L I NÓI Đ UỜ Ầ
Ngày nay cùng v i vi c phát tr n m nh m các ng d ng c a khoaớ ệ ể ạ ẽ ứ ụ ủ
h c k thu t trong công nghi p nói chung và trong công nghi p đi n t nóiọ ỹ ậ ệ ệ ệ ử
riêng thì các thi t b đi n t có công su t l n đ c ch t o ngày càngế ị ệ ử ấ ớ ượ ế ạ
nhi u.Và đ c bi t các ng d ng c a nó vào các ngành kinh t qu c dân vàề ặ ệ ứ ụ ủ ế ố
đ i s ng hàng ngày đã và đang phát tri n h t s c m nh m .Qua đó conờ ố ể ế ứ ạ ẽ
ng i đã khai thác tri t đ nh ng u đi m v n có c a các lo i đ ng cườ ệ ể ữ ư ể ố ủ ạ ộ ơ
m t chi u và xoay chi u ph c v nh ng nhu c u ngày càng cao trong lĩnhộ ề ề ụ ụ ữ ầ
v c t đ ng hóa.ự ự ộ
V i đ án này em đã nêu ra m t khía c nh nh trong lĩnh v c đi u khi nớ ồ ộ ạ ỏ ự ề ể
đ ng c không đ ng b rôto l ng sóc. ộ ơ ồ ộ ồ
“Thi t kê bi n t n 3 pha đ đi u ch nh t c đ đ ng c không đ ng b ”ế ế ầ ể ề ỉ ố ộ ộ ơ ồ ộ
N i dung các ch ng m c nh sau :ộ ươ ụ ư
Ch ng 1 : T ng quan v công ngh .ươ ổ ề ệ
Gi i thi u v đ ng c không đ ng b và các h th ng bi n t n.ớ ệ ề ộ ơ ồ ộ ệ ố ế ầ
Ch ng 2 : Tính ch n m ch công su tươ ọ ạ ấ .
M ch đ ng l c, đi sâu vào nguyên lí làm vi c c a h th ng thi t b cũngạ ộ ự ệ ủ ệ ố ế ị
nh các ph ng pháp tính ch n m ch và b o v m ch.ư ươ ọ ạ ả ệ ạ
Ch ng 3 : Thi t k m ch đi u khi n .ươ ế ế ạ ề ể
ng d ng c a kĩ thu t xung s đ đi u khi n ho t đ ng c a m chỨ ụ ủ ậ ố ể ề ể ạ ộ ủ ạ
Em xin chân thành c m n các th y cô trong khoa đi n đã t n tình ch b oả ơ ầ ệ ậ ỉ ả
trong th i gian làm đ tài.ờ ề
1
CH NG 1: T NG QUAN VÊ CÔNG NGHÊƯƠ Ổ
1.1. H TH NG ĐI U T C BI N T N- Đ NG C XOAY CHI UỆ Ố Ề Ố Ế Ầ Ộ Ơ Ề
Trong các h th ng đi u t c bi n t n cho c 2 lo i đ ng c xoay chi uệ ố ề ố ế ầ ả ạ ộ ơ ề
đ ng b và không đ ng b thì b bi n t n là khâu quan tr ng quy t đ nhồ ộ ồ ộ ộ ế ầ ọ ế ị
đ n ch t l ng c a h th ng truy n đ ng. Ph thu c vào ph m vi đi uế ấ ượ ủ ệ ố ề ộ ụ ộ ạ ề
ch nh, vào ph m vi công su t truy n đ ng, vào h ng đi u ch nh mà có cácỉ ạ ấ ề ộ ướ ề ỉ
lo i bi n t n và ph ng pháp kh ng ch bi n t n khác nhau. Trong th c tạ ế ầ ươ ố ế ế ầ ự ế
các b bi n t n đ c chia làm hai nhóm: các b bi n t n là bi n t n tr cộ ế ầ ượ ộ ế ầ ế ầ ự
ti p và các b bi n t n gián ti p có khâu trung gian m t chi u. Tr c đây,ế ộ ế ầ ế ộ ề ướ
các h truy n đ ng dùng bi n t n tr c ti p do ch t l ng đi n áp đ u raệ ề ộ ế ầ ự ế ấ ượ ệ ầ
th p nên th ng dùng lĩnh v c công su t l n, n i ch tiêu v hi u su tấ ườ ở ự ấ ớ ơ ỉ ề ệ ấ
đ c đ t lên hàng đ u. Ngày nay, v i s phát tri n c a đi n t công su tượ ặ ầ ớ ự ể ủ ệ ử ấ
và k thu t vi đi u khi n, ph ng pháp đi u khi n bi n t n ki u ma tr nỹ ậ ề ể ươ ề ể ế ầ ể ậ
cho ch t l ng đi n áp ra cao, gi m nh h ng x u đ n l i đi n nênấ ượ ệ ả ả ưở ấ ế ướ ệ
ph m vi ng d ng đang ngày càng đ c m r ng. Đ c ng d ng nhi uạ ứ ụ ượ ở ộ ượ ứ ụ ề
nh t hi n nay v n là các h đi u t c bi n t n dùng b bi n t n gián ti p,ấ ệ ẫ ệ ề ố ế ầ ộ ế ầ ế
các b bi n t n lo i này có th kh ng ch theo các ph ng pháp khácộ ế ầ ạ ể ố ế ươ
nhau: đi u ch đ r ng xung (PWM); đi u khi n vector; đi u khi n tr cề ế ộ ộ ề ể ề ể ự
ti p mô men.ế
Bi n t n đi u ch đ r ng xung (PWM) v i vi c đi u khi n đi nế ầ ề ế ộ ộ ớ ệ ề ể ệ
áp và t n s theo qui lu t Uầ ố ậ 1/f1 = Const d th c hi n nh t, đ ng đ c tínhễ ự ệ ấ ườ ặ
c bi n t n c a nó v c b n là t nh ti n lên xu ng, đ c ng cũng khá t t,ơ ế ầ ủ ề ơ ả ị ế ố ộ ứ ố
có th tho mãn yêu c u đi u t c thông th ng, nh ng khi t c đ gi mể ả ầ ề ố ườ ư ố ộ ả
th p thì s t áp trên đi n tr và đi n c m t n cu n dây nh h ng đáng kấ ụ ệ ở ệ ả ả ộ ả ưở ể
đ n mô men c c đ i c a đ ng c , bu c ph i ti n hành bù s t đi n áp choế ự ạ ủ ộ ơ ộ ả ế ụ ệ
m ch stator. Đi u khi n Eạ ề ể s/f1 = const là m c tiêu th c hi n bù đi n ápụ ự ệ ệ
2
thông d ng v i Uụ ớ 1/f1 = const, khi tr ng thái n đ nh có th làm cho tở ạ ổ ị ể ừ
thông khe h không khí không đ i (Фở ổ m = const), t đó c i thi n đ c ch từ ả ệ ượ ấ
l ng đi u t c tr ng thái n đ nh. Nh ng đ ng đ c tính c a nó v n làượ ề ố ở ạ ổ ị ư ườ ặ ủ ẫ
phi tuy n, kh năng quá t i v mômen quay v n b h n ch . ế ả ả ề ẫ ị ạ ế
H th ng truy n đ ng đi u khi n Eệ ố ề ộ ề ể r/f1 = const có th nh n đ c đ ngể ậ ượ ườ
đ c tính c tuy n tính gi ng nh đ ng c m t chi u kích thích t đ cặ ơ ế ố ư ở ộ ơ ộ ề ừ ộ
l p, nh đó có th th c hi n đi u t c v i ch t l ng cao. D a vào yêu c uậ ờ ể ự ệ ề ố ớ ấ ượ ự ầ
t ng t thông c a toàn m ch rotor Фổ ừ ủ ạ rm= const đ ti n hành đi u khi n cóể ế ề ể
th nh n đ c Eể ậ ượ r/f1=const. Trong tr ng thái n đ nh và tr ng thái đ ng đ uạ ổ ị ạ ộ ề
có th duy trì Eểr/f1=const là m c đích c a đi u t c bi n t n đi u khi n vecụ ủ ề ố ế ầ ề ể
t , đ ng nhiên h th ng đi u khi n c a nó là khá ph c t p. D a trên k tơ ươ ệ ố ề ể ủ ứ ạ ự ế
qu t 2 h ng m c nghiên c u: “Nguyên lý đi u khi n đ nh h ng tả ừ ạ ụ ứ ề ể ị ướ ừ
tr ng đ ng c không đ ng b ” do F. Blaschke c a hãng Siemens C ngườ ộ ơ ồ ộ ủ ộ
hoà Liên bang Đ c đ a ra vào năm 1971, và “Đi u khi n bi n đ i to đứ ư ề ể ế ổ ạ ộ
đi n áp stator đ ng c c m ng” do P.C. Custman và A.A. Clark M côngệ ộ ơ ả ứ ở ỹ
b trong sáng ch phát minh c a h , qua nhi u c i ti n liên t c đã hìnhố ế ủ ọ ề ả ế ụ
thành đ c h th ng đi u t c bi n t n đi u khi n vector mà ngày nay đãượ ệ ố ề ố ế ầ ề ể
tr nên r t ph bi n.ở ấ ổ ế
1.2. S L C V CÁC H TH NG BI N T NƠ ƯỢ Ề Ệ Ố Ế Ầ
1.2.1. Khái ni m.ệ
Bi n t n là thi t b t h p các linh ki n đi n t th c hi n ch c năng bi nế ầ ế ị ổ ợ ệ ệ ử ự ệ ứ ế
đ i t n s và đi n áp m t chi u hay xoay chi u nh t đ nh thành dòng đi nổ ầ ố ệ ộ ề ề ấ ị ệ
xoay chi u có t n s đi u khi n đ c nh khoá đi n tề ầ ố ề ể ượ ờ ệ ử
1.2.2. Phân lo iạ
1. Bi n t n tr c ti p: ế ầ ự ế
B bi n đ i này ch dùng m t khâu bi n đ i là có th bi n đ i ngu n đi nộ ế ổ ỉ ộ ế ổ ể ế ổ ồ ệ
xoay chi u có đi n áp và t n s không đ i thành đi n áp xoay chi u cóề ệ ầ ố ổ ệ ề
3
đi n áp và t n s đi u ch nh đ c. Do quá trình bi n đ i không ph i quaệ ầ ố ề ỉ ượ ế ổ ả
khâu trung gian nên đ c g i là b bi n t n tr c ti p, còn đ c g i là bượ ọ ộ ế ầ ự ế ượ ọ ộ
bi n đ i sóng c đ nh (Cycloconverter). Nh v y đi n áp xoay chi u Uế ổ ố ị ư ậ ệ ề 1(f1)
ch c n qua m t van là chuy n ngay ra t i v i Uỉ ầ ộ ể ả ớ 2(f2).
Tuy nhiên, đây là lo i bi n t n có c u trúc s đ van r t ph c t p ch sạ ế ầ ấ ơ ồ ấ ứ ạ ỉ ử
d ng cho truy n đ ng đi n có công su t l n, t c đ làm vi c th p. Vì vi cụ ề ộ ệ ấ ớ ố ộ ệ ấ ệ
thay đ i t n s fổ ầ ố 2 khó khăn và ph thu c và fụ ộ 1.
Ví dụ
H1.3: S đ bi n t n tr c ti pơ ồ ế ầ ự ế
2.Bi n t n gián ti p:ế ầ ế
Còn g i là bi n t n đ c l p. Trong bi n t n này đ u tiên đi n áp đ cọ ế ầ ộ ậ ế ầ ầ ệ ượ
ch nh l u thành dòng m t chi u. Sau đó qua b l c r i tr l i dòng xoayỉ ư ộ ề ộ ọ ồ ở ạ
chi u v i t n s fề ớ ầ ố 2 nh b ngh ch l u đ c l p (quá trình thay đ i fờ ộ ị ư ộ ậ ổ 2 không
ph thu c vào fụ ộ 1).Vi c bi n đ i hai l n làm gi m hi u su t bi n t n.Tuyệ ế ổ ầ ả ệ ấ ế ầ
nhiên vi c ng d ng h đi u khi n s nh kĩ thu t vi x lí nên ta phát huyệ ứ ụ ệ ề ể ố ờ ậ ử
t i đa các u đi m c a bi n t n lo i này và th ng s d ng nó h n.ố ư ể ủ ế ầ ạ ườ ử ụ ơ
Ví d :ụ
oo
o
abc
CK C K CK CK CKck
f
2
T
A
N
A
T
B
N
B
T
C
N
C
~
U
1
,
f
1
B
C
•
4
H1.4: S đ bi n t n gián ti pơ ồ ế ầ ế
H1.5: S đ kh iơ ồ ố
•Phân lo i bi n t n gián ti pạ ế ầ ế
Do tính ch t c a b l c nên bi n t n gián ti p l i đ c chia làm hai lo iấ ủ ộ ọ ế ầ ế ạ ượ ạ
s d ng ngh ch l u dòng và ngh ch l u áp.ử ụ ị ư ị ư
a). B bi n t n gián ti p ngu n dòngộ ế ầ ế ồ :
Là lo i bi n t n mà ngu n t o ra đi n áp m t chi u là ngu n dòng, d ngạ ế ầ ồ ạ ệ ộ ề ồ ạ
c a dòng đi n trên t i ph thu c vào d ng dòng đi n c a ngu n, còn d ngủ ệ ả ụ ộ ạ ệ ủ ồ ạ
áp trên t i tuỳ thu c vào các thông s c a t i quy đ nh.ả ộ ố ủ ả ị
b). B bi n t n gián ti p ngu n ápộ ế ầ ế ồ :
Là lo i bi n t n mà ngu n t o ra đi n áp m t chi u là ngu n áp (nghĩa làạ ế ầ ồ ạ ệ ộ ề ồ
đi n tr ngu n b ng 0). D ng c a đi n áp trên t i tuỳ thu c vào d ng c aệ ở ồ ằ ạ ủ ệ ả ộ ạ ủ
đi n áp ngu n, còn d ng c a dòng đi n trên t i ph thu c vào thông s c aệ ồ ạ ủ ệ ả ụ ộ ố ủ
m ch t i quy đ nh.ạ ả ị
B bi n t n ngu n áp có u đi m là t o ra d ng dòng đi n và đi n áp sinộ ế ầ ồ ư ể ạ ạ ệ ệ
h n, d i bi n thiên t n s cao h n nên đ c s d ng r ng rãi h n.ơ ả ế ầ ố ơ ượ ử ụ ộ ơ
D 9
o
o
o
T7
T9 T11
T10 T12 T8
T4 T 6 T8
T1 T3 T5
D1 D 3 D5
D4 D6 D2
D7 D11
D1 0 D12 D8
Co
C1 C3
C5
C4
C2
C6
L2
L1
Lo
Ñ
K
B
U
2
,
f
2
~
U
1
,
f
1
5
Ch nhỉ l uưL cọNgh ch l uị ư