Download miễn phí Đề tài Thiết kế bộ khởi động cho động cơ không đồng bộ ba pha bằng Thyristor



I. Cấu tạo và đặt điểm của động cơ không đồng bộ. 9
I.1. Cấu tạo: 9
I.1.1.Cấu tạo phần tĩnh ( stato ). 9
I.1.1.1. Võ máy. 9
I.1.1.2. lõi sắt. 9 – 10
I.1.1.3.Dây quấn. 10
I.1.2.Cấu tạo phần quay ( Rôto ). 10
I.1.2.1. Trục. 10
I.1.2.2. Lõi sắt. 10
I.1.2.3. Dây quấn Rôto. 10
I.1.2.4. Khe hở. 11
I.2. Đặc điểm của động cơ không đồng bộ. 11 – 12
I.3. Những đại lượng ghi trên động cơ không đồng bộ. 12
I.4. Cách đấu dây của động cơ. 12
I.5. Vai trò của động cơ không đồng bộ. 14
II. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ. 14 – 17
III. Các phương pháp cơ bản của động cơ không đồng bộ. 17
III.1. Các đặc tính cơ bản của động cơ không đồng bộ. 17
III.1.1. Phương trình đặc tính cơ. 17 – 24
III.2. Ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ của ĐCKĐB 24 – 25
III.2.1. Ảnh hưởng của điện áp nguồn cung cấp cho động cơ. 25 – 26
III.2.2. Ảnh hưởng của tần số lưới điện f1 cấp cho động cơ. 26 – 27
III.2.3. Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng mạch stato. 27 – 28
III.2.4. Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng phụ mạch stato. 28 – 29
III.2.5. Ảnh hưởng số đôi cực p. 29 – 30
III.3. Mở máy động cơ không đồng bộ. 30
III.3.1. Quá trình mở máy động cơ không đồng bộ. 30
III.3.2. Các phương pháp mở máy động cơ ba pha. 31
III.3.2.1. Phương pháp mở máy trực tiếp động cơ điện không
đồng bộ rôto lồng sóc. 31 – 32
III.3.2.2. Phương pháp hạ điện áp mở máy. 32
III.3.2.2.1. Phương pháp nối điện kháng nối tiếp vào mạch điện stato.32 – 33
III.3.2.2.2. Phương pháp dùng máy biến áp tự ngẫu giảm điện áp
mở máy. 33 – 34
III.3.2.2.3. Phương pháp mở máy bằng phương pháp Y – Δ. 34 – 35
III.3.2.2.4. Phương pháp mở máy bằng cách nối thêm điện trở phụ
vào mạch Rôto. 36 – 37
III.3.2.2.5. Phương pháp mở máy nhờ linh kiện bán dẫn. 37
III.3.2.2.6. Phương pháp mở máy động cơ không đồng bộ lợi dụng
hiệu ứng ngoài ở dây quấn Rôto lồng sóc. 38 – 41
PHẦN II
TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC
I. Chọn mạch động lực 42
I.1. Sơ đồ điều chỉnh điện áp. 42 – 43
I.2. Nguyên lý điều chỉnh điện áp. 43 – 46
I.3. Sơ đồ động lực và nguyên lý hay động. 46 - 48
II. Tính toán mạch động lực. 48
II.1. Chọn Tiristor cho mạch động lực. 48 – 49
II.2. Tính chọn bảo vệ cho van. 49
II.2.1. Bảo vệ quá dòng cho van. 49 – 50
II.2.2. Bảo vệ quá áp cho van. 51 – 52
II.2.3. Bảo vệ quá nhiệt cho van. 52 – 54
II.2.4. Chọn thiết bị đóng cắt. 54 – 55
III. Tính toán các đặc tính. 55
III.1. Đặc tính tự nhiên. 55 – 59
III.2. Tính toán điện áp lúc đầu đặt lên động cơ. 59 – 62
III.3. Tính toán góc mở α ứng với các trường hợp. 62 – 64
III.4. Các thông số điều khiển. 64 – 66
PHẦN III
CHỌN VÀ TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN
I. Chọn mạch điều khiển. 67
I.1. Nguyên lý điều khiển. 67
I.1.1. Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính. 67 – 68
I.1.2. Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng Arccos. 68
I.2. Cấu trúc mạch điều khiển. 68 – 69
I.2.1. Khâu đồng pha. 69
I.2.1.1. Khâu đồng pha dùng tụ và Diod. 69 – 71
I.2.1.2. Khâu đồng pha dùng Transistor và tụ. 71 – 72
I.2.1.3. Khâu đồng pha dùng khuếch đại thuật toán. 72 – 74
I.2.1.4. Khâu đồng pha dùng Transistor quang và khuếch đại thuật
toán. 74 – 75
I.2.1.5. Khâu đồng pha tạo điện áp tựa cả chu kỳ. 76 – 77
I.2.2. Khâu so sánh. 77 I.2.2.1. Khâu so sánh dùng Transistor. 78 – 79
I.2.2.2. Khâu so sánh dùng khuếch đại thuật toán. 80 – 81
I.2.3. Khâu khuếch đại tạo xung. 81 – 84
I.2.3.1. Sơ đồ phát xung chùm dùng vi mạch 555. 84 – 85
I.2.3.2. Sơ đồ tạo xung chùm đa hài dùng khuếch đại thuật toán. 85 – 87
I.2.4. Chọn mạch điều khiển. 87
I.2.4.1. Khâu đồng pha. 87
I.2.4.2. Khâu so sánh. 87
I.2.4.3. Khâu khuếch đại tạo xung. 87 – 93
II. Tính toán thông số mạch điều khiển. 93 – 94
II.1. Tính toán máy biến áp xung. 94
II.1.1.Tính toán lõi thép máy biến áp xung. 94– 96
II.1.2. Tính toán dây quấn máy biến áp xung. 96 – 99
II.2. Chọn linh kiên cho mạch điều khiển. 99
II.2.1. Điod. 99 II.2.2. Chọn cổng AND. 99
II.2.3. Chọn khuếch đại thuật toán. 100
II.3. Tính toán thông số mạch điều khiển. 101 II.3.1.Tính thông số khâu khuếch đại. 101– 103
II.3.2. Tính thông số mạch tạo xung chùm. 103– 104
II.3.3. Tính thông số tích phân mở chậm. 104– 105
II.3.4. Tính thông số khâu so sánh. 106
II.3.5. Tính thông số khâu đồng pha. 107– 109
PHẦN IV
THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN
I. Các nguyên tắc bố trí thiết bị. 110
II. Chất lượng mĩ thuật phải đảm bảo những yêu cầu. 110– 112
III. Các ký hiệu của tủ điện. 112– 113
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-14-de_tai_thiet_ke_bo_khoi_dong_cho_dong_co_khong_don.54yns3knqq.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4186/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

n các kết cấu khác hoàn toàn giống như động cơ rôto lồng sóc thường.
Mặc dù động cơ điện này có vài đặc tính làm việc hơi xấu hơn động cơ điện thường nhưng vì cải thiện được đặc tính mở máy nên vẫn sử dụng rộng rải.
* Nguyên lý đối với động cơ điện rôto rãnh sâu:
Động cơ điện rôto rãnh sâu lợi dụng hiện tượng từ thông tản trong rãnh rôto gây nên hiện tượng hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện để cải thiện đặt tính mở máy.
Để tăng hiệu ứng mặt ngoài thì rãnh rôto phải có hình dáng vừa hẹp, vừa sâu, thường tỷ lệ với chiều cao và chiều rộng vào khoảng ( 10 – 12 ).
Thanh dẫn đặt trong rãnh được xem như là gồm nhiều rãnh dẫn nhỏ, đặt xếp chồng lên nhau theo chiều cao và hai đầu được nối ngắn mạch lại bởi hai vành ngắn mạch. Vì vậy điện áp hai đầu các mạch song song đó bằng nhau, do đó sự phân phối dòng điện trong các mạch phụ thuộc vào điện kháng tản của chúng. Khi mở máy lúc đầu dòng điện dây quấn rôto có tần số lớn hơn ( bằng tần số lưới f1 ).
H
I
X
0
Hình 1 – 24: Đồ thị phân bố dòng điện theo chiều cao.
Ở đáy rãnh từ thông tản móc vòng càng nhiều, càng lên phía miệng rãnh thì từ thông tản càng ít. Do đó điện kháng ở đáy rãnh lớn còn phía miệng rãnh nhỏ. Vì vậy dòng điện sẽ tập trung phía miệng rãnh, sự phân bố của dòng điện theo chiều cao của rãnh như ( H1 - 24)
Kết quả dòng điện tập trung lên phía trên, tiết diện dây dẫn coi như bị nhỏ đi, điện trở rôto lại tăng lên vì vậy làm cho mômen mở máy tăng lên. Mặc khác dòng điện tập trung lên phía trên cũng làm giảm từ thông móc vòng đi một ít, nghĩa là x2 nhỏ đi.
Hiệu ứng mặt ngoài mạnh hay yếu phụ thuộc vào tổng số hay hình dáng của rãnh. Vì vậy khi mở máy tần số cao hiệu ứng mặt ngoài mạnh, khi tốc độ của máy tăng lên tần số của dòng điện rôto giảm xuống nên hiệu ứng mặt ngoài cũng giảm đi, dòng điện dần dần phân bố lại đều hơn.
Vì vậy điện trở rôto r2 được xem như nhỏ trở lại, điện kháng tản quy đổi của rôto do tần số của lưới nên x2 tăng lên đến khi máy làm việc bình thường. Do tần số của dòng điện rôto thấp ( khoảng 2 ÷ 3hz) nên hiện tượng hiệu ứng mặt ngoài hầu như không có, do đó động cơ điện rôto rãnh sâu trên thực tế có đặc tính làm việc như các loại máy thường.
* Nguyên lý đối với động cơ điện rôto hai lồng sóc:
Động cơ điện loại rôto hai lồng sóc, các thanh dẫn của lồng sóc
ở phía ngoài có tiết diện lớn làm bằng đồng thau có điện trở lớn. Các thanh dẫn của lồng sóc phía trong có tiết diện lớn làm bằng đồng đỏ có điện trở nhỏ, nhưng do rãnh tương đối sâu, từ thông tản nhiều nên điện kháng tản lớn.
Nếu hai lồng sóc đều đúc bằng nhôm thì mới có vành ngắn mạch chung. Giữa hai lồng sóc có một khe hở nhỏ nối liền rãnh của lồng sóc ngoài với rãnh của lồng sóc trong để cho từ thông tản phân bố như hình ( H.1 – 25).
t
0
X
Hình 1 – 25: Đồ thị phân bố dòng điện trong hai rãnh.
Như vậy ta có thể làm cho thông số của rôto thoả mãn được những yêu cầu cần thiết về chức năng mở máy của động cơ. Khi mở máy động cơ điện tần số của rôto bằng tần số lưới do điện kháng của lồng sóc trong lớn nên dòng điện chủ yếu tập trung ở lồng sóc ngoài.
Ta có: I2k >> I2l
Trong đó: k : chỉ lồng sóc ngoài
1V : chỉ lồng sóc trong
Góc pha của hai dòng điện đó với sức điện động E2 phụ thuộc và , vk lớn, xk nhỏ còn x1v lớn, nên Ik gần cùng pha với E2 và I1v chậm sau E2 rất nhiều. Vì vậy khi mở máy lồng sóc ngoài sinh ra mômen lớn, có tác dụng chủ yếu nên gọi là lồng sóc mở máy, khi làm việc bình thường thì hiệu ứng mặt ngoài của dòng điện của dòng điện yếu hẳn đi, điện kháng của lồng sóc trong nhỏ lại, dòng điện sẽ tăng lên.
Do I2k gần cùng pha với E2 mà dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở nên I1v >> Ik. do vậy lồng sóc trong chủ yếu sinh ra mômen ta gọi là lồng sóc làm việc, Như vậy có thể coi động cơ điện có hai lồng sóc làm việc song song và đặc tính M = f(s) của loại động cơ này có thể coi như là tổng hợp các đặc tính M = f(s) của hai lồng sóc.
Thay đổi kích thước dạng rãnh và khe hở giữa hai lồng sóc, dùng vật liệu khác nhau để làm thanh dẫn thì có thể thay đổi các thông số của hai lồng sóc để đạt được đặc tính M = f(s) theo ý muốn.
PHẦN HAI
TÍNH CHỌN MẠCH ĐỘNG LỰC
I.Chọn mạch động lực:
I.1. Sơ đồ điều chỉnh điện áp:
Qua phần một chúng ta đã tìm hiểu và đánh giá các phương án mở máy động cơ không đồng bộ ba pha. Ở đây động cơ có công suất P = 27KW là trung bình nên chọn phương án tối ưu để mở máy là khâu rất quan trọng để đảm bảo sự làm việc bình thường của động cơ cũng như không làm ảnh hưởng xấu đến hệ thống lưới điện.
Ta biết rằng Mmm ~ U1f2 nên chọn phương án mở máy bằng cách giảm điện áp mở máy: nối Υ – Δ, dùng biến áp tự ngẫu…Nhưng phương pháp điều khiển điện áp mở máy bằng Tiristor được xem là tối ưu vì đơn giản, dễ hoạt động, vận hành, kiểm tra cũng như tổn hao ít và phù hợp với tính chất của tải trở kháng.
Hiện nay có nhiều sơ đồ động lực để điều khiển điện áp xoay chiều ba pha bằng cặp Tiristor mắc song song ngược phổ biến nhất là ba sơ đồ sau đây:
a)
b)
c)
H.2-1: Sơ đồ điện áp xoay chiều ba pha bằng cặp Tiristor mắc song song ngược.
Sơ đồ tải đấu sao có trung tính hình (H.2-1a) có ưu điểm là sơ đồ giống hệt ba mạch điện áp một pha điều khiển dịch pha theo điện áp lưới. Do đó điện áp trên các van bán dẫn nhỏ hơn, vì điện áp đặt vào van bán dẫn là điện áp pha. Nhược điểm của sơ đồ là trên dây trung tính có tồn tại dòng điện điều hoà bậc cao, khi góc mơ các van khác 0 có dòng tải gián đoạn và loại sơ đồ nối này chỉ thích hợp với loại tải ba pha có bốn dây đầu ra.
Đối với sơ đồ không dây trung tính như hình (H.2-1b) và (H.2-1c) có nhiều ưu điểm khác so với sơ đồ có dây trung tính. Dòng điện chạy giữa các pha với nhau, nên đồng thời phải cung cấp xung điều khiển cho hai Tiristor của hai pha một lúc. Việc cấp xung điều khiển như thế đôi khi gặp khó khăn trong mạch điều khiển, ngay cả khi đổi thứ tự pha nguồn điện cũng có thể làm ảnh hưởng tới hoạt động của sơ đồ.
I.2. Nguyên lý điều chỉnh điện áp:
Qua những nhận xét đánh giá, ta chọn phương án điều chỉnh điện áp ở hình (H.2-1b) là hợp lý vì đặc thù của tải động cơ là có tính trở kháng lớn.
Với cách nối các van như trên ở trạng thái xác lập luôn có dòng điện chạy qua động cơ. Vì vậy tại một thời điểm nào đó có ít nhất hai van dẫn ở hai pha khác nhau. Từ sơ đồ hình (H.2-1b) ta thấy T1, T3, T5 dẫn ở nữa chu kỳ dương còn T2, T4, T6 dẫn ở nữa chu kỳ điện áp âm.
Do đó trong khi làm việc thì sơ đồ có thể ở các trạng thái như hình ( H.2-2) như sau: c’
T6
c
b
a
T4
T1
C
B
A
b’
T4
T1
C
B
A
a’
H.2-2: Các trạng thái dẫn của các van.
Động cơ không đồng bộ có thể coi là một phụ tia ba pha gồm điện trở và điện kháng nối tiếp nhau. Trong đó điện trở biến thiên theo tốc độ quay R = R(s) và điện cảm phụ thuộc vào vị trí tương ...

---