ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 7

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

264
lượt xem 108
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo đặc tính cơ động cơ không đồng bộ 3 pha ta có thể điều chỉnh được tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách điều chỉnh điện trở mạch Rotor, ưu thế của phương pháp này là để tự động hóa việc điều chỉnh. Điện trở trong mạch Rotor động cơ không đồng bộ là:Rr=Rrd+Rf’ Trong đó: Rrd:điện trở dây quấn Rotor. Rf:điện trở ngoài mắc thêm vào mạch Rotor. Ta có sơ đồ nguyên lý điều chỉnh xung điện trở Rotor....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 7

Chương 7: ÑIEÀU CHÆNG TOÁC ÑOÄ ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA BAÈNG CAÙCH ÑIEÀU CHÆNH XUNG ÑIEÄN TRÔÛ MAÏCH ROTOR Theo ñaëc tính cô ñoäng cô khoâng ñoàng boä 3 pha ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä ñoäng cô khoâng ñoàng boä baèng caùch ñieàu chænh ñieän trôû maïch Rotor, öu theá cuûa phöông phaùp naøy laø ñeå töï ñoäng hoùa vieäc ñieàu chænh. Ñieän trôû trong maïch Rotor ñoäng cô khoâng ñoàng boä laø:Rr=Rrd+Rf’ Trong ñoù: Rrd:ñieän trôû daây quaán Rotor. Rf:ñieän trôû ngoaøi maéc theâm vaøo maïch Rotor. Ta coù sô ñoà nguyeân lyù ñieàu chænh xung ñieän trôû Rotor. V1~ V1~ ÑKÑ ÑKÑ Cl id id L L Ro Ro T T1 C T2 b. Sô ñoà duøn g Transistor V L1 a. Sô ñoà duøng Thysistor
HÌNH II-4: Sô ñoà nguyeân lyù ñieàu chænh xung ñieän trôû Rotor. Khi ñieàu chænh giaù trò ñieän trôû maïch Rotor thì moment tôùi haïn cuûa ñoäng cô khoâng thay ñoåi vaø ñoä tröôït tôùi haïn thì tæ leä baäc nhaát vôùi ñieän trôû. Neáu coi ñoaïn ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô töùc laø ñoaïn coù ñoä tröôït töø S=0 ñeán S=Sth laø thaúng thì ñieàu chænh ñieän trôû ta coù theå vieát. Rr S  Si , M  const R rd Trong ñoù s:ñoä tröôït khi ñieän trôû maïch Rotor laø Rr. Si:ñoä tröôït khi ñieän trôû maïch Rotor laø Rrd. 3I r2 .Rrd M w.Si Ta ñöôïc bieåu thöùc tính moment: Neáu giöõ doøng ñieän Rotor khoâng ñoåi thì moment cuõng khoâng ñoåi vaø khoâng phuï thuoäc vaøo toác ñoä ñoäng cô. Vì vaäy ta coù theå öùng duïng phöông phaùp ñieàu chænh ñieän trôû maïch Rotor cho truyeàn ñoäng coù moment khoâng ñoåi.  Theo sô ñoà nguyeân lyù cuûa vieäc ñieàu chænh treân ñieän trôû maïch Rotor baèng phöông phaùp xung. Ñieän aùp vr ñöôïc chænh löu, qua ñieän khaùng loïc L ñöôïc caáp vaøo maïch ñieàu khieån goàm ñieän trôû Ro roài song song vôùi khoùa baùn daãn T1. Khoùa T1 seõ ñöôïc ñoùng,
ngaét moät caùch chu kyø ñeå ñieàu chænh giaù trò trung bình cuûa ñieän trôû toaøn maïch.  Hoaït ñoäng cuûa khoùa baùn daãn töông töï nhö trong maïch ñieàu chænh xung ñieän aùp moät chieàu. Khi khoùa T1 ñoùng, ñieän trôû Ro bò loaïi ra khoûi maïch, doøng ñieän Rotor taêng leân, khi khoùa T1 ngaét ñieän trôû Ro laïi ñöôïc ñöa vaøo maïch doøng ñieän Rotor giaûm. Vôùi taàn soá ñoùng ngaét nhaát ñònh, nhôø coù ñieän caûm L maø doøng ñieän Rotor nhö khoâng ñoåi vaø ta coù moä giaù trò ñieän trôû töông ñöông Rc trong maïch. Thôøi gian ngaét tn=T – tñ. Neáu ñieàu chænh trôn tyû soá giöõa thôøi gian doøng tñ vaø thôøi gian ngaét tn ta ñieàu chænh trôn ñöôïc giaù trò ñieän trôû trong maïch Rotor tñ tñ R e  R 0  R 0  R0 tñ  tn T Ñieän trôû töông ñöông Re trong maïch moät chieàu ñöôïc tính ñoåi veà maïch xoay chieàu ba pha ôû Rotor theo qui taéc baûo toaøn coâng suaát. Toån hao trong maïch nguyeân lyù laø: p =T2ñ (2Rrd+Re) Vaø toån hao khi maïch Rotor theo sô ñoà duøng bieán trôû thoâng thöôøng laø: p =3I2r (2Rrd+Rf) Theo cô sôû ñeå tính ñoåi laø toån hao coâng suaát nhö nhau neân. 3I (Rrd+Rf) =I2ñ(2Rrd+Re) 2 vôùi sô ñoà chænh löu caàu ba pha thì I2d=1,5I2r neân 1 R0 R f  Re   2 2 Khi ñaõ coù ñieän trôû tính ñoåi, deã daøng döïng ñöôïc ñaëc tính cô theo phöông phaùp thoâng thöôøng, hoï ñaëc tính cô naøy queùt kín R R  0 phaàn maët phaúng giôùi haïn bôûi ñaëc tính cô töï nhieân vaø ñaëc tính cô f 2 coù ñieän trôû phuï.
 Phöông phaùp ñieàu chænh ñöôïc minh hoïa theo ñoà thò sau. Ro 3 Ro t(s) Re 4 tñ Ro Ro t(s) tñ T 1 2 Ro Ro t(s) 1 4 Hình II-5: Phöông phaùp ñieàu chænh Nhaän xeùt: Phöông phaùp ñieàu chænh xung ñieän trôû Rotor chæ taïo ra nhöõng toác ñoä thaáp hôn toác ñoä cô baûn 
3.1 Bieán taàn tröïc tieáp. Bieán taàn tröïc tieáp laø thieát bò bieán ñoåi tröïc tieáp nguoàn xoay chieàu coù taàn soá f1 sang nguoàn xoay chieàu coù taàn soá fr.
Sô ñoà khoái cuûa boä bieán taàn tröïc tieáp nhö hình veõ. Nguoà n Nguoà n Taø n soá coá ñònh Boä bieá n taà n tröï c Taà n soá tieá p Bieá n ñoå i ÑKÑ Ñieà u khieå n ñieä n aù p /taà n soá Boä bieán taàn tröïc tieáp goàm hai nhoùm chuyeån maïch noái song song ngöôïc (sô ñoà nguyeân lyù cuûa boä bieán taàn tröïc tieáp ñöôïc trình baøy nhö hình veõ sau). Cho xung môû laàn löôït hai nhoùm chænh löu treân ta seõ nhaän ñöôïc doøng ñieän xoay chieàu chaïy qua taûi. ÔÛ moãi pha ôû ñaàu ra (a, b, c) ñöôïc caáp ñieän bôûi hai nhoùm Thyristor. Nhoùm T taïo ra doøng ñieän chaïy thuaän vaø nhoùm N taïo ra doøng chaïy ngöôïc. Moãi nhoùm laø moät boä chænh löu (hoaëc nghòch löu phuï thuoäc) ba pha. Ñeå haïn cheá doøng kyù sinh chaïy qua hai Thyristor cuûa nhoùm T vaø nhoùm N ñang daãn, ngöôøi ta duøng caùc cuoän khaùng ÑK1 vaø ÑK6. Sô ñoà nguyeân lyù boä bieán taàn tröïc tieáp duøng Thyristor. f1 ~ V1 T1 N6 T5 N2 N4 T3 ÑK1 ÑK4 ÑK3 ÑK6 ÑK5 ÑK2 a b c fr Vr Bieán ñoåi ÑKÑ
Hình II-6: Boä bieán taàn tröïc tieáp duøng Thyristor. Khi ñieàu khieån theo nhoùm thì moãi nhoùm ñöôïc môû trong nöûa chu kyø ñieän aùp ñaàu ra. Xeùt söï laøm vieäc pha a theo ñoà thò sau.
Va(V) t(s) a T1 T2 Va(V) Tr b Ñoà thò ñieän aùp moät pha cuûa bieán taàn tröïc tieáp. Trong khoaûng thôøi gian t1: nhoùm T1 môû, coøn trong khoaûng t2 thì nhoùm N4 môû. Caùc Thyristor trong cuøng moät nhoùm chuyeån maïch cho nhau nhôø ñieän aùp löôùi (chuyeån maïch töï nhieân). Moãi Thyristor môû 1/3 chu kyø cuûa ñieän aùp löôùi. Thay ñoåi soá Thyristor môû trong moãi nhoùm ta seõ thay ñoåi ñöôïc thôøi gian cuûa chu kyø ñieän aùp ñaàu ra T2=t1+t2 do ñoù thay ñoåi ñöôïc taàn soá ñaàu ra cuûa bieán taàn. Töø ñoà thò ta tìm ñöôïc moái quan heä giöõa taàn soá löôùi vaø taàn fr T m  1  f1 T2 2n  m  2 soá ra: Trong ñoù: m: soá pha ñaàu vaøo cuûa boä bieán taàn (m=3).
n: soá ñænh hình sin (töùc soá Thyristor môû ôû moãi nhoùm) trong moät nöûa chu kyø cuûa ñieän aùp ra. Theo coâng thöùc treân ta thaáy taàn soá ñaàu ra luoân loân nhoû hôn taàn soá löôùi vì n laø soá nguyeân neân taàn soá ra ñöôïc ñieàu chænh nhaûy caáp. Ñieän aùp ra Vr ñöôïc thay ñoåi baèng caùch thay ñoåi goùc chaäm  cuûa caùc Thyristor Hình b minh hoïa. Vì soá ñænh hình sin n ôû tröôøng hôïp naøy gioáng nhö hình a neân taàn soá ñaàu ra cuûa hai tröôøng hôïp nhö nhau, nhöng ñieän aùp ôû hình b coù giaù trò nhoû hôn. Ñeå taïo ra ñieän aùp ba pha ôû ñaàu ra ta ñieàu kh ieån caùc nhoùm Thyristor môû theo thöù töï T1-N2-T3-N4-T5-N6-T1 moãi nhoùm cho môû 1/3 chu kyø cuûa ñieän aùp ra. Neáu ñieän aùp ra ñöôïc loïc phaúng hoaøn toaøn thì baèng caùch ñieàu khieån nhö treân ta ñöôïc ñoà thò ñieän aùp ra ôû ba pha nhö treân hình III. (heä thoáng ñieän aùp ba pha ôû ñaàu ra boä bieán taàn tröïc tieáp) Hình A(v) V T1 T1 N4 wt(rad) 2/3 Vb T3 N6 wt(rad) N6 T5 wt(rad) Vc N2 N2
Hình II-6: Heä thoáng ñieän aùp ba pha ôû ñaàu ra cuûa boä bieán taàn tröïc tieáp Ñeå coù theå ñieàu chænh tinh taàn soá ra vaø taïo ñöôïc ñieän aùp ra coù daïng gaàn hình sin hôn, ta aùp duïng phöông phaùp ñieàu khieån goùc môû Thyristor  caàn thieát cho caùc Thyristor ôû moãi pha cuûa ñieän aùp ñaàu ra vaø keát quaû ta ñöôïc ñoà thò ñieän aùp ra moät pha ñaàu ra nhö hình veõ sau thaønh phaàn soùng ñieàu hoøa baäc nhaát (theo taàn soá wr cuûa ñieän aùp naøy laø ñöôøng ñöùt)  2  0 wrt(rad)  a/ Soùng Sin cô baûn wt b/ Hình a)Quan heä =f(t) b) Ñoà thò ñieän aùp ra cuûa boä bieán taàn tröïc tieáp khi ñieàu khieån goùc  theo qui luaät hình sin. Nhaän xeùt: - Hieäu suaát cao vì toån thaát naêng löôïng khoâng ñaùng keå, khoâng caàn duøng tuï chuyeån maïch.
- Chæ cho taàn soá fr