4. Điều chỉnh tốcđộ động cơ khụng đồng bộ 3 pha
HỆ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH TỐCĐỘ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
I. Mục tiờu
- Hiểu được sự hoạt động của hệ điều chỉnh tự động ổn định tốc độ động cơ một chiều dựng phản hồi õm tốc độ.
II. Thảo luận
1. Phương trỡnh đặc tớnh cơ của động cơ một chiều kớch từ độc lập cú dạng: 2 ( ) u u U R M k k
Khi điện ỏp phần ứng Uu, từ thụng , điện trở phần ứng Ru khụng đổi thỡ quan hệ giữa tốc độ và Momen M là tuyến tớnh. Khi Momen tải tăng thỡ tốc độ động cơ giảm và ngược lại. Do đú khi động cơ kộo tải thay đổi thỡ tốc độ động cơ sẽ khụng thể giữ khụng đổi ở tốc độ mong muốn. Sự sai khỏc giữa tốc độ quay mong muốn (đặt) và tốc độ quay thực gọi là sai số tốc độ.
2. Để giảm sai số tốc độ thỡ cú thể dựng hệ điều chỉnh tự động ổn định dựng phản hồi õm tốc độ. Hỡnh 3.1 là sơ đồ nguyờn lý ổn định tốc độ dựng phản hồi õm tốc độ. Tớn hiệu đặt tốc độ so sỏnh với tớn hiệu phản hồi tốc độ để quyết định điện ỏp điều khiển bộ chỉnh lưu cú điều khiển. Khi tải cơ thay đổi thỡ tốc độ quay thay đổi theo, làm thay đổi tớn hiệu phản hồi tốc độ. Do đú làm thay đổi điện ỏp điều khiển, nhờ đú làm thay đổi điện ỏp chỉnh lưu đặt lờn phần ứng động cơ để ổn định tốc độ động cơ.
102
Hỡnh 4-5. Mạch ổn định tốc độ động cơ điện một chiều
III. Chuẩn bị dụng cụ và thiết bị
- 1 mỏy tớnh cú cài đặt phần mềm thu thập dữ liệu LVDAM-EMS - 1 bộ thu thập dữ liệu DATA ACQUISITION INTERFACE - 1 mỏy điện một chiều DC MOTOR/GENERATOR
- 1 mỏy đo và tạo tải cơ PRIME MOVER/DYNAMOMETER
- 1 bộ cầu Power Thyristors
- 1 bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit - 1 bộ điện khỏng lọc Smoothing Inductors
- 1 bộ điều khiển P.I.D. Controller IV. Thực hiện
A. Điều khiển vũng hở
1. Nối dõy curoa giữa trục mỏy điện một chiều và bộ tạo tải cơ Dynamometer 2. Nối mạch điện như hỡnh
Chỳ ý: - Nối nguồn E là điện ỏp một chiều cố định cho mạch kớch từ đầu tiờn
- Điện ỏp đặt tốc độ Uđặt là điện ỏp một chiều điều khiển 010V
lấy từ bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit.
3. Trờn bộ Prime Mover/Dynamometer cài đặt như sau:
MODE: DYN. Vặn nỳm Manual về MIN.
103
4. Trờn bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đặt như sau:
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I
5. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 về 0.
6. Nhấn cụng tắc nguồn (nỳt xanh) cấp nguồn U1 và E. 7. Kiểm tra đủ kớch từ cho động cơ.
8. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 900.
9. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 sao cho đồng hồ điện ỏp trờn bộ nguồn chỉ thị ở khoảng 150Vac (điện ỏp dõy).
10. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 400, tương
ứng điện ỏp trờn phần ứng đạt khoảng 180Vdc. Động cơ đó quay. Quan sỏt tốc độ hiển thị trờn màn hỡnh.
11. Trờn bộ Dynamometer vặn nỳm điều chỉnh tăng dần tải cơ từ MIN đến MAX. Mỗi lần tăng tải cơ ghi lại cỏc thụng số trạng thỏi của hệ thống vào bảng
4.1.
Hỡnh 4-6. Mạch ổn định tốc độ động cơ điện một chiều vũng hở
Bảng 4-1
STT Điện ỏp (V) Dũng điện (A) Cụng suất (W) Tốc độ (rpm) Momen (Nm)
1 2 3
104 4 4 5 6 7 8 9 10
12. Vặn nỳm chỉnh nguồn U1 về 0. Tắt nguồn U1 bằng cỏch nhấn nỳt màu đỏ. B. Điều khiển vũng kớn
13. Nối dõy curoa giữa trục mỏy điện một chiều và bộ tạo tải cơ Dynamometer 14. Nối mạch điện như hỡnh 3.3,
Chỳ ý:
- Nối nguồn E là điện ỏp một chiều cố định cho mạch kớch từ đầu tiờn
- Điện ỏp đặt tốc độ Uđặt là điện ỏp một chiều điều khiển 010V lấy từ bộ
phỏt xung Thyristor Firing Unit.
- Bộ điều khiển P.I.D, cỏc đồng hồ V, A, N, T sử dụng bộ thu thập dữ liệu Data
Acquision Interface đo thụng qua mỏy tớnh do người hướng dẫn cài đặt trước.
15. Trờn bộ Prime Mover/Dynamometer cài đặt như sau:
MODE: DYN. Vặn nỳm Manual về MIN.
Load Control Mode: Man.
16. Trờn bộ phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đặt như sau:
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I
17. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 về 0.
18. Nhấn cụng tắc nguồn (nỳt xanh) cấp nguồn U1 và E. 19. Kiểm tra đủ kớch từ cho động cơ.
20. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 900.
21. Vặn nỳm điều chỉnh nguồn U1 sao cho đồng hồ điện ỏp trờn bộ nguồn chỉ thị ở khoảng 150Vac (điện ỏp dõy).
105
22. Vặn nỳm điều chỉnh Uđặt sao cho gúc mở của Thyristor chỉ thị ở 400, tương
ứng điện ỏp trờn phần ứng đạt khoảng 180Vdc. Động cơ đó quay. Quan sỏt tốc độ hiển thị trờn màn hỡnh.
23. Trờn bộ Dynamometer vặn nỳm điều chỉnh tăng dần tải cơ từ MIN đến MAX. Mỗi lần tăng tải cơ ghi lại cỏc thụng số trạng thỏi của hệ thống vào bảng
3.2.
Bảng3 -2
STT Điện ỏp (V) Dũng điện (A) Cụng suất (W) Tốc độ (rpm) Momen (Nm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
106
24. Vặn nỳm chỉnh nguồn U1 về 0. Tắt nguồn U1 bằng cỏch nhấn nỳt màu đỏ. 25. Thu gọn tất cả dõy nối để vào nơi quay định.
V. Nhận xột
1. Từ bảng 3.1 và 3.2 vẽ và nhận xột đặc tớnh cơ vũng hở và đặc tớnh cơ vũng kớn trờn cựng một hệ tọa độ của hệ thống.
2. Tớnh toỏn gần đỳng độ cứng của đặc tớnh cơ + Độ cứng đặc tớnh cơ vũng hở: + Độ cứng đặc tớnh cơ vũng kớn: Nhận xột đặctớnh cơ vũng hở. ………………………………..…………………………………………… …………………………………………………………………………………… Nhận xột đặc tớnh cơ vũng kớn: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………… CÂU HỎI ễN TẬP
1.Trỡnh bầy nội dung hệ truyền động cơ vũng kớn, hồi tiếp õm điện ỏp, õm tốc độ?
2.Trỡnh bầy nội dung hạn chế dũng điện trong truyền động điện tự động? M
107
BÀI 4: CHỌN CễNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Mó bài: 22 - 04
Gới thiệu:
Trong hệ truyền động điện luụn cú sự thay đổi tải trong quỏ trỡnh làm việc của hệ. Việc lựa chọn động cơ sao cho phự hợp với sự thay đổi của phụ tải trong cỏc hệ truyền động điện là rất quan trọng. Trong bài học trỡnh bày cỏc chế độ làm việc của động cơ, cỏc phương phỏp chọn cụng suất động cơ làm việc trong cỏc chế độ và cỏch kiểm nghiệm cụng suất động cơ
Mục tiờu:
- Chọn đỳng cụng suất động cơ cho những truyền động cú điều chỉnh và khụng điều chỉnh tốc độ.
- Kiểm nghiệm cụng suất động cơ sau khi đó chọn cho phự hợp với mỏy
sản xuất.
- Chủ động, nghiờm tỳc trong học tập và cụng việc
Nội dung chớnh.
1.Cỏc chế độ làm việc của truyền động điện
Để tiến hành chọn cụng suất động cơ điện dựa theo chế độ nhiệt của động cơ, người ta phõn loại cỏc chế độ làm việc của động cơ:
1.1.Chế độ làm việc dài hạn
Chế độ này động cơ làm việc cú phụ tải trong một thời gian dài. Do đú, khi làm việc, động cơ cú nhiệt độ đạt tới giỏ trị ổn định. Trong đú, nhiệt sai của động cơ cũng đạt tới trị số ổn định.
VD: Động cơ làm việc ở chế độ dài hạn là cỏc động cơ kộo quạt giú, bơm nước, mỏy nộn khớ.
Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai của động cơ như hỡnh vẽ.
Hỡnh 6-1. Giản độ phụ tải và đường cong nhiệt sai ở chế độ dài hạn