Điều khiển động cơ Không đồng bộ rotor dây quấn , mô phỏng trên hệ trục alpha - beta

Chương I: Giới thiệu về động cơ không đồng bộ 1.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1 1. Stator. Hình 1.1 : Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ 1.Lõi thép Stator:2.Dây quấn Stator :3.Nắp máy Stator:4. Ổ bi:5.Trục máy 6.Hộp dầu:7. Lõi thép Rôto:8. Thân máy:9.Quạt gió:10.Hộp quạt a. Lõi thép stator. Lõi thép stator làm bằng các lá thép kĩ thuật, được dập rãnh bên trong rồi ghép lại vói nhau thành các rãnh theo hướng trục. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy. b. Dây quấn Stator. Thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện đặt trong các rãnh của lõi thép. 2 (a) Hình 1.2.kết cấu stator máy điện KĐB a:lá thép stator.b:lõi thép stator c: dây quấn stator c. Vỏ máy gồm thân máy và lắp máy thưòng làm bằng gang. 2. Rotor Rotor bao gồm lõi thép, dây quấn, và trục máy. a. Lõi thép . Lõi thép là các lá thép kĩ thuật điện được lấy từ phần bên trong của lõi thép Stator ghép lại. Mặt ngoài dập rãnh để đặt dây quấn mặt giữ đục lỗ để lắp trục. b. Dây quấn Rotor. Cũng giống như dây quấn ba pha Stator và cùng số cực từ như dây quấn Stator. Dây kiểu này luôn đấu (Y) và có ba đầu ra vào ba vành trượt, gắn vào trục quay của Rotor và cách điện với trục. ba chổi than cố định và luôn tỳ lên 3 vành trượt này để dẫn điện vào một biến trở cũng nối sao nằm ngoài động cơ để khởi động hoặc điều chỉnh tốc độ. Hình 1.3: Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn 1.2 Đặc tính cơ của động cơ KĐB Đặc tính cơ của đông cơ điện chính là quan hệ n=f(M 2 ) hoặc M 2 = f(n). Mà ta có M=M 0 +M 2 , ở đây ta xem M 0 =0 hoặc chuyển về Momen cản tĩnh Mc. Vì vậy M 2 =M=f(n) Hình 1.4 Quan hệ M=f(s) 4 Từ hình 1.4 ta xét chế độ động cơ nghĩa là s=0÷1 hình 1.5a. Nếu thay s=(n-n)/n 1 ta sẽ có quan hệ n =f(M 2 ) chính là đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ (hình 1.5b). Từ hình1.5a, ta có Hình 1.5 Đặc tính động cơ không đồng bộ a.Quan hệ momen theo hệ số trượt b.Đặc tính cơ của động cơ • Đoạn 0a (0<s<sth) : Động cơ l; àm việc ổn định. Đặc tính cơ cứng . • Đoạn ab (sth<s<1) Động cơ làm việc không ổn định. 1.3 Khởi động động cơ không đồng bộ Dòng điện khởi động : Khi khởi động n =0 , s=1nên: Thường thì : I k = (4÷7) Idm ứng với U dm Yêu cầu khi mở máy :  M k phải đủ lớn để thích ứng với đặc tính tải .  I k càng nhỏ càng tốt để không ảnh hưởng đến các phụ tải khác. 5  Thời gian khởi động T k phải nhỏ để máy có thể làm việc được ngay.  thiết bị khởi động rẻ tiền tin cậy và ít tốn năng nượng Các yêu cầu trên là trái ngược nhau tùy trong trường hợp mà ta sẽ ưu tiên yêu cầu nào trước. Khi khởi động động cơ dây quấn rotor được nối vào các điện trở phụ Rpk. Đầu tiên K 1 và K 2 mở động cơ được khởi động qua điện trở phụ lớn nhất sau đó đóng K 1 rồi K 2 giảm dần điện trở phụ về không. Đường đặc tính mômen ứng vớí các điện trở phụ khởi động Rp1 và Rp2 ở hình 1.6 Hình 1.6 Khởi động động cơ KĐB Rotor dây quấn a.Sơ đồ mạch lực b.Đặc tính mô men Lúc khởi động n=0, s=1 muốn mô men khởi đọng Mk = Mmax thì Sth=1hay từ đó xác định điện trở khởi động ưng với mômen khởi động Mk =Mmax 6 Khi có R pk dòng điện khởi động là: Nhờ có điện trở khởi động Rk dòng điện khởi động giảm xuống, mômen khởi động tăng lên, đó là ưu điểm của động cơ rôto dây quấn. 7 . về động cơ không đồng bộ 1.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1 1. Stator. Hình 1.1 : Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ 1.Lõi thép Stator:2 .Dây quấn. động cơ không đồng bộ (hình 1.5b). Từ hình1.5a, ta có Hình 1.5 Đặc tính động cơ không đồng bộ a.Quan hệ momen theo hệ số trượt b.Đặc tính cơ của động cơ