PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG
PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG DÙNG HỆ THỐNG VAN MÁY ĐIỆN
Đối với những động cơ khơng đồng bộ roto dây quấn cĩ cơng suất lớn hoặc rất lớn thì tổn thất cơng suất trượt sẽ rất lớn. Do đĩ cĩ thể khơng dùng được các thiết bị chuyển đổi và điều chỉnh điện trở ở mạch roto.
Để vừa tận dụng được năng lượng trượt vừa điều chỉnh được tốc độ động cơ khơng đồng bộ roto dây quấn, nguời ta sử dụng các sơ đồ nối tầng sau:
Sơ đồ nối tầng máy điện, sơ đồ nối tầng van - máy điện, …. Ở đây ta chỉ xét sơ đồ nối tầng van - máy điện.
Hình 7-1. Sơ đồ nối tầng van máy điện
Để điều chỉnh tốc độ động cơ khơng đồng bộ trong các sơ đồ nối tầng, ta thực hiện bằng cách đưa vào roto một sức điện động phụ Ef. Sức điện động phụ này cĩ thể là xoay chiều hoặc một chiều.
D5 D1 D3 D6 D2 D4 ckmc FĐ ĐKB o o MC ~ U1 o o o • • • • • • • • •
Trên sơ đồ hình 7-1, ta thấy muốn điều chỉnh tốc độ động cơ thì ta thay đổi sức điện động phụ Ef. Sức điện động này do máy một chiều tạo ra.
Giả thiết khi Mc = const và động cơ làm việc ở trạng thái xác lập ứng với một giá trị Ef nào đĩ. Nếu tăng Ef lên thì dịng I2 giảm mơmen điện từ của động cơ giảm và cĩ trị số nhỏ hơn mơmen Mc nên tốc độ của động cơ giảm.
Khi tốc độ của động cơ giảm thì độ trượt S tăng, làm cho E2 = E2nm S tăng, kết quả là dịng I2 và mơmen điện từ của động cơ tăng lên cho đến khi mơmen của thiết bị nối tầng cân bằng với Mc thì quá trình giảm tốc kết thúc và động cơ làm việc ở trạng thái xác lập với tốc độ như ban đầu.
Dịng điện chỉnh lưu Id ở mạch roto của động cơ được xác định:
Trong đĩ:
E2 Trị số hiệu dụng của sức điện động pha ở roto động cơ
Ks Hệ số phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu (đối với sơ đồ cầu ba pha Ks = 2,34)
Rđt Điện trở đẳng trị của mạch roto tính đổi về phía một chiều Ef Sức điện động của máy một chiều.
Khi tốc độ động cơ khơng đồng bộ n < n1. Nếu bỏ qua các tổn hao trong động cơ và trong các khâu biến đổi thì cơng suất động cơ khơng đồng bộ lấy từ lưới vào P1 = Pđm cịn cơng suất phụ trong mạch roto (cơng suất trượt) Pf = Pđm S thơng qua bộ chỉnh lưu đưa vào phần ứng máy một chiều MC quay, kéo theo FĐ quay. FĐ phát điện trả năng lượng về nguồn với cơng suất Pf = Pđm S, động cơ làm việc ở trạng thái động cơ.
Khi n > n1 thì động cơ làm việc ở trạng thái máy phát.
I. PHƯƠNG PHÁP NỐI TẦNG DÙNG THYRISTOR
Để vừa điều chỉnh được tốc độ động cơ vừa tận dụng được cơng suất trượt, ta khảo sát sơ đồ điều chỉnh cơng suất trượt (hay nối tầng) dùng thyristor như hình 7-2. Trang 57 đt R E KsE Id = 2− f (7-1) ~ U1 o o o D1 D3 D5 D2 D6 D4 L T1 T3 T6 T2 T5 T4 ĐKB U2 CL NL ↑P2 ↓P1 → • • • • • •
Hình 7-2. Hệ thống nối tầng van máy điện
a) Sơ đồ nguyên lý b) Giản đồ năng lượng
Trên sơ đồ hình 7-2, năng lượng trượt từ roto động cơ khơng đồng bộ sau khi đã chỉnh lưu thành một chiều được biến thành xoay chiều nhờ bộ nghịch lưu và trả về lưới điện nhờ biến áp BA. Sức điện động phụ đưa vào mạch roto của động cơ khơng đồng bộ là sức điện động của bộ nghịch lưu. Trị số của nĩ được điều chỉnh bằng cách thay đổi gĩc mở của các van thyristor trong bộ nghịch lưu. Điện áp xoay chiều của bộ nghịch lưu cĩ biên độ và tần số khơng đổi do được xác định bởi điện áp và tần số của lưới điện. Bộ nghịch lưu làm việc với gĩc điều khiển α thay đổi từ 90o đến 240o , phần cịn lại dành cho gĩc chuyển mạch γ.
Độ lớn dịng điện roto phụ thuộc vào mơmen tải của động cơ mà khơng phụ thuộc vào gĩc điều khiển nghịch lưu.
Điện áp U2 được chỉnh lưu thành điện áp một chiều nhờ bộ chỉnh lưu
D1 ÷ D6 qua điện kháng lọc L cấp cho nghịch lưu và phụ thuộc vào nghịch lưu.
Pđt
→ ↓
Ud = Udn
Sai lệch về giá trị tức thời giữa điện áp chỉnh lưu và nghịch lưu chính là điện áp trên điện kháng lọc L. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giả thiết bỏ qua điện trở và điện kháng tản của mạch stato và xem động cơ cĩ số vịng dây stato và roto là như nhau, thì giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu khi Id = 0 là:
Trường hợp khi cĩ tải Id ≠ 0 thì điện áp này giảm xuống do sụt áp chuyển mạch giữa các van trong cầu chỉnh lưu và sụt áp do điện trở dây quấn roto.
II. NHẬN XÉT
Các sơ đồ nối tầng cĩ nhiều ưu điểm so với các sơ đồ nối điện trở phụ vào mạch roto hoặc thay đổi các thơng số của động cơ. Trong các hệ thống nối tầng, cơng suất trượt được trả về lưới điện hoặc đưa lên trục động cơ làm tăng cơng suất kéo của nĩ.
Điều chỉnh tốc độ động cơ khơng đồng bộ bằng hệ thống nối tầng cĩ khả năng điều chỉnh bằng phẳng. Đặc tính điều chỉnh cĩ độ cứng cao, phạm vi điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào cơng suất của máy MC và FĐ.
Tuy vậy, hệ thống phải sử dụng thêm máy một chiều MC và FĐ làm cho hệ thống đắt tiền và khơng kinh tế lắm.
Phương pháp này được dùng nhiều trong các truyền động động cơ điện khơng đồng bộ dây quấn cĩ cơng su
Trang 59 1 1 1 3 3 n n n U Ud = − π (7-2) (7-3)
KẾT LUẬN
Qua sáu tuần thực hiện đề tài: Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Khơng Đồng Bộ Và Ứng Dụng Trong Cơng Nghiệp. Đề tài này nghiên về lý thuyết rất nhiều do vậy việc tìm hiểu các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ khơng đồng bộ cho ta thấy ở mỗi phương pháp đều cĩ ưu và khuyết điểm riêng của nĩ.
Tập đồ án này, mặc dù cịn nhiều hạn chế nhưng trong quá trình thực hiện đề tài, đã giúp em tự đánh giá và hiểu kỹ hơn những kiến thức về chuyên mơn. Đĩ cũng là kết quả sau nhiều năm học tập và cùng sự hướng dẫn tận tình của thầy NGUYỄN DƯ XỨNG em thành thật cảm ơn.
Tuy nhiên trong cơng nghiệp hĩa thì các linh kiện điện tử sẽ ứng dụng rộng rải trong việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện. Trong đĩ điều chỉnh tốc độ bằng cách dùng các thyritor sẽ dể dàng và tiện lợi hơn.
1.Truyền Động Điện - NXB KH – KT- Hà nội 1994
BÙI QUỐC KHÁNH – NGUYỄN VĂN LIỄN – NGUYỄN THỊ HIỀN
2. Giáo Trình Truyền Động Điện Tự Động – Tập 1
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM - 1989 NGUYỄN DƯ XỨNG
3. SMOLENSKT –A.V.IVANOV
Máy Điện - Tập 2
Người dịch: VŨ GIA HANH – PHAN TỬ THU - KHKT -1992
4. Các Đặc Tính Của Động Cơ Trong Truyền Động Điện
Người dịch: BÙI ĐÌNH TIẾU
5.Giáo Trình Máy Điện – Tập 2 – TPHCM
Đại Học Bách Khoa - 1981
6. Điện Tử Cơng Suất Và Điều Khiển Động Cơ Điện CYRIL W.LANDER
Người dịch: LÊ VĂN D OANH
NXB – KH – KT – HÀ NỘI 1997 – Tái Bản Lần Thứ 2 7. Điện Tử Cơng Suất
NXB – GD 1993 NGUYỄN BÍNH
8. Trang Bị Điện – Điện Tử Cơng Nghiệp Nhà Xuất Bản Giáo Dục – 2000 V QUANG H IŨ Ồ
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});