Nghiên cứu tính toán thiết kế bộ khởi động mềm cho động cơ cấp liệu máy nghiền sử dụng biến tần trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc

Nghiên cứu tính toán thiết kế bộ khởi động mềm cho động cơ cấp liệu máy nghiền sử dụng biến tần trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc Trong các ngành sản xuất công nghiệp nói chung và sản xuất chế biến thức ăn chăn nuôi nói riêng, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng khá phổ biến trong các hệ thống truyền động, dây chuyền sản xuất bởi tính chất đơn giản và tin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng. Tuy nhiên khi sử dụng động cơ không đồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ có công suất lớn ta cần chú ý tới quá trình khởi động động cơ do khi khởi động rotor ở trạng thái ngắn mạch, dẫn đến dòng điện khởi động và momen khởi động lớn, nếu không có biện pháp khởi động thích hợp có thể không khởi động được động cơ hoặc gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong hệ thống điện.

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Nghiên cứu tính toán thiết kế bộ khởi động mềm cho động cơ cấp liệu máy nghiền sử dụng biến tần trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc” đã được hoàn thành với sự nỗ lực hết mình của bản thân,

sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè, nhà trường và tập thể xã hội.

Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo thuộc bộ Hệ Thống Điện, khoa Cơ Điện đã dạy dỗ trang bị cho em những kiến thức để em có thể hoàn thành đề tài này.

Đăc biệt em vô cùng biết ơn thầy giáo trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo cho

em, đóng góp ý kiến, định hướng cho em để em có thể hoàn thành đề tài đúng theo thời gian.

Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân đã tạo mọi điều kiện về vật chất lẫn tinh thần để em có thể tập trung tâm trí cho đề tài này.

Một lần nữa em xin trân thành cảm ơn!

Hà Nội,

Người viết

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC BẢNG 5

DANH MỤC HÌNH 6

LỜI NÓI ĐẦU 8

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI 10

1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI 10

1.1.1.Khái quát 10

1.2 TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ CẤP LIỆU MÁY NGHIỀN THỨC ĂN CHĂN NUÔI 18

1.2.1 Khái quát chung: 18

1.2.2 Cấu tạo động cơ không đồng bộ 20

1.2.2.1 Phần tĩnh 20

1.2.2.2 Vỏ máy 20

1.2.2.3 Lõi thép stato 20

1.2.2 Phần quay 22

1.2.2.1 Lõi thép rôto 22

1.2.2.2 Trục máy 22

1.2.2.3 Dây quấn 22

1.2.3 Khe hở không khí 23

1.2.4 Những đại lượng ghi trên động cơ 23

1.3 Cách đấu dây của động cơ 24

1.4 Nguyên lý làm việc của động cơ cấp liệu máy nghiền 25

1.5 Sơ đồ thay thế động cơ và phương trình đặc tính cơ 26

1.5.1 Sơ đồ thay thế 26

1.5.2 Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 29

1.6 Các thông số ảnh hưởng đến đặc tính cơ 34

1.6.1 Ảnh hưởng của điện áp nguồn cấp cho động cơ 35

1.6.2 Ảnh hưởng của điện trở mạch rôto ( R2 + R2f ) 35

1.6.3 Ảnh hưởng của tần số lưới điện f1 cấp cho động cơ : 36

1.6.4 Ảnh hưởng của số đôi cực P 38

1.6.5 Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng mạch stato 38

CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ CẤP LIỆU MÁY NGHIỀN THỨC ĂN CHĂN NUÔI 40

2.1 Các phương pháp khởi động động cơ 40

2.1.1 Mở máy trực tiếp động cơ điện rotor lồng sóc 40

2.1.2 Hạ điện áp mở máy 41

2.1.3 Nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stator: 41

2.1.4 Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y - : 44

2.1.5 Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào rotor 46

2.2.6.Mở máy dùng bộ khởi động mềm (bộ điều áp xoay chiều) 47

2.2.7 Mở máy dùng biến tần 48

2.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ cấp liệu máy nghiền 48

2.2.1 Điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số nguồn f1 48

2.2.2 Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp stator 49

CHƯƠNG III : TÌM HIỂU VỀ BIẾN TẦN 53

3.1 Giới thiệu chung 53

3.2 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của biến tần 55

3.2.1 Nguyên lý hoạt động của biến tần 55

3.2.2 Sơ đồ khối 55

3.3 Chức năng của các khâu 57

3.3.1Chỉnh lưu cầu một pha 57

3.3.2 Nghịch lưu điện áp ba pha 58

3.6 Giới thiệu về biến tần Veichi AC 70 64

3.6.1 Giới thiệu chung: 64

3.6.2 Các phím chức năng 67

3.6.3 Các chỉ dẫn an toàn và những lưu ý khi làm việc với thiết bị 68

Các chỉ dẫn an toàn 68

3.6.4 Các đầu vào ra: 69

3.6.5 Kết nối biến tần với động cơ 72

3.6.6 Cài đặt các thông số cho biến tần Veichi AC 70 73

CHƯƠNG IV : TÍNH CHỌN BIẾN TẦN VÀ THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN KHỞI ĐỘNG MỀM CHO ĐỘNG CƠ CẤP LIỆU MÁY NGHIỀN 71

4.1 Đặt vấn đề: 71

4.2.Tính toán thiết kế chọn biến tần và thiết bị bảo vệ cho hệ thống khởi động mềm 72

4.2.1 Chọn biến tần 72

4.2.2 Tính toán chọn thiết bị bảo vệ đóng cắt: 73

4.3 Thiết kế tủ điều khiển cho h ệ th ống khởi động mềm cho động cơ cấp liệu 75

CHƯƠNG V: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP CỦA ĐỘNG CƠ KHI SỬ DỤNG KHỞI ĐỘNG MỀM 80

5.1 Mô tả bài khảo sát 80

5.1.1 Giới thiệu 80

5.1.2 Các thiết bị sử dụng trong bài khảo sát 80

5.2 Khảo sát đặc tính điện áp và dòng điện khởi động của động cơ khi dùng khởi động mềm 82

5.2.1 Mục đích, yêu cầu 82

5.2.2 Nội dung thí nghiệm 82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89

I Kết luận 89

II Kiến nghị: 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật cơ bản của biến tần ( Xem ở phụ lục ) 75

Bảng 5.1 Các tham số cơ bản cho biến tần 84

Bảng 5.2 Kết quả đo dòng điện 85

Bảng 5.2 Kết quả đo điện áp 86

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Tủ điều khiển hệ thống dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi 17

Hình 1.2 : Động cơ cấp liệu cho máy nghiền thức ăn chăn nuôi 17

Hình 1.3 Dây chuyền sản xuất chế biến thức ăn gia súc 17

Hình 1.4 Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn 18

Hình 1.5 19

a) Mặt cắt ngang stato b) Lá thép kĩ thuật điện c) Stato của động cơ 19

Hình 1.6 (a) Sơ đồ bố trí ba cuộn dây stator 20

(b) Dây quấn ba pha đặt trong rãnh 20

Hình 1.7 Dây quấn rôto kiểu lồng sóc 21

Hình 1.8 Hộp đấu dây quấn stato hình sao 22

Hình 1.9 Hộp đâu dây quấn stato theo hình tam giác 23

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ cấp liệu máy nghiền 24

Hình 1.11 Sơ đồ thay thế đơn giản 26

Hình 1.12 a) Sơ đồ thay thế một pha động cơ không đồng bộ 27

b) Sơ đồ thay thế rút gọn 1 pha động cơ không đồng bộ 27

Hình 1.13 Sơ đồ thay thế một pha động cơ cấp liệu máy nghiền 28

Hình 1.14 Đặc tính dòng điện rôto 29

Hình 1.15 Đặc tính dòng điện stato của động cơ cấp liệu máy nghiền 30

Hình 1.16 Đặc tính cơ của động cơ cấp liệu máy nghiền 33

Hình 1.17 Đặc tính cơ của động cơ cấp liệu máy nghiền khi giảm điện áp 34

cấp cho động cơ 34

Hình 1.18 a Sơ đồ đấu dây ; b Đặc tính cơ 35

Hình 1.19 Đặc tính cơ khi thay đổi tần số lưới điện f1 cấp cho động cơ 36

Hình 1.20 Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực của động cấp liệu máy nghiền 37 Hình 1.21 Động cơ cấp liệu máy nghiền với Rf và Xf trong mạch stato 38

Hình 2.1: Sơ đồ đóng trực tiếp động cơ vào lưới điện 39

Hình 2.2 : Đường đặc tính M = f(s) ở các mức điện áp khác nhau 40

Hình 2.3 : Hạ điện áp mở máy bằng cuộn kháng 41

Hình 2.4 : Hạ áp mở máy bằng biến áp tự ngẫu 42

Hình 2.5 : Mở máy bằng cách đổi nối Y -  44

Hình 2.6: Sơ đồ nối dây và đặc tính mômen khi thêm điện trở vào rotor để 45

mở máy 45

Hình 2.7: Mở máy hạ điện áp bằng bộ điều áp xoay chiều 46

Hình 2.8 : Đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa momen và điện áp theo tần số theo luật điều khiển U/f=const 51

Hình 3.1: Sơ đồ khối của biến tần gián tiếp 55

Hình 3.2: Sơ đồ mạch lực biến tần có đầu vào một pha và đầu ra 3 pha 55

Hình 3.3: Chỉnh lưu cầu một pha 57

Hình 3.4: Sơ đồ nghịch lưu điện áp ba pha 58

Hình 3.5: Đồ thị dòng áp điện ra nghịch lưu và góc dẫn   1800 58

Hình 3.6: Sơ đồ thay thế trong quá trình chuyển mạch nghịch lưu điện áp ba pha đấu tải sao 59

Hình 3.7 Biến tần veichi AC 70 63

Hình 3.8 Kết nối các đầu vào ra của biến tần 69

Hình 3.9 Sơ đồ mạch chính của biến tần 70

Hình 3.10 Các tham số chuyển của biến tần 71

Hình 4.1 Sơ đồ khối quy trình hoạt động của máy nghiền 71

Hình 4.1 Sơ đồ bố trí thiết bị và sơ đồ đấu dây của tủ điều khiển 76

Hình 4.2: Sắp xếp các thiết bị bên trong tủ 77

Hình 4.3 Cách đấu dây tủ điều khiển 78

Hình 4.4 Tủ điều khiển ki lắp đặt xong 79

Hình 5.2 : Các thiết bị sử dụng trong bài khảo sát 82

Hình 5.3: Lắp đặt bài thí nghiệm 83

Hình 5.4 : Đồ thị dòng điện của động cơ khi dùng khởi động mềm 86

Hình 5.5 : Đồ thị điện áp của động cơ khi dùng khởi động mềm 87

LỜI NÓI ĐẦU

Trong các ngành sản xuất công nghiệp nói chung và sản xuất chế biến thức

ăn chăn nuôi nói riêng, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng khá phổ biếntrong các hệ thống truyền động, dây chuyền sản xuất bởi tính chất đơn giản vàtin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng Tuy nhiên khi sử dụng động cơ khôngđồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ có công suất lớn ta cần chú ý tớiquá trình khởi động động cơ do khi khởi động rotor ở trạng thái ngắn mạch, dẫnđến dòng điện khởi động và momen khởi động lớn, nếu không có biện pháp khởiđộng thích hợp có thể không khởi động được động cơ hoặc gây nguy hiểm chocác thiết bị khác trong hệ thống điện

Vấn đề khởi động động cơ điện không đồng bộ đã được nghiên cứu từ lâu vớicác biện pháp khá hoàn thiện để giảm dòng điện và momen khởi động Ngàynay, công nghệ bán dẫn ngày càng phát triển, các thiết bị bán dẫn công suất lớnngày càng được sử dụng rộng rãi, với độ tin cậy ngày càng cao, có khả năng

điều khiển tốt Sự ra đời của các bộ biến tần, bộ khởi động mềm đã giải quyết

những nhược điểm mà các phương pháp điều khiển truyền thống mắc phải Việcgiảm điện áp đặt vào động cơ trong quá trình khởi động hoàn toàn có thể đượcthực hiện một cách dễ dàng bằng việc điều khiển góc mở của van bán dẫn, làmhạn chế dòng điện khởi động xuống còn 1.5 đến 3 lần dòng định mức, phụ thuộcvào chế độ tải vì khi động cơ được đóng điện trực tiếp vào lưới điện dòng khởiđộng của động cơ không đồng bộ sẽ rất lớn từ 5 đến 7 lần dòng định mức Đồngthời điều chỉnh tăng mômen mở máy một cách hợp lý, cho nên các chi tiết củađộng cơ chịu độ dồn nén về cơ khí ít hơn, tăng tuổi thọ làm việc an toàn chođộng cơ Ngoài việc tránh dòng đỉnh trong khi khởi động động cơ, còn làm chođiện áp nguồn ổn định hơn không gây ảnh hưởng xấu đến các thiết bị khác tronglưới điện

Xuất phát từ lý do trên và được sự hướng dẫn của cô TS Nguyễn XuânTrường, chuyên ngành Hệ Thống Điện – Khoa Cơ Điện - Học viện Nông

Nghiệp Việt Nam em xin thực hiện đề tài :“ Nghiên cứu tính toán thiết bộ khởi động mềm cho động cơ cấp liệu máy nghiền sử dụng biến tần trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi ” làm đề tài tốt nghiệp của mình.

Nội dung của đề tài:

Ngoài lời mở đầu, phần kết luận và kiến nghị đề tài gồm 4 chương

Chương I: Tổng quan về hệ thống dây chuyền chế biến thức ăn chănnuôi.Trong chương này nội dung nói đến tình hình chăn nuôi ở Việt Nam, giớithiệu chung về hệ thống chế biến thức ăn chăn nuôi và khái quát chung về động

cơ cấp liệu máy nghiền thức ăn chăn nuôi ở nước ta

Chương II : Các yêu cầu và các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ cấpliệu máy nghiền thức ăn gia súc Ở chương này tìm hiểu và giới thiệu về cácyêu cầu và phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ cấp liệu máy nghiền

Chương III: Tìm hiểu về biến tần Ở chương 3 ta sẽ tìm hiểu về biến tần cũngnhư ứng dụng của nó trong sản xuất

Chương IV: Tính chọn thiết kế bộ khởi động mềm cho động cơ cấp liệu máynghiền

Chương V: Khảo sát đặc tính dòng điện và điện áp của động cơ khi sử dụngkhởi động mềm

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN

THỨC ĂN CHĂN NUÔI

1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN THỨC

ĂN CHĂN NUÔI

1.1.1.Khái quát

Chăn nuôi là một ngành chính trong sản xuất nông nghiệp Sản phẩm chănnuôi không chỉ phục vụ trực tiếp nhu cầu của con người hàng ngày về thịt, trứng,sữa, … mà còn xuất khẩu đem lại nguồn thu lớn Tuy nhiên hiện nay giá trị củangành chăn nuôi mới chiếm 21- 22% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp Giá thànhcủa các sản phẩm chăn nuôi cao hơn các nước trong khu vực 15- 20% , do vậy ảnh

hưởng trực tiếp đến đời sống của người dân và ảnh hưởng đến xuất khẩu Để đưa

chăn nuôi trở thành một nghành chính theo tinh thần nghị quyết của Đảng vàChính phủ, ngoài vấn đề con giống cần đặc biệt quan tâm đến vấn đề sản xuất,chế biến thức ăn chăn nuôi, nhất là thức ăn công nghiệp

Thực tế thời gian qua, mặc dù đã đạt được những thành tích đáng ghi nhậnnhưng nhìn chung chất lượng thức ăn chăn nuôi ở nước ta còn thấp và không ổnđịnh, giá thành lại cao Hiện tại giá thức ăn chăn nuôi ở nước ta cao hơn cácnước trong khu vực từ 15- 20% và là một trong những nguyên nhân chính làmtăng giá các sản phẩm chăn nuôi

Để nâng cao và ổn định chất lượng, giảm giá thành thức ăn chăn nuôi, ngoàiviệc nâng cao năng suất, sản lượng nguyên liệu cần quan tâm thích đáng đến

công nghệ và hệ thống thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi [1]

Công nghệ chế biến TACN ở các nước phát triển đã trải qua hang trăm năm

kinh nghiệm và đạt đến sự hoàn hảo của công nghệ và thiết bị Đó là các nước

Mỹ, Hà Lan, Thụy Sĩ, Pháp, Đức, Nhật, Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan… vớicác tập đoàn, công ty nổi tiếng như: CPM, Van Aersen, Buller, Stolz, Himel,Salmateg, Triumph, Jiangsu Zhengchang, Yeong Minh… Các công ty trên đã

chế tạo nhiều dây chuyền chế biến TACN với thiết bị đồng bộ, khép kín từ khinguyên liệu vào cho đến khi ra sản phẩm, có mức độ tự động hóa rất cao, cácthực đơn cho từng loại vật nuôi được điều khiển bằng máy tính Tất cả các côngđoạn, thiết bị cũng như hoạt động của hệ thống dây chuyền sản xuất đều đượcđiều khiển tự động, quản lý, giám sát tại trung tâm điều khiển.

Hiện nay, các dây chuyền chế biến TACN do Việt Nam chế tạo và lắp đặt

có mức độ tự động chưa cao và hầu hết đều được điều khiển bằng tay, tốn nhiềunhân công vận hành, giám sát Mặt khác sự hoạt động của dây chuyền thiếuđồng bộ, kém ổn định dẫn đến chất lượng sản phẩm không đồng đều Nghiêncứu ứng dụng hệ thống giám sát, điều khiển và tự động hóa các khâu trong dây

chuyền chế biến TACN là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn [2]

Sau đây là ví dụ quá trình hoạt động và điều khiển tự động dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi – 5 tấn/h :

Hoạt động của dây chuyền CBTAGS 5 tấn/h theo mẻ 1000Kg như sau:

* Nguyên liệu được cấp vào phễu 2, được vít tải 3, gần tải 5 chuyển lên máy

làm sạch sơ bộ 6 Sau đó được phân phối vào thùng đã định, mỗi nguyên liệu

chứa ở một thùng Khi đầy sensor mức phát tín hiệu ngừng hoạt động có độ trễ nhất định dừng vít 3 sau đó là gầu 5, làm sạch 6 Thời gian trễ được xác định

thông qua thử nghiệm Tại phễu của gầu tải 5 có lắp nam châm vĩnh cửu 4 táchcác tạp chất kim loại ra khỏi nguyên liệu Trong chế biến nguyên liệu ở thùngnào hết (8 thùng) sensor mức sẽ báo tín hiệu về trung tâm điều khiển Ngườiđiều khiển sẽ ra lệnh cấp liệu vào thùng đó, công nhân vận chuyển nguyên liệuđến phễu 2, đồng thời bộ phận điều khiển tự động điều khiển ống phân phối liệu

về thùng tương ứng Khi ống phân phối đã hướng về đúng vị trí, sàng 6 khởi

động, sau 15 – 20s gầu 5 hoạt động và sau 15 - 20s đến vít 3 Như vậy, công

việc chuẩn bị cho tiếp liệu đã hoàn tất và công nhân bắt đầu đổ nguyên liệu vàophễu 2

Định lượng nguyên liệu cần nghiền cho một mẻ chế biến rất quan trọng, sai

số cho phép ở đây là ± 0,5% Nguyên lý được chọn là hệ thống cân cộng dồn như sau: với tỷ lệ các thành phần đã định, cân từng loại nguyên liệu theo trình tự

loại nhiều trước, loại ít sau, những loại khó nghiền (bột cá) được cân ở khoảnggiữa Trước khi cân hai van xả ở đáy cân được đóng kín Trong khi cân trên màn

hiển thị cần hiển thị hai tham số: trọng lượng từng loại nguyên liệu trong quá trình cân và trọng lượng tổng của mẻ Cân nguyên liệu nào, vít tải ở đáy thùng

nguyên liệu đó hoạt động cấp nguyên liệu vào cân Dự tính 90% thời gian (trọnglượng) vít tải hoạt động bình thường, 10% còn lại vít tải chạy, dừng 2 - 3 lần Cụthể sẽ xác định qua thực nghiệm Cân xong một mẻ (với trễ  15s) van xả đáycân mở, toàn bộ hỗn hợp tự chảy xuống phễu 15 Thời gian xả nguyên liệukhoảng 25- 30s Xả xong van xả đóng lại và tiếp tục cân cho mẻ tiếp theo.Nguyên liệu ở phễu 15 được vít tải 16, gầu tải 17 cấp lên thùng chứa 20 chuẩn bịnghiền Ở đây có 2 thùng, muốn cấp liệu vào thùng nào thì mở van hai ngả 21

hướng vào thùng đó Hệ thống hoạt động liên tục, cần tính năng suất của vít tải

16 và gầu tải 19 sao cho nguyên liệu ở thùng 15 vừa hết xong là lúc cân cộngdồn 14 cân xong một mẻ với thời gian trễ 15 - 20s

* Quá trình nghiền như sau: Van trượt 22 ở một trong hai thùng 20 (đã

được nạp đầy cho một mẻ chế biến) mở, nguyên liệu từ thùng qua bộ phận cấpliệu 23 cấp vào máy nghiền phụ thuộc vào dòng định mức của động cơ nghiền

để điều khiển tốc độ quay của cơ cấu cấp liệu thông qua biến tần Nếu dòng điệncao hơn định mức thì tự động điều chỉnh bộ phận cấp liệu quay chậm lại vàngược lại Để nguyên liệu ra khỏi buồng nghiền dễ dàng và giảm bụi, một luồngkhông khí được hút qua máy nghiền nhờ quạt gió 26 và thiết bị lọc bụi 25 Đểđảm bảo cho hệ thống gió ổn định có trang bị hệ thống rũ bụi tự động Cứ 18 -20s lại mở các van điện từ để không khí dưới áp suất cao thổi vào 2/16 túi vải.Thổi từng đôi túi vải một, hết đôi này đến đôi khác, hết vòng lại quay ngược lại.Trên máy nghiền có hai thùng chứa, thùng này đang xả nguyên liệu xuống máynghiền thì thùng kia tiếp nhận nguyên liệu từ cân định lượng Khi nghiền hếtnguyên liệu ở thùng này thì cũng vừa cấp xong nguyên liệu cho thùng kia vớimột độ trễ nhất định

Yêu cầu độ nhỏ sản phẩm ở các công thức chế biến khác nhau, nên thời giannghiền cũng thay đổi Để không bị lẫn nguyên liệu từ mẻ nọ sang mẻ kia cần có

sự ràng buộc giữa sự đóng mở van 22 với sự đóng mở các van xả dưới thùngcân Tức phải có tín hiệu van 22 của một thùng vừa hết nguyên liệu liệu xong,van hai ngả 21 hướng vào thùng đó thì van xả dưới cân 14 mới được tự mở Saunghiền nguyên liệu xuống thùng 28 và được vít tải 29, gầu tải 30 chuyển lênthùng chứa 31 Đồng thời, các nguyên liệu không cần nghiền được cấp thủ côngvào gầu tải 30 để chuyển lên thùng chứa 31

Quá trình trộn như sau: van xả 33 của một trong hai thùng 31 mở, nguyên

hướng nguyên liệu của mẻ tiếp vào thùng vừa xả hết Sau khi nguyên liệu xả hếtxuống máy trộn khoảng 30s khối vi lượng được hệ thống định lượng 34 cấp vàomáy trộn, sau đó khoảng 30s hệ thống cấp dầu tự động cấp lượng dầu đã địnhlượng vào máy trộn Quá trình trộn tiếp tục đến khi đạt yêu cầu (sau khi cấp dầuxong trộn thêm khoảng 4-5’) Trộn xong van xả đáy máy trộn mở, sản phẩmđược xả xuống thùng chứa 38 (~ 30s) Xả xong, van xả đóng lại Sau 10-15s thìcửa 33 của thùng 31 (thùng khác) mở để tiếp tục cho mẻ trộn khác.

TAGS dạng bột ở thùng 38 được vít 39 và gầu tải 41 chuyển đến thùng chứa

43 để đóng bao hoặc thùng chứa 44 để ép viên Việc điều phối này được thựchiện theo yêu cầu sản xuất thông qua van hai ngả 42 Thùng 44 có dung tích 15

m3, chứa khoảng 10 tấn bột Như vậy cùng lúc dây chuyền sản xuất 2 loại sảnphẩm bột và viên

* Quy trình sản xuất thức ăn viên như sau: bột từ thùng chứa 44 được vít

tải cấp liệu của máy ép viên 46 cấp vào thiết bị trộn hơi ẩm và từ đó xuống máy

ép viên Vít tải cấp liệu của máy ép viên được điều khiển vô cấp phụ thuộc vàonăng suất của máy ép viên Viên sau ép được đưa vào thiết bị làm mát 48 quavan chặn khí 47 Tại đây, thông qua mức trên và dưới viên được lưu lại trongthiết bị làm mát 10 – 15’ Tức là khi lượng viên trong thiết bị làm mát đến mứctrên, sensor mức trên ra tín hiệu xả viên, khi lượng viên đến mức dưới sensormức dưới ra tín hiệu ngừng xả viên

Viên sau khi được làm mát theo yêu cầu sản xuất có thể: Đưa qua máy bẻviên 51 làm nhỏ viên, sau đó được gầu tải 52 đưa lên sàng phân loại 53 Mảnh to

và bột đưa quay trở lại máy bẻ và máy ép viên, sản phẩm đạt yêu cầu đưa xuốngthùng chứa 54 Viên không đưa qua máy bẻ viên, lúc này điều khiển (bằng khí)tấm hướng liệu trong máy ép viên để viên ra ngoài không đi vào giữa hai quả lô

bẻ viên nữa Sau đó, viên được gầu tải 52 lấy đưa lên sàng phân loại 53 Sảnphẩm của dây chuyền được đóng bao 5, 25 và 50kg bằng các máy đóng bao

*Yêu cầu kỹ thuật:

1 Các máy trong dây chuyền được điều khiển tự động tại trung tâm điềukhiển hoặc điều khiển bằng tay riêng rẽ tại vị trí của các máy

2 Các máy được điều khiển liên động theo quy trình công nghệ

3 Các van đóng mở có lắp công tắc hành trình thông báo van đã đóngkín khít, khi đó máy mới được hoạt động

4 Tại một số máy chính: nghiền, trộn, ép viên, làm mát có lắp công tắchành trình tại các cửa quan sát để đảm bảo an toàn Máy chỉ khởi động khi của

đã đóng khít

5 Mọi sự cố, hoặc tác động của các công tắc hành trình làm dây chuyềnkhông khởi động được đều được hiển thị trên sơ đồ để người điều khiển biếtđược sự cố tại đâu

6 Chương trình điều khiển có chức năng lưu và mã hoá công thức chếbiến, khi cần gọi ra là sản xuất được ngay nhưng cũng có thể can thiệp để thayđổi công thức

7 Phải có chức năng phục vụ việc quản lý, lưu trữ số liệu, xử lý côngviệc kinh doanh một cách có hiệu quả như biết được khối nguyên liệu trong từng

mẻ chế biến trong một ca, khối lượng sản phẩm, sai số thực tế trong quá trìnhcân

8 Tự đông phối hợp các công đoạn sản xuất một cách hiệu quả Việcchọn chế độ làm việc các máy sao cho khoảng thời gian chuyển đổi từ mẻ nàysang mẻ kia là ít nhất Tức là có thể can thiệp để điều khiển lại thời gian làmviệc cho từng máy

Một số hình ảnh thực tế

Hình 1.1: Tủ điều khiển hệ thống dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi

Hình 1.2 : Động cơ cấp liệu cho máy nghiền thức ăn chăn nuôi

Hình 1.3 Dây chuyền sản xuất chế biến thức ăn chăn nuôi

1.2. TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ CẤP LIỆU MÁY NGHIỀN THỨC ĂN GIA SÚC

1.2.1. Khái quát chung:

Động cơ cấp liệu máy nghiền là động cơ không đồng bộ, được ứng dụngrộng rãi trong công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình Chiếm tỉ

lệ lớn so với động cơ khác, nhờ những ưu điểm :

- Động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ chếtạo,vận hành an toàn, tin cậy giảm chi phí vận hành sửa chữa

- Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha, không cần tốn kém cácthiết bị biến đổi

- Được khai thác hết tiềm năng nhờ sự phát triển của công nghiệp chế tạobán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử

1.2.2 Cấu tạo động cơ không đồng bộ

Động cơ không đồng bộ gồm hai phần chính : Phần tĩnh và phần quay

1.2.2.1 Phần tĩnh

Gồm vỏ máy lõi thép và dây quấn

a Vỏ máy: Để bảo vệ và giữ chặt lõi thép stato và không dùng để dẫn từ Vỏ

máy làm bằng nhôm (máy nhỏ) hoặc bằng gang, thép đối với (máy lớn) Vỏ máy

có chân đế cố định máy trên bệ, hai đầu có nắp máy để đỡ trục rôto và bảo vệdây quấn

b Lõi thép stato: Do nhiều lá thép kĩ thuật điện đã dập sẵn, ghép cách điện với

nhau chiều dày các lá thép thường từ 0.35 mm đến 0.5mm phía trong có cácrãnh đặt dây quấn Mỗi lá thép kĩ thuật được sơn cách điện với nhau để giảmtổn hao do dòng điện xoáy gây lên Nếu lá thép ngắn thì có thể ghép lại thànhmột khối Nếu lá thép quá dài thì ghép lại thành các thếp, mỗi thếp dài từ 6 cmđến 8 cm, cách nhau 1 cm để thông gió

stato

Hình 1.5

a) Mặt cắt ngang stato b) Lá thép kĩ thuật điện c) Stato của động cơ

c Dây quấn: Được đặt trong lõi các rãnh của lõi thép, xung quanh dây quấn có

bọc lớp cách điện để cách điện với lõi thép Với động cơ không đồng bộ ba phacác pha dây quấn đặt cách nhau 1200 điện

a) b)

Pha U

Pha V

Pha W

Hình 1.6 (a) Sơ đồ bố trí ba cuộn dây stator

(b) Dây quấn ba pha đặt trong rãnh.

1.2.2.2 Phần quay

Gồm lõi thép, trục và dây quấn

a Lõi thép rôto: Cũng gồm các lá thép kĩ thuật điện ghép lại giống ở stato Lõi

thép được ép trực tiếp lên trục, bên ngoài có sẻ rãnh để đặt dây quấn

b Trục máy: Được làm bắng thép, có gắn lõi thép rôto Trục được đỡ trên nắp

máy nhờ ổ lăn hay ổ trượt

c Dây quấn: Tuỳ theo động cơ không đồng bộ mà ta chia ra rôto dây quấn hay

rôto lồng sóc

+ ) Rôto kiểu dây quấn: Rôto dây quấn có kiểu giống như dây quấn stato và

có số cực bằng số cực ở stato Trong động cơ trung bình và lớn dây quấn đượcquấn theo kiểu sóng hai lớp để bớt được các đầu nối, kết cấu dây quấn chặt chẽ.Trong động cơ nhỏ thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp Dây quấn ba phacủa động cơ thường đấu hình sao, ba đầu ra của nó nối với ba vòng trượt bằngđồng thau gắn trên trục của rôto Ba vòng trượt này cách điện với nhau và vớitrục, tỳ trên ba vòng trượt là ba chổi than Thông qua chổi than có thể đưa điệntrở phụ vào mạch rôto, có tác dụng cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc

độ, hệ số công suất được thay đổi

dẫn nối với các vòng đồng hay nhôm gọi là vòng ngắn mạch Như vậy dây quấnrôto hình thành một cái lồng quen gọi là lồng sóc.

Hình 1.7 Dây quấn rôto kiểu lồng sóc

Ngoài ra dây quấn lống sóc không cần cách điện với lõi thép rãnh rôto cóthể làm thành dạng rãnh sâu hoặc thành hai rãnh gọi là lồng sóc kép dùng chomáy có công suất lớn để cải thiện tính năng mở máy Với động cơ công suất nhỏrãnh rôto thường đi chéo môt góc so tâm trục

1.2.3 Khe hở không khí

Giữa phần tĩnh và phần quay là khe hở không khí, khe hở rất ít thường là( 0,2 mm đến 1mm), do rôto là khối tròn nên rôto rất đều Mạch từ động cơkhông đồng bộ khép kín từ stato sang rôto qua khe hở không khí Khe hở khôngkhí càng lớn thì dòng từ hoá gây ra từ thông cho máy càng lớn hệ số công suấtcàng lớn

1.2.4 Những đại lượng ghi trên động cơ

Công suất định mức Pđm là công suất cơ hay công suất điện máy đưa ra

Hệ số công suất định mức : cosđm

Tốc độ quay định mức nđm (vòng/ phút )

Tần số định mức fđm (Hz)

1.3 Cách đấu dây của động cơ.

Tuỳ theo điện áp của lưới điện mà ta đấu dây stato theo hình Y hay hình .Mỗi động cơ điện ba pha gồm có ba dây quấn pha Khi thiết kế người ta đã quyđịnh điện áp định mức cho mỗi dây quấn Động cơ làm việc phải đúng với điện

áp quy định ấy Để thuận tiện cho việc đấu động cơ, người ta ký hiệu 6 đầu dâycủa ba dây cuốn động cơ AX, BY, CZ và đưa 6 đầu dây nối ra 6 bu lông (1….6)

ở hộp dây trên vỏ động cơ

Cách đấu 6 đầu dây như thế nào để điện áp vào động cơ luôn là định mức

- Động cơ ba pha có điện áp định mức cho mỗi pha dây quấn là 220V (UP =220V ) ,trên nhãn động cơ ghi là  / 220V/380V

Nếu động cơ làm việc ở mạng điện có Ud = 380V, thì động cơ phải đấu theohình sao (Y) Muốn nối hình sao ta nối ba điểm cuối của pha với nhau tạo thànhđiểm trung tính Ba điểm đầu nối với nguồn

Cách đấu như hình vẽ :

Hình 1.8 Hộp đấu dây quấn stato hình sao

Trong cách nối hình Y

Id = Ip ; Ud = 3 Up

Khi đó điện áp vào mỗi dây quấn là : Up = 220

3

380

 V bằng đúng điện áp quyđịnh

- Trường hợp động cơ làm việc ở mạng điện có điện áp 220V thì động cơ phảiđấu theo hình ∆ Muốn nối hình tam giác, ta lấy đầu pha này nối với cuối củapha kia Cách nối tam giác không có dây trung tính

Hình 1.9 Hộp đâu dây quấn stato theo hình tam giác

Trong cách nối tam giác

Ud = Up

Id = 3 Ip

Khi đó điện áp vào mỗi dây quấn là 220V

1.4 Nguyên lý làm việc của động cơ cấp liệu máy nghiền

Khi nối dây quấn stato vào lưới điện xoay chiều ba pha, hệ thống dòng xoaychiều ba pha chạy vào dây quấn sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ:

dụng tương hỗ tạo thành mô men M tác dụng lên rôto làm nó quay với tốc độ ntheo chiều quay từ trường (dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực

và do đó chiều của mômen M tác dụng lên rôto )

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ cấp liệu máy nghiền

Tốc độ rôto (n) không bao giờ lớn được bằng tốc độ từ trường quay (n1)

mà phải nhỏ hơn, có như vậy mới có sự chuyển động tương hỗ giữa tốc độ từtrường và rôto, vì vậy duy trì được dòng I2 và mômen M Do tốc độ của quay củarôto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường nên gọi là động cơ không đồng bộ

Giữa tốc độ từ trường và tốc độ rôto có liên quan qua tỉ lệ

s – hệ số trượt Hệ số trượt thường từ ( 0,02- 0,06 )

1.5 Sơ đồ thay thế động cơ và phương trình đặc tính cơ

1.5.1 Sơ đồ thay thế

Ta thấy rằng nếu ghìm lại không cho rôto quay thì động cơ điện ba pha hoàntoàn giống máy biến áp ba pha, dây quấn rôto hoàn toàn giống dây quấn thứccấp của máy biến áp Do vậy từ trường quay sẽ cảm ứng trong nó sức điện độngcùng tần số với sức điện động trong dây quấn stato và có giá trị hiệu dụng

E20  4 44f1W2  maxK dq2

Trong đó:

f : Tần số dòng điện phía stato

 max: Từ thông trong dây quấn

K dq2: Hệ số dây quấn stato

Trong đó E20 là trị số hiệu dụng của sức điện động trong 1 pha dây quấn rôto khi

biến thiên cùng tần số với dòng điện Khi rôto đứng yên sức điện động tản rôto

có cùng tần số f và được đặc trưng bằng điện áp rơi trên điện kháng tản XT2

XT2 = LT2 = 2 fLT2

Khi rôto quay sức điện động tản rôto có tần số f2 được đặc trưng bằng điện

áp rơi trên kháng tản XT2s trong dây quấn rôto

Ta có XT2s= 2LT2 = 2 sLT2

Ta thấy rằng trong dây quấn rôto có tần số f2 phụ thuộc vào tốc độ quay Khirôto quay thì điện kháng tản trong dây quấn rôto lớn gấp s lần điện kháng tảndây quấn rôto khi nó đứng yên

Ta có sơ đồ thay thế đơn giản:

Hình 1.11 Sơ đồ thay thế đơn giản

Vì hai đầu dây quấn rôto luôn kín mạch do đó U2 = 0, phương trình cân bằngđiện áp của dây quấn rôto là :

Từ phương trình (2) triển khai dạng chính tắc của số phức ta có:

Nhân cả hai vế với :

Sau đó rút gọn ta được :

Sau khi quy đổi tần số mạch rôto ta suất hiện 1 điện trở giả tưởng: R21S S

đặc trưng cho công suất cơ trên trục máy

Đến đây ta có sơ đồ thay thế một pha động cơ cấp liệu máy nghiền

a) b)

Hình 1.12 a) Sơ đồ thay thế một pha động cơ không đồng bộ

b) Sơ đồ thay thế rút gọn 1 pha động cơ không đồng bộ

Trong đó : Rth , R1 , R2’ là điện trở tác dụng từ hoá, điện trở stato và điện trở rôto

đã quy đổi về phía stato

Xth, X1 , X2’, là điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato và điệnkháng rôto đã quy đổi về phía stato

Ith , I1 , I2’ là các dòng điện từ hoá, dòng điện stato, dòng điện rôto đãquy đổi về stato

1.5.2 Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ

Để thành lập phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta sử dụng sơ

đồ thay thế một pha của động cơ Tuy nhiên có các điều kiện sau thoả mãn đểxây dựng phương trình đặc tính cơ

- 3 pha của động cơ là đối xứng

- Các thông số của động cơ không đổi nghĩa là không phụ thuộc vào nhiệt độ,điện trở không phụ thuộc vào tần số dòng điện rôto, mạch từ không bão hoà điệnkháng X1 , X2 không đổi

- Bỏ qua các tổn thất trong lõi thép các tổn thất của ma sát

- Điện áp hoàn toàn sin và đối sứng ba pha

Với những giả tưởng trên ta có sơ đồ thay thế một pha của động cơ

Hình 1.13 Sơ đồ thay thế một pha động cơ cấp liệu máy nghiền

Trong đó:

U1 : trị số hiệu dụng của điện áp ba pha stato

Rth , R1 , R2’ : là điện trở tác dụng từ hoá, điện trở stato và điện trởrôto đã quy đổi về phía stato

Xth, X1 , X2’ : là điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato vàđiện kháng rôto đã quy đổi về phía stato

Ith ,I1 , I2’ là các dòng điện từ hoá, dòng điện stato, dòng điện rôto

đã quy đổi về stato

Với hệ số quy đổi như sau :

: hệ số dây quấn stato và rôto

U1 : điện áp định mức đặt vào dây quấn stato

Ew : sức điện động định mức của rôto

Kj=

Thông thường ta có I2’ max = (4  7)Iđm Vì thế khi khởi động động cơ cần chú

ý giảm dòng mở máy phía rôto bằng cách mắc thêm điện trở phụ phía rôto

Ta có dòng điện phía stato là :

1 1

U X R R X

Hình 1.15 Đặc tính dòng điện stato của động cơ cấp liệu máy nghiền.

- Để xây dựng phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta dựavào điều kiện cân bằng công suất trong động cơ

Ta có công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto là:

Pđt = M.1 (1) M : Là mômen điện từ của động cơ

Giả sử bỏ qua tổn thất phụ thì : M = M cơ

Công suất Pđt chia làm hai phần

Pcơ : Công suất cơ đưa ra trên trục động cơ: Pcơ = Mcơ  (2) P2 : Công suất tổn hao đồng trong rôto: P2 = 3.I2’2 R2’ (3)

Với I2’

Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ cấp liệu máy nghiền.

Ta tìm được trị số của M và S ở điểm cực trị : kí hiệu là Mtới hạn (Mth) và giá trị

Ta tìm được trị số của M và S ở điểm cực trị : kí hiệu là Mtới hạn (Mth) và giá trị

U





Dấu “ + “ ứng với trạng thái động cơ

Dấu “ - “ ứng với trạng thái máy phát

Khi ngiên cứu các hệ truyền động của động cơ cấp liệu máy nghiền ta quantâm nhiều đến trạng thái làm việc của động cơ.

Với những động cơ công suất lớn lớn thường R1 rất nhỏ so với Xnm nên lúcnày co thể bỏ qua R1 nghĩa là R1 = 0 Do đó :

Sth = 

' 2

Hình 1.16 Đặc tính cơ của động cơ cấp liệu máy nghiền

Trong thực tế khi nghiên cứu các hệ truyền động cho động cơ không đồng bộthường lựa chọn vùng làm việc là đường thẳng tuyến tính từ 0 đến D

1.6 Các thông số ảnh hưởng đến đặc tính cơ

Từ phương trình đặc tính cơ không đồng bộ: M =

Ta thấy các thông số anh hưởng đến đặc tính cơ bao gồm :

1.6.1 Ảnh hưởng của điện áp nguồn cấp cho động cơ

Điện áp nguồn U1: Thay đổi bằng cách sử dụng bộ điện áp xoay chiều

Các tham số còn lại là hằng số, khi U1 giảm  ( Mth ) Mômen tới hạn sẽgiảm bình phương lần độ suy giảm của điện áp Mth giảm  U12 giảm

= const Và độ trượt không thay

đổi Vậy ta có đường đặc tính cơ trong trường hợp này

Hình 1.17 Đặc tính cơ của động cơ cấp liệu máy nghiền khi giảm điện áp

cấp cho động cơ

Vậy khi giảm điện áp cấp cho động cơ làm cho Mth giảm nhanh Tuy nhiên

Sth không đổi vì vậy phương án giảm điện áp thường thích hợp cho dạng phụ tảikhông đổi: quạt gió, máy bơm ly tâm Không thích hợp với phụ tải thay đổi

1.6.2 Ảnh hưởng của điện trở mạch rôto ( R 2 + R 2f ).

Chỉ dùng cho động cơ không đồng bộ rôto dây quấn, sử dụng bộ điều chỉnhxung điện trở người ta thực hiện bằng cách mắc thêm R2f vào mạch rôto

nm f

' 2

'

 dòng điện mở máy giảm

a) b)

Hình 1.18 a Sơ đồ đấu dây ; b Đặc tính cơ

Vậy R1 càng tăng, dòng điện khởi động càng giảm , Mkđ tăng lên Sau đómômen khởi động sẽ giảm Do đó căn cứ vào điều kiện khởi động và đặc điểmcủa phụ tải mà chọn điện trở cho thích hợp

1.6.3 Ảnh hưởng của tần số lưới điện f 1 cấp cho động cơ :

Thay đổi bằng cách sử dụng bộ biến tần dùng cho cả động cơ dây quấn và lồngsóc

ta thay đổi tần số f1 làm cho tốc độ từ

trường quay thay đổi  tốc độ động cơ thay đổi theo

Khi f1> f1đm ta có : Sth =: S th =

Nên Sth sẽ giảm theo tỉ lệ bậc nhất với f1.

Vì X1 = 1L1 ; = 1 nên mômen tới hạn sẽ giảm:

Mth= (1.37)

Nên Mth sẽ giảm theo tỷ lệ bậc 2 của f1

Thực tế khi f1 tăng để đảm bảo đủ Mmm cho động cơ và tốc độ làm việc củađộng cơ không vượt quá giá trị cực đại cho phép

max bị hạn chế bởi độ bền cơ khí của động cơ

Khi f1 < f1đm tức là khi f1 giảm ta có:

Khi f1 giảm  t giảm  Sth tăng  Mth tăng Xnm giảm

Ta có đặc tính cơ trong 2 trường hợp

Hình 1.19 Đặc tính cơ khi thay đổi tần số lưới điện f 1 cấp cho động cơ

Trong trường hợp khi tần số nguồn cấp cho động cơ giảm dẫn đến tổng trởcủa mạch giảm ( vì tổng trở của mạch tỉ lệ thuận theo tần số ) với giá trị điện ápgiữ không đổi thì dòng điện khởi động tăng rất nhanh do vậy khi giảm tần sốcần giảm điện áp theo một quy luật nhất định để giữ mômen theo chế độ địnhmức

Qua đồ thị đặc tính cơ ta thấy rằng:

Khi f1< f1đm với điều kiện const thì Mth giữ ở không đổi

Khi f1> f1đm thì Mth tỉ lệ nghịch với bình phương tần số

Khi tăng giảm tần số f1 cấp cho động cơ chủ yếu để điều chỉnh tốc độđộng cơ trường hợp mở máy rất ít dùng hoặc có dùng thì dùng riêng

1.6.4 Ảnh hưởng của số đôi cực P

Để thay đổi số đôi cực ở stato ngưới ta thường thay đổi cách đấu dây :

Từ công thức : 1 = và  = 1 ( 1- s )

Ta thấy thay đổi số cặp cực P thì 1 thay đổi dẫn đến tốc độ động cơ thayđổi Giá trị Sth không phụ thuộc vào P nên không thay đổi khi đó độ cứng đặctính cơ giữ nguyên Nhưng khi thay đổi số đôi cực sẽ phải thay đổi cách đấu dây

ở stato nên một số thông số như U1 ( điện áp vào stato) R1 , X1 có thể thay đổi do

đó từng trường hợp sẽ ảnh hưởng khác nhau đến mômen tới hạn Mth của động cơ

a) b)

Hình 1.20 Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực của động cấp liệu máy nghiền a) Thay đổi số đôi cực với P 2 = P 1/2 và M th = const

b) Thay đổi số đôi cực với P 2 = P 1/2 và P 1 = const

1.6.5 Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng mạch stato.

Được thực hiện bằng cách mắc thêm điện trở (R1f ) hoặc điện kháng (X1f ) nốitiếp vào phía stato của động cơ

Tốc độ từ trường không đổi: 1 = const , Sth giảm , Sth giảm

Do đó đặc tính cơ có dạng :

a b c.

Hình 1.21 Động cơ cấp liệu máy nghiền với R f và X f trong mạch stato a) Sơ đồ với R 1f ; b) Sơ đồ với X 1f ; c) Đặc tính cơ

Ta thấy rằng khi cần tạo ra đặc tính có mômen khởi động là Mmm thì đặc tính

cơ ứng với X1f trong mạch cứng hơn đặc tính cơ với R1f

Dựa vào tam giác tổng trở ngắn mạch có thể xác định được X1f , hoặc R1f trongmạch stato khi khởi động

CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

CẤP LIỆU MÁY NGHIỀN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

2.1 Các phương pháp khởi động động cơ

2.1.1 Mở máy trực tiếp động cơ điện rotor lồng sóc

Đây là phương pháp mở máy đơn giản nhất, chỉ việc đóng trực tiếp động

cơ điện vào lưới điện là được

Ưu điểm:

- Đây là phương pháp đơn giản

- Nếu nguồn điện tương đối lớn thì có thể dùng phương pháp này để mở

máy vì mở máy nhanh và đơn giản

Nhược điểm:

- Dòng điện mở máy tương đối lớn

- Nếu quán tính của tải tương đối lớn, thời gian mở máy quá dài thì có thể

làm cho máy nóng và ảnh hưởng đến điện áp của lưới

Hình 2.2 : Đường đặc tính M = f(s) ở các mức điện áp khác nhau.

Mục đích của phương pháp này là giảm dòng điện mở máy nhưng đồngthời mômen mở máy cũng giảm xuống Do đó đối với những tải yêu cầu cómômen mở máy lớn thì phương pháp này không dùng được Tuy vậy, đối vớinhững thiết bị yêu cầu mômen mở máy nhỏ thì phương pháp này rất thích hợp

Ví dụ: tải quạt gió,bơm,

2.1.3 Nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stator:

Sơ đồ nối dây như hình 2.3 Khi mở máy trong mạch điện stator đặt nối tiếpmột điện kháng Sau khi mở máy xong bằng cách đóng tiếp điểm K1 của côngtắc tơ thì điện kháng này bị nối ngắn mạch Điều chỉnh trị số của điện kháng thì

có thể có được dòng điện mở máy cần thiết

Do có điện áp gáng trên điện kháng nên điện áp mở máy trên đầu cực động

cơ U’

K sẽ nhỏ hơn điện áp lưới Gọi dòng điện mở máy và mômen khi mở máytrực tiếp là IK và MK Nếu cho rằng khi hạ điện áp mở máy, tham số của máyđiện vẫn giữ không đổi thì sau khi thêm điện kháng vào:

Dòng điện mở máy còn lại là : I’ = k.I