ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Được may mắn học trong một ngôi trường có nhiều thầy côgiáo giỏi chúng em các bạn luôn luôn cố gắng học hỏi bồi dưỡngkiến thức cho nghành học của mình để mai sau phục vụ đất nước.Sau một

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC1

LỜI NÓI ĐẦU 3

LỜI NÓI ĐẦU

Tự động hoá là một ngành khá mới ở nước ta nhưng chính vìnhững lợi ích của nó mang lại nên việc xây dựng và phát triển nền tựđộng hoá của nước nhà là không thể thiếu, trong đó quá trình đào tạo ranhững cán bộ, kỹ sư giỏi về chuyên nghành tự động hoá là hạt nhânchính Là một trong những nơi đào tạo ra nhưng kỹ sư, thạc sỹ, cán

bộ tự động hoá giỏi, khoa điện bộ môn tự động hoá Đại Học CôngNghiệp Hà Nội luôn đem đến cho đất nước kỹ sư tương lai

Được may mắn học trong một ngôi trường có nhiều thầy côgiáo giỏi chúng em các bạn luôn luôn cố gắng học hỏi bồi dưỡngkiến thức cho nghành học của mình để mai sau phục vụ đất nước.Sau một quá trình học tập và tu dưỡng trong trường, trước khi ratrường chúng em xin làm một đề tài nghiên cứu “ Nghiên cứu, tínhchọn, vận hành biến tần LS điều khiển tốc độ động cơ không đồng

bộ ba pha ”

I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

1.1 Khái quát chung

Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều ,làm việctheo nguyên lý cảm ứng điện từ , có tốc độ của rotor khác với tốc độ từtrường quay trong máy

Động cơ không đồng bộ 3 pha được dùng nhiều trong sản xuất vàsinh hoạt vì chế tạo đơn giản , giá rẻ , độ tin cậy cao , vận hành đơn giản ,

hiệu suất cao , và gần như không cần bảo trì Dải công suất rất rộng từ vài

Watt đến 10.000hp Các động cơ từ 5hp trở lên hấu hết là 3 pha còn động

cơ nhỏ hơn 1hp thường là một pha

1.2 Cấu tạo

Giông như các loại máy điện quay khác ,động cơ không đồng bộ

ba pha gồm có các bộ phận chính sau :

- phần tỉnh hay còn gọi là stato

- phần quay hay còn gọi là roto

1.2.1 Phần tĩnh

Trên stator có vỏ, lõi thép và dây quấn

1.2.1.1 Vỏ máy

Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn Thường võ máylàm bằng gang Đối với vỏ máy có công suất tương đối lớn ( 1000 kw )thường dung thép tấm hàn lại làm vỏ máy ,tùy theo cách làm nguội ,máy

và dạng vỏ máy cũng khác nhau

1.2.1.2 Lõi thép

Lõi thép là phầndẫn từ Vì từ trường điqua lõi thép là từ trườngquay nên để giảm bớt tổnhao, lõi thép được làmbằng những lá thép kỹthuật điện dày 0,5 mm éplại Khi đường kínhngoài của lõi thép nhỏ hơn 990mm thì dùng cả tấm thép tròn ép lại Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải dùng những tấm théphình rẻ quạt ( hinh 1.2 ) ghép lại thành khối tròn

1.2.1.3 Dây quấn

Dây quấn stator được đặt vài các rãnh của lõi thép và được cáchđiện tốt với lõi thép Dây quấn phấn ứng là phần dây bằng đồng đượctrong các rãnh phần ứng và làm thành một hoặc nhiều vòng kín Dây quấn

là bộ phận quan trọng nhất của động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quátrình biến dổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng Đồng thời về mặtkinh tế thì giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ khá cao trong toàn bộgiá thành của máy

Các yêu cầu đối với dây quấn bao gồm :

Sinh ra được một sức điện động cần thiết có thể cho một dòng điện

nhất định chạy qua mà không bị nóng quá một nhiệt độ nhất định để sinh

ra một moment cần thiết đồng thời đảm bảo đổi chiều tốt

Hình 1.2 tấm thép hình rẻ quạt

Triệt để tiết kiệm vật liệu , kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn antoàn:

- Dây quấn phấn ứng có thể phân ra làm các loại chủ yếu sau : + Dây quấn xếp đơn và dây quấn xếp phức tạp

+ Dây quấn song đơn và dây quấn song phức tạp Trong một số máy cở lớn còn dùng dây quấn hỗn hợp đó là sự kếthợp giữa hai dây quấn xếp và song

1.2.2.2 Dây quấn Rotor

Phân loại làm hai loại chính rotor kiểu dây quấn va roto kiểu lồngsóc:

Loại rotor kiểu dây quấn : rotor kiểu dây quấn (hình 1.3 ) cũnggiống như dây quấn ba pha stator và có cùng số cực từ dây quấn stator.Dây quấn kiểu này luôn đấu hình sao ( Y ) và có ba đấu ra đấu vào bavành trượt gắn vào trục quay rotor và cách điện với trục Ba chổi than cốđịnh và luôn tỳ trên vành trượt này để dẫn điện và một biến trở cũng nốisao nằm ngoài động Cơ để khởi động hoặc điều chỉnh tốc độ

1.2.3 Khe hở

Vì rotor là một khối tròn nên khe hở đều , khe hở trong máy điệnkhông đồng bộ rất nhỏ ( từ 0,2mm đến 1mm trong máy điện cở nhỏ vàvừa ) để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào ,và như vậy có thể làmcho hệ số công suất của máy tăng cao

Hình 1.3 : rotor kiểu dây quấn

Rotor kiểu lồng sóc ( hình 1.4 ) : Gồm các thanh đồng hoặc thanhnhôm đặt trong rãnh và bị ngắn mạch bởi hai vành ngắn mạch ở haiđấu Với động cơ nhỏ ,dây quấn rotor được đúc nguyên khối gồm thanhdẫn , vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm mát Các động cơcông suất trên 100kw thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào các rãnhrotor và gắn chặt vành ngắn mạch

1.2.4 Nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ ba pha

Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato thì trong khe

hở không khí suất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f1/p (f1 là tần sốlưới điện ; p là số cặp cực ; tốc độ từ trường quay ) Từ trường này quétqua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên trong dây quấn rotor có dòngdiện I2 chạy qua Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông củastator tạo thành từ thông tổng ở khe hở Dòng điện trong dây quấn rotortác dụng với từ thông khe hở sinh ra moment Tác dụng đó có quan hệmật thiết với tốc độ quay n của rotor Trong những phạm vi tồc độ khácnhau thì chế độ làm việc của máy cũng khác nhau Sau đây ta sẽ nghiêncứu tác dụng của chúng trong ba phạm vi tốc độ

Hệ số trượt s của máy :

s = = Như vậy khi n = n1 thì s = 0 , còn khi n = 0 thì s = 1 ; khi n > n1 ,s

< 0 và rotor quay ngược chiều từ trường quay n < 0 thì s > 1

1.2.4.1 Rotor quay cùng chiều từ trường nhưng tốc độ n<n 1 (0< s <1)

Giả thuyết về chiều quay n1 của từ trường khe hở Φ và của rotor nnhư hình 1.5a Theo qiu tắc bàn tay phải , xác đinh được chiều sức điệnđộng E2 và I2 ; theo quy tắc bàn tay trái , xac định được lực F và moment

M Ta thấy F cùng chiều quay của rotor , nghĩa lá điện năng đưa tớistator , thông qua từ truờng đã biến đổi thành cơ năng trên trục quay rotortheo chiều từ trường quay n1 , như vậy đông cơ làm việc ở chế độ động cơđiện

1.2.4.2 Rotor quay cùng chiều nhưng tốc độ n> n 1 (s< 0)

Dùng động cơ sơ cấp quay rotor của máy điện không đồng bộ vượttốc độ dồng bộ n > n1 Lúc đó chiều từ trường quay quét qua dây quấnrotor sẽ ngược lại , sức điện động và dòng điện trong dây quấn rotor cũngđổi chiều nên chiều nên chiều của M cũng ngược chiều n1 , nghĩa làngược chiều với rotor , nên đó là moment hãm ( hình 1.5b ).Như vậy máy

đã biến cơ năng tác dụng lên trục động cơ điện ,do động cơ sơ cấp kéothành điện năng cung cấp cho lưới điện ,nghĩa là động cơ làm việc ở chế

độ máy phát

1.2.4.3 Rotor quay ngược chiều từ trường n < 0(s > 1)

Vì nguyên nhân nào đó mà rotor của máy điện quay ngược chiều từtrường quay hình 1.5c , lúc này chiều của sức điện động và moment giốngnhư ở chế độ động cơ Vì moment sinh ra ngược chiều quay với rotor nên

có tác dụng hãm rotor lại Trường hợp này máy vừa lấy điện năng ở lướiđiện vào , vừa lấy cơ năng từ động cơ sơ cấp Chế độ làm việc này gọi làchế độ hãm điện từ

1.2.5 Các đường đặc tính của động cơ không đồng bộ

Đặc tính tốc độ n = F(P2) Theo công thức hệ số trượt ,ta có : n =n1(1-s) Trong đó : s = Khi động cơ không tải Pcu << Pdt nên s ~ 0 động

cơ điện quay gần tốc độ đồng bộ n ~ n1 Khi tăng tải thì tổn hao đồng

cũng tăng lên n giảm một ít , nên đường đặc tính tốc độ là đường dốcxuống

Đặc tính hệ số công suất cosϕ = f(P2)

Vì động cơ luôn luôn nhận công suất phản kháng từ lưới Lúc không tảicosϕ rất thấp thường < 0,2 Khi có tải dòng điện I2 tăng lên nên cosϕ cũngtăng

1.3 Các phương pháp điều khiển tốc độ

1.3.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi điện áp

1.3.1.1 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh

Để điều chỉnh điện áp ta dùng bộ biến đổi BĐ có tín hiệu điện áp rathay đổi theo tín hiệu điều khiển như sơ đồ nguyên lý sau

1.3.1.2 Đặc tính cơ trong điều chỉnh

• Nếu bỏ qua tổng trở nguồn và không dùng điện trở phụ trong mạch ro to

Điện áp nguồn thay đổi ta thu được một họ đặc tính điều chỉnh có

độ trượt tới hạn giữ nguyên còn Mth thay đổi tỉ lệ với U2

Như vậy những đường đặc tính điều chỉnh này có đoạn làm việcngắn , độ cứng thấp và Mth giảm nhanh khi điện áp giảm

Để cải thiện đặc tính điều chỉnh và làm giảm mức phát nóng củamáy điện người ta nối thêm một điện trở Rcđ vào mạch roto Khi điện ápđặt vào stato là định mức thì ta thu được đặc tính mềm hơn đặc tính tựnhiên, ta gọi nó là đường đặc tính giới hạn

thgh th cd Mthgh Mth

R

R R s

s

U M U

U M

M

thgh u

th

thgh dm

thgh u

2 2

Trường hợp đơn giản ta xét bộ biến đổi có điện trở Rb , điện kháng

Xb và các thông số này không phụ thuộc vào điện áp U đặt vào động cơ ,khi đó ta có :

[ ] 2

2 1

2 1 1

2 2 1

2 1 1 2

2 1

2 1 1

0

2

2 2 1

2

1

2

)(

)(

)(

2

3

)(

(

X X R R

X X R R M X

X R R

U M

X X R

R R

s

t t t

th t

t t

thgh

t t

cd thgh

+++

+++

=+

++

=

++

thgh

thgh thgh

gh

s

a s

s s

s

s a

M M

,

,

2

) 1

( 2

+ +

cd

t R R

R a

đổi tần số f1 ta cũng có thể thay đổi được tốc độ của động cơ không đồng

bộ

Ta có sơ đồ điều chỉnh như sau :

Do máy điện được thiết kế để làm việc với một tần số nhất địnhnên việc thay đổi tần số sẽ làm ảnh hưởng đến chế độ công tác của máyđiện

1

1 ' 1

1 1

1

1 1 1 1 1

f

U C Cf

U U

f C

Z I U f C E

⇒

≈Φ

−

=Φ

=

Nếu điện áp U1 = const thì khi tần số f1 tăng thì từ thông Φ sẽ giảm

do đó sẽ dẫn đến hiện tượng giảm mô men trong máy Để giữ cho mômen không đổi thì ta phải tăng dòng điện Như vậy động cơ sẽ bị quá tải

về điện

Nếu ta giảm tần số f1 thì từ thông Φ sẽ tăng lên , điều này sẽ làmđốt nóng lõi thép và làm cho hiện tượng bão hoà từ trong máy tăng lên

Như vậy đối với phương pháp thay đổi tần số thì khi điều chỉnh tần

số thì ta cũng phải thay đổi U1 cho phù hợp nhằm mục đích giữ cho Φ làkhông đổi

1.3.2.2 Quy luật thay đổi tần số

Khi tiến hành điều chỉnh nếu ta giữ cho hệ số quá tải về mô men làmột hằng số thì chế độ làm việc của máy điện sẽ luôn được duy trì ở mứctối ưu như khi làm việc với tải định mức

Như vậy khi điều chỉnh ta cần phải luôn thoả mãn điều kiện :

2 1 1

' 2 1 1 0

2 1

) (

4

3 )

( 2

3

f C C p

U f

x f x

U

M th

+

= +

2 1 2

1

' 2 1

2 1

ω ω

π

λ

c c

c

th

M f

U A M

f C C p

U M

M

= +

x

x dm c

x dm c

p M

M M

p

f

1 1

.

1

0

)2(

)(

x c

th

f

U B

A M

2 1 )

2 ( 1

2 1 )

2 ( 1

2 1

x x

dm x

x

dm

f

f U

U f

U f

U

+

+ +

Từ đó ta rút ra quy luật biến đổi của điện áp (2 )

1

) 2 ( 1 1

1

x dm

x

dm f

f U

Vậy điện áp stato phải thay đổi phụ thuộc tần số và đặc tính phụ tải Cho x các giá trị khác nhau ta sẽ có những quy luật biến đổi khác nhaucủa điện áp Ta có bảng biểu diễn quy luật:

1.3.2.3 Các đặc tính điều chỉnh

Đặc tính cơ của động cơ khi điều chỉnh tần số không những phụthuộc vào f1 mà còn phụ thuộc vào quy luật thay đổi điện áp , nghĩa làphụ thuộc vào đặc tính tải

Khi sử dụng quy luật điều chỉnh điện áp gần đúng thì mô men tớihạn của đặc tónh điều chỉnh cũng được xác định gần đúng Khi tần số vàđiện áp là định mức thì mô men tới hạn sẽ là

)(

4

3

' 2 1

2 1

2 1

C C f p

U M

dm

dm dm

M th th dm và thay ∗

1

U bằng quy luật

biến thiên vừa xác định được ta sẽ có M th = M th.dm f1∗x

Độ trượt tới hạn được xác định theo biểu thức gần đúng

' 2 1

Trong đó sth.đm là độ trượt tới hạn của đặc tính cơ tự nhiên

Như vậy khi biết số liệu của đặc tính tự nhiên và đặc tính cơ củamáy sản xuất ta có thể xác định được Mth và sth của động cơ tại bất kỳ tần

số nào Cuối cùng sử dụng phương trình:

s

s s s

M M

th th

M

c

th =

=λ

- Trong thực tế , do ta bỏ qua giá trị R1 nên ở những miền tần sốthấp mô men tới hạn có sự sai khác đáng kể so với giá trị tính toán Ởnhững miền tần số cao thì điện kháng từ hoá xμ >>R1 nên ta có thể bỏ quacòn khi tần số điều chỉnh thấp thì giá trị R1 không thể bỏ qua được nênkết quả tính toán sẽ không chính xác Hệ số quá tải thực tế bị giảm đáng

kể trong miền này

- Độ cứng của đặc tính cơ cũng phụ thuộc vào tần số điều chỉnh vàđặc tính của mô men cản Để đơn giản trong tính toán ta coi đoạn làmviệc của đặc tính cơ là đường thẳng và có phương trình

β ω

= −

Thay các giá trị của Mth và sth vào ta có các đặc tính điều chỉnhtương ứng

1.3.3 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi số đôi cực.

1.3.3.1 Nguyên lý điều chỉnh

- Khi thay đổi số đôi cực của máy điện KĐB , tốc độ từ trườngquay thay đổi do đó tốc độ của roto cũng thay đổi theo Quan hệ đó đượcthể hiện theo biểu thức :

1 0

Số đôi cực của máy có thể được thay đổi bằng 2 cách :

+ Dùng 2 tổ dây quấn stato riêng biệt , mỗi tổ có số đôi cực riêng + Dùng một tổ dây quấn stato nhưng mỗi pha được chia làm 2đoạn , thay đổi cách nối dây giữa 2 đoạn đó ta sẽ thay đổi được số đôi cực

- Thông thường những động cơ có từ 3 cấp tốc độ trở lên đều có 2hoặc nhiều tổ dây quấn stato Mỗi tổ lại có thể phân đoạn để thay đổi sốđoi cực theo cách hỗn hợp Những loại động cơ kiểu này thường là loạiđộng cơ lồng sóc

- Ta khảo sát phương pháp thay đổi số đôi cực bằng cách thay đổicách đấu dây ở stato :

Giả sử ta có một tổ đấu dây ở stato gồm 2 đoạn , mỗi đoạn là mộtphần tử dây quấn , nếu ta đấu nối tiếp hai đoạn đó thuận cực nhau thì sốđoi cực sẽ là p = 2 , còn nếu ta đấu nối tiếp ngược cực hoặc song songngược thì p = 1

Như vậy bằng cách đổi nối đơn giản ta đã điều chỉnh được tôc độđộng cơ từ tốc độ ω0

1.3.3.2 Cách đổi nối trên thực tế

Trong thực tế việc đổi nối cách cuộn dây được thực hiện theo 2cách :Hình sao → sao kép ( Y → YY ) và tam giác→ sao kép (Δ → YY )

1 Đổi nối hình tam giác → sao kép (Δ → YY )

Sơ đồ đổi nối có dạng như sau

Khi nối theo hình Δ các cuộn dây được nối nối tiếp thuận với nhaunên ta giả thiết khi đó p = 2 tương ứng với tốc độ đồng bộ là ω0 Khi đổinối thành hình YY các đoạn dây nối nối tiếp ngược nên p = 1 và tốc độđồng bộ là ω 0YY = 2 ω 0

Để dựng các đặc tính điều chỉnh cần phải xác định các trị số Mth ,

sth và ω0 với các cách đấu dây

- Khi nối hình Δ do hai cuộn dây mắc nối tiếp nhau nên ta có R1 =2r1 ; X1 = 2x1 và R2 = 2r2 ; X2 = 2x2 ; Xnm = 2xnm

Điện áp trên dây quấn mỗi pha là U f∆ = 3U1 Do đó

đi 1/3 Đặc tính cơ có dạng như sau :

- Để xác định phụ tải cho phép khi điều chỉnh tốc độ , xuất phát từgiá trị công suất Từ biểu thức công suất ta có :

1 1

Thực tế có thể coi P ccpYY ≈P ccp∆ vì hệ số công suất và hiệu suất khi

nối Δ cao hơn khi nối YY Đó là khi nối YY điện áp đặt lên từng cuộndây quấn lớn hơn khi nối Δ nên dòng từ hoá tăng một cách vô ích :

- Mô men cản cho phép giữa 2 cách nối

0 0

0.

0

1 2

P M

ω ω

thYY ccpYY YY

th ccp

M M M M

λ

∆

2 Đổi nối sao sang sao kép ( Y → YY )

Sơ đồ đổi nối như sau :

- Khi nối theo hình Y các cuộn dây được nối nối tiếp thuận vớinhau nên ta giả thiết khi đó p = 2 tương ứng với tốc độ đồng bộ là ω0 và

do hai cuộn dây mắc nối tiếp nhau nên ta có R1 = 2r1 ; X1 = 2x1 và R2 =2r2 ; X2 = 2x2 ; Xnm = 2xnm

- Công suất cản cho phép khi đổi nối :

Y

P M

P M

ω ω

- Hệ số quá tải về mô men

2

thYY ccpYY YY

thY ccpY

M M M Y

Nhược điểm của phương pháp là độ tinh chỉnh kém , dải điềuchỉnh không rộng và kích thước động cơ lớn

1.4 Biến tần và động cơ không đồng bộ

1.4.1 Biến tần bán dẫn làm việc với động cơ không đồng bộ

Trong công nghiệp có 2 loại biến tần chính là biến tần nguồn áp vànguồn dòng Biến tần nguồn áp được sử dụng rộng rãi hơn Đối vớiđộng cơ không đồng bộ thì động cơ lồng sóc có kết cấu vững chắc , chiphí bảo dưỡng ít hơn nên được ưu tiên sử dụng

1.4.1.1 Chuyển mạch của biến tần nguồn áp cho động cơ không đồng bộ ba pha

Sơ đồ mạch động lực của một biến tần nguồn áp như sau :

Hình 1

Một bộ biến tần bao gồm các khối chức năng chinh như : Khốichỉnh lưu , mạch lọc và nghịch lưu độc lập nguồn áp Nghịch lưu độc lậpnguồn áp bao gồm 06 khoá bán dẫn S1 S6 điều khiển hoàn toàn và 06diot nối song song ngược với các khoá bán dẫn

Nguyên lý của việc tạo điện áo xoay chiều ba pha đối với một bộbiến tần nguồn áp được chỉ ra trên đồ thị (Hình 2)

Đồ thị mô tả qui luật chuyển mạch của các khoá bán dẫn để tạothành điện áp xoay chiều ba pha , mỗi kháo dẫn trong khoảng một nửachu kỳ chuyển mạch Điện áp dây của nghịch lưu có dạng xung chữ nhật

với độ rộng xung là 2/3 chu kỳ và thoả mãn điều kiện phân tích thànhchuỗi điều hòa

Trong đó k = 1 6c ; c = 0, 1, 2 , ± ± ωe = 2 / 3 π Giá trị hiệu dụng của

chuỗi điều hoà là

Hình 2

Đồ thị điện áp pha và dòng điện pha có dạng như sau :

Hình 3

Dạng điện áp và dòng điện này không phù hợp với động cơ khôngđồng bộ , mặt khác biên độ điện áp là cố định và không điều chỉnh đượcnên trong các bộ biến tần phải thực hiện các thật toán điều chế

Ta có logic chuyển mạch đơn giản như trên hình vẽ :

Hình 4

Điện áp pha có dạng bậc thanh và dòng điện có dạng không sinviệc cải thiện đặc tính ra của biến tần phụ thuộc vào hai yếu tố chính :

+ Điều chỉnh giá trị điện áp

+ Tối thiểu hoá các thành phần sóng hài

1.4.2 Các phương án để thực hiện các yêu cầu này như sau

1.4.2.1 Phương pháp điều chế độ rộng xung ( PWM)

Trong biến tần nguồn áp 3 pha cùng một lúc có ba van mạch lựcdẫn dòng , các tín hiệu đặt mang thông về điện áp ba pha gọi là các sóngsin chuẩn U U U a* , b* , c*được so sánh với sóng mang Urc có dạng răng cưa tamgiác lưỡng cực Đầu ra của các bộ so sánh ,

π

=

Nếu như thành phần sóng bậc một là U1 thì chỉ số điều chế đượcxác định như sau :

Hình 3.37 Điều chế PWM kinh điển

a) m = mmax

b) m = 0,5

Phương pháp điều chế độ rộng xung tồn tại các nhược điểm sau : + Không sử dụng hết khả năng của điện áp một chiều

+ Đáp ứng của nghịch lưu không đủ nhanh

Để giải quyết các vấn đề trên thường sử dụng các thuật toán điềuchế biến thể , quá điều chế hoặc điều chế véc tơ điện áp không gian

1.4.2.2 Điều chế véc tơ điện áp không gian

Trong sơ đồ biến tần trên nếu ta thêm vào trong mạch thêm haitrạng thái chuyển mạch đặc biệt của biến tần , đó là trạng thái mà chỉ có

các khoá bán dẫn lẻ dẫn điện ( S1 , S3 , S5 ) hoặc chỉ có các khoá chẵndẫn điện ( S2 , S4, S6) thì trong dây quấn động cơ không xuất hiện dòngđiện và do đó điện áp trên các pha cũng bằng không

Hệ thống điện áp đặt lệch pha Ua(t) , Ub(t) , Uc (t) lệch nhau mộtphần ba chu kỳ , dây quấn pha đặt lệch nhau 1/3 vòng tròn tạo thành điện

áp không gian , về mặt hình thức tồn tại một véc tơ điện áp không gianvới định nghĩa như sau :

( )( )( )

Vị trí của các véc tơ được chỉ ra trên hình sao điện áp ( Hình 5 )

Để thoả mãn các luật điều khiển khác nhau thì véc tơ điện áp

Us_phải có biên độ và vị trí pha bất kỳ trong vòng tròn giới hạn , tức làphải lấy các giá trị liên tục trong không gian kỹ thuật điều chế véc tơ

điện áp không gian là nó không sử dụng các bộ điều chế riêng rẽ mà véc

tơ điện áp mong muốn được hònh thành bởi tổ hợp chuyển mạch phức tạp

Véc tơ mong muốn d

Trong đó V−a , V−b là các véc tơ V V V V V V−1/ / / / /−2 −3 −4 −5 −6 , A,B là các hệ số tỷ

lệ chính là khoảng thời gian cần thiết để tồn tại các véc tơ V−a hoặc V−b

Véc tơ điện áp mong muốn d

của phương trình này là khoảng thời gian tồn tại ta của V−a , tb của V−b và t0

Véc tơ “ không” sẽ là V−0 hoặc V−7 sao cho đảm bảo chuyển mạch tối

ưu giữa các véc tơ tích cực (V−1 −V−6)và véc tơ không

II GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN LS

2.1 Sơ đồ đấu nối

Nối các đầu dây mạch chính:

• Luôn nối các đầu qua một MCCB (Áptômát) phù hợp với biến tần:

- Lắp MCCB cho mỗi biến tần được sử dụng

- Chọn MCCB phù hợp với biến tần

- Nếu một MCCB được sử dụng cho nhiều biến tần hay với nhiềuthiết bị khác, hãy tạo một mạch rẽ nhánh được đóng hay cắt bởimột contactor sao cho nguồn cấp cho biến tần không bị ảnh hưởngkhi sự cố xảy ra ở mạch nhánh khác

2.2 Thông số kỹ thuật biến tần họ iG5

Loại 230V

Các tính năng ưu việt của biến tần:

- Kích thước nhỏ gọn, dễ sử dụng

- Tiết kiệm năng lượng

- Có nhiều công suất để lựa chọn

- Có chức năng bảo vệ cho động cơ

- Điều khiển được tối đa 8 cấp tốc độ khác nhau

- Tích hợp đương truyền RS485