CÁC PHƯƠNG PHÁP THAY DỔI TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB

ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦN SỐ NGUỒN DÒNG ĐIỆN STATO 5.. ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI SỐ CỰC Với động cơ 3 pha, tuỳ theo cỏch đấu Y hay Δ và cỏch đấu dõy quấn pha

Lê Văn Tấn 1101254

NỘI DUNG BÁO CÁO

1 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI

SỐ CỰC

2 ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP STATO

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 STATO

5 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI

ĐIỆN TRỞ MẠCH RÔTO

6 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG NỐI CẤP

7 SƠ LƯỢT VỀ BIẾN TẦN

1 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH

THAY ĐỔI SỐ CỰC

Ưu điểm:

• Thiết bị đơn giản, giá thành hạ

• Các đường đặc tính cơ đều cứng và tổn thất phụ không đáng kể

• Động cơ làm việc chắc chắn

• Điều chỉnh và khống chế tốc độ khá đơn giản

Nhược điểm:

•Chỉ cho những tốc độ cấp với độ nhảy cấp khá

lớn.

•Hiệu suất sử dụng dây quấn thấp.

•Cấu tạo của động cơ tương đối phức tạp, nặng

nề giá thành cao.

Ứng dụng: đây là phương pháp được ứng dụng

trong thang máy nhiều tầng, máy cắt kim loại, máy nâng trong hầm mỏ,…

1 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH

THAY ĐỔI SỐ CỰC

/2  /2

A 1 X1 A 2 X 2

b)

Thay đổi từ nối thuận (hình

17-6a) sang nối ngược (hình 17-6b)

ta được số đôi cực khác nhau

theo tỷ lệ 2 : 1

Cũng có thể đổi từ đấu nối tiếp

(hình 17-6a) sang đấu song

(hình 17-6c) hai cuộn dây tuỳ

theo yêu cầu của điện áp và

1 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH

THAY ĐỔI SỐ CỰC

Với động cơ 3 pha, tuỳ theo cỏch đấu Y hay Δ và cỏch đấu dõy quấn pha song song hay nối tiếp mà ta cú loại động cơ hai cấp tốc độ cú mụmen khụng đổi hoặc cụng suất khụng đổi

Hình 17-7 Sơ đồ đấu dây quấn khi đổi tốc độ theo tỷ lệ 2:1 với mômen không đổi

Y (p 2 =2p 1 ) YY (p1 )

I ’ f

I ’ f

d

C B

A

I ’ f

I ’ f

Ưu điểm: Phương pháp này cho phép tự động hóa hệ thống và cải thiện các đặc tính điều chỉnh.

Nhược điểm: Làm việc không ổn định do hệ thống nhạy với sự thay đổi của điện áp

Ứng dụng: Phương pháp này thích hợp với truyền động mà mô men tải là hàm tăng theo tốc độ như: quạt gió, bơm ly tâm

2 ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP STATO

Phương pháp này chỉ có ý nghĩa thực tế khi dùng một

nguồn điện biến tần chung điều chỉnh nhiều động cơ điện có cùng quy luật thay đổi tốc độ

Ưu điểm:

-Điều chỉnh vô cấp tốc độ quay của động cơ

-Dải điều chỉnh tốc độ D lớn

-Hệ thống điều chỉnh động cơ dùng biến tần trực tiếp từ lưới,

do đó không cần các thiết bị biến đổi, nó sử dụng động cơ KĐB rô to lồng sóc có kết cấu đơn giản

- Hệ thống điều chỉnh tốc độ dùng biến tần có thể hãm tái

sinh cho nên nguồn xoay chiều này có thể làm việc ở cả 4

góc tọa độ

3 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH

THAY ĐỔI TẦN SỐ NGUỒN ÁP

const f

U hay

f

f U

' 1 1

' 1

3 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH

THAY ĐỔI TẦN SỐ NGUỒN ÁP

Trong thực tế sử dụng, khi yêu cầu mômen không đổi (như trong máy cắt gọt kim loại) thì ta có:

4 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦN SỐ NGUỒN DÒNG ĐIỆN STATO

Khi thay giảm điện áp xuống x lần so với điện áp định mức, U = xUđm (x < 1) thì mômen sẽ giảm xuống còn M =

x2 Mđm Nếu mômen tải của động cơ không đổi thì tốc độ động cơ sẽ giảm, hệ số trượt tăng tăng từ sa đến sb rồi sc như hình 17-11

Khi điện áp giảm x lần thì s.đ.đ E và từ thông Φ cũng giảm x lần so với trị số ban đầu

1

Hình 17-11 Điều chỉnh tốc độ bằng

thay đổi điện áp đặt vào stato

4 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY ĐỔI TẦN SỐ NGUỒN DÒNG ĐIỆN STATO

5 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY

ĐỔI ĐIỆN TRỞ MẠCH RÔTO

Phương pháp này chỉ dùng đối với động cơ

rôto dây quấn.

Với mômen tải không đổi, điện trở phụ càng lớn thì

hệ số trượt ở điểm làm việc càng lớn, nghĩa là tốc

độ càng giảm.

Khi thêm điện trở phụ vào mạch rôto thì đường đặc

tính M = f(s) nghiêng về phía trái (hình 17-12).

1 2

3 4

a

5 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY

ĐỔI ĐIỂN TRỞ MẠCH RÔTO

5 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG CÁCH THAY

ĐỔI ĐIỆN TRỞ MẠCH RÔTO

Phương pháp này được sử dụng rộng rải như

cầu trục, cơ cấu nâng,…

6 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG NỐI CẤP

~

R

Hình 17-13 Động cơ điện không đồng bộ nối cấp

Khi nối cấp, rôto của hai động cơ được nối với nhau cả về cơ lẫn

về điện (hình 17-13)

Động cơ A nối với lưới điện, động cơ B rôto đóng vai trò sơ cấp lấy điện từ mạch rôto của động cơ A, stato của động cơ B nối với điện trở 3 pha đối xứng

Như vậy, điện áp đưa vào động cơ B chỉ là điện áp tần số thấp của rôto động cơ A

Phương pháp này được dùng cho nhiều trong động cơ điện KĐB dây quấn có công suất lớn

Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng hệ thống nối tầng có khả năng điều chỉnh bằng phẳng.

6 ĐIỀU KHIỂN VẬN TỐC BẰNG NỐI CẤP

7 SƠ LƯỢT VỀ BIẾN TẦN

Khi sử dụng thiết bị để điều khiển loại đơn giản thì động cơ

không đồng bộ lại tồn tại một số nhược điểm như:

- Dòng điện khởi động lớn, gấp 4-6 lần Iđm của động cơ, thậm chí còn cao hơn.

-Tốc độ vòng quay của động cơ điện cảm ứng chỉ được điều

thay đổi được một trong các dãy tốc độ đồng bộ như: 3.000 – 1.500vg/ph; 1.500 – 1.000vg/ph và 1.000 – 750 vg/ph,

- Một số phương pháp khởi khác không phù hợp, cũng như còn bất cập nhiều vấn đề.

- Để khắc phục nhược điểm trên ta sử dụng Biến Tần

Biến tần là bộ nguồn bán dẫn điều khiển kết hợp với

động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha để thực hiện khởi động/dừng và điều chỉnh chính xác số vòng quay động cơ theo yêu cầu công nghệ Có nhiều loại biến tần được thiết kế phù hợp với dãy động cơ công suất từ rất nhỏ (vài trăm Woat) đến hàng 100 kW.

Thay đổi tốc độ dựa theo nguyên lý

• Bộ biến tần phải thực hiện được các chức năng:

- Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha của nguồn điện vào thành điện áp một chiều nhờ bộ chỉnh lưu cầu ba pha;

- Sau đó nhờ bộ nghịch lưu (INVERTER) sẽ đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều ba pha biến đổi theo

phương pháp điều chế độ rộng của xung;

- Kết quả là đầu ra của biến tần dòng điện có dạng hình sin, còn điện áp có dạng xung vuông nối tiếp nhau và tần

số sẽ được điều chỉnh tùy ý để được tốc độ theo công nghệ đã chọn

7 SƠ LƯỢT VỀ BIẾN TẦN

• Về ứng dụng:

- Biến tần AC với công suất điều khiển lớn được sử

dụng hiệu quả trong các trường hợp như:

- Điều khiển động cơ không đồng bộ công suất từ 15 đến trên 600 kW với tốc độ khác nhau;

- Điều chỉnh lưu lượng của bơm, lưu lượng không khí ở quạt ly tâm, năng suất máy, năng suất băng tải….

- Ổn định lưu lượng, áp suất ở mức cố định trên hệ

thống bơm nước, quạt gió, máy nén khí … cho dù nhu cầu sử dụng thay đổi;

- Điều khiển quá trình khởi động và dừng chính xác

động cơ trên hệ thống băng tải…

7 SƠ LƯỢT VỀ BIẾN TẦN

• Hiệu quả khi sử dụng:

Biến tần kết hợp với động cơ không đồng bộ đã đem lại những lợi ích sau:

- Hiệu suất làm việc của máy cao;

- Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ của động cơ và các cơ cấu cơ khí dài hơn;

- An toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ít hơn do vậy đã giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy …

- Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành.

7 SƠ LƯỢT VỀ BIẾN TẦN

CÁM ƠN THẦY VÀ BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!