Đề tài  tủ điện 2 bơm nước luân phiên  các phương pháp khởi động động cơ 3 pha  brushless generator

Được sử dụng trong cả hệ thống vận hành với động cơ nhỏ và yêu cầu moment khởi động lớn ở trạng thái đầy tải Đặc điểm của phương pháp khởi động trực tiếp:  Dòng khởi động: 5 đến 8 l

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC HÀNH MÁY ĐIỆN

TÊN ĐỀ TÀI:

 Tủ điện 2 bơm nước luân phiên

 Các phương pháp khởi động động cơ 3 pha

 Brushless generator

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Ths Nguyễn Minh Tâm

MÃ HỌC PHẦN: 011100089202

SINH VIÊN: Đoàn Dương Bình

MSSV: 2105130002

LỚP: 21ĐHTĐ01

Thành phố Hồ Chí Minh – 03/2023

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ BÁO CÁO TIỂU LUẬN

Họ và tên sinh viên: Đoàn Dương Bình

MSSV: 2105130002

Lớp: 21ĐHTĐ01

1 Tên tiểu luận môn học: Thực hành máy điện

2 Mã học phần: 011100089202

3 Nhiệm vụ của tiểu luận:

4 Ngày giao tiểu luận môn học: …25…/…02…/…2023…

5 Ngày hoàn thành tiểu luận môn học: …14…/…03…/…2023…

6 Họ tên người hướng dẫn: Ths Nguyễn Minh Tâm

T/p Hồ Chí Minh, ngày tháng 03 năm 2023

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Phần đánh giá:

 Ý thức thực hiện:

 Nội dụng thực hiện:

 Hình thức trình bày:

 Tổng hợp kết quả:

Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:

(Quy định về thang điểm và lấy điểm tròn theo quy định của trường)

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 03 năm 2023

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

I Tủ điện 2 bơm nước luân phiên 5

1 Thiết kế mạch 5

2 Tính toán các thiết bị đóng ngắt và bảo vệ 5

3 Lập bảng dự đoán giá thành 6

4 Thiết kế Layout tủ điện 6

II Các phương pháp khởi động động cơ 3 pha 7

1 Khởi động trực tiếp 7

2 Khởi động sao-tam giác 8

3 Phương pháp khởi động bằng biến áp tự ngẫu 8

4 Phương pháp khởi động bằng cuộn kháng phụ 9

5 Khởi động mềm 10

6 Dùng biến tần 11

7 So sánh giữa biến tần và khởi động mềm 13

III Brushless generator 13

1 Khái niệm 13

2 Cấu tạo 14

3 Nguyên lí hoạt động 15

4 Ưu nhược điểm 15

a) Ưu điểm 15

b) Nhược điểm 16

5 Ứng dụng 16

Link tham khảo: 16

I Tủ điện 2 bơm nước luân phiên

1 Thiết kế mạch

2 Tính toán các thiết bị đóng ngắt và bảo vệ

Sử dụng động cơ WP-DA180LR-D có tần số 50hz, điện áp 3 pha 400V, hệ số công suất 0.91, công suất 30Kw

 Dòng định mức của động cơ:

Recommandé pour toi

301852781 chapter 1 mcq s marketing management 13th edition by kotler

Measuring cost of living answers

Introduction to Civil Engineering 92% (12)

Consumer Satisfaction Towards Honda TWO Wheeler

A Step-by-Step Guide to a Successful Marketing

Campaign

Suite du document ci-dessous

12

2

25

3

Suy ra dòng định mức 2 động cơ: 48*2= 96 A

 Chọn CB cho mạch động lực:

Icb= 2*I = 2*96= 192 A, ta chọn đm MCCB 3P 200A- 30KA là CB bảo vệ ngắn mạch và đóng cắt mạch động lực

 Chọn contactor:

I= 1,5*I = 1,5* 48= 72 A, đm ta chọn contactor 3P – 75A

 Chọn CB cho mạch điều khiển:

Icb= Icontactor/3= 72/ 3= 24A, ta chọn MCB 1P- 25A

 Chọn timer : ta chọn timer 24H 10A cho từng động cơ

 Chọn rơle nhiệt: chọn rơle nhiệt 45- 65A

 Chọn đèn báo: 220 VAC-50Hz

3 Lập bảng dự đoán giá thành

4 Thiết kế Layout tủ điện

II Các phương pháp khởi động động cơ 3 pha

1 Khởi động trực tiếp

 Phương pháp khởi động trực tiếp là phương pháp khởi động đơn giản nhất, chỉ việc đóng động cơ điện vào lưới điện với điện áp thích hợp là được Được sử dụng trong cả hệ thống vận hành với động cơ nhỏ và yêu cầu moment khởi động lớn ở trạng thái đầy tải

Đặc điểm của phương pháp khởi động trực tiếp:

 Dòng khởi động: 5 đến 8 lần dòng định mức

 Moment khởi động: 0,5 đến 1,5 lần moment định mức.

 Ưu điểm: đơn giản, giá rẻ, moment khởi động lớn, thời gian khởi động ngắn

 Nhược điểm: dòng khởi động lớn, gây sụt áp lưới, gây sốc và hao mòn

cơ khí động cơ, không điều chỉnh được tham số khởi động

 ứng dụng: sử dụng trong trường hợp động cơ công suất nhỏ, yêu cầu moment khởi động lớn( đây tải)

2 Khởi động sao-tam giác

 Phương pháp này được sử dụng cho các động cơ lớn hơn và có điện áp định mức cao hơn Trong phương pháp này, động cơ được kết nối đầu sao trong giai đoạn khởi động để giảm dòng khởi động và giảm tải trên nguồn cấp Sau đó, sau một thời gian ngắn, động cơ được chuyển sang kết nối đầu tam giác để hoạt động bình thường

Đặc điểm của phương pháp khởi động sao – tam giác:

 Dòng khởi động lớn hơn gấp 2 tới 3 lần dòng định mức

 Moment khởi động nhỏ hơn 0,3 tới 0,6 moment định mức

 Ưu điểm: Dòng khởi động nhỏ; tương đối đơn giản; hạn chế sốc cơ khí

 Nhược điểm: Xung dòng điện tại thời điểm chuyển dổi sao – tam giác; moment khởi động thấp; cần động cơ 6 đầu ra

 Ứng dụng: Khởi động không tải hoặc tải nhỏ; động cơ 6 đầu dây

3 Phương pháp khởi động bằng biến áp tự ngẫu

 Phương pháp khởi động bằng biến áp tự ngẫu được sử dụng trong trường hợp động cơ có moment quán tính lớn, khi khởi động đòi hỏi phải hạn chế dòng khởi động

Đặc điểm của phương pháp khởi động bằng biến áp tự ngẫu:

 Dòng khởi động lớn gấp 1.7 tới 4 lần dòng định mức

 Mômen khởi động nhỏ hơn 0.5 tới 0.85 lần mômen định mức

 Ưu điểm: Hạn chế dòng xung cho động cơ 3 đầu ra

 Nhược điểm: Số lần khởi động hạn chế cồng kềnh, đắt tiền

 Ứng dụng: Thích hợp cho tải moment quán tính lớn

 Điều chỉnh được điện áp khởi động

Lưu ý khi lựa chọn biến áp: Lựa chọn máy biến áp tự ngẫu vận hành trong

quá trình khởi động sao cho công suất máy biến áp phù hợp với động cơ, máy biến áp có đầu ra cung ấp điện áp bằng 50%, 65% hay 80% điện áp định mức đặt vào động cơ trong quá trình động cơ khởi động

4 Phương pháp khởi động bằng cuộn kháng phụ

 Cũng tương tự như biến áp tự ngẫu, phương pháp khởi động bằng cuộn kháng phụ được sử dụng trong trường hợp động cơ có moment quán tính lớn, khi khởi động đòi hỏi phải hạn chế dòng khởi động

Đặc điểm của phương pháp khởi động bằng cuộn kháng phụ:

 Dòng khởi động lớn hơn 1,7 tới 4 lần dòng định mức

 Mômen khởi động nhỏ hơn 0,5 tới 0,85 lần mômen định mức

 Tiếp điểm có độ bền chịu mài mòn cao

 Khả năng đóng – cắt cao, thao tác đóng – cắt dứt khoát

 Tiêu thụ ít điện năng

 Ưu điểm: Bảo vệ động cơ không bị quá tải lâu dài (có Relay nhiệt)

 Nhược điểm: Không điều chỉnh được điện áp khởi động

 Ứng dụng: Thích hợp cho tải moment quán tính lớn

Lưu ý khi lựa chọn thiết bị :Lựa chọn cuộn kháng phụ để trong quá trình khởi

động sao trong quá trình khởi động điện áp giảm còn 50%, 65% hay 80% điện áp định mức đặt vào động cơ trong quá trình động cơ khởi động

5 Khởi động mềm

 Phương pháp này sử dụng một thiết bị điều khiển để điều chỉnh dòng điện đầu vào đến động cơ, giảm dần dòng khởi động và giảm tải trên nguồn cấp Phương pháp này giúp giảm đáng kể sự rung động và ảnh hưởng đến các thiết bị khác trong hệ thống và kéo dài tuổi thọ của động

cơ Tuy nhiên, phương pháp này có giá thành cao hơn so với phương pháp trực tiếp và sao tam giác

Đặc điểm của phương pháp khởi động mềm:

Đặc điểm: Thiết bị khởi động mềm sử dụng thyristors để điều khiển điện áp cấp cho động cơ do vậy làm giảm dòng khởi động và làm gia tốc của động cơ không bị tăng đột ngột và đồng thời hạn chế được sụt áp của máy biến áp khi động cơ khởi động

Ưu điểm:

 Hạn chế dòng khởi động đồng thời điều chỉnh momen mở máy một cách hợp lý

 Hiện nay, hầu như tất cả các khởi động mềm đều có tích hợp sẵn các chức năng bảo vệ động cơ

 Có chức năng dừng mềm như biến tần, nó loại trừ được các hiện tượng xấu như xung áp lực nước, tăng vọt áp suất trong hệ thống bơm và tránh các hư hỏng cho các vật liệu dễ vỡ khi được tải trên băng chuyền, làm tăng tuổi thọ các chi tiết truyền dẫn lực

 Khởi động mềm chỉnh tốc độ động cơ khi khởi động rất mịn và êm

6 Dùng biến tần

Đặc điểm của phương pháp sử dụng biến tần

Đặc điểm: Sử dụng biến tần là phương pháp khởi động toàn diện nhất

Ưu điểm:

 Không những hạn chế dòng khởi động, tích hợp nhiều tính năng an toàn, chế độ bảo vệ động cơ như mất pha, lệch pha, quá áp, quá nhiệt, quá tải, thấp áp… chế độ khởi động êm ái, giúp bảo vệ các chi tiết máy như hộp số, ổ bi, tang trống, cùng những công nghệ hiện đại như bộ điều khiển PID, chế độ khới động bám, chế độ làm sạch đường ống, giám sát momen tải, bảo vệ toàn diện động cơ không đồng bộ ba pha

 Các dòng biến tần đặc biệt là biến tần có khả năng tiết kiệm lên đến 60% năng lượng tiêu thụ, và tuổi thọ cao, giá thành rất tương xứng với giá trị mà nó mang lại nên biến tần được xem là giải pháp hoàn hảo nhất cho các ứng dụng công nghiệp

 Nhược điểm: Chi phí đầu tư ban đầu cao

7 So sánh giữa biến tần và khởi động mềm

Biến tần Khởi động mềm

Có thể thay đổi tốc độ động cơ linh hoạt,

đảo chiều động cơ không chỉ khi khởi động,

dừng động cơ mà trong cả suốt quá trình

hoạt động của thiết bị

Chỉ có thể tăng hoặc giảm tốc độ trong quá trình khởi động và dừng động cơ, không thể đảo chiều động cơ Điều chỉnh thời gian tăng giảm tốc độ linh

hoạt hơn, dải điều chỉnh rộng giúp việc khởi

động động cơ cực kì êm ái

Khoảng điều chỉnh thời gian tăng giảm tốc hẹp, khởi động nặng nề hơn, Nhiều chức năng bảo vệ động cơ và hệ

thống cơ khí hơn

Ít chức năng bảo vệ động cơ, chỉ có chức

năng bảo vệ cơ bản

Có thể khởi động bao nhiêu lần trong ngày,

trong vòng đời thiết bị mà không ảnh hưởng

đến động cơ và hệ thống cơ khí

Tùy công suất động cơ và tùy nhà máy có thể giới hạn số lần khởi động Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi

tần số nên không ảnh hưởng đến moment

khởi động

Thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi điện

áp nên moment khởi động yếu, cần lưu ý đến yếu tố tải khi lựa chọn khởi động

mềm Một biến tần có thể sử đụng điều chỉnh tốc

độ cho nhiều động cơ

Một khởi động mềm chỉ sử dụng cho một

động cơ duy nhất Kích thước lớn , chiếm nhiều không gian Nhỏ gọn hơn nếu so sánh với biến tần

cùng công suất

III Brushless generator

1 Khái niệm

 Máy phát điện không chổi than là một máy phát điện xoay chiều, được

sử dụng để biến đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện bằng cách

sử dụng hai roto được lắp từ đầu đến cuối trên cùng một trục và truyền dòng điện cảm ứng mà không cần dùng chổi than và vòng trượt hoặc ta có thể định nghĩa, nó là một máy phát điện xoay chiều không dùng chổi than

và vòng trượt và bao gồm hai máy phát điện xoay chiều, máy phát kích thích chính và máy phát xoay chiều kích thích phụ được lắp trên cùng một trục của máy phát điện chính

2 Cấu tạo

 Gồm các bộ phận chính sau đây

 Thân rotor: gồm rotor chính và rotor kích thích

 Thân stator: gồm stator chính và stator kích thích

 Bộ chỉnh lưu cầu: được lắp cuối rotor kích thích thay thế chổi than và vòng trượt

 Trục rotor và vòng bi

 Động cơ chính: có từ trường quay và phần ứng cố định

 Động cơ kích thích: cuộn dây kích thích được đặt trên stator, phần ứng đặt trên rotor

 Quạt

 Bộ điều chỉnh điện áp tự động: dùng để duy trì điện áp không đổi

3 Nguyên lí hoạt động

Muốn cấp nguồn một chiều vào cho phần cảm ta phải dùng một máy phát điện kích thích :

 Rotor(ứng) của máy phát điện kích thích được ghép đồng trục với rotor(cảm) của máy phát điện chính Cả hệ thống này được quay bởi động cơ nổ sơ cấp

 Khi phần cảm của máy phát kích thích được cấp áp một chiều để tạo

ra từ trường kích thích và động cơ nổ sơ cấp quay phần ứng của máy phát kích thích Các dây quấn trên phần ứng của máy phát kích thích hình thành các sức điện động cảm ứng

 Điện áp 3 pha được phát ra từ phần ứng của máy phát kích thích được chỉnh lưu bằng cầu diode bán dẫn để thành nguồn 1 chiều cấp vào phần cảm của máy phát chính

4 Ưu nhược điểm

a) Ưu điểm

 Không gây nên sự hao mòn do ma sát khi vận hành do không có chổi than

 Công tác làm mát các nam châm điện phía trên stato dễ dàng hơn

 Giảm thiểu tối đa tiếng ồn cũng như tia lửa

 Khả năng vận hành êm ái

 Thiết bị đạt công suất và hiệu suất cao, tuổi thọ máy lâu dài, ít hư hỏng

b) Nhược điểm

 Giá thành cao

5 Ứng dụng

 Dùng trong các tuabin gió, xe lửa

 Chỉ sử dụng trong trường hợp điện xoay chiều

Link tham khảo:

https://hoangphuong.com.vn/cac-phuong-phap-khoi-dong-dong-co/ https://marinerspointpro.com/brushless-alternator-working-principle-diagram/#What_is_a_Brushless_Alternator