Header Page of 16 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN TIẾN LUẬT NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ĐA MỨC TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HOÁ Khoá học: K10 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrctnu.edu.vn Header Page of 16 THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrctnu.edu.vn Header Page of 16 Công trình hoàn thành tại: KHOA SAU ĐẠI HỌC - ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN LIỄN Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN NHƯ HIỂN Phản biện 2: TS TRẦN TRỌNG MINH Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Vào hồi 11h ngày 22 tháng 11 năm 2009 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrctnu.edu.vn Header Page of 16 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TRUNG TÂM HỌC LIỆU - ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrctnu.edu.vn Header Page of 16 Chƣơng I ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TẦN SỐ 1.1 Mô tả chung động không đồng - Ở ta chủ yếu nghiên cứu động không đồng ba pha - Động không đồng ba pha máy điện quay không đồng ba pha cấu tạo, động không đồng gồm phần phần tĩnh stato phần quay rôto Stato thường gồm cuộn dây đặt lệch 120° không gian Rôto phân làm loại chính: rôto dây quấn rôto lồng sóc Rôto dây quấn kiểu rôto có dây quấn giống stato, dây quấn rôto đặt rãnh lõi sắt rôto Còn rôto lồng sóc không dùng dây quấn mà dùng dẫn đồng hay nhôm, dẫn nối ngắn mạch với đầu vòng ngắn mạch a b c a b c Hình 1.1 Động không đồng a) Rô to lồng sóc, b) Rôto dây quấn - Động không đồng sử dụng rộng rãi thực tế sản xuất Ưu điểm bật loại động cấu tạo đơn giản đặc biệt động rôto lồng sóc; so với động chiều động không đồng có giá thành hạ, vận hành tin cậy, chắn Ngoài động không đồng dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều pha nên không cần biến đổi động điện chiều Nhược điểm động không đồng điểu chỉnh tốc độ khống chế trình độ khó khăn; riêng với động không đồng rôto lồng sóc tiêu khởi động xấu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 1.2 Phƣơng trình đặc tính động không đồng bộ: - Sơ đồ thay động không đồng bộ: Để thành lập phương trình đặc tính động không đồng ta sử dụng sơ đồ thay Trên hình 1.2 sơ đồ thay gần pha động không đồng với giả thiết sau: + Ba pha động đối xứng, khe hở không khí đồng + Các thông số động không đổi, nghĩa không phụ thuộc vào nhiệt độ, tần số, dòng điện rôto, mạch từ không bão hoà Nên điện kháng X1, X2 không đổi + Dòng điện từ hoá không phụ thuộc vào tải mà phụ thuộc vào điện áp đặt stato động + Bỏ qua tổn thất ma sát, tổi thất lõi thép + Điện áp lưới hoàn toàn sin đối xứng pha I2 I1 X1 X'2 R1 Xm I3 U1 R'2/s Rm Hình 1.2 Sơ đồ thay động không đồng - Trong sơ đồ: +U1: Trị số hiệu dụng điện áp pha stato +Iµ, I1, I2: Các dòng điện từ hoá, stato rôto quy đổi stato +Xσ, X1σ, X2σ : Điện kháng mạch từ hoá, điện kháng tản stato rôto quy đổi stato + s: Độ trượt động cơ: S  1   1 + f1: Tần số điện áp nguồn đặt vào stato Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 +ω: Tốc độ góc động +Pp: Số đôi cực từ động Từ sơ đồ thay ta có:     1   I1  U f 1.   2 '  R  X   R  R2   X  nm  s      (1.1) Trong đó: Xnm=X1σ+X’2σ: Điện kháng ngắn mạch Biểu thức (1) phương trình đặc tính dòng điện stato + Khi ω=0, s=1 I1=I1nm + Khi ω=ω1, s=0 thì: I  U f1 R02  X 02  I + I1nm: Dòng điện ngắn mạch stato + I: Dòng điện từ hoá có tác dụng tạo từ trường quay từ hoá lõi sắt động Ta tìm dòng điện rôto quy đổi stato: I 2'  U f1 R (1.2)  '  X nm  R2 / - Phương trình đặc tính động cơ: Để tìm phương trình đặc tính động ta dựa vào điều kiện cân công suất động Công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto: P12=Mdt.ω1 Trong đó: Mdt: mômen điện từ động Bỏ qua tổn thất phụ : Mdt=Mcơ =M Công suất chia làm hai phần: Pcơ: Công suất đưa trục động ΔP2: Công suất tổn hao đồng rôto P12=Pcơ+ΔP2 =>M.ω1=M.+ΔP2 Do đó: ΔP2=M(ω1-ω)=M.ω1.s Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 16 Mặt khác: ΔP2=3.I’22.R2’ R2' 3.I s M  '2 1 Từ ta có: M  3U12 R2' (1.3)   R2'  .s 1  R1    X nm s    Xác định cực trị cách tính dM 0 ds Từ suy ra: + + S th   M th   R2' (1.4) R12  X nm U 12f (1.5) 21 ( R1  R12  X nm ) Trong hai biểu thức dấu + ứng với trạng thái động Dấu - ứng với trạng thái máy phát Do Mth chế độ máy phát lớn chế độ động Ở nghiên cứu hệ truyền động với động không đồng nên ta quan tâm nhiều tới trạng thái làm việc động nên đường đặc tính lúc thường biểu diễn khoảng 0