Đồ án điện công nghiệp máy TIỆN ĐỨNG 1540

Hình acổ góp bchổi điện1.4/ Nguyên lý làm việc của đông cơ điện 1 chiều: - Hình mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều .khi cho điện áp một chiều U vào hai chổi điện A và B ,

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ



ĐỒ ÁN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI: MÁY TIỆN ĐỨNG 1540

Nhóm 5:

GVHD: Lê Hng Vân SVTH: Nguyễn Thành Diên Lớp : 12CĐ-Đ3

TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2014

LỜI NÓI ĐẦU

Trong điều kiện nước nhà đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đạihoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn.Điều này đặt ra chothế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề.Đất nướcđang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó

có những kỹ sư tương lai

Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung vàtrong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổitừng ngày Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều kiện thực tiễn của sảnxuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải được trang bị những kiến thứcchuyên nghành một cách sau rộng

Trong khuôn khổ chương trình đào tạo cho cử nhân tương lai, nhằm giúp chosinh viên trước khi ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại những kiến thức đã đượctrang bị ở trường cũng như có điều kiện tiếp cận với những mô hình kỹ thuật chuyênnghành của thực tiễn trong sản xuất, đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội tưduy độc lập nghiên cứu và thiết kế Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật LÝ TỰ TRỌNGThành Phố Hồ Chí Minh tổ chức cho sinh viên làm đồ án môn học - bản đồ án mônhọc ra đời trong hoàn cảnh đó Trong quá trình học tập tại trường em đã được họcmôn học Điện Công Nghiệp, để củng cố kiến thức thì môn học này đã có rất nhiều đềtài môn học cho các máy khác nhau.Em đã được nhận đề tài: Phân tích đặc điểm côngnghệ, nguyên lý làm việc, phân tích các dạng hư hỏng của máy tiện đứng 1540

Trong thời gian làm đồ án vừa qua với sự giúp đỡ tận tình của cô cùng với các

thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử, em đã hoàn thành đồ án môn học Điện Công

Nghiệp của mình Tuy đã cố gắng, say mê với đồ án, đã bỏ nhiều công sức cho đề tàinày nhưng do kiến thức còn hạn chế chắc khó tránh khỏi có nhiều khuyết điểm Emmong nhận được sự nhận xét và chỉ bảo của các thầy cô giáo để em được hoàn thiệnhơn

Em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….………

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I/ Động Cơ Một Chiều 5

II/ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha 17

III/ Máy Biến Áp 23

IV/ Chỉnh Lưu Cầu 3 Pha 27

V/ Chỉnh Lưu Hình Tia 3 Pha 29

VI/ TRANSISTOR 31

VII/ Diode Zener 32

VIII/ Kháng Điện 33

IX/ Hệ Thống Truyền Động Thyritor – Động cơ ( T – Đ ) 34

X/Rơ-le thời gian OFFDELAY 34

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MÁY TIỆN 1/ Đặc điểm máy tiện 36

2/ Đặc tính của phụ tải 38

3/ Tính chọn công suất cho động cơ truyền động chính 40

4/ Yêu cầu truyền động và trang bị điện cho máy tiện 41

CHƯƠNG III : TRANG BỊ ĐIỆN CHO MÁY TIỆN ĐỨNG I/ GIỚI THIỆU MẠCH TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH 1/ Mạch động lực 43

2/ Sơ đồ khối điều khiển truyền động chính 45

3/ Mạch điều khiển 47

4/ Nguyên lý hoạt động truyền động chính 48

4.1/Quá trình khởi động 49

4.2/Quá trình dừng hãm động cơ 50

4.3/Chế độ hiệu chỉnh ( thử máy) 54

4.4/Chế độ tiện mặt đầu 55

4.5.Bảo vệ 57

II/ GIỚI THIỆU MẠCH TRUYỀN ĐỘNG ĂN DAO 1/Sơ đồ mạch điện truyền động ăn dao 57

2/ Sơ đồ khối mạch động lực truyền động ăn dao 58

3/Mạch điều khiển truyền động ăn dao 58

4/Nguyên lý hoạt động mạch truyền động ăn dao 59

5/Bảo vệ 60

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 61

Danh mục tài liệu tham khảo 62

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I/ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU:

1/ Cấu tạo.

- Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: phần tĩnh và phần động

Hình: Cấu tạo động cơ điện 1 chiều

1.1Phần tĩnh (stator):

- Stato gọi là phần cảm gồmlõi thép bằng thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ

Máy Gắn với stato là các cực từ chính có dây quấn kích từ

1.2 Phần quay (roto):

- Rôto của máy điện một chiều gọi là phần ứng bao gồm lõi thép, dây

- Lõi thép và dây quấn.

- Lõi thép hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau

- Các lá thép kỹ thuật điện có lỗ thông gió và rãnh để đặt dây quấn phần ứng

- Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, hai đầu nối với hai phiến góp Các phiến góp đặt trên cổ góp

Hình : lõi thép roto

1.3 Cổ góp và chổi than:

- Cổ góp gổm các phiến góp bằng đồng được ghép cách điện, có dạng hình trụ , được gắn ở đầu trục rôto Hình vẽ mặt cổ góp để thấy rõ hình dáng của phiến góp Các đầu dây của phần tử dây quấn rôto nối với phiến góp

- Chổi điện (chổi than) làm bằng than graphit Các chổi than được tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò xo và giá chổi điện gắn trên nắp máy

Hình a)cổ góp b)chổi điện

1.4/ Nguyên lý làm việc của đông cơ điện 1 chiều:

- Hình mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều khi cho điện áp một chiều

U vào hai chổi điện A và B , trong dây quấn phần ứng có dòng điện I u.Các thanh dẫn

ab ,cd có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực Fđt tác dụng làm cho roto quay chiều lực xác định theo quy tắc bàn tay trái

Khi phần ứng quay được nữa vòng , vị trí các thanh dẫn ab,cd đổi chổ nhau, do có phiến góp đổi chiều dòng điện , giữ cho chiều lực tác dụng không đổi , đảm bảo động

cơ có chiều quay không đổi

Hình :Nguyên lí làm việc của động cơ điện một chiều

- Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường và sinh ra sức điện động cảm ứng Eư Chiều sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải ở động cơ điện một chiều sđđ Eư ngược chiều với dòng điện Iư , nên Eư còn gọi là sức phản diện

b

d

1.6/ Mở máy động cơ một chiều:

- Phương trình cân bằng điện áp:U=Eư + RưIư

suy ra:Iư= U−Eư Rư

- Khi mở máy, tốc độ n=0, sức phản diện Eư = kE n =0, dòng điện phần ứng lúc mở máy là:Iư= Rư U

- Vì Rư rất nhỏ, dòng điện phần ứng Iư lúc mở máy rất lớn Iư=(20¸30) IđM , làm hỏng cổgóp, chổi than Dòng điện phần ứng lớn kéo theo dòng điện mở máy I mởlớn ,làm ảnh hưởng đến lưới điện

- Để giảm dòng điện mở máy, đại Imở=(1,5÷2) ta dùng các biện pháp sau :

IưMở =U/( Rư+RMở)

- Lúc đầu để biến trở RMở lớn nhất, trong quá trình mở máy, tốc độ tăng lên, sức điện động Eư tăng và điện trở mở máy giảm dần đến không, làm việc đúng điện áp định mức

1.7/ Điều chỉnh tốc độ:

- Bằng phương pháp thay đổi từ thông.

+Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi dòng điện kích từ

+Khi điều chỉnh tốc độ, ta kết hợp phương pháp thay đổi từ thông với thay đổi điện -

+Thay đổi từ thông bằng điều chỉnh dòng kích từ IK Quan hệ từ thông theo dòng kích từ là đường cong từ hoá

- Giả thiết động cơ làm việc ở vùng không bão hoà

-Thay đổi dòng kích từ dẫn đến thay đổi tốc độ 

- Dòng kích từ giảm dần đến tốc độ không tải 0 tăng và độ sụt tốc độ tuyệt đối tăng

- Khi từ thông định mức thì dòng kích từ bằng dòng kích từ định mức dẫn đến tốc độ sấp sỉ bằng tốc độ định mức

- Giảm từ thông  nhỏ hơn từ thông định mức làm cho tốc độ tăng lớn hơn tốc độ địnhmức đm đm Do đó phương pháp điều chỉnh từ thông là phương pháp điều chỉnh trên

cơ bản

- Bằng cách thay đổi điện áp phần ứng:

+ Khi thay đổi điện áp phần ứng U, hệ số góc của đường thẳng tg αI=−R

¿ ¿ không đổinhưng tốc độ không tải lý tưởng ω0= U

Kφ ∅ luôn thay đổi

Vậy khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, ta được họ đường đặc tính cơ songsong nhau (cùng độ cứng) với các tốc độ không tải lý tưởng khác nhau

G

(1) (2)

(3) (4)

M

D

U1>U2>U3>U4

U1 U2 U3 U4

+ Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm A trên đường đặc tính cơ 1 ứng với điện ápphần ứng U1 với tốc độ ω A Khi giảm điện áp phần ứng xuống bằng U2 động cơchuyển sang làm việc tại điểm B tại đường đặc tính cơ 2 Lúc này moment động cơ

MB nhỏ hơn moment cản MC nên động cơ giảm tốc độ theo đường đặc tính cơ 2, tớiđiểm D thì MD = MC, động cơ quay ổn định với tốc độω Dnhỏ hơn ω A

+ Khi tăng tốc độ, quá trình thay đổi cũng được giải thích như trên Giả sử động cơđang làm việc tại điểm E trên đường đặc tính cơ 4 ứng với điện áp là U4 (U4< Uđm) vàtốc độ ω E, nâng điện áp phần ứng lên U3 ( U3> U4) động cơ sẽ chuyển sang làm việc từđiểm E sang điểm G trên đường đặc tính cơ 3 (với ω E=ω G)

Lúc này moment của động cơ là MG lớn hơn MC nên động cơ được tăng tốc theođường đặc tính cơ 3, đến diểm H thì tốc độ động cơ giảm và bằng moment cản

MH = MC động cơ quay ổn định tại điểm H với tốc độ ω H>ω E

* Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiếu kích từ độc lập bằng cáchthay đổi điện áp phần ứng:

- Chỉ thay đổi tốc độ về phía giảm ( vì chỉ thay đổi theo hướng U ư ≤ U đm)

- Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ.

- Điều chỉnh trơn trong giải điều chỉnh D = 10 : 1

- Độ cứng đặc tính cơ không đổi trong giải điều chỉnh.

- Bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng

+ Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạchphần ứng:

+ Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính cơ càngmềm và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn

+ Phương pháp chỉ cho phép điều chỉnh thay đổi tốc độ về phía giảm (do chỉ có thểtăng thêm điện trở)

+ Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng cho nên tổn hao côngsuất dưới dạng nhiệt trên điện trở càng lớn

+ Dải điều chỉnh phụ thuộc và trị số mômen tải.

Hình : điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện trở phần ứng

1.8/ Các trạng thái hãm

Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có ba trạng thái hãm: Hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động năng

1.8.1/Hãm tái sinh(hãm trả năng lượng về lưới).

- Hãm tái sinh khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng Khi hãm tái sinh, sức điện động của động cơ lớn hơn điện áp nguồn: Eư> Uư, động cơ làmviệc như một máy phát song song với lưới và trả năng lượng về nguồn, lúc này thì dòng hãm và mômen hãm đã đổi chiều so với chế độ động cơ

- Trong thực tế, cơ cấu nâng hạ cần trục, khi nâng tải động cơ được đấu vào nguồn theo cực tính thuận và làm việc trên đặc tính cơ nằm trong góc phần tư thứ nhất Khi muốn hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ Lúc này nếu momen

do trọng tải gây ra lớn hơn momen ma sát trong các bộ phận chuyển động của cơ cấu,động cơ điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh

- Trên hình khi hạ tải, để hạn chế dòng khởi động ta đóng thêm điện trở phụ vào mạchphần ứng Tốc độ động cơ tăng dần lên, khi tốc độ gần đạt tới giá trị ω0 ta cắt điện trởphụ, động cơ tăng tốc độ trên đường đặc tính tự nhiên

Hình: Đặc tính hãm tái sinh của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

1.8.2/ Hãm ngược: Hãm ngược là khi mômen hãm của động cơ ngược chiều với tốc

độ quay (M↑↓ω) Hãm ngược có hai trường hợp: ω) Hãm ngược có hai trường hợp:

- Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng:

+ Động cơ đang làm việc ở điểm a, ta đưa thêm R lớn vào mạch phần ứng thì động

cơ sẽ chuyển sang điểm b

+ Tại điểm b momen do động cơ sinh ra nhỏ hơn momen cản nên động cơ giảm tốc

độ, nhưng tải vẫn theo chiều nâng lên Đến điểm c, tốc độ bằng 0 nhưng vì momenđộng cơ nhỏhơn momen tải nên dưới tác động của tải trọng, động cơ quaytheo chiều ngược lại Tải trọng được hạ xuống với tốc độ tăng dần

Hình : Đặc tính cơ khi hãm ngược khi đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng

- Hãm ngược bằng cách đảo chiều điện áp phần ứng:

+ Động cơ đang làm việc ở điểm A, ta đổi chiều điện áp phần ứng (vì dòng đảo chiềulớn nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) thì động cơ sẽ chuyển sang điểm B, C

và sẽlàm việc xác lập ở D nếu phụ tải ma sát

Hình: Sơ đồ hãm ngược bằng cách đảo chiều U

1.8.3/ Hãm động năng

- Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà năng lượng cơ học của động cơ đã tích lũy được trong quá trình làm việc trước đó biến thành điện năng tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt

- Hãm động năng kích từ độc lập:

+ Động cơ đang làm việc với lưới điện (điểm A), thực hiện cắt phần ứng động cơ rakhỏi lưới điện và đóng vào một điện trở hãm Rh, do động năng tích luỹ trong động cơ,cho nên động cơ vẫn quay và nó làm việc như một máy phát biến cơ năng thành nhiệt năng trên điện trở hãm và điện trở phần ứng

Sơ đồ mạch hãm động năng Hãm động năng tự kích từ :

- Hãm động năng tự kích từ

+ Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang làm việc với lưới điện (điểm A),thực hiện cắt cả phần ứng và kích từ của động cơ ra khỏi lưới điện và đóng vào một điện trở hãm R , do động năng tích luỹ trong động cơ, cho nên động cơ vẫn quay và

nó làm việc như một máy phát tự kích biến cơ năng thành nhiệt năng trên các điệntrở.+ Trên đồ thị đặc tính cơ hãm động năng tự kích từ ta thấy rằng trong quá trình hãm, tốc độ giảm dần và dòng kích từ cũng giảm dần, do đó từ thông của động cơ cũng giảm dần và là hàm của tốc độ, vì vậy các đặc tính cơ khi hãm động năng tự kích từ giống như đặc tính không tải của máy phát tự kích từ

Sơ đồ hãm động năng tự kích

1.9/ Thông số kỹ thuật:

- Dòng điện định mức: Iđm=(Vnguồn- Vphần điện động )\ Rphần ứng

- Công suất của động cơ: P= I.Vphần điện động

- Điện áp định mức: Uđm = P/Iđm cosφ

- Tần số định mức: fđm (Hz)

- Tốc độ quay của rôto: nđm (vòng/phút)

- Hệ số công suất: cosφđm (cosφđm < 1)

Hình: Lõi thép hình : Dây quấn

- Lõi thép:Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong

ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục lõi thép được ép vào trong vỏ máy

- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn bọc cách điện (dây điện từ) được đặt trong các rãnh của lõi thép

1.2 Rôto:

- Roto la phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy

- Lõi thép: Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại,

tạo thành các rãnh theo hướng trục ở giữa có lỗ để lắp trục

- Động cơ công suất nhỏ lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép roto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch và cách quạt làm mát (hình 2.3c) Động cơ có roto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ lòng sóc

2/ Ký hiệu động cơ không đồng bộ:

3/ Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ

- Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường quay

p đôi cực, quay với tốc độ là:

n 1 =60f/p

- Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn roto, cảm ứng các sức điện động.vì dây quấn roto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh dẫn roto Lực tác dụng tương hổ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện roro, kéo roto quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n

Trên hình vẽ từ trường quay tốc độ n1 chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn roto, chiều các lực điện từ Fđt

yên, thì chiều chuyển động tương đối của thanh dẫn ngược chiều n1, từ đó áp dụng bàntay phải,ác định chiều sđđ như hình vẽ

- Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 vì nếu tốc độ bằng nhau thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn roto không có sđđ và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không

- Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2

4.2 Giảm điện áp sato khi mở máy

- Khi ta mở máy giảm điện áp đặt vào động cơ, để giảm dòng điện mở máy Khuyết điểm của phương pháp này là momem mơ máy giảm rất nhiều, vì thế nó chỉ được sử dụng được đối với trường hợp không yêu cầu momem mơ máy lớn.có các biện pháp giảm điện áp như nhau:

+ Dùng điện kháng nối tiếp vào mạch stato: điện áp đặt vào động cơ qua điện kháng khi động cơ quay ổn định thì cầu dao để ngắn mạch điện kháng Nhờ có điện áp rơi trện kháng , điện áp trực tiếp đặt vào động cơ giảm đi k lần

Dùng máy tự biến áp : điện áp mạng điện đặc vào sơ cấp máy tự biến áp Điện áp thứ cấp máy tự biến áp đưa vào động cơ Thay đổi vị trí con chạy để cho lúc mở máy điện

áp đặt vào động cơ nhỏ, sau đó dần dần tăng lên bẳng định mức Điện áp đặc vào đông

+ Dòng điện I1 lưới điện cung cấp cho động cơ lúc có máy tự biến áp là

Iđc=Udc Zn = U 1

k2Zn

+ Khi mở máy trực tiếp dòng điện I1 bằng: I1=U 1 Zn

- Phương pháp này chỉ dùng được với những động cơ khi làm việc bình thường dâyquấn sato nối hình tam giác

- Khi mở máy ta nối hình sao để điện áp đặt vào mỗi pha giảm√ 3lần Sao khi mở máy

ta nối lại thành hình tam giác như đúng quy định của máy

- Dòng điện day khi nối tam giác: Idtamgiac=√3 U 1

Zn

- Dòng điên khi nối hình sao :Idy= U 1

√3 Zn

5/ Đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ

- Ở chế độ làm việc định mức động cơ không đồng bộ có các đại lượng định mức sau công suất cơ hữu ích trên trục định mức Pđm Điện áp dây định mức Uđm ,dòng điện dây định mức Iđm tốc độ quay định mức Nđm hệ số công suất định mức , và hiệu suất định mức

s%

p2 1 2 3

I(A)

0 0.2 0.4 0.6 0.8

1.0 12.5 10

(KW)

Hình các đặc tính làm việc của động cơ điện không đồng bộ

5.1 tốc độ quay n=f(p 2 )

- Tốc độ quay của động cơ quan hệ với hệ số trược theo biểu thức :N=60 f p (1-s)

- Khi tải nâng công suất động cơ tăng momem cản tăng lên từ đường đặc tính momen

ta thấy hệ số trược s tăng len và tốc độ động cơ giảm xuống

5.2 hiệu suất

- Hiệu suất động cơ đươc tính như sau :Np 2 p 1=p 2+ Δpp p 2

- P2 là công suất hữu ích trên trục động cơ.Trong khoảng kt=0.5÷1 hiệu suất hầu như không đổi

5.3 hệ số công suất cosφ=f(p 2 )

- Hệ số công suất của động cơ điện không đồng bộ là tỉ số giữa công suất tác dụng P1 với công suất toàn phần s

Cosφ=p 1 s = p 1

√p2

+q2

+ Trong đó :

- P1 : công suất tác dụng động cơ tiêu thụ để biến đổi sang công sang công suất cơ p2

- Q1: công suất phản kháng mà động cơ tiêu thụ để tạo ra từ trường cho máy

6/ Thông số kỹ thuật:

- Công suất định mức của động cơ: Pđm(W,kW)

- Điện áp dây sato :Uđm(V,kV)

- Dòng điện dây stato:Iđm(A)

- Áp dây định mức:.(Tần số nguồn điện f = 50 Hz)

- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi từ thông

- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tổng trở phần ứng

- Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạchphần ứng

7.1/Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng:

- Ta đã biết, hệ số trượt tới hạn sth không phụ thuộc vào điện áp Theo hình, nếu khôngđổi thì giảm điện áp nguồn U1, hệ số trượt tới hạn sth sẽ không đổi còn Mmax giảm tỉ lệ

U1 Vậy họ đặc tính thay đổi làm tốc độ động cơ thay đổi theo Chỉ thực hiện khi máymang tải, cón khi máy không tải giảm điện áp nguồn, tốc độ gần như không đổi

(a) (b)Hình.Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn điệna.Sơ đồ mạch động lực b.Đặc tính cơ với các U khác nhau

III/ MÁY BIẾN ÁP:

1/ Cấu tạo:

- Máy biến áp có hai bộ phận chínhlà lõi thép và dây quấn và vỏ máy Ngoài ra máy còn có các bộ phận khác như: cách điện, đồng hồ đo, bộ phận điều chỉnh, bảo vệ

Hình :Sơ đồ cấu tạo máy biến áp một pha

- Để giảm dòng điện xoáy trong lõi thép, người ta dùng lá thép kỹ thuật

điện(dàykhoảng0,3đến0,5mm mặt ngoài có sơn cách điện) ghép lại với nhau thành lõi thép

Hình: dạng lá thép kỹ thuật điện.

1.2 Dây quấn máy biến áp:

- Dây quấn máy biến áp thường được chế tạo bằng dây đồng (hoặc nhôm),có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện.Bằng êmay hoặc sợi amiăng hay côtông Có nhiệm vụ thu năng lượng và truyền năng lượng ra

a

Hình: Mặt cắt ngang dây quấn máy biến áp.

- Dây quấn máy biến áp gồm dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp:

- Dây quấn nối với nguồn nhận năng lượng từ nguồn vào gọi là dây quấn sơ cấp

- Dây quấn nối với phụ tải, cung cấp điện cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp

2/ Nguyên lý làm việc.

- Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện

từ Nếu đặt vào cuộn dây sơ cấp của máy biến áp một dòng điện xoay chiều với điện

áp U1,dòng điện xoay chiều qua cuộn dây sẽ tạo ra trong mạch từ một từ thông Φ.Domạch từ khép kín nên từ thông này móc vòng qua các cuộn dây của máy biến áp và sinh ra trong đó sức điện động

- Với cuộn sơ cấp: e1 = -N1.dΦ/dt

- Với cuộn thứ cấp: e2 = -N2.dΦ/dt

Hình :Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy biến áp.

3/ Kýhiệu

U1 U2

U2

a) Máy biến áp cách ly b) máy biến áp tự ngẫu

Hình: Ký hiệu của máy biến áp.

4/ Thông số kỹ thuật

4.1 Điện áp định mức

- Điện áp sơ cấp định mức (U1đm): là điện áp quy định cho dây quấn sơ cấp, đối với máy biến

áp ba pha là điện áp dây

- Điện áp thứ cấp định mức (U2đm): là điện áp giữa các đầu ra của dây quấn thứ cấp, là điện áp dây (đối với máy biến áp 3 pha)

- Điện áp định mức quyết định việc bố trí cuộn dây cách điện giữa các lớp, các vòng dây và lựa chọn vật liệu cách điện để đảm bảo an toàn

4.2 Dòng điện định mức.

- Dòng điện định mức là dòng điện qui định cho mỗi cuộn dây của máy biến áp

ứng với công suất định mức và điện áp định mức Theo qui ước, với máy biến áp 1 pha, dòng điện định mức là dòng điện pha Với máy biến áp 3 pha dòng điện định mức là dòng điện dây Dòng điện định mức sơ cấp, ký hiệu là I1đm, dòng điện

địnhmức thứ cấp, ký hiệu là I2đm Đơn vị dòng điện ghi trên máy biến áp thường làA

- Đối với máy biến áp một pha, dòng điện định mức là dòng điện pha

Người ta căn cứ vào dòng điện định mức để chọn tiết diện dây quấn sơ cấp và thứ cấp,xác định các tổn hao năng lượng trong điện trở dây quấn để đảm bảo nhiệt độ tăng trong quá trình sử dụng không vượt quá giới hạn an toàn

Sđm= U2đm.I2đm= U1đm.I1đm+ Đối với máy biến áp ba pha công suất định mức là:

IV/ Chỉnh lưu cầu 3 pha:

1/ Sơ đồ mạch điện

Hình : Mạch chỉnh lưu hình cầu 3 pha

- Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha đối xứng gồm có 6 triristor chia thành 2 nhóm :

- Nhóm katốt chung gồm 3 triristor: T1, T3,T5

- Nhóm anốt chung gồm 3 triristor: T2,T4.T6

+ Điện áp các pha thứ cấp MBA có phương trình :

2/ Đồ thị điện áp và dòng điện

3/ Ưu điểm

- Điện áp ra đập mạch nhỏ do vậy mà chất lượng điện áp tốt

- Hiệu suất sử dụng máy biến áp tốt do dòng điện chạy trong van đối xứng

- Điện áp ngược trên van là lớn nhưng do Udo = 2,34U2 -> nó có thể được sử dụng với điện áp khá cao

4/ Nhược điểm

- Cần phải mở đồng thời hai van theo đúng thứ tự pha nên rất phức tạp

- Sụt áp trong mạch van gấp đôi sơ đồ hình tia nên cũng không phù hợp với cấp điện

áp ra tải dưới 10 V

- Nó gây khó khăn khi chế tạo vận hành và sửa chữa

V/ Chỉnh lưu hình tia 3 pha

1/ Sơ đồ mạch điện

- Chỉnh lưu tia ba pha có cấu tạo từ một biến áp ba pha với thứ cấp đấu sao có trungtính, ba van bán dẫn nối cùng cực tính đối với tải, ba đầu katốt của 3 van bán dẫn nối cùng cực tính để nối tới tải, ba đầu Anốt nối tới các pha biến áp, tải được nối giữa đầu nối chung của van bán dẫn với trung tính

Hình : Mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha

2/ Nguyên lý hoạt động

- Giả sử trong 1/3 chu kỳ đầu tiên điện áp trên Anot của thiristor T1 dương nhất, khi cấp xung điều khiển cho T1 thì T1 mở dòng qua T1 qua R,L và chạy về nguồn,trong 1/3 chu kỳ tiếp theo T2 phân cực thuận giải thích tương tự như trên thì dòng

sẽ qua T qua R,L và chạy về nguồn, tương tự 1/3 chu kỳ cuối dòng qua T3 qua R,L

+ Giá trị trung bình của điện áp trên tải

+ Giá trị điện áp ngược trên van

+ Dòng điện trung bình chảy qua thiristor

3/Đồ thị điện áp và dòng điện

Hình : Đồ thị điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lưu hình tia 3 pha

4) Ưu điểm

- So với chỉnh lưu một pha thì chỉnh lưu tia 3 pha có chất lượng điện áp một chiều tốt hơn, biên độ điện áp đập mạch thấp hơn, thành phần sóng hài bậc cao bé hơn, do chỉ có một van dãn nên sụt áp trên van là nhỏ => công suất tiêu thụ của van

nhỏ.Việc điều khiển các van tương đối đơn giản

5) Nhược điểm

có độ đập mạch lớn => xuất hiện nhiều thành phần điều hoà bậc cao Hiệu suất sử dụng máy biến áp không cao.

VI/ TRANSISTOR

1/ Ký hiệu và hình dạng của transistor

2/ Các thông số của transistor

- Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn

này Transistor sẽ bị hỏng

- Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện

áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng

- Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần số

này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm

- Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IE

- Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = UCE ICE

nếu công xuất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor sẽ bị hỏng

3/ Phân cực cho transistor

- Để sử dụng Transistor trong mạch ta cần phải cấp

cho nó một nguồn điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điện được cấp

trực tiếp vào Transistor hay đi qua điện trở, cuộn dây Nguồn

điện Vcc cho Transistor được quy ước là nguồn cấp cho cực CE

Cấp nguồn Vcc cho Transistor ngược và thuận

- Nếu Transistor là ngược NPN thì Vcc phải là nguồn dương (+), nếu Transistor là thuận PNP thì Vcc là nguồn âm (-)

VII/ Diode Zener

1/ Cấu tạo

cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode

2/ Nguyên tắc hoạt động

- Diode Zener, còn gọi là "điốt đánh thủng" hay "điốt ổn áp": là loại điốt được chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng Khi sử dụng điốt này mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt thì điốt sẽ cho dòng điện

đi qua

- Khi được phân cực thuận diode Zener hoạt động giống diode bình thường Khi được phân cực nghịch, lúc đầu chỉ có dòng điện thật nhỏ qua diode Nhưng nếu điện áp nghịch tăng đến một giá trị thích ứng: Vngược = Vz (Vz : điện áp Zener) thì dòng qua diode tăng mạnh, nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu diode hầu như không thay đổi, gọi

là hiệu thế Zener