HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ – ĐIỆN Tìm hiểu chuyên đề: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ A PHẦN MỞ ĐẦU I Mục đích: - Biết cách điều tốc động không đồng - Phân loại - Nắm nguyên lý điều khiển tốc độ động pháp thay đổi điện áp B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động II Điều chỉnh điện áp động III Kết Luận I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động Giới thiệu Động không đồng ba pha sử dụng rộng rải công nghiệp từ công suất nhỏ đến cơng suất trung bình chiếm tỷ lệ lớn so với động khác Sở dĩ động KĐB có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều pha Trong thời gian gần đây, phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử tin học, động KĐB khai thác ưu điểm Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu với hệ truyền động tiristo, động chiều I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động Các số liệu định mức động không đồng Công suất định mức mà động tiêu thụ I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động Các số liệu định mức động không đồng I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động Các phương pháp thay đổi tốc độ động - Điều chỉnh điện áp động - Điều chỉnh roto phương pháp xung điện trở mach roto - Điều chỉnh công suất trượt - Điều chỉnh nguồn tần số cung cấp động thay đổi tần số II Điều chỉnh điện áp động không đồng  Mômen động khơng đồng tỷ lệ với bình phương điện áp stato, điều chỉnh mơmen tốc độ KĐB cách điều chỉnh giá trị điện áp stato giữ nguyên tần số   Để điều chỉnh điện áp KĐB phải dùng biến đổi điện áp xoay chiều (ĐAXC) Nếu coi ĐAXC nguồn áp lý tưởng (Zb = 0) vào biểu thức mơmen tới hạn, có quan hệ sau: (5-1) hay II Điều chỉnh điện áp động không đồng   Công thức (5-1) với giá trị điện áp mômen  Nếu tốc độ quay động khơng đổi (5-1)’  Trong đó: Udm - điện áp định mức động cơ,                   ub  - điện áp đầu ĐAXC                  Mth – mômen tới hạn điện áp định mức     Mu – mômen động ứng với điện áp điều chỉnh        Mgh – mômen điện áp định mức, điện trở phụ Rf II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng  Hình 5-1: Điều chỉnh điện áp động không đồng a) Sơ đồ khối nguyên lý; b) Đặc tính điều chỉnh II Điều chỉnh điện áp động không đồng Như thấy hình H.5-1b, tốc độ động điều chỉnh cách giảm độ cứng đặc tính cơ, tốc độ khơng tải lý tưởng đặc tính tốc độ từ trường quay Vậy tổn thất điều chỉnh là:  Nếu đặc tính phụ tải có dạng gần đúng:               Thì tổn thất mạch rơto điều chỉnh điện áp:                          II Điều chỉnh điện áp động không đồng  Tổn thất cực đại khi   Như tổn thất mạch rôto là: (5-2)    Quan hệ mô tả đồ thị hình H.5-2, ứng với loại phụ tải có tính chất khác             Phương pháp điều chỉnh điện áp thích hợp với truyền động mà mômen tải hàm tăng theo tốc độ như: quạt gió, bơm ly tâm Có thể dùng máy biến áp tự ngẫu, điện kháng, biến đổi bán dẫn làm ĐAXC, lý kỹ thuật kinh tế mà điều áp kiểu van bán dẫn phổ biến II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng Hình 5-2: Sự phụ thuộc tổn thất rôto tốc độ điều chỉnh  Mơmen động KĐB tính theo dòng điện áp rơto  Nếu giữ dòng điện rơto khơng đổi Ir = const mơmen độ trượt có quan hệ sau:                          M.s = const II Điều chỉnh điện áp động không đồng  Vùng điều chỉnh tốc độ mômen điều chỉnh điện áp bị giới hạn trục toạ độ đường cong: độ rộng vùng tuỳ thuộc vào giá trị điện trở phụ R f Do cách nối van bán dẫn nên để có dòng chạy qua động thời điểm phải có hai van hai pha khác dẫn điện Động khơng đồng coi phụ tải ba pha gồm điện trở điện cảm nối tiếp nhau, điện trở rơto biến thiên theo tốc độ quay R = R(s) điện cảm phụ thuộc vào vị trí tương đối giữ dây quấn rơto dây quấn stato, tốc độ pha dòng điện điện áp biến thiên theo tốc độ quay II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng Hình 5-3: Điều chỉnh điện áp động không đồng a) Sơ đồ bản; b) Dạng đặc tính II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng  Do tính chất tự nhiên mạch điện có điện cảm nên khoảng thời gian    mà đặt xung điều khiển vào van bán dẫn van dẫn dòng từ thời điểm     trở dòng điện điện áp động khơng phụ thuộc vào góc điều khiển (hình 5-4a) Như điều chỉnh điện áp góc điều khiên Hình 5-4: Ví dụ trạng thái van bán dẫn   II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng  Khi góc điều khiển    tuỳ thuộc vào giá trị tức thời điện áp dây mà có lúc có ba van ba pha khác dẫn dòng (hình 5-4a), điểm a’ nối vào a, b’ vào b c’ vào c, điện áp tức thời tải điện áp pha u a’ = Ua Ở đoận có hai van dẫn dòng (hình 5-4b), điểm a’ nối vào a, b’ vào b, c’ hở mạch Điện áp tải nửa điện áp dây tương ứng:    u’a = 1/2uab  Khi góc điều khiển vượt giá trị giới hạn đó:    khơng tồn chế độ dẫn dòng ba pha mà có chế độ dẫn dòng hai pha Ở đoạn van dẫn dòng điện áp tải nửa điện áp dây tương ứng u a = 1/2uab  II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng  Phương trình vi phân mơ tả dòng áp đoạn là:  Trong n = 1, 2, 3, … số tên đoạn dẫn dòng Nghiệm tổng qt phương trình có dạng:  Trong đó:                       An – số tích phân,        - góc mở van đoạn thứ n   Z - tổng trở pha động II Điều chỉnh điện áp động không đồng   Do mạch có điện cảm nên giá trị cuối dòng điện đoạn thứ (n – 1) giá trị đầu dòng điện đoạn thứ n, tính số tích phân để tìm nghiệm riêng: Điện áp đặt lên động khơng phải sin, có sóng điều hồ sinh mơmen chính, điều hồ coi gây đốt nóng phụ động Biên độ điều hoà khai triển Fourier là: Khi II Điều chỉnh điện áp động không đồng  Khi  Ở đoạn n = 1, 3,  Ở đoạn n = thì   II Điều chỉnh điện áp động không đồng  Ở đoạn n = thì   Khi Coi U1n = Ub và đặt v = Ub/Um thì v hàm số hai biến số góc điều khiển    góc   II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng   Do tính chất phức tạp quan hệ mômen, điện áp tốc độ động không đồng nên tính tốn thực dụng thường dùng phương pháp đồ thị để dựng đặc tính điều chỉnh Thủ tục tiến hành sau: -    Dựng đặc tính    động góc bên trái, đặc tính dựng sử dụng sơ đồ thay động không đồng -    Dựng đặc tính tự nhiện đặc tính điện trở phụ góc bên phải theo bước hướng dẫn phần mơ tả đặc tính -      Sử dụng đặc tính  , ,đặc tính M(s) cơng thức    s = const ta dựng họ đặc tính có điều chỉnh khi   lấy giá trị khác Vì đặc tính hệ hở dốc nên thường dùng phản hồi âm tốc độ để ổn định tốc độ làm việc mở rộng dải điều chỉnh (H.5-3) III KẾT LUẬN Tài liệu tham khảo: Em xin trân thành cảm ơn Thầy giáo bạn ý lắng nghe !!!!! ... dòng điện điện áp biến thiên theo tốc độ quay II Điều chỉnh điện áp động không đồng Hình 5-3: Điều chỉnh điện áp động không đồng a) Sơ đồ bản; b) Dạng đặc tính II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng. .. động không đồng  Hình 5-1: Điều chỉnh điện áp động không đồng a) Sơ đồ khối nguyên lý; b) Đặc tính điều chỉnh II Điều chỉnh điện áp động khơng đồng Như thấy hình H.5-1b, tốc độ động điều chỉnh. .. mức động không đồng I Giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động Các phương pháp thay đổi tốc độ động - Điều chỉnh điện áp động - Điều chỉnh roto phương pháp xung điện trở mach roto - Điều chỉnh