Đồ án điện tử công suất - Vũ Thị Bích - 1

Đồ án điện tử công suất LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển của khoa học, kỹ thuật, rất nhiều loại máy móc thiết bị mới ra đời, phục vụ trong công nghiệp và sinh hoạt. Tuy nhiên, có những máy mà chưa thể thay thế hoàn toàn, chẳng hạn như động cơ đồng bộ. Mặc dù động cơ đồng bộ có cấu tạo phức tạp, mở máy rất khó khăn nhưng lại có những đặc tính quí giá như như hệ số công suất cosϕ rất cao, không cần lấy công suất phản kháng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án điện tử công suất - Vũ Thị Bích - 1 Đồ án điện tử công suất LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển của khoa học, kỹ thuật, rất nhiều loại máymóc thiết bị mới ra đời, phục vụ trong công nghiệp và sinh hoạt. Tuy nhiên, có những máy màchưa thể thay thế hoàn toàn, chẳng hạn như động cơ đồng bộ. Mặc dù động cơ đồng bộ có cấutạo phức tạp, mở máy rất khó khăn nhưng lại có những đặc tính quí giá như như hệ số côngsuất cosϕ rất cao, không cần lấy công suất phản kháng từ lưới và khả năng tải lớn hơn domomen chỉ tỉ lệ bậc nhất với điện áp. Vì vậy người ta thường cố gắng khắc phục những nhượcđiểm của động cơ đồng bộ. Trong đó việc tìm ra phương pháp khởi động động cơ một cáchhiệu quả nhất được quan tâm thường là khởi động theo phương pháp không đồng bộ. Trên cơ sở đó bản đồ án này có nhiệm vụ thiết kế mạch tự động cấp kích từ cho động cơđồng bộ. Mạch đảm bảo quá trình khời động cho động cơ theo chế độ khởi động không đồngbộ. Trong quá trình làm việc phải cho phép chế độ quá kích thích trong thời gian đến vài chụcgiây và điều chỉnh được. Các số liệu: Điện áp kích từ định mức: 75V DC. Công suất kích từ định mức: 24KV. Điện áp kích từ cực đại (quá kích từ): 130 V. Điện trở khởi động: 0,8Ω. Điện áp lưới điện: 3. 380V. Trong quá trình hoàn thành bản đồ án này, do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm,nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự nhận xét, chỉ bảo của các thầycô trong bộ môn qua đó, em có kiến thức sâu hơn về mạch tự động cấp kích từ cho động cơđồng bộ. Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Quốc Hải và các thầy cô trong bộ môn đã nhiệttình giúp đỡ và động viên em hoàn thành bản đồ án này. Sinh Viên: Vũ Thị BíchSinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 1 Đồ án điện tử công suất CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ VÀ YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA THIẾT BỊI. Động cơ đồng bộ1. Khái niệm chung: Máy đồng bộ là máy điện xoay chiều có hai dây quấn, một dây quấn nối với lưới điệncó tần số W1, không đổi còn dây quấn thứ hai được kích thích bằng dòng một chiều(W2=0)Động cơ đồng bộ được sử dụng khá rộng rãi trong những công suất trung bình và lớn, có yêucầu ổn định tốc độ cao. Động cơ đồng bộ thường dùng cho máy bơm ,quạt gió, các hệ truyềnđộng của các nhà máy luyện kim và cũng thường được sử dụng làm động cơ sơ cấp trong cáctổ máy phát - động cơ công suất lớn. Ưu điểm: có độ ổn định tốc độ cao, hệ số cosϕ và hiệu suất lớn, vận hành có độ tin cậycao. Sơ đồ nguyên lý: ~ U + - Mạch stato của nó tương tự như động cơ không đồng bộ, mạch roto có cuộn kích từ đểsinh ra từ trường trong máy và các cuộn dây khởi động( kiểu lồng sóc và dây quấn)2. Nguyên lý làm việc: Tác dụng của từ trường do dòng kích từ gây ra lên từ trường quay của stato tạo nênmomen và momen quay với tốc độ đồng bộ xác định bởi biểu thức: NDB =f: p (vòng/phút) Tốc độ góc đồng bộ là: WDB = 2Πf (rad/s)Sinh Viên: Vũ Thị Bích- TĐH2-K46 2 Đồ án điện tử công suất Trong đó f: tần số(Hz) p: Số đôi cực Từ trường quay trong khe hở không khí kéo theo roto quay với tốc độ đồng bộ. Xem xét đơn giản các đặc tính của động cơ đồng bộ: nếu bỏ qua điện trở dây quấn statovà điện kháng tản, biểu thức của từ trường trong khe hở không khí luôn liên hệ với điện áp đặtvào stato, biên độ của từ trường này là không đổi. Xét thời điểm pha A cực đại, từ thông trongdây quấn stato là đối xứng ở lân cận dây quấn pha A. Trong trường hợp hệ số công suất của dòng điện stato =1, momen của tải làm cho rotochậm sau so với từ thông stato.Vì lý do đường sức khép kín, các dòng điện stato tạo nên sứctừ động tổng. Nếu dòng kích từ tăng đột ngột, biên độ của từ thông tăng tức thời , momen tăng làmcho roto tăng tốc về phía trước cho đến khi đạt tới cân bằng ở góc lệch rất nhỏ .Vì từ thôngtổng không đổi, tăng sức từ động làm phần cảm được bù băng dòng điện stato (do đó dòngđiện vượt trước) sao cho sự phân bố của sức từ động stato trong một đường sức khép kínngược với sự thay đổi của kích từ. Kết quả rõ ràng là khi tăng kích từ sẽ làm giảm góc lệchcủa cực từ và hệ số công suất của dòng stato sẽ vượt trước dòng điện lưới. Giảm dòng kích từ tạo ra hiệu quả ngược lại. Góc lệch cực từ tăng lên và hệ số côngsuất của dòng stato chậm sau điện áp lưới.3.Đặc tính cơ của động cơ đồng bộ: W ...