Download Đồ án Truyền động điện
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:
• Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất.
• Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng.
• Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hay thay đổi.
Hiện nay khoảng 70-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều khiển, trừ các quá trình khởi động và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi xử lý, các hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa sản xuất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên quan đến động cơ không đồng bộ ba pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện:
Vũ Hồng Thái
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Thế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:
Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất.
Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng.
Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hay thay đổi.
Hiện nay khoảng 70-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều khiển, trừ các quá trình khởi động và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi xử lý, các hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa sản xuất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên quan đến động cơ không đồng bộ ba pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện:
Vũ Hồng Thái
CHƯƠNG 1
ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
1: Cấu tạo:
Động cơ không đồng bộ gồm hai loại: Động cơ Rotor dây quấn và động cơ Rotor lồng sóc (Động cơ Rotor ngắn mạch)
Động cơ điện không đồng bộ được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế.
2: Ưu điểm:
Ưu điểm nổi bật của loại động cơ này là: Cấu tạo đơn giản đặc biệt là động cơ Rotor lồng sóc. So với động cơ một chiều thì động cơ không đồng bộ giá thành hạ, vận hành tinh cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ không đồng bộ dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm các thiết bị biến đổi kèm theo.
3: Nhược điểm
Nhược điểm của động cơ không động bộ là điều chỉnh tốc độ và khống chế quá trình khó khăn. Riêng với các động cơ Rotor lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động kém hơn.
II. PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 3.2 Sơ đồ tương đương
Trong đó:
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện mạch Stator.
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện Rotor đã quy đổi về Stator.
: Điện áp định mức đặt vào ba pha.
: Điện áp pha đặt vào Stator.
: là độ trượt (Hệ số của động cơ)
: tốc độ góc của từ trường quay (rad/s)
: tốc độ góc của từ trường (rad/s)
: tốc độ của từ trường quay (vòng/phút)
: tần số của điện áp nguồn đặt vào Stator (Hz)
: là số đôi cực từ của động cơ.
tốc độ quay của Rotor (vòng/phút)
: Dòng điện quy đổi.
:Hệ số quy đổi dòng điện.
: Hệ số quy đổi sức từ động.
:Số vòng mỗi pha dây quấn Stator, Rotor.
: Sức từ động định mức xuất hiện trên hai vòng trượt Rotor khi:
- Rotor hở mạch
- Đặt điện áp vào Stator là
Phương trình đặc tính tốc độ:
Trong đó:
: điện kháng ngắn mạch
: điện trở qui đổi
Khi mở máy tốc độ nên hệ số trượt
dòng điện khi mở máy :
Với :
Thông thường :
PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH CƠ
Để tìm phương trình đặc tính cơ của động cơ ta dựa vào điều kiện cân bằng công suất động cơ.
Công suất điện từ chuyển từ Startor sang Rotor
Trong đó :
: monment điện từ động cơ
Pđt = Pcơ + ΔPphụ + ΔPcu2
Nếu tổn hao phụ không đáng kể ΔPphụ = 0 thì Mđt= Mcơ= M
Pđt = Pcơ + ΔPcu2
Mđm.ω0 = Mcơ.ω + 3P’.I’22
Mà :
Thay vào ta được:
(2)
(2) là phương trình đặc tính cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha.
- Đường biểu diễn của phương trình đặc tính cơ có dạng đường cong nên tọa độ điểm cực trị được xác định bằng cách giải phương trình ta được:
- Độ trượt tới hạn: (3)
Thay phương trình (3) vào phương trình (2) ta có:
(4)
Trong đó: (+) : ứng với trạng thái động cơ
(-) : ứng với trạng thái máy phát
- Hệ số quá tải về moment:
Cách vẽ đặt tính cơ khi không biết R1,X1,R2,X2 chỉ biết các tham số định mức của động cơ trên nhãn máy và cần thục hiện các bước sau:
Hình 3.3 Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ ba pha
Bước 1: Xác định tọa độ ba điểm đặc biệt.
Điểm đồng bộ của từ trường:
Với n0=
Điểm tới hạn : B (Mmax ,Smax)
Mặt khác :
Giải phương trình ta được:
Điểm mở máy :
Bước 2: Thay vào phương trình (2) ta được:
Bước 3: lấy nhiều giá trị của S trong khoảng 01 thay vào biểu thức :
Ta sẽ được moment tương ứng:
S
0
S1
S2
……….
1
M
M0
M1
M2
……….
Mmm
Bước 3: Từ tọa độ () với 3 điểm đặc biệt nối lại ta sẽ được đường đặc tính cơ của động cơ.
Các dạng đặc tính cơ:
Lập tỉ số và lấy dấu (+) ta được:
(5)
Trong đó:
Đối với động cơ có công suất lớn: R1 <
Lúc này (5) có dạng gần đúng:
(6)
(7)
(8)
Cách vẽ đặc tính cơ khi không biết các thông số R1, X1, R2,X2 mà chỉ biết:
Xác định tọa độ 3 điểm đặc biệt:
Tọa độ điểm giới hạn:
Thay tọa độ điểm làm việc định mức vào phương trình đặc tính cơ (6)
giải phương trìh bậc 2 theo ta được tọa độ điểm tới hạn
Thay vào phương trình (6) ta được:
Lấy giá trị tùy ý của S thay vào phương trình (6) ta tìm được :
S
0
S1
S2
S 3 …
Smax
M
M1
M2
M3 …
M
Hệ số moment mở máy:
()
Hệ số dòng điện mở máy:
()
Nhận xét:
Đoạn đặc tính hãm tái sinh (hãm máy phát).
Đoạn đặc tính động cơ quay thuận.
Đoạn đặc tính động cơ quay ngược.
ẢNH HƯỞNG CỦA THAM SỐ ĐẾN DẠNG ĐẶC TÍNH CƠ
Ảnh hưởng của điện áp:
Khi điện áp đặt vào động cơ giảm:
Từ phương trình: ()
Ta thấy moment tới hạn giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ giảm của điện áp.
Trong khi tốc độ đồng bộ: không thay đổi.
Độ trượt tới hạn không thay đổi.
- Mmax nói lên khả năng quá tải của động cơ.
- Moment mở máy () giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ suy giảm của điện áp.
Hình 3.4 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 3 pha khi thay đổi điện áp
Ảnh hưởng của điện trở phụ hay điện kháng phụ nối tiếp trên mạch Stator.
- Khi thêm điện trở phụ vào Stator thì tốc độ đồng bộ không đổi, độ trượt tới hạn giảm, moment tới hạn giảm và momet mở máy cũng giảm.
Hình 3.5. Động cơ không đồng bộ 3 pha khi điện trở phụ.
- Khi thêm điện kháng phụ (giả sử ) vào mạch Stator thì tốc độ n0 không đổi, độ trượt tới hạn giảm (vẫn còn lớn...
Download Đồ án Truyền động điện miễn phí
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:
• Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất.
• Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng.
• Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hay thay đổi.
Hiện nay khoảng 70-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều khiển, trừ các quá trình khởi động và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi xử lý, các hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa sản xuất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên quan đến động cơ không đồng bộ ba pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện:
Vũ Hồng Thái
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
LỜI NÓI ĐẦUThế kỉ XXI – thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công nghệ tự động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:
Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất.
Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng.
Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hay thay đổi.
Hiện nay khoảng 70-80% các hệ truyền động là loại không đổi, với các hệ thống này tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều khiển, trừ các quá trình khởi động và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính động cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi xử lý, các hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu trong quá trình tự động hóa sản xuất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính toán và điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến vấn đề liên quan đến động cơ không đồng bộ ba pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện:
Vũ Hồng Thái
CHƯƠNG 1
ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
1: Cấu tạo:
Động cơ không đồng bộ gồm hai loại: Động cơ Rotor dây quấn và động cơ Rotor lồng sóc (Động cơ Rotor ngắn mạch)
Động cơ điện không đồng bộ được sử dụng rất rộng rãi trong thực tế.
2: Ưu điểm:
Ưu điểm nổi bật của loại động cơ này là: Cấu tạo đơn giản đặc biệt là động cơ Rotor lồng sóc. So với động cơ một chiều thì động cơ không đồng bộ giá thành hạ, vận hành tinh cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ không đồng bộ dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm các thiết bị biến đổi kèm theo.
3: Nhược điểm
Nhược điểm của động cơ không động bộ là điều chỉnh tốc độ và khống chế quá trình khó khăn. Riêng với các động cơ Rotor lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động kém hơn.
II. PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH TỐC ĐỘ
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 3.2 Sơ đồ tương đương
Trong đó:
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện mạch Stator.
lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện Rotor đã quy đổi về Stator.
: Điện áp định mức đặt vào ba pha.
: Điện áp pha đặt vào Stator.
: là độ trượt (Hệ số của động cơ)
: tốc độ góc của từ trường quay (rad/s)
: tốc độ góc của từ trường (rad/s)
: tốc độ của từ trường quay (vòng/phút)
: tần số của điện áp nguồn đặt vào Stator (Hz)
: là số đôi cực từ của động cơ.
tốc độ quay của Rotor (vòng/phút)
: Dòng điện quy đổi.
:Hệ số quy đổi dòng điện.
: Hệ số quy đổi sức từ động.
:Số vòng mỗi pha dây quấn Stator, Rotor.
: Sức từ động định mức xuất hiện trên hai vòng trượt Rotor khi:
- Rotor hở mạch
- Đặt điện áp vào Stator là
Phương trình đặc tính tốc độ:
Trong đó:
: điện kháng ngắn mạch
: điện trở qui đổi
Khi mở máy tốc độ nên hệ số trượt
dòng điện khi mở máy :
Với :
Thông thường :
PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TÍNH CƠ
Để tìm phương trình đặc tính cơ của động cơ ta dựa vào điều kiện cân bằng công suất động cơ.
Công suất điện từ chuyển từ Startor sang Rotor
Trong đó :
: monment điện từ động cơ
Pđt = Pcơ + ΔPphụ + ΔPcu2
Nếu tổn hao phụ không đáng kể ΔPphụ = 0 thì Mđt= Mcơ= M
Pđt = Pcơ + ΔPcu2
Mđm.ω0 = Mcơ.ω + 3P’.I’22
Mà :
Thay vào ta được:
(2)
(2) là phương trình đặc tính cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha.
- Đường biểu diễn của phương trình đặc tính cơ có dạng đường cong nên tọa độ điểm cực trị được xác định bằng cách giải phương trình ta được:
- Độ trượt tới hạn: (3)
Thay phương trình (3) vào phương trình (2) ta có:
(4)
Trong đó: (+) : ứng với trạng thái động cơ
(-) : ứng với trạng thái máy phát
- Hệ số quá tải về moment:
Cách vẽ đặt tính cơ khi không biết R1,X1,R2,X2 chỉ biết các tham số định mức của động cơ trên nhãn máy và cần thục hiện các bước sau:
Hình 3.3 Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ ba pha
Bước 1: Xác định tọa độ ba điểm đặc biệt.
Điểm đồng bộ của từ trường:
Với n0=
Điểm tới hạn : B (Mmax ,Smax)
Mặt khác :
Giải phương trình ta được:
Điểm mở máy :
Bước 2: Thay vào phương trình (2) ta được:
Bước 3: lấy nhiều giá trị của S trong khoảng 01 thay vào biểu thức :
Ta sẽ được moment tương ứng:
S
0
S1
S2
……….
1
M
M0
M1
M2
……….
Mmm
Bước 3: Từ tọa độ () với 3 điểm đặc biệt nối lại ta sẽ được đường đặc tính cơ của động cơ.
Các dạng đặc tính cơ:
Lập tỉ số và lấy dấu (+) ta được:
(5)
Trong đó:
Đối với động cơ có công suất lớn: R1 <
Lúc này (5) có dạng gần đúng:
(6)
(7)
(8)
Cách vẽ đặc tính cơ khi không biết các thông số R1, X1, R2,X2 mà chỉ biết:
Xác định tọa độ 3 điểm đặc biệt:
Tọa độ điểm giới hạn:
Thay tọa độ điểm làm việc định mức vào phương trình đặc tính cơ (6)
giải phương trìh bậc 2 theo ta được tọa độ điểm tới hạn
Thay vào phương trình (6) ta được:
Lấy giá trị tùy ý của S thay vào phương trình (6) ta tìm được :
S
0
S1
S2
S 3 …
Smax
M
M1
M2
M3 …
M
Hệ số moment mở máy:
()
Hệ số dòng điện mở máy:
()
Nhận xét:
Đoạn đặc tính hãm tái sinh (hãm máy phát).
Đoạn đặc tính động cơ quay thuận.
Đoạn đặc tính động cơ quay ngược.
ẢNH HƯỞNG CỦA THAM SỐ ĐẾN DẠNG ĐẶC TÍNH CƠ
Ảnh hưởng của điện áp:
Khi điện áp đặt vào động cơ giảm:
Từ phương trình: ()
Ta thấy moment tới hạn giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ giảm của điện áp.
Trong khi tốc độ đồng bộ: không thay đổi.
Độ trượt tới hạn không thay đổi.
- Mmax nói lên khả năng quá tải của động cơ.
- Moment mở máy () giảm theo tỉ lệ bình phương lần độ suy giảm của điện áp.
Hình 3.4 Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ 3 pha khi thay đổi điện áp
Ảnh hưởng của điện trở phụ hay điện kháng phụ nối tiếp trên mạch Stator.
- Khi thêm điện trở phụ vào Stator thì tốc độ đồng bộ không đổi, độ trượt tới hạn giảm, moment tới hạn giảm và momet mở máy cũng giảm.
Hình 3.5. Động cơ không đồng bộ 3 pha khi điện trở phụ.
- Khi thêm điện kháng phụ (giả sử ) vào mạch Stator thì tốc độ n0 không đổi, độ trượt tới hạn giảm (vẫn còn lớn...