Nghiên cứu khảo sát hệ thống điều khiển và quá trình vào đồng bộ cho động cơ đồng bộ 1600KW của máy nghiền than

Bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu, khảo sát hệ thống điều khiển trình vào đồng cho động đồng 1600kw máy nghiền than ngành : tự động hoá xncn M số : 00972C68 đào linh Người hướng dÉn khoa häc : GS - TS Ngun träng thn hà nội - 2008 Luận văn thạc sĩ Mục lục Mở đầu Ch­¬ng i: Tỉng quan động đồng Và đặc điểm hệ truyền động động đồng công suất lớn 1.1 Khái quát phân loại động đồng 1.1.1 Kh¸i qu¸t động đồng 1.1.2 Phân loại động đồng bé 1.2 Cấu tạo động đồng 1.2.1 CÊu tạo động đồng ba pha cực ẩn 1.2.2 Cấu tạo động đồng ba pha cực lồi 1.3 Nguyên lý làm việc động ®ång bé 1.4 Đặc tính đông đồng 1.5 Các phương pháp khởi động động đồng 12 1.5.1 Khởi động phương pháp thay ®ỉi tÇn sè 12 1.5.2 Khëi động theo phương pháp hoà đồng 12 1.5.3 Khởi động theo phương pháp không đồng 13 1.6 Những đặc điểm hệ truyền động điện động ®ång bé c«ng st lín 17 1.7 KÕt luËn 18 Ch­¬ng II: ThiÕt kÕ nguån kích từ động đồng sử dụng biến đổi thyristor 2.1 Đặt vấn đề 20 2.2 Thiết kế mạch động lực 20 2.3 Thiết kế mạch điều khiÓn 21 2.3.1 CÊu tróc hƯ thèng ®iỊu khiĨn bé chØnh l­u 21 2.3.2 TÝnh to¸n phần tử mạch điều khiển 28 2.4 Tính toán lựa chọn van lực m¸y biÕn ¸p 42 2.4.1 TÝnh chän van lùc 42 2.4.2 TÝnh chän m¸y biÕn ¸p lùc 44 2.5 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé nguån cung cấp cho mạch điều khiển 46 2.6 Tính chọn máy biến áp đồng 49 2.7 TÝnh to¸n thiÕt kÕ mạch tự động vào đồng 51 2.7.1 Yêu cầu mở máy động ®ång bé 51 2.7.2 Nguyªn lý làm việc mạch tự động vào đồng 52 2.7.3 Tính chọn phần tử sơ đồ 53 2.8 KÕt luËn 54 Luận văn thạc sĩ Chương III: Mô hình toán học động đồng Và khảo sát trình vào đồng động khởi động 3.1 Đặt vấn đề 55 3.2 Véc tơ không gian hệ toạ độ 56 3.2.1 Vector kh«ng gian 56 3.2.2 Chun hƯ to¹ ®é cho vector kh«ng gian 59 3.2.3 Mô tả đại lượng hệ toạ độ tựa theo từ thông roto 60 3.3 Chuẩn hoá đại lượng đơn vị tương đối 61 3.4 Mô hình toán học động đồng 62 3.4.1 Hệ phương trình động đồng 64 3.4.2 Mô hình trạng thái động đồng hệ toạ độ từ thông rotor65 3.5 Khảo sát trình vào đồng động đồng khởi động 67 3.5.1 Đặt vấn đề 67 3.5.2 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = 70 3.5.3 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = 0,5 M®m 81 3.5.4 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi ®éng cã t¶i Mc = M®m 92 3.6 KÕt luËn 100 KÕt ln, ®Ị xt 101 Tµi liƯu tham kh¶o 103 Luận văn thạc sĩ Mở đầu Động đồng loại động sử dụng rộng rÃi công nghiệp với dải công suất từ vài trăm W đến hàng MW Nó chiếm vị trí quan trọng hệ thống truyền động điện Với dải công suất lớn cực lớn động đồng hoàn toàn chiếm ưu Ưu điểm động đồng có hiệu suất cao, mang tính ưu việt động chiều động không đồng Vì vậy, nghiên cứu động đồng hướng hợp lý có tính thực tiễn cao Cụ thể ngành công nghiệp khai thác than, động đồng công suất lớn sử dụng để truyền động trục máy nghiền than Tuy nhiên, sử dụng động đồng công suất lớn có cuộn dây kích từ đòi hỏi phải cung cấp nguồn kích từ chiều cho động Thông thường, động sử dụng máy phát điện chiều để cấp nguồn cho cuộn dây kích từ Hệ thống có nhược điểm cồng kềnh, giá thành cao, bảo dưỡng phức tạp, trình sử dụng chổi than vành góp máy phát điện chiều bị ăn mòn dẫn đến giảm chất lượng kích từ động Bên cạnh vấn đề đáng quan tâm việc khởi động động đồng Chất lượng khởi động động chịu ảnh hưởng lớn cách thức khởi động động thời điểm hợp lý để cấp nguồn kích từ chiều cho động Xuất phát từ vấn đề thực tiễn đặt đây, luận văn trình bày nghiên cứu tác giả hệ thống điều khiển kích từ khảo sát trình vào đồng cho động động đồng Cụ thể động truyền động máy nghiền than với công suất 1600kW Và sau nội dung mà tác giả đà tập trung nghiên cứu Luận văn thạc sĩ Chương I Tổng quan động đồng Và đặc điểm hệ truyền động động đồng công suất lớn Nội dung chương: 1.1 Khái quát phân loại động đồng 1.1.1 Khái quát động đồng 1.1.2 Phân loại động đồng 1.2 Cấu tạo động đồng 1.2.1 Cấu tạo động đồng ba pha cực ẩn 1.2.1.1 Cấu tạo Stato động đồng ba pha cực ẩn 1.2.1.2 Cấu tạo Rôto động đồng ba pha cực ẩn 1.2.2 Cấu tạo động đồng ba pha cực lồi 1.2.2.1 Cấu tạo Stato động đồng ba pha cực lồi 1.2.2.2 Cấu tạo Rôto động đồng ba pha cực lồi 1.3 Nguyên lý làm việc động đồng 1.4 Đặc tính đông đồng 1.5 Các phương pháp khởi động động đồng 1.5.1 Khởi động phương pháp thay đổi tần số 1.5.2 Khởi động theo phương pháp hoà đồng 1.5.3 Khởi động theo phương pháp không đồng 1.6 Những đặc điểm hệ truyền động điện động đồng công suất lớn Luận văn thạc sĩ 1.1 Khái quát phân loại động đồng 1.1.1 Khái quát động đồng Những động điện xoay chiều có tốc độ quay rôto tốc độ quay từ trường s gọi động đồng (ĐCĐB) Trong chế độ xác lập động đồng có tốc độ quay rôto không đổi tải thay đổi, tuỳ thuộc vào tần số nguồn số đôi cực động Tốc độ quay động tính theo biểu thức : s = 2f s pc (1.1.1) Trong đó: fs : tần số nguồn áp pc : số đôi cực Trong nhà máy công nghiệp, với tải đòi hỏi động điện dẫn động công suất lớn không cần điều chỉnh tốc độ (đôi lên tới vài nghìn KW) việc sử dụng động không đồng thường không cho phép dòng khởi động lớn Để giải nguồn lực dẫn động trường hợp này, phải sử dụng động điện động công suất lớn loại động có tính ưu việt hẳn động không đồng công suất, chỗ: Có hiệu suất lớn động đồng có khả hoạt động Cos = 1, điều cho phép nâng cao hệ số Cos mạng lưới điện nhà máy giảm kích thước trọng lượng thân động dòng nhỏ Độ nhậy với dao động điện áp nguồn thấp mô men cực đại tỷ lệ bậc với điện áp Tần số quay không đổi không phụ thuộc vào dao động tải (trong giới hạn cho phép đó) trục rôto Dẫn đến độ ổn định tốc độ cao Tuy nhiên, việc sử dụng hệ truyền động động đồng lại có nhược điểm là: Động đồng có cấu tạo phức tạp Luận văn thạc sĩ Đòi hỏi phải có nguồn cung cấp dòng điện chiều cho mạch kích từ động khiến cho giá thành cao Việc khởi động động đồng phức tạp việc ®iỊu chØnh tèc ®é cđa nã chØ cã thĨ thùc cách thay đổi tần số nguồn cấp cho động Ngày phát triển mạnh mẽ công nghệ điện tử động đồng nghiên cứu ứng dụng nhiều công nghiệp dải công suất từ vài trăm W( cho cấu ăn dao máy, cắt gọt kim loại, cấu chuyển động tay máy, người máy, máy đóng gói, máy gia công xác, ) đến hàng MW ( cho chuyển động kéo tàu tốc độ cao TGV, máy cán, v.v ) 1.1.2 Phân loại động đồng Theo cấu tạo chia động đồng làm loại : + Động đồng ba pha cực lồi: thích hợp với tèc ®é quay thÊp (sè cùc 2p ≥ 4) + Động đồng ba pha cực ẩn: thích hợp víi tèc ®é quay cao (sè cùc 2p = 2) Để thấy rõ đặc điểm cấu tạo động đồng ba pha ta xét riêng cấu tạo động đồng ba pha cực lồi động đồng ba pha cực ẩn 1.2 cấu tạo Động đồng Động điện đồng loại động máy điện quay khác, gồm có: phần tĩnh (stato) phần quay (rotor) động điện đồng công suất lớn, phần tĩnh thường phần mà dây quấn có cảm ứng sức điện động, gọi phần ứng Phần quay thường nam châm điện dùng để tạo từ trường cho máy, gọi phần cảm Rôto động điện đồng có hai kiểu rôto cực lồi rôto cực ẩn hình thành nên hai loại động đồng ba pha cực lồi động đồng ba pha cực ẩn Luận văn thạc sĩ 1.2.1 Cấu tạo động đồng ba pha cực ẩn Cấu tạo động đồng gồm hai phần starto rôto 1.2.1.1 Cấu tạo Stato động đồng ba pha cực ẩn Starto động đồng ba pha cực ẩn gồm hai phận lõi thép dây quấn , có vỏ máy nắp m¸y Lâi thÐp stato gåm c¸c l¸ thÐp kü thuËt điện dày từ 0,35 - 0,5 mm ghép lại với tạo thành hình trụ rỗng, bên mặt tạo thành rÃnh theo hướng trục để đặt dây quấn sau Lõi thép starto cố định thân máy Trong động công suất trung bình lớn, thân máy chế tạo theo kết cấu khung thép, mặt bọc thép dát dầy Thân máy phải thiết kế cho hình thành hệ thống thông gió để làm mát máy tốt Nắp máy chế tạo từ thép từ gang đúc Đối với động công suất trung bình lớn, ổ trục không đặt nắp máy mà giá đỡ ổ trục đặt cố định bệ máy Dây quấn starto thường chế tạo đồng có tiết diện hình tròn chữ nhật (tuỳ thuộc vào công suất máy), bề mặt phủ lớp cách điện, quấn thành bối lồng vào rÃnh lõi thép starto, đấu nối theo qui luật định tạo thành sơ đồ hình tam giác 1.2.1.2 Cấu tạo Rôto động đồng ba pha cực ẩn Rôto động đồng nam châm điện gồm lõi thép dây quấn kích từ Dòng điện vào dây quấn kích từ dòng chiều Rôto động đồng ba pha cực ẩn làm thép chất lượng cao, đúc thành khối hình trụ, sau gia công phay rÃnh để lắp đặt cuộn dây kích từ Phần không phay rÃnh rôto hình thành nên mặt cùc tõ Cùc tõ r«to cùc Èn kh«ng lé rõ rệt Luận văn thạc sĩ Hình 1.1 : Mặt cắt ngang trục lõi thép rôto Động đồng đại cực ẩn thường chế tạo với số cực 2p = 2, tôc độ quay rôto 3.000 vòng/phút Tốc độ loại động thường cao nên để hạn chế lực li tâm rôto thường có dạng hình trống với tỷ số chiều dài/ đường kính lớn Động loại thường gọi động từ trường hướng kính (roto trụ dài), thường dùng máy công cụ Thông thường đường kính D rôto khoảng từ 1,1m đến 1,15m Chiều dài tối đa rôto vào khoảng 6,5m Dây quấn kích từ đặt rÃnh rô to chế tạo từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều rộng thành bối dây đồng tâm Các vòng dây bối dây cách điện với lớp mêca mỏng Để cố định ép chặt cuộn dây kích từ rÃnh, miệng rÃnh nêm kín thép không từ tính, đầu nối (nằm rÃnh) dây quấn kích từ đai chặt ống thép không từ tính Hai đầu dây quấn kích từ luồn trụ nối với hai vành trượt đầu trục thông qua chổi điện để nối với dòng kích từ chiều 1.2.2 Cấu tạo ®éng c¬ ®ång bé ba pha cùc låi 1.2.2.1 CÊu tạo Stato động đồng ba pha cực lồi Động đồng ba pha cực lồi có cấu tạo stato tương tự stato động đồng ba pha cực ẩn Luận văn thạc sĩ 1.2.2.2 Cấu tạo Rôto động đồng ba pha cực lồi Động đồng ba pha cực lồi thường sử dụng trường hợp yêu cầu tốc độ quay thấp Vì vậy, khác với động đồng ba pha cực ẩn, đường kính rôto lớn chiều dài rôto lại nhỏ với tỷ số chiều dài/ đường kính nhỏ vào khoảng 0,12 -> 0,2 Rôto động đồng ba pha cực lồi công suất nhỏ trung bình có lõi thép chế tạo thép đúc gia công thành khối lăng trụ khối hình trụ, mặt có đặt cực từ Đối với động công suất lớn, lõi thép hình thành từ thép dầy từ -> 6mm, dập định hình sẵn để ghép thành khối lăng trụ, lõi thép thường không trực tiếp lồng vào trục máy mà đặt vào giá đỡ rôto Giá lồng vào trục máy Cực từ đặt lõi thép rôto ghép nhiều thép dầy từ 1mm -> 1,5mm Việc cố định cực từ lõi thép thực nhờ đuôi hình T bu lông xuyên qua mặt cực vít chặt vào lõi thép rôto (hình 1.2) Hình 1.2 : Cực từ động đồng cực lồi Lá thép cực từ Dây quấn kích thích Đuôi hình chữ T Nêm Lõi thép rôto Luận văn thạc sĩ 11 Nhận xét trình khảo sát vào đồng động mang tải Mc = 0,5Mđm + Đối với trường hợp động khởi động mang tải (Mc = 0,5 Mcđm) Nếu đóng kích từ động thời điểm tốc độ rôto n = 0,8n0 động không vào đồng + Sau quan sát kết mô thời điểm khác đà trình bày trên, nhận thấy động vào đồng giá trị tốc độ rôto nằm khoảng (0,82 -> 0,9) tốc độ đồng Nhưng thời gian đạt tới trạng thái xác lập lớn Các đặc tính tốc độ, mô men điện từ, dòng kích từ động dao động lớn trước xác lập + Nếu ®ãng kÝch tõ t¹i thêi ®iĨm tèc ®é ®éng lớn 0,9 tốc độ đồng trình khởi động vào đồng tối ưu Lúc này, đặc tính tốc độ, mômen điện từ, dòng kích từ động đạt xác lập khoảng thời gian ngắn 91 Luận văn thạc sĩ 3.5.4 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = Mđm Vào đồng thời điểm n = 0.8n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,8 n0 = 0,8 x 157,08 = 125,66 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.30: Hình 3.30 Kết mô đóng kích từ n = 0,8n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Tại thời điểm đóng kích từ tốc độ rôto n = 0,8 n0 với động mang tải Mc = Mđm động kéo vào đồng + Tốc độ, mômen điện từ, dòng kích từ động dao động mạnh Động đạt trạng thái xác lập 92 Luận văn thạc sĩ Vào đồng thời điểm n = 0.84n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,84 n0 = 0,84 x 157,08 = 131,95 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.31: Hình 3.31 Kết mô đóng kích từ n = 0,84n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Khi đóng kích từ thời điểm tốc độ rôto n = 0,84 n0 với động mang tải Mc = Mđm động không vào đồng + Tốc độ, mômen điện từ, dòng kích từ động ®Ịu dao ®éng cã dao ®éng Ýt h¬n hai trường hợp đạt trạng thái xác lập 93 Luận văn thạc sĩ Vào đồng thời điểm n = 0.88n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,88 n0 = 0,88 x 157,08 = 138,23 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.32: Hình 3.32 Kết mô đóng kích từ n = 0,88n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Khi đóng kích từ thời điểm tốc độ rôto n = 0,88 n0 với động mang tải Mc = Mđm sau khoảng thời gian độ lớn động vào đồng Vào đồng thời điểm n = 0.9n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,9 n0 = 0,9 x 157,08 = 141,37(rad/s) 94 Luận văn thạc sĩ Và ta thu kết mô hình 3.33: Hình 3.33 Kết mô đóng kích từ n = 0,9n0 Mc = Mđm Nhận xét: + Tuy thời gian xác lập động đà giảm xuống so với trường hợp đặc tính tốc độ, mômen, dòng kích từ dao động lớn Vào đồng thời điểm n = 0.92n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,92 n0 = 0,92 x 157,08 = 144.51 (rad/s) Vµ ta thu kết mô hình 3.24: 95 Luận văn thạc sĩ Hình 3.34 Kết mô đóng kích từ n = 0,92n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Động đà vào đồng khoảng thời gian ngắn đường đặc tính động dao động giới hạn cho phép Vào đồng thời điểm n = 0.94n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,94 n0 = 0,94 x 157,08 = 147,66 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.35: 96 Luận văn thạc sĩ Hình 3.35 Kết mô đóng kích từ n = 0,94n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Độ điều chỉnh tốc độ: 4,4 (%) + Giá trị mômen điện từ cực đại: 4,4.105 (N.m) + Giá trị dòng kích từ cực đại: 250 (A) + Thêi ®iĨm ®ãng kÝch tõ: 1,64 (s) + Thêi ®iĨm đạt trạng thái xác lập: 5,2 (s) Vào đồng thời điểm n = 0.96n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,96 n0 = 0,96 x 157,08 = 150,8 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.36: 97 Luận văn thạc sĩ Hình 3.36 Kết mô đóng kích từ n = 0,96n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Độ điều chỉnh tốc độ: 3,5 (%) + Giá trị mômen điện từ cực đại: 5,7.105 (N.m) + Giá trị dòng kích từ cực đại: 200 (A) + Thêi ®iĨm ®ãng kÝch tõ: 1,65 (s) + Thêi ®iĨm đạt trạng thái xác lập: 5,1 (s) Vào đồng thời điểm n = 0.98n0 Mc = Mđm Với trường hợp giá trị lật mạch R_S sơ đồ mô đặt bằng: n = 0,98 n0 = 0,98 x 157,08 = 153,94 (rad/s) Và ta thu kết mô hình 3.37: 98 Luận văn thạc sĩ Hình 3.37 Kết mô đóng kích từ n = 0,98n0 Mc = Mđm Nhận xét kết mô phỏng: + Độ điều chỉnh tốc độ: 3,5 (%) + Giá trị mômen điện từ cực đại: 5,5.105 (N.m) + Giá trị dòng kích từ cực đại: 150 (A) + Thêi ®iĨm ®ãng kÝch tõ: 1,7 (s) + Thêi ®iĨm đạt trạng thái xác lập: 4,9 (s) Nhận xét trình khảo sát vào đồng động mang tải Mc = Mcđm + Đối với trường hợp động khởi động mang tải (Mc = Mcđm) Nếu đóng kích từ động thời điểm tốc độ rôto n = (0,8 -> 0,88)n0 động không vào đồng + Sau quan sát kết mô thời điểm khác 99 Luận văn thạc sĩ đà trình bày trên, nhận thấy động vào đồng giá trị tốc độ rôto nằm khoảng (0,88 -> 0,92) tốc độ đồng Nhưng thời gian đạt tới trạng thái xác lập lớn Các đặc tính tốc độ, mô men điện từ, dòng kích từ động dao động lớn trước xác lập + Nếu đóng kích từ thời điểm tốc độ động lớn 0,92 tốc độ đồng trình khởi động vào đồng tối ưu Lúc này, đặc tính tốc độ, mômen điện từ, dòng kích từ động đạt xác lập khoảng thời gian ngắn 3.6 Kết luận Sau tiến hành xây dựng mô hình toán học động đồng mô trình khởi động động phần mềm Matlab-Simulink, thực trình khảo sát thời điểm đóng kích từ khác ứng với trường hợp động khởi động mang tải khác thu số kết sau: + Khi động khởi động không tải, tốc độ động giai đoạn khởi động không đồng tăng nhanh đạt gần tới giá trị tốc độ đồng thời gian ngắn so với động mang tải + Với trường hợp mang tải khác động có thời điểm vào đồng tối ưu khác + Khi động mang tải lớn, cần đóng kích từ thời điểm muộn so với động mang tải nhỏ khởi động không tải Nếu đóng kích từ qúa sớm động vào đồng 100 Luận văn thạc sĩ Kết luận, đề xuất Kết luận Được bảo, hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn, với nỗ lực nghiên cứu, làm việc thân, đà hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cao học thời hạn đề Các kết nghiên cứu mà luận văn đà đạt : - Chỉ đặc điểm hệ truyền động điện động đồng công suất lớn - Nghiên cứu, phân tích đặc tính chế độ làm việc động điện đồng - Nghiên cứu, phân tích phương pháp khởi động áp dụng loại động đồng làm việc dải công suất kh¸c - TÝnh to¸n, thiÕt kÕ nguån kÝch tõ ®éng c¬ ®ång bé sư dơng bé biÕn ®ỉi Thyristor - Nghiên cứu véc tơ không gian Lập mô hình toán học cho động đồng để phục vụ cho việc xây dựng mô hình mô động phần mềm Matlab-Simulink - Tiến hành mô khảo sát trình vào đồng động thời điểm đóng kích từ khác ứng với chế độ tải khác phần mềm Matlab / Simulink - Rút nhận xét, kết thời điểm tối ưu để cấp nguồn kích từ chiều cho động nhằm tăng chất lượng khởi động động 101 Luận văn thạc sĩ Đề xuất Nghiên cứu hệ thống điều khiển kích từ khảo sát trình vào đồng cho động đồng đề tài khó, bao hàm nhiều nội dung, kiến thức cần phải giải Vì luận văn giải số vấn đề định cho hệ thống điều khiển kích từ khảo sát trình vào đồng cho động Ngoài có nhiều vấn đề cần nghiên cứu tiếp nhằm nâng cao chất lượng khởi động động : - Nghiên cứu, khảo sát trình vào đồng độ làm việc mức điện áp khác với điện áp định mức - Nghiên cứu chế độ làm việc động hoạt động trạng thái kích từ 102 Luận văn thạc sĩ Tài liệu tham khảo Nguyễn Bính ( 1996 ), Điện tử công suất, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu ( 2003 ), Máy điện , NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bùi Quốc Khánh, Nguyn Vn Lin, Nguyễn Thị Hiền ( 2004 ), Truyền động điện , NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi Bïi Quèc Khánh, Nguyn Vn Lin, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi ( 2004 ), Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ Néi Nguyễn Vn Lin, Nguyễn Mạnh Tiến, Đoàn Quang Vinh ( 2003 ), Điều khiển động xoay chiều cấp từ biến tần bán dẫn , NXB Khoa học kỹ thuật, Hµ Néi Ngun Phïng Quang, Andreas Dittrich ( 2002 ), Truyền động điện thông minh , NXB Khoa học vµ kü tht, Hµ Néi Ngun Phïng Quang ( 2004 ), Matlab vµ Simulink, NXB Khoa häc vµ kü tht, Hµ Néi Ngun Phïng Quang ( 1998 ), §iỊu khiĨn trun ®éng ®iƯn xoay chiỊu ba pha, NXB Giáo dục, Hà Nội 103 Luận văn thạc sĩ Mục lục Mở đầu Ch­¬ng i: Tổng quan động đồng Và đặc điểm hệ truyền động động đồng công suất lớn 1.1 Khái quát phân loại động đồng bé 1.1.1 Kh¸i quát động đồng 1.1.2 Phân loại động ®ång bé 1.2 Cấu tạo động đồng 1.2.1 Cấu tạo động đồng ba pha cực Èn 1.2.2 CÊu t¹o cđa ®éng c¬ ®ång bé ba pha cùc låi 1.3 Nguyên lý làm việc động đồng 1.4 Đặc tính đông đồng 1.5 C¸c phương pháp khởi động động đồng 12 1.5.1 Khởi động phương pháp thay đổi tần số 12 1.5.2 Khởi động theo phương pháp hoà đồng 12 1.5.3 Khởi động theo phương pháp không đồng 13 1.6 Những đặc điểm hệ truyền động điện động đồng công suất lớn 17 1.7 KÕt luËn 18 Ch­¬ng II: ThiÕt kÕ nguồn kích từ động đồng sử dụng biến đổi thyristor 2.1 Đặt vấn đề 20 2.2 Thiết kế mạch động lực 20 2.3 ThiÕt kÕ m¹ch ®iỊu khiĨn 21 2.3.1 CÊu tróc hƯ thèng ®iỊu khiĨn bé chØnh l­u 21 2.3.2 TÝnh toán phần tử mạch điều khiển 28 2.4 TÝnh to¸n lùa chän van lùc máy biến áp 42 2.4.1 TÝnh chän van lùc 42 2.4.2 TÝnh chän m¸y biÕn ¸p lùc 44 2.5 TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé nguån cung cấp cho mạch điều khiển 46 2.6 Tính chọn máy biến áp đồng 49 2.7 TÝnh to¸n thiÕt kế mạch tự động vào đồng 51 2.7.1 Yêu cầu mở máy động đồng 51 2.7.2 Nguyên lý làm việc mạch tự động vào đồng 52 2.7.3 Tính chọn phần tử sơ đồ 53 2.8 KÕt luËn 54 104 LuËn văn thạc sĩ Chương III: Mô hình toán học động đồng Và khảo sát trình vào đồng động khởi động 3.1 Đặt vÊn ®Ị 55 3.2 Véc tơ không gian hệ toạ độ 56 3.2.1 Vector kh«ng gian 56 3.2.2 ChuyÓn hệ toạ độ cho vector không gian 59 3.2.3 Mô tả đại lượng hệ toạ độ tựa theo từ thông roto 60 3.3 Chuẩn hoá đại lượng đơn vị tương đối 61 3.4 Mô hình toán học động đồng 62 3.4.1 Hệ phương trình động đồng 64 3.4.2 Mô hình trạng thái động đồng hệ toạ độ từ thông rotor65 3.5 Khảo sát trình vào đồng động đồng khởi động 67 3.5.1 Đặt vấn đề 67 3.5.2 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = 70 3.5.3 Khảo sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = 0,5 Mđm 81 3.5.4 Kh¶o sát thời điểm vào đồng tối ưu động khởi động có tải Mc = Mđm 92 3.6 KÕt luËn 100 KÕt ln, ®Ị xt 101 Tài liệu tham khảo 103 105 ... hình toán học động đồng 62 3.4.1 Hệ phương trình động đồng 64 3.4.2 Mô hình trạng thái động đồng hệ toạ độ từ thông rotor65 3.5 Khảo sát trình vào đồng động đồng khởi động 67 3.5.1... khởi động động thời điểm hợp lý để cấp nguồn kích từ chiều cho động Xuất phát từ vấn đề thực tiễn đặt đây, luận văn trình bày nghiên cứu tác giả hệ thống điều khiển kích từ khảo sát trình vào đồng. .. đồng cho động động đồng Cụ thể động truyền động máy nghiền than với công suất 1600kW Và sau nội dung mà tác giả đà tập trung nghiên cứu Luận văn thạc sĩ Chương I Tổng quan động đồng Và đặc điểm hệ