Điều khiển động cơ IM ở chế độ xác lập potx

Điều khiển máy điệnĐiều khiển động cơ IM ở chế độ xác lập... Giới thiệu về động cơ KĐBĐặc tính moment – tốc độ... Đặc tính moment-tốc độ • Điểm P ứng với động cơ có tốc độ định mức có tr

Điều khiển máy điện

Điều khiển động cơ IM ở chế độ xác lập

Giới thiệu về động cơ KĐB

Rotor Stator Cấu tạo động cơ kđb: stator và rotor

Giới thiệu về động cơ KĐB

Rotor lồng sóc

Rotor dây quấn

Giới thiệu về động cơ KĐB

Đặc tính moment – tốc độ.

P: số cực

we = 2*pi*fe

wmech= 2*welec/P

Đặc tính moment-tốc độ

• Điểm P ứng với động cơ có

tốc độ định mức (có trên nhãn của động cơ)

• Đoạn OP được gọi là vùng

hoạt động bình thường của động cơ

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

xác lập

Khi động cơ nối trực tiếp với nguồn:

• Dòng khởi động cao  tác động xấu tới nguồn

• Tần số we và điện áp vào VS không thay đổi

• Tốc độ trong khoảng từ wr đm tới we và phụ thuộc tải

Để khắc phục thì có thể sử dụng các bộ biến đổi công suất:

• Điều khiển V/f (thay đổi điện áp và tần số)

• Thay đổi điện áp, tần số không đổi

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

xác lập

Bộ khởi động mềm dùng

triac (2 SCR mắc đối song)

Thay đổi góc kích SCR để

thay đổi điện áp cung cấp

Khi α tăng thì dòng và áp

càng bị méo dạng  chỉ

nên được dùng khi khởi

động

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

xác lập

Điều khiển V/f

Tốc độ của động cơ có thể được

thay đổi do tần số cung cấp thay

đổi

Khi we thay đổi thì đường đặc

tính moment-tốc độ cũng thay đổi

Để hình dạng đặc tính không đổi

thì điện áp phải thay đổi tỉ lệ với

tần số Vs = k.we

Điều khiển V/f Động cơ KĐB

Thay đổi tần số

Thay đổi từ thông, dòng điện và moment

Đề duy trì từ thông là hằng số,V/f phải đuợc duy trì là giá trị hằng số.

Nếu V/f là hằng số, moment sẽ là hằng số.

Từ thông phải đuợc duy trì là hằng số

Từ thông rotor ~ V/f

Điều khiển V/f - Boost

Điện áp rơi trên và điện trở stator trở nên đáng kể so với trở kháng.

Từ thông giảm

Ở tần số thấp

Moment giảm

Điện áp phải được bổ sung ở

vùng họat động tần số thấp

Field Weakening (suy yếu từ

trường)

Nếu Vs được giữ nguyên ở

giá trị Vmax , we có thể tăng

lên nếu giảm dòng từ hoá I0

(làm suy yếu từ trường)

Để làm yếu từ trường, ta chỉ cần

tăng we và giữ Vs không đổi

Nếu Vs=Vmax , moment sẽ giảm khi

we tăng lên

Bộ nghịch lưu tiếp áp

Dạng mạch trên gọi là bộ nghịch lưu tiếp áp (voltage-fed inverter): tạo dạng sóng ngõ ra V/f thay đổi

Được sử dụng phổ biến

Điều khiển vòng hở tiếp áp

Minh hoạ (1/4)

Đặc tính moment – tốc độ của một động

cơ 415V

Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột

vào nguồn điện 415V, 50Hz Dòng khởi động sẽ

gần bằng

a/ 6A b/ 25A c/ 30 A

Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột

vào nguồn điện 220V, 50Hz Dòng khởi động sẽ

gần bằng

a/ 12 A b/ 16 A c/ 30 A

Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột

vào nguồn điện 220V, 50Hz Moment khởi động

của động cơ sẽ gần bằng

a/ 2.5 Nm b/ 5 Nm c/ 10 Nm

Minh hoạ (2/4)

Đặc tính moment – tốc độ của một động cơ 415V

Động cơ được lái bởi bộ biến đổi V/f (415V,

50Hz) Nếu động cơ hoạt động ở 25 Hz, và

moment tải là hằng số 10 Nm, dòng điện Is sẽ là

a/ 5A b/ 6A c/ 25 A

Nếu tần số đột nhiên tăng lên 50Hz (từ 25Hz),

dòng điện Is sẽ là

a/ 5 A b/ 20 A c/ 30 A

Nếu tần số đột nhiên giảm xuống 40Hz (từ 50Hz),

dòng điện Is sẽ là

a/ -6 A b/ -12 A c/ -13 A

d/ -16 A

Minh hoạ(3/4)

Động cơ 22KW, 380V, 50Hz, tốc độ định mức 1485

vòng/phút được nối với bộ biến tần cho ra điện áp

định mức tại tần số định mức.

Động cơ chạy với 50% tải định mức Nếu tần số ra của bộ biến tần là 30Hz, tốc

độ động cơ sẽ là

a/ 900 vòng/phút tại 228V b/ 885 vòng/phút tại 190V

c/ 1493 vòng/phút tại 300V d/ 892.5 vòng/phút tại 228V

Động cơ chạy với 50% tải định mức Nếu tần số ra của bộ biến tần là 65Hz, tốc

độ động cơ sẽ là

a/ 1950 vòng/phút b/ 1925 vòng/phút

c/ 1899 vòng/phút d/ 1935 vòng/phút

Minh hoạ(4/4)

Động cơ 22KW, 380V, 50Hz, tốc độ định mức 1485

vòng/phút được nối với bộ biến tần cho ra điện áp

định mức tại tần số định mức.

Động cơ hoạt động với tải có đặc tính T = 1.1*wr (wr là tốc độ cơ rad/s) Động cơ

có thể kéo được tải này ở tốc độ định mức không a/ Có, kéo dài b/ Không c/ Có, nhưng chỉ một vài phút

Nếu tần số ra của bộ biến tần fe là 25Hz, với tải đặc tính như trên tốc độ động cơ

sẽ là a/ 750 vòng/phút b/ 741 vòng/phút c/ 749.6 vòng/phút d/ 732 vòng/phút

Minh hoạ (2*/4)