Giáo trình hướng dẫn phân tích khả năng ứng dụng điểu khiển tốc độ trong động cơ truyền động điện p2

MB của các dây quấn A, B và mô men tổng theo Hình 1.5 ta, đường đặc tính mô men của máy điện không đồng bộ một pha có tính chất đối xứng, cho nên động cơ có thể quay bất cứ chiều nào. Chiều quay thực tế của động cơ điện một pha chủ yếu phụ thuộc vào chiều quay của bộ phận mở máy.Hình1.5 Đặc tính M = f(s) của động cơ điện không đồng bộ một pha 1.1.3 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ Để điều khiển được dòng năng lượng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hướng dẫn phân tích khả năng ứng dụng điểu khiển tốc độ trong động cơ truyền động điện p2MB của các dây quấn A, B và mô men tổng theo Hình 1.5 ta, đường đặc tínhmô men của máy điện không đồng bộ một pha có tính chất đối xứng, cho nênđộng cơ có thể quay bất cứ chiều nào. Chiều quay thực tế của động cơ điệnmột pha chủ yếu phụ thuộc vào chiều quay của bộ phận mở máy. Hình1.5 Đặc tính M = f(s) của động cơ điện không đồng bộ một pha1.1.3 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ Để điều khiển được dòng năng lượng đưa ra trục động cơ ta cần nghiêncứu và phân tích đặc tính cơ của động cơ ω = f(M) trong đó ω là tốc độ góccủa rotor, M là mô men của động cơ. Từ đó có các phương thức để điều chỉnhtốc độ và mô men. Ta có phương trình đặc tính của động cơ không đồng bộ như sau: m 1 U 1 pr2 /s 2 M= ( 1.8 ) 2 π f s [(r1 + r2 /s) 2 + (x 1 + x 2 ) 2 Từ phương trình đặc tính cơ 1.8 ta thấy có nhiều phương pháp điềuchỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ: điều chỉnh điện áp u1, điều chỉnh điệntrở mạch rotor (r2), điều chỉnh công suất trượt, và điều chỉnh tần số nguồncung cấp cho động cơ bằng bộ biến đổi tần số thiristor hoặc tranzitor… Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ vàmỗi phương pháp đều có nhưng ưu điểm và nhược điểm của nó. Sau đây làmột số phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ: 10a. Điều chỉnh điện áp đặt vào stator của động cơ Từ biểu thức (1.8) mô men của động cơ tỷ lệ với bình phương điện ápđặt vào stator do đó ta có thể điều chỉnh được mô men quay và tốc độ động cơbằng cách điều chỉnh giá trị điện áp stator trong đó giữ nguyên tần số nguồncấp. Ưu điểm của phương pháp này là nó thích hợp với trường hợp mô men tảilà hàm tăng của tốc độ, tuy nhiên nó lại không thích hợp với loại động cơ rotorlồng sóc vì sth của loại động cơ này là bé. Khi thực hiện điều chỉnh đối với động cơrotor dây quấn thì cần nối thêm điện trở phụ vào mạch rotor để mở rộng dải điềuchỉnh tốc độ và mô men.b. Điều khiển công suất trượt mạch rotor Trong các trường hợp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằngcách làm mềm đặc tính và để nguyên tốc độ không tải lý tưởng thì công suấttrượt ΔPs = sPđt được tiêu tán trên điện trở mạch rotor. Ở các hệ thống truyềnđộng công suất lớn, tổn hao này là đáng kể. Vì thế để vừa điều chỉnh được tốcđộ truyền động, vừa tận dụng được công suất trượt người ta sử dụng các sơ đồđiều chỉnh công suất trượt, gọi tắt là các sơ đồ nối tầng. Có nhiều phươngpháp xây dựng hệ nối tầng. Phương pháp điều khiển công suất trượt mạch rotor thường được ápdụng cho các hệ truyền động công suất lớn vì khi đó việc tiết kiệm điện năngcó ý nghĩa lớn nhưng nó có nhược điểm là phạm vi điều chỉnh tốc độ khônglớn lắm và mô men của động cơ bị khi tốc độ thấp. Một vấn đề nữa đối vớicác hệ thống công suất lớn là vấn đề khởi động động cơ, thường dùng điện trởphụ để khởi động động cơ đến vùng tốc độ làm việc sau đó chuyển sang chếđộ điều chỉnh công suất trượt. Vì vậy, nên áp dụng phương pháp này cho cáchệ truyền động có số lần khởi động, dừng máy và đảo chiều ít nhất.c. Điều khiển điện trở mạch rotor 11 Theo phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ thì ta có thểđiều chỉnh tốc độ của động cơ bằng điều chỉnh điện trở mạch rotor, ưu điểmcủa phương pháp này là dễ điều chỉnh, tuy nhiên nhược điểm của nó là gâytổn hao trên điện trở và mạch chuyển đổi van ở điện áp một chiều. Mặt kháckhi điều chỉnh điện trở của mạch rotor thì độ trượt tới hạn cũng thay đổi theo,song trong một dải tốc độ nào đó thì mô men của động cơ tăng lên khi tăngđiện trở, nhưng trong dải khác mô men của động cơ lại giảm đi. Trongphương pháp này nếu giữ dòng điện rotor không đổi thì mô men cũng khôngđổi và không phụ thuộc tốc độ động cơ, vì vậy có thể áp dụng phương phápnày cho hệ truyền động có mô men không đổi.d. Điều khiển tần số điện áp nguồn cung cấp cho động cơ Với mục đích mở rộng dải điều chỉnh và nâng cao chất lượng động hệthống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều nói chung và động cơ khôngđồng bộ nói riêng, phương pháp điều chỉnh tần số động cơ không đồng bộ chophép mở rộng phạm vi sử dụng động cơ không đồng bộ trong nhiều nghànhcông nghiệp. Trước hết đó là ứng dụng cho những thiết bị cần thay đổi tốc độnhiều động cơ cùng một lúc như các hệ truyền động của các nhóm máy dệt,băng tải, băng truyền...Phương pháp này còn được áp dụng trong cả nhữngthiết bị đơn lẻ nhất là những thiết bị có công nghệ yêu cầu tốc độ làm việc caonhư máy ly tâm, máy mài, máy đánh bóng... Đặc biệt các hệ thống điều chỉnhtốc độ động cơ bằng các bộ biến đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơkhông đồng bộ rotor lồng sóc có cấu tạo đơn giản, vững chắc, giá ...