Cách điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha
MỤC LỤC
Ảnh hưởng của điện trở phụ hay điện kháng phụ nối tiếp trên mạch Stator
- Khi thêm điện trở phụ Rf vào Stator thì ω0 không đổi, độ trượt tới hạn Sth giảm, momen tới hạn Mth giảm. - Khi thêm điện kháng phụ Xf vào mạch Stator thì tốc độ ω0 không đổi, độ trượt tới hạn Sth giảm, momen tới hạn Mth giảm. Chú ý: Nên chọn Rf hoặc Xf sao cho có cùng một mômen khởi động (Mnm), thì đường đặc tính ứng với Rf nằm gần trục tung hơn vì nó có tổn thất năng lượng lớn hơn.
Ảnh hưởng của số đôi cực từ p
Nếu thay đổi số đôi cực p thì ω0 thay đổi, do đó tốc độ động cơ cũng thay đổi. Còn Sth không phụ thuộc vào p nên không thay đổi, nghĩa là độ cứng của đặc tính cơ vẫn giữ nguyên. Nhưng khi thay đổi số đôi cực sẽ thay đổi cách đấu dây ở động cơ stato nên một số thông số như Uf, R1, X1 có thể thay đổi và do đó tùy từng trường hợp sẽ ảnh hưởng khác nhau đến mômen tới hạn Mth của động cơ.
- Trường hợp tần số f1< f1đm, nếu giữ nguyên điện áp thì dong điện động cơ sẽ tăng rất lớn (vì tổng trở của động cơ sẽ giảm theo tần số). Do vậy khi giảm tần số cần phải giảm điện áp theo quy luật nhất định. Trên (hình 9) trình bày đặc tính cơ khi f1< f1đm với điều kiện Φ=const thì Mth giữ không đổi.
Khởi động và tính điện trở khởi động
- Từ M1,M2 dóng song song với trục tung nó sẽ cắt đường đặc tính cơ tự nhiên tại a và b, đường này cắt đường thẳng song song với trục hoành xuất phát từ ω0 tại N. Phương pháp này vẽ giống như đối với động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
HÃM MÁY 1.Hãm tái sinh
Hãm ngược
- Hãm ngược xảy ra khi động cơ đang làm việc, ta đóng vào mạch rôto điện trở phụ đủ lớn. - Hãm ngược xảy ra khi động cơ đang làm việc, ta đổi thứ tự hai trong 3 pha điện áp đặt vào stato. Chú ý: trong cả hai trường hợp hãm ngược vì S>1 nên dòng điện rôto có giá trị lớn.
Mặt khác vì tần số dòng điện rôto f2=Sf1 lớn, nên điện kháng X'2 lớn do đó mômen nhỏ. Vì vậy để tăng cường mômen hãm và hạn chế dòng điện rôto ta cần đưa thêm điện trở phụ đủ lớn vào mạch rôto( đối với loại động cơ rôto dây quấn).
Điều chỉnh điện áp động cơ
Uđm- là điện áp định mức của động cơ Ub- là điện áp đầu ra của ĐAXC. Mth- là mômen tới hạn khi điện áp là định mức Mu- mômen động cơ ứng với điện áp điều chỉnh.
ÐKUl, fl
Công thức (2.1) trên đúng với mọi giá trị điện áp và mômen. Uđm- là điện áp định mức của động cơ Ub- là điện áp đầu ra của ĐAXC. Mth- là mômen tới hạn khi điện áp là định mức Mu- mômen động cơ ứng với điện áp điều chỉnh. Mgh- mômen giới hạn khi điện áp là định mức, điện trở phụ Rp. a)Sơ đồ khối nguyên lý b)Đặc tính cơ điều chỉnh. Vì độ trượt Sth của đặc tính cơ tự nhiên nhỏ, nên nói chung không áp dụng điều chỉnh điện áp cho động cơ điện rôto lồng sóc. Khi thực hiện điều chỉnh điện áp cho động cơ rôto dây quấn cần nối thêm điện trở phụ vào mạch rôto để mở rộng dải điều chỉnh tốc độ và mômen.
Như thấy trên (hình 2.1b), tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng cách giảm độ cứng đặc tính cơ, trong khi đó tốc độ không tải lý tưởng của mọi đặc tính đều như nhau và bằng tốc độ từ trường quay.
LUGR ω
Điều chỉnh điện trở mạch rôto
Như đã phân tích ở phần đặc tính cơ động cơ không đồng bộ ba pha, có thể điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách điều chỉnh điện trở mạch rôto. Ta có thể điều chỉnh trơn bằng các van dẫn, ưu thế của phương pháp này là dễ tự động hóa việc điều chỉnh. Khi điều chỉnh giá trị điện trở mạch rôto thì mômen tới hạn của động cơ không thay đổi và độ trượt tới hạn tỷ lệ bậc nhất với điện trở.
Nếu giữ dòng điện rôto không đổi thì mômen cũng không đổi và không phụ thuộc vào tốc độ động cơ. Vì thế mà có thể ứng dụng phương pháp điều chỉnh điện trở mạch rôto cho truyền động có mômen tải không đổi. Trên (hình 2.4a) trình bày sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phương pháp xung.
Điện áp Ur được chỉnh lưu bởi cầu diode chỉnh lưu, qua điện kháng lọc L được cấp vào mạch điều chỉnh gồm điện trở R0 nối song song với khóa bán dẫn T1. Khóa T1 sẽ được đóng, ngắt một cách chu kỳ để điều chỉnh giá trị trung bình của điện trở toàn mạch. Hoạt động của khóa bán dẫn tương tự như trong mạch điều chỉnh xung áp một chiều.
Khi khóa T1 đóng điện trở R0 bị loại ra khỏi mạch, dòng điện rôto tăng lên. Thời gian ngắt tn= T- td xem (hình 2.4b), nếu điều chỉnh trơn tỷ số giữa thời gian đóng td và thời gian ngắt tn ta điều chỉnh trơn được giá trị điên trở trong mạch rôto. Điện trở tương đương Re trong mạch một chiều được tính đổi về mạch xoay chiều ba pha ở rôto theo quy tắc bảo toàn công suất.
Điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động cơ không đồng bộ 1. Điều chỉnh tần số - điện áp
Khi sử dụng phương án này đặc tính của động cơ được giữ nguyên dải điều chỉnh vô cấp. - Có thê thay đổi điện áp đặt vào Stato để phù hợp với yêu cầu của bài.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động
Khi Udat thay đổi sẽ làm thay đổi Uđk, Uđk thay đổi sẽ làm thay đổi thời gian cấp xung cho các Thyristor làm thay đổi tốc độ động cơ. Khi tốc độ động cơ thay đổi, máy phát tốc sẽ phát ra phản hồi âm tốc độ cùng với Udat làm thay đổi Uđk, Uđk thay đổi sẽ làm thay đổi thời gian cấp xung cho các Thyristor để ổn định tốc độ động cơ.