CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG VÀ THAY ĐỔI TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB

KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘKhi khởi động ĐCKĐB bằng cách nối trực tiếp động cơ vào lưới, dòng khởi động cao của đ/c có thể ảnh hưởng đến lưới điện và các thiết bị sử dụng chung lướ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

BỘ MÔN KĨ THUẬT ĐIỆN

BÁO CÁO TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

CBHD: Hồ Minh Nhị Thực hiện:

Phan Hữu Lợi (1101231)Lâm Bảo Sang (1101327)Tống Hoàng Tuấn (1101269)

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Khi khởi động ĐCKĐB bằng cách nối trực tiếp động cơ vào lưới, dòng khởi động cao của đ/c

có thể ảnh hưởng đến lưới điện và các thiết bị

sử dụng chung lưới điện này Do đó cần phải giảm dòng khởi động khi sử dụng ĐCKĐB

1.1 Khởi động trực tiếp:

a Ứng dụng: Thường

dùng cho những động cơ

có công suất nhỏ từ 0.3 kw-37kw, mức điện áp lớn hơn nhiều so với công suât

và khâu điều khiển không yêu cầu tính kỹ thuật cao.

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

b Ưu điểm:

– Điều khiển đơn giản, đóng các pha động cơ trực tiếp vào

ba pha nguồn bằng công tăc cơ khí

– Thời gian khởi động nhanh, momen khởi động lớn

– Dễ lắp đặt và sữa chữa giá thành đấu tư thấp

c Nhược điểm:

– Dòng khởi động lớn, nếu quán tính của tải lớn dẫn đến thời gian khởi động lâu sẽ gây nóng máy và có thể gây sụt áp lưới điện quá mức cho phép

– Mômen khởi động chứa thành phần xung khá lớn, có thể gây shock cơ học, động cơ khởi động không êm

– Tuổi thọ của thiết bị thấp

1.2 Khởi động sao – tam giác:

a Ứng dụng: Áp dụng

cho các động cơ thiết kế hoạt động ở chế độ tam giác, các động cơ có công suất trung bình và lớn từ 37kw-75kw

b Ưu điểm:

– Dòng khởi động qua cuộn sator giảm đi 1,7 lần, dòng qua lưới nguồn giảm đi lần so với khởi động trực tiếp

– Dễ lắp đặt, sữa chữa, điều khiển đơn giản

c Nhược điểm:

– Momen khởi động giảm đi 3 lần

– Chi phí lớn cho phần kéo cáp và thiết bị đóng cắt

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

3

1.3 Khởi động dùng MBA tự ngẫu:

a.Ứng dụng: Dùng

cho việc mở máy các động cơ cao áp và tải yêu cầu moment thấp

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

b Ưu điểm:

- Dòng khởi động giảm đi n lần, điện áp đặt cũng thấp hơn n lần so với khởi động trực tiếp (n<1)

c Nhược điểm:

- Moment khởi động giảm đi lần.

- Chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp, khó khăn

trong việc chọn máy biến áp tự ngẫu phù hợp với

động cơ.

2

n

1.4 Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở) phụ mạch stato:

a.Ứng dụng: Dùng cho các đc roto dây quấn

b Ưu điểm:

- Giảm dòng khởi động.

- Thời gian khởi động nhanh

- Máy hoạt động êm

c Nhược điểm:

- Năng lượng bị mất đi do tiêu hao trên điện trở

1.5 Khởi động mềm:

a.Ứng dụng: Dùng

cho việc mở máy các động cơ cao áp và tải yêu cầu moment thấp

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

– Không phát sinh hồ quang

– Là phương pháp hiện đại cao thể kết hợp với các thiết

bị khác tạo thành mạch số hóa

– Chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp yêu cầu tính kỹ thuật cao.

– Tuổi thọ các linh kiện điện tử không cao, bảo quản và sửa chữa phức tạp

1.6 Khởi động dùng cuộn kháng (hoặc điện trở phụ) roto:

a.Ứng dụng:

Chỉ dùng cho các

đc roto dây quấn

- Đường đặt tính khởi động mềm.

- Moment khởi động lớn và dòng khởi động nhỏ

c Nhược điểm:

- Moment hay đổi đột ngột, thiết bị đóng cắt nhiều

- Đ/c roto dây quấn chế tạo phưc tạp nên giá thành đắt hơn so với đc roto lồng sốc, quá trình bảo quản cũng khó khăn hơn, hiệu suất làm việc của phương pháp này cũng thấp hơn.

1.6 Khởi động part – winding:

1 KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

a.Ứng dụng: Dùng

cho động cơ công suất nhỏ 0.37kw- 37kw.

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

Tốc độ của động cơ không đồng bộ được tính theo công thức:

n1 =60f/p vòng/phút n= n1(1-s)

Dựa vào công thức trên ta có thể thấy các cách thay đổi tốc

độ của động cơ không đồng bộ là:

1 Thay đổi số đôi cực

2 Thay đổi điện áp stator

3 Thay đổi tần số (nguồn áp, nguồn dòng điện stator)

4 Thay đổi điện trở mạch rôto

5 Thay đổi công suất trượt trả về nguồn

2.1 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi số đôi cực:

Tần số đồng bộ tỉ lệ nghịch với số đôi cực, vì thế vận tốc động cơ có thể thay đổi bằng cách thacy đổi

số đôi cực, việc thay đổi này do cấu trúc quấn dây và thực hiện ở giai đoạn chế tạo của nhà sản xuất.

Thường chỉ thực hiện đối với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.

Thường ứng dụng trong nhà máy mài vạn năng, thang máy nhiều tầng, máy nâng trong hầm mỏ, máy cắt kim loại, bơm ly tâm, quạt thông gió.

- Điều chỉnh và khống chế tốc độ khá đơn giản

Nhược điểm:

- Kích thước động cơ lớn

- Phạm vi điều chỉnh không được rộng

- Hiệu suất sử dụng dây quấn thấp

- Cấu tạo động cơ tương đối phức tạp

2.2 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi điện áp

stato:

Khi thay đội điện áp stato của động cơ, đặc tính

cơ của động cơ bị thay đổi và qua đó điều khiển được vận tốc động cơ.

Thường dùng trong hệ truyền động mà moomen tải là hàm tăng theo tốc độ như quạt thông gió, bơm

lý tâm.

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

- Giảm khả năng quá tải của động cơ, dải điều chỉnh

tốc độ hẹp, tăng tổn hao ở dây quấn roto Việc điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp được dùng chủ yếu với các động cơ công suất nhỏ có hệ số trượt tới hạn sth lớn.

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

Khi thay đổi tần số nguồn và phải thay đổi giá trị U1

theo quy luật nhất định để moment không giảm (giữ cho

tỷ số điện áp U1 và tần số f không đổi)

Cách này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với

bộ biến tần trực tiếp hay bộ biến tần dùng máy phát đồng bộ.

2.4 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi tần số nguồn dòng điện stato:

Việc thay đổi tần số f của dòng điện stato thực hiện bằng bộ biến tần Do từ thông max tỷ lệ thuận với tỷ số U1/f nên khi thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thông max không đổi để mạch từ máy ở trong tình trạng định mức Để được như vậy phải điều chỉnh đồng thời tần số và điện áp, giữ cho tỷ số điện áp U1 và tần số f không đổi.

Việc điều chỉnh tốc độ quay bằng thay đổi tần số thích hợp khi điều chỉnh cả nhóm động cơ lồng sóc Việc điều chỉnh này cho phép thay đổi tốc độ một cách bằng phẳng trong phạm vi rộng nhưng giá thành khá lớn.

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

2.5 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi điện trở mạch roto:

Thay đổi điện trở dây quấn roto bằng cách mắc biến trở ba pha vào mạch roto (cả 3 pha).

Biến trở điều chỉnh tốc độ phải làm việc lâu dài nên có kích thước lớn hơn biến trở mở máy Khi tăng điện trở, tốc độ quay của động

cơ giảm.

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

Ưu điểm:

- Điều khiển đơn giản, được sử dụng rộng rãi.

Nhược điểm:

- Hiệu suất thấp (chỉ dùng cho các truyền động ngắn

hạn, gián đoạn như cần trục)

- Khi điện trở phụ vào càng lớn thì phạm vi điều

chỉnh tốc độ phụ thuộc vào trị số phụ tải và phụ tải càng lớn thì phạm vi điều chỉnh khá hẹp

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

2.6 Điều khiển vận tốc bằng cách thay đổi công suất

trượt trả về nguồn:

Áp dụng cho động cơ không đồng bộ roto dây quấn, hoạt động tương tự điều khiển bằng điện trở phụ mạch roto Công suất trượt trên roto

thay vì tiêu hao trên điện trở phụ mạch roto mà

sẽ đưa qua bộ biến đổi công suất để trả về

nguồn xoay chiều

- Đắt tiền, không kinh tế

- Chỉ thường dùng cho động cơ công suất lớn

2 Thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ

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

điện trên không có khả năng đáp ứng

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

3 Sơ Lược về biến tần.

- 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

p f

- 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.

- Điều khiển quá trình khởi động và dừng chính xác động

cơ trên hệ thống băng tải…

3 Sơ Lược 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

CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐÃ THEO DÕI