intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đề tài " Tính toán và thiết kế bộ nguồn cấp cho động cơ điện một chiều có điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay "

Chia sẻ: Hoang Trong Van | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:93

Thêm vào BST
Báo xấu
349
lượt xem 124
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt lμ trong khoa học kỹ thuật đang ngμy cμng phát triển rất mạnh mẽ, công nghệ mới thuộc các lĩnh vực khác nhau cũng nhờ đó đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Hiện nay kỹ thuật điều khiển về Điện tử công suất cũng nằm trong số các môn khoa học kỹ thuật có vai trò đặc biệt quan trọng. Môn điện tử công suất đã đợc giảng dạy rộng rãi ở các trờng Đại học, Cao đẳng vμ Trung học chuyên nghiệp trong cả nớc....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Tính toán và thiết kế bộ nguồn cấp cho động cơ điện một chiều có điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay "

  1. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Bé Gi¸o dôc & ®µo t¹O Tr-êng ®¹i häc s- ph¹m kü thuËt H-ng Yªn khoa ®iÖn - ®iÖn tö --------------------o0o-------------------- §å ¸n Tèt nghiÖp §Ò tµi : Gi¸o viªn h-íng dÉn : Sinh viªn thùc hiÖn : H-ng Yªn, Th¸ng Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -1-
  2. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Tr-êng ®hsp kü thuËt h-ng yªn céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Khoa ®iÖn –®iÖn tö §éc lËp- Tù do- H¹nh phóc   ®å ¸n m«n häc Ngµnh ®µo t¹o :Kü ThuËt §iÖn Khãa häc: 2005 - 2007 Gi¸o viªn h-íng dÉn : §ç C«ng Th¾ng Sinh viªn thùc hiÖn : NguyÔn Ngäc §Ünh NguyÔn ThÞ H»ng Hoµng §øc Tr-êng 1/ Tªn ®Ò tµi: TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ bé nguån cÊp cho ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu cã ®iÒu chØnh tèc ®é vµ ®¶o chiÒu quay. 2/ Sè liÖu cho tr-íc: - Th«ng sè ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp P ®m =15kw, U®m = 220V, L- = 100mH; n®m = 1000vßng/phót, I®m= 81,5A -D¶i ®iÒu chØnh tèc ®é D=20/1, sai sè tèc ®é tØnh s=0,06 3/ Néi dung cÇn hoµn thµnh: 1. ThiÕt kÕ , ph©n tÝch bé nguån biÕn ®æi AC thµnh DC dïng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp . 2. §iÒu chØnh , æn ®Þnh tèc ®é ®éng c¬ cã ®¶o chiÒu quay. 3. M« h×nh ho¸ to¸n häc hÖ thèng . 4. M« pháng trªn Matlabsimulink. 4/ Thêi gian thùc hiÖn: - Ngµy giao ®Ò : 5 th¸ng 9 n¨m 2006 - Ngµy hoµn thµnh: 05 th¸ng 11 n¨m 2006 Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -2-
  3. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. NhËn xÐt ®¸nh gi¸ cña gi¸o viªn h-íng dÉn Gi¸o viªn h-íng dÉn Ngµy th¸ng n¨m 2006 Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -3-
  4. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Môc lôc PhÇn I: Ph©n tÝch vµ lùa chän ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng I. Môc ®Ých vµ ý nghÜa II. Nh÷ng yªu cÇu c«ng nghÖ cña phô t¶i 1. C¸c ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng 1.1 Chän hÖ truyÒn ®éng 1.2 Ph©n tÝch vµ lùa chän lo¹i ®éng c¬ truyÒn ®éng 1.3 Giíi thiÖu ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu kÝch tõ ®éc lËp 2. Lùa chän ph-¬ng ¸n ®iÒu chØnh tèc ®é cho ®éng c¬ 2.1 §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch ®-a ®iÖn trë phô vµo m¹ch phÇn øng ®éng c¬ 2.2 §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi tõ th«ng 2.3 §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p m¹ch phÇn øng 2.4 NhËn xÐt vµ kÕt luËn ph-¬ng ¸n lùa chän 3. Chän bé biÕn ®æi 3.1 HÖ thèng truyÒn ®«ng F-§ 3.2 HÖ thèng truyÒn ®éng V-§ 3.3 KÕt luËn lùa chän bé biÕn ®æi PhÇn II: Chän vµ ph©n tÝch m¹ch ®éng lùc 1. Giíi thiÖu chung 2. Chän s¬ ®å chØnh l-u ®Ó cung cÊp cho ®éng c¬ 3. NhËn xÐt vµ kÕt luËn ph-¬ng ¸n lùa chän 4. Chän ph-¬ng ¸n ®¶o chiÒu quay PhÇn III: Chän vµ ph©n tÝch m¹ch ®iÒu khiÓn 1. Giíi thiÖu chung 2. 3. Ph©n tÝch m¹ch ®iÒu khiÓn 4. 5. 6. ThiÕt kÕ m¹ch t¹o nguån nu«i 7. Gi¶n ®å m¹ch ®iÒu khiÓn vµ s¬ ®å nguyªn lÝ toµn m¹ch PhÇn IV: TÝnh chän thiÕt bÞ 1. Môc ®Ých ý nghÜa Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -4-
  5. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. 2. TÝnh chän m¹ch ®éng lùc: a) Chän ®éng c¬ b) Chän m¸y biÕn ¸p c) Chän ¸p to m¸t ®ãng c¾t m¹ch ®iÖn vµ b¶o vÖ m¹ch ®éng lùc d) Chän c¸c van chØnh l-u e) Chän cuén kh¸ng san b»ng f) Chän m¹ch R-C b¶o vÖ van g) Chän biÕn ¸p xung h) Chän ®iÖn trë h·m 3. TÝnh chän c¸c thiÕt bÞ m¹ch ®iÒu khiÓn: PhÇn V: X©y dùng ®Æc tÝnh tÜnh vµ kiÓm tra chÊt l-îng tÜnh 1. Môc ®Ých ý nghÜa 2. X©y dùng ®Æc tÝnh c¬ cao nhÊt 3. X©y dùng ®Æc tÝnh c¬ thÊp nhÊt 4. KiÓm tra chÊt l-îng tÜnh PhÇn IV: X©y dùng m« h×nh to¸n häc vµ m« pháng MATLAB 1.M« h×nh ho¸ to¸n häc hÖ thèng . 2. M« pháng Matlab& Simulink Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -5-
  6. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Lêi nãi ®Çu Cïng víi sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt, ®Æc biÖt lµ trong khoa häc kü thuËt ®ang ngµy cµng ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ, c«ng nghÖ míi thuéc c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau còng nhê ®ã ®· ra ®êi nh»m ®¸p øng nhu cÇu cña x· héi. HiÖn nay kü thuËt ®iÒu khiÓn vÒ §iÖn tö c«ng suÊt còng n»m trong sè c¸c m«n khoa häc kü thuËt cã vai trß ®Æc biÖt quan träng. M«n ®iÖn tö c«ng suÊt ®· ®-îc gi¶ng d¹y réng r·i ë c¸c tr-êng §¹i häc, Cao ®¼ng vµ Trung häc chuyªn nghiÖp trong c¶ n-íc. Tuy nhiªn nh÷ng øng dông cña nã vÉn ch-a ®-îc khai th¸c triÖt ®Ó trong c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn, ®o l-êng. Trong qu¸ tr×nh tham gia häc tËp t¹i tr-êng §HSPKT H-ng Yªn, ®-îc sù chØ ®¹o cña nhµ tr-êng, cña khoa §iÖn- §iÖn Tö, ®Æc biÖt lµ sù chØ ®¹o, h-íng dÉn trùc tiÕp cña thÇy gi¸o §ç C«ng Th¾ng giao cho lµm ®Ò tµi ®å ¸n m«n häc: ThiÕt kÕ, chÕ t¹o bé nguån biÕn ®æi AC- DC ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu. Sau mét thêi gian t×m hiÓu vµ nghiªn cøu ®Õn nay chóng em ®· hoµn thµnh ®Ò tµi cña m×nh. Víi kiÕn thøc cßn rÊt h¹n chÕ, kinh nghiÖm ch-a v÷ng vµng cho nªn kh«ng tr¸nh khái nhiÒu thiÕu sãt. RÊt mong ®-îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n ®Ó ®Ò tµi cña chóng em ®-îc hoµn thiÖn h¬n. Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -6-
  7. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. PhÇn I Ph©n tÝch vµ lùa chän ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng ®iÖn. I. Môc ®Ých vµ ý nghÜa. - Môc tiªu c¬ b¶n cña hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn lµ ph¶i ®¶m b¶o gi¸ trÞ yªu cÇu cña c¸c ®¹i l-îng ®iÒu chØnh mµ kh«ng phô thuéc vµo t¸c ®éng cña c¸c ®¹i l-îng nhiÔu trong hÖ ®iÒu chØnh. - Khi thiÕt kÕ hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn cÇn ph¶i ®¶m b¶o hÖ thùc hiÖn ®-îc tÊt c¶ c¸c yªu cÇu ®Æt ra, ®ã lµ c¸c yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ, c¸c chØ tiªu chÊt l-îng vµ c¸c yªu cÇu vÒ kinh tÕ. ChÊt l-îng cña hÖ ®-îc thÓ hiÖn trong tr¹ng th¸i ®éng vµ tÜnh. Trong tr¹ng th¸i tÜnh yªu cÇu quan träng nhÊt lµ ®é chÝnh x¸c ®iÒu chØnh. §èi víi tr¹ng th¸i ®éng cã c¸c yªu cÇu vÒ æn ®Þnh vµ c¸c chØ tiªu vÒ chÊt l-îng ®éng lµ ®é qu¸ ®iÒu chØnh, tèc ®é ®iÒu chØnh, thêi gian ®iÒu chØnh vµ tÇn sè dao ®éng. ë c¸c hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng ®iÖn, cÊu tróc m¹ch ®iÒu khiÓn, luËt ®iÒu khiÓn vµ tham sè cña c¸c bé ®iÒu khiÓn cã ¶nh h-ëng rÊt lín ®Õn chÊt l-îng cña hÖ. V× vËy khi thiÕt kÕ hÖ ta ph¶i thùc hiÖn c¸c bµi to¸n vÒ ph©n tÝch vµ tæng hîp hÖ ®Ó t×m ra lêi gi¶i hîp lÝ ®¸p øng ®-îc yªu cÇu kinh tÕ vµ kÜ thuËt ®Ò ra. II. Nh÷ng yªu cÇu c«ng nghÖ cña phô t¶i. 1. C¸c ph-¬ng ¸n truyÒn ®éng. 1.1 . Chän hÖ truyÒn ®éng. A . HÖ truyÒn ®éng m¸y ph¸t - ®éng c¬ (F- §). M¸y ph¸t ®ãng vai trß bé biÕn ®æi ®iÖn. §iÖn n¨ng ®-îc biÕn ®æi thµnh c¬ n¨ng vµ sau ®ã c¬ n¨ng l¹i ®-îc biÕn thµnh ®iÖn n¨ng mét chiÒu th«ng qua biÕn ®iÒu khiÓn lµ dßng ®iÖn kÝch tõ m¸y ph¸t mét chiÒu. M¸y ph¸t nµy th-êng do ®éng c¬ s¬ cÊp kh«ng ®ång bé (K§B) ba pha ®iÒu quay vµ coi tèc ®é quay cña m¸y ph¸t lµ kh«ng ®æi . * ¦u ®iÓm cña hÖ (F- §) lµ sù chuyÓn tr¹ng th¸i lµm viÖc linh ho¹t, kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín. Do vËy th-êng sö dông hÖ truyÒn ®éng (F- §) ë c¸c nhµ m¸y khai th¸c trong c«ng nghiÖp má. Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -7-
  8. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. * Nh-îc ®iÓm cña hÖ (F - §) lµ g©y tiÕng ån lín, c«ng suÊt l¾p ®Æt m¸y Ýt nhÊt gÊp ba lÇn c«ng suÊt chÊp hµnh. b. HÖ thèng truyÒn ®éng chØnh l-u ®iÒu khiÓn - ®éng c¬ (CL - V), Bé biÕn ®æi ®iÖn lµ c¸c m¹ch chØnh l-u ®iÒu khiÓn cã suÊt ®iÖn ®éng E d phô thuéc vµo gi¸ trÞ cña pha xung ®iÒu khiÓn (gãc ®iÒu khiÓn ). ChØnh l-u cã thÓ dïng lµm nguån ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p hoÆc dßng ®iÖn kÝch thÝch ®éng c¬. Tuú theo yªu cÇu cô thÓ cña truyÒn ®éng mµ cã thÓ dïng s¬ ®å chØnh l-u thÝch hîp. Cßn hÖ thèng van - ®éng c¬ cã ®é t¸c ®éng nhanh cao, kh«ng g©y ån vµ dÔ tù ®éng ho¸ do c¸c van b¸n dÉn cã hÖ sè khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cao, thuËn tiÖn cho viÖc thiÕt lËp c¸c hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh m¹ch vßng ®Ó n©ng cao chÊt l-îng c¸c ®Æc tÝnh tÜnh vµ ®Æc tÝnh ®éng cña hÖ .  Tõ c¸c -u nh-îc ®iÓm cña c¸c hÖ truyÒn ®éng trªn ta chän hÖ truyÒn ®éng van - §éng c¬ (CL - V) v× hÖ thèng nµy kh¾c phôc ®-îc nh÷ng nh-îc ®iÓm cña hÖ thèng (F - §) . 1.2. Ph©n tÝch vµ lùa chän c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn . a. §éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp . Khi nguån ®iÖn mét chiÒu cã c«ng suÊt kh«ng ®ñ lín th× m¹ch ®iÖn phÇn øng vµ m¹ch kÝch tõ m¾c vµo hai nguån mét chiÒu ®éc lËp víi nhau, lóc nµy ®éng c¬ ®-îc gäi lµ ®éng c¬ kÝch tõ ®éc lËp . b. §éng c¬ xoay chiÒu ®ång bé. §éng c¬ ®ång bé ®-îc sö dông kh¸ réng r·i trong nh÷ng truyÒn ®éng c«ng suÊt trung b×nh vµ lín, cã yªu cÇu æn ®Þnh tèc ®é cao. §éng c¬ ®ång bé th-êng dïng cho c¸c m¸y b¬m, qu¹t giã, c¸c truyÒn ®éng cña nhµ m¸y luyÖn kim, th-êng sö dông lµm ®éng c¬ s¬ cÊp trong c¸c tæ m¸y ph¸t - ®éng c¬ c«ng suÊt lín. c. §éng c¬ xoay chiÒu kh«ng ®ång bé. §éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé (K§B) ®-îc sö dông kh¸ réng d·i trong thùc tÕ. ¦u ®iÓm: Næi bËt cña lo¹i ®éng c¬ nµy lµ: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, ®Æc biÖt lµ ®éng c¬ r«to lång sãc, so víi ®éng c¬ mét chiÒu ®éng c¬ kh«ng ®oßng bé cã gi¸ thµnh h¹, vËn hµnh tin cËy, ch¾c ch¾n. Ngoµi ra ®éng c¬ kh«ng ®ång bé dïng trùc tiÕp l-íi ®iÖn xoay chiÒu ba pha nªn kh«ng cÇn trang bÞ thªm c¸c thiÕt bÞ biÕn ®æi kÌm theo. Nh-îc ®iÓm cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé lµ ®iÒu chØnh tèc ®é vµ khèng chÕ c¸c qu¸ tr×nh qu¸ ®é khã kh¨n; riªng víi ®éng c¬ r«to lång sãc cã c¸c chØ tiªu khëi Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -8-
  9. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. ®éng xÊu h¬n. * Tõ c¸c lo¹i ®éng c¬ trªn ta chän ®éng c¬ mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp v× ®iÒu chØnh tèc ®é vµ c¸c qu¸ tr×nh qu¸ ®é dÔ dµng, kh«ng nh÷ng vËy cÊu tróc m¹ch lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n ®ång thêi l¹i ®¹t chÊt l-îng cao, gi¶i ®iÒu chØnh tèc ®é réng . 1.3. Giíi thiÖu ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp. a.S¬ ®å cÊu tróc. U- _ + Rf E I CKT RKT IKT UKT + _ H×nh 1.1:S¬ ®å nèi d©y cña ®éng c¬ kÝch tõ ®éc lËp b. Ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬. §Æc tÝnh c¬ lµ mèi quan hÖ gi÷a tèc ®é vµ m« men ®iÖn tõ n = f(M) khi Ikt = const. Theo s¬ ®å cÊu tróc viÕt ph-¬ng tr×nh c©n b¾ng ®iÖn ¸p. U- = I(R- + Rf) + E Trong ®ã : U- lµ ®iÖn ¸p phÇn øng, V. E- S®® phÇn øng,V. R- ®iÖn trë cña m¹ch ph©nd øng,  . Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng -9-
  10. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Rf ®iÖn trë phô trong m¹ch phÇn øng,  . Víi: R- = r- + rcf +rb + rct. r- §iÖn trë cuén d©y phÇn øng. rcf §iÖn trë cùc tõ phô. rb §iÖn trë cuén bï. S®® ®éng E- cña phÇn øng ®éng c¬ ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc : pN E- =   K . 2a Trong ®ã : p lµ sè ®«i cùc tõ chÝnh . N lµ sè thanh dÉn t¸c dông cña cuén d©y phÇn øng . a lµ sè ®«i m¹ch nh¸nh song song cña cuén d©y phÇn øng.  lµ tõ th«ng kÝch tõ d-íi mét cùc .  lµ tèc ®é gãc rad/s. pN K= HÖ sè cÊu t¹o ®éng c¬. 2a NÕu biÓu diÔn tèc ®é quay n (vßng / phót) th× . E- = K en 2n n pN    E- = n 60 9.55 60a pN Ke  : HÖ sè s®® cña ®éng c¬. 60a Thay Eu  K vµo ph-¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p ta cã: U u Ru  R f   Iu K K §©y lµ ®Æc tÝnh c¬ ®iÖn cña ®éng c¬ MÆt kh¸c m« men ®iÖn tõ cña ®éng c¬ x¸c ®Þnh bëi: M dt M dt  KI u  I u  K Thay vµo ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ ®iÖn ta cã: U u Ru  R f   M K K 2 dt Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 10 -
  11. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. NÕu bá qua tæn thÊt c¬ vµ tæn thÊt thÐp th× m« men c¬ trªn trôc ®éng c¬ b»ng m«n men ®iÖn tõ kÝ hiÖu M  M dt  M co  M U u Ru  R f    M K K 2 §©y lµ ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ .   0 0  dm  dm I®m Inm I M®m Mnm M H×nh 1.2: §Æc tÝnh c¬ ®iÖn vµ ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp Uu Theo ®å thÞ trªn khi I u  0 hoÆc M  0 ta cã:   0 K  0 : lµ tèc ®é kh«ng t¶i lÝ t-ëng cña ®éng c¬ Cßn khi   0 ta cã: Uu Iu   I nm Ru  R f M  K.Inm  M nm I nm , M nm : lµ dßng ®iÖn vµ m« men ng¾n m¹ch c. Ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é Tõ ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ : U u Ru  R f   M K K 2 Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 11 -
  12. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. Ta thÊy cã 3 tham sè ¶nh h-ëng : tõ th«ng  , ®iÖn ¸p phÇn øng U u vµ ®iÖn trë phÇn øng R- ®éng c¬. 2. Lùa chän ph-¬ng ¸n ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬. 2.1. §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch ®-a ®iÖn trë phô vµo m¹ch phÇn øng ®éng c¬. Gi¶ thiÕt U u  U dm  const vµ   dm  const . Muèn thay ®æi ®iÖn trë m¹ch phÇn øng ta nèi thªm ®iÖn trë phô R f vµo m¹ch phÇn øng. U dm Tèc ®é kh«ng t¶i lÝ t-ëng  0   const Kdm M Kdm  2 §é cøng ®Æc tÝnh c¬:     var  Ru  R f R f cµng lín,  cµng nhá nghÜa lµ ®Æc tÝnh c¬ cµng dèc, øng víi R f  0 ta cã ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn Kdm 2 TN   Ru TN cã gi¸ trÞ lín nhÊt nªn ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn cã ®é cøng lín nhÊt h¬n tÊt c¶ c¸c ®-êng ®Æc tÝnh cã ®iÖn trë phô. Nh- vËy khi thay ®æi ®iÖn trë phô R f ta ®-îc 1 hä dÆc tÝnh biÕn trë cã d¹ng nh- h×nh 1.3.  o TN(Rn) Rf1 Rf2 Rf3 Mc M Rf4 Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 12 -
  13. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. H×nh 1.3: C¸c ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp ¦u ®iÓm: M¹ch thùc hiÖn ®¬n gi¶n, tèc ®é gi¶m nhanh khi ®iÖn trë phô lín, h¹n chÕ ®-îc dßng ®iÖn. Nh-îc ®iÓm: Khã ®iÒu chØnh tr¬n tèc ®é, ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ thay ®æi, chØ ®iÒu chØnh ®-îc d-íi tèc ®é c¬ b¶n. 2.2. §iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi tõ th«ng . Gi¶ thiÕt ®iÖn ¸p phÇn øng U- = U®m = const. §iÖn trë phÇn øng R- = const. Muèn thay ®æi tõ th«ng ta thay ®æi dßng ®iÖn kÝch tõ Ikt ®éng c¬. U dm Tèc ®é kh«ng t¶i lý t-ëng :  ox   var Kdm Kx 2 §é cøng ®Æc tÝnh c¬:    var Ru Do cÊu t¹o ®éng c¬ ®iÖn, thùc tÕ th-êng ®iÒu chØnh gi¶m tõ th«ng. Nªn khi tõ th«ng gi¶m th×  ox t¨ng cßn  sÏ gi¶m. Hä ®Æc tÝnh c¬ víi  0 t¨ng dÇn vµ ®é cøng gi¶m dÇn nh- h×nh 2.2    02  02 2 2  01  01  0 1 0 1  ®m ®m,TN TN Inm I Mnm2 Mnm1 Mnm M Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 13 -
  14. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. H×nh 1.4: §Æc tÝnh c¬ ®iÖn vµ ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®Þªn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp gi¶m tõ th«ng Ta thÊy r»ng khi thay ®æi tõ th«ng . U dm Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch : I nm   const . Ru Momen ng¾n m¹ch: M nm  Kx I nm  var Víi d¹ng momen phô t¶i Mc thÝch hîp víi chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ th× khi gi¶m tõ th«ng tèc ®é ®éng c¬ t¨ng lªn. ¦u ®iÓm: cã thÓ thay ®æi tèc ®é( trªn tèc ®é c¬ b¶n) Nh-îc ®iÓm: Do phô thuéc vµo kÕt cÊu cña m¸y nªn chØ ®iÒu chØnh gi¶m tõ th«ng, ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ thay ®æi. 2.3. §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p phÇn øng . Gi¶ thiÕt tõ th«ng  = ®m=const, ®iÖn trë phÇn øng R- =const. Khi thay ®æi ®iÖn ¸p phÇn øng theo h-íng gi¶m so víi ®Þnh møc, ta cã. U Ux Tèc ®é kh«ng t¶i:  ox   var . Kdm §é cøng ®Æc tÝnh c¬:   K  =const 2 Ru  0  01 U®m  02 U1  03 U2 U3 Mc M(I) Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 14 -
  15. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. H×nh 1.5: C¸c ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp khi gi¶m ¸p vµ ®Æt vµo phÇn øng ®éng c¬ 2.4. NhËn xÐt vµ kÕt luËn ph-¬ng ¸n lùa chän. Nh- vËy khi thay ®æi ®iÖn ¸p ®Æt vµo phÇn øng ®éng c¬ ta ®-îc hä ®Æc tÝnh c¬ song song víi ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn h×nh 2.3. ThÊy khi thay ®æi ®iÖn ¸p (gi¶m ¸p) th× momen ng¾n m¹ch, dßng ng¾n m¹ch cña ®éng c¬ vµ tèc ®é cña ®éng c¬ gi¶m. Do ®ã ph-¬ng ph¸p nµy ®-îc sö dông ®Ó ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ vµ h¹n chÕ dßng ®iÖn khi khëi ®éng. *Ta thÊy víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p phÇn øng ®· ®em l¹i hiÖu qu¶ tèt h¬n hai ph-¬ng ph¸p trªn : + §é cøng ®Æc tÝnh c¬ kh«ng thay ®æi do ®ã ®é sôt tèc ®é t-¬ng ®èi sÏ ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i ®Æc tÝnh thÊp nhÊt cña d¶i ®iÒu chØnh. + Sai sè tèc ®é kh«ng v-ît qu¸ sai sè cho phÐp. + Tèc ®é kh«ng t¶i lý t-ëng th× tuú thuéc vµo gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn U ®k cña hÖ thèng. Do ®ã ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p phÇn øng lµ tèi -u nhÊt. 3. Chän bé biÕn ®æi. 3.1. HÖ thèng truyÒn ®éng F-§. a) CÊu tróc hÖ F-§ vµ c¸c ®Æc tÝnh c¬ b¶n. + HÖ thèng m¸y ph¸t - ®éng c¬ (F - §) lµ hÖ truyÒn ®éng mµ bé biÕn ®æi lµ m¸y ph¸t ®iÖn 1 chiÒu kÝch tõ ®éc lËp. M¸y ph¸t nµy th-êng do ®éng c¬ s¬ cÊp K§B 3 pha ®iÒu khiÓn quay vµ coi tèc ®é quay cña m¸y quay lµ kh«ng ®æi . + TÝnh chÊt cña m¸y ph¸t ®-îc x¸c ®Þnh bëi 2 ®Æc tÝnh: - §Æc tÝnh tõ ho¸ lµ sù phô thuéc gi÷a s®® cña m¸y ph¸t vµo dßng ®iÖn kÝch tõ. . - §Æc tÝnh t¶i lµ sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p trªn 2 cùc cña m¸y ph¸t vµo dßng ®iÖn t¶i . Trong tÝnh to¸n gÇn ®óng cã thÓ tuyÕn tÝnh ho¸ c¸c ®Æc tÝnh nµy: Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 15 -
  16. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. E F  K F .F .WF  K F .WF .C.i KF Trong ®ã : K F : HÖ sè kÕt cÊu cña m¸y ph¸t. F C : HÖ sè gãc cña ®Æc tÝnh tõ ho¸ . i KF E F  K F .U KF : Søc ®iÖn ®éng. NÕu d©y quÊn kÝch tõ cña m¸y ph¸t ®-îc cÊp bëi nguån ¸p lÝ t-ëng U KF lµ: U KF i KF  rKF NÕu ®Æt R= RUF + RUD cã thÓ viÕt ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh cña hÖ F - §: KF RI  .U Kf  K . K . KF R  U KF  M K . K . 2 M    0  KF ,U KD  U   KD  U VËy khi ®iÒu chØnh dßng kÝch tõ cña MF th× ®iÒu chØnh ®-îc tèc ®é kh«ng t¶i cña hÖ thèng, cßn ®é cøng ®Æc tÝnh c¬ th× gi÷ nguyªn.   I §K U§K F UK§  UF = U § iK§ F § M  iKF MS U®ku UKF  H×nh 1.8: S¬ ®å nguyªn lý hÖ m¸y ph¸t ®éng c¬ Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 16 -
  17. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. b) §Æc ®iÓm cña hÖ F- § ¦u ®iÓm: - ¦u diÓm næi bËt cña hÖ F- § lµ sù chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i lµm viÖc rÊt linh ho¹t, dï gi¶m tèc theo chiÒu d-¬ng hay chiÒu ©m ®Òu cã thÓ thùc hiÖn ph¶n håi .V× thÕ, hÖ thèng nµy lµ hÖ thèng cho phÐp m«men vËn hµnh c¶ 4 gãc to¹ ®é. - Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i lín, ®-îc sö dông ë c¸c m¸y khai th¸c trong c«ng nghiÖp má. Nh-îc ®iÓm: V× hÖ thèng nµy ®ßi hái dïng nhiÒu m¸y ®iÖn quay, Ýt nhÊt ph¶i bao gåm 2 m¸y ®iÖn quay t-¬ng ®-¬ng dung l-îng víi ®éng c¬ ®iÒu khiÓn tèc ®é, ngoµi ra cßn ph¶i dïng m¸y ph¸t kÝch thÝch tõ => thiÕt bÞ nhiÒu, kÝch th-¬c lín, kinh phÝ cao, hiÖu suÊt thÊp, vËn hµnh nhiÒu tiÕng ån. Ngoµi ra, do MF 1 chiÒu cã tõ d-, ®Æc tÝnh tõ ho¸ cã thÓ trÔ nªn khã ®iÒu chØnh s©u tèc ®é. 3.2-HÖ thèng truyÒn ®éng Van-§éng c¬. a) Giíi thiÖu chung - Lµ hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn gåm m¹ch chØnh l-u ®iÒu khiÓn vµ ®éng c¬ ®iÖn. Trong ®ã V lµ bé chØnh l-u Tiristor nã cã thÓ lµ d¹ng 1 pha, 2 pha, 3pha hoÆc nhiÒu h¬n, d¹ng nöa chu kú, toµn chu kú, ®iÒu khiÓn b¸n phÇn, toµn phÇn th«ng qua ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p khèng chÕ cña bé ph¸t xung ®Ó ®iÒu khiÓn vÞ trÝ ph¸t xung (gãc më  ) lµ cã thÓ thay ®æi ®iÖn ¸p chØnh l-u U d tõ ®ã tiÕn hµnh ®iÒu chØnh tèc ®é cña ®éng c¬. §éng c¬ cã thÓ lµ ®éng c¬ K§B 3 pha ,®éng c¬ 1 chiÒu… . b) S¬ ®å thay thÕ vµ ®Æc tÝnh. Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 17 -
  18. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc.   U2b U2a U2c E Ed Z T1 T2 T3   Ed Id Ed0 /2   H×nh 1.9: S¬ ®å thay thÕ vµ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh ChÕ ®é dßng ®iÖn liªn tôc: Dßng ®iÖn chØnh l-u I® chÝnh lµ dßng ®iÖn phÇn øng ®éng c¬ ®iÖn. Dùa vµo s¬ ®å thay thÕ cã thÓ viÕt ®-îc ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh: Ed . R .X  cos   t K .I K . K .dm Ed 0 R .X  c0 s  t K 2 .M K .dm K .dm  §é cøng ®Æc tÝnh c¬ :    .dm  / R  X K K 2 cßn tèc ®é kh«ng t¶i lÝ t-ëng th× phô thuéc vµo gãc ®iÒu khiÓn  : E dc . 0  c 0 s K .dm Tõ ph-¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ cho thÊy tèc ®é cña ®éng c¬ phô thuéc vµo gãc më  (cos  ).V× vËy ®Ó ®iÒu chØnh ®éng c¬ ta cã thÓ thay ®æi gãc më  => thay ®æi ®-îc ®iÖn ¸p ®Æt lªn ®éng c¬ ®iÖn => tèc ®é sÏ thay ®æi. Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 18 -
  19. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. c) NhËn xÐt vÒ -u nh-îc ®iÓm cña hÖ thèng V- § ¦u ®iÓm: ¦u ®iÓm næi bËt lµ t¸c ®éng nhanh, cao, kh«ng g©y ån vµ dÔ tù ®éng ho¸ do c¸c van b¸n dÉn cã hÖ sè khuÕch ®¹i c«ng suÊt rÊt cao, ®iÒu ®ã thuËn tiÖn cho viÖc thiÕt lËp c¸c hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh nhiÒu vßng ®Ó n©ng cao chÊt l-îng c¸c ®Æc tÝnh tÜnh vµ c¸c ®Æc tÝnh ®éng cña hÖ thèng. Nh-îc ®iÓm: - Do tÝnh dÉn ®iÖn 1 chiÒu cña b¸n dÉn ( kh«ng cho phÐp dßng ch¹y ng-îc chiÒu) nªn viÖc vËn hµnh ®¶o chiÒu gÆp nhiÒu khã kh¨n. - RÊt nh¹y víi trÞ sè ®Þnh møc cña c¸c ®¹i l-îng nh- ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn. Do ®ã b¾t buéc ph¶i cã ®ñ thiÕt bÞ b¶o vÖ tin cËy. - Do c¸c van b¸n dÉn cã tÝnh phi tuyÕn, d¹ng ®iÖn ¸p chØnh l-u ra cã biªn ®é ®Ëp m¹ch cao, g©y tæn thÊt trong m¸y ®iÖn, ë c¸c truyÒn ®éng cã c«ng suÊt lín cßn lµm xÊu d¹ng ®iÖn ¸p cña nguån vµ l-íi xoay chiÒu, hÖ sè cos  thÊp. 3.3. KÕt luËn vÒ lùa chän bé biÕn ®æi. Tuy nhiªn, hÖ thèng V- § ®· kh¾c phôc ®-îc nh÷ng nh-îc ®iÓm cña hÖ thèng F - § lµ: T¸c ®éng nhanh, æn ®Þnh cao, kh«ng g©y tiÕng ån. Söa ch÷a, thay thÕ ®¬n gi¶n, chi phÝ thÊp nh-ng hiÖu suÊt cao, kÝch th-íc nhá. V× vËy, viÖc sö dông hÖ thèng V - § trong thùc tÕ ®-îc sö dông nhiÒu h¬n so víi hÖ thèng F - §. Víi yªu cÇu cña ®Ò tµi, ta nªn lùa chän hÖ thèng V- § ®Ó ®iÒu kiÓn ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu. Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 19 -
  20. tr-êng ®hspkt H-ng Yªn Khoa §iÖn - §iÖn tö ®å ¸n m«n häc. PhÇn II Chän vµ ph©n tÝch m¹ch ®éng lùc 1. Giíi thiÖu chung - ChØnh l-u lµ thiªt bÞ ®Ó biÕn ®æi nguån xoay chiÒu thanh nguån 1 chiÒu cung cÊp cho phô t¶i 1 chiÒu. VD: Phô t¶i 1 chiÒu cã thÓ lµ ®éng c¬ ®iÖn 1 chiÒu, m¹ch kÝch tõ cña m¸y ®iÖn, 1sè thiÕt bÞ sö dông 1 nguån ®iÖn 1 chiÒu nh- bÓ m¹, bÓ ®iÖn ph©n. -Tuú theo yªu cÇu cña nguån ®iÖn xoay chiÒu phÝa ®Çu vµo chØnh l-u lµ 1 pha, 3 pha, n pha mµ chØnh l-u cã thÓ lµ 1 pha, 3 pha , n pha. 2. Chän s¬ ®å chØnh l-u ®Ó cung cÊp cho ®éng c¬ ®iÖn. - Chóng ta sÏ t×m hiÓu chung vÒ c¸c s¬ ®å chØnh l-u cã thÓ lµ 1 pha, 3 pha . Víi c¸c s¬ ®å cã ®iÒu khiÓn, kh«ng cã ®iÒu khiÓn vÒ nguyªn lý th× gièng nhau nh-ng ë s¬ ®å cã ®iÒu khiÓn ta cã thÓ ®iÒu khiÓn gãc më  tõ ®ã ®iÒu chØnh ®-îc ®iÖn ¸p sau chØnh l-u. a. S¬ ®å chØnh l-u h×nh tia 3 pha : ia T1 iT1  * BA * A T2 iT2 B  *   * ib  T3  * * ic IT3 C Rd id Ed Ld H×nh 2.0: S¬ ®å chØnh l-u tia ba pha §Æc ®iÓm chung: Gݸo viªn h-íng dÉn: §ç C«ng Th¾ng - 20 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2