2.3 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng  (Page 2/7)

Mặc dù vậy, phương pháp này thường được áp dụng cho điều chỉnh tốc độ các động cơ ĐK truyền động cho các máy nâng - vận chuyển có yêu cầu điều chỉnh tốc độ không cao. Muốn nâng cao các chỉ tiêu chất lượng thì dùng phương pháp “ xung điện trở ”.

Điều chỉnh tốc độ đk bằng cách thay đổi điện áp stato (us):

ựSth.TNự0Sth.ghTN, uđm, R2f = 0ub1<uđmMc(ự)0 Mth2 Mth1 Mth Mb)Hình 3-7: a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ đ/c ĐK bằng ustato. b) Các đặc tính điều chỉnh bằng ustato đ/c ĐKựTNR2fa)Uđk~ĐKĐAXCf1, ubự2đ/tGH, uđm, R2f ≠ 0ub2<ub1Mômen 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 3-7:

Nếu coi bộ ĐAXC là nguồn lí tưởng (Zb = 0), khi ub ≠ uđm thì mômen tới hạn Mth.u tỉ lệ với bình phương điện áp, còn sth.u = const:

$\begin{array}{}{M}_{\text{th}\text{.}u}=M_{\text{th}\text{.}\text{gh}}{\frac{u_b}{u_1}}^2=M_{\text{th}}\text{.}{u}_b^2\\ s_{\text{th}\text{.}u}=s_{\text{th}\text{.}\text{gh}}=\text{const}\\ \begin{array}{}\}\end{array}\\ \end{array}$ (3-17)

Để cải thiện dạng đặc tính điều chỉnh và giảm bớt mức phát nóng của động cơ, người ta mắc thêm điện trở R2f (hình 3-7). Khi đó, nếu điện áp đặt vào stato là định mức (ub = u1) thì ta được đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên, gọi là đặc tính giới hạn.

Rõ ràng là: $s_{\text{th}\text{.}\text{gh}}=s_{\text{th}}\frac{R_2+R_{\mathrm{2f}}}{R_2}$ ; Mth­.gh = Mth(3-18)

Trong đó: Mth.gh, sth.gh là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính giới hạn (đ/tGH).

Mth, sth là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính tự nhiên.

Dựa vào đặc tính giới hạn Mgh(s), và nếu ự = const, ta suy ra đặc tính điều chỉnh ứng với giá trị ub cho trước nhờ quan hệ:

$M_u^{}=u_b^2;{\text{M}}_u^{}=\frac{M_u}{M_{\text{gh}}}$ (3-19)

Đặc tính điều chỉnh trong trường hợp này như hình 3-7b.

Phương pháp điều chỉnh điện áp chỉ thích hợp với truyền động mà mômen tải là hàm tăng theo tốc độ như: máy bơm, quạt gió, … Có thể dùng máy biến áp tự ngẫu, điện kháng, hoặc bộ biến đổi bán dẫn làm bộ ĐAXC cho động cơ ĐK.

Điều chỉnh tốc độ đk bằng cách thay đổi số đôi cực (p):

Theo quan hệ:

$\omega ={\omega }_0(1-s)=\frac{2{\text{pf}}_1(1-s)}{p}$ (3-20)

Trong đó: f1 là tần số lưới điện, p là số đôi cực.

Vậy, thay đổi số đôi cực p, sẽ điều chỉnh được ựo và sẽ điều chỉnh được ự. Để có thể thay đổi được số đôi cực p, người ta phải chế tạo những động cơ ĐK đặc biệt, có các tổ dây quấn stato khác nhau để tạo ra được p khác nhau, gọi là máy đa tốc.

Ví dụ ta có một tổ nối dây stato (1 pha) gồm 2 đoạn, mỗi đoạn là một phần tử như hình 3-8. Nếu ta đấu nối tiếp 2 đoạn đó thuận cực nhau (đánh dấu * trên hình vẽ), thì do đường sức từ phân bố trên như trên hình 3-8a, nên số cực sẽ là 4 và p = 2.

+ ++ +* *N/2 S N S N/2* *~a) p = 2; ự0Hình 3-8: Thay đổi số đôi cực bằng đổi nối tổ dây quấn* *~b) p = 1; 2ự0* *~c) p = 1; 2ự0+ ++* *S N ++ ++* *S N +

Như vậy, bằng cách đổi nối đơn giản các tổ dây quấn, ta đã điều chỉnh được tốc độ: từ ựo ở sơ đồ 3-8a thành lên 2ựo như ở sơ đồ 3-8b, c; và điều chỉnh được tốc độ ự của động cơ ĐK.

Thực tế, các động cơ ĐK đa tốc độ thường gặp là đổi nối theo hai cách: hình sao $\iff$ sao kép (Y $\iff$ ) và tam giác $\iff$ sao kép (Ä $\iff$ ). Sơ đồ đổi nối đước giới thiệu trên hình 3-9:

*x1, r1*x1, r1a) Sao đơnc) Sao képHình 3-9: Đổi nối dây quấn stato động cơ ĐKb) Tam giác*x1, r1*x1, r1*x1, r1*x1, r1