Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Động cơ điện kĩo xoay chiều dị bộ cú đặc tớnh cứng do vậy phải sử dụng phương phõp điều chỉnh cưỡng bức để điều chỉnh đặc tớnh cơ. Quõ trỡnh điều chỉnh đặc tớnh cơ của động cơ điện kĩo được điều chỉnh sao cho Pdt = UD.ID = k.M.n (với M vă n lă mụmen vă tốc độ quay của động cơ điện kĩo vă k lă hệ số).
Để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ xoay chiều dị bộ, ta cú 2 phương phõp
thực hiện: bằng cõch thay đổi tốc độ từ trườn bớn trong động cơ f1 p
1 2π
ω = vă bằng cõch thay đổi hệ số trượt S.
Để thay đổi tốc độ gúc ω1 cú 3 phương phõp: thay đổi tần số f1, thay đổi số đụi cực p của dđy quấn động cơ, dựng phương phõp nối cấp 2 mõy khụng đồng bộ.
Thay đổi hệ số trượt S cú thể đạt được banừg 3 phương phõp khõc nhau được phđn thănh 2 nhúm:
• Những phương phõp mă cụng suất trượt Pdts được toả ra dưới dạng nhiệt ở mạch điện của dđy quấn roto (thay đổi điện õp đặt văo, đưa điện trở phụ văo mạch roto, đưa điện khõng phụ văo mạch roto).
• Những phương phõp mă cụng suất trượt Pdts chỉ tiớu hao 1 phần trong mạch điện roto dưới dạng nhiệt, cũn chủ yếu sử dụng cú ớch (đưa suất điện động phụ cú tần số trượt văo mạch roto nhờ nối cấp điện hoặc nối cấp điện- cơ cõc mõy khụng đồng bộ).
Từ yớu cầu sử dụng của động cơ điện kĩo trớn đầu mõy, cũng như điều kiện vận dụng, khụng gian lắp đặt, yớu cầu về tải trọng trục, cũng như yớu cầu về độ tin cậy, phạm vi tốc độ của đầu mõy…ta nhận thấy việc thay đổi kết cấu động cơ điện kĩo (thay đổi p) trong quõ trỡnh vận hănh lă phức tạp, cũng như việc thay đổi hệ số trượt S, nối cấp điện hay nối cấp điện- cơ đều khụng thể thực hiện trớn đầu mõy vỡ hạn chế khụng gian lắp đặt, phạm vi tốc độ lại hẹp. Việc đưa điện trở phụ, điện khõng phụ thuộc văo mạch roto gđy tổn hao lớn chỉ sử dụng cho cõc mõy điện cú cụng suất nhỏ. Cho nớn, thực tế ta đều sử dụng động cơ điện dị bộ với việc điều chỉnh vũng quay của động cơ điện kĩo bằng phương phõp biến đổi tần số của dũng điện do mõy phõt điện kĩo phõt ra thụng qua bộ biến tần.
Bộ biến tần cú độ tin cậy cao, hiệu suất cao vă dải điều chỉnh tần số rất rộng. Cú 2 loại biến tần: loại đổi điện giõn tiếp vă loại đổi điện trực tiếp.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
a.Phương phõp đổi điện giõn tiếp: hay cũn gọi lă phương phõp đổi điện xoay
chiều- một chiều- xoay chiều.
Quõ trỡnh biến đổi tần số phương phõp năy như sau, điện õp xoay chiều 3 pha với điện õp u1, dũng điện i1 vă tần số f1 do mõy phõt điện kĩo đồng bộ trớn đầu mõy phõt ra, qua bộ nắn điện cụng suất lớn Đ được nắn thănh dũng điện 1 chiều. Sau đú, dũng điện 1 chiều qua bộ biến tần bao gồm: phđn mạch điều khiển điện tử, điều khiển việc đúng mở của hệ thysistor theo tớn hiệu từ cõc cảm ứng từ tải (sức cản mặt đường), sẽ trở thănh dũng điện 3 pha cấp cho động cơ điện kĩo cú cường độ dũng điện i2 vă điện õp u2 vă tần số f2 biến thiớn theo yớu cầu điều chỉnh động cơ điện kĩo.
b.Phương phõp biến đổi trực tiếp: cũn gọi lă phương phõp đổi điện xoay chiều-
xoay chiều. Sơ đồ khối nú cú dạng:
Hỡnh 4.9: Phương phõp đổi điện giõn tiếp
Phđn mạch điều khiển
Phđn mạch điều khiển
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
Quõ trỡnh biến đổi điện trực tiếp tương tự như đổi điện giõn tiếp nhưng ở đđy khụng dựng khđu nắn điện trung gian Đ mă trực tiếp biến dũng xoay chiều 3 pha tần số f1 (ứng với dũng i1 vă õp u1) thănh dũng xoay chiều 3 pha tần số f2 (ứng với dũng i2 vă õp u2) thụng qua bộ biến tần bằng thiết bị nắn điện bõn dẫn cú điều khiển thysistor.
Trong cả 2 phương phõp, cơ cấu để điều khiển cõc thysistor lăm việc lă cõc thiết bị điện tử trong mạch điều khiển. Sauk hi nhận được cõc tớn hiệu từ cảm biến tốc độ đầu mõy, sức cản (tải của đoăn tău), dũng điện kĩo, điện õp mõy phõt…phđn mạch tự động xử lý vă thay đổi thời điểm cũng như tần số xung dẫn mạch cho cõc cực điều khiển của cõc thysistor cú cụng suất lớn, từ đú cú thể thay đổi được trị số gúc dẫn vă chu kỳ đúng- ngắt mạch của cõc thysistor, khiến cho tần số của dũng điện xoay chiều thay đổi, dẫn đến tốc độ kĩo của động cơ điện kĩo cũng thay đổi theo. Phương phõp đổi điện xoay chiều- xoay chiều cú kết cấu đơn giản, hiệu suất cao, cú thể tự động luđn chuyển năng lượng phản khõng từ nguồn văo động cơ vă ngược lại; mặt khõc lại khụng cần dựng cõc cơ cấu chuyển mạch cưỡng bức cho cõc thysistor nhưng cú nhược điểm lă dựng nhiều thysistor hơn nữa phạm vi điều chỉnh tần số khõ hẹp vỡ f2 luụn luụn nhỏ hơn f1 (thực tế f2≤(30ữ50)%f1). Do đú, tần số dũng điện của mõy phõt điện kĩo phõt ra phải lớn (400hz trrở lớn) điều năy khụng phự hợp với ngănh đường sắt núi chung vă đầu mõy diezen núi riớng, vỡ mõy phõt điện kĩo trớn đầu mõy do động cơ diezen dẫn động trực tiếp nớn vũng quay của mõy phõt điện kĩo (hay tần số dũng điện do nú phõt ra) phụ thuộc văo vũng quay của động cơ diezel từ thấp đến cao. Hơn nữa, hầu hết cõc mõy phõt điện kĩo cú số cực từ khụng vượt quõ 12 cực vă cõc động cơ diezel cú số vũng quay dưới 2000v/ph, vỡ vậy tần số thường chỉ khoản 150ữ200hz khụng đõp ứng được yớu cầu núi trớn. Vỡ vậy, phương phõp đổi điện giõn tiếp macự dự cú kết cấu phức tạp hơn nhưng cú ưu điểm lă cú thể điều chỉnh được tần số f2 lớn cao hay xuống thấp hoăn hoăn độc lập với f1 do mõy phõt điện kĩo phõt ra. Núi cõch khõc, phương phõp năy cú phạm vi điều chỉnh tần số rất rộng, do vậy thường được ứng dụng trong hệ thống điều chỉnh của động cơ điện xoay chiều.
- Sơ đồ mạch điện đầu mõy với hệ thống đổi điện giõn tiếp được biểu diễn ở hỡnh 3.11 sau:
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă
1.Động cơ diezel. 2 .MFĐK xoay chiều đồng bộ 6 pha.
3,10. Thiết bị điều chỉnh kớch từ (điều chỉnh đặc tớnh ngoăi ) MFĐK.
4. Mõy phõt điện phụ. 5. Bộ biến tần giõn tiếp.
6. Bộ biến tần nghịch lưu độc lập 3 pha.
7. Cõc ĐCĐK xoay chiều dị bộ 3 pha 8.Tay ga.
9. Phđn mạch điều khiển tự động bộ biến tần.
11. Cơ cấu điều chỉnh tốc độ vũng quay động cơ diezel. 12. Mõy phõt điện vũng quay động cơ diezel.
13. Cõc thiết bị tiớu thụ điện. 14. Ắcquy.
15. Mõy đề. 16. Bộ điều chỉnh tiết diện tự động.
17. Mõt phõt tốc.
Đồ õn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Mạnh Hă