thiết kế tổng hộp hệ điện cơ cho thang máy, chương 4 potx

Chương 4: Hệ Truyền Động Xoay Chiều Có Điều Chỉnh Tốc Độ Hệ truyền động này dùng động cơ không đồng bộ 3 pha.. Do vậy hệ điều chỉnh tự động truyền động diện động cơ không đồng bộ là hệ

Chương 4: Hệ Truyền Động Xoay Chiều Có

Điều Chỉnh Tốc Độ

Hệ truyền động này dùng động cơ không đồng bộ 3 pha Loại động cơ này đ-ợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, chiếm

tỉ lệ rất lớn so với động cơ khác Ngày nay do sự phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử - tin học động cơ không đồng bộ mới khai thác đ-ợc hết các -u điểm của mình

Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả với hệ truyền

động chỉnh l-u - triristo .

Không giống nh- động cơ một chiều, động cơ KĐB có cấu tạo phần cảm và phần ứng không tách biệt Từ thông động cơ cũng nh- mô men động cơ sinh ra phụ thuộc nhiều vào tham số

Do vậy hệ điều chỉnh tự động truyền động diện động cơ không đồng bộ là hệ điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh

Trong công nghiệp th-ờng sử dụng bốn hệ điều chỉnh tốc độ :

a>Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ biến đổi tiristo

Nguyên tắc của ph-ơng pháp này là mô men của động cơ KĐB tỷ lệ với bình ph-ơng điện áp stato

Do đó có thể điều chỉnh đ-ợc mô men và tốc độ của động cơ bằng cách điều chỉnh giá trị điện áp stato trong khi giữ nguyên tần

số

b>Điều chỉnh điện trở mạch rô to

Ph-ơng pháp này đ-ợc thực hiện theo nguyên tắc điều chỉnh trơn điện trở rô to bằng các van bán dẫn

Ưu điểm của ph-ơng pháp này là dễ tự động hoá việc điều chỉnh

ĐIện trở trong mạch rô to của động cơ KĐB :

Rr = Rrd + Rf

Trong đó :

Rrd : điện trở dây quấn rô to

Rf : diện trở ngoài mắc thêm vào mạch stato

Khi điều chỉnh giá trị điện trở mạch rô to thì mô men tới hạn của

động cơ không thay đổi và độ tr-ợt tới hạn tỉ lệ bậc nhất với điện trở

Mô men M I R

S

r rd i

 3

2



Si : Độ tr-ợt khi điện trở mạch rô to là Rrd

Nếu giữ cho Ir = const thì M = const và không phụ thuộc tốc độ

động cơ

Vì thế mà có thể ứng dụng ph-ơng pháp điều chỉnh điện trở mạch rô to cho truyền động có mô men tải không đổi

Ph-ơng pháp điều chỉnh trơn điện trở mạch rô to bằng ph-ơng pháp

xung :

R R t

t

e

d

d n

d



Re là điện trở t-ơng đ-ơng trong mạch rô to đ-ợc tính theo thời gian đóng td và thời gian ngắt tn của một khoá bán dẫn cho phép một điện trở R0 vào mạch hay không

c>Ph-ơng pháp điều chỉnh công suất tr-ợt

Đối với các hệ truyền động công suất lớn , tổn hao Ps là lớn vì vậy để diều chỉnh đ-ợc tốc độ vừa tận dụng đ-ợc công suất tr-ợt ng-ời ta dùng các sơ đồ điều chỉnh công suất tr-ợt

  



P

s dt



1  1

d>Ph-ơng pháp biến đổi tần số

Ph-ơng pháp này điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên nguyên tắc điều chỉnh tần số f1 sang tần số f2

Khi điều chỉnh tần số động cơ KĐB th-ờng kéo theo cả việc điều chỉnh điện áp, dòng điện hoặc cả từ thông mạch stato

Do vậy đây là một ph-ơng pháp phức tạp phải dùng nhiều thiết bị

Có hai loại biến tần :

* Biến tần trực tiếp : Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giản

U1 U2

Mạch Van

f1 f2

Hinh 11

Điện áp vào xoay chiều U1 (tần số f1 ) qua một mạch van là ra ngay tải với tần số f2 Bộ biến tần này có hiệu suất biến đổi năng l-ợng cao tuy nhiên thực tế sơ đồ mạch van khá phức tạp ,có số l-ợng van lớn nhất với mạch 3 pha Việc thay đổi tần số ra f2 khó khăn và phụ thuộc nhiều vào tần số f1

* Biến tần gián tiếp : Có cấu trúc nh- sau :

(xoay chiều) (một chiều) (xoay chiều )

U1 U = U = U2 Chỉnh lọc Nghịch l-u

f1 l-u độc lập f2

Hình 12

Có khâu trung gian một chiều

Điện áp xoay chiều đ-ợc biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh l-u, qua bộ lọc rồi đ-ợc biến đổi thành U2 với tần số f2 sau khi qua bộ nghịch l-u độc lập

Hiệu suất biến tần loại này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng f2

mà không phụ thuộc f1

 Kết Luận : Qua phân tích hai loại hệ truyền động trên em chọn

phơng án dùng loại Hệ Truyền Động Chỉnh Lu Tiristo

-Động Cơ Có Đảo Chiều Quay vì:

+ Độ tác động của hệ này nhanh và cao, không gây ồn và dễ tự

động hoá do các van bán dẫn công suất có hệ số khuyếch đại công suất rất cao Điều này thuận tiện cho việc thiết lập hệ thống điều chỉnh tự động nhiều vòng để nâng cao chất l-ợng các đặc tính tĩnh

và đặc tính động của hệ thống

+ Trong hệ truyền động một chiều này, em sẽ sử dụng mạch lực

là sơ đồ ba bởi vì loại này có -u điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn Đồng thời hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng hoạt động đóng mở độc lập với nhau, làm việc an toàn và không có dòng chảy giữa các bộ biến đổi

+ Sử dụng hệ truyền động chỉnh l-u Tiristo - Động cơ có đảo chiều quay sẽ đạt đ-ợc đồ thị tốc độ tối -u (đối với loại truyền

động xoay chiều thì chỉ đạt đ-ợc dạng đồ thị gần giống mà thôi ) Nh- vậy, loại động cơ sử dụng trong hệ truyền động là loại động cơ một chiều có ký hiệu H - 145 220(v)

Có các thông số sau :

- Pđm = 4,2 kw

- nđm = 600 1800 vòng/phút

- Iđm = 24 (A)

- Mô men quán tính của phần ứng J = 0,5 kgm2

- r- + rcp = 1,71 ()

- rcks = 162 ()

- Khối l-ợng của động cơ 330 kg

- Từ thông định mức của một cực từ  = 0,92.10-2