Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
a) Hãm động năng kích từ độc lập (HĐN KTĐL):

a) Hãm động năng kích từ độc lập (HĐN KTĐL):

Tải bản đầy đủ - 0trang

Vì rơto kín mạch nên e2 lại sinh ra i2 cùng chiều. Chiều của e2

và i2 xác định theo qui tắc bàn tay phải: “+” khi e 2 có chiều đi vào và

“•” là đi ra. Tương tác giữa dòng i 2 và ệ tạo nên sức từ động F có

chiều xác định theo qui tắc bàn tay trái (hình 2-39b).



Trong đó: a, A là các hệ số phụ thuộc sơ đồ nối mạch stato khi

hãm động năng như bảng (2-2).

Ví dụ, theo bảng (2-2), sơ đồ nối dây và đồ thị vectơ (a):

Trang

75



Fmc = . cos

o

2I w30

1 =

mc



Chú ý rằng,

trong trường hợp

hãm ngược vì:



a =3 ;



Lực F sinh ra

mơmen hãm Mh có

chiều ngược với chiều

quay của rơto ự làm

cho rôto quay chậm

lai và sức điện động

e2 cũng giảm dần.

* Để thành lập

phương trình đặc tính

cơ của động cơ ĐK khi

hãm động năng ta thay

thế một cách đẳng trị

chế độ máy phát đồng

bộ có tần số thay đổi

bằng chế độ động cơ

không đồng bộ. Nghĩa

là cuộn dây stato thực

tế đấu vào nguồn một

chiều nhưng ta coi như

đấu vào nguồn xoay

chiều.

Điều kiện đẳng trị

ở đây là sức từ động do



3.

w

1.I



(

2

9

4

)



mc



Trang 76

A=



2

3



dòng điện một chiều

(Fmc) và dòng điện xoay

chiều đẳng trị (F1) sinh

ra là như nhau:

F1

=

Fm

c



(290

)

Sức từ động xoay

chiều do dòng

đẳng trị (I1) sinh

ra là:

3



Đối với các sơ

đồ đấu dây khác nhau

của mạch stato, ta có

thể xác định hệ số A

theo bảng 2-2.

F1 =

2

2 .

w

1.

I1

S



c

t



đ



n

g

m



t

c

h

i



u

d

o

d

ò

n

g



Bảng 2-2

m

+

ộ Sơ đồ đấu dây mạch stato và đồ thị véc tơ sức điện động:

t R

Rđch +U

Rđch +U

Rđch +Um

đch

m

+Um

m

(2-91)



2Imc/ Imc/

W1



cW1 Imc W1

Imc Imc/

h

Imc/2

Imc Imc/

i

W1

W1

-



30o

Iề W

umc 1 Fmc

ImcW1

t

h



c

Hệ số A: a) :

t

ế

s

i

n

h

r

a

p

h



t

h

u





2ImcW1/3



I1 W /2 Fmc



ImcW1 /3 Fmc



ImcW1/2

2

;

3



d)



c)



ImcW1



b) :



-



-



Imc/



b)



a)



W1



Imc/



30o I W /

Fmc

mc

1 mc

ImcW1/



ImcW1/3

2

;

2



c) :



2

;

3



d) :



1

23



;



c



m



v

à

o



v

à



c

á

c

h

đ



u

d

a

y

c



a

m



c

h

s

t

a

t

o

k

h

i

h

ã



b

i



u

d

i



n

t



n

g

q

u

á

t

n

h

ư

s

a

u

:

Fmc



=

a.w

1.Imc



(2-92)



Cân bằng (2-91) và (2-92) và rút ra:

I1 =



a.w1

3

2 2.w1



Imc



.I

= mc

A



(2-93)



Dựa vào sơ đồ thay thế một pha của động cơ trong chế độ hãm

động năng để xây dựng đặc tính cơ (hình 2-40).

Ở chế độ động cơ ĐK thì điện áp đặt vào stato khơng đổi, đó là

nguồn áp, dòng từ hóa Iµ từ thơng ệ khơng đổi, còn dòng điện stato

I1, dòng điện stato I2 biến đổi theo độ trượt s.

Trang 77



Trang 78



Còn ở trạng thái hãm động năng kích từ độc lập, vì dòng điện

một chiều Imc khơng đổi nên dòng xoay chiều đẳng trị cũng khơng

đổi, do đó nguồn cấp cho stato là nguồn dòng. Mặt khác, vì tổng trở

mạch rơto khi hãm phụ thuộc vào tốc độ nên dòng rơto I 2 và dòng từ

hóa Iỡ đều thay đổi, vậy nên từ thông ệ ở stato thay đổi theo tốc

độ.

X’2







Xỡ



E

'



I =



R





⎛ R' ⎞2

⎜ 2 ⎟= 2X'2 2

⎝ * ⎠



2



2



2



Iỡ



R’2f /

*



'



* 2



+ (X 2.ω )



(2-97)



'2





'



* 2



+ (X 2.ω )



R '2Σ =



+ R '2f



'

2



Theo đồ thị vectơ ta có:

2



'



I = (Iµ



Hình 2-40: Sơ đồ thay thế khi

hãm



1



Hay

Trong chế độ làm việc của động cơ ĐK, độ trượt s là tốc độ cắt

tương đối của thanh dẫn rôto với từ trường stato, ở trạng thái hãm

động năng nó được thay bằng tốc độ tương

đối:

ω

*

ω =

(2-95)

ωo



(2-96)

'2





R Iµ.Xµ.ω



Trong đó:



2



R



*



2



/



E



*



'



I=



*







'



E .ω



'



Hay:

I’2



I1



Từ sơ đồ thay thế ta có:



1



2



2



'



2



I sin ϕ ) + (I sin ϕ ) ;

2

'2



2



2



2



'



2



I = I + I + 2I .I sin ϕ

µ



µ



2



X .ω



*



2



'



2



R 2Σ

'2



2

'



) ;



(2-98)



2



Trong đó:

sin ϕ2 =



2



(2-99)



* 2



+ (X .ω )



'



I1

Từ sơ đồ

thay thế hình

2-39, ta có đồ

thị vectơ dòng

điện như hình

2-41.



ử2







I2



ử2



Iỡ



Thay I 2 và sinử2 vào (2-98), ta có:



I2X2ω*2



2Mth.th



2



2I X X' *2



2



I

=2

I

à

+



+

à



à



à



(2-100)



M

=



(2107



*

*



2

1



R

2



R 2



à

'2

2



2



+

'

(X

*

)

2



T



'

2





+



t

h

*





*





th





*



T

cỏc

biu

thc

(298)



(2100

),

sau

khi



2

n

nh

I I1

1 , 1

h





' I*





ng

t n

2





h t 2 tg

2

⎜⎟ ⎛1 I ⎞X '2ã

M

(X '2ìX ) h hhĩ

2

ω a a ⎜⎝ I ⎠⎟

x

th2

a

ét

y y

>





M

đ

đ th

th1





ổ a

n

i y

n

g



, đ

c

ng

ổi

ơ

m

n d

Đ

ê ò

ột

K

ch

n n

,

iề

2 = const, g

ta

u

 còn khi đi

x



thay đổi ệ

đổ

á

ơn

dòng

n

c

i, điện

g

m

đị



cò xoay

n

ột

ng

n chiều

h

Imc

c

đẳng trị

M

đ

2

hi

bi

ư

>



ế



Imc

R'222

 (Xn' u X )2.*2

c

1.

Trang 79

đIm

m

N

c,

ổi

ơ

h

tath

m

ư

ì

c

e

vậ

'

ó:I

n:

'

.

y

hình

2-42.

I

=

22

1)

k

Trên đó:

đường (1) và hi

(2) có cùng th

điện trở

ay

2

đ

ổi

n



3I2

M=



guồn một chiều

đưa vào stato

động cơ khi hãm



R 2Σ



2



động năng thì sẽ thay

đổi được mơmen tới

hạn.

ω th



ω







o



M



*

c



(



ự0



3

I'



A (



2



X

µ

R

'



th



Σ

*



ω

th



H

ay

:



M 22

)

= + ' 2

ω

(X

'2

[R+

X ω

*



(

2

1

0

4

)



2

]

o



(3

R







2



(1



µ



(2

ự*



Đường cong M

= f(ự*) cũng

được khảo sát

tương tự như

với

đường cong đặc tính

cơ của động cơ ĐK

và cho ta những kết



=

HĐN



t

h



ωth =

(2-105)

Xµ + X

2



1

M

µ

=

(2-106)



th.th



'



2+ X )

ω

o



(

X

µ



*



R'





M

M

02

Hình

242:

Đặc

tính



của

động



ĐK

khi

HĐNKTĐL



2



Còn đường (2) và (3) thì có cùng dòng điện một chiều nhưng

'

điện trở R 2Σ( 2) < R '2Σ(3) .

Như vậy khi thay đổi điện trở phụ trong mạch rơto hoặc dòng

điện một chiều trong stato động cơ khi hãm động năng thì sẽ thay

đổi được vị trí của đặc tính tính cơ.

b)



Hãm động năng tự kích

từ:



Động cơ đang hoạt động ở chế độ động cơ (tiếp K kín, tiếp

điểm H hở), khi cho K hở, H kín lại, động cơ sẽ chuyển sang chế độ

hãm động năng tự kích từ. Khi đó, dòng điện Imc khơng phải từ

nguồn điện một chiều bên ngồi, mà sử dụng ngay năng lượng của

động cơ thông qua bộ chỉnh lưu ở mạch rơto (hình 2-43a) hoặc bộ tụ

điện ở mạch stato.



~





K

Mh

MSX



ĐK



H

Rđch



F



+



+



+



+

R



CL

b)



Hình 2-43: a)Sơ đồ nối dây ĐK khi

HĐN TKT



ự 2

e

i2



F

a)



* Giải:

Trước hết, xác định thêm các thông số của động

cơ: Tốc độ định mức:

953

= 99,8 rad/s

ωđm = nđm =

9,55 9,55



Trang 81



H



Hãy lựa chọn đặc tính cơ hãm động năng và xác định các thơng

số mạch hãm, gồm dòng điện một chiều Imc cấp vào cuộn dây stato và

điện trở phụ Rh nối vào mạch rôto của động cơ không đồng bộ rôto

dây quấn sao cho mômen hãm cực đại đạt được M h.max = 2,5Mđm và

hiệu quả hãm cao. Số liệu cho trước: Động cơ 11KW; 220V;

953vg/ph, ở = Mth/Mđm = 3,1; cosửđm = 0,71; cosửo (không tải) =

0,24; I1đm = 28,4A; I1.0 (không tải) = 19,2A; R1 = 0,415Ù; X1 =

0,465Ù;

E2nm(điện áp dây) = 200V; I2đm = 35,4A; r2 = 0,132Ù; X2 = 0,27Ù; và Ke

= 1,84.



Trang 82

Mômen

mức:

Tốc độ từđịnh

trường

quay: ựo = 1000/9,55 = 104,7 rad/s

M

Pđm.1000 11.1000

=

=

= 110,2N.m

ω

đm

99,8

đm

ω −ω

104,7 − 99,8

đm

Độ trượt định mức: sđm = o

=

= 0,05

104,7

ωo

Điện kháng mạch hóa Xỡ được xác định theo s.đ.đ. và dòng điện

khơng tải của stato (coi dòng khơng tải bằng dòng từ hóa):

E

212

X = 1.0 =

= 11,05 Ω

µ

I1.0 19,2

(với: E1.0



* Ví dụ 2-6:



= Ke.E 2nmf = 1,84.



Điện kháng rơto qui đổi về3 stato:



200



= 212 V )



2

2

X '2= X .K

=

2

e 0,27.1,84 = 0,92 Ω



Theo yêu cầu của đề bài ta có thể chọn đặc tính hãm động năng

có mơmen tới hạn là: Mth.đn = Mh.max = 2,5Mđm.

Tốc độ tới hạn

*

ω

ω =

*

th



th



*





có thể chọn bằng tốc độ hãm ban

đầu:



Từ biểu thức của mômen tới hạn hãm động năng (biểu thức 2106) ta rút ra biểu thức tính dòng điện xoay chiều đẳng trị I1:

'



I =



Mth.đn .2ωo (X µ+ X )2 =



1



3X



= ωđm / ωo



Khi đó ta có đặc tính hãm là đường 2 trên hình 2-38. Rõ ràng

đặc tính này có hiệu quả hãm thấp vì mơmen giảm gần như tuyến tính

từ tốc độ ban đầu ựbđ = ựđm cho đến ự = 0.

Để cho việc hãm có hiệu quả cao, ta cần tạo ra một đặc tính cơ

đảm bảo bao một diện tích lớn nhất giữa nó với trục tung của đồ thị

(vùng gạch sọc trên hình 2-44). Khi đó mơmen hãm trung bình trong

tồn bộ q trình hãm sẽ là lớn nhất. Việc tính tốn cho thấy đặc tính

*



cơ dạng này có tốc độ tới hạn: ωth.tu = 0,407.

Trang 83

Vậy đặc tính cơ hãm động năng được chọn là đường (1) trên

hình 2-44.



=







2,5.110,2.2.104,7.(11,05 + 0,92)

= 43,4A

2

3.11,05



Qua hệ số tỷ lệ A của sơ đồ nối dây stato vào nguồn điện một

chiều khi hãm, ví dụ chọn sơ đồ 1 trong bảng 2-2, ta có:

A = 2 3 = 0,815 , ta xác định được dòng điện một chiều cần thiết:

Imc = I1/A = 43,4/0,815 = 53A

Từ biểu thức của tốc độ tới hạn (2-74) ta xác định được giá trị

điện trở trong mạch rôto khi hãm:

Trang 84

R '2t= ω* (X

'

th µ

+ X ) = 0,407.(11,05 + 0,92) = 4,87Ω

2



Tương ứng với giá trị trước khi qui đổi là:



ự0



R 2t



0,05



'



2



2



/ K = 4,87 /1,84 = 1,44Ω



2



e



Vậy điện trở phụ tcần nối vào mạch rôto là:



ựbđ =ựđm

(1



Rh = R2t - r2 = 1,44 - 0,132 = 1,308 Ù

2.4.5. Đảo chiều động cơ ĐK:



(2



Giả sử động cơ đang làm việc ở điểm A theo chiều quay thuận

trên đặc tính cơ tự nhiên thuận với tải Mc:

(2-108)

2Mth (1+ asth )

M=



ự*th.t



Mh.max = Mth.đn



=



Mđm



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

a) Hãm động năng kích từ độc lập (HĐN KTĐL):

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×