Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách đổi tần số cho phép mở rộng phạm vi sử dụng truyền động điện không đồng bộ trong nhiều ngành công nghiêp như: Dùng để thay đổi tốc độ nhiều động cơ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ Ch−¬ng II §IÒU CHØNH TèC §é §éNG C¥ §éNG C¥ KH¤NG §åNG Bé B»NG PH¦¥NG PH¸P §IÒU KHIÓN TÇN Sè 17Trang I. Kh¸i niÖm chung: Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch biÕn ®æi tÇn sè, cho phÐp mëréng ph¹m vi sö dông truyÒn ®éng ®iÖn kh«ng ®ång bé trong nhiÒu ngμnhc«ng nghiÖp nh−: Dïng ®Ó thay ®æi tèc ®é nhiÒu ®éng c¬ kh«ng ®ång bé cïngmét lóc nh− c¸c ®éng c¬ truyÒn ®éng cña mét nhãm m¸y dÖt, b¨ng t¶i, b¨ngl¨n... Ph−¬ng ph¸p nμy cßn ®−îc ¸p dông trong c¸c thiÕt bÞ ®¬n lÎ, nhÊt lμ ëc¸c c¬ cÊu yªu cÇu tèc ®é lμm viÖc cao nh− lμ m¸y ly t©m, m¸y mμi...Khi ®ã®éng c¬ kh«ng ®ång bé kh«ng nhËn ®iÖn tõ l−íi mμ nhËn ®iÖn tõ bé biÕn tÇn. Bé biÕn tÇn ®−îc nèi vμo l−íi ®iÖn cã tèc ®é vμ ®iÖn ¸p (U1,f1) kh«ng ®æi.§Çu ra cña bé biÒn tÇn cã tÇn sè vμ ®iÖn ¸p cã thÓ thay ®æi ®−îc. §Ó biÕn ®æi tÇn sè ng−êi ta cã thÓ dïng c¸c U1= thiÕt bÞ m¸y ®iÖn hoÆc b¸n dÉn víi const nguyªn lÝ t¸c ®éng vμ cÊu tróc f1= kh¸c h¼n nhau. const Khi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ kh«ng ®ång bé b»ng c¸ch ®iÒu chØnh tÇn sè ta cÇn ph¶i thay ®æi Biãún táön c¶ ®iÖn ¸p nguån cung cÊp. Bëi v× søc ®iÖn ®éng d©y quÊn stato cña f2 ®éng c¬ tØ lÖ víi tÇn sè vμ tõ U2 th«ng: E1 = 4,44.Kdq.W1.φ.f1 = C.φ.f1 Hçnh 2.1. Vë trê cuía bäü biãún táön trong âiãöu khiãøn âäüng cå khäng NÕu bá qua ®é sôt ¸p trªn tæng trë d©y quÊn stato tøc lμ coi: ΔU1 = I1 R1 + X 1 ≈ 0 2 2 Th× U1 ≈ E1 HoÆc U1 ≈ C. φ.f1 Nh− vËy khi ®iÒu chØnh tÇn sè mμ gi÷ nguyªn ®iÖn ¸p th× tõ th«ng sÏ thay®æi. Khi f1 t¨ng th× tõ th«ng φ sÏ gi¶m xuèng vμ nÕu m«men t¶i kh«ng ®æi th×theo biÓu thøc: M = K. φ.I2. Cosϕ2 Dßng ®iÖn r«to sÏ t¨ng lªn. Do ®ã trong tr−êng hîp nμy d©y quÊn r«tochÞu qu¸ t¶i cßn lâi thÐp th× non t¶i. Khi f1 gi¶m th× tõ th«ng φ lín lªn lμm m¹ch tõ b·o hßa vμ dßng ®iÖn tõ 18Tranghãa t¨ng lªn. Do ®ã c¸c chØ tiªu n¨ng l−îng xÊu ®i vμ nhiÒu khi ®éng c¬ cßn bÞph¸t nãng qu¸ møc cho phÐp. Do ®ã ®Ó tËn dông kh¶ n¨ng ®éng c¬ mét c¸ch tèt nhÊt khi ®iÒu chØnhtèc ®é b»ng tÇn sè ng−êi ta ph¶i ®iÒu chØnh ®ång thêi c¶ ®iÖn ¸p theo hμm cñatÇn sè vμ phô t¶i. B»ng c¸ch biÕn ®æi tÇn sè nguån cung cÊp, tèc ®é ®éng c¬®−îc ®iÒu chØnh cao h¬n vμ thÊp h¬n trÞ sè c¬ b¶n. Th−êng th−êng khi ®iÒuchØnh trong vïng cao h¬n tèc ®é c¬ b¶n, th× tÇn sè nguån cung cÊp kh«ng v−ît1,5 - 2 lÇn tÇn sè ®Þnh møc. V× tÇn sè t¨ng th× tæn thÊt trong lâi thÐp stato còngt¨ng lªn râ rÖt vμ do ®é bÒn cña d©y quÊn r«to quyÕt ®Þnh. Ph¹m vi ®iÒu chØnhtèc ®é trong vïng tèc ®é thÊp h¬n trÞ sè c¬ b¶n th−êng lμ nhá h¬n 10 - 15. Giíih¹n d−íi cña tÇn sè bÞ h¹n chÕ bëi ®é phøc t¹p cña bé nguån cã tÇn sè thÊp,kh¶ n¨ng quay kh«ng ®Òu... Do ®ã ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ kh«ng®ång bé b»ng ph−¬ng ph¸p tÇn sè cã thÓ thùc hiÖn ®−îc trong ph¹m vi d−íi D= (20-30)/1. NÕu sö dông c¸c ®éng c¬ cã cÊu tróc ®Æc biÖt th× ph¹m vi ®iÒuchØnh ®−îc më réng v× giíi h¹n trªn cña tèc ®é lín lªn. Giíi h¹n d−íi cña tèc®é cã thÓ gi¶m nhá b»ng c¸ch ®−a c¸c m¹ch håi tiÕp vμo s¬ ®å ®iÒu khiÓn. II. LuËt biÕn ®æi ®iÖn ¸p khi ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ kh«ng ®ång béb»ng ph−¬ng ph¸p tÇn sè: Khi lùa chän quan hÖ gi÷a tÇn sè vμ ®iÖn ¸p stato cña ®éng c¬ kh«ng ®ångbé th−êng yªu cÇu gi÷ cho kh¶ n¨ng qu¸ t¶i vÒ m«men lμ kh«ng ®æi trong suètd¶i ®iÒu chØnh tèc ®é . M th λ= = Const MC Ta cã: NÕu bá qua sôt ¸p trªn ®iÖn trë d©y quÊn Stato (R1= 0) th× ta t×m ®−îc: 3U 2 f Mth = 2.ω 0 ⎛ R1 + R1 + X nm ⎞ ⎜ 2 2 ⎟ ⎝ ⎠ 2.π . f1 ω0 = ≈ 2 f 3 P U1 1 U2 ...