Bài giảng: Điều khiển tốc độc động cơ không đồng bộ

Chia sẻ: Vu Ngoc Huy | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:70

0
464
lượt xem
233
download

Bài giảng: Điều khiển tốc độc động cơ không đồng bộ

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo đặc tính cơ, tiêu chuẩn NEMA của Mỹ chia động cơ không đồng bộ thành 4 lớp A, B, C, D: · Lớp B: loại thông dụng (general purpose) · Lớp A: có momen tới hạn cao và độ trượt định mức thấp, dùng trong các ứng dụng có yêu cầu momen tới hạn cao như máy ép phun (injection molding machine)

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng: Điều khiển tốc độc động cơ không đồng bộ

  1. Chương 4 ĐiỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1
  2. Động cơ không đồng bộ Động cơ không đồng bộ 3 pha gồm 2 loại: • Rotor lồng sóc • Rotor dây quấn Đ ộng cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 90kW, 1484v/ph, 630kg (Nguồn: ABB motors) 2
  3. Động cơ không đồng bộ 3
  4. Động cơ không đồng bộ 4
  5. Động cơ không đồng bộ 5
  6. Động cơ không đồng bộ Theo đặc tính cơ, tiêu chuẩn NEMA của Mỹ chia động cơ không đồng bộ thành 4 lớp A, B, C, D: • Lớp B: loại thông dụng (general purpose) • Lớp A: có momen tới hạn cao và độ trượt định mức thấp, dùng trong các ứng dụng có yêu cầu momen tới hạn cao như máy ép phun (injection molding machine) • Lớp C: dùng trong các ứng dụng yêu cầu momen khởi động cao, như băng tải, thang cuốn… • Lớp D: có độ trượt định mức cao, dùng trong cơ cấu nâng hạ hoặc các tải có chu kỳ như máy đột dập (punch press machines) 6
  7. Động cơ không đồng bộ Đặc tính cơ tiêu biểu của ĐC KĐB lớp A, B, C, D (tiêu chuẩn NEMA – 7 Mỹ )
  8. Mạch tương đương của ĐC KĐB a R '2 R1 X1 X’2 s I1 I’ 2 Áp dụng định lý Thevenin: Im VX m Vt = R12 + ( X 1 + X m ) E 2 V Xm π  X + Xm  θt = − tan −1  1  2  R1  Stator Rotor b jX m ( R1 + jX 1 ) Rt + jX t = a R1 + j ( X 1 + X m ) R '2 Rt Xt X’2 s I’2 Vt ∠θt E 8 Stator Rotor b
  9. Giản đồ vector R '2 R1 X1 X’2 s X1I1 I1 I’ 2 Im R1I 1 V E Xm E I’ 2 I1 V Φ2 Momen động cơ: M = K Φ.I 2 .sin δ 2 = K Φ.I1.sin δ1 ' δ2 δ1 Im Φ Hay : M = K Φ.I 2 .cos Φ 2 ' 9
  10. Các công thức tính toán cơ bản về ĐC KĐB • Tốc độ đồng bộ: 2π f ω1 ωdb = = p p • Độ trượt (slip): ω −ω s = db ωdb • Tốc độ trượt: ωsl = ωdb − ω = sωdb • Tốc độ động cơ (tốc độ quay của rotor): ω = (1 − s )ωdb 10
  11. Các công thức tính toán cơ bản về ĐC KĐB • Quan hệ giữa dòng stator và dòng rotor:  R2 s + j ( X 2 + X m )  I '2 ' ' I1 =   jX m • Công suất truyền qua khe hở không khí (công suất điện từ): '2  R2  ' Pdt = 3I 2    s  • Tổn hao đồng rotor: PCu − r = 3I 2 R2 '2 ' • Công suất cơ (công suất đưa ra trục động cơ): Pc = Pdt − 3I 2 R2 = (1 − s ) Pdt '2 ' • Momen sinh ra trên trục động cơ (momen điện từ): Pc Pdt 3 '2  R2  ' M= = = I2   ω ωdb ωdb  s  11
  12. Các công thức tính toán cơ bản về ĐC KĐB • Momen cực đại của động cơ: 3 Vt 2 M max = 2ωdb R ± R 2 + X + X ' ( ) 2 t t t 2 • Độ trượt tại đó momen động cơ đạt cực đại: ' R2 sm = ± Rt + ( X t + X 2 ) 2 ' 2 12
  13. Khởi động và hãm ĐC KĐB • Khởi động: – Động cơ KĐB rotor dây quấn: thêm điện trở vào mạch rotor – Động cơ KĐB rotor lồng sóc: giảm áp stator • Đổi nối Y-∆ • Dùng biến áp tự ngẫu • Các chế độ hãm: – Hãm tái sinh – Hãm ngược – Hãm động năng 13
  14. Hãm động năng ĐC KĐB – Mạch tương đương ωdb1 ωdb1 ' X1 X2 R1 ωdb ωdb ωdb1 ' ωdb1 V Xm R2 ωdb ωdb1 − ω Stator Rotor Mạch tương đương của động cơ ở tần số ω đb1, suy ra từ mạch tương đương ở tần số ω đb 14
  15. Hãm động năng ĐC KĐB – Mạch tương đương ωdb R1 ωdb1 X1 ' X2 ωdb ' ωdb R2 V Xm ωdb1 − ω ωdb1 Mạch tương đương của động cơ ở tần số ω đb1, suy ra từ mạch tương đương ở tần số ω đb 15
  16. Hãm động năng ĐC KĐB – ' Mạch tương đương R1 X2 I’2 Im ' R2 Iđt E Xm − 1− s Iđt: dòng xoay chiều (tần số ωdb ) tạo ra sức từ động tương đương với dòng một chiều Id chạy trong cuộn dây stator ở chế độ hãm động năng. Dấu – trong thành phần − R2 (1 − s) chỉ ra động cơ lúc này nhận năng lượng từ tải ' (chế độ hãm). Khi đã lưu ý là momen lúc này có chiều ngược lại so với chế độ động cơ, sẽ không cần kể tới dấu – này trong mạch tương đương. 16
  17. Hãm động năng ĐC KĐB – Mạch tương đương Trình tự tính toán đặc tính cơ của động cơ ở chế độ hãm động năng khi biết đặc tính từ hóa E(Im) của động cơ: • Lấy một giá trị Im, • Suy ra giá trị E tương ứng theo đặc tính từ hóa, E • Tính Xm: X m = Im I dt − I m 2 2 • Tính I’2: I = '2 2 ' 2X2 1+ Xm ' R2 • Tính độ trượt s: s =1 − (E/I ) ' 2 2 − X2 '2 • Tính tốc độ động cơ tương ứng: ω = (1 − s)ωdb 3 '2  R2  ' • Tính momen động cơ: M = I2   ωdb  1 − s  17
  18. Điều khiển tốc độ động cơ KĐB Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ KĐB: 1. Điều khiển điện áp stator 2. Điều khiển tần số 3. Điều khiển điện trở stator 4. Điều khiển công suất trượt 18
  19. Điều khiển điện áp stator  Thường sử dụng với tải bơm hay quạt gió  Phạm vi điều chỉnh tốc độ không cao  Momen tải quạt gió: M c = Cω 2 = (1 − s )ωdb 2 19
  20. Điều khiển điện áp stator ω(rad/s) Vdm .5 Vdm .75 Vdm M(Nm) Đặc tính động cơ không đồng bộ khi điều khiển bằng cách thay đổi điện áp stator 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản