Download miễn phí Đồ án Thiết kế bộ điều chỉnh và ổn định tốc độ quạt thông gió dùng động cơ không đồng bộ rôto ngắn mạch công suất động cơ là: 43 KW
MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
Chương1. Giới thiệu chung 3
I. Sơ đồ thay thế động cơ không đồng bộ 4
II. Phương trình đặc tính cơ 6
Chương II. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ 10
1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi số đôi cực : 10
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổitần số nguồn cấp 12
3. Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ. 13
Chương III. Mạch lực và tính toán mạch lực 16
I. Lựa chọn sơ đồ động lực. 16
II. Sơ đồ mạch động lực 20
III. Nguyên lý hoạt động 20
IV. Tính toán và chọn thiết bị cho mạch lực 21
4.1. Tính chọn van 21
4.2. Tính bảo vệ van 22
Chương IV. Mạch Điều Khiển 28
1.Sơ đồ mạch điều khiển 28
2. Mô hình hoá mạch điều khiển bằng sơ đồ khối 30
3. Giải thích hoạt động mạch điều khiển 32
3.1. Khâu đồng pha 32
3.2. Khâu so sánh 33
3.3. Khâu vi phân 33
3.4. Tạo điện áp tựa răng cưa 34
3.5 Tạo xung điều khiển 37
3.6. Băm xung tạo xung điều khiển dưới dạng chùm xung 40
3.7. Khuếch đại xung 42
3.8. Kết quả mô phỏng 51
3.9. Tính biến áp xung 45
4. Thiết kế mạch tạo nguồn 47
5. Tính toán công suất biến áp nguồn nuôi và đồng pha 48
6. Thiết kế hệ thống bảo vệ chống mất pha và quá tải lâu dài 50
6.1. Bảo vệ mất pha 50
6.2. Bảo vệ chống quá tải lâu dài 52
7. Thiết kế khâu khởi động cho động cơ không đồng bộ 54
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:
đổi số đôi cực :Nói chung, trong điều kiện bình thường, động cơ điện có hệ số trượt khá nhỏ, vì vậy tốc độ của roto gần bằng tốc độ đồng bộ n1 = 60f1/p. Do đó khif1 = const thì thay đổi p (số đôi cực của đây quấn stato) có thể thay đổi được tốc độ.
Dễ thấy, khi thay đổi số đôi cực p là số tự nhiên nên tốc độ chỉ có thể thay đồi từng cấp, điều chỉnh tốc độ không phẳng. Để thay đổi số đôi cực ta có thể đồi cách nối các bối dây hay lắp sẵn các bối dây có số đôi cực khác nhau hay phối hợp cả cách trên.
Ví dụ hình 1.1 ta có thể đổi cách nối dây để thay đổi số đôi cực khi thay đổi bước cực theo tỉ lệ 2:1.
Ngoài ra người ta còn chế tạo động cơ điện 2 tốc độ thành loại mômen không đổi và loại công suất không đổi tuỳ theo cách đấu Y hay D và đấu dây quấn pha song song hay nối tiếp (hình 1.2)
Gọi công suất động cơ điện 2 tốc độ với số đôi cực ít (p1), với số đôi cực gấp đôi(p2=2 p1). Theo hình 1.2 trên với cách đấu Y/YY ta có :
Giả thiết khi đổi tốc độ, hiệu suất và cosj không đổi ta có : công suất P2/P1 = 1/2 mà ta lại có P= Mw (w: tốc độ góc của rôto ; M: momen ; P : công suất đầu trục cử động cơ)
=> M1 = M2
Máy có mômen không đổi khi ta thay đổi tốc độ quay. Với loại máy có sơ đồ đấu dây ở hình 1.2b ta có:
=>P1 /P2 = 2/ = 1.15
Động cơ điện chế tạo theo kiểu này có công suất không đổi.
Trong phương pháp này có ưu điểm : Thực hiện khá đơn giản, có thể thay đổi tốc độ mà vẫn giữ được mômen không đổi hay công suất không đổi. Tuy nhiên nó có khuyết điểm là chỉ ứng dụng với động cơ roto lồng sóc, thay đổi tốc độ theo cấp và chỉ ít cấp thay đổi, vận hành và thay đổi tốc độ khá nhỏ bởi phải có kiến thức đấu dây, khó sửa chữa khi hỏng hóc. Đối với quạt gió mà ta cần điều chỉnh trơn thì phương pháp này là không thích hợp.
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số nguồn cấp
L
ĐC
C
Từ biểu thức 1= 2f1/p mà:
Ta thấy rằng s ít thay đổi tần số sẽ làm tốc độ n tỉ lệ thuận với tần số nguồn cấp.
Khi bỏ qua điện trở nhỏ roto r1
Mmax=c.(U1/f1)2
Vớic là hệ số.
Giả sử U 2' M' là điện áp và momen lúc tần số là f2 ; ta có ;
M2max/M2 = M1max/M1
Nếu yêu cầu Pcơ không đổi thì từ biểu thức trên ta suy ra
(U2 /U1)2=f2/f1
Như vậy khi thay đổi tần số thì đồng thời ta lại thay đổi điện áp cung cấp vào cho động cơ để đảm bảo momen không đổi hay công suất không đổi. Điều này không đơn giản và thường có giá thành thiết bị điều chỉnh đắt.
Ưu điểm của phương pháp này là bộ điều chỉnh có thể đặt ở vị trí bất kì, đem lại hiệu quả kinh tế cao khi có nhiều động cơ điện làm việc đồng thời, có thể điều chỉnh trơn, dải điều chỉnh rộng có khả năng hãm tái sinh. Tuy nhiên nó có những nhược điểm không áp dụng cho quạt gió được mà ta sẽ xem dưới đây sau.
3. Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ
Mômen động cơ không đồng bộ tỷ lệ với bình phương điện áp Stato, do đó có thể điều chỉnh được momen và tốc độ ĐKB bằng cách điều chỉnh giá trị điện áp Stato trong khi giữ nguyên tần số. Để điều chỉnh điện áp ĐKB phải dùng các bộ biến đổi điện áp xoay chiều(ĐAXC) mà ta thường dùng bộ 6 Tiristor đấu song song ngược.
T1
T4
A
T3
T6
B
T5
T2
C
Khi điện áp lưới giảm, mô men tới hạn sẽ giảm theo bình phương lần độ suy giảm của điện áp l bộ w1ưới. Trong khiđó tốc độ đồng giữ nguyên và độ trượt tới hạn sth không thay đổi.Hệ số trượt bằng 1/a2 hệ số trượt cũ, khi đó tốc độ là:
n = n1(1 – s/a2).
Như vậy ta có thể điều chỉnh tốc độ động cơ thông qua việc điều chỉnh điện áp nguồn cấp vào động cơ. Đặc biệt đối với phương pháp này tổn thất để điều chỉnh là khá nhỏ đối với tải là quạt gió tương ứng với số mũ bằng 2 trong phương trình đặc tính cơ. Tuy nhiên : momen động cơ được tính theo:
Ir :dòng điện rôto
Rr : điện trở rôto
M.s = const nếu Ir = cosnt => M và s bị trói buộc nên phạm vi điều chỉnh nhỏ chỉ phù hợp với quạt gió bởi phạm vi điều chỉnh cỡ 3 :1.
Bộ điều áp xoay chiều thường dùng van bán đẫn hơn cả bởi nó vừa đảm bảo chỉ tiêu kĩ thuật và giá thành hợp lí. Điện áp được qua bộ van bán dẫn phụ thuộc vào góc mở a của tiristor.
Kết luận :
+ Phương án điều chỉnh tần số nguồn tuy là phương án điều chỉnh bằng phẳng nhưng trong trường hợp tần số giảm f1
Vậy ta sẽ dùng phương pháp điều áp xoay chiều 3 pha dùng 6 tiristor mắc song song ngược điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh góc mở a để điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ.
3
Sơ đồ mạch lực và tính toán mạch lực
I. Lựa chọn sơ đồ động lực
Mạch xoay chiều ba pha hiện nay trong thực tế thường gặp gồm 3 sơ đồ như hình 3.1 a, b, c.
a
~
~
~
Hình 3.1: Sơ đồ điều áp xoay chiều ba pha bằng cặp Tiristor mắc song song ngược
c
~
~
~
b
~
~
~
Các loại sơ đồ này bao gồm, tải đấu sao có trung tính (hình 3.1 a), tải đấu sao không trung tính (hình 3.1 b), tải đấu tam giác (hình 3.1 c). Tải đấu sao có trung tính, có ưu điểm là sơ đồ giống hệt ba mạch điều 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 mở 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 đầu dây ra.
Các sơ đồ không trung tính hình 3.1 b, c có nhiều điểm khác so với sơ đồ có trung tính. Dòng điện chạy giữa các pha vớinhau, nên đồng thời phải 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 việc đổi thứ tự pha nguồn lưới cũng có thể làm ảnh hưởng tới hoạt động của sơ đồ.
Hiện nay, với những tải có công suất trung bình, các sơ đồ điều áp ba pha bằng các cặp tiristor như hình 3.1 được thay thế bằng các sơ đồ triac như hình 3.2.
c
Hình 3.2: Điều áp ba pha bằng Triac
~
a
~
~
~
b
~
~
~
~
~
Như đã giới thiệu ở trên, triac về nguyên lí điều khiển giống h