Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng

Hệ Máy phát - Động cơ một chiều (F-Đ)

Hệ thống Máy phát - Động cơ một chiều là một hệ truyền động điện

điều chỉnh tốc độ rất linh hoạt và thuận tiện. Tuy nhiên hệ thống dùng

nhiều máy điện quay nên cồng kềnh, khi làm việc gây ồn, rung, nên

đòi hỏi phải có nền móng vững chắc.

Tại góc phần tư (I) và (III) của tọa độ

đặc tính cơ thì động cơ làm việc ở

chế độ động cơ quay thuận và chế

độ động cơ quay ngược.

Đặc tính cơ hãm động năng (EF = 0)

đi qua gốc toạ độ;

Các vùng nằm giữa trục tung (ω) và

đặc tính cơ hãm động năng (EF = 0)

là chế độ hãm tái sinh hay chế độ

máy phát (ω > ω0) của động cơ.

Các vùng nằm giữa trục hoành (M) và đặc tính cơ khi hãm động năng

(EF = 0) là chế độ hãm ngược (ω ↑↓ M) của động cơ

Đặc điểm của hệ F – Đ: điều

chỉnh tốc độ linh hoạt, động cơ có

thể tự động chuyển đổi qua các

chế độ làm việc khi thay đổi tốc

độ hoặc đảo chiều tốc độ.

Ví dụ động cơ đang làm việc tại

điểm A, khi đảo chiều kích từ máy

phát F (Mc = const) thì động cơ sẽ

chuyển dần từ chế độ động cơ

thuận (A) sang hãm tái sinh, hãm

ngược, khởi động ng-ợc và sẽ

làm việc xác lập ở điểm B (chế độ

hãm tái sinh).

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 1

Trang 1

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 2

Trang 2

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 3

Trang 3

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 4

Trang 4

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 5

Trang 5

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 6

Trang 6

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 7

Trang 7

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 8

Trang 8

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 9

Trang 9

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 52 trang duykhanh 8920
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng

Bài giảng Truyền động điện tự động - Chương 4: Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống dùng bộ biến đổi, động cơ - Phạm Khánh Tùng
a bộ CL kia về lưới điện 
 thì cần thoả mãn điều kiện: 
 Ed.NL Ed.CL
 Để điều khiển hai bộ chỉnh lưu làm việc theo đúng các chế độ yêu 
 cầu thì có thể dùng phương pháp điều khiển chung hoặc điều khiển 
 riêng. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Phương pháp điều khiển chung: 
 Tín hiệu điều khiển được đưa vào cả 2 nhóm van sao cho thoả mãn 
 điều kiện |Ed.NL| ≥ |Ed.CL|. 
 Phương pháp này, có thể xuất hiện dòng điện cân bằng chạy qua 2 bộ 
 chỉnh lưu, không qua tải, gây quá tải cho các van và máy biến áp. 
 Cần hạn chế dòng cân bằng, thường dùng các cuộn kháng cân bằng 
 CK để hạn chế dòng cân bằng 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Điều khiển chung, phối hợp điều khiển kiểu tuyến tính: 
 1 2 
 Khi đó, các đặc tính cơ của hệ 
 T – ĐM gần giống hệ F - Đ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Điều khiển chung, phối hợp điều khiển kiểu phi tuyến: 
 1 2 
 Góc ξ phụ thuộc vào các giá trị 
 của α1 và α2 một cách phi tuyến. 
 Lúc này các đặc tính cơ của hệ 
 T - ĐM có đoạn phi tuyến ở vùng 
 gần trục tung 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Phương pháp điều khiển riêng 
 Tín hiệu điều khiển chỉ được đưa vào bộ CL đang làm việc ở chế độ 
 chỉnh lưu, còn bộ CL kia (không làm việc) không có tín hiệu điều 
 khiển đưa vào, cho nên không có dòng cân bằng. 
 Trong phương pháp điều khiển riêng cũng có phối hợp điều khiển 
 kiểu tuyến tính và phi tuyến. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Để thay đổi trạng thái làm việc của các bộ CL phải dùng thiết bị đặc 
 biệt để chuyển các tín hiệu điều khiển từ bộ CL này sang bộ CL kia. 
 Bởi vậy, khi điều khiển riêng, các đặc tính cơ của hệ sẽ bị gián đoạn 
 ở tại trục tung. Như vậy, khi thực hiện thay đổi chế độ làm việc của 
 hệ sẽ khó khăn hơn và hệ sẽ có tính linh hoạt kém hơn khi điều 
 chỉnh tốc độ. 
 Nếu kết hợp điều chỉnh và đảo chiều từ thông của động cơ thì sẽ 
 điều chỉnh và đảo chiều được tốc độ của động cơ ω ≥ ωcb. 
 Như vậy, kết hợp điều chỉnh iktF và iktĐ thì sẽ điều chỉnh được tốc độ 
 động cơ ω ≥ ωcb và ω ≤ ωcb (cả 2 vùng tốc độ) 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.1.3. Hệ Khuếch đại từ - Động cơ một chiều (KĐT – ĐM) 
 Sơ đồ nguyên lý: 
 Để điều chỉnh tốc độ động cơ dùng khuếch đại từ, ta thay đổi dòng 
 điều khiển khuếch đại từ (thay đổi góc từ hoá αs) thì điện áp ra của 
 khuếch đại từ sẽ thay đổi và như vậy sẽ điều chỉnh được tốc độ động 
 cơ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Phương trình đặc tính cơ: 
 E U R R
  KĐĐ v KĐĐ u M
 Kđm Kđm
 Các đặc tính cơ của hệ KĐT - ĐM gần giống đặc tính của hệ T - ĐM. 
 Trong vùng dòng điện liên tục, đặc tính cơ cứng hơn vùng dòng điện 
 gián đoạn, và vùng dòng điện gián đoạn cũng bị giới hạn bởi đường 
 elip bao quanh gốc toạ độ mặt phẳng đặc tính cơ. 
 Kết hợp điều chỉnh điện áp ra của khuếch đại từ và điều chỉnh từ 
 thông động cơ ta cũng điều chỉnh được tốc độ động cơ cả trên và 
 dưới tốc độ cơ bản. 
 Đảo chiều tốc độ động cơ cũng phải dùng hai khuếch đại từ mắc 
 song song ng-ợc (khuếch đại từ kép). 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.1.4. Hệ Băm điện áp - Động cơ một chiều (ĐAX - ĐM) 
 Sơ đồ nguyên lý: 
 Sơ đồ đơn giản của hệ ĐAX – ĐM dùng khóa đóng/cắt bằng thyristor. 
 Trong đó, nguồn một chiều chỉnh lưu cầu diot ba pha CL, tạo ra điện 
 áp Ud tương đối bằng phẳng, giúp cho việc duy trì chế độ dòng điện 
 liên tục đ-ợc dễ dàng. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Điều khiển thyristor T1 mở/khóa bằng xung mở của bộ điều khiển BĐK, 
 ta sẽ được điện áp ra của bộ băm nối tiếp Ub đặt vào phần ứng của 
 động cơ ĐM, tương ứng sẽ có tốc độ ω. 
 Trong chế độ dòng điện liên tục, các đại lượng trong hệ được tính toán 
 theo giá trị trung bình: 
 Điện áp hoặc s.đ.đ. trung bình của bộ ĐAX: 
 tđ
 Eb Utb Ud .Ud
 Tck
 tđ tđ
 Trong đó:  t đ f x tỷ số chu kỳ băm 
 Tck Tx
 Tx và fx – chu kỳ xung và tần số xung của bộ BĐK. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Dòng điện trung bình mạch phần ứng 
 Eb E .Ud K
 Iu Itb 
 Ru Ru
 Phương trình đặc tính cơ-điện và đặc tính cơ của hệ ĐAX – ĐM có 
 dạng: 
 .U R
  d u I
 K K u
 .U R
  d u M
 K (K)2
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Đặc tính cơ ở vùng dòng điện liên tục là những đường thẳng song 
 song nhau, trong đó tốc độ không tải lý tưởng phụ thuộc vào tỉ số 
 chu kỳ : ω0 = γUd/KΦ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Xung điều khiển các thyristor T1 và T2 được 
 tạo ra nhờ bộ BĐK với tần số xung fx = 1/Tx. 
 Khi thay đổi chu kỳ xung Tx hay tần số xung 
 fx, ta sẽ làm thay đổi thời gian mở/khóa của 
 T1 và T2, từ đó thay đổi được điện áp Ub và 
 Uư, dẫn đến điều chỉnh được tốc độ động 
 cơ ω. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.2. HỆ BỘ BIẾN ĐỔI ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 
 4.2.1. Phương pháp điều chỉnh tốc độ 
 Động cơ KĐB, được sử dụng rộng rãi với những ưu điểm nổi bật: 
 cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá thành hạ, trọng 
 lượng, kích thước nhỏ hơn khi dùng công suất định mức với động cơ 
 một chiều, sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha  
 Điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó khăn hơn, 
 các động cơ lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu, (dòng khởi động 
 lớn, mômen khởi động nhỏ). 
 Sự phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật 
 điện tin học, động cơ được khai thác các ưu điểm và trở thành hệ 
 truyền động cạnh tranh có hiệu quả so với hệ T - ĐM. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Phương trình đặc tính cơ của động cơ 
 2M (1 a.s )
 M th th
 s sth
 2a.sth
 sth s
 3U2 R'
 Với: M 1f s 2
 th 2 2 th 2 2
 20 (R1 R1 Xnm ) R1 Xnm
 Qua các biểu thức trên ta thấy rằng khi dùng các bộ biến đổi: xung 
 điện trở mạch rôto, điều áp xoay chiều stato, biến tần mạch stato, 
 thì sẽ thay đổi được sth, Mth và sẽ điều chỉnh được tốc độ của động 
 cơ không đồng bộ. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.2.2. Phương pháp xung điện trở mạch rôto 
 Nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch 
 rôto bằng phương pháp xung: 
 Điện áp ur được điều chỉnh bởi cầu chỉnh 
 lưu điôt CL, qua điện kháng lọc L, cấp 
 vào mạch điều chỉnh gồm điện trở Ro nối 
 song song với khóa bán dẫn T1. 
 Khóa T1 được điều khiển đóng ngắt một 
 cách chu kì. Hoạt động của khóa T1 
 tương tự như mạch điều chỉnh xung áp 
 một chiều. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Khi khóa T1 đóng điện trở Ro bị ngắn 
 mạch (bị loại ra khỏi mạch), dòng 
 rôto tăng lên, khi T1 ngắt, điện trở Ro 
 được đưa vào mạch, dòng rôto giảm 
 xuống. 
 Với chu kì đóng-ngắt nhất định (T = 
 const), ta sẽ có một giá trị điện trở 
 tương đương (Rtđ) trong mạch rôto. 
 Thời gian đóng khóa tđ = T - tn, nếu 
 điều chỉnh trơn (vô cấp) tỷ số chu kì 
 γ = tđ/T, thì sẽ điều chỉnh trơn được 
 giá trị giá trị điện trở trong mạch rôto 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Giá trị giá trị điện trở tương đương trong mạch rôto: 
 Rtđ (1 )R0
 Điện trở Rtđ trong mạch một chiều được tính đổi về mạch xoay chiều 
 3 pha ở rôto theo qui tắc bảo toàn công suất. 
 Tổn hao trong mạch rôto nối theo sơ đồ với R0: 
 2
 P Id (2R2 Rtđ )
 Tổn hao trong mạch rôto nối theo sơ đồ với điện trở phụ R2f: 
 2
 P 3I2(2R2 R2f )
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Theo qui tắc bảo toàn công suất: 
 2 2
 Id (2R2 Rtđ ) 3I2(R2 R2f )
 2 2
 Với sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha: Id 1,5I2
 R R
 R tđ (1 ) 0
 2f 2 2
 Từ giá trị điện trở tính đổi R2f dễ dàng dựng 
 được các đặc tính cơ theo phương pháp thông 
 thường, họ các đặc tính cơ này sẽ quét kín phần 
 mặt phẳng giới hạn bởi đặc tính cơ tự nhiên và 
 đặc tính cơ có điện trở phụ R2f = Ro/2. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Để mở rộng phạm vi điều chỉnh mômen 
 thì có thể mắc nối tiếp điện trở Ro với 
 một tụ điện có điện dung đủ lớn. 
 Việc xây dựng các mạch phản hồi điều 
 chỉnh tốc độ và dòng điện rôto được tiến 
 hành tương tự hệ điều chỉnh điện áp 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.2.3. Điều chỉnh tốc độ bằng bộ điều áp xoay chiều stato (Us) 
 Mômen động cơ tỉ lệ với bình phương 
 điện áp stato, nên có thể điều chỉnh 
 mômen và tốc độ động cơ bằng cách 
 thay đổi điện áp stato và giữ tần số 
 không đổi nhờ bộ biến đổi điện áp 
 xoay chiều (ĐAXC). 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Nếu coi bộ ĐAXC là nguồn lí tưởng (Zb = 0), khi ub ≠ uđm thì mômen 
 tới hạn Mth.u tỉ lệ với bình phương điện áp, còn sth.u = const: 
 2
 ub *2
 Mth.u Mth.gh Mthub
 u1 
 sth.u sth.gh const
 Để cải thiện dạng đặc tính điều chỉnh và giảm bớt mức phát nóng 
 của động cơ, ta mắc thêm điện trở phụ R2f . 
 Khi đó, nếu điện áp đặt vào stato là định mức (ub = u1) thì ta được 
 đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên, gọi là đặc tính giới hạn. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Hệ số trượt giới hạn và mô men giới hạn: 
 R2 R2f
 sth.gh sth Mth.gh Mth
 R2
 Với: Mth.gh, sth.gh là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính giới hạn 
 (đ/t GH) 
 Mth, sth là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính tự nhiên 
 Dựa vào đặc tính giới hạn Mgh(s), và nếu ω = const, ta suy ra đặc tính 
 điều chỉnh ứng với giá trị ub cho trước nhờ quan hệ: 
 * *2 * Mu
 Mu ub Mu 
 Mgh
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Đặc tính điều chỉnh trong trường 
 hợp này: 
 Phơng pháp điều chỉnh điện áp 
 chỉ thích hợp với truyền động 
 mà mômen tải là hàm tăng theo 
 tốc độ: máy bơm, quạt gió 
 Có thể dùng máy biến áp tự 
 ngẫu, điện kháng, hoặc bộ biến 
 đổi bán dẫn làm bộ ĐAXC cho 
 động cơ. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.2.4. Bộ biến đổi tần số – điện áp 
 Thông thường khi điều chỉnh tốc độ bằng cách tháy đổi tần số, 
 thường kết hợp thay đổi điện áp stato sao cho hệ số quá tải 
 mômen của động cơ ω = const, phụ thuộc các loại phụ tải khác 
 nhau ta đã xác định được quan hệ giữa sự thay đổi điện áp và tần 
 số theo công thức: 
 u1
 (1 q / 2) const
 f1
 * *(1 q/ 2)
 u1 f1 với q = –1, -0, 1, 2 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Sơ đồ bộ biến đổi tần số – điện áp: 
 Các khối chức năng và nguyên lý: 
 Nguồn xoay chiều có u1.đm, f1.đm ; Bộ chỉnh lưu (CL) biến đổi thành 
 điện áp một chiều Ud cấp cho bộ biến tần; 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Bộ nghịch lưu áp ba pha (NL) gồm 6 thyristor (T1 ÷ T6) 
 Cầu chỉnh lưu ngược (CLng) gồm (D1 ÷ D6) để hoàn trả năng 
 lượng phản kháng. 
 Điện áp đầu ra của bộ BT (u1) có dạng “sin chữ nhật” và tần số là 
 f1, đặt lên stato động cơ KĐB cần điều chỉnh tốc độ ω. 
 Để điều chỉnh tần số f1 đặt vào stato để điều chỉnh tốc độ động cơ, 
 thì thay đổi điện áp điều khiển Uđk.f của bộ biến tần áp. 
 Điều chỉnh điện áp u1 đặt vào stato theo qui luật biến đổi tần số – 
 điện áp, thì thay đổi điện áp điều khiển Uđk.u của bộ chỉnh lưu điều 
 khiển. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Các đặc điểm của việc điều chỉnh tần số 
 Điều chỉnh tốc độ bằng cách biến đổi điện áp và tần số stato là một 
 trong những phương pháp được chú ý và có nhiều triển vọng. 
 Bằng phương pháp điều chỉnh này, ta nhận được những đặc tính cơ 
 ứng và tổn thất công suất không lớn. 
 Thực vậy, từ biểu thức: 
 P2đ M0s
 Ta thấy, nếu coi động cơ làm việc trên đoạn đường thẳng của đặc 
 tính cơ khi điều chỉnh tần số thì s có trị số nhỏ, nên ΔP2đ cũng nhỏ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Khi sử dụng các bộ biến tần thích hợp, ta có thể điều chỉnh đợc tốc độ 
 với độ trơn tùy ý. 
 Quan trọng hơn nữa là các ưu điểm trên đều được thể hiện cả với khi 
 điều chỉnh động cơ không đồng bộ lồng sóc là loại động cơ đơn giản, 
 chắc chắn và rẻ tiền. 
 Nhược điểm chủ yếu của các hệ thống truyền động điện này là bộ 
 biến tần còn tương đối phức tạp và đắt tiền. Vì vậy đã hạn chế phạm 
 vi ứng dụng của truyền động điện có điều khiển tần số. 
 Nhưng các ưu điểm của chúng vẫn là cơ bản. Nếu tạo ra được những 
 bộ biến tần với mức độ phức tạp và giá thành vừa phải, thì truyền 
 động điện điều khiển tần số dùng động cơ lồng sóc sẽ được ứng dụng 
 rộng rãi trong sản xuất và sinh hoạt. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 4.2.5. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các sơ đồ nối tầng 
 a. Sơ đồ nối tầng điện cơ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 S.đ.đ. E2 được chỉnh lưu thành s.đ.đ. một chiều E2d có biểu thức: 
 E2d KuE2 KuE2.nms
 Trong đó: Ku = 2,34 – hệ số của chỉnh lưu cầu ba pha. 
 E2.nm – s.đ.đ. ngắn mạch rôto (giá trị pha). 
 S.đ.đ. E2d được nối vào phần ứng của một động cơ điện một chiều 
 đóng vai trò thiết bị biến đổi (TBBĐ). Động cơ này sẽ nhận năng 
 lượng trượt từ bộ chỉnh lưu dưới dạng điện năng một chiều, và biến 
 đổi thành cơ năng trên trục. 
 Trục của động cơ một chiều được nối chung với trục động cơ KĐB, 
 do đó nó truyền phần năng lượng trượt về trục động cơ của máy 
 sản xuất. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 S.đ.đ. phần ứng của động cơ một chiều phụ thuộc vào tốc độ và từ 
 thông: 
 Ebđ K K.a.Ikt.
 Với từ thông phụ thuộc dòng kích từ: 
  a.Ikt
 Dòng điện phần ứng của động cơ Id = Iư tỷ lệ với dòng điện rôto I2 và 
 được xác định theo các s.đ.đ. trong mạch: 
 E E
 I K I d2 bđ
 d i 2
 R
 Trong đó: RΣ - điện trở tổng trong mạch CL - ĐM: RΣ = RCL + Rbđ 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Nguyên tắc điều chỉnh tốc độ trong nối tầng điện cơ: 
 Giả sử động cơ đang làm việc tại một điểm xác lập nào đó với tốc 
 độ ω, độ trượt s và dòng điện I2 xác lập. 
 Nếu thay đổi dòng kích từ của động cơ một chiều → s.đ.đ. Ebđ 
 thay đổi → dòng điện I2 thay đổi → mômen động cơ thay đổi, và 
 hệ sẽ chuyển sang làm việc ở một điểm xác lập mới với tốc độ 
 làm việc khác. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 b. Sơ đồ nối tầng điện 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Năng lượng trượt trong mạch rôto của động cơ KĐB (biểu thị bởi 
 các thông số s.đ.đ. xoay chiều E2, dòng xoay chiều I2 và tần số 
 mạch rôto f2 = f1.s) cũng được chỉnh lưu thành dạng một chiều (với 
 các thông số E2d , Id) nhờ cầu diot CL rồi được truyền vào bộ nghịch 
 lưu NL (với chức năng là thiết bị biến đổi). 
 Với bộ nghịch lưu này, việc chuyển mạch các thyristor được thực 
 hiện nhờ điện áp lưới (ul), do đó năng lượng trượt dạng một chiều 
 sẽ được biến đổi thành xoay chiều có tần số của điện áp lưới, cuối 
 cùng qua máy biến áp BA, năng lượng trượt được trả về lưới điện. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 
 Dòng điện rôto I2 của động cơ KĐB và dòng điện trong mạch một 
 chiều Id được xác định theo biểu thức: 
 Ed2 Ebđ
 Id KiI2 
 R
 Trong đó Ebđ là s.đ.đ. của bộ nghịch lưu có dạng: 
 Ebđ ENL Ud0 cos 
 Với : α – góc mở của các thyristor (α > π/2) 
 β = (π – α) – góc mở chậm của thyristor ở trạng thái nghịch lưu 
 Ud0 – điện áp lớn nhất của bộ nghịch lưu với tr-ờng hợp α = 0; 
 Ud0 = 2,34U2ba . 
 U2ba – điện áp pha thứ cấp máy biến áp BA. 
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ HỆ TĐ BBĐ – ĐC 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truyen_dong_dien_tu_dong_chuong_4_dieu_chinh_toc_d.pdf