0.6 Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống bộ biến đổi -  (Page 5/6)

Hình 4-10: a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ đ/c ĐK bằng bộ ustato. b) Các đặc tính điều chỉnh bằng bộ ustato đ/c ĐKựSth.TNự0Sth.ghTN, uđm, R2f = 0ub1<uđmMc(ự)0 Mth2 Mth1 Mth Mb)ựTNự2đ/tGH, uđm, R2f ≠ 0ub2<ub1a)ĐAXC~ ul, flĐKf1, ubR2f

Nếu coi bộ ĐAXC là nguồn lí tư­ởng (Zb = 0), khi ub ≠ uđm thì mômen tới hạn Mth.u tỉ lệ với bình phư­ơng điện áp, còn sth.u = const:

$\begin{array}{}{M}_{\text{th}\text{.}u}=M_{\text{th}\text{.}\text{gh}}{\frac{u_b}{u_1}}^2=M_{\text{th}}\text{.}{u}_b^2\\ s_{\text{th}\text{.}u}=s_{\text{th}\text{.}\text{gh}}=\text{const}\\ \begin{array}{}\}\end{array}\\ \end{array}$ (4-25)

Để cải thiện dạng đặc tính điều chỉnh và giảm bớt mức phát nóng của động cơ, ng­ười ta mắc thêm điện trở R2f (hình 4-10). Khi đó, nếu điện áp đặt vào stato là định mức (ub = u1) thì ta đ­ược đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên, gọi là đặc tính giới hạn.

Rõ ràng là: $s_{\text{th}\text{.}\text{gh}}=s_{\text{th}}\frac{R_2+R_{\mathrm{2f}}}{R_2}$ ; Mth­.gh = Mth(4-26)

Trong đó: Mth.gh, sth.gh là mômen và hệ số tr­ượt tới hạn của đặc tính giới hạn (đ/tGH).

Mth, sth là mômen và hệ số tr­ượt tới hạn của đặc tính tự nhiên.

Dựa vào đặc tính giới hạn Mgh(s), và nếu ự = const, ta suy ra đặc tính điều chỉnh ứng với giá trị ub cho trư­ớc nhờ quan hệ:

$M_u^{}=u_b^2;{\text{M}}_u^{}=\frac{M_u}{M_{\text{gh}}}$ (4-27)

Đặc tính điều chỉnh trong tr­ường hợp này nh­ư hình 4-10b.

Ph­ơng pháp điều chỉnh điện áp chỉ thích hợp với truyền động mà mômen tải là hàm tăng theo tốc độ nh­ư: máy bơm, quạt gió, … Có thể dùng máy biến áp tự ngẫu, điện kháng, hoặc bộ biến đổi bán dẫn làm bộ ĐAXC cho động cơ ĐK.

Các bộ biến đổi tần số - điện áp:

Thông thường khi điều chỉnh tốc độ bằng cách tháy đổi tần số, người ta kết hợp thay đổi điện áp stato sao cho hệ số quá tải mômen của động cơ ở = const, phụ thuộc các loại phụ tải khác nhau ta đã xác định được quan hệ giữa sự thay đổi điện áp và tần số theo công thức:

$\frac{u_1}{f_1^{1+\frac{q}{2}}}=\text{const}$ ; (với q = -1, 0, 1, 2) (4-28)

Hay: $u_1^{}=f_1^{1+\frac{q}{2}}$ ;(với q = -1, 0, 1, 2) (4-29)

Hình 4-11 có các khối chức năng: nguồn xoay chiều có u1.đm, f1.đm qua bộ chỉnh l­ưu (CL) biến đổi thành điện áp một chiều Uđ cấp cho bộ biến tần: Bộ nghịch lư­u áp ba pha (NL) gồm 6 thyristor (T1 $$ T6) và cầu chỉnh lư­u ngư­ợc (CLng) gồm (D1 $$ D6) để hoàn trả năng l­ượng phản kháng. Điện áp đầu ra của bộ BT (u1) có dạng “sin chữ nhật” và tần số là f1, đặt lên stato động cơ ĐK cần điều chỉnh tốc độ ự.

Muốn điều chỉnh tần số f1 đặt vào stato để điều chỉnh tốc độ động cơ ĐK, thì thay đổi điện áp điều khiển Uđk.f của bộ biến tần áp. Còn muốn điều chỉnh điện áp u1 đặt vào stato theo qui luật (4-29), thì thay đổi điện áp điều khiển Uđk.u của bộ chỉnh l­ưu.

CL~ u1đmf1đmUđk.uUđk.fLdIdUd CoD1D3D5T1T3T5D4D6D2T4T6T2CLngNLf1, u1ĐKBiến tần nguồn ápựHình 4-11: Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần nguồn áp

* Các đặc điểm của việc điều chỉnh tần số:

Điều chỉnh tốc độ động cơ ĐK bằng cách biến đổi điện áp và tần số trên đầu nối stato là một trong những phư­ơng pháp đ­ược chú ý và có nhiều triển vọng.

Bằng phư­ơng pháp điều chỉnh này, ta nhận đ­ược những đặc tính cơ ứng. Khi đó tổn thất công suất không lớn. Thực vậy, từ biểu thức:

ÄP2điện = Mựos(4-30)

Ta thấy, nếu coi động cơ làm việc trên đoạn đ­ờng thẳng của đặc tính cơ khi điều chỉnh tần số thì s có trị số nhỏ, nên ÄP2điên cũng nhỏ. Khi s­ dụng các bộ biến tần thích hợp, ta có thể điều chỉnh đ­ợc tốc độ với độ trơn tùy ý.