Đồ án 1 BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha có điốt không (D0)

NỘI DUNG ĐỒ ÁN Số liệu và yêu cầu như sau: 1. Phụ tải MC = hằng số mang tính chất phản kháng 2. Động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđ = 3,2 KW; nđ = 1500vgph 3. BBĐ dùng sơ đồ chỉnh lưu hình tia 3 pha có điốt không (D0) 4. Phạm vi điều chỉnh D = 50:1; sai lệh tĩnh s = 0,1.  

MỤC LỤC

Đồ án với đề tài: “”

Mặc dù em đã rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và quyếttâm cao nhất tuy nhiên đây là lần đầu tiên em làm đồ án, và đặc biệt do nhận thức vềthực tế của em còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót, em mongnhận được sự phê bình góp ý của các thầy, cô để có thể được hiểu rõ hơn các vấn đềtrong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó

Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáotrong bộ môn và đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của cô Nguyễn Thị Thành đã giúp emhoàn thành đồ án này Em xin chân thành cảm ơn cô và hi vọng cô sẽ giúp đỡ chúngnữa trong việc học tập của em sau này

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1.1 PHÂN TÍCH CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG

Để thiết kế hệ thống truyển động cho một đối tượng truyền động ta phải căn cứvào đặc điển của công nghệ của nó, căn cứ cào chỉ tiêu chất lượng mà đưa ra phương

án hợp lý Với mỗi một đối tượng truyền động có thể thực hiện bằng các truyền độngkhác nhau Mỗi phương án điều có những ưu nhược điểm của nó, nói chung phương

án đưa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tượng cần truyền động Phải đảm bảo đượccác chỉ tiêu về mặt kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế, trong đó chỉ tiêu kỹ thuật làquan trọng hàng đầu Thông thường một hệ thống tốt hơn về mặt kỹ thuật cũng nhưtốn kém hơn về mặt kinh tế Do vậy tùy thuộc yêu cầu chất lượng và độ chính xác củasản phẩm ta chọn cho hệ thống truyền động nhằm đưa ta một hệ thống đảm bảo yêucầu mong muốn

 Ý nghĩa:

Việc lựa chọn phương án truyền động có ý nghĩa rất quan trọng Nó liên quanđến chất lượng sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của sản xuất Nếunhư lựa chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm việc, hạn chế được nhữnghành trình thừa, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó hiệu quả kinh tế sẽ cao hơn.Kết quả sẽ hoàn toàn ngược lại nếu ta lựa chọn không đúng và nó còn gây ra tổn thấtkhông ngờ trước

 Phương án lựa chọn:

- Muốn chọn được hệ thống phù hợp với yêu cầu chúng ta phải đưa ra cácphương án có thể đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật sau đó đánh giá những ưunhược điểm mà chọn cho hợp lý

- Để thiết kế hệ thống truyền động điện người thiết kế phải đưa ra nhiều phương

án khác nhau Rồi sau đó so sánh các phương án trên hai phương diện kinh tế

và kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu nhất Phương án tối ưu nhất là phương

án đáp ứng được yêu cầu đề ra đồng thời là phương án đảm bảo về mặt kỹ thuật

Theo yêu cầu đề bài động cơ là loại động cơ 1 chiều kích từ độc lập nên ta có cácphương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ như sau:

- Thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng.

- Thay đổi điện áp cấp vào mạch phần ứng.

- Thay đổi từ thông kích từ.

1.1.1.Thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng

Hình 1 1 Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng

+ Tốc độ không tải lý tưởng: ω

0 =

đm đm

U

KΦ

= const (1.5)+ Độ cứng đặc tính cơ: ư

Khi Rf càng lớn thì càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc, ứng với Rf = 0 ta có đặctính cơ tự nhiên.

2

đm TN

u

K R

• Như vậy khi thay đổi điện trở phụ Rf ta có họ đặc tính cơ biến trở có dạng như

hình 1.1 Ứng với phụ tải Mc nào đó, nếu Rf càng lớn tốc độ động cơ cànggiảm, đồng thời điện trở ngắn mạch và momen ngăn mạch càng giảm

• Người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện khởi động vàđiều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản

1.1.2 Thay đổi điện áp cấp vào mạch phần ứng

a) Sơ đồ nguyên lý

Hình 1 2 Sơ đồ nguyên lý

Hình 1 3 Đặc tính cơ khi thay đổi điện áp phần ứng

c) Ảnh hưởng của điện áp phần ứng

Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uđm các thông số đặc tính cơ như sau:

+ Tốc độ không tải ω0x =

đm đm

Φ

−

= const (1.10)+ Moomen ngắn mạch Mnm = KΦIư, moomen ngắn mạch giảm dần khi ta giảm điện

áp phần ứng

Kết luận: Như vậy khi thay đổi điện áp phần ứng đặt vào động cơ ta được một họ đặc

tính cơ song song với đặc tính cơ tự nhiên

+Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch, dòng điệnngắn

mạch của động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động

1.1.3 Thay đổi từ thông kích từ.

a) Sơ đồ nguyên lý

b) Dạng đặc tính cơ

Hình 1 4 Đặc tính cơ điện

c) Ảnh hưởng của từ thông

+Khi thay đổi từ thông kích từ động cơ một chiều kích từ độc lập chính là điều chỉnhmômen điện từ của động cơ M = KΦI ư và điều chỉnh sức điện động quay E=KΦ ωcủa động cơ Do kết cấu của máy điện nên ta thương giảm từ thông Φ

Ta xét ảnh hưởng của từ thông với các thông số như sau:

- Uư = Uđm

- R = Rư = const

- Φ = var

Để thay đổi từ thông Φ, ta phải thay đổi dòng điện kích từ nhờ biến trở Rkt mắc

ở mạch kích từ của động cơ Vì chỉ có thể tăng điện trở mạch kích từ nhờ Rkt nên từthông kích từchỉ có thể thay đổi về phía giảm so với từ thông định mức Các thông sốđặc tính cơ thay đổi như sau:

Φ

−

=var (1.12)

+ Dòng điện ngắn mạch: Imm =

đm U R

= const (1.13)+ Mômen ngắn mạch: Mnm = KΦxInm= var (1.14)

Trường hợp này, cả tốc độ không tải lý tưởng và độ dốc đặc tính cơ đều thay đổi

Kết luận: Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông

Nên khi từ thông giảm thì: ω0x tăng, còn β

sẽ giảm Ta có một họ đặc tính cơ với ωxotăng dần và độ cứng của đặc tính cơ giảm dần khi giảm từ thông

Với dạng mômen phụ tải Mc thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì khi giảm

từ thông tốc độ động cơ tăng lên.

1.1.4 Nhận xét lựa chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ

Qua những phân tích cụ thể về 3 phương pháp điều chỉnh tốc độ trên ta thấy mỗiphương pháp điều chỉnh đều có những ưu nhược điểm riêng phù hợp với từng yêu cầucông nghệ Căn cứ công nghệ của đề tài ta thấy phương pháp thay đổi tốc độ động cơbằng cách điều chỉnh điện áp mạch phần ứng động cơ có nhiều ưu điểm như:

1.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN BỘ BIẾN ĐỔI CHỈNH LƯU.

1.1.1 Phân tích hệ thống van – động cơ (T – Đ).

 Nguyên lý điều khiển động cơ điện một chiều:

- Nhận năng lượng từ lưới xoay chiều thông qua bộ chỉnh lưu biến dòng xoaychiều thành dòng một chiều Cấp cho phần ứng động cơ điện một chiều

 Các chế độ làm việc:

a) Chế độ dòng liên tục

- Khi mô men tải Mt tăng thì dòng điện động cơ tăng dẫn đến năng lượng điện từtang

-Khi điện áp nguồn nhỏ hơn sức điện động thì năng lượng của cuộn dây lớn làmcho năng lượng xả ra đủ sức để duy trì dòng điện đến thời điểm mở van kế tiếp.

+ Thay đổi góc mở α=(0-π) điện áp của chỉnh lưu điều khiển từ Udo -> (-Udo) và

ta được đặc tính họ song song nằm 1/2 bên phải hệ tọa độ (Mo ω) những đặc tính đókhông thuộc nửa bên trái là do các van không cho dòng điện phản ứng đổi chiều +Khi đó tốc độ không tải lý tưởng tùy thuộc vào góc điều khiển α

b) Chế độ dòng điện gián đoạn.

-Khi làm việc ở chế độ dòng gián đoạn đường đặc tính cơ không là đường

thẳng mà là đường cong có độ cứng thấp hơn

-Biên giới vùng dòng điện gián đoạn là dòng phân cách giữa vùng dòng

điện liên tục và dòng gián đoạn chính là tập hợp đường trạng thái biên độ

-Khi thay đổi góc α=(0-Π) gần đúng là đường ê líp có các trục chính là trục

tọa độ

+Ưu điểm:

-Độ tác động nhanh, cao tổn thất ít giảm tiếng ồn hiệu suất lớn có khả

năng điều chỉnh trơn với phạm vi điều chỉnh rộng

-Có thể thiết lập hệ tự động phòng kín để mở rộng dải điều chỉnh và cải

thiện điều kiện làm việc của hệ

+Nhược điểm:

-Khả năng linh hoạt khi đổi trạng thái làm việc không cao, khả năng quá

tải về dòng và áp của van kém sức điện động của bộ biến đổi có biên độ đập

mạch lớn gây tổn hao phụ trong động cơ và làm xấu điều kiện chuyển mạch trên

cổ góp của động cơ làm xấu điện áp nguồ

- Khi điều chỉnh sâu hệ số công suất Cos γ thấp nhất

 Ưu điểm của hệ (T-Đ)

- Tác động nhanh, tổn thất ít, giảm tiếng ồn, kích thước trọng lượng nhỏ, nền móngkhông phức tạp

- Hệ số khuyêch đại lớn nên dễ thiết lập hệ thống tự động vòng kín để mở rộng phạm

vi điều chỉnh D

- Giá thành rẻ…

 Nhược điểm của hệ (T-Đ)

- Khả năng linh hoạt chuyển đổi trạng thái làm việc không cao

- Mạch điều khiển hệ đảo chiều khá phức tạp

- Khả năng quá tải về áp và dòng kém

- Sức điện động ra của bộ biến đổi có độ đập mạch lớn nên phải dùng cuộn khánglọc, làm tăng kích thước, giá thành, giảm độ cứng đặc tính cơ, giảm tác độngnhanh…

- Hệ số cosφ của hệ nói chung là thấp Mặc dù có những nhược điểm như đã nêu ởtrên nhưng phần ưu điểm của hệ T – Đ cũng rất nhiều, nó có ý nghĩa quyết định, dovậy ngày nay đã thay thế hoàn toàn hệ truyền động T – Đ cho hệ truyền động: KĐT –

Để điều khiển tốc độ động cơ cần điều khiển điện áp đặt trên hai đầu động cơ, thôngqua sức điện động của máy phát: E = kMF.Φ.ωMF

Khi máy phát F được quay với tốc độ ωMF cố định, sức điện động của máy

F

k

R R

k

E

φ φ

F

k

R

R k

E

φ φ

d) Dạng đặc tính cơ.

Họ đặc tính cơ được xây dựng trên cả 2 vùng điều chỉnh tốc độ đó là:

- Điều chỉnh tốc độ điện áp phản ứng động cơ

- Điều chỉnh từ thông ứĐ

e) Nhận xét.

* Ưu điểm :

- Do sử dụng 2 vòng điều chỉnh tốc độ nên dải điều chỉnh khá hơn ( 25:1)

- Điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong toàn bộ dải điều chỉnh

- Việc điều chỉnh tiến hành trên mạch kích từ nên tổn hao nhá

- Trạng thái làm việc linh hoạt khả năng quá tải lớn

* Nhược điểm:

- Sử dụng máy điện quay nên hiệu suát thấp ( ≤ 75% ), kồnh kềnh tốn kém

- Công suất đặt của máy lớn, vốn đầu tư lớn, tồn tại từ thông dư

1.1.3 Phân tích hệ thống xung áp động cơ (ĐXA – Đ).

Ngày nay hệ xung áp – động cơ được sử dụng rộng rãi, nhất là khi các yếu tố về

độ tin cậy, dễ điều chỉnh, độ ổn định, kích thước trọng lượng được đặt lên hàng đầu

Có nhiều cách phân loại, ở đây ta phân theo hệ xung áp mạch đơn (không đảo chiều),

hệ xung áp đảo chiều

Đối với các bộ biến đổi công suất nhỏ (vài KW) và trung bình (hàng chục KW)người ta thường sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực IGBT Đối với công suất lớn (vài

trăm KW) người ta thường dùng GTO, cao hơn nữa dùng Tiristor Ở giáo trình này chỉ

đề cập đến van điều khiển hoàn toàn IGBT, GTO – chúng có ưu điểm là mở và khóahoàn toàn bằng xung (điều khiển hoàn toàn), khác với tiristor mở bằng xung, khóaphải dùng mạch khóa (bán điều khiển) Nhược điểm của van điều khiển hoàn toàn làcông suất nhỏ hơn tiristor

Hình 1 7 Đồ thị dòng áp

 Phương trình:

dt

di L i R

E

1 ++

=

-Trong khoảng t1 GTO mở

dt

di L i R

Tu t bd

e I I

I i

e I I

I i

/ 2 2 2

2

/ 1 1 1

1

)(

)(

−

−

−+

=

−+

=

(**)Trong đó:

+ R u

E U

: Hằng số thời gian điện từ của mạch

Quá trình tăng giảm dòng điện trên đồ thị vẽ cho trường hợp hệ đã làm việc xáclập Như vậy hệ xung áp – động cơ một chiều cũng có ba chế độ dòng điện: liên tục,biên liên tục, gián đoạn

 Đặc tính cơ

Như trên ta đã biết vì hệ xung áp – động cơ một chiều có ba chế độ dòng điện nên đểxây dựng đặc tính cơ, tương tự hệ T – Đ ta cũng phải xây dựng ba vùng sau đó ghéplại thành đặc tính cơ hoàn chỉnh

• Sơ đồ thay thế với giá trị trung bình (một chiều)

• Phương trình cân bằng điện áp (K 2 )

+ Vì Tu >> Tck nên

u CK

Hình 1 8 Đặc tính cơ chế độ dòng gián đoạn

Đến đây ta có thể xây dựng được hoàn chỉnh đặc tính cơ của hệ xung áp – động cơmột chiều

1.2.3.2 Hệ truyền động xung áp – đảo chiều

Sơ đồ nguyên lý

Để đảo chiều quay của động cơ có nhiều sơ đồ, thông dụng ta có sơ đồ sau:

Hình 1 9 Sơ đồ nguyên lý hệ xung áp đảo chiều

Trong đó:

+ T1 → T4: van điều khiển hoàn toàn (GTO hoặc IGBT)

+ D1 → D4: Điốt để trả năng lượng từ tải về nguồn

+ Co: Kho điện để nhận năng lượng và giữ điện áp không đổi, nếu nguồn là ắcquy thìkhông cần Co

+ Rt, Lt : Điện trở, điện cảm của động cơ và của cuộn kháng lọc nếu có

+ E = Kφđmω: Sức điện động của động cơ một chiều kích từ độc lập

b) Nguyên lý đảo chiều

Để đảo chiều quay động cơ có rất nhiều phương pháp:

t t U

Phương pháp 2: (phương pháp điều khiển không đối xứng)

Động cơ quay thuận:

T1, T4 ngược pha trong một chu kỳ

T3, T2 ngược pha trong một chu kỳ nhưng T3 khóa cả chu kỳ còn T2 mở cả chu kỳ

Động cơ quay ngược (phương pháp điều khiển không đối xứng)

T3, T2 ngược pha trong một chu kỳ

T1, T4 ngược pha trong một chu kỳ nhưng T1 luôn khóa còn T4 luôn mở trong mộtchu kỳ

Đồ thị điện áp phương pháp 1, phương pháp 2 được mô tả như sau:

Phương pháp 1:

Phương pháp 2:

+ Trường hợp quay thuận

+ Trường hợp quay nghịch

c) Đặc tính cơ

là thời gian mở tương đối của van 1, 3

• Ưu điểm hệ xung áp động cơ:

- Hiệu suất cao vì tổn hao trong các van và mạch điều khiển nhỏ

- Mạch điều khiển đơn giản khi dùng van điều khiển hoàn toàn

- Chất lượng điện áp tốt hơn so với các bộ biến đổi liên tục

- Kích thước gọn nhẹ nhất là khi dùng nguồn là động cơ

- Khi có nguồn có công suất lớn ta có thể bỏ qua Rb do vậy độ đặc tính cơ cao

- Dễ thiết lập hệ thống tự động vòng kín (trong thực tế chỉ sử dụng vòng kín)

• Nhược điểm hệ xung áp động cơ:

- Điện áp xung gây ra tổn thất phụ do thành phần xoay chiều gây ra

- Tần số đóng cắt lớn (f= 200-400 Hz) tạo ra nhiễu cho nguồn và thiết bị điềukhiển

- Tồn tại vùng gián đoạn đặc tính cơ dốc, kém ổn định

- Ngày nay hệ xung áp – động cơ một chiều được sử dụng nhiều trong giaothông đường phố, ô tô chạy điện

1.2 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÃM DỪNG ĐỘNG CƠ

- Hãm là trạng thái động cơ sinh ra mô men quay ngược chiều với tốc độ quaycủa Roto Trong tất cả các trạng thái hãm của động cơ đều làm việc ở chế độmáy phát Động cơ một chiều kích từ độc lập có ba trạng thái hãm:

Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ của Roto lơn hơn tốc độ không tải lý tưởng (ω >

ω0) Khi tái sinh Eư > Uư động cơ làm việc như một máy phát nối song song với lưới

So với chế độ động cơ ở chế độ hãm tái sinh dòng điện và mô men đổi chiều được xácđịnh theo biểu thức sau:

h

U E I

Hình 1 12 Đặc tính cơ trạng thái hãm tái sinh

Phương trình đặc tính cơ ở đoạn hãm tái sinh là:

Ở trạng thái hãm tái sinh Ih < 0 đổi chiều và công suất được trả về lưới là

P=(U-E).I, đây là phương pháp hãm hữu ích về kinh tế vì động cơ sinh ra điện nănghữu ích

1.3.2 Hãm ngược.

Động cơ đang được đóng điện với Uư > 0, tạo ra ω0 > 0 và tốc độ động cơ là

ωr quay theo chiều nâng tải trọng ωa > 0 Đó là trường hợp với đặc tính cơ l (ở trạngthái động cơ) Nếu tại thời điểm đó, ta nối thêm vào mạch phần ứng một điện trở phụ

Rfư (đủ lớn) thì dòng điện Iư giảm xuống, mômen động cơ giảm theo và trở nên nhỏ

hơn mômen cản Lúc đó động cơ sẽ chuyển sang làm việc trên đặc tính biến trở phụ

Rfư (điểm B trên đường đặc tính 2)

Giả sử ta có tải thế năng do tải trọng của cần trục tác động lên trục động cơ Hãm ngược là trạng thái máy phát của động cơ khi Roto quay ngược chiều với chiềuquay tương ứng của từ trường do điện áp nguồn gây ra Hãy xét hai trường hợp saulàm ví dụ:

Tại thời điểm chuyển đổi mạch điện này, mômen động cơ nhỏ hơn mômen cản(MB < MC) nên tốc độ nâng tải cơ giảm dần Khi ω = 0, động cơ ngắn mạch (điểm Dtrên đặc tính 2) nhưng mômen của nó nhỏ hơn mômen cản: Mnm < Mc Do đó

mômen cản của tải trọng sẽ kéo cho trục động cơ quay ngược và tải trọng được hạxuống (ω < 0) Đoạn DE trên đặc tính 2 ứng với trạng thái hãm ngược: động cơ đượcđóng điện với Uư > 0, tạo ra mômen theo chiều nâng tải, nhưng động cơ lại quay theochiều hạ tải Ở trường hợp này sự chuyển động của hệ được thực hiện nhờ thế năngcủa tải.

Hình 1 13 Quá trình hãm ngược khi hạ tải trọng

Trường hợp thứ hai, giả sử động cơ đang có điện với một cực tính điện áp nào

đó và đang quay với chiều ω tương ứng, nếu ta đảo cực tính điện áp Uư, tức thay đổichiều của tốc độ không tải lý tưởng, thì trạng thái hãm ngược sẽ xảy ra không phụthuộc tải thế năng hay tải phản kháng

Trên Hình 1.14 trước khi hãm, động cơ đang làm việc tại điểm A (ở trạng thái động

cơ) với Uư > 0, ω0 > 0, Iư > 0 và M > 0 Nếu đảo cực tính điện áp nguồn ta có Uư < 0

và ω0 < 0, động cơ sẽ chuyển sang làm việc tại điểm B trên đặc tính 2 Dòng điện Iư

sẽ đổi chiều (theo chiều của Uư < 0 và E), tạo ra mômen hãm M < 0, ngược với chiềutốc độ Đoạn BC là đoạn đặc tính hãm ngược

Chú ý: Ở trạng thái hãm ngược, điện áp nguồn cùng chiều với sức điện động E

của động cơ, nên dòng điện Iư có thể rất lớn Để hạn chế Iư người ta phải nối thêmđiện trở phụ Rh khá lớn vào mạch phần ứng Hãm ngược thường được sử dụng đểdừng máy, hoặc để hạ các tải trọng nặng trong máy nâng, cần trục với tốc độ ổn định

* Định nghĩa: 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 trong quá trình làm việc trước đó biếnthành điện năng tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt

Có hai loại hãm động năng:

Tại thời điểm ban đầu, tốc độ động cơ vẫn có giá trị ωhđ nên Ehđ = Kφωhđ

Và dòng điện hãm ban đầu:

(1)Tương ứng có mômen hãm ban đầu:

= Kφ < 0 (2)

Biểu thức (1) và (2) chứng tỏ I hđ, M hđ ngược chiều với tốc độ ban đầu của

động cơ khi hãm động năng Uư = 0 nên ta có phương trình đặc tính sau:

Chú ý: Dòng điện kích từ i… được duy trì bằng cách nối cuộn dây kích từ vào

nguồn Ukt độc lập (như trên Hình 1.15) Khi đó từ thông Φ = const và đặc tính cơ hãm động nằng là những đường thẳng (Hình 1.16) Cũng có trường hợp, ta dùng sơ

đồ “hãm động năng tự kích”: khi đó cuộn kích từ được nối vào phần ứng động cơ.Trường hợp này từ thông Φ giảm dần khi tốc độ giảm, do đó đặc tính cơ là đườngcong và tác dụng hãm sẽ yếu đi rất nhiều khi tốc độ giảm

Hãm động năng thường được ứng dụng để làm dừng máy Trong thiết bị nângcẩu, nó cũng được dùng để hạ tải trọng với tốc độ thấp Đặc biệt sơ đồ hãm động năng

tự kích cho phép hãm dừng truyền động ngay cả khi mất điện nguồn, do đó nó đượccoi là biện pháp dừng hãm an toàn

1.3.4.Đánh giá lựa chọn phương pháp hãm dừng động cơ.

Từ những phân tích cụ thể của từng phương pháp hãm ta thấy:

Phương pháp hãm ngược hãm nhanh có hiệu quả tuy nhiên tổn thất năng lượnglớn làm phát nóng động cơ ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị Còn phương pháphãm động năng có hiệu quả kém hơn phương pháp hãm ngược khi có cùng tốc đọoban đầu và mô men cản Mc Tuy nhiên hãm động năng lại ưu việt hơn về mặt nănglượng tiêu thụ rất ít năng lượng từ lưới và mạch điều khiển cũng đơn giản hơn

Do đó ta chọn phương pháp hãm động năng để hãm dừng động cơ.

 KẾT LUẬN: Sau khi đã phân tích các phương án truyền động điện ta lựa chọn hệ thống truyền động như sau:

 Động cơ: Động cơ một chiều kích từ độc lập với các thông số : Pđ = 3,2

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC

2.1 PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ BỘ BIẾN ĐỔI CHỈNH LƯU

Từ những phân tích ta đã chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thayđổi điện áp mạch phần ứng Phương pháp này là phải dùng bộ biến đổi (BBĐ) BBĐ

là một khâu quan trọng của hệ thống truyền động điện là một trong những yếu tốquyết định đến chất lượng của hệ thống

iT1=0, iT2=0, iT3=0, iT4=iT5=id=Id, iT6=0

uT1= uac, uT2= uac, uT3= ubc, uT4=0, uT5=0, uT6=uab

(U2 là điện áp hiệu dụng trên thứ cấp của máy biến áp )

- Điện áp thuận và ngược lớn nhất mà Thyristor phải chịu:

- Dòng điện trung bình và dòng điện trung bình cực đại mà một Thyristor :

T d

I =I = I

1

2.3

d ba

I I K

Đồ thị điện áp chỉnh lưu, dòng điện các van, dòng các pha nguồn xoay chiều khi máybiến áp nối Y/Y như hình vẽ:

2.2 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ MẠCH ĐỘNG LỰC.

- Đ: động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập

- D0: điot có tác dụng duy trì dòng điện tải khi dòng điện chỉnh lưu quánhỏ hoặc góc điều khiển quá lớn

- (R-C): mạch bảo vệ quá ra tốc áp cho van

2.2.1 Tính toán chọn máy biến áp động lực.

 Chọn giá trị điện áp định mức của cuộn dây thứ cấp máy biến áp trung cấp.

Máy biến áp để tạo ra điện áp phù hợp cho bộ biến đổi Máy phải có số pha, điện ápđịnh mức, dòng điện định mức phù hợp

• Công suất tính toán của máy biến áp

Stt =1,1.Ud.Id =1,1.110 37 = 4477(VA) =4,477(KVA)

Chọn mạch từ 3 trụ tiết diện mỗi trụ được tính theo công thức sau:

nếu là máy biến áp nhỏ

S = công suất biểu kiến của máy biến áp

f = tần số nguồn xoay chiều

Ở đây ta thiết kế với máy biến áp nhỏ và chọn K=6 ta có:

Q=6

3

4,181.10 3.50

: Hệ số tính đến sụt áp trên điện trở thuần của nguồn cung cấp và sụt áp trên

điện cảm nguồn do chuyển mạch k4 =1,15 1,25÷

chọn k4 =1,25

.Vậy ta có: U2 đm =110.0,85.1,1.1,15.1,25=147.84(V)

I I

K

(A)Điện trở cuộn dây máy biến áp

4

dm dm

m m

dm

dm

B s.B I

U

dm dm

m m

dm

dm 1

ba

I

U

B.f

s

1

B.f

I

U

2.2.2 Tính toán lựa chọn van Thyristor.

Thiristor là thiết bị bán dẫn để biến đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồnđiện 1 chiều cung cấp cho động cơ 1 chiều kích từ độc lập Việc chọn các Thyristorphải dựa vào sơ đồ chỉnh lưu Muốn có các van chỉnh lưu làm việc tin cậy và an toàn