CHƯƠNG 3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
1. Sơ đồ nguyên lý hệ CL-Đ tự động dùng bộ khuếch đại tổng
3.4. Điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ
3.4.1. Điều chỉnh tốc độ và mômen
Vì động cơ đồng bộ chỉ quay với tốc độ đồng bộ (tốc độ từ trường quay), nghĩa là:
1
1 .f
p
= 2
= π
ω
ω (3-90)
Nên để điều chỉnh tốc độ, người ta điều chỉnh tần số dòng điện stato f1. Khi đó động cơ được nối vào bộ biến tần theo sơ đồ hình 3.92 a. Đa số trường hợp người ta dùng biến tần có khâu trung gian một chiều với nghịch lưu nguồn áp hoặc nguồn dòng.
Khi đặt cho nghịch lưu làm việc ở một tần số f1 nào đó, động cơ sẽ làm việc ổn định ở tốc độ 1 tương ứng theo (3-90) và ta được một đặc tính cơ tuyệt đối cứng trong vùng phụ tải cho phép (Mc < Mmax)- hình 3.92 b.
Trong sơ đồ, bộ đo vị trí roto lấy tín hiệu (ở dạng dãy xung) đồng bộ với tần số đặt f1.đ, để thực hiện chuyển mạch các van bán dẫn của nghịch lưu, đảm bảo cho hệ làm việc ổn định ở tốc độ đặt. Tổ hợp “bộ đo vị trí roto +nghịch lưu” tương đương như bộ “cổ góp +chổi than” của động cơ một chiều để tạo ra dòng điện “phần ứng” I1 ở stato, còn từ thông kích từ ở rôto được giữ không đổi.
Hình 3.92 a) Sơ đồ nguyên lý hệ BT-Đ đồng bộ b) Họ đặc tính cơ khi điều chỉnh tần số
Theo nguyên lý đó, khi thay đổi tần số f1 ta có thể điều chỉnh cả U1, I1 của khâu nghịch lưu hoặc Ud, Id của khâu chỉnh lưu để thực hiện điều chỉnh các thông số M và
của động cơ theo những yêu cầu nhất định. Tương tự các luật điều khiển đã xét với (a)
M CL
=
NL
=
Đ
Đặt tốc độ ĐK
+ - Ukt
Ikt
U1,I1,f1
(var)
Tín hiệu chuyển mạch nghịch lưu Ud,Id
Ul,I1(const)
(b) Bộ đo
vị trí rôto
f14
f13
f12
f11
04
03
01
02
0
M
0
3
2
1
(a)
M
0
1
(b)
2 3
động cơ không đồng bộ khi điều chỉnh tần số. Người ta thường áp dụng hai luật điều khiển sau:
a. Giữ từ thông động cơ không đổi, nhờ đó duy trì tỷ số E/xs=const.
Từ phương trình mômen (phương trình đặc tính góc) : ω sinθ
x EU
=3 M
s 1
1 (3-91)
Với những góc lệch giữa véc tơ U1 và E không đổi (θ=const) và E/xs=const ta được:
ω 1 ω θ. 1 3 sin
1
1
xs
M EU (3-92)
(trong đó =1), tức là mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ. Ta được họ đặc tính cơ trên hình 3.87.
Hình 3.93.a) Các đặc tính mô men khi thay đổi tần số theo luật E/xs = const b) Các đặc tính mô men khi thay đổi tần số theo luật U/f = const
b. Giữ từ thông động cơ không đổi, đồng thời thay đổi U1 tỉ lệ với tần số f1:
U1/f1=const.
Tương tự như trên khi giữ từ thông không đổi ta có E/xs=const. Mặt khác tần số f1
tỷ lệ với 1 nên việc giữ quan hệ U/f1=const cũng có nghĩa là giữ U1/1=const. Do đó:
const
= x sin
EU
=3 M
s 1
ω1
θ. 1 (3-93)
Nghĩa là với các = const, khi điều chỉnh tần số ta được các đặc tính M=const như trên hình 3.93.b.
3.4.2. Điều chỉnh kích từ động cơ đồng bộ – máy bù công suất phản kháng
Một trong những ưu điểm quan trọng của động cơ đồng bộ là có thể điều chỉnh được công suất phản kháng mà nó tiêu thụ từ lưới, nghĩa là điều chỉnh được hệ số công suất cos lên đến giá trị lớn nhất cos =1 và thậm trí nó có thể phát ra công suất phản kháng trả về lưới điện. Lúc đó động cơ đóng vai trò một máy bù công suất phản kháng.
Hiện tượng trên được giải thích như sau: Bình thường động cơ đồng bộ thuộc loại tải có tính chất cảm kháng vì cuộn dây stato có điện cảm. Dòng điện I1 chậm pha so với điện áp U1 (>0) như đồ thị véc tơ hình (a). Thành phần dòng điện phản kháng I1pk = I1sin>0 cấp vào cuộn dây stato một lượng công suất phản kháng để tạo ra từ thông stato. Từ thông tổng của động cơ sẽ là tổng hợp của từ thông này và từ thông rôto do dòng kích từ một chiều tạo ra. Vì vậy người ta ta gọi trường hợp này là “thiếu kích từ”.
Nếu tăng dòng điện kích từ rôto lên, thì lượng từ thông yêu cầu lấy từ cuộn dây stato sẽ giảm xuống, nghĩa là I1sin giảm, tương ứng góc giảm , hệ số công suất cos tăng lên. Khi ở rôto đạt một lượng “kích từ đủ” nào đó thì góc (=0), I1pk=0, động cơ không lấy công suất phản kháng của nguồn nữa và hệ số cos=1.
Hình 3.94 a) Đồ thị véc tơ của động cơ đồng bộ trong trường hợp thiếu kích từ b) Đồ thị véc tơ của động cơ đồng bộ trong trường hợp quá kích từ
Nếu tiếp tục tăng từ thông kích từ ở rôto, thì <0, véc tơ dòng điện I1 sẽ vượt trước véc tơ U1; I1pk<0, nghĩa là động cơ sẽ cung cấp dòng điện phản kháng và tương ứng là cấp công suất phản kháng cho nguồn (hoặc lưới điện). Người ta gọi đây là trạng thái quá kích từ và động cơ làm việc như một máy bù công suất phản kháng. Đồ thị véc tơ trong trường hợp náy là hình (b).
Trong hệ “Biến tần -động cơ đồng bộ” trạng thái vừa nêu có thể tạo ra bằng cách điều khiển khâu nghịch lưu: cho các van chuyển mạch sớm theo nguyên lý chuyển mạch tự nhiên của nghịch lưu phụ thuộc, các van được chuyển mạch nhờ chính điện áp U1. Lúc đó ta sẽ được <0.
E I1
U1
>0 I1pk>0 I1tđ>0
(a)
E
I1
U1
I1pk<0 I1tđ>0
(b)
<0
3.4.3. Phân loại hệ truyến động điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ
Hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ rất phong phú, có cấu trúc và đặc tính điều chỉnh khác nhau tùy thuộc vào công suất, tải và phạm vi điều chỉnh.
Trong thực tế, động cơ đồng bộ được chế tạo ở các dải công suất:
- Rất nhỏ: Vài trăm W đến vài KW - Nhỏ : Vài KW đến 50 KW - Vừa : 50 KW đến 500KW - Lớn : Lớn hơn 500KW
Ở dải công suất rất nhỏ, động cơ đồng bộ có cấu tạo mạch kích từ nam châm vĩnh cửu, thường dùng cho cơ cấu truyền động có vùng điều chỉnh rộng, độ chính xác cao, có tải Mc = const, ở trong trường hợp này bộ biến đổi được dùng là biến tần tranzito, nguồn áp điều biến bề rộng xung.
Ở dải công suất nhỏ, động cơ đồng bộ thường dùng cho cơ cấu truyền động có phụ tải yêu cầu vùng điều chỉnh không rộng lắm, lúc đó bộ biến đổi được dùng là biến tần tiristo, nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên.
Ở dải công suất vừa và lớn, động cơ đồng bộ thường dùng cho các máy bơm, nén khí, máy nghiền và kéo tàu…với phạm vi điều chỉnh cỡ 10:1 trong các trường hợp này bộ biến đổi được dùng có hai loại. Biến tần tỉristo nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên và biến tần trực tiếp tiristo (cycloconvertor).
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 3
I. Câu hỏi ôn tập
1. Viết phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập, nêu các phương pháp điều chỉnh tốc độ.
2. Nêu nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng 3. Nêu nguyên lý điều chỉnh từ thông động cơ
4. Vẽ sơ đồ cấu trúc của hệ thống truyền động Máy phát – Động cơ điện một chiều (F-Đ), mạch điện thay thế, xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ , vẽ đặc tính ở chế độ động cơ và nhận xét ưu nhược điểm của hệ.
5. Vẽ sơ đồ nguyên lý hệ truyền động Chỉnh lưu có điều khiển – Động cơ điện một chiều kích từ độc lập, vẽ mạch điện thay thế, xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ, vẽ đặc tính cơ và nhận xét.
6. Vẽ các sơ đồ truyền động tiristo – động cơ điện một chiều (T-Đ) có đảo chiều quay nói ưu nhược điểm và ứng dụng của từng loại sơ đồ.
7. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điều chỉnh xung áp mạch đơn, xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ và vẽ đặc tính cơ.
8. Vẽ sơ đồ mạch điều chỉnh xung áp đảo chiều và vẽ đặc tính cơ của hệ
9. Nêu nguyên lý ổn định tốc độ động cơ điện một chiều, xây dựng phương trình đặc tính cơ mong muốn, vẽ đồ thị và giải thích.
10. Điều chỉnh điện áp Eb theo dòng điện tải 11. Điều chỉnh điện áp Eb theo điện áp phần ứng 12. Điều chỉnh điện áp Eb theo tốc độ động cơ
13. Vẽ sơ đồ nguyên lý, vẽ đặc tính cơ khi điều chỉnh và phân tích nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng điều chỉnh điện áp động cơ.
14. Vẽ sơ đồ nguyên lý, vẽ đặc tính cơ khi điều chỉnh và phân tích nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng điều chỉnh điện trở mạch rôto.
15.Vẽ sơ đồ khái quát hệ truyền động Biến tần – Động cơ không đồng bộ nói ưu nhược điểm của phương pháp điều chỉnh.
16. Vẽ sơ đồ khối của bộ biến tần có khâu biến đổi trung gian một chiều và nêu chức năng từng khối.
17. Trình bày nguyên lý điều khiển tần số theo luật U/f không đổi vẽ sơ đồ khối và đặc tính cơ của hệ.
18. Trình bày nguyên lý điều khiển tần số theo luật hệ số quá tải không đổi = Mth
/ Mc = const, vẽ đặc tính cơ của hệ ứng với các phụ tải khác nhau.
19. Vẽ sơ đồ nguyên lý hệ Biến tần – Động cơ đồng bộ, họ đặc tính cơ khi điều chỉnh và phân tích.
20. Vẽ sơ đồ nguyên lý của nối tầng điện cơ và phân tích.
21. Vẽ sơ đồ nguyên lý của nối tầng điện và phân tích.
II.Bài tập giải mẫu Bài 3-1.
Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng bộ chỉnh lưu có điều khiển theo sơ đồ cầu ba pha, có máy biến áp cấp nguồn nối Y/Y biết: Máy biến áp cấp nguồn có công suất 20 KVA; điện áp sơ cấp U1 = 380/220V , thứ cấp U2 = 220/127 V, điện trở và điện kháng ngắn mạch (khi ngắn mạch phía thứ cấp) : Rnm = 0,1Ω ; Xnm = 0,6 Ω .
Các thông số động cơ : Pđm = 15KW, Uđm = 220V , nđm = 1500 v/ph , ηđm= 0,88 - Vẽ sơ đồ nguyên lý , mạch điện thay thế và tính các thông số của mạch điện
thay thế.
- Tính góc mở αmin ứng với tốc độ định mức . - Tính góc mở αmax ứng với tốc độ bằng 1/10 nđm .
- Tính tốc độ động cơ ứng với tải định mức khi góc mở α = 450. - Tính độ cứng đặc tính cơ của hệ βCL .
Giải:
Sơ đồ nguyên lý và mạch điện thay thế :
Dòng điện phần ứng định mức của động cơ : U A
I P
đm đm
đm đm 77,479
220 . 88 , 0
10 . 15 .
10
. 3 3
Tính điện trở phần ứng Ru và Rđm :
2,839
479 , 77
220
đm đm đm
I R U
Ed = Ud0.cosα
D
E
Ru
RCL
I
Ru = 0,5.( 1- ηđm ).Rđm = 0,5.(1 - 0,88 ).2,839 = 0,17 Ω Lại có :
s nđm rad
đm 157 /
55 ,
9
Eđm = Uđm - Iđm .Ru = 220 -77,479.0,17 = 206,828 V.
317 , 157 1
828 ,
206
đm đm đm
K E
m P N
M
đm
đm đm 95,54 .
157 10 . 10 15
. 3 3
- Tính góc mở αmin ứng với tốc độ định mức : Ta có :
220 3 380
2
1
U Kba U
2 0,033
ba nm
ba K
R R
2 0,2
ba nm
ba K
X X
.0,2 0,19 2
. 6
2 ba
cm m X
R
Ud0 = 2,34.U2f = 297,18 V
RCL = Rba + Rcm = 0,033 + 0,19 = 0,223 Ω R = RCL + Ru = 0,223 + 0,17 = 0,393 Ω Ta lại có :
2
0.cos .
đm đm d
K M R K
U
Khi ω = ωđm , M = Mđm ta suy ra :
79 , 18 0
, 297 . 317 , 1
54 , 95 . 393 , 0 317 , 1 . 157 .
. cos .
2
0 2
min
đm d đm đm
U K
M R
K
0 min 37 , 65
- Tính góc mở αmax ứng với tốc độ bằng 1/10 nđm : n .nđm 150vòng/ phút
10
1
n rad s / 7 , 55 15 ,
9
Sức điện động của bộ chỉnh lưu tương ứng với tốc độ ω = 15,7 rad/s : Ed = Ud0.Cosαmax = KФđm.ω + R.Iđm
17 , 18 0
, 297
479 . 77 . 393 , 0 7 , 15 . 317 , . 1
cos .
0
max
d
đm đm
U I R
K
αmax = arccosαmax = 800 Vậy αmax = 800.
- Tính tốc độ động cơ ứng với tải định mức khi góc mở α = 450 :
đm
đm d
K
I R U
0.cos45 .
s rad/ 317 136
, 1
479 , 77 . 393 , 0 45 cos . 18 ,
297
- Tính độ cứng đặc tính cơ của hệ βCL :
413 , 393 4 , 0
317 ,
1 2
R
K đm
cl
Bài 3-2: Để điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, người ta dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển. Bộ chỉnh lưu nối theo sơ đồ cầu 1 pha có máy biến áp cấp nguồn 380V/220V. Điện trở ngắn mạch máy biến áp Rnm= 0,1Ω, điện kháng ngắn mạch Xnm=0,3Ω
Thông số động cơ: Pdm= 6,6 kW; Udm= 220V; ndm= 2200 v/p; dm= 0,85;
Y êu cầu:
- Vẽ sơ đồ nguyên lý, mạch điện thay thế - Tính các thông số của mạch điện thay thế - Tính góc mở αmin ứng với tốc độ định mức - Tính góc mở αmax ứng với tốc độ 1/10 định mức
- Tính tốc độ động cơ ứng với các góc α bằng 600, 450 ứng với tốc độ định mức - Tính độ cứng của hệ chỉnh lưu
- Vẽ đặc tính cơ của hệ Bài giải
*
Vẽ sơ đồ nguyên lý, mạch điện thay thế
* Tính các thông số của mạch điện thay thế
Ta có kBA= 3
220 380
2
1
f f
U U
RBA ≈ 0,033( ) )
3 (
1 , 0
2 2
BA nm
k R
XBA ≈ 0,1( ) )
3 (
3 , 0
2 2
BA nm
k X
Rcm = .0,1 0,032( ) 2
. 2
2
XBA m
RCL = RBA+ RCM = 0,033 + 0,032 = 0,065(Ω)
Ud0 = . sin . 2 U2 k . U2 0 , 9 . 250 225 ( V ) m
m
U
Ta có: 35,3( )
85 , 0 . 220
10 . 6 , 6 .
10
. 3 3
U A I P
đm đm
đm đm
) / ( 4 , 55 230
, 9 2200 55
,
9nđm rad s
đm
) ( 47 , 3 0 , 35 )220 85 , 0 1 ( 5 , 0 )
1 .(
5 ,
0
đm đm đm
u I
R U
Wb) ( 88 , 4 0
, 230
47 , 0 . 3 , 35
. 220
đm đm u đm
R I K U
* Tính góc mở αmin ứng với tốc độ định mức Tốc độ lớn nhất trong dải điều chỉnh:
max dm230,4(rad/s)
Tốc độ nhỏ nhất trong dải điều chỉnh là:
Eu
Ed=Ud0*cosα
D Ru
RCL
= Udk ĐC
U1A
KL BA
U1B
U2A
U2B
+
-
) / ( 04 , 10 23
4 , 230
min 10 rad s
D
dm
dm
Sức điện động của bộ chỉnh lưu tương ứng với tốc độ định mức là Edmax= Ud0.cosαmin = Kđmmax ( RCL Ru) Iđm
Ud0* cosαmin = 0,88 . 230,4 + (0,065 + 0,47) . 35,3 = 221,6
cosαmin = 1
225 6 , 221 6
, 221
0
Ud 0 min 0
* Tính góc mở αmax ứng với tốc độ 1/10 định mức
Sức điện động của bộ chỉnh lưu tương ứng với tốc độ minlà Edmin= Ud0.cosαmax = K đm. Rcl Ru Iđm
= 0,88 . 23,04 +(0,065 + 0,47). 35,3= 39,2
cosαmax = 0,174
225 2 , 39 2 , 39
0
Ud
αmax = 80o
* Tính tốc độ động cơ ứng với các góc α bằng 600, 450 ứng với tốc độ định mức Khi α= 60o
Mômen định mức của động cơ là:
28 , 6 ( )
4 , 230
610 , 6 10
. 3 3
P Nm M
đm
đm đm
Tốc độ động cơ:
2250.cos,8860 00,88,54 28,6 45( / )
cos .
2 2
0 M rad s
K R R K
U o
dm CL u
dm
d
hay
) / ( 18 , 88 106
, 0
3 , 35 . 54 , 0 5 , 0 . 225 )
( cos
0. rad s
K
I R R
U
đm
đm u CL
d
α= 45o
225.0cos,8845 00,88,54 28,6 160,85( / )
cos .
2 2
0 M rad s
K R R K
U o
đm CL u
đm
d
* Tính độ cứng của hệ chỉnh lưu
β =
45 , 47 1 , 0 065 , 0
) 88 , 0
( 2
2
cl u
đm
cl R R
K
* Vẽ dạng đặc tính cơ của hệ
Bài 3-3.
Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ (KĐB) 3 pha bằng phương pháp biến đổi tần số. Ứng dụng trong bài tập sau:
Một cơ cấu truyền động chính của máy tiện được trang bị hệ thống Biến tần - Động cơ không đồng bộ roto lồng sóc , có đặc tính cơ đủ cứng.
Yêu cầu điều chỉnh tốc độ với yêu cầu cho trong bảng số :
Cho trước n (v/ph) 1200 600 300
Xác định f1 (Hz) U1 (v)
Cho biết động cơ : Pđm = 40kw , nđm = 1500v/ph , U1đm = 380v , fđm = 50Hz Yêu cầu xác định tần số và điện áp đầu ra của bộ biến tần ?
Giải: Vì phụ tải là loại máy tiện , có momen cản tỷ lệ nghịch với tốc độ, do vậy để đảm bảo phù hợp với đặc tính momen tải cho phép của độnh cơ và đặc tính của máy sản xuất ta sử dụng luật điều khiển cò hệ số quá tải không đổi λ = const.
Luật hệ số quá tải không đổi được thể hiện như sau:
λ = Mth
Mc
=const Đối với luật điều khiển U
f = const chỉ phù hợp với phụ tải có momen cản không đổi.
nếu căn cứ vào điều khiển về sự phù hợp giũa momen cho phép và momen của động cơ thì luật λ = const ưu việt hơn.
Ta có :
α = 0
α = 5п/6 α = п/2 α = п/4
α = п/3
Giới hạn max
M, I
240 45 110 240
U1
U1đm = f1
fđm
. Mc
Mcđm
↔ U1* = f1*. Mc*
Lại có :
Mc* = 1 ω*
ω* = f*
Để điều khiển theo luật này ta lấy tín hiệu đặt tần số làm chủ đạo Uđf kết hợp với hàm số :
Mc = f(ω) = f ‘(f1) để tạo ra tín hiệu đặt điện áp Uđu .
Ưu điểm của luật này là momen tới hạn cũng thay đổi phù hợp với momen của phụ tải.
Từ lý thuyết trên ta áp dụng vào bài tập:
Ta có :
ωđm = nđm
9,55 = 157 rad/s
Với tốc độ cần điều chỉnh là n=1200 v/ph ta có:
ω = 9,55n = 125,65 rad/s Vậy : ω* = ω
ωđm = 125,65
157 = 0,8 → f* = 0,8
→ Mc* = 1
ω* = 1,25 f1đm
Mc* = 1 ω*
Mc* = ω*2
→ U1* = f* . Mc* = 0,89 Vậy :
U1 = U1* . Uđm = 0,89.380 = 338,2 V f1 = f* .fđm = 0,8.50 = 40Hz
Tương tự ta tính được U1 và f1 đối với các tốc độ n = 600 v/ph và n = 300 v/ph Với các giá trị điền trong bảng sau :
Cho trước n (v/ph) 1200 600 300
Xác định f1 (Hz) 40 20 10
U1 (V) 338,2 240,33 170
III.Bài tập tự giải
3-1. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có Uđm = 220V, Iđm = 5A. Dùng hệ thống chỉnh lưu có điều khiển một pha mắc theo kiểu cầu. Hãy vẽ sơ đồ nối hệ thống CL-Đ? Tính chọn các van chỉnh lưu và công suất biến áp chỉnh lưu.
3-2. Hệ thống T-Đ có bộ chỉnh lưu 3 pha nối hình tia, động cơ một chiều có : Pđm = 10KW, Uđm= 440V, đm= 0,86. Hãy vẽ sơ đồ hệ thống T - Đ; Tính toán và chọn các van chỉnh lưu và công suất máy biến áp chỉnh lưu.
3-3. Hệ thống T-Đ có bộ chỉnh lưu nối hình cầu 3 pha, động cơ một chiều kích từ song song có: Pđm= 65KW, Uđm= 440V, đm= 0,88. Hãy vẽ sơ đồ hệ thống T- Đ;
Tính chọn các van chỉnh lưu và máy biến áp chỉnh lưu.
3-4. Thiết kế mạch đảo chiều quay động cơ một chiều dùng hệ thống T- Đ với các phần tử không tiếp điểm .
3-5. Lập sơ đồ thay thế hệ thống CL- Đ và xác định phạm vi điều chỉnh góc mở van min, max để điều chỉnh tốc độ động cơ trong dải D = 10:1. Số liệu cho trước của động cơ: Pđm = 13,5kW; Uđm = 220V; nđm = 1050 v/ph; Iđm = 73A; Rư = 0,12 . Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha, có máy biến áp chuyên dùng là 20kVA, nối Y/Y. Điện áp U1 = 380/220v; U2 = 220/127v; Rnm = 0,15; Xnm = 0,87 (khi ngắn mạch thứ cấp).
3-6. Động cơ điện KĐB Rôto xoay chiều 3 pha dây quấn có R2’ = 0,0278 ; nđm = 970 vòng/phút; đm = 0,85.
Tính Rf mắc vào mạch Rôto để tốc độ động cơ là 700 vòng/phút. Biết rằng mômen tải không phụ thuộc vào tốc độ.
3-7.Bộ biến tần trực tiếp 3 pha có bộ chỉnh lưu nối hình tia. Số đoạn hình sin có trong 1 nửa chu kỳ tần số đầu ra là N = 3, f1 = 50 Hz.
Tính toán tần số đầu ra f2 ?
Hãy vẽ dạng sóng điện áp đầu ra U2 theo tần số f2.
3-8.Bộ biến tần trực tiếp 3 pha có bộ chỉnh lưu nối hình cầu. Số đoạn hình sin trong nửa chu kỳ tần số đầu ra là Nmin = 6, f1 = 50Hz.
Tính tần số đầu ra f2max.
Vẽ dạng sóng điện áp ra U2 ứng với tần số f2.
3-9.Bộ nghịch lưu cung cấp điện cho động cơ KĐB xoay chiều 3 pha Rôto lồng sóc có 2p = 4, Uđm = 380V, nđm = 1450 vòng/phút.
Hãy tính toán điện áp đầu ra U2 và tần số f2 khi tốc độ động cơ có giá trị sau:
a, n = 900 vòng/phút b, n = 1200 vòng/phút c, n = 1500 vòng/phút d, n = 1800 vòng/phút
3-10. Một cơ cấu truyền động chính máy tiện được điều chỉnh tốc độ bằng hệ thống “ Biến tần – Động cơ không đồng bộ lòng sóc” có đặc tính cơ đủ cứng. Yêu cầu điều chỉnh tốc độ với các giá trị cho trong bảng số. Hãy xác định tần số và điện áp đầu ra của bộ biến tần để cấp vào stato động cơ. Cho biết động cơ không đồng bộ roto lòng sóc : Pđm= 30KW, nđm=1500 vòng/phút, U1 = 380V, f1= 50Hz;
Phụ tải : * 1*
Mc ; coi * 1* f1* Cho
trước
n
(Vòng/phút) 1500 1200 900 600 300 150
Xác định
f1(Hz) U1(V)
3.11.Bài tập chia theo nhóm N1...N10.
Để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập ( phân theo nhóm N1….N10) người ta dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển . Bộ chỉnh lưu nối theo sơ đồ cầu 1 pha ( N1,2,3,4) có máy biến áp cấp nguồn 380/220V.Bộ chỉnh lưu nối theo sơ đồ tia 3 pha ( N5,6,7) có máy biến áp cấp nguồn 380/220V.Bộ chỉnh lưu nối theo sơ đồ cầu 3 pha ( N8,9,10) có máy biến áp cấp nguồn 380/220V. Điện trở ngắn mạch máy biến áp của các nhóm Rnm = 0,1 , điện kháng ngắn mạch Xnm = 0,3 ( N1,2,3,4); Xnm = 0,5 ( N5,6,7);
Xnm = 0,7 ( N8,9,10):