n b i h ng cong hình.3.12 hình.3.13 K t qu hình 3.12và hình 3.13 ch a) Cmin i ngh ch v i v2 0,5% b) Giá tr m yc=1/xc gi m m c a xm c) Cmin m t pha n i t ba ng h p n i m t t n Quan sát ph n c) cho th y r ng n i t ng ba pha t nh g n b ng Cmin cho n m t pha có k t qu th a n ng t ng công su t kháng kvar s x p x T ib tk t gi m xu ng, ng h p s t c n n áp c m ng v u có th kh c gi i thích ng n g n b ng cách tham c th o lu th c c a nghi n có giá tr áp c m ng c c máy d b t xm b u gi n m t tr ng thái t b tk 45 n u d n t ph n th c c a nghi m m t l n n a tr v C iC n bão hòa c Vào th n áp Hình.3.13: Giá tr yc=(1/xc) t i thi u so v i t t khác Vi c l a ch n giá tr t n r t quan tr u tiên t c t C1 quan tr ng nh t cao nh t t ch n giá tr t c bi u ch nh hi u su t phanh l n nh t c n C1 cao s có l i th n áp lúc N u l a th tr t C1 cao t t nh t không nên ch t i v i giá tr t u tiên, hi u qu n C1 mang l i không t l thu n v i giá tr c a Th hai, giá tr t kho nghiêm tr ng c n n áp Giá tr t C1 vào i l n so v i giá tr t i thi u c n thi t cho q trình hãm kích t T giá tr c c ch n c n có giá tr n áp vào kho ng 1,5 l n Vi c tính tốn giá tr n dung cho t C2 C1 Vì th i gian nghiên c u khơng có nhi u nên d a nh ng phân tích, c nghi m tài li u tham kh o 46 c th c m t giá tr n dung : C1 = 100 µF/ 450VAC, C2 = 150 µF/ 450VAC án s d ng ngu n m t chi th c hi n ph n c l p 3.2.2 Thi t k m M nhi ng l u n ng l c s d ng m t b kh mb ng t g m contactor L role ts t s d ch hãm cho contactor B, D, E ph c v vi c hãm kích t , m ch s dung hai t n m c song song v i thông s t ng t theo th t t C1 450VAC/100µF, C2 450VAC/150µF M ng l c cách ly v i m u n thông qua opto PC817 A B C Start L Rn B L L L L Rn Rn Rn E D B C1 E C2 M Hình 3.14: nguyên lý m ng l u b 47 Khi nh n nút start, cu n hút c m ph n Ti ng c m c song song v i nút start s t trì ti c a cu n hút L s i c p ngu m ng c nh n, ngu n cung c p b ng t k t n i M n hãm b ng m u ho ng Cu n hút c ng l i k t n i t th i ti cc u n, ti p n C1 hai pha c ng ng t m ch start Sau th i gian tr t1 = 0,12s, cu cc n T n C2 c m c song song v i t C1 Sau m t kho ng th i gian tr t2 = 0,2s, cu n hút c a i, ti ba pha c l m c a contactor s làm ng n m ch hai ng th ngu n m t chi u (kích t ng h n Sau kho ng th i gian 1s, m ngu n cung c p cho contactor làm nh ti c u n s ng t m nh m b o v ng ng tiêu c c t ngu n m t chi u gây Hình 3.15: nguyên lý m u b 48 n m ch in m Hình 3.16: u ng b THU U KHI N thu t tốn Trên hình 3.17 trình bày thu t gi b n Ho u ng c a thu t gi ki m tra nút stop nh n n quay l i ki m tra N c nh t kho ng th i gian tr t1 (P0.2=1) sau m t kho ng th i gian tr t2 (P0.3=1) Sau kho ng th i gian 1s tính t c nh 49 i i Start Ki m tra Stop nh n (P3.2=0?) = 1) Sau t1 (P0.2 = 1) Sau t2 (P0.3 = 1) Nh relay sau 1s (tính t lúc End Hình 3.17: Thu t gi u n hãm u n ORG LJMP Main ORG 0003H ; d/c vecter ngat INT0 50 LJMP INT0_ISR ; ORG 001BH ; d/c vecter ngat timer1 LJMP TIMER1_ISR; ORG 0030H MAIN: ; MOV IE,#89H ; cho phep ngat INT0, TIMER1 SETB TCON.0 ; ngat INT0 kich phat suon SETB P3.2 ; dat P3.2 = vao MOV P0,#00H ; xoa P0 MOV TMOD,#00010001H; TIMER0,1-MODE1 SJMP $ INT0_ISR: SETB TR1 ; cho phep timer1 SETB P0.1 ; dong Delay B MOV R2,#10 LAP1: ; lap 10 lan de tao tre 0,12s MOV TH0,#HIGH(-12000); MOV TL0,#LOW(-12000); SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R2,LAP1 SETB P0.2 MOV R3,#10 LAP2: ; dong Delay D ; lap 10 lan de tao tre 0,2s MOV TH0,#HIGH(-20000); MOV TL0,#LOW(-20000); SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 51 DJNZ R3,LAP2 ; SETB P0.3 ; dong Delay E,F RETI TIMER1_ISR: LAP3: MOV R4,#20 ; tao tre 1s MOV TH1,#HIGH(-50000); MOV TL1,#LOW(-50000); SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TR1 CLR TF1 DJNZ R4,LAP3 MOV P0,#00H ; reset cac Delay RETI END 3.4 K T QU Sau trình nghiên c u và t th c nghi m, k t qu t t nh t cho d ng ng cong t = 0,12s t2 = 0.2s Hình 3.18 s cho ta th y th i gian hồn thành q trình phanh th c hi n b ng n Hình 3.18: Mơ t ng cong t 52 th i gian phanh Hình 3.19 th hi n m c c a mơ hình th c t hình 3.20 th hi n m t sau c a mơ hình Hình 3.19: M c c a mơ hình th c t 53 Hình 3.20: M t sau c a mơ hình th c t 54 K T LU N i hai tu n th c hi Nghiên c u xây d ng mô hình b c nh ng v n có hi u su t cao y sau: 1) T c c a máy nd b 2) Tìm hi khái t ng quan h th cc n u n 3) Thi t k l p ráp thành công h th n T án m c dù có nhi u h n ch hi hi u k t qu c a nhi c a th y cô b c c b or tt c t p v i s d y d r t t n tình nt i th ki n th c chuyên ng công nghi p Em xin chân thành c bi t th y giáo GS.TSKH Thân Ng c Hoàn em hoàn thành quy án Em xin chân thành c H Sinh viên th c hi n Nguy 55 hH i TÀI LI U THAM KH O [1] GS.TSKH Thân ng c Hoàn, 2005, n, Nhà xu t b n Xây D ng [2] Bùi Qu c Khánh,Nguy n, Nguy n Th Hi n, 2005, n, Nhà xu t b n Khoa h Truy t [3] S.A.Chudhury and S.P.Hasings, 1964, Dynamic braking of induction motors, AEI Eng., pp 186-192 [4] F.Iliceto and A.Capsso, 1947, Dynamic equivalents of asynchronous motor loads in system stability studies, IEEE Trans Power App.Syst.,vol PAS-93, pp 1650-1659 [5] M.G.Say, 1976, Alternating Current Machines, New York: Wiley [6] T.V.Sreenivasan, June 1959, Dynamic braking of 3-phase motors by capacitors, Proc Inst Elec Eng., Paper 2865U, pp.279-283 [7] S.S.Murthy, B.Singh, and A.K.Tandan, 1981, Dynamic models for the transient analysis of induction machines with asymmetrical winding connections, Elec Machines Electromech., vol 6, pp 479-492 [8] W.V.Lyon, 1954, Transient Analysis of Alternating Current Machines New York: Wiley [9] D.C.White and H.H.Woodson, 1959, Electromechanical Energy Conversion New York: Wiley [10] P.L.Alger, 1970, Induction Machines New York: Gorden and Breach [11] S SREENIVASA MURTHY, GUNNAR J BERG, CHANDRA S.JHA, AJAY K TANDON, 1984, A novel method of multistage dynamic bracking of three-phase induction motors IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS 56 ... sinh ho t hàng ngày Vì v y vi c hãm nh ng v i ng b m t quan tr ng Xu t phát t nh ng v khuôn kh án t t nghi p em Nghiên c u xây d b N i dung ng n có hi u su t cao án bao g ng b ng b t k l p ráp h... t n s ngu n có th ch n tri u ki hãm ho ng ngu n ph ngu n ph i có ch u ch nh t n s ng t t c (bi n t n) cv t x y hãm tái sinh: (1.11) Moment hãm tái sinh: (1.12) 10 u Hình 1.5.1: Hãm tái sinh... c c bi ch v ngu n Moment hãm có tác d ng gi cho v n t t giá tr nh có th d - Ngu n cung c p có t n s ng b u ch nh t gi m t u ch c: Nh b i t n s ho c s có th th c hi n hãm tái sinh B ngu n th nt