0.6 Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống bộ biến đổi -  (Page 6/6)

Quan trọng hơn nữa là các ­u điểm trên đều đ­ợc thể hiện cả với khi điều chỉnh động cơ không đồng bộ lồng sóc là loại động cơ đơn giản, chắc chắn và rẻ tiền.

Nh­ược điểm chủ yếu của các hệ thống truyền động điện này là hiện nay bộ biến tần còn tư­ơng đối phức tạp và đắt tiền. Vì vậy đã hạn chế phạm vi ứng dụng của truyền động điện có điều khiển tần số. Nhưng những ư­u điểm của chúng vẫn là cơ bản. Nếu tạo ra đư­ợc những bộ biến tần với mức độ phức tạp và giá thành vừa phải, thì truyền động điện điều khiển tần số dùng động cơ ĐK lồng sóc sẽ đư­ợc ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và sinh hoạt.

Điều chỉnh tốc độ động cơ đk bằng các sơ đồ nối tầng:

Sơ đồ nối tầng điện cơ:

Sơ đồ nguyên lý :

Máy SX~ĐMđl (TBBĐ)ĐKựEbđE2I2CL+-E2d+Ikt-Id, (Iư)Hình 4-12: Sơ đồ nguyên lý hệ điều chỉnh tầng điện cơRđch

Trong sơ đồ hình 4-12, động cơ ĐK được điều chỉnh tốc độ. S.đ.đ. E2 được chỉnh lưu thành s.đ.đ. một chiều E2dcó biểu thức:

E2d = Ku.E2 = Ku.E2nm.s (4-31)

Trong đó:

Ku = 2,34 - hệ số của chỉnh lưu cầu ba pha.

E2nm - s.đ.đ. ngắn mạch rôto (giá trị pha).

S.đ.đ. này được nối vào phần ứng của một động cơ điện một chiều ĐMđl đóng vai trò thiết bị biến đổi (TBBĐ) như hình 4-12. Động cơ này sẽ nhận năng lượng trượt từ bộ chỉnh lưu dưới dạng điện năng một chiều, và biến đổi thành cơ năng trên trục. Trục của nó được nối được nối chung với trục động cơ ĐK, do đó nó truyền phần năng lượng trượt về trục động cơ của máy sản xuất. S.đ.đ. phần ứng của ĐMđl như đã biết, nó phụ thuộc vào tốc độ và từ thông của nó:

Ebđ = Kệự = K.a.Ikt.ự (4-32)

Trong đó, từ thông phụ thuộc dòng kích từ:

ệ = a.Ikt

Dòng điện phần ứng của động cơ Id = Iư tỷ lệ với dòng điện rôto I2 và được xác định theo các s.đ.đ. trong mạch:

$I_d=K_i{I}_2=\frac{E_{\mathrm{d2}}-E_{\text{bđ}}}{R_{\Sigma }}$ (4-33)

Trong đó: Rể - điện trở tổng trong mạch CL - ĐMđl :

Rể = RCL + Rbđ

Giả sử động cơ đang làm việc tại một điểm xác lập nào đó với tốc độ ự, độ trượt s và dòng điện I2 xác lập, nếu ta thay đổi dòng kích từ của ĐMđl , s.đ.đ. Ebđ của nó sẽ thay đổi (xem biểu thức 4-29), dòng điện I2 thay đổi theo biểu thức (4-33), do đó mômen động cơ thay đổi, và hệ sẽ chuyển sang làm việc ở một điểm xác lập mới với tốc độ làm việc khác. Đó là nguyên tắc điều chỉnh tốc độ trong tầng điện cơ.

Sơ đồ nối tầng điện:

Sơ đồ nguyên lý :

Máy SX~ ulIdĐKựEbđE2I2CL+ +……E2dBANLU2baHình 4-13: Sơ đồ nguyên lý hệ điều chỉnh tầng điện KL

Hình 4-13 giới thiệu một sơ đồ nguyên lý hệ điều chỉnh nối tầng điện. Trong này, năng lượng trượt trong mạch rôto của động cơ ĐK (được biểu thị bởi các thông số s.đ.đ. xoay chiều E2, dòng xoay chiều I2 và tần số mạch rôto f2 = f1.s) cũng được chỉnh lưu thành dạng một chiều (với các thông số E2d , Id) nhờ cầu diot CL rồi được truyền vào bộ nghịch lưu NL (với chức năng là thiết bị biến đổi trong hình 4-12). Với bộ nghịch lưu này, việc chuyển mạch các thyristor được thực hiện nhờ điện áp lưới (ul), do đó năng lượng trượt dạng một chiều sẽ được biến đổi thành xoay chiều có tần số của điện áp lưới, cuối cùng qua máy biến áp BA, năng lượng trượt được trả về lưới điện.

Trong sơ đồ nối tầng điện hình 4-13, dòng điện rôto I2 của động cơ ĐK hoặc dòng điện trong mạch một chiều Id cũng được xác định theo biểu thức (4-33), trong đó Ebđ là s.đ.đ. của bộ nghịch lưu có dạng:

Ebđ = ENL = Ud0cos (4-34)

Trong đó: ỏ là góc mở của các thyristor (ỏ>ð/2)

õ = ð - ỏ là góc mở chậm của thyristor ở trạng thái nghịch lưu.

Ud0 là điện áp lớn nhất của bộ nghịch lưu với trường hợp ỏ = 0; Ud0 = 2,34U2ba . Với U2ba là điện áp pha thứ cấp máy biến áp BA.

Từ các biểu thức (4-33) và (4-34) ta thấy, khi thay đổi góc mở ỏ của các van trong bộ nghịch lưu (từ ð/2 đến ≈ ð) tương ứng với sự thay đổi của s.đ.đ. nghịch lưu Ebđ (từ 0 đến ≈ Ud0), thì dòng điện Id và I2 sẽ thay đổi, nhờ đó mômen và tốc độ của động cơ sẽ được điều chỉnh.

Câu hỏi ôn tập

1. Làm thế nào để thay đổi và đảo chiều được tốc độ động cơ trong phương pháp điều chỉnh dùng hệ thống “Máy phát - Động cơ điện một chiều” ?

2. Làm thế nào để thay đổi được điện áp chỉnh lưu ? Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ dùng hệ “Chỉnh lưu - Động cơ điện một chiều không đảo chiều” ? Các phương pháp điều khiển các bộ chỉnh lưu trong hệ truyền động T - Đ có đảo chiều ? Cách phối hợp góc điều khiển trong các phương pháp điều khiển các bộ chỉnh lưu ?

3. Làm thế nào để thay đổi tốc độ động cơ trong phương pháp điều chỉnh dùng hệ thống “Băm điện áp - Động cơ điện một chiều” ?

4. Phân tích phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách dùng bộ băm điện trở mạch rôto ? So sánh chỉ tiêu chất lượng với phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ ĐK bằng cách dùng các cấp điện trở phụ mạch rôto ?

5. Phân tích phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ ĐK bằng cách thay đổi tần số dòng điện stato (hệ :BT - ĐK) ? Tại sao khi thay đổi tần số người ta thường kết hợp điều chỉnh điện áp stato ?

5. Phân tích các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ ĐK bằng các hệ “nối tầng điện cơ” và “nối tầng điện” ? Ưu, nhược điểm của các phương pháp đó ?