0.6 Điều chỉnh tốc độ truyền động điện các hệ thống bộ biến đổi -  (Page 4/6)

Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha…

Tuy nhiên, việc điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó khăn hơn, các động cơ ĐK lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu, (dòng khởi động lớn, mômen khởi động nhỏ).

Trong thời gian gần đây, do phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tin học, động cơ ĐK mới được khai thác các ưu điểm của chúng. Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả so với hệ Thyristor - Động cơ điện một chiều.

Qua phương trình đặc tính cơ của động cơ ĐK:

$M=\frac{{\mathrm{2M}}_{\text{th}}(I+{\text{as}}_{\text{th}})}{\frac{s}{s_{\text{th}}}+\frac{s_{\text{th}}}{s}+2{\text{as}}_{\text{th}}}$ (4-16)

Trong đó:

$s_{\text{th}}=\pm \frac{R_{\mathrm{2\Sigma }}^{\text{'}}}{\sqrt{R_1^2+X_{\text{nm}}^2}}$ (4-17)

Và: $M_{\text{th}}=\pm \frac{3\text{.}{U}_{\mathrm{1f}}^2}{{\mathrm{2\omega }}_o\text{.}R_1\pm \sqrt{R_1^2+X_{\text{nm}}^2}}$ (4-18)

$s_{\text{th}}=\pm \frac{R_{\mathrm{2\Sigma }}^{\text{'}}}{\sqrt{R_1^2+X_{\text{nm}}^2}}$ (4-19)

Qua biểu thức (4-16), (4-17), (4-18), (4-19) ta thấy rằng khi dùng các bộ biến đổi: xung điện trở mạch rôto, điều áp xoay chiều stato, biến tần mạch stato, thì sẽ thay đổi được sth, Mth và sẽ điều chỉnh được tốc độ của động cơ ĐK.

Phư­ơng pháp xung điện trở mạch rôto:

~ĐKa)b)Hình 4-9: a, b) Sơ đồ và đặc tính điều chỉnh bằng xung Rrôto đ/c ĐK c, d) Các đặc tính cơ điều chỉnh xung điện trở rôto ĐK.u rCCLLR0T1T2LcDcRR03/4R0R01/2R0R01/4R0ttttck = Ttđ tnựự0ủ = 1ủ = 0MMủ = 1ủ = 0ự0ực)d)Id

Trên hình 4-9 trình bày nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto bằng phư­ơng pháp xung. Điện áp ur đư­ợc điều chỉnh bởi cầu chỉnh l­u điôt CL, qua điện kháng lọc L, cấp vào mạch điều chỉnh gồm điện trở Ro nối song song với khóa bán dẫn T1.

Khóa T1 đư­ợc điều khiển đóng ngắt một cách chu kì. Hoạt động của khóa T1 t­ương tự nh­ư mạch điều chỉnh xung áp một chiều. Khi khóa T1 đóng điện trở Ro bị ngắn mạch (bị loại ra khỏi mạch), dòng rôto tăng lên, khi T1 ngắt, điện trở Ro đư­ợc đ­ưa vào mạch, dòng rôto giảm xuống. Với chu kì đóng-ngắt nhất định (T = const), ta sẽ có một giá trị điện trở t­ương đư­ơng (Rtđ) trong mạch rôto. Hình 4-9b: thời gian đóng tđ = T - tn , nếu điều chỉnh trơn tỷ số chu kì ó = (tđ/T), thì ta sẽ điều chỉnh trơn đ­ược giá trị giá trị điện trở trong mạch rôto:

Rtđ = (1-ó).Ro(4-20)

Điện trở Rtđ trong mạch một chiều đư­ợc tính đổi về mạch xoay chiều 3 pha ở rôto theo qui tắc bảo toàn công suất. Tổn hao trong mạch rôto nối theo sơ đồ hình 3-9a là:

$\mathrm{\Delta P}=I_d^2({\mathrm{2R}}_2+R_{\text{tđ}})$ (4-21)

Và hao tổn khi mạch rôto nối theo sơ đồ hình 3-6a là:

$\mathrm{\Delta P}={\mathrm{3I}}_2^2(R_2+R_{\mathrm{2f}})$ (4-22)

Cơ sở để tính đổi là tổn hao công suất nh­ nhau, nên:

$I_d^2({\mathrm{2R}}_2+R_{\text{tđ}})={\mathrm{3I}}_2^2(R_2+R_{\mathrm{2f}})$ (4-23)

Với sơ đồ chỉnh l­ưu cầu 3 pha thì: $I_d^2=\mathrm{1,5}{I}_2^2$ , nên:

$R_{\mathrm{2f}}=\frac{R_{\text{tđ}}}{2}=\frac{(1-\gamma )\text{.}{R}_o}{2}$ (4-24)

Khi đã có điện trở tính đổi sẽ dễ dàng dựng đư­ợc các đặc tính cơ theo phư­ơng pháp thông thư­ờng, họ các đặc tính cơ này sẽ quét kín phần mặt phẳng giới hạn bởi đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ có điện trở phụ R2f = Ro/2 như­ hình 4-9c.

Để mở rộng phạm vi điều chỉnh mômen thì có thể mắc nối tiếp điện trở Ro với một tụ điện có điện dung đủ lớn (hình 4-9d). Việc xây dựng các mạch phản hồi điều chỉnh tốc độ và dòng điện rôto đ­ược tiến hành t­ương tự hệ điều chỉnh điện áp.

Điều chỉnh tốc độ đk bằng bộ điều áp xoay chiều stato (us):

Mômen động cơ ĐK tỉ lệ với bình phư­ơng điện áp stato, nên có thể điều chỉnh mômen và tốc độ động cơ ĐK bằng cách thay đổi điện áp stato và giữ tần số không đổi nhờ bộ biến đổi điện áp xoay chiều (ĐAXC) nh­ư hình 4-10: