Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB 3 pha bằng cách thay đổi tần số nguồn sử dụng bộ biến tần.. Tốc độ không tải lý tưởng Độ cứng của đặc tính cơ Ta thấy tốc độ không tải lý tưởng không phụ th
N Ộ I DUNG TH Ự C HI Ệ N
Điề u ch ỉ nh t ốc độ động cơ
1 1 Điều chỉnh tốc độđộng cơ một chiều kích từđộc lập bằng phương pháp thay đổi điện áp phần ứng
Sơ đồđiện, động cơ điện một chiều được kí hiệu như hình vẽ Động cơ điện một chiều kích từđộc lập: Cuộn kích từ được cấp điện từ nguồn một chiều độc lập với nguồn điện cấp cho rôto
Hình 1-1 Sơ đồnguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Khi động cơ làm việc, rôto mang cuộn dây phần ứng quay trong từ trường của cuộn cảm nên trong cuộn ứng xuất hiện một sức điện động cảm ứng có chiều ngược với điện áp đặt vào phần ứng động cơ Theo sơ đồ nguyên lý có thể viết phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng (rôto) như sau:
- Phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng
E ư : Sức điện động phần ứng
R ư : Điện trở của mạch phần ứng
Rf : Điện trở phụ trong mạch phần ứng
I ư : Dòng điện mạch phần ứng
Trong đó: P : Sốđôi cực từ chính
N : Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng a : Sốđôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng
: Từ thông kích từdưới 1 cực từ
: Hệ số cấu tạo của động cơ
- Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (V/p ’ ) thì:
- Phương trình đặc tính cơđiện của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập
- Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập
Hình 1-2 : Đồ thị đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi điện áp phần ứng thay đổi
Như vậy khi thay đổi điện áp phần ứng động cơ ta được một họđặc tính cơ song song với đặc tính tự nhiên
1.1.2 Nhận xét và đánh giá chung
+ không gây tổn hao phụtrong động cơ
+độ cứng đặc tính cơ không đổi trong tồn dải điều chỉnh
+ phương pháp điều chỉnh này cần một bộ nguồn có thể thay đổi trơn điện áp ra + điều khiển phức tạp
Kết luận: Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật như hiện nay thì phương pháp này càng được sử dụng phổ biến trong sản xuất cũng như trong các lĩnh vực khác
1.1.3 Ví dụ minh họa Đặc tính điều chỉnh : Để điều chỉnh điện áp phần ứng, ta phải sử dụng một bộ biến đổi, điều chỉnh được điện áp đầu ra cấp cho mach phần ứng của động cơ.
Hình 1-3 : Sơ đồ ngyên lý điều chỉnh động cơ
Bộ biến đổi dùng để biến đổi điện áp xoay chiều của lưới điện thành một chiều và điều chỉnh được giá trịđiện áp đầu ra theo yêu cầu Điện trở trong của bộ biến đổi
R bđ phụ thuộc vào loại thiết bị, vì thông thường công suất của bộ bến đổi và động cơ xấp xỉ bằng nhau nên Rbđ cũng có giá trị đáng kể so với R ư của động cơ Từ sơ đồ nguyên lý ta có sơ đồ thay thế
Hình 1-4 : Sơ đồ thay thếnguyên lý điều chỉnh động cơ
Từsơ đồ thay thế ta có phương trình cân bằng điện áp
Eư = Ubđ –(Rbđ + Rư )Iư (20)
Sức điện động của động cơ:
Từ biểu thức (20) và (21) ta có kφđmω = Ubđ –( Rbđ + Rư )Iư (22)
Từphương trình (22) ta có phương trình đặc tính cơ điện
Phương trình đặc tính cơ
Trong đó φđm là từthông định mức của động cơ, φđm = const
Tốc độ không tải lý tưởng Độ cứng của đặc tính cơ
Ta thấy tốc độ không tải lý tưởng không phụ thuộc vào M, I mà phụ thuộc vào Ubđ U bđ = kaU đk
Trong đó : ka là hệ số khuyếch đại của bộ biến đổi
U đk là điện áp điều khiển
Từphương trình (23) và (24) ta có đồ thịđặc tính được biểu diễn như sau.
Hình 1-5 : Đồ thị đặc tính cơ điện khi Ubđ thay đổi
Từ đồ thị ta thấy, khi U bđ thay đổi thì ta có những tốc độ không tải lý tưởng khác nhau, còn độ cứng đặc tính cơ không đổi và đặc tính điều chỉnh dốc hơn đặc tính tự nhiên
- Điều chỉnh tốc độ trong bất kỳ vùng tải nào, kể cả không tải lý tưởng , đặc tính cơ điều chỉnh tuy mềm hơn đặc tính tự nhiên nhưng cứng hơn phương pháp dùng biến trở và thay đổi φkt
- Điều khiển phước tạp, vốn đầu tư lớn
1.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB 3 pha bằng cách thay đổi tần số nguồn sử dụng bộ biến tần
Việc thay đổi tần số f của dòng điện stato thực hiện bằng bộ biến đổi tần số
Ta có: Phương trình điện áp dây quấn stato
Trong đó: Z1 = R1 + JX1là tổng trở dây quấn stato
X1 = 2πfL1 là điện kháng tản dây quấn stato đặc trung cho từ thông tản stato f: Tần số dòng điện stato
E1: Sức điện động pha stato do từ thông của từ trường quay sinh ra có trị số là:
Kdq1: hệ số dây quấn của một pha stato, hệ số dây quấn của một pha stato Kdq1ncb do Pcp = const)
BÁO CÁO K Ế T QU Ả TH Ự C HI ỆN CHUYÊN ĐỀ
M ẫ u báo cáo
Mẫu báo cáo: Gồm 3 phần
Phần 2: Lý thuyết liên quan
Phần 3: Nội dung bài tập
Phân chia nhóm báo cáo
Khi viết báo cáo giáo viên chia mỗi nhóm khoảng 2 đến 3 học sinh, và mỗi nhóm thực hiện một phần trong nội dung thực hiện.
Thực hiện báo cáo
Phần 1: Điều chỉnh tốc độđộng cơ một chiều kích từ độc lập bằng phương pháp thay đổi điện áp phần ứng
Phần 2: Điều chỉnh tốc độđộng cơ KĐB 3 pha bằng cách thay đổi tần số nguồn sử dụng bộ biến tần
Phần 3: Điều chỉnh tốc độđộng cơ KĐB 3 pha Rôto dây quấn bằng cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto
Phần 4: Chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chỉnh tốc độ
Phần 5: Chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI VÀ THỦY LỢI
(CHUYÊN ĐỀ TRUY ỀN ĐỘNG ĐIỆ N)
Nhóm học sinh thực hiện:
Tài liệu cần tham khảo: