Điều khiển máy điện

Chia sẻ: Trương Xuân Trung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

225
lượt xem 104
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ khởi động mềm dùng triac (2 SCR mắc đối song) Thay đổi góc kích SCR để thay đổi điện áp cung cấp Khi α tăng thì dòng và áp càng bị méo dạng chỉ nên được dùng khi khởi động

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển máy điện

Điều khiển máy điện Điều khiển vô hướng V/f Bộ nghịch lưu Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Điều khiển vòng hở Bộ khởi động mềm dùng triac (2 SCR mắc đối song) Thay đổi góc kích SCR để thay đổi điện áp cung cấp Khi α tăng thì dòng và áp càng bị méo dạng  chỉ nên được dùng khi khởi động Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Điều khiển V/f Điều khiển V/f Tốc độ của động cơ có thể được thay đổi do tần số cung cấp thay đổi. Khi we thay đổi thì đường đặc tính moment-tốc độ cũng thay đổi Để hình dạng đặc tính không đổi thì điện áp phải thay đổi tỉ lệ với tần số Vs = k.we Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Luật điều khiển V/f Mục đích duy trì từ thông không đổi khi thay đổi tần số Ф = L.I V = Z.I = (ωL).I + Rs.I V ~ 2πf.Ф (bỏ qua R.I)  Ф ~ (1/4,44).(V/f) Ở vùng tốc độ thấp, không thể bỏ qua thành phần R.I (f nhỏ nên điện áp rơi trên R.I trở nên đáng kể so với rơi trên điện kháng). Do đó đặc tính V/f thường bắt đầu tại V0 > 0 để bù lại sụt áp do R.I V0 Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Field Weakening (suy yếu từ trường) Nếu Vs được giữ nguyên ở giá trị Vmax , we có thể tăng lên nếu giảm dòng từ hoá I0 (làm suy yếu từ trường) Để làm yếu từ trường, ta chỉ cần tăng we và giữ Vs không đổi. Nếu Vs=Vmax , moment sẽ giảm khi we tăng lên Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cấu tạo biến tần Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Bộ nghịch lưu tiếp áp Dạng mạch trên gọi là bộ nghịch lưu tiếp áp (voltage-fed inverter): tạo dạng sóng ngõ ra V/f thay đổi Được sử dụng phổ biến Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Bộ nghịch lưu tiếp áp  PWM inverter Six switching devices in Driver circuit anti-parallel with diodes. A+ B+ C+ +V Opto-Coupler SS a a +Vcc b b A+ Driver c c Circuit PWM A- B- C- (A+)  Driver circuit - To drive the switching device  The structure of driver circuit - Opto-coupler : Isolation between the signal ground and the power ground - Driver circuit : Increasing current or changing voltage level - Separate dc power source is required Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Thiết bị đóng cắt • DC-to-DC converter : Fixed DC voltage →Variable DC voltage • Inverter : DC voltage → AC voltage Thiết bị đóng cắt (1) Power Transistor (3) IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) (2) Power FET (darlington connection) (N-channel MOSFET) IC + ID IC IB I G =0 VCE + +V - VCE GE VGS IB - - VGE VGS "on" state "off" state "on" state "off" state "on" state "off" state t t t * Điều khiển bằng dòng * Input : Power FET * Điều khiển bằng áp * Output : Power BJT Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Thiết bị đóng cắt Thông số (1) Turn-off time toff (2) Forward voltage drop VF • The semiconductor switching device is not an ideal switch. IB • Forward voltage drop at the conduction state IC IC t + + IC VF VCE - Equivalent circuit - at conducting state t off t on t on • Power dissipation :PD  VF  I C → Heat • Effects of PD toff  ton - Lower efficiency Tần số đóng cắt của thiết bị phụ - Requirement of cooling system thuộc vào ‘turn-off time’ - Decrease of output voltage Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Thiết bị hồi tiếp Cảm biến  Current sensors Three-phase ac currents & dc link current  Voltage sensors Three-phase ac voltage & dc capacitor voltage  Speed & position sensor Các yêu cầu về cảm biến Accuracy  Range (Measurement)  Nonlinearity  Isolation (Ground of signal is separated from that of power circuit)  Type of output signal (voltage, current, number of pulse, duty cycle of pulse) Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến dòng  Current sensor - Sensing ac and dc currents - Hall-effect current sensor  Hall element d IC Điện áp ra của hall element K VH   IC  B  B d B IC Điện áp hall tỉ lệ với từ thông Cực tính của điện áp hall phụ thuộc vào VH chiều từ trường Hall effect current sensor  Đặc điểm: Hall device I -Đo được cả dòng AC và DC Vout AMP. -Cách ly với nguồn  Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến dòng  Output voltage versus current Type of Hall-CT ( Ex. 4V/100A Hall-effect sensor) - Magnitude of output voltage is proportional to current Output voltage +4V Current -100 A 100 A -4V Sơ đồ khối mạch đo dòng dùng cảm biến Hall Low-Pass A/D Hall-CT Amplifier Filter Converter Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến áp Cảm biến áp: đo điện áp 3 pha và điện áp DC link • Máy biến áp: điều khiển biên độ và cách ly Cách ly ground của tín hiệu và của nguồn N1 N2 Máy biến áp không thể dùng để đo điện áp DC + + Vab Vo Đáp ứng tần số của máy biến áp không tốt, và lõi - - ferrite được dùng để cải thiện đáp ứng tần số Transfomer Biên độ điện áp ra được điều chỉnh bằng thay b a c đổi số vòng dây c N2 Vo  Vab N1 Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến áp Cảm biến áp: đo điện áp 3 pha và điện áp DC link • Bộ khuyếch đại cách ly Đo được cả điện áp ac và dc Tỉ số khuyếch đại cố định nên khó điều chỉnh độ lớn điện áp ra + R1 Vab Isolation + Low-Pass A/D Amplifier - R2 Vi Filter Converter Amplifier - Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến tốc độ - Tachogenerator - Incremental encoder  Tachogenerator - DC generator type - DC Output voltage is generated by speed Output voltage Độ tuyến tính không tốt Cần dùng thêm bộ lọc thông thấp LPF, khuyếch đại, ADC Speed Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện
Cảm biến tốc độ - Tachogenerator A - Incremental encoder  Incremental encoder B Ngõ ra: các xung A, B, và Z Z Xung A, B lệch pha nhau 90 độ Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện