f
đm
H3.3: Đặc tính cơ của động cơ KĐB
khi điều chỉnh tần số.
M

Chng 5:
Hệ điều chỉnh tần số động cơ KĐB
a. Nguyên lý điều chỉnh:
Theo lý thuyết máy điện ta có biểu thức:
p
f
1
1
2



điều đó có
nghĩa là thay đổi tần số sẽ làm tốc độ từ tr-ờng quáy và do đó
dẫn đến tốc độ động cơ thay đổi. Dạng đặc tính cơ của động cơ
khi thay đổi tần số đ-ợc
trình bày d-ới hình vẽ sau:
+ Từ đặc tính cơ ta thấy khi
tần só tăng ( f>f
đm
), thì mô-
men tới hạn lại giảm (với
điện áp giữ không đổi), cụ thể
là:
2

tần có đắt hơn giá thành của các bộ biến đổi trang bị cho các
ph-ơng pháp điều chỉnh khác.
Từ những phân tích đánh giá trên ta thấy rằng việc chọn
ph-ơng án truyền động dùng ph-ơng pháp điều chỉnh tần số là
hoàn toàn có cơ sở vì tính kinh tế khi vận hành cũng nh- đáp ứng
đ-ợc yêu cầu truyền động cần trục.
I. So sánh giữa các ph-ơng án khả thi
ở phần trên ta đã đi khảo sát những nét đặc thù của mỗi
ph-ơng pháp truyền động cho hệ xoay chiều ba pha và đã đi đến
kết luận là chỉ có hai ph-ơng án là phù hợp với yêu cầu truyền
động cần trục. Đó là:
Ph-ơng án truyền động bằng ph-ơng pháp xung điện trở roto
dùng động cơ roto dây quấn.
Ph-ơng án truyền động bằng ph-ơng pháp biến tần sử dụng
động cơ roto lồng sóc.
Để chọn ra một ph-ơng án thích hợp về tính kinh tế và kỹ
thuật cũng nh- chi phí vận hành d-ới đây ta sẽ đi so sánh từng
mặt của mỗi ph-ơng án.
1. Về tính đơn giản trong điều chỉnh.
Về mặt này rõ ràng ph-ơng pháp xung điện trở roto chiếm
-u thế hơn. Nh- nguyên lý đã đề cập ở phần trên thì ta chỉ việc
thiết kế bộ điều chỉnh xung để đóng cắt mạch điện trở ro to là
có thể điều chỉnh đ-ợc tốc độ động cơ. Với ph-ơng pháp điều
chỉnh tần số ta còn phải kết hợp với điều chỉnh điện áp theo
một quy luật nhất định; điều này làm phức tạp lên rất nhiều so
với ph-ơng pháp xung điện trở.
2. Về hiệu suất điều chỉnh, dải điều chỉnh và khả năng khởi
động, khả năng đảo chiều.
Nh- đã biết ph-ơng pháp điều chỉnh điện trở roto thực chất
là ph-ơng pháp điều chỉnh công suất tr-ợt, nh-ng ở đây công

là việc sử dụng nó cho truyền động cần trục là điều hiển nhiên.
Xét về mặt lý thuyết thì ph-ơng pháp điều chỉnh xung điện
trở dùng ít thiết bị hơn trong bộ biến đổi nên có tính tin cậy
hơn. Nh-ng thực tế các van sử dụng trong bộ xung áp phải làm
việc với tần số đóng mở lớn, lại chịu dòng roto thực tế không
bằng phẳng nên luôn làm việc ở chế độ quá độ do vậy mà khả
năng hỏng là tăng lên
độ an toàn tin cậy kém.
Ph-ơng án dùng biến tần không chỉ cho phép vận hành tin
cậy nhờ sử dụng động cơ roto dây quấn mà ngay bản thân bộ
biến tần nhờ những tiến bộ đột phá của thiết bị công suất hiện
nay dẫn đến khả năng làm việc tin cậy hơn. Hơn nữa giá thành
của các bộ biến tần hiện nay đã rẻ đi rất nhiều so với thời kỳ
đầu, chúng lại cho hiệu suất điều chỉnh cao vận hành tin cậy
do đã có nhiều luật điều chỉnh phù hợp.
KL: Từ những so sánh trên cùng với việc xem xét khả năng
thực tế hiện nay có thể quyết định chọn ph-ơng án truyền động
dùng các bộ biến tần với việc sử dụng động cơ roto lồng sóc.
II. Chọn động cơ truyền động.
1. Chọn sơ bộ loại động cơ.
Từ kết quả phân tích và kết quả tính toán ở ch-ơng II, tra
theo catalog, ta tra đ-ợc các thông số của động cơ cần chọn
theo điều kiện:
P
đmĐ
P
qđ
= 32,6kW.
n
đmĐ

2
=0,19x
2
=0,16 J=4,25 kgm
2
G=860kg
k
r
=k
e
2
=0,15.10
4
.
6,3
dm
th
M
M
3,3
dm
kd
M
M
8,5
1

dm
kd
I

2
2
.1,2
577
3,0.10.21.365 365
mkg
n
vG
GD
n

Mô-men quán tính của mỗi cặp bánh xe khía phân bố trên
trục của động cơ là 3kGm
2
.
Vì gia tốc lớn nhất của cơ cấu nâng không đ-ợc quá 0,2
m/s
2
, do đó thời gian mở máy nhỏ nhất t-ơng ứng là:
t
mm
=v
n
/a = 5.v
n
= 5.0,3 =1,5 (s).
trong đó: v
n
_ là vận tốc nâng (m/s); a _ là gia tốc của cơ cấu
khi khởi động (m/s

kG.m
Mô-men d- khi nâng không tải: M
d.n0
= 148,4 20,6 = 127,8
kG.m
Thời gian mở máy khi hạ không tải:
)(12,0
4,138375
577)31,225,4.(2,1
0
st
h






và thời gian mở máy khi nâng không tải:
)(14,0
8,127375
577)31,225,4(2,1
0
st
n






th
=0,81.M
th
(M
th
_ là mô-men tới hạn theo số liệu của động cơ).
Từ số liệu tra đ-ợc của động cơ đã chọn ta tính đ-ợc:
+ Mô-men định mức của động cơ là:
mN
n
P
M
dm
dm
dm
.515
705
389550
9550





+ Mô-men lớn nhất của động cơ là:
mNM
D
.45,1251351581,0
max