Tài liệu giáo trình truyền động điện , chương 4 pptx

Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Chương 4

CÁC H TRUY N

NG I U CH NH THÔNG D NG

4.1 H th ng máy phát - ng cơ m t chi u (F- )
4.2 H ch nh lưu i u khi n- ng cơ m t chi u (CL- )
4.3 H i u ch nh xung áp - ng cơ m t chi u ( AX- )
4.4 i u khi n ng cơ không ng b b ng i n tr xung trong m ch rôto
4.5 H i u ch nh pha Tiristo- ng cơ không ng b
4.6 H bi n t n - ng cơ không ng b , i u khi n vectơ
4.7 Các sơ
n i t ng c a ng cơ không ng b rôto dây qu n

4.1 H th ng máy phát 4.1.1 Sơ

ng cơ m t chi u (F- )

nguyên lý

CF : cu n dây c c t ph .
4.1.2 Các ch c năng ch y u c a h
a) i u ch nh t c
ng cơ

Thay i U k = var ⇒ UkF = Ud = var ⇒ IkF var, φF var ⇒ Ef = var ⇒ Uư = var ⇒ ω var.

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

1


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

b) H n ch dòng i n và mơmen ng cơ
Nh khâu ph n h i có ng t ⇒ dịng i n, mơmen ư c h n ch dư i giá tr cho phép trong các
trương h p kh i ng, hãm, o chi u, quá t i l n và ng n m ch.
c) Cư ng b c quá trình quá
“kh i ng cư ng b c”
d)
⇒

o chi u quay ng cơ
o chi u i n áp kích t UkF ⇒ ikt

o chi u ⇒ φ

o chi u ⇒

H F- cho phép làm vi c trên c 4 góc ph n tư c a m t ph ng t a

o chi u quay

ng cơ.

[M,ω]:

N u cho kt máy phát theo chi u thu n có Ef1>0 ⇒ ư ng 1, tr ng thái ng cơ, góc 1.
N u gi m UkF s F gi m xu ng Ef3 ⇒ ư ng 3 (góc 2) ⇒ hãm tái sinh.
return

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

2


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

4.2 H ch nh lưu i u khi n4.2.1 H ch nh lưu i u khi na) Sơ

ng i n)

ng cơ m t chi u (CL- )

ng cơ không

o chi u

nguyên lý

N u iu liên t c:
Ud = Udo.cosα
N u s l n p m ch trong m t chu kỳ i n áp lư i m≥2:
m
π
U do = sin
2.U 2 = K u .U 2
π
m
v i Ku là h s ph thu c sơ
ch nh lưu.
Ví d : Sơ
CL 1 pha 2 n a chu kỳ, và CL c u m t pha m = 2, Ku= 0,9; Sơ
3, Ku = 1,17; c u 3 pha m = 6, Ku = 2,34.
Như v y khi U

k

CL tia 3 pha m =

= var ⇒ α = var ⇒ Ud = var ⇒ ω = var.

h n ch s
p m ch c a dòng i n ⇒ thi t k cu n kháng l c các thành ph n sóng hài có
trong i n áp ch nh lưu. Tr s i n c m c n thi t l c ư c tính:

U dn.max .100
LL =
,H
*
2K.m.ω.I1 %.I d.®m
Id. m: dịng i n nh m c c a b ch nh lưu
K: b i s sóng hài, K = 1, 2, 3…
m: s l n p m ch trong m t chu kỳ.
I1*% : tr hi u d ng c a dịng i n sóng cơ b n l y t s theo dòng i n
Cho phép I1*% < 10%.
Udn.max: biên
c a thành ph n sóng hài c a i n áp ch nh lưu:
2.cos α
U dn.max = U do .
1 + K 2 .m2 .tg2 α , V
2 2
K .m − 1
Udo: i n áp ch nh lưu c c i.
GV: Hà Xuân Hòa

nh m c c a ch nh lưu.

December 12, 2006

3


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Tr s

i n c m c a cu n kháng l c:
LCKL= LL - Lư - LBA
trong ó: Lư: i n c m ph n ng ng cơ ư c tính g n úng:
30U ®m
L− = Kd .
πI ®m .n ®m .p
Kd=0,5-0,6: i v i ng cơ khơng có cu n bù
Kd = 0,1-0,25: i v i ng cơ có cu n bù.
LBA: i n c m c a máy bi n áp, tính g n úng:
u %.U 2f
L BA = 2 n
, H , ω = 2πf, t n s góc ngu n
ω.I2f .100
h n ch dòng i n gián o n ⇒ thi t k cu n kháng h n ch dòng i n gián o n:
Tr s i n c m c n thi t h n ch dòng i n gián o n:

1 U
L g® =  do .k gh − x BA  , ω = 2πf.m: t n s góc dịng i n ch nh lưu
ω  I dgh



π
π


k gh =  1 − cot g  .sin α
m
 m
Idgh: dòng i n gi i h n nh nh t, ch n Idgh≤ 0,05I m.

b) Sơ

thay th c a h Cl- khơng

Ed = Udo.cosα = KCL.U k
trong ó:
KCL = Udo/U k- h s khu ch
RCL = RBA + RKL + Rcm

o chi u

i b ch nh lưu

RBA = R2 + R1' = R2 + R1/K2BA
RKL ≈ 0 i n tr cu n kháng l c
Rcm = (m/2π).XBA i n tr
ng tr xét
các tiristo.
XBA = X2 + X1' = X2 + X1/K2BA
ho c xác nh theo catalog:

n ph n s t áp do hi n tư ng chuy n m ch gi a

∆Pd % U 2 dm ∆Pd % U1dm
.

=
.
100 I 2 dm
100 K 2 I1dm
BA
U % U
U % U
= nm . 2 dm = nm . 2 1dm
100 I 2 dm
100 K BA I1dm

R BA =
X BA

KBA ≈

U1dm U1dm
≈
E 2 dm U 2 dm

GV: Hà Xuân Hòa

h s bi n áp

December 12, 2006

4


Môn h c: i u khi n

c)

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

c tính cơ c a h tr ng thái dòng i n liên t c
"dòng i n liên t c"

ω=

E d R ut
E
R
−
.I u = d − ut 2 .M
kφ kφ
kφ (kφ)

Rut = Ru + RCL: t ng i n tr m ch i n ph n ng

ω=

U do
R
U
R
cos α − ut .I u = do cos α − ut 2 .M
kφ
kφ

kφ
(kφ)

ω=

K CL
R
K
R
U dk − ut .I u = CL U dk − ut 2 .M
kφ
kφ
kφ
(kφ)
ω
ωomax

Udkmax; α=0; +Udo

ωoi

0
HN

Udk=0; α=π/2; Ed=0

M

N
TS

TS
-ωomax
-Udkmax

Nh n xét:
- T c không t i lí tư ng:

ω0 =

U do
K
cos α = CL .U dk
kφ
kφ

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

5


Môn h c: i u khi n

-

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Udk = +Udkmax ÷ 0 ÷ -Udkmax ⇒ α = 0 ÷ π/2 ÷ π
⇒ Ed= +Udo ÷ 0 ÷ -Udo
⇒ ωo = +ω0max ÷ 0 ÷ -ω0max
c ng TC

β CL −D =

(kφ)2

R u + R CL

- Trong vùng Ic, Mc nh

= const

thư ng RCL ≈ 3Ru.

⇒ ”tr ng thái dòng i n gián o n”

d) Các tr ng thái hãm, tr ng thái tái sinh c a ng cơ và tr ng thái ngh ch lưu c a b ch nh
lưu
Xem hình trên.
“tr ng thái ng cơ” ⇔ “tr ng thái ch nh lưu”
“tr ng thái hãm tái sinh” ⇔ “tr ng thái ngh ch lưu”
tuỳ tr s U k mà có th x y ra hãm
- Hãm ngư c.
- Hãm ng năng.
- Hãm tái sinh.
Tr ng
thái

ng
cơ

Hãm
ngư c

Hãm
ng
năng

Hãm
tái sinh

α
α<π/2

α<π/2

α=π/2

α>π/2

Ch nh lưu
Ed
Tr.thái

Ed>0

Ed>0

Ed=0

Ed<0

Ch.lưu

Ch.lưu

Vai trò
i n tr

Ngh ch
lưu

ω
ω>0

ω<0

ω<0

ω<0

ng cơ
E
Tr.Thái

E>0

E<0

E<0

E<0

ng
cơ

Hãm
ngư c

Sơ

thay th

Iu
(Ed-E)/
Rut

Ed Rut
E
Iu

(Ed+E)/
Rut

Ed Rut
E
Iu

Hãm
ng
năng

E/ Rut

Hãm tái
sinh

(E-Ed)/
Rut

Ed Rut
E
Iu
Ed Rut
E
Iu

ω

ω

ω

ω

có Ed<0 ⇒ α >π/2, cosα<0
Hay Ed=Udocosα<0

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

6


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Ví d : L p sơ
thay th cho h CL- và xác nh ph m vi i u ch nh góc m van α
i u
ch nh t c
ng cơ trong d i D=10:1.
ng cơ 13,5kW; 220V; 1050vg/ph; 73A; Ru = 0,12Ω.
Ch nh lưu Tiristo c u 3 pha, có máy bi n áp chuyên dùng 20kVA,n i Y/Y, U1=380/220V;
U2=220/127V; i n tr ng n m ch Rnm=0,15Ω; i n kháng ng n m ch Xnm=0,87Ω (khi ng n
m ch th c p).
Gi i

0,33Ω
Ω

- i n áp ch nh lưu l n nh t:
m
π

6
π
U do = sin
2.U 2 = sin . 2.127 = 297V
m
6
π
π
- S c i n ng c a ch nh lưu: Ed = Udo.cosα = 297.cosα
- H s bi n áp

K BA =

U1f 220
=
= 1,73
U 2 F 127

- i n tr máy bi n áp:
'
R BA = R 2 + R 1 =

R nm 0,15
=
= 0,05Ω
K2
1,732
BA

- i n kháng máy bi n áp:

'
X BA = X 2 + X1 =

X nm 0,87
=
= 0,29Ω
K2
1,732
BA

- i n tr trong m ch ch nh lưu (b qua i n tr trong cu n kháng và s t áp trên Tiristo):

R CL = R BA + R cm = R BA +
-T c

m
6
X BA = 0,05 + 0,29 = 0,33Ω
2π
2π

l n nh t trong d i i u ch nh

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

7

Môn h c: i u khi n

ωmax = ωdm =
-T c

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

n dm 1050
=
= 110rad / s
9,55 9,55

nh nh t trong d i i u ch nh

ωmin =

ωmax 110
=
= 11rad / s
D
10

- Sdd c a b ch nh lưu tương ng v i t c l n nh t
Ed.max = Udocosαmin = kφ m.ωmax+(RCL+Ru)Idm

U dm − I dm R u 220 − 73.0,12
=
= 1,92Wb

ωdm
110
E
247,7
cos α min = d max =
= 0,837; α min = 33,50
U do
297
kφ dm =

⇒ Edmax = 247V
- Sdd c a b ch nh lưu tương ng v i t c nh nh t
Ed.min = Udocosαmax = kφ m.ωmin+(RCL+Ru)Idm = 56,7V

cos α max =

E d min 56,7
=
= 0,194; αmax = 78,80.
U do
297

4.2.2 H ch nh lưu i u khi n- ng cơ o chi u
ng cơ có th làm vi c ư c c 4 góc ¼ c a m t ph ng [M,ω] thì ta ph i s d ng h CLo chi u.
a) Các phương pháp o chi u quay ng cơ trong h CL- o chi u dòng kích t
- o chi u dịng i n ph n ng b ng ti p i m
- o chi u dòng i n ph n ng b ng b ch nh lưu thu n ngh ch

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

8


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

V1

b) Sơ
nguyên lý h CL- Sơ
n i song song-ngư c
- Sơ
hình ch th p

o chi u dùng cho b ch nh lưu thu n ngh ch

c) Các nguyên t c i u khi n b ch nh lưu thu n ngh ch trong h CL- i u khi n riêng hai nhóm.
- i u khi n chung: “tr ng thái i”

o chi u

α1 + α2 = 1800.

“v n

dòng i n cân b ng”

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

9


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

4.2.3 H ch nh lưu i u khi na) H dùng b khu ch

ng cơ t

ng i n)

ng

i t ng

E
U

U

R∑
-

Upω

k

B

Uư

S01(p)

Mc
I

S02(p)

ω

KI

Upi.ng

Kω
trong ó:
1
1
.
;
R − 1 + T− p
kφ 1

S o2 =
.
J p
S o1 =

Tư = Lư/Rư
ω

NG
βh

K§
S § = S o1 .S o2 =
; K =1/kφ; Tc=J/β.
Tc p.(1 + T− p)
khi tính n E ng cơ:
K§
S§ =
Tc .T− p 2 + Tc p + 1
Ing
GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

Inm I,M
10


Môn h c: i u khi n
b) H

i u ch nh

ng cơ i n (Truy n

c l p các t a

ng i n)

ki u n i ti p

βkín

ω

βh

U

i.max =

Kpi.Icp ⇒ khi kh i

ng Iu.max = Ik = Icp
Icp I, M
E

U

ω

U

Rω
Upω

U

i

Upi

k

Ri

B

Uư

S01(p)

Mc
I

S02(p)

ω

KI

Kω

return

4.3 H

i u ch nh xung áp -

4.3.1 Nguyên lý làm vi c c a h

GV: Hà Xuân Hòa

ng cơ m t chi u ( AX- )
AX-

December 12, 2006

11


Môn h c: i u khi n

E b = U tb = U
I u = I tb =
ω=

ng cơ i n (Truy n

td
= γ.U

TCK

ng i n)

γ: h s chu kỳ,

r ng xung

E b − E γ.U − kφω
=
Ru
Ru

R
γ.U R u
γ.U
M
−
.I u =
− u 2 .M = ω0 −
kφ kφ
kφ (kφ)
βb

ω0.c = ω0 max =

U
kφ

(xem mô ph ng)

4.3.2 Phương pháp i u khi n h AX- Thay i td, gi TCK (fx = 500Hz÷10kHz).
- Thay i TCK (fx) gi td,.
- Phương pháp h n h p
4.3.3 Sơ

h

AX- dùng khóa tiristo

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

12


Mơn h c: i u khi n

GV: Hà Xn Hịa

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

December 12, 2006

13


Môn h c: i u khi n

4.4 i u khi n
4.4.1 Sơ

ng cơ i n (Truy n

ng cơ không

ng i n)

ng b b ng i n tr xung trong m ch rôto

nguyên lý

Rmc = 2Rf
-

trư t t i h n t nhiên
trư t t i h n nhân t o

s th =

R '2
X nm

s th .nt

R '2 t R '2 + R 'f
=
=

X nm
X nm

 s th .nt

− 1

 s th


⇒ Rf = R2


R2 i n tr cu n dây roto c a

ng cơ

 s th .nt

− 1

 s th


⇒ R mc = 2R f = 2R 2 


- i u ch nh t c

b ng cách thay

R mctb = R 1 (1 − γ )

GV: Hà Xuân Hòa

i γ:
γ:
r ng xung i n tr γ=td/TCK

December 12, 2006

14


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

4.2.2 Các c tính gi i h n và bi u di n c a các quá trình q
có vùng i u ch nh r ng (t c , mômen) ngư i ta thư ng t o ra hai ư ng c tính gi i h n:
ư ng 1-gi i h n ngoài và ư ng 2- gi i h n trong.
- ư ng gi i h n ngồi nh m m c ích h th p ư ng TC t nhiên, thành TC nhân t o có
l n, nh ó m b o cho vùng t c th p có kh năng i u ch nh mômen
trư t t i h n sth1
r ng, nh t là vùng hãm ngư c.
có ư c TC này, ta n i c
nh m t i n tr R0 ≈
(0,15÷0,2)Rdm; Rdm=E2nmf/I2dm.

Như v y:
ư ng 1: ư ng gi i h n ngồi (khi Tiristo ln m Rmcmin = R0).
ư ng 2: ư ng gi i h n trong (khi Tiristo luôn m Rmcmax = R0+R1).
- ng v i ư ng gi i h n ngoài:
 R

sth1 = sth  0 + 1 
 2R2

- ư ng gi i h n trong ng v i trư ng h p T luôn khóa: Rmc = Ro + R1 = Rmc.max
thư ng ch n: R mc max =

U d max
I d.cp

⇒ R1 = Rmcmax – R0

Id.cp ≈ 1,226I2.cp
Udmax i n áp ch nh lưu l n nh t ng v i khi ng cơ ng n m ch.
- M t quá trình quá
(kh i ng, o chi u quay) s di n ra theo ư ng dích d c qua l i gi a 2
c tính gi i h n trên: Khi T d n, i m làm vi c có xu hư ng ch y v ư ng 1; Khi T khoá, i m
làm vi c s ch y v ư ng 2. Tuy nhiên, nh m ch có i n c m
l n (X2 và XCK) nên dịng roto
khơng th
t bi n, do ó ng cơ s tăng t c theo ư ng g n sóng ( ư ng 3). B ng cách i u
khi n T, thay i t , γ c a Rmc ta có th xê d ch ư c mômen và gia t c trong các QTQ .
4.4.3 H i u khi n i n tr xung t
tương t h AXGV: Hà Xuân Hòa

ng

December 12, 2006

15


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Ví d 4-2: Ch n R0 và R1 trong m ch m t chi u c a sơ
i u khi n i n tr xung m ch rơto
sao cho có th m r ng vùng i u ch nh mômen và t c
ng cơ c trong tr ng thái ng cơ và
hãm ngư c. ng cơ roto dây qu n 30kW, 380/220V, 970vg/ph, λ = 2,8;
I1dm = 70,5A; R1 = 0,125Ω; X1 = 0,23Ω; E2nm = 259V; I2dm = 72A; R2=0,055Ω; X2 = 0,225Ω; Ke
= 1,4.
Gi i
-

trư t

nh m c

-

trư t t i h n c a

s th =
⇒v

s dm =

n 0 − n dm
n0

1000 − 970
= 0,03
1000

c tính cơ t nhiên

R '2

R + (X1 + X 2 )
2
1

=

'

2

=

2
R '2 K e

R + (X1 + X 2 K
2
1

)

2 2
e

= 0,158

ư c DTC t nhiên qua 3 i m:
[2,8; 0,158]
[M*=0;s=0] [1; 0,03]

Ta ch n R0=0,2Rdm = 0,2.259/( 3 .72) = 0,41Ω
- i n tr ph 3 pha ng tr cho R0: Rf0 = R0/2 = 0,205Ω
trư t t i h n c a c tính cơ gi i h n có i n tr c
nh R0:

 R

 0,205

s th1 = s th  0 + 1 = 0,158
+ 1 = 0,747
 2R


 2.0,055 
 2 
⇒ m b o vùng i u ch nh mômen
r ng cho c tr ng thái hãm ngư c (góc ph n tư
th 4) và kh i ng.
- i n áp ch nh lưu l n nh t, ng v i trư ng h p ng cơ ng n m ch:

U d max = 2,34E 2 nmf = 2,34

259
= 350,3V
3

- Ch n m c h n ch dòng i n roto I2.max = 2I2dm, tương ương v i dòng i n trong m ch m t
chi u:
Idcp = Idmax = 1,226I2max = 1,226.2.72 = 176,5A
- i n tr i u ch nh R1:

R1 =
-

U d max
350,3
− R0 =
− 0,41 = 1,574Ω
I dcp
176,5

trư t t i h n c a

c tính cơ gi i h n trong ( ng v i Rmc = R0+R1 = 1,98Ω)

R

 1,98

s th 2 = s th  mc + 1 = 0,158
+ 1 = 3
 2R

 2.0,055 
 2

return

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

16


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

4.5 H

i u ch nh pha Tiristo-

4.5.1 B

ng i n)

ng cơ không

ng b (FT- K B)

i u ch nh i n áp dùng tiristo

α : góc m Tiristo;
ϕ: góc pha c a ng cơ

tgϕ =

ΩL d X d
t
=
Rd
Rd

ư ng U1=f(Ωt) ch a các thành ph n sóng hài, trong ó có hài b c 1 (50Hz) là thành ph n sinh
công:

ν1 =

U1
= f (α, ϕ) giá tr tương
U

i c a U1

Ul i n áp hi u d ng c a i n áp pha lư i
GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

17


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

Có dây trung tính
4.5.2 Sơ

ng i n)

Khơng có dây trung tính

nguyên lý c a m t h “ i u ch nh pha tiristo-

GV: Hà Xuân Hòa

ng cơ” t

ng

December 12, 2006

18


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

return

4.6 H bi n t n -

ψrc = cst
ωc

ng cơ không

i u ch nh
t thông

Rψ
Rn

ng b , i u khi n vectơ

i u ch nh Chuy n
dòng i n

t a

usdc

isdc

Ri usqc

isqc

i u ch nh
t c

isd
isq
θs
ψr

RFE
ω

C u trúc sơ b h T
GV: Hà Xuân Hòa

dq
αβ

dq
αβ

i

usαc
usβc

i sα
isβ

Ư c lư ng
t thông
rôto

ta
SVM tb
tc

VSI

αβ

abc
IM

ng cơ K B i u khi n hư ng trư ng
December 12, 2006

19


Môn h c: i u khi n

4.7 Các sơ

ng cơ i n (Truy n

n i t ng c a

ng i n)

ng cơ không

ng b rôto dây qu n

4.7.1 Vi c s d ng công su t trư t trong sơ
n i t ng
P12 = Mdt.ω0 công su t i n t
∆Ps = P12.s
công su t trư t chuy n t m ch stato vào rôto, (trong các h th ng T
bình thư ng, ∆Ps tiêu tán trên i n tr rôto).
⇒ P12 = Pcơ + ∆Ps
t n d ng năng lư ng i n ∆Ps khi ta i u ch nh sâu, ta s d ng sơ
n i t ng.

Lư i

Lư i

P1≈P12
ng cơ

P1≈P12
Máy sx

Pcơ

ng cơ

∆Ps

TB bi n

∆P

i

TB bi n

n i t ng i n cơ

.

Pco M dm ω0 (1 − s )
=
= M dm = const
ω
ω

⇒ n i t ng có mơmen khơng

4.7.3 Sơ

i

n i t ng i n

4.7.2 Phân lo i sơ
n i t ng
- Sơ
n i t ng i n cơ
Pcơ.t = Pcơ + ∆P’cơ = Pcơ + ∆Ps = P12 = M tω0 = const
⇒ n i t ng có cơng su t khơng i khi i u ch nh t c
- Sơ
t ng i n
Pcơ = P12 - ∆Ps = M mω0 – M m.ω0.s = M m.ω0(1-s)

M cp =

Máy sx

∆Ps

i n

∆P’cơ

Pcơ

i

nguyên lý c a t ng i n cơ và t ng i n

a) T ng i n cơ
E2d = KuE2 = KuE2nmf.s
Eb = kφω = k.a.Ikt.ω
Iu = Id ~ I2:

Id = K i I2 =

E 2 d − E bd
Rt

Ikt var ⇒ Eb var ⇒ I2 var ⇒ mơmen
GV: Hà Xn Hịa

Rt = RCL+Rb
ng cơ var ⇒ t c

ω var.

December 12, 2006

20


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

b) T ng i n
Eb = ENL = Udo cosα = -Ud0cosβ
β=π-α
Ud0 = 2,34.U2.ba
⇒ α var = π/2 ÷π ⇒ Eb = 0 ÷ Udo, ⇒ Id và I2 var ⇒ thay

4.7.4 c tính cơ c a ng cơ trong sơ
a) Các bi u th c liên quan n TC
Xét sơ
t ng i n:
- Momen ng cơ:
GV: Hà Xn Hịa

i ư c mơmen và t c

.

n i t ng

December 12, 2006

21


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

N u coi dịng i n rơto là hình sin, ta quy i cơng su t trư t trong m ch m t chi u v d ng sơ
n i i n tr ph ba pha thông thư ng có i n tr
ng tr R2 t, thì mơmen ng cơ:
3I 2 R2®t
2
(*)
ωo .s
- i n tr
ng tr :
i u ki n tính i n tr
ng tr là coi công su t trư t t a ra trên i n tr ba pha
công su t trư t chuy n vào m ch rôto b ng nhau:
M=

ng tr và

3I2 R 2®t = 2I 2 R 2 + U b® .I d
2
d

ho c:
R 2®t =

2
3

I2
d

R2 +

U b® I d
.
3 I2
2

I2
2
trong ó: Id = Ki.I2; CL c u 3 pha: Ki=1,225
i n áp trên u vào c a b ngh ch lưu Ub ư c xác
áp rơi trên i n tr trong c a b ngu n này.

nh b ng t ng s

U b® = E b® + I d R b® = 2,34U 2.ba cosβ+I d (2R ba.2 +

ngh ch lưu Eb và i n

m
X ba.2 )
2π

trong ó:
Rba.2, Xba.2 i n tr và i n kháng c a MBA qui i v phía th c p.
⇒ i n tr
ng tr :
0, 957U 2ba cosβ
R2®t = R2 + R ba.2 + 0, 48X ba.2 +
I2
bi u th các lo i

t n th t

ph n tr v lư i

trư t không t i lí tư ng so (tương ng v i t c không t i ωkt = ωo(1-so) ư c xác nh
khi dòng i n Id = 0, t c I2 = 0 và M = 0.
T sơ
nguyên lý: Id = 0 khi s c a b ch nh lưu |E2 |= |Eb |:
U .cos β
so = 2ba
E2nm
- i n áp th c p và công su t c a MBA:
MBA ph i có cơng su t
chuy n t i ư c công su t trư t l n nh t trong d i i u ch nh t c
c a ng cơ:
Pba=∆Pmax ≈ P m.smax
N u coi smax=1 (tương ng v i tr ng thái kh i ng), thì cơng su t MBA ph i là:
Pba ≈ P m
Khi h th ng làm vi c, trong m ch ch nh lưu và ngh ch lưu có dịng Id ch y, khi ó:
E2d - Eb = Id(Rcl + Rb )
N u b qua t t c s t áp trên m ch, có th coi g n úng: E2d ≈ Eb ,
do ó: 2,34E2nm.s ≈ 2,34U2ba.cosβ
Xét trư ng h p MBA làm vi c n ng nh t, ta l y s = 1 và β = βmin:
E 2nm
U 2.ba =
cos βmin

GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

22


Môn h c: i u khi n

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

Thông thư ng ngư i ta l y βmin = 200, b ng t ng c a góc chuy n m ch các van (γ = 150) và góc
khóa van an tồn (δ = 50), khi ó:
1
U 2ba =
E 2nm ≈ 1, 06.E 2nm
cos 20 0
- Quan h gi a
trư t s và dòng i n I2: Phương trình s = f(I2) chính là phương trình c tính
cơ i n. N u có phương trình này, k t h p v i bi u th c mômen ng cơ (*) ta xây d ng ư c
c tính cơ s = f(M) ho c ω = f(M).
Khi h th ng làm vi c, i n áp ra c a ch nh lưu rôto và i n áp t vào b ngh ch lưu là m t:
U2d = Ub
trong ó: U2d = E2d – IdRCL = 2,34E2nm.s – 2IdRnm2 – (m/2π)Xnm2.s.Id
= 2,34E2nm.s – 2,45I2(Rnm2 + 0,48Xnm2.s)
v i Rnm2 và Xnm2 i n tr , i n kháng ng n m ch c a ng cơ qui i v phía roto:
R
/
R nm2 = R 2 + R1 = R2 + 1
K2
e

X1
/
X nm2 = X 2 + X1 = X 2 +
K2
e
i n áp ngh ch lưu Ub :
U b® = E b® + I d R b® = 2,34U 2ba cosβ+2,45I2 (R ba2 + 0, 48X ba2 )
Cân b ng…:
U cosβ + 1, 047I2 (0, 48X ba2 + R ba2 + R nm2 )
s = 2ba
: PT c tính cơ- i n
E 2nm − 0,502I2 X nm2
Ví d , TC c a ng cơ K B 100kW-1450vg/ph-380V trong sơ
n i t ng:

return
GV: Hà Xuân Hòa

December 12, 2006

23


Mơn h c: i u khi n

GV: Hà Xn Hịa

ng cơ i n (Truy n

ng i n)

December 12, 2006

24