Luận văn Thiết kê biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

Ngày nay cùng với việc phát trển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa học kỹ thuật trong công nghiệp nói chung và trong công nghiệp điện tử nói riêng thì các thiết bị điện tử có công suất lớn được chế tạo ngày càng nhiều.Và đặc biệt các ứng dụng của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã và đang phát triển hết sức mạnh mẽ.Qua đó con người đã khai thác triệt để những ưu điểm vốn có của các loại động cơ một chiều và xoay chiều phục vụ những...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thiết kê biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộLỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với việc phát trển mạnh mẽ các ứng dụng của khoahọc kỹ thuật trong công nghiệp nói chung và trong công nghi ệp đi ện t ử nóiriêng thì các thiết bị điện tử có công suất lớn được chế tạo ngày càngnhiều.Và đặc biệt các ứng dụng của nó vào các ngành kinh t ế quốc dân vàđời sống hàng ngày đã và đang phát triển h ết s ức mạnh m ẽ.Qua đó conngười đã khai thác triệt để những ưu điểm vốn có của các loại động cơmột chiều và xoay chiều phục vụ những nhu cầu ngày càng cao trong lĩnhvực tự động hóa.Với đồ án này em đã nêu ra một khía cạnh nhỏ trong lĩnh vực điều khiểnđộng cơ không đồng bộ rôto lồng sóc.“Thiết kê biến tần 3 pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ”Nội dung các chương mục như sau :Chương 1 : Tổng quan về công nghệ.Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và các hệ thống biến tần.Chương 2 : Tính chọn mạch công suất.Mạch động lực, đi sâu vào nguyên lí làm việc của hệ th ống thiết bị cũngnhư các phương pháp tính chọn mạch và bảo vệ mạch.Chương 3 : Thiết kế mạch điều khiển .Ứng dụng của kĩ thuật xung số để điều khiển hoạt động của mạchEm xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện đã t ận tình ch ỉ b ảotrong thời gian làm đề tài. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ1.1. HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC BIẾN TẦN- ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀUTrong các hệ thống điều tốc biến tần cho cả 2 loại động cơ xoay chi ềuđồng bộ và không đồng bộ thì bộ biến tần là khâu quan trọng quy ết địnhđến chất lượng của hệ thống truyền động. Phụ thuộc vào phạm vi đi ềuchỉnh, vào phạm vi công suất truyền động, vào hướng điều chỉnh mà có cácloại biến tần và phương pháp khống chế biến tần khác nhau. Trong thực tếcác bộ biến tần được chia làm hai nhóm: các bộ biến tần là biến tần trựctiếp và các bộ biến tần gián tiếp có khâu trung gian một chi ều. Tr ước đây,các hệ truyền động dùng biến tần trực tiếp do chất lượng điện áp đầu rathấp nên thường dùng ở lĩnh vực công suất lớn, nơi chỉ tiêu về hiệu suấtđược đặt lên hàng đầu. Ngày nay, với sự phát triển của điện tử công suấtvà kỹ thuật vi điều khiển, phương pháp điều khiển biến tần ki ểu ma tr ậncho chất lượng điện áp ra cao, giảm ảnh hưởng xấu đến lưới đi ện nênphạm vi ứng dụng đang ngày càng được mở rộng. Được ứng dụng nhiềunhất hiện nay vẫn là các hệ điều tốc biến tần dùng bộ biến tần gián ti ếp,các bộ biến tần loại này có thể khống chế theo các phương pháp khácnhau: điều chế độ rộng xung (PWM); điều khiển vector; điều khiển trựctiếp mô men. Biến tần điều chế độ rộng xung (PWM) với việc điều khi ển đi ệnáp và tần số theo qui luật U 1/f1 = Const dễ thực hiện nhất, đường đặc tínhcơ biến tần của nó về cơ bản là tịnh tiến lên xuống, độ cứng cũng khá tốt,có thể thoả mãn yêu cầu điều tốc thông thường, nhưng khi tốc độ gi ảmthấp thì sụt áp trên điện trở và điện cảm tản cuộn dây ảnh h ưởng đáng k ểđến mô men cực đại của động cơ, buộc phải tiến hành bù s ụt đi ện áp chomạch stator. Điều khiển Es/f1 = const là mục tiêu thực hiện bù điện áp 2thông dụng với U1/f1 = const, khi ở trạng thái ổn định có thể làm cho từthông khe hở không khí không đổi (Ф m = const), từ đó cải thiện được chấtlượng điều tốc ở trạng thái ổn định. Nhưng đường đặc tính của nó vẫn làphi tuyến, khả năng quá tải về mômen quay vẫn bị hạn chế.Hệ thống truyền động điều khiển Er/f1 = const có thể nhận được đườngđặc tính cơ tuyến tính giống như ở động cơ một chiều kích thích từ độclập, nhờ đó có thể thực hiện điều tốc với chất lượng cao. Dựa vào yêu cầutổng từ thông của toàn mạch rotor Фrm= const để tiến hành điều khiển cóthể nhận được Er/f1=const. Trong trạng thái ổn định và trạng thái động đềucó thể duy trì Er/f1=const là mục đích của điều tốc biến tần điều khiển vectơ, đương nhiên hệ thống điều khiển của nó là khá phức t ạp. D ựa trên k ếtquả từ 2 hạng mục nghiên cứu: “Nguyên lý điều khiển định hướng từtrường động cơ không đồng bộ” do F. Blaschke của hãng Siemens C ộnghoà Liên bang Đức đưa ra vào năm 1971, và “Điều khiển biến đổi toạ độđiện áp stator động cơ cảm ứng” do P.C. Custman và A.A. Clark ở Mỹ côngbố trong sáng chế phát minh của họ, qua nhiều cải tiến liên t ục đã hìnhthành được hệ thống điều tốc biến tần điều khiển vector mà ngày nay đãtrở nên rất phổ biến.1.2. SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỆ THỐNG BIẾN TẦN1.2.1. Khái niệm.Biến tần là thiết bị tổ hợp các linh kiện điện tử th ực hiện ch ức năng bi ếnđổi tần số và điện áp một chiều hay xoay chiều nhất định thành dòng đi ệnxoay chiều có tần số điều khiển được nhờ khoá điện tử1.2.2. Phân loại1. Biến tần trực tiếp:Bộ biến đổi này chỉ dùng một khâu biến đổi là có thể biến đổi nguồn đi ệnxoay chiều có điện áp và tần số không đổi thành điện áp xoay chi ều có ...