Đồ án: Hệ thống van động cơ
Do bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có thể sử dụng nhiều thiết bị như hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van . Chúng được điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có những ưu, nhược điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ thống này với động cơ điện một chiều ta có được những hệ thống truyền động có chất lượng khác nhau. Do đó để có được một phương án truyền động phù hợp với từng loại công nghệ đòi hỏi nhà thiết kế phải có sự......
Đồ án
Hệ thống van động cơ
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN MỘT: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG KHI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ RÔTO LỒNG SÓC
I.Ưu điểm .4
II.Nhược điểm ..4
III.Biện pháp khắc phục 4
IV.Nhận xét ...4
V.Tiêu chuẩn sản xuất động cơ ....5
VI.Phương pháp thiết kế 5
VII.Nội dung thiết kế .... ........5
VIII.Các tiêu chuẩn đối với động cơ không đồng bộ rôto **********g sóc .5
1.Tiêu chuẩn về dãy công suất ......... 5
2.Tiêu chuẩn về kích thước lắp đặt độ cao tâm trục .6
3.Ký hiệu máy ..6
4.Cấp bảo vệ .6
5.Sự làm mát .6
6.Cấp cách điện .........6
7.Các tiêu chuẩn khác � �9
8.Chế độ làm việc ..9
IX- Các thông số ban đầu � �9
PHẦN HAI: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
A-TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
1.Số đôi cực �� 11
2.Đường kính ngoài stato � � 11
3.Đường kính trong stato � � .11
4.Công suất tính toán �� ...11
5.Chiều dài tính toán của lõi sắt stato ..11
6.Bước cực �� ...12
7.Lập phương án so sánh � � .12
8.Dòng điện pha định mức . .12
B-DÂY QUẤN, RÃNH STATO VÀ KHE HỞ KHÔNG KHÍ
9.Số rãnh stato �� .13
10.Bước rãnh stato �� ..13
11.Số thanh dẫn tác dụng của một rãnh ..13
12.Số vòng dây nối tiếp của một pha ..14
13.Tiết diện và đường kính dây dẫn 14
14.Kiểu dây quấn .15
15.Hệ số dây quấn .......16
16.Từ thông khe hở không khí 16
17.Mật độ từ thông khe hở không khí .17
18.Sơ bộ định chiều rộng của răng ..1 7
19.Sơ bộ định chiều cao gông stato .17
20.Kích thước rãnh và cách điện .17
21.Bề rộng răng stato �� ...19
22.Chiều cao gông stato � � ..20
23.Khe hở không khí ...........20
C-DÂY QUẤN, RÃNH VÀ GÔNG RÔTO
24.Số rãnh rôto �� 20
25.Dường kính ngoài rôto � �...21
26.Bước răng rôto �� .21
27.Sơ bộ định chiều rộng răng rôto ..21
28.Đường kính trục rôto � � ...21
29.Dòng điện trong thanh dẫn rôto ...21
30.Dòng điện trong vành ngắn mạch 21
31.Tiết diện thanh dẫn bằng nhôm ... 21
32.Sơ bộ chọn mật độ dòng điện trong vành ngắn mạch .............22
33.Kích thước rãnh rôto và vành ngắn mạch ...22
34.Diện tích rãnh rôto �� ..22
35.Diện tích vành ngắn mạch .. .22
36.Bề rộng răng rôto ở 1/3 chiều cao răng ...22
37.Chiều cao gông rôto �� 23
38.Làm nghiêng rãnh ở rôto � �.23
D-TÍNH TOÁN MẠCH TỪ
39.Hệ số khe hở không khí ...23
40.Dùng thép kỹ thuật điện cán nguội loại 2212 ..23
41.Sức từ động khe hở không khí .24
42.Mật độ từ thông ở răng stato ........... ........24
43.Cường độ từ trường trên răng stato .24
44.Sức từ động trên răng stato . .24
45.Mật độ từ thông ở răng rôto 24
46.Cường độ từ trường trên răng rôto ..24
47.Sức từ động trên răng rôto . ..24
48.Hệ số bão hòa răng ..24
49.Mật độ từ thông trên gông stato ..25
50.Cường độ từ trường ở gông stato 25
51.Chiều dài mạch từ ở gông stato ...25
52.Sức từ động ở gông stato ......... ............25
53.Mật độ từ thông trên gông rôto .25
54.Cường độ từ trường trên ở gông rôto 25
55.Chiều dài mạch từ ở gông rôto ............. .....25
56.Sức từ động trên gông rôto 25
57.Tổng sức từ động của mạch từ 25
58.Hệ số bão hòa toàn mạch .25
59.Dòng điện từ hóa .26
E-THAM SỐ ĐỘNG CƠ ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ ĐỊNH MỨC
60.Chiều dài phần đầu nối của dây quấn stato 26
61.Chiều dài trung bình nửa vòng dây của dây quấn stato .26
62.Chiều dài dây quấn một pha của stato 26
63.Điện trở tác dụng của dây quấn stato ................... ..26
64.Điện trở tác dụng của dây quấn rôto ..27
65.Điện trở vành ngắn mạch .. .27
66.Điện trở rôto � � ..27
67.Hệ số quy đổi � � ......27
68.Điện trở rôto đã quy đổi . 27
69.Hệ số từ dẫn tản rãnh stato . 27
70.Hệ số từ dẫn tạp stato � � .28
71.Hệ số từ dẫn tản phần đầu nối ................. .......28
72.Hệ số từ dẫn tản stato � � .29
73.Điện kháng dây quấn stato . 29
74.Hệ số từ dẫn tản rãnh rôto . .29
75.Hệ số từ dẫn tạp rôto � � ..29
76.Hệ số từ tản phần đầu nối ..2 9
77.Hệ số từ tản do rãnh nghiêng .30
78.Hệ số từ tản rôto � � .30
79.Điện kháng tản dây quấn rôto .30
80.Điện kháng rôto đã quy đổi � � 30
81.Điện kháng hổ cảm � � 30
82.Tính lại kE ...........30
F-TỔN HAO THÉP VÀ TỔN HAO CƠ
83.Trọng lượng răng stato ... ........31
84.Trọng lượng gông từ stato . 32
85.Tổn hao sắt trong lõi sắt stato 32
86.Tổn hao bề mặt trên răng rôto 32
87.Tổn hao đập mạch trên răng rôto 33
88.Tỏng tổn hao thép � � 33
89.Tổn hao cơ ...................33
90.Tổn hao không tải � � 34
G-ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC
91.Bội số mômen cực đại . ....35
H-TÍNH TOÁN ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG
92.Tham số của động cơ điện khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài(s=1) 37
93.Tham số của động cơ điện khi xét cả hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản � � .....38
94.Các tham số ngắn mạch khi xét đến hiệu ứng mặt ngoài và sự bão hòa của
mạch từ tản � � .....40
95.Dòng điện khởi động ..40
96.Bội số dòng điện khởi động 40
97.Bội số mômen khởi động 49
PHẦN BA : TỔNG KẾTLời nói đầu
Trong điều kiện công cuộc kiến thiết nước nhà đang bước vào thời kỳ
công nghiệp hoá - hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó
khăn thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương
lai của đất nước những nhiệm vụ năng nề. Đất nước đang cần sức lực và trí
tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ
sư tương lai.
Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói
chung và trong lĩnh vực điện - điện tử - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của
xã hội thay đổi từng ngày. Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được những điều
kiện thực tiễn của sản xuất đòi hỏi những người kĩ sư điện tương lai phải
được trang bị những kiến thức chuyên nghành một cách sau rộng.
Trong khuôn khổ chương trình đào tạo kỹ sư nghành tự động hoá;
nhằm giúp cho sinh viên trước khi ra trường có điều kiện hệ thống hoá lại
những kiến thức đã được trang bị ở trường cũng như có điều kiện tiếp cận
với những mô hình kỹ thuật chuyên nghành của thực tiễn trong sản xuất,
đồng thời cũng giúp cho sinh viên có cơ hội tư duy độc lập nghiên cứu và
thiết kế.dể trang bị tốt kiến thức ra trường bộ môn tự động hóa cho mỗi sinh
viên thiết kế một đồ án tổng hơp hệ điện cơ.
Trên tinh thần làm việc nghiêm túc, với những lỗ lực cao của bản thân nội
dung của bản đồ án được xây dựng trên cơ sở những tính toán logic và khoa
học có tính thuyết phục cao. Bản đồ án được trình bày một cách logic,gọn
nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu, các số liệu được lấy từ những tài liệu có
uy tín. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, trong phạm vi thời gian có hạn,
lượng kiến thức lớn nên bản đồ án không khỏi còn những khiếm khuyết. Em
mong nhận được sự góp xây dựng của các thầy cũng như bè bạn để bản đồ
án được hoàn thiện hơn.
Trong qúa trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn,
chỉ bảo nhiệt tình của các thầy giáo cũng như sự góp ý xây dựng của các bạn
bè đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn
Tác giả thiết kế
Sinh Viên
PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG VAN-ĐỘNG
CƠ
2. 1 GIỚI THIỆU CHUNG
I- Khái niệm chung
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các máy sản suất
ngày càng đa dạng và có nhiều chức năng dẫn tới hệ thống trang bị điện
ngày càng phức tạp và đòi hỏi độ chính xác, tin cậy cao.
Do bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có thể sử
dụng nhiều thiết bị như hệ thống máy phát, khuyếch đại từ, hệ thống van .
Chúng được điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau và có những ưu,
nhược điểm khác nhau; khi kết hợp những hệ thống này với động cơ điện
một chiều ta có được những hệ thống truyền động có chất lượng khác nhau.
Do đó để có được một phương án truyền động phù hợp với từng loại công
nghệ đòi hỏi nhà thiết kế phải có sự so sánh logic dựa trên những chỉ tiêu về
kỹ thuật và kinh tế.
II- Nội dung chọn phương án
Trong thực tế, khi đứng trước một vấn đề sẽ có nhiều phương án giải
quyết. Tuy nhiên mỗi phương án có những ưu, nhược điểm riêng và nhiệm
vụ của nhà thiết kế là phải chọn ra được phương án tốt nhất.
Đối với các hệ thống truyền động đơn giản không có những yêu cầu
cao thì chỉ cần dùng các động cơ xoay chiều với hệ thống điều khiển đơn
giản. Còn các hệ thống truyền động phức tạp có yêu cầu cao về chất lượng
như điều chỉnh trơn, dải điều chỉnh rộng, đảo chều thì phải dùng động cơ
một chiều, các hệ thống điều khiển đi với nó phải đảm bảo được các yêu cầu
và có khả năng tự động hoá cao.
Như vậy, để chọn được hệ thống truyền động phù hợp chúng ta phải
dựa vào công nghệ của máy từ đó đưa ra những phương án đáp ứng được
yêu cầu công nghệ này. Để chọn được phương án tốt nhất trong các phương
án đưa ra cần so sánh chúng về kỹ thuật và kinh tế. Đối với truyền động
động cơ điện một chiều thì bộ biến đổi là phần tử rất quan trọng, nó quyết
định đến chất lượng của hệ thống. Do đó việc chọn lựa phương án của ta là
chọn bộ biến đổi thông qua việc xét ở hệ thống ( bộ biến đổi - động cơ ).
III- Ý nghĩa của việc lựa chọn phương án
Việc so sánh lựa chọn được phương án hợp lý nhất có một ý nghĩa đặc
biệt quan trọng, nó được thể hiện qua các mặt:
+ Đảm bảo được yêu cầu công nghệ của máy sản suất.
+ Đảm bảo làm việc tin cậy, lâu dài.
+ Giảm giá thành sản phẩm và tăng năg suất lao động.
+ Khi sảy ra hỏng hóc có thể sửa chữa, thay thế dễ dàng với các linh kiện ,
thiết bị dự trữ sẵn có, dễ kiếm, dễ mua.
2-2 CÁC PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
I- Phương án I
A B C
Hệ thống máy điện khuyếch đại - động cơ:
1,Giới thiệu hệ thống
a, Sơ đồ
MY CKĐ Đ
Đ/C
FT
CKF
UĐK
n
KĐ
U cđ
Hình 2-1
+ FT :là máy phát tốc , có nhiệm vụ khâu phản hồi âm tốc độ
+ CKĐ, CKF: là cuộn kích từ của động cơ và máy điện khuyếch đại.
+ KĐ: là khâu khuyếch đại, thực hiện nhiệm vụ khuyêch đai tín hiệu điều
khiển UĐK
+U đ :là điện áp đặt
2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử động cơ sơ cấp Đ/C quay với tốc độ = const , khi ta đặt vào
hệ thống một điện áp đặt Uđ , thông qua mạch khuyếch đại, cuộn dây CKF
được cấp điện, MY được kích thích sẽ phát ra điện áp một chiều cấp cho
động cơ động cơ quay .
Do đặc điểm của MY là có cuộn dọc, cuộn ngang ; cuộn ngang được
nối ngắn mạch nên có dòng điện lớn và sinh ra từ thông lớn. Do vậy hệ
thống có hệ số khuyếch đại rất lớn.
- Nếu trong quá trình làm việc vì một nguyên nhân nào đó mà làm cho
tốc độ đông cơ giảm, qua biểu thức Uđk =Uđ - n ta thấy khi n giảm thì Uđk
tăng qua mạch khuyếch đại ICKF tăng và Ud tăng tốc độ động cơ tăng về
trị số yêu cầu.
Khi tốc độ động cơ tăng quá mức thì quá trình diễn ra ngược lại. Đó
là nguyên lý ổn định tốc độ.
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống
ta có : ICKF = KKĐUđk = KKĐ ( Uđ - n )
E = Kd KNICK
E = KdKNKKĐ (Uđ- n )
đặt :KdKNKKĐ = K
EMY= K(U - n )
Xây dựng phương trình đặc tính cơ của hệ thống:
Uu R R uE
n ud Iu
Kdd Kdd
U u E EMY
E R R ud
n EMY uE Iu
Kdd Kdd
K ( U cd n ) R uE R ud
n Iu
K dd K dd
Sau khi biến đổi biểu thức này ta được:
KU cd R
n I (*)
Kd d .K Kd d u
Trong đó : K = KđKNKKĐ
Uđ : là điện áp đặt. n0 max
R = Rư + Rưđ
Phương trình ( ) là phương trình
đặc tính cơ của hệ thống. Ta thấy
rằng độ cứng của đặc tính là: n0 min
R 0
Kd d . K
Độ cứng khi có mạch vòng phản
Hình 2-2
hồi âm tốc độ đã được cải thiện rất nhiều.
Họ đặc tính cơ của hệ thống được vẽ trên hình 2-2.
4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a, Ưu điểm
+ Hệ thống làm việc rất linh hoạt.
+ Họ đặc tính cơ có dạng tuyến tính.
+Việc điều chỉnh đều được thực hiện trên mạch kích từ nên thuận tiện
cho tự động hoá , nâng cao chất lượng hệ thống.
+ Có hệ số khuyếch đại lớn.
b, Nhược điểm
+ Có nhiều thiết bị quay ,gây ồn.
+ Hiệu suất sử dụng điện năng thấp = Đ/C ; đ = 0,3 - 0,5
+ Diện tích lắp đặt lớn, đòi hỏi nền móng đặc biệt.
III - Phương án II
Hệ thống van - động cơ: (T - Đ )
1,Giới thiệu
a, Sơ đồ
b,Các phần tử của sơ đồ
+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập,thực hiện chức năng
biến năng lượng điện một chiều thành cơ năng
truyền động cho cơ cấu sản xuất.
+ BBĐ: là bộ biến đổi van có điều khiển , thực hiện chức năng
biến năng lượng điện xoay chiều thành năng
lượng điện một chiều cung cấp cho động cơ.
+ Uđ tín hiệu điện áp đặt.
+ FT máy phát tốc thực hiện chức năng khâu phản hồi âm tốc độ.
+TH & KĐ là khối tổng hợp và khuyếch đại tín hiệu
+ FX là mạch phát xung.
A B C
BBĐ CKĐ Đ
FT
XĐK
TH
n
FX &
KĐ
Uđ
Hình 2-3
2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử ban đầu hệ thống đã được đóng vào lưới với điện áp thích hợp,
lúc này động cơ vẫn chưa làm việc . Khi ta đặt vào hệ thống một điện áp đặt
Uđ ứng với một tốc độ nào đó của động cơ.Thông qua khâu TH & KH và
mạch FX sẽ suất hiện các xung đưa tới các chân điều khiển của các van của
bộ biến đổi bộ biến đổi , nếu lúc này nhóm van nào đó đang được đặt điện
áp thuận , van sẽ mở với góc mở . Đầu ra của BBĐ có điện áp Ud đặt nên
phần ứng động cơ động cơ quay với tốc độ ứng với Uđ ban đầu.
Trong quá trình làm việc, nếu vì một nguyên nhân nào đó làm cho tốc
độ động cơ giảm thì qua biểu thức : UĐK = Uđ - n.
khi n giảm UĐK tăng giảm Ud tăng n tăng về điểm làm việc
yêu cầu. Khi n tăng quá mức cho phép thì quá trình diễn ra ngược lại. Đây là
nguyên lý ổn định tốc độ.
3,Họ đặc tính cơ của hệ thống
Sức điện động của BBĐ:
Eb = Ebm cos = Ub ( Ub =UƯ : điện áp đầu ra của bộ biến đổi )
Eb = KKĐKb( Uđ - n )
K KD K b ( U d n)
actg
E bm
+Phương trình đặc tính cơ của hệ thống:
Ub R Ru K K U R Ru
n b I u KD b d b I
Kdd Kdd Kd d Kdd u
K KD K b U cd Rb Ru
n I
Kd d K d d . K KD K b u
n
Đây là phương trình đặc tính cơ của hệ thống.Từ đây ta vẽ được họ
n0max
đặc tính cơ của hệ thống trên hình 2-4.
M
0
Hình 2-4
4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a, Ưu điểm:
+ Do sử dụng các thiết bị bán dẫn ở bộ biến đổi nên hệ thống có độ tác
động nhanh cao, hiệu suất hệ thống cao.
+ LÀ BỘ BIẾN ĐỔI TĨNH CÓ KẾT CẤU GỌN NHẸ, KHÔNG YÊU CẦU NỀN
MÓNG ĐẶC BIỆT.
+ Dễ thiết lập các hệ thống tự động kín để nâng cao chất lượng hệ thống.
b, Nhược điểm
+ Khả năng chịu quá tải về dòng, áp nhỏ; khi có gia tốc dòng và áp du/dt,
di/dt có nguy cơ làm hỏng các lớp tiếp giáp.
+Sức điện động của bộ biến đổicó dạng đập mạch làm phát sinh thành
phần sóng hài bậc cao gây phát nóng động cơ ( có thể khắc phục nhược điểm
này bằng cách mắc thêm các cuộn kháng ).
+ Hệ thống làm việc có cos nhỏ.
IV - Phương án III
Hệ thống xung áp - động cơ
1, Giới thiệu
a, Sơ đồ
-
CKĐ
U
D0 Đ
MK
FT
+
XK
XM
n
Uđk
FX KĐ
Ucđ
Hình 2-5
b,Các phần tử của hệ thống
+ Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập thực hiện chức năng biến đổi điện
năng một chiều thành cơ năng truyền động cho cơ cấu sản xuất. CKĐ là
cuộn kích từ của động cơ.
+ MK : là mạch khoá van có nhiệm vụ tạo xung điện áp ngược đặt nên van
đẻ khoá van.
+ T :tiristo chức năng như một khoá đóng mở để băm điện áp nguồn một chiều.
+ FT : là máy phát tốc thực hiện chức năng khâu phản hồi âm tốc độ.
+Uđ: là tín hiệu điện áp chủ đạo.
+KĐ : là mạch khuyếch đại, có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu điện áp Uđk
để đưa vào mạch FX.
+FX : là mạch phát xung có nhiệm vụ phát ra xung mở cho van T và xung
khoá cho mạch cho mạch khoá van MK.
+ DO: là van diốt.
2, Hoạt động của hệ thống
Giả sử ban đầu ta đặt vào hệ thống một điện áp chủ đạo Uđ ( khi hệ
thống đã được đóng vào nguồn một chiều ) qua nút tổng hợp tín hiệu ta có:
Uđk = Uđ - n
Tuy nhiên ban đầu n = 0 Uđk = Uđ , tín hiệu này qua mạch KĐ được
đưa tới mạch FX sẽ pháp ra xng mở đưa tới chân điều khiển của van T và ở
đầu ra có sức điện động ra Eb.
t1
Eb U
TCK
Sức điện động này được đặt nên động cơ và động cơ sẽ quay với tốc
độ tương ứng với điện áp đặt ban đầu. Khi muốn thay đổi tốc độ động
cơ ta thay đổi Uđ .
Trong quá trình làm việc giả sử
nguyên nhân nào đó mà tốc độ động cơ giảm
khi đó qua mạch phản hồi âm tốc độ ta có:
Uđk = Uđ - n
Khi n giảm Uđk tăng t1=KUđk tăng Eb tăng và tốc độ động
cơ sẽ tăng về giá trị đặt.
U
t1
t
TCK
Nếu tốc độ động cơ tăng quá tốc độ đặt thì quá trình diễn ra ngược lại.
Đây là nguyên lý ổn định tốc độ .
Nếu tốc độ động cơ tăng quá tốc độ đặt thì quá trình diễn ra ngược lại.
Đây là nguyên lý ổn định tốc độ .
3, Họ đặc tính cơ của hệ thống
t1
Sức điện động của BBĐ: Eb U
TCK
Phương trình đặc tính cơ của hê thống:
Eb R Ru t1U R Ru
n b Iu b I
Kd d Kd d TCK Kd d Kd d u
t1 K1 u dk K1 ( Ucd . n)
K1 Ucd Rb Ru
n I
TCK Kd d K1 TCK Kd d K1 u
Đây làp phương trình đặc tính cơ của hệ thống
từ phương trình này ta có họ đặc tính cơ của
hệ thống như hình vẽ.
n
n0max
0 IƯ
-n0max
Hình 2-6
4, Đánh giá chất lượng hệ thống
a,Ưu điểm
+ Hệ thống này được dùng ở những nơi có nguồn một chiều có công suất »
công suất của động cơ và khi đó trong sơ đồ thay thế có thể bỏ qua Rb và
đặc tính cơ có độ cứng cao.
+ Hệ thống này dùng ít van động lực .
+ Dễ tự động hoá.
b, Nhược điểm
+Phải có nguồn một chiều hoặc phải có kèn theo bộ nguồn xoay chiều- một
chiều
+ Dạng điện áp ra có dạng xung gây tổn thất phụ trong động cơ.
+Bộ biến đổi này khi làm việc có thể rơi vào chế độ dòng gián đoạn.
V- Chọn phương án truyền động
Trong cả ba phương án đưa ra đều đáp ứng được yêu cầu công nghệ.
Tuy nhiên, phương án I với những nhược điểm căn bản là:
+ Giá thành đắt vì phải sử dụng nhiều máy điện quay.
+ Gây tiếng ồn, tốn diện tích lắp đặt.
+ Hiệu suất thấp chi phí vận hành lớn.
Vì những lý do đó ta loại phương án này. Vấn đề là lựa chọn một
trong hai phương án còn lại.
Trong hai phương án còn lại ta thấy rằng phương án III đòi hỏi phải
có nguồn một chiều với công suất lớn, điều này không phải nhà máy cơ khí
nào cũng có được. Trong trường hợp không có nguồn một chiều thì ta phải
tạo ra nó từ nguồn xoay chiều , khi đó phương án III trở nên phức tạp hơn
phương án II. Phương án II có dải điều chỉnh rất lớn, có thể tới 8000/1. Như
vậy nếu sử dụng phương án III ở vùng tốc độ thấp hệ thống rất dễ rơi vào
làm việc ở chế độ dòng gián đoạn. mà muốn khác phục điều này cần phải có
cuộn kháng với LK rất lớn.
Từ những phân tích như vậy ta thấy rằng phương án II có tính ưu việt
hơn cả. Ta chọn phương án II là phương án dùng hệ thống van- động cơ .
PHẦN II
THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU
KHIỂN
Mạch điện nguyên lý của hệ thống truyền động điện gồm hai phần:
+ Mạch động lực.
+ Mạch diều khiển.
Mạch động lực là phần tử trực tiếp thực hiện các quá trình năng lượng
theo yêu cầu công nghệ đặt ra. Mạch điều khiển có chức năng diều khiển
mạch động lực thực hiện các quá trình công nghệ . Như vậy khi thiết
kế sơ đồ nguyên lý phải đi từ mạch động lực.
A-Thiết kế mạch động lực
các linh kiện bán dẫn được thiết kế theo hai sơ đồ, sơ đồ hình tia và sơ đồ
hình cầu, được thực hiện cung cấp điện cho động cơ như hình vẽ.
IA BA
* *
A
IB
A IA .
T2 IT2
* *
B
IC
B IB .
T3 IT3
* *
C
HÌNH II-1
C I
C .
. CKĐ
.
IT1 IT3 IT5
T1. T3.. . T5
IA BA .
A . IB
* * .
B .I* * * . Đ
C .
.T . .T CKĐ
C
*
T4 6 2
HÌNH II-2
IT4 IT6 IT2 .
- Sơ đổ hình tia đơn giản, số van ít hơn hai lần so với sơ đồ chỉnh lưu
hình cầu 3 pha đối xứng. Sơ đồ hình tia 3 pha có sụt áp và tổn thất công suất
chỉ trên 1 van nên ít hơn so với sơ đồ hình cầu ( sơ đồ hình cầu có sụt áp và tổn
thất công suất trên hai van) tổn thất do cùng dẫn cũng ít hơn so với sơ đồ hình
cầu.
- Sơ đồ hình cầu có điện áp ngược đặt lên nhỏ hơn 2 lần so với sơ đồ hình
tia, do đó cấp điện áp yêu cầu đối với van nhỏ hơn. Sơ đồ hình cầu chỉ cần điện
áp nguồn nhỏ hơn 2 lần so với sơ đồ hình tia, các nguồn lấy ở đầu ra cuộn thứ
cấp máy biến áp do đó thứ cấp máy biến áp có số vòng dây ít hơn hai lần (tuy
nhiên dây có tiết diện to hơn) so với máy biến áp cung cấp điện cho sơ đồ hình
tia.
- Sơ đồ hình cầu cho dạng điện áp và dòng chỉnh lưu tốt hơn với độ nhấp
nháy ít hơn, cuộn kháng lọc ở sơ đồ hình tia phải có yêu cầu phần này lớn hơn.
Từ những ưu nhược điểm trên ta thấy sơ đồ hình cầu 3 pha đối xứng có ưu điểm
