Bài giảng Tổng hợp hệ điện cơ 1: Chương 10

Bài giảng Tổng hợp hệ điện cơ 1: Chương 10 - Hệ thống điều tốc biến tần - động cơ đồng bộ trình bày các nội dung chính về điều tốc biến tần - động cơ đồng bộ, hệ thống điều tốc động cơ đồng bộ với biến tần điều khiển ngoài và điều khiển vector, hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ công suất lớn tốc độ thấp sử dụng bộ biến tần trực tiếp (xoay chiều-xoay chiều), hệ thống biến tần điều khiển vector- động cơ đồng bộ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tổng hợp hệ điện cơ 1: Chương 10 Chương 10 hệ thống điều tốc biến tần - động cơ đồng bộ10.1. ĐIều tốc biến tần - động cơ đồng bộ Động cơ đồng bộ là loại động cơ mà tốc độ quay của rotor luôn bằng y401=x+ y ==0 y y0 = xtốc độ từ trường quay và có giá trị không đổi khi tần số nguồn cung cấp khôngđổi. Các động cơ đồng bộ được chế tạo với giải công suất rất rộng, công suấtnhỏ như chiếc đồng hồ quay định giờ, công suất lớn đạt đến hàng cục nghìnKW. Ngoài ra động cơ đồng bộ còn có một ưu điểm nổi bật là có thể điều chỉnhđược hệ số công suất của nó bằng việc khống chế cuộn kích từ, có thể làm chohệ số công suất bằng 1 hoặc có thể phát ra công suất phản kháng ( Chương 10 Do quá trình khởi động động cơ khi khá phức tạp, đặc biệt là với độngcơ công suất lớn, nghiêm trọng có thể phát sinh dao động mạnh gây nguy hiểmcho hệ thống và các=x+ y = thiết bị. Ngoài ra, việc điều chỉnh tốc động đồng bộ duy y y= 0 401 y0 = xnhất chỉ có thể điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số nguồn, vì vậy trừ khi cónhững yêu cầu đặc biệt, các thiết bị công nghiệp trước kia rất ít dùng đến độngcơ đồng bộ. Từ khi kỹ thuật bán dẫn công suất và kỹ thuật vi xử lý phát triển, cácbộ biến tần bán dẫn được sản xuất hàng loạt với giá thành ngày càng thấp thìviệc sử dụng động cơ đồng bộ trong các hệ thống truyền động điện có điềuchỉnh tốc độ đã trở nên phổ biến. Về vấn đề khởi động, với việc sử dụng biếntần có cài đặt chương trình điều khiển phù hợp cho phép khởi động mà khôngcần thêm các thiết bị phụ, kể cả động cơ công suất lớn cỡ vài chục MW. Chương 1010.2. Hệ thống đIều tốc động cơ đồng bộ với biến tần điều khiểnngoài và điều khiển vector10.2.1. Hệ thống điều tốc nhiều động cơ đồng bộ điều khiển tỷ số điện áp tần y y==0 y =x+ 401 y0 = xsố không đổi mạch vòng hở tốc độ quay Hình 10.1 thể hiện hệ thống điều tốc nhiều động cơ đồng bộ điều khiểntỷ số điện áp tần số không đổi mạch vòng hở tốc độ quay. Đây là loại hệ thốngđiều tốc biến tần đơn giản nhất, thường gặp trong hệ thống truyền động nhiềuđộng cơ công suất nhỏ của ngành công nghiệp hoá chất và công nghiệp dệt.Nhiều động cơ đồng bộ sắt từ vĩnh cửu hoặc từ trở mắc nối với bộ nghịch lưudùng chung, do một tín hiệu tốc độ quay thống nhất cho trước U* đồng thờiđiều chỉnh nhiều tốc độ của động cơ, kèm bộ tạo xung hàm số GF bù sụt áp củastator. Chương 10 Điều khiển CL điện áp TH y401=x+ y ==0 y y0 = x L Bộ biến đổi tần Nguồn C số trực tiếp kích từ Tín hiệu đặt Bộ điều Điều khiển NL khiển tần số f2, U2Nhóm các động cơ đồng bộ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu hoặc FT Đ động cơ từ trở Đ Đ ĐHình 10.1: Hệ thống điều tốc biến tần đảm bảo Hình 10.2: Hệ thống điều tốc động cơ đồng bộtỷ số điện áp tần số không đổi của nhóm nhiều công suất lớn tốc độ thấp sử dụng bộ biến tần động cơ đồng bộ trực tiếp (xoay chiều- xoay chiều)TH- Bộ tao hàm số; CL - Bộ chỉnh lưu có điều khiển; NL - Bộ nghịch lưu nguồn áp Chương 1010.2.2. Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ công suất lớn tốc độthấp sử dụng bộ biến tần trực tiếp (xoay chiều- xoay chiều) Một loại hệ thống điều tốc biến tần - động cơ đồng bộ dùng để truyền y401=x+ y ==0 y y0 = xđộng công suất lớn tốc độ thấp, như máy cán đảo chiều không có bánh răng,máy tời ở mỏ, máy nghiền của nhà máy xi măng v.v... sử dụng bộ biến tần trựctiếp (xoay chiều-xoay chiều) với tần số đầu ra chỉ nằm trong khoảng 20  25Hz (trong khi tần số lưới điện là 50 Hz), đối với động cơ đồng bộ có số đôi cựctừ lớn (np=10), tốc độ quay đạt ở mức 120  150 vg/ph, dùng để trực tiếp dẫnđộng trục cán là rất phù hợp, có thể bỏ được hộp giảm tốc và hộp truyền lực rấtcồng kềnh. Sơ đồ cấu trúc cơ bản của hệ thống điều tốc như trên hình 10.2, trongđó b ...