huycoi204yb
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạch băm xung dùng trong điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ 3 pha loại rôto dây quấn theo phương pháp thay đổi điện trở rôto
IGBT là phần tửkết hợp có khảnăng đóng cắt nhanh của MOSFET và
khảnăng chịu tải lớn của transistor trường.
Tiristo chỉmởcho dòng điện chạy qua khi có điện áp dương đặt lên
anôt và xung dương đặt vào cực điều khiển . Sau khi tiriso mởthì xung điều
khiển không còn tác dụng ,dòng điện chạy qua T do thông sốcủa mạch
động lực quyết định .
Mạch điều khiển có chức năng sau :
• Điều chỉnh được vịtrí xung điều khiển trong phạm vi nửa chu kỳ
dương của điện áp đặt lên anôt -catôt của T.
• Tạo ra được các xung đủ điều kiện mở được các T ( xung điều khiển
thường có biên độtừ2÷10 V , độrộng lx=20÷200μs , tx≤10μs đối với
thiết bịbiến đổi tần sốcao)
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
3
2
,
2
11
,
2
2
1
++ω
Biểu thức trên là phương trình đặc tính cơ của ĐCĐKĐB . Để tính giá trị tới
hạn của M và s ta giải phương trình dM/dt=0
Sth=
22
1
,
2
nmXR
R
+
Mth=
)(2
3
22
111
2
1
nm
f
XRR
U
++ω
Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộcó thể được biểu diễn :
M=
th
th
th
thth
sa
s
s
s
s
saM
..2
).1(.2
++
+
Trong đó : a= ,
2
1
R
R
ở vùng có độ trượt nhỏ (s<
ở các động cơ công suất vừa và lớn :có thể bỏ qua R1. Khi đó :
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
10
M= s
s
M
th
th.2
(Nó chính là đường tiếp tuyến với đường đặc tính cơ tại điểm đồng bộ ω
1)
Đối với đặc tính s>sth; khi s>>sthcó thể bỏ qua sth/s thì phương trình đặc tính
cơ :
M=
s
sM thth.2 và b= 2
1`
.2
s
sM thth
ω
(Động cơ không làm việc ở đoạn đặc tính này vì độ cứng đặc tính cơ là
dương và có độ lớn thay đổi).
3.Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB ba pha:
Cho đến nay , người ta đã nghiên cứu nhiều về vấn đề điều chỉnh tốc độ
động cơ KĐB , nhìn chung mỗi phương pháp đều có ưu khuyết điểm của nó và
chưa giải quyết được toàn bộ vấn đề như phạm vi điều chỉnh , năng lượng tiêu
thụ , độ bằng phẳng khi điều chỉnh , thiết bị sử dụng …Tuy có những khó khăn
nhát định trong việc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB nhưng trong những
trường hợp nào đó thì phương pháp điều chỉnh tốc độ thích hợp cũng có thể
thoả mãn được yêu cầu .
Các phương pháp điều chỉnh chủ yếu được thực hiện :
- trên stato : thay đổi điện áp đua vào dây quấn stato , thay đổi số đôi cực
của dây quấn stato , hay thay đổi tần số nguồn điện .
- trên rôto :thay đổi điện trở rôto hay nối tiếp trên mạch rôto một hay
nhiều máy điện phụ gọi là nối cấp .
Các phương pháp chủ yếu để điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB là:
1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch rôto
3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số
4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn cấp
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
11
3.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực:
ĐCĐKĐB trong điều kiện làm việc bình thường có hệ số trượt nhỏ , do
đó tốc độ ĐC gần bằng tốc độ đồng bộ n1=60f/p . Khi tần số không đổi thì
tốc độ của ĐC tỷ lệ nghịch với số đôi cực . Do đó khi thay đổi số đôi cực
của stato có thể thay đổi được tốc độ.
Hình 2:Sơ đồ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
Cùng hai cuộn dây , tuỳ theo cách đấu mà được bước cực khác nhau
nghĩa là số cực khác nhau (theo tỷ lệ 2:1 ) .
Dây quấn stato có thể nối thành bao nhiêu số đôi cực khác nhau thì có
bấy nhiêu cấp . Vì vậy thay đổi tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp một ,
không bằng phẳng .Thường có hai cấp tốc độ gọi là động cơ điện hai tốc độ ,
cũng có loại ba, bốn tốc độ.
Phương pháp này không dùng cho loại động cơ rôto dây quấn vì dây
quấn rôto trong loại động cơ này có số đôI cực bằng số đôi cực của dây quấn
stato , do đó khi đấu lại dây quấn stato để có số đôi cực khác nhau thì dây
quấn rôto cũng phải đấu lại nên không tiện lợi . Nhưng rôto lồng sóc có thể
thích ứng với bất cứ số đôi cực nào của dây quấn stato , do đó thích hợp cho
động cơ điện thay đổi số đôi cực để điều chỉnh tốc độ .
A X
A X
τ τ τ τ τ τ
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
12
3.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch rôto:
Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ của động cơ KĐB khi thay đổi điện trở
phụ mạch rôto.
a) b)
Hình a: Sơ đồ nguyên lý
Hình b: Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ mạch rôto.
M
rf = 0
rf1
rf2
rf3
n
n1
ncb
n1.1
n1.2
n1.3
Mt Mc
a
b
c
d •
o
rf
ÑKB
o
o
U1~
I1↓
I2↓
•
•
•
•
•
•
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
13
Hình 3: Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phương pháp
xung điện trở
Mạch trên tương ứng với mạch sau:
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
14
Hình 4: Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phương pháp
xung điện trở
Hoạt động của khoá bán dẫn tương tự trong mạch điều khiển xung áp
một chiều :
-Khi K đóng :Rd bị ngắt ra khỏi mạch
-Khi K mở : Rd đựơc đưa vào mạch
Từ đó ta có giá trị Retương đơng trong mạch:
Re=Rdtd/(td+tn)=Rd.td/T =Rdρ
Trong đó td :thời gian đóng
tn :thời gian ngắt
Điện trở Re trong mạch một chiều được quy đổi về mạch xoay chiều ba
pha ở rôto theo quy tắc bảo toàn công suât tổn hao.Ta có :
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
15
Rf=1/2Re=ρ.Rd/2.
Như vậy nhờ điều chỉnh chu kỳ đóng cắt của khoá K mà ta có thể điều
khiển trơn được điện trở rôto và tốc độ tương ứng .
Theo (1);(2);(3) ở phần 3.1 nhận thấy khi giữ nguyên tần số, điện áp;
tăng điện trở mạch rô to Mth=cons; ω0 = const; Sth tăng -> đặc tính cơ tương
ứng (hình vẽ)
Xét bản chất vật lý của quá trình:
Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm A trên đặc tính cơ tự nhiên với Rp=0;
R2=R2 rô to + Rp = R2 rôto
Khi điện trở ở mạch rooto lên một cấp Rp ≠ 0 thì R2 tăng lên
R2=R2roto+Rp
Như vậy động cơ sẽ chuyển sang làm việc tại điểm B có đặc tính nhân tạo 2
Dòng điện rôto I2 giảm (do R2 tăng ) nên moomen của động cơ Mđ= s
RI
1
2
2
23
ω sẽ
giảm MB < MA=Mc.
Động cơ bắt đầu giảm tốc độ theo đường dặc tính cơ (2).Cung với quá trình
giảm tốc độ, độ trượt s tăng, dẫn đến dòng điện roto I2 và moomen động cơ Mđ
tăng theo vì
2
21
2
2
2
2
)2( lf
S
R
EIM D
π+⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
≈≈
Tới thời điểm D thì moomen động cơ trở lại bằng momen cản Mc
(Mđ=Mc=Md). Động cơ sẽ làm việc ổn định tại điểm D với tốc độ nhỏ hơn
(ωb<ωA)
Đồ án điện tử công suất
======================================================
======================================================
16
Quá trình tăng tốc diễn ra ngược lại khi cắt điện trở phụ Rp, động cơ chuyển
điểm làm việc từ D trên đường đặc tính cơ nhân tạo (2) sang E trên đặc tính cơ
di chuyển tự nhiên (1). Vì R2 giảm nên dòng điện I2 moomen MD tăng (MD >
MC) động cơ bắt đầu quá trình tăng tốc. Động cơ tăng tốc làm độ trượt S giảm,
dẫn đến dòng điện I2 rồi moomen động cơ MD giảm. Tới điểm A thì moomen
động cơ MD giảm trở lại bằng moomen cản MC . Động cơ làm việc tại...