Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Tính chọn động cơ

2 Tính chọn động cơ

Tải bản đầy đủ - 0trang

Gia tốc cực đại khi nâng:

Bội số của hệ thống ròng rọc:



=0,5

u=2



2.2.2. Xác định phụ tải tĩnh.

+ Khi nâng có tải: =0,35

Momen trục động cơ khi nâng có tải là:

Cơng suất động cơ phát ra khi nâng có tải là:

+ Khi hạ có tải:

Momen trục động cơ khi hạ có tải là:

= 52,64 (N.m)

+ Khi nâng khơng có tải:

Momen trục động cơ khi nâng không tải là:

Công suất động cơ phát ra khi nâng không tải là:

Với: (

+ Khi hạ khơng có tải

Momen trục động cơ khi hạ khơng tải:

Cơng suất động cơ phát ra khi hạ không tải là:

+ Thời gian nâng có tải:

+ Thời gian hạ có tải:



+ Thời gian nâng,hạ không tải:

Vậy tổng thời gian làm việc là:

Từ kết quả trên chọn:

Momen trung bình:

Trong đó: k=(1,2 đến 1,3) hệ số phụ thuộc vào đồ thị phụ tải,tần số mở

máy,hãm máy.



10



Hình 2.2.2 Đồ thị phụ tải

Từ đồ thị phụ tải ta chọn hệ số: k=1,2

Vậy momen trung bình :



=48,3497 (N.m)

Hệ số tiếp điện tương đối:

Momen đẳng trị:

= 52,3 (N.m)

Từ các số liệu được tính tốn ở trên em chọn động cơ điện không đông bộ 3 pha

dây quấn kiểu KQ112L6 tra được trong bảng đặc tính kỹ thuật động cơ của Công ty



11



TNHH động cơ điện Việt Hung với các số liệu như sau:



-Công suất định mức:

-Điện áp định mức:

-Dòng điện định mức:

-Tốc độ vòng quay:

-Hiệu suất:

-Hệ số công suất:



Pđm = 2,5 (KW)

Uđm = 220-380 (V)

Iđm = 13,7 (A)

n = 980 (vòng/phút)

µ = 82.5 %

cos = 0,74



M max

 

M

dm

-Tỷ số momen cực đại:

2,8

M kd

 

-Tỷ số momen khởi động: M dm 2

I kd

7

I dm

-Tỷ số dòng khởi động:



-Trọng lượng:

63(kg)

Động cơ điện không đồng bộ 3 pha dây quấn kiểu KQ112L6 là loại động cơ

điện không đồng bộ 3 pha kiểu kín lắp đặt kiểu chân đế, chiều cao từ chân đế đến trục

động cơ là 200(mm), kích thước lắp đặt dọc trục chân đế loại trung bình và chỉ số đối

cực của động cơ là 2p=2 (p=1).

12



Hình 2.2.1b Động cơ khơng đồng bộ 3pha kiểu KQ112L6

2.2.3 Tìm hiểu về động cơ không đồng bộ 3 pha dây quấn kiểu KQ112L6

2.2.3.1 Cấu tạo



Hình 2.2.3.1 a,Cấu tạo của động cơ khơng đồng bộ

Phần tĩnh ( stato)



Hình 2.2.3.1b Stato máy điện khơng đồng bộ

13



- Vỏ máy: để cố định lõi thép và dây quấn, không dùng làm mạch dẫn

từ.Thường làm bằng gang hay thép tấm hàn lại

- Lõi thép: là phần dẫn từ,được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện dày 0,350,5mm ép lại

Phần quay ( Roto)



Lõi thép: dẫn từ, làm bằng những lá thép kỹ thuật điện, phía ngồi có xẻ rãnh.

Dây quấn:

Roto dây quấn: quấn giống stato.

2.2.3.2 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha dây quấn

kiểu KQ112L6

Khi ta cho dòng điện ba pha tần số vào dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay

với tốc độ



n1 



60.f1

p . Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn roto và cảm ứng



nên sức điện động e2 . Vì vậy dây quấn roto nối kín mạch nên sức điện động cảm ứng

sẽ sinh ra dòng điện I 2 trong các thnah dẫn roto.Dòng điện I 2 trong từ trường chịu tác

động của lực điện từ F và sinh ra moment quay làm roto quay với tốc độ n.

- Các thông số định mức của động cơ không đồng bộ 3 pha dây quấn kiểu

KQ112L6

Momen định mức ở đàu trục của động cơ là:

M đm 



Pđm

Pđm

2,5.1000





 24,36( N .m)

2 .980

đm 2 .n đm

60

60



Dòng điện định mức là:

I đm 



Pđm

2,5.1000



 6, 2( A)

3.U1. .cos 3.220.0,825.0, 74



( Với U1 là điện áp pha)

Tốc độ đồng bộ:



14



� 60. f 60.50

n



 3000  vòng / phút 



p

1





�   2 f1  2 .50  100 (rad / s )

1



p

1



Hệ số trượt định mức:

S đm 



-



n  nđm 3000  980



 0.6733

n

3000



Đặc tính cơ của động cơ

Phương trình đặc tính cơ:

Theo lý thuyết máy điện, khi coi động cơ và lưới điện là lý tưởng, nghĩa là ba



pha của động cơ đối xứng, các thông số dây quấn như điện trở và điện kháng khơng

đối, tổng trở mạch từ hóa khơng đổi, bỏ qua tổn thất ma sát và tổn thất trong lõi thép

và điện áp lưới hoàn toàn đối xứng.

Phương trình đặc tính cơ của động cơ khơng đồng bộ biểu diễn mối quan hệ giữa

momen quay và tốc độ của động cơ có dạng:



M



3U12 R '2

2





R '2 � 2 �

so �

R1 



� X nm �

s















U1



Trị số hiệu dụng của điện áp pha (V)



X nm



Điện kháng ngắn mạch

Với



-



X1, X 2



Điện kháng



R1 , R2



Điện trở



Đường đặc tính cơ:



15



X nm  X 1  X 2



 Nm 



Với những giá trị khác nhau, phương trình cho những giá trị của M. Đường biểu

diễn M= f(s) trên trục tọa độ, đó là đường đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều

khơng đồng bộ ba pha.



Hình 2.2.3.2 Đường đặc tính cơ của động cơ khơng đồng bộ 3 pha

Đường đặc tính cơ có điểm cực trị gọi là điểm tới hạn K. Tại điểm đó:



dM

0

ds

Giải phương trình ta có:



sth  �



R2

R12  X nm 2



Thay vào phương trình đặc tính cơ ta có:



M th 



3U12

2

2o (R1 � R12  X nm

)



Vì ta đang xem xét trong giới hạn 0 ≤ s ≤ 1 ( chế độ động cơ ) nên giá trị s th và

Mth của đặc tính cơ trên hình ứng với dấu (+).

Đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều KĐB là một đường cong phức tạp có

hai đoạn AK và BK, phân bởi điểm tới hạn K. Đoạn AK gần thẳng và cứng. Trên đoạn

này momen động cơ tăng khi tốc độ giảm và ngược lại. Do vậy động cơ làm việc trên

đoạn này sẽ ổn định. Đoạn BK cong với độ dốc dương. Trên đoạn này động cơ làm

việc không ổn định.

  0  s  1

Trên đường đặc tính cơ tự nhiên, điểm B ứng với tốc độ



momen mở máy:

16



3U12 R '2

M mm 

' 2

2

o �

�(R1  R 2 )  X nm �



Điểm A ứng với momen cản bằng 0 ( Mc = 0 ) và tốc độ đồng bộ:



o 



2f1

p



CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

3.1 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ khơng đồng bộ ba pha

Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ như:

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch roto Rf

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp stato

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi số đôi cực từ

- Điều chỉnh bằng cuộn kháng bão hòa

- Điều chỉnh bằng cách điều chỉnh công suất trượt

- Điều chỉnh bằng cách thay đổi tần số nguồn f1

Trong các phương pháp trên thì phương pháp điều chỉnh bằng cách thay đổi tần

số cho phép điều chỉnh cả momen và tốc độ với chất lượng cao nhất, đạt đến mức độ

tương đương như điều chỉnh động cơ điện một chiều bằng cách thay đổi điện áp phần

ứng. Ngày nay các hệ truyền động sử dụng động cơ không đồng bộ điều chỉnh tần số

đang ngày càng phát triển. Sau đây xin trình bày phương pháp điều chỉnh động cơ

không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn f1.

1. Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn.

Như ta đã biết, tốc độ đồng bộ của động cơ phụ thuộc vào tần số nguồn và

số đơi cực từ theo cơng thức:



o 



2f1

p



Mà ta lại có, tốc độ của roto động cơ quan hệ với tốc độ đồng bộ theo công

Công thức



  o (1  s)

Do đó bằng việc thay đổi tần số nguồn f 1 hoặc thay đổi số đơi cực từ có thể điều

chỉnh được tốc độ của động cơ không đồng bộ. Khi động cơ đã được chế tạo thì số đơi

cực từ khơng thể thay đổi được do đó chỉ có thể thay đổi tần số nguồn f 1. Bằng cách

thay đổi tần số nguồn có thể điều chỉnh được tốc độ của động cơ. Nhưng khi tần số

giảm, trở kháng của động cơ giảm theo ( X=2πfL ). Kết quả là làm cho dòng điện và từ

thơng của động cơ tăng lên. Nếu điện áp nguồn cấp không giảm sẽ làm cho mạch từ bị

bão hòa và động cơ khơng làm việc ở chế độ tối ưu, không phát huy được hết cơng

17



suất. Vì vậy người ta đặt ra vấn đề là khi thay đổi tần số cần có một luật điều khiển nào

đó sao cho từ thơng của động cơ khơng đổi. Từ thơng này có thế là từ thông stato Φ 1,

từ thông của roto Φ2, hoặc từ thơng tổng của mạch từ hóa Φµ. Vì momen động cơ tỉ lệ

với từ thông trong khe hở từ trường nên việc giữ cho từ thông không đổi cũng làm giữ

cho momen khơng đổi. Có thể kể ra các luật điều khiển như sau:

- Luật U/f không đổi: U/f = const

- Luật hệ số quá tải không đổi: λ = Mth/Mc = const

- Luật dòng điện khơng tải khơng đổi: Io = const

- Luật điều khiển dòng stato theo hàm số của độ sụt tốc: I1 = f(Δω)

2. Phương pháp điều chỉnh U/f = const

Sức điện động của cuộn dây stato E 1 tỷ lệ với từ thông Φ1 và tần số f1 theo

biều thức:

& &

&f  U

E&  K

IZ

1



1 1



1



1



1



Từ (1-14) nếu bỏ qua trên tổng trở stato Z1, ta có E1 ≈ U1, do đó:



1  K



U1

f1



Như vậy để giữ từ thông không đổi ta cần giữ tỷ số U 1/f1 không đổi. Trong phương

pháp U/f = const thì tỷ số U 1/f1 được giữ khơng đổi và bằng tỷ số này ở định mức. Cần

lưu ý khi momen tải tăng, dòng động cơ tăng làm tăng sụt áp trên điện trở stato dẫn

đến E1 giảm, nghĩa là từ thơng động cơ giảm. Do đó động cơ khơng hồn tồn làm việc

ở chế độ từ thơng khơng đổi.

Ta có cơng thức tính momen cơ của động cơ như sau:

M



3U12 R '2 / s

R '2 2

0 [(R 1  )  (X1  X 2' ) 2 ]

s



Và momen tới hạn:



M th 



3U12

20 (R1  R12  (X1  X '2 ))



Khi hoạt động ở chế độ định mức:



M dm 



M thdm 



2

3U1dm

R '2 / s

R '2 2

0dm [(R1  )  (X1dm  X '2dm )2 ]

s



2

3U1dm



20dm (R1  R12  (X1dm  X '2dm ) 2 )



Ta có cơng thức sau:



U1 U1dm

U

f



� 1  1 a

f1

f1dm

U1dm f dm

Với f1 – là tần số làm việc của động cơ, f1dm – là tần số định mức. Theo luật

18



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Tính chọn động cơ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×