ngocminh_dakia001
New Member
Download miễn phí Đề tài Xây dựng bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều 3 pha công suất 3kW dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ
Khi công suất giảm đi, cần giảm chi phí đối với các tiristo và mạch điều
khiển, khi đó bộ điều áp ba pha có nhiều khả năng :
- Đặt giữa lưới và tải, cho phép thay đổi pha khi chuyển từ tam giác sang
hình sao mà không cần thay đổi bộ điều áp.
- Đặt sao tải cho phép nối hình tam giác ba nhóm tiristo , làm giảm dòng và
cho phép giảm kích cỡ của tiristo.
- Đặt sao tải và có một cực chung cho tất cả tiristo, điều này làm cho việc
điều khiển dễ dàng, nhất là khi thay thế 6 tiristo bằng 3 triac.
Khi vấn đề các điều hoà dòmg điện dây không quan trọng thì bộ điều áp ba
pha và các phương án của nó có lợi hơn phương án nối tam giác ba điều áp
một pha.
- Bộ điều áp ba pha hỗn hợp chỉ được sử dụng trong các sơ đồ công suất
nhỏ vì ảnh hưởng quan trọng của các điều hoà. Điều hoà bậc hai sẽ tạo nên
mômen phản kháng lớn đối với máy điện quay.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ng nghệ điện tử các bộ biến tầntĩnh được chế tạo từ các van bán dẫn công suất đã đảm nhiệm được nguồn
cung cấp năng lượng điện có tần số thay đổi, do đó phương pháp điều chỉnh
tốc độ bằng thay đổi tần số đang được áp dụng rộng rãi và cạnh tranh với các
hệ thống truyền động điện dòng một chiều.
Nếu bỏ qua tổn hao điện áp ở mạch stato ta có:
U1=E1=4,44f1W1kcd1 (1.34)
Hay U1=kf1 (1.34a)
Từ biểu thức này ta thấy nếu thay đổi f1 mà giữ U1=const thì từ thông sẽ
thay đổi. Việc thay đổi từ thông làm giảm điều kiện công tác của máy điện,
thay đổi hệ số cos 1, thay đổi hiệu suất và tổn hao lõi thép, do đó yêu cầu khi
thay đổi tần số phải giữ cho từ thông không đổi.
Mặt khác trong điều chỉnh tốc độ phải đảm bảo khả năng quá tải của động
cơ không đổi trong toàn bộ phạm vi điều chỉnh, điều đó có nghĩa là phải giữ
cho Mmax=const. Muốn giữ cho Mmax=const thì phải giữ cho từ thông không
đổi. Muốn giữ cho từ thông không đổi thì khi thay đổi tần số ta phải thay đổi
điện áp đảm bảo sự cân bằng của (1.34a).
Mô men cực đại có thể biểu diễn bởi biểu thức:
Mmax= C 2
1
1
f
U (1.35)
Nếu hệ số quá tải không đổi, thì tỷ số của mô men tới hạn ở 2 tốc độ khác
nhau phải bằng tỷ số mô men cản ở 2 tốc độ đó tức là:
2
1
2
1
2
1
2
1
''
'
''
'
''
''
'
'
U
f
f
U
M
M
M
M
c
c
th
th
(1.36)
16
Từ đây ta có:
''
'
1
1
1
1
''
'
''
'
c
c
M
M
f
f
U
U
(1.37)
Trong đó M‟th và Mc‟ là mô men tới hạn và mô men cản ứng với tần số nguồn
nạp f1‟, điện áp U1‟ còn M‟‟th và Mc‟‟ là mô men tới hạn và mô men cản ứng
với tần số nguồn nạp f1‟‟ và điện áp U1‟‟. Nếu điều chỉnh theo công suất
không đổi P2=const thì mô men của động cơ tỷ lệ nghịch với tốc độ do vậy:
1
1
''
'
'
''
f
f
M
M
c
c
(1.38)
Do đó:
''
1
'
1
1
1
''
'
f
f
U
U
(1.39)
Trong thực tế ta thường gặp điều chỉnh với Mc=const do đó:
1
1
f
U
const (1.40)
Khi giữ cho =const thì cos =const, hiệu suất không đổi, I0=const. Nếu
mô men cản có dạng quạt gió thì :
2
''
1
'
1
1
1
''
'
f
f
U
U (1.41)
Theo các biểu thức trên đây thì khi thay đổi tần số, mô men cực đại không
đổi. Điều đó chỉ đúng trong phạm vi tần số định mức, khi tần số vượt ra ngoài
phạm vi định mức thì khi tần sô giảm, mô men cực đại cũng giảm do từ thông
giảm, sở dĩ như vậy vì để nhận được các biểu thức trên ta đã bỏ qua độ sụt áp
trên các điện trở thuần, điều đó đúng khi tần số lớn, nhưng khi tần số thấp thì
giá trị X giảm, ta không thể bỏ qua độ sụt áp trên điện trở thuần nữa, do đó từ
thông sẽ giảm và mô men cực đại giảm. Trên hình 1.10 biểu diễn đặc tính cơ
khi điều chỉnh tần số với f1>f2>f3.
Mmax
17
Ưu điểm của phương pháp điều chỉnh tần só là phạm vi điều chỉnh rộng, độ
điều chỉnh láng, tổn hao điều chỉnh nhỏ.
1.3.3 Thay đổi số đôi cực.
Nếu động cơ dị bộ có trang bị thiết bị đổi nối cuộn dây để thay đổi số đôi
cực thì ta có thể điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi số đôi cực.
Để thay đổi số đôi cực ta có thể :
-Dùng đổi nối một cuộn dây. Giả sử lúc đầu cuộn dây được nối như hình
1.11a, khi đó số cặp cực là p, nếu bây giờ đổi nối như hình 1.11b ta đuợc số
cặp cực p/2.
Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực biểu diễn trên hình 1.11c
Để thay đổi cách nối cuộn dây ta có những phương pháp sau:
Đổi từ nối sao sang sao kép (hình 1.12a).
n0
n01
n02
0
M
f3
f1
f2
Hình 1.10: Đặc tính cơ khi điều chỉnh tần số theo nguyên
lý: f1>f2>f3.
Hình 1.11: Cách đổi nối cuộn dây để thay đổi số đôi cực: a) Mắc nối tiếp, số đôi
cực là p b) Mắc song song số đôi cực là p/2; c)Đặc tính cơ của động cơ khi thay
đổi số đôi cực.
n
n0
n0/2
p/2
p
M
0 c)
i
i
i
i
i
b)
i
i
i
i
i
a)
18
Với cách nối này ta có: Giả thiết rằng hiệu suất và hệ số cos không đổi
thì công suất trên trục động cơ ở sơ đồ Y sẽ là:
PY= 3 UdIp cos 1
Cho sơ đồ YY ta có:
PYY = 3 Ud 2Ip cos 1 , do đó
PY/PYY =2.
Ở đây Ip-dòng pha. Như vậy khi thay đổi tốc độ 2 lần thì công suất cũng
thay đổi với tỷ lệ ấy. Cách đổi nối này gọi là cách đổi nối có M=const.
Người ta còn thực hiện đổi nối theo nguyên tắc sang YY(sao kép) hình
1.12b.
Ta có:
P =
3
Ud 3 Ip cos 1
PYY = 3 Ud 2Ip cos 1 , do đó
PYY/P =2/ 3 =1,15 thực tế coi như không đổi. Đây là cách đổi nối có
P=const.
-Dùng cuộn dây độc lập với những số cực khác nhau, đó là động cơ dị bộ
nhiều tốc độ. Với động cơ loại này stato có 2 hay 3 cuộn dây, mỗi cuộn dây
có số đôi cực khác nhau. Nếu ta trang bị thiết bị đổi nối cuộn dây thì ta được
6 số cặp cực khác nhau ứng với 6 tốc độ.
A B C
(YY)
A B C
(YY)
A B C
( )
Hình 1.12: Đổi nối cuộn dây a) Y YY, b) . YY.
b)
A B C
(Y)
a)
19
Đặc điểm của phương pháp thay đổi tốc độ bằng thay đổi số đôi cực: rẻ
tiền, dễ thực hiện. Tuy nhiên do p là một số nguyên nên thay đổi tốc độ có
tính nhảy bậc và phạm vi thay đổi tốc độ không rộng.
1.3.4. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp nguồn cung cấp.
Thay đổi điện áp nguồn cung cấp làm thay đổi đặc tính cơ (hình 1.13). Vì
mô men cực đại Mmax=cU1
2
,
nên khi giảm điện áp thì mô men cực đại cũng
giảm mà không thay đổi độ trượt tới hạn (vì sth R2/X2). Nếu mô men cản
không đổi thì khi giảm điện áp từ Uđm tới 0,9Uđm tốc độ sẽ thay đổi, nhưng
khi điện áp giảm tới 0,7Uđm thì mô men của động cơ nhỏ hơn mô men cản,
động cơ sẽ bị dừng dưới điện.
Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp
nguồn cung cấp là phạm vi điều chỉnh hẹp, rất dễ bị dừng máy, chỉ điều chỉnh
theo chiều giảm tốc độ. Mặt khác vì Pđt= CE20I2cos 2 = C1U1I2cos 1=const
nên khi giảm điện áp U1, mà mô men cản không đổi sẽ làm tăng dòng trong
mạch stato và rô to làm tăng tổn hao trong các cuộn dây.
Để thay đổi điện áp ta có thể dùng bộ biến đổi điện áp không tiếp điểm bán
dẫn, biến áp hay đưa thêm điện trở hay điện kháng vào mạch stato. Đưa
thêm điện trở thuần sẽ làm tăng tổn hao, nên người ta thường đưa điện kháng
vào mạch stato hơn.
Để mở rộng phạm vi điều chỉnh và tăng độ cứng của đặc tính cơ, hệ thống
điều chỉnh tốc độ bằng điện áp thường làm việc ở hệ thống kín.
n
n
0 n
1
n
2
n
3
M
Uđm
0,9Uđm
0,8Uđm
0,7Uđm
20
1.3.5. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện trở mạch rô to.
Phương pháp điều chỉnh này chỉ áp dụng cho động cơ dị bộ rô to dây quấn.
Đặc tính cơ của động cơ dị bộ rô to dây quấn khi thay đổi điện trở rô to biểu
diễn trên hình 1.14. Bằng việc tăng điện trở rô to, đặc tính cơ mềm đi nhiều,
nếu mô men cản không đổi ta có thể thay đổi tốc độ động cơ theo chỉều giảm.
Nếu điện trở phụ thay đổi vô cấp ta thay đổi được tốc độ vô cấp , tuy nhiên
việc thay đổi vô vấp tốc độ bằng phương pháp điện trở rất ít dùng mà thay đổi
nhảy bậc do đó các điện trở điều chỉnh được chế t