truyen dong dien hay vao ma xem

 ĐC KĐB đang làm việc ở trạng thái động cơ với phụ ĐC KĐB đang làm việc ở trạng thái động cơ với phụ tải mang tính thế năng, nếu đóng vào rotor điện trở. tải mang tính thế năng, nếu đ[r]

(1)

ĐẶC TÍNH CƠ VÀ ĐẶC ĐẶC TÍNH CƠ VÀ ĐẶC

TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG TÍNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG

(2)

Tại truyền động dùng ĐC KĐB

ngày phát triển?

 Cấu tạo đơn giản ( đặc biệt loại rotor lồng sốc)Cấu tạo đơn giản ( đặc biệt loại rotor lồng sốc)  Giá thành thấp so với ĐC DCGiá thành thấp so với ĐC DC

 Vận hành tin cậy, chắn ( đặc biệt moi Vận hành tin cậy, chắn ( đặc biệt moi

trường cháy nổ)

(3)

Tại truyền động dùng ĐC KĐB

ngày phát triển? (tt)

 Kỹ thuật DSP phát triển cho phép giải Kỹ thuật DSP phát triển cho phép giải

các thuật toán phức tạp để điều khiển động

xoay chiều pha với chất lượng cao

 Với trường hợp không cần thay đổi tốc độ Với trường hợp khơng cần thay đổi tốc độ

khơng cần dùng biến đổi mà lấy nguồn từ

không cần dùng biến đổi mà lấy nguồn từ

lưới phí thấp.

 Truyền động dùng ĐC KDB thay Truyền động dùng ĐC KDB thay

thế truyền động chiều

(4)

Phương trình dạng đttđ đtc Phương trình dạng đttđ đtc

 Sơ đồ nguyên lý ĐC KĐBSơ đồ nguyên lý ĐC KĐB

 Sơ đồ đẳng trị pha với giả thiết:Sơ đồ đẳng trị pha với giả thiết:

 pha đối xứng3 pha đối xứng

 Mạch từ động không bão hịaMạch từ động khơng bão hịa

 Tổng dẫn mạch từ hóa khơng thay đổi, dịng từ hóa phụ Tổng dẫn mạch từ hóa khơng thay đổi, dịng từ hóa phụ

thuộc vào điện áp đặt vào stator mà khơng phụ thuộc dịng thuộc vào điện áp đặt vào stator mà khơng phụ thuộc dịng

(5)

Phương trình dạng đttđ đtc (tt)

 Lưới pha hoàn toàn đối xứng hình sinLưới pha hồn tồn đối xứng hình sin

 Bỏ qua tổn thất ma sát, tổn thất lõi thépBỏ qua tổn thất ma sát, tổn thất lõi thép

 Ý nghĩa thông số mạch đẳng trị Ý nghĩa thông số mạch đẳng trị

 UU

1

1, I, I11, , XX11, , RR11

 II

2

2’’, , XX22’’, , RR’’22

 II

0

0, , XX00, , RR00

 s: hệ số trượts: hệ số trượt  nn

0

0 tốc độ đồng (v/p) tốc độ đồng (v/p)

 n: tốc độ quay rotorn: tốc độ quay rotor  II

2

2’’=K=KIIII2 =I=I22/K/KEE

 KK

E

(6)

0 0

0



   

 

n

n n

s

p f1

0

2  

p f n0 60

Dòng điện rotor quy đổi stator II22’’==

Đặt

Đặt gọi điện kháng ngắn mạch gọi điện kháng ngắn mạch Khi tốc độ quay rotor tốc độ đồng I

Khi tốc độ quay rotor tốc độ đồng I22= = Khi tốc độ quay rotor = 0, s=1 I2’=

,

1 X

X

X nm  

(7)

 Tìm đặc tính dựa theo điều kiện cân cơng suất Tìm đặc tính dựa theo điều kiện cân công suất động cơ:

trong động cơ:

 Công suất điện từ chuyển từ stator sang rotor:Công suất điện từ chuyển từ stator sang rotor:  PP

12

12=M=Mđtđt ww00

 Công suất đưa trục động cơ: PCông suất đưa trục động cơ: P

2

2=M=Mcơ.cơ.ww

 Bỏ qua tổn thất phụ MBỏ qua tổn thất phụ M

đt

đt=M=Mcơcơ=M=M

 Công suất PCông suất P

12

12 gồm phần: P gồm phần: Pcơcơ và ΔΔPP22

 PP

cơ

cơ công suất đưa trục động công suất đưa trục động

 ΔΔPP

2

2 tổn hao đồng rotor tổn hao đồng rotor

(8)

0 , 2 , , 2 , 2 / 3 3  s R I M R I

P   

 s X s R R n R U M nm f                       2 , , 2 55 . 9 3

(9)

 Giá trị cực đại moment ( gọi moment tới hạn) Giá trị cực đại moment ( gọi moment tới hạn) tính từ biểu thức dM/ds=0

được tính từ biểu thức dM/ds=0

, 2 2 2 , , ) ( ) ( 55 R R s s s s s s M M X R R n U M X R R s t t t t t nm f t nm t                

(10)

 Với ĐC công suất TB lớn, đặc biệt ĐC rotor Với ĐC công suất TB lớn, đặc biệt ĐC rotor lồng sóc: R

lồng sóc: R11<<X<<X11+X+X22’’ nên thực tế thường bỏ nên thực tế thường bỏ

qua R

qua R1 1 tính tốntính tốn

(11)

 vùng s << sở vùng s << s

t

t thì: thì:

 Hoặc tuyến tính hóa đoạn làm việc qua điểm định mức, phương Hoặc tuyến tính hóa đoạn làm việc qua điểm định mức, phương

trình gần đúng: trình gần đúng:

 Độ cứng đặc tính cơ:Độ cứng đặc tính cơ:



 đoạn làm việc, độ cứng đặc tính khơng đổitrên đoạn làm việc, độ cứng đặc tính khơng đổi

(12)

 Khi n=0 tức s=1 M=MKhi n=0 tức s=1 M=M

n

n, I=I, I=Inn

 Động làm việc thông thường MĐộng làm việc thông thường M

n

n=(1.2-1.4)M=(1.2-1.4)Mđmđm

IInn = (5-8)I = (5-8)Iđmđm

(13)

Các phương pháp hạn chế dòng mở

máy

máy  Mở máy trực tiếp: Mở máy trực tiếp:

 Q: Thế mở máy trực tiếp? Ưu nhược Q: Thế mở máy trực tiếp? Ưu nhược

điểm?

 Tương tự ĐC chiều, để đảm bảo an Tương tự ĐC chiều, để đảm bảo an

tồn hạn chế dịng mở máy I

tồn hạn chế dòng mở máy Immmm≤ ≤ ??I??Iđmđm

 các phương pháp hạn chế dòng mở máy cho các phương pháp hạn chế dòng mở máy cho

ĐC KĐB:

(14)

 Dùng biến áp tự ngẫu ( ĐC công suất nhỏ)Dùng biến áp tự ngẫu ( ĐC công suất nhỏ)

 Bộ biến đổi điện áp dùng ThyristorBộ biến đổi điện áp dùng Thyristor

 Nếu muốn (hệ số rút Nếu muốn (hệ số rút

ngắn dòng ngắn mạch) điện áp mở máy :

ngắn dịng ngắn mạch) điện áp mở máy :

Giảm điện áp đặt lên cuộn stator Giảm điện áp đặt lên cuộn stator

1

, 

 



n mm

I I



dm mm

U

(15)

Thêm điện trở phụ điện kháng

vào stator

 Khi tốc độ động tăng đến trị số Khi tốc độ động tăng đến trị số cắt điện trở phụ điện kháng

cắt điện trở phụ điện kháng

 Tính tốn điện trở điện kháng phụ dùng tam Tính tốn điện trở điện kháng phụ dùng tam giác ngắn mạch:

giác ngắn mạch:

 Nếu thêm RNếu thêm R

f:

 Nếu thêm điện kháng phụ XNếu thêm điện kháng phụ X

f

f::

(16)

Đổi nối cuộn day stator mở máy

từ sơ đồ sang tam giác

 Điều kiện để thực phương pháp gì?Điều kiện để thực phương pháp gì?  Dịng điện mở máy giảm lần so với Dòng điện mở máy giảm lần so với

mở máy trực tiếp?

(17)

Đóng điện trở phụ vào rotor Đóng điện trở phụ vào rotor

 Động KĐB loại rotor Động KĐB loại rotor (???)(???)

 Đây phương pháp hạn chế dòng mở máy Đây phương pháp hạn chế dòng mở máy

hiệu quả

(18)

Đóng điện trở phụ vào rotor (tt) Đóng điện trở phụ vào rotor (tt)

 Tính điện trở phụ dựa vào:Tính điện trở phụ dựa vào:

 Thông số định mức động cơ: PThông số định mức động cơ: P

đm

đm, U, Uđmđm, I, Iđmđm, , n

nđmđm

 Phụ tải MPhụ tải M

c

c, P, Pcc, I, Icc

 Số cấp mở máy mSố cấp mở máy m

 Sử dụng phương pháp giải tích, coi đặc tính Sử dụng phương pháp giải tích, coi đặc tính

cơ từ s=0-s

cơ từ s=0-stt đường thẳng đường thẳng

(19)

Tính tốn điện trở phụ Tính tốn điện trở phụ

 Bước 1: Vẽ đặc tính tự nhiênBước 1: Vẽ đặc tính tự nhiên

 Bước 2: chọn thông số mở máy Bước 2: chọn thông số mở máy

 MM

1

1 ≤ 0.85M≤ 0.85Mt t (M(M11 gì?) ↔I gì?) ↔Immmm< 2.5I< 2.5Iđmđm

 MM

t

t = (1.6-3.4)M = (1.6-3.4)Mđm đm ( cho hệ số ( cho hệ số γγ mm))

 Chọn MChọn M

2

2 ≥ M ≥ Mcc (M (M2 thường chọn bao thường chọn bao

nhiêu?)

 Bước 3: Vẽ họ đặc tính mở máy mong Bước 3: Vẽ họ đặc tính mở máy mong

muốn

(20)

Tính tốn điện trở phụ (tt) Tính tốn điện trở phụ (tt)

 Ta có độ trượt tới hạn đặc tính tự nhiên Ta có độ trượt tới hạn đặc tính tự nhiên nhân tạo tương ứng là:

nhân tạo tương ứng là:

,

, ,

2

,

X X

R R

s

X X

R s

f tNT

tTN

  

(21)

Tính tốn điện trở phụ (tt) Tính tốn điện trở phụ (tt)

 xem đặc tính đường thẳng đoạn 0-svì xem đặc tính đường thẳng đoạn 0-s

t

t nên nên

lập tỷ số

TN TN NT f f f tNT tTN NT TN s s s R R R R R R R R s s s s         2 , , ,

(22)

Ảnh hưởng thông số đến đtc

Ảnh hưởng thông số đến đtc  Các thông số ảnh hưởng lên đặc tính cơ:Các thơng số ảnh hưởng lên đặc tính cơ:

 Điện trở, điện kháng thêm vào mạch statorĐiện trở, điện kháng thêm vào mạch stator  Điện trở nối thêm vào mạch rotorĐiện trở nối thêm vào mạch rotor

 Điện áp lưới (sụt giảm)Điện áp lưới (sụt giảm)  Tần số cấp cho động cơTần số cấp cho động

(23)

Ảnh hưởng điện áp đến đtc Ảnh hưởng điện áp đến đtc

 Điện áp lưới phải suy giảm nhỏ điện áp Điện áp lưới phải suy giảm nhỏ điện áp

định mức

 Moment tới hạn giảm bình phương lần độ suy Moment tới hạn giảm bình phương lần độ suy

giảm điện áp

 Tốc độ đồng không đổiTốc độ đồng khơng đổi

 Dạng đặc tính điện áp lưới thay đổi:Dạng đặc tính điện áp lưới thay đổi:  Nhận xét: phù hợp với phụ tải quạt gió, Nhận xét: phù hợp với phụ tải quạt gió,

khơng phù hợp với phụ tải không đổi

(24)

Ảnh hưởng số đôi cực Ảnh hưởng số đôi cực

 Tốc độ đồng thay đổiTốc độ đồng thay đổi

 Tốc độ trượt tới hạn không đổi nên độ cứng Tốc độ trượt tới hạn không đổi nên độ cứng

đtc không đổi

(25)

Ảnh hưởng điện trở, điện kháng

phụ stator

phụ stator  Tốc độ đồng không đổiTốc độ đồng không đổi

(26)

Ảnh hưởng điện trở rotor

Ảnh hưởng điện trở rotor  Tốc độ đồng không đổiTốc độ đồng không đổi

 Moment tới hạn không đổiMoment tới hạn không đổi

 Độ trượt giảm điện trở phụ tăng Độ trượt giảm điện trở phụ tăng  đặc đặc

tính mềm đoạn đặc tính làm

việc

(27)

Ảnh hưởng tần số nguồn cung

cấp

cấp  Nếu tăng fNếu tăng f

1

1>f>f1đm1đm tốc độ đồng tăng, đồng tốc độ đồng tăng, đồng

thời M

thời Mtt giảm giảm

 Nếu giảm tần số nhỏ định mức dịng Nếu giảm tần số nhỏ định mức dịng

điện động lớn ( sao???)

điện động lớn ( sao???)  giảm tần giảm tần

số phải giảm điện áp cho động sinh

moment không đổi

(28)

Các trạng thái làm việc ĐC KĐB

 Trạng thái động cơ: trạng thái làm việc động Trạng thái động cơ: trạng thái làm việc động

cơ KĐB Ở trạng thái động vừa tiêu thụ công

suất tác dụng, công suất pk, biến điện thành

năng Động lực làm cho rotor quay M

năng Động lực làm cho rotor quay Mđtđt, M n , M n

chiều

 Trạng thái hãm: động sinh MTrạng thái hãm: động sinh M

đt

đt tác dụng ngược tác dụng ngược

chiều với chiều quay rotor, động lực làm cho rotor quay

là moment cấp vào trục động

năng tạo ra, moment điện từ đóng vai trị cản trở

chuyển động rotor

0

(29)

Hãm tái sinh Hãm tái sinh

 Do tác động moment làm cho rotor quay với Do tác động moment làm cho rotor quay với tốc độ:

tốc độ:

 Trạng thái động cơ:Trạng thái động cơ:

 Khi hãm tái sinhKhi hãm tái sinh

0 n n  0 0 0 0 2 0 2           n M I E n n n sE

E s đm đm

0 , 0 0 0 2 0 2          n M I E n n n sE

(30)

Hãm tái sinh (tt) Hãm tái sinh (tt)

 TT hãm tái sinh, M n ngược nhau, động nhận TT hãm tái sinh, M n ngược nhau, động nhận công suất trục động làm rotor quay, tiêu

công suất trục động làm rotor quay, tiêu

thụ công suất phản kháng, phát công suất tác dụng

ngược lưới

 Thực tế gặp trạng thái hãm tái sinh trường Thực tế gặp trạng thái hãm tái sinh trường hợp:

hợp:

 Các tàu xe chạy điện xuống dốc lớnCác tàu xe chạy điện xuống dốc lớn

 Hạ tải nặng cấu nâng cầu trục, cần Hạ tải nặng cấu nâng cầu trục, cần

trục, thang máy, máy nâng…(tốc độ cao, hiệu suất làm việc trục, thang máy, máy nâng…(tốc độ cao, hiệu suất làm việc

cao không điều chỉnh tốc độ) cao không điều chỉnh tốc độ)

 Quá trình độ điều chỉnh tốc độ động Quá trình độ điều chỉnh tốc độ động

(31)

Hãm ngược đảo chiều từ trường

quay

 ĐC KĐB làm việc trạng thái ĐC, đảo chiều ĐC KĐB làm việc trạng thái ĐC, đảo chiều quay từ trường stator ( đảo thứ tự pha

quay từ trường stator ( đảo thứ tự pha

điện áp đặt vào động cơ) động chuyển sang trạng

thái hãm ngược

Nhưng n > nên M n ngược chiều Dòng điện Nhưng n > nên M n ngược chiều Dòng điện rotor có giá trị lớn moment hãm có giá trị bé

rotor có giá trị lớn moment hãm có giá trị bé

(32)

Hãm ngược đảo chiều từ trường

quay (tt)

 ở trạng thái này, động lực làm rotor quay ở trạng thái này, động lực làm rotor quay

động tích trữ hệ thống, moment

điện từ động sinh đổi dấu tác dụng

cùng chiều moment cản làm cho tốc độ rotor

giảm dần

 Thường dùng pp hãm ngược để hãm dừng Thường dùng pp hãm ngược để hãm dừng

nhanh HT TĐĐ Thời gian hãm dừng

điều chỉnh cách đảo chiều từ trường quay

ở stator thêm điện trở phụ vào mạch rotor.

(33)

Hãm ngược thêm điện trở phụ vào

rotor

 ĐC KĐB làm việc trạng thái động với phụ ĐC KĐB làm việc trạng thái động với phụ tải mang tính năng, đóng vào rotor điện trở

tải mang tính năng, đóng vào rotor điện trở

phụ đủ lớn tốc độ động giảm dần

tác dụng M

tác dụng Mcc làm cho động quay làm cho động quay ngược, động chuyển sang làm việc trạng thái

ngược, động chuyển sang làm việc trạng thái

hãm ngược

 Thực tế thường dùng trạng thái hãm để hạ tải Thực tế thường dùng trạng thái hãm để hạ tải trọng nặng cầu trục, cần trục, thang máy, máy

trọng nặng cầu trục, cần trục, thang máy, máy

nâng Tốc độ hạ hàng điều chỉnh cách

thay đổi điện trở phụ

 RR

f

f lớn tốc độ hạ hàng cao lớn tốc độ hạ hàng cao

 Tổn thất cơng suất phụ lớn điều chỉnh Tổn thất công suất phụ lớn điều chỉnh tốc độ từ nhỏ tới lớn

(34)

Hãm động năng Hãm động năng

 ĐC KĐB làm việc trạng thái ĐC, ta cắt ĐC KĐB làm việc trạng thái ĐC, ta cắt cuộn rotor khỏi nguồn xoay chiều đóng

cuộn rotor khỏi nguồn xoay chiều đóng

ba pha với nguồn chiều động chuyển sang

làm việc trạng thái hãm động

 Hãm động kích từ độc lập tự kíchHãm động kích từ độc lập tự kích

 Được sử dụng để hãm dừng nhanh hệ TĐĐ Có Được sử dụng để hãm dừng nhanh hệ TĐĐ Có thể điều chỉnh thời giam hãm dừng cách thay

thể điều chỉnh thời giam hãm dừng cách thay

đổi dòng cấp cho stator thay đổi điện trở phụ

trên rotor