TDD Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ, ỨNG DỤNG

Động cơ không đồng bộ có 6 phương pháp tốc độ:1.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi số đôi cực.. 4.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn dòng điện stator.5.Điều khiển vận

Trang 1

SV thực hiện:

Trương Văn Tươi –1101272 Mai Trường Huy – 1101219 Bùi Quang Hà - 1101214

Trang 2

Đề bài:

Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ, ứng dụng trong trường hợp nào? Ưu điểm và nhược điểm của nó?

Trang 3

Động cơ không đồng bộ có 7 phương pháp khởi động:

1.Khởi động trực tiếp

2.Khởi động sao – tam giác

3 Khởi động dùng máy biến áp tự ngẫu

4.Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ mạch stator5.Khởi động mềm

6.Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ rotor

7.Khởi động part – winding

Trang 4

+ Moment khởi động chứa thành phần xung khá lớn có thể gây sốc

cơ học, động cơ khởi động không êm

Trang 5

2 Khởi động sao – tam giác

- Ứng dụng:

Dùng để khởi động động cơ hoạt động ở chế độ tam giác, khởi động động cơ có công suất trung bình và lớn…

- Ưu điểm:

So với khởi động trực tiếp, dòng khởi động qua cuộn stator giảm

đi căn 3 lần, dòng qua lưới nguồn giảm đi 3 lần

- Nhược điểm:

Moment khởi động giảm đi ba lần

Trang 6

3 Khởi động dùng máy biến áp từ ngẫu

Trang 7

Moment khởi động giảm.

4 Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ mạch stator

2 ) '

( 2 ) ' ( Rs R r Xs X r Xph

U

+ +

Trang 9

6 Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ rotor

Trang 10

7 Khởi động dùng part – winding

-Ứng dụng:

Được sử dụng để kowir động cho một số động cơ có các

cuộn stator đấu song song ở chế độ bình thường

Trang 11

SV thực hiện:

Trương Văn Tươi –1101272 Mai Trường Huy – 1101219 Bùi Quang Hà - 1101214

Cán bộ hướng dẫn:

ThS.Hồ Minh Nhị

Bài báo cáo

ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

Trang 12

Đề bài:

Các cách thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ,

ứng dụng trong trường hợp nào? Ưu điểm và nhược điểm của nó?

Trang 13

Động cơ không đồng bộ có 6 phương pháp tốc độ:

1.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi số đôi cực

2.Điều khiển điện áp stator

3.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn áp

4.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn dòng điện stator.5.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi điện trở mạch rotor

6.Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi công suất trượt trả về nguồn 7.Điều khiển vận tốc bằng cách dùng biến tần

Trang 14

1 Điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực

- Ứng dụng:

Phuơng pháp này chỉ thực hiện đối với động cơ rotor lồng sóc

- Ưu điểm:

Vận tốc có thể thay đổi trong điều kiện moment không đổi, công

suất không đổi hoặc moment thay đổi

-Nhược điểm:

+ Tốn kém

+ phạm vi ứng dụng hẹp, chỉ thực hiện đối với động cơ rotor lồng

sóc, vì đối với động cơ rotor lồng sóc thay đổi số đôi cực chỉ thực

hiện ở cuộn stator Còn ở động cơ rotor dây quấn phải thực hiện ở cả

hai cuộn nên phức tạp hơn

Trang 15

Đấu nối tiếp

Trang 16

Đấu dây cuộn stator tạo 12 cực:

Trang 17

• Phương trình đặc tính cơ của động

cơ có mômen tỉ lệ thuận với bình phương điện áp:

• Đặc tính cơ có mômen cực trị giảm dần theo bình phương điện áp

stato

• Mômen cực đại xảy ra tại cùng giá trị smax khi U thay đổi và smax chỉ phụ thuộc vào sự thay đổi của điện trở rôto:

2 Điều khiển điện áp stator

s

R X

X s

R R

U

r S

r s

ms

'

' 2

'

2

.)(

)(

3

++

+

=ω

2 2

R

R s

+ +

=

Trang 18

2 Điều khiển điện áp stator

- Ứng dụng:

Được sử dụng để điều khiển tốc độ máy quạt công nghiệp ba

pha, máy bơm ba pha

- Ưu điểm:

Đơn giản, bộ điều khiển ở dạng này còn dùng để khởi động cơ

-Nhược điểm:

Phạm vi điều khiển tương đối hẹp, chỉ áp dụng thích hợp cho một

số tải có moment thay đổi theo vận tốc như quat, máy bơm

Trang 19

3 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn áp

a Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp điều khiển sáu bước

Ưu điểm:

Quá rình điều khiển kích đống bộ nghịch lưu áp đơn giản Do

số lần đống ngắt linh kiện ít nên tổn hao dodoongs ngắt không đang

kể

Nhược điểm:

+Tính chất điện áp tải tạo thành chứa nhiều thành phần sóng

hài bậc cao (đặc biệt bậc 5 và 7) gây ra các thành phần momen

xung bậc 6 trong động cơ làm nó hoạy động không ổn định ở tần số

thấp Các thành phần sóng hài điện áp tải làm điện áp Ud trên tụ lọc

DC bị nhấp nhô mạnh

+Bộ chỉnh lưu ngõ vào của bộ biến tần được điều khiển pha,

làm giảm hệ số cộng suất của thiết bị

Trang 20

a Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp điều khiển sáu bước

Trang 21

a Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp điều

khiển sáu bước

Trang 22

a Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp điều

khiển sáu bước

Trang 23

b Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp điều khiển độ rông xung sin

- Ưu điểm:

Bộ biến tần sin PWM tạo nên điện áp tải với lượng sóng

hài không đáng kể, dòng điện pha tải gần như sin Thanh phần

moment xuất hiện trong động cơ giảm đáng kể.mạch lọc nguồn

được thiết kế đơn giản và gọn nhẹ hơn

- Nhược điểm:

Tần số đóng ngắt cao gây ra tổn hao lớn do đóng cắt linh

kiện và các nhiễu điện từ

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

c Hệ truyền động động cơ không đồng bộ - bộ biến tần áp trực tiếp.

-Ứng dụng:Sử dụng hiệu quả cho các ứng dụng truyền động công suất lớn tốc

độ chậm

-Ưu điểm: + Khả năng cung cấp công suất lớn đến hàng chục MW

+ Linh kiện thyrictor có giá thành không cao và hoạt động ổn định

+ Điện áp và dòng điện ngõ ra có dạng gần như sin

+ Duy trì cấp điện cho tải ngay cả trong trường hợp xảy ra sự cố ở một

nhánh linh kiện nào đó

+ Bộ biến đổi trực tiếp nên hiệu suất làm việc cao

+ Có khả năng trao đổi công suất trực tiếp giữa lưới nguồn AC và tải động

cơ theo cả hai chiều

-Nhược điểm:

+ Cấu tạo mạch công suất và mạch điều khiển phức tạp vì phải sử dụng nhiều thyristor

+ Nguồn cung cấp đạt hệ số công suất không cao do làm việc theo nguyên

lý điều khiển pha

Bộ biến đổi chỉ đạt giá trị cực đại bằng 40% tần số lưới điện AC

Trang 28

4 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn áp stato

-Nếu điều khiển dòng stato lớn hơn giá trị định mức thiết lập trên

đồ thị hình trên, với cùng vận tốc, động cơ sẽ ở trạng thái kích từ

bão hòa, ngược lại với dòng stato nhỏ hơn giá trị thiết lập, động cơ

sẽ làm việc ở chế độ non kích từ

Trang 29

-Ưu điểm:

Hệ truyền động nuôi bởi nguồn dòng đạt được từ thông bằng

định mức

-Nhược điểm:

Điểm làm việc của động cơ sẽ nằm ở vị trí không ổn định của

đặc tính cơ, vì vậy cần phải làm thêm khâu hiệu chỉnh vận tốc

vòng kính nên phức tạp hơn

4 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn áp stato

Trang 30

• Mạch công suất điều khiển

Trang 31

• Đặc tính cơ biểu diễn mối quan hệ với tham số

là điện trở phụ rôto:

5 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi điện trở mạch rotor

Trang 32

• Mạch công suất điều

khiển điện trở dùng bán

dẫn: mạch rôto đấu vào

bộ chỉnh lưu cầu ba pha

không điều khiển, ngõ

Trang 33

5 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi điện trở mạch rotor

-Ứng dụng:

Áp dụng chủ yếu cho các truyền động ngắn hạn, gián đoạn

như cần trục

-Ưu điểm:

Độ lớn moment cức đại không phụ thuộc giá trị điện trở rotor

Do đó moment có thể đạt giá trị cực đại ngay khi tốc độ chậm

Vận tốc tại đó phụ thuộc vào điện trở rotor, nên có thể thay đổi

vận tốc bằng cách thay đổi giá trị điện trở rotor

-Nhược điểm:

Vì phương pháp điều khiển gây tổn hao trên điện trở rotor

nên hiệu suất làm việc thấp (đặc biệt khi vận tốc động cơ nhỏ)

Trang 34

6 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi công suất trượt trả về nguồn

-Ứng dụng:

Áp dụng cho động cơ không đồng bộ rotor dây quấn

-Ưu điểm:

Công suất trượt rotor không tiêu hao trên điện trở phụ mà

được đưa qua bộ biến đổi công suất để trả về nguồn xoay chiều

-Nhược điểm:

Mạch công suất và mạch điều khiển phức tạp vì phải sử dụng

nhiều thyristor

Trang 35

7 Điều khiển vận tốc bằng cách dùng biến tần.

-Ứng dụng:

Áp dụng cho động cơ có công suất lớn để phục vụ cho một

số dây truyền sản xuất

-Ưu điểm:

+ Hiệu suất làm việc của máy cao

+ An toàn, tiện lợi và bảo dưỡng ít hơn do vậy đã giảm bớt

số nhân công phục vụ và vận hành máy

+ Tiết kiệm điện năng tối đa rong quá trình khởi động và vận hành

-Nhược điểm:

Chi phí đầu tư ban đầu lớn nên tốn kém

Trang 36

BÀI BÁO CÁO ĐẾN ĐÂY LÀ KẾT THÚC CÁM ƠN SỰ CHÚ Ý CỦA CÁC BẠN!

Tiêu đề	Các Phương Pháp Khởi Động Động Cơ Không Đồng Bộ, Ứng Dụng
Tác giả	Trương Văn Tươi, Mai Trường Huy, Bùi Quang Hà
Người hướng dẫn	Hồ Minh Nhị
Trường học	Khoa Công Nghệ
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	Bài báo cáo

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,18 MB