Báo cáo khoa học: Giải pháp nâng cao hiệu quả và hiệu suất sử dụng hệ Biến tần - Động cơ không đồng bộ ba pha

Trong các xí nghiệp công nghiệp việc sử dụng động cơ điện để truyền chuyển động cho các máy sản xuất là phổ biến. Khi lắp đặt một động cơ điện cho một chuyển động nào đó, chúng ta cần chú ý tới các thông số nh- là công suất, hiệu suất, cos?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "Giải pháp nâng cao hiệu quả và hiệu suất sử dụng hệ Biến tần - Động cơ không đồng bộ ba pha" Gi¶i ph¸p n©ng cao hiÖu qu¶ vµ hiÖu suÊt sö dông hÖ BiÕn tÇn - §éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha TS. trÇn v¨n thÞnh Khoa §iÖn - §iÖn tö – Tr−êng §H B¸ch Khoa Hμ Néi ThS. vò xu©n hïng Bé m«n Trang bÞ ®iÖn - Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi b¸o nμy tr×nh bμy mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu, ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ nh»m n©ng cao hiÖu qu¶, hiÖu suÊt sö dông hÖ biÕn tÇn - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha. Summary: This paper presents some results of the research, analysis and evaluation to improve effectiveness and efficiency of an inverter- induction motor system. i. §Æt vÊn ®Ò Trong c¸c xÝ nghiÖp c«ng nghiÖp viÖc sö dông ®éng c¬ ®iÖn ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng cho c¸c m¸y s¶n xuÊt lµ phæ biÕn. Khi l¾p ®Æt mét ®éng c¬ ®iÖn cho mét chuyÓn ®éng nµo ®ã,CT 2 chóng ta cÇn chó ý tíi c¸c th«ng sè nh− lµ c«ng suÊt, hiÖu suÊt, cosϕ, m«men, ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é v.v... HiÖn nay viÖc sö dông ®éng c¬ ®iÖn ë nhiÒu n¬i cßn nhiÒu l·ng phÝ. ChØ cÇn kh¶o s¸t s¬ qua mét vµi xÝ nghiÖp chóng ta còng cã thÓ thÊy ngay nh÷ng bÊt hîp lý ®ã. Nh÷ng bÊt hîp lý cã thÓ do lçi chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ, ®éng c¬ th−êng xuyªn ch¹y non t¶i, hoÆc do lçi vËn hµnh kh«ng ®óng chÕ ®é v.v... §iÓn h×nh nhÊt trong viÖc l·ng phÝ ë trªn mµ chóng ta cã thÓ kh¾c phôc ®−îc lµ sö dông ®éng c¬ kh«ng hîp lý, lùa chän ph−¬ng ¸n ®iÒu khiÓn thÝch hîp, cµi ®Æt chÕ ®é ®iÒu khiÓn ®éng c¬ phï hîp víi tÝnh chÊt t¶i. §éng c¬ ®iÖn khi sö dông kh«ng hîp lý sÏ cã hiÖu suÊt, cosϕ thÊp, m¸y lµm viÖc ån rung, chãng háng. Trong bµi b¸o nµy chóng t«i sÏ tr×nh bµy mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu, ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ nh»m kh¾c phôc c¸c nh−îc ®iÓm trªn vµ n©ng cao hiÖu qu¶, hiÖu suÊt hÖ biÕn tÇn - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha (§C K§B). ii. Gi¶i ph¸p n©ng cao chÊt l−îng vμ hiÖu qu¶ sö dông hÖ BiÕn tÇn - §C K§B ba pha - Khi §C K§B lµm viÖc víi biÕn tÇn, do ®iÖn ¸p kh«ng h×nh sin lµm t¨ng tæn hao phô trong ®éng c¬ - tæn hao bÒ mÆt vµ tæn hao ®Ëp m¹ch, biÕn tÇn sÏ ph¸t ra sãng tÇn sè cao lµm ¶nh h−ëng ®Õn c¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c. Ngoµi thµnh phÇn m«men do sãng c¬ b¶n sinh ra cßn cã c¸c m«men ®Ëp m¹ch do sãng hµi bËc cao sinh ra lµm cho tèc ®é ®éng c¬ bÞ dao ®éng, ®éng c¬ph¸t ra tiÕng ån lín. V× vËy ta cÇn ph¶i t×m c¸ch n©ng cao chÊt l−îng ®iÖn ¸p ®Çu ra cña biÕntÇn: T¨ng tÇn sè sãng mang fc lªn th× ®iÖn ¸p sÏ gÇn h×nh sin h¬n, tuy nhiªn gi¸ trÞ fc bÞ giíi h¹nbëi kh¶ n¨ng ®ãng c¾t cña van b¸n dÉn, cña vi m¹ch ®iÒu khiÓn vµ chØ cã thÓ vËn hµnh tronggi¸ trÞ cho phÐp cña nhµ s¶n xuÊt (vÝ dô biÕn tÇn Micromaster 420 cña Siemens fc ≤ 16 kHz). Södông kÕt hîp víi bé läc sãng hµi bËc cao, tuy gi¶i ph¸p nµy ®¬n gi¶n, hiÖu qu¶ nh−ng lµm t¨nggi¸ thµnh cña thiÕt bÞ biÕn tÇn vµ cång kÒnh. L1 C1 L - Sö dông ph−¬ng 1 1 3 3ph¸p ®iÒu chÕ xung tèi −u®Ó gi¶m tæn thÊt n¨ng l−îng C2 C L2trong qu¸ tr×nh ®ãng c¾tvan b¸n dÉn, lùa chän 2 4 2 4ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ thÝchhîp ®Ó tËn dông tèi ®a c«ng H×nh 1. a) Bé läc th«ng thÊp LC; b) Bé läc céng h−ëngsuÊt nguån mét chiÒu. VÝ dôph−¬ng ph¸p PWM 60o: §Ó gi¶m tæn hao ®ãng c¾t cña van b¸n dÉn, ng−êi ta ®· san ph¼ng®Ønh sãng ®iÒu biÕn trong kho¶ng tõ 600 ®Õn 1200 vµ tõ 2400 ®Õn 3000 (trong mét chu kú tÝnhtheo ®é ®iÖn) [7]. Nhê ®ã, c¸c van b¸n dÉn c«ng suÊt ®−îc gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i cña nã trong1/3 chu kú, kÕt qu¶ lµ h¹n chÕ ®−îc tæn thÊt n¨ng l−îng do chuyÓn m¹ch g©y ra. - Thùc hiÖn chuyÓn m¹ch mÒm, chuyÓn m¹ch céng h−ëng [10]: Ng−êi ta t¹o ra m¹ch céngh−ëng cã ®iÒu khiÓn, sao cho khi chuyÓn m¹ch ®iÖn ¸p trªn van b»ng kh«ng (gäi lµ chuyÓnm¹ch ZVS - Zero Voltage Switching) hoÆc dßng ®iÖn qua van b»ng kh«ng (gäi lµ chuyÓn m¹chZCS - Zero Current Switching). Nh− vËy chuyÓn m¹ch céng h−ëng, chuyÓn m¹ch mÒm ®· gi¶m®−îc tæn hao khi ®ãng c¾t, gi¶m ®−îc c¸c øng suÊt do chuyÓn m¹ch g©y ra (tèc ®é b ...