Điều khiển động cơ IM ở chế độ xác lập potx

Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện
Điều khiển động cơ IM ở chế độ
xác lập
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Giới thiệu về động cơ KĐB
Rotor
Stator
Cấu tạo động cơ kđb: stator và rotor
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Giới thiệu về động cơ KĐB
Rotor lồng sóc
Rotor dây quấn
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Giới thiệu về động cơ KĐB
Đặc tính moment – tốc độ.
P: số cực
w
e
= 2*pi*f
e
w
mech
= 2*w
elec
/P
Điều khiển máy điện – N N Tú

Bộ môn Thiết bị điện
Đặc tính
moment-tốc độ
• Điểm P ứng với động cơ có
tốc độ định mức (có trên nhãn
của động cơ)
• Đoạn OP được gọi là vùng
hoạt động bình thường của
động cơ
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển động cơ kđb ở chế độ
xác lập
Khi động cơ nối trực tiếp với nguồn:
• Dòng khởi động cao  tác động xấu tới nguồn
• Tần số w
e
và điện áp vào V
S
không thay đổi
• Tốc độ trong khoảng từ w
r đm
tới w
e
và phụ thuộc tải
Để khắc phục thì có thể sử dụng các bộ biến đổi công suất:
• Điều khiển V/f (thay đổi điện áp và tần số)
• Thay đổi điện áp, tần số không đổi
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ
xác lập
Bộ khởi động mềm dùng
triac (2 SCR mắc đối song)
Thay đổi góc kích SCR để
thay đổi điện áp cung cấp
Khi α tăng thì dòng và áp
càng bị méo dạng  chỉ
nên được dùng khi khởi
động
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển động cơ kđb ở chế độ
xác lập
Điều khiển V/f
Tốc độ của động cơ có thể được
thay đổi do tần số cung cấp thay
đổi.
Khi w
e
thay đổi thì đường đặc
tính moment-tốc độ cũng thay đổi
Để hình dạng đặc tính không đổi
thì điện áp phải thay đổi tỉ lệ với
tần số V
s
= k.w
e
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện

Điều khiển V/f Động cơ KĐB
Thay đổi
tần số
Thay đổi từ thông, dòng
điện và moment
Đề duy trì từ thông là hằng số,V/f phải đuợc duy
trì là giá trị hằng số.
Nếu V/f là hằng số, moment sẽ là hằng số.
Từ thông phải đuợc duy trì là hằng số
Từ thông rotor ~ V/f
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Đi
Đi
ề
ề
u
u
khi
khi
ể
ể
n
n
V/f
V/f
-
-
Boost
Boost

Điện áp rơi trên và điện trở
stator trở nên đáng kể so
với trở kháng.
Từ thông giảm
Ở tần số thấp
Moment giảm
Điện áp phải được bổ sung ở
vùng họat động tần số thấp
V
boost
= R
s
I
đm
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Field Weakening (suy yếu từ
trường)
Nếu V
s
được giữ nguyên ở
giá trị V
max
, w
e
có thể tăng
lên nếu giảm dòng từ hoá I
0
(làm suy yếu từ trường)
Để làm yếu từ trường, ta chỉ cần

tăng w
e
và giữ V
s
không đổi.
Nếu V
s
=V
max
, moment sẽ giảm khi
w
e
tăng lên
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Bộ nghịch lưu tiếp áp
Dạng mạch trên gọi là bộ nghịch lưu tiếp áp (voltage-fed
inverter): tạo dạng sóng ngõ ra V/f thay đổi
Được sử dụng phổ biến
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển vòng hở tiếp áp
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Minh hoạ (1/4)
Đặc tính moment –
tốc độ của một động
cơ 415V
Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột
vào nguồn điện 415V, 50Hz. Dòng khởi động sẽ

gần bằng
a/ 6A b/ 25A c/ 30 A
Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột
vào nguồn điện 220V, 50Hz. Dòng khởi động sẽ
gần bằng
a/ 12 A b/ 16 A c/ 30 A
Nếu động cơ có tốc độ rotor = 0 được nối đột ngột
vào nguồn điện 220V, 50Hz. Moment khởi động
của động cơ sẽ gần bằng
a/ 2.5 Nm b/ 5 Nm c/ 10 Nm
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Minh hoạ (2/4)
Đặc tính moment – tốc độ
của một động cơ 415V
Động cơ được lái bởi bộ biến đổi V/f (415V,
50Hz). Nếu động cơ hoạt động ở 25 Hz, và
moment tải là hằng số 10 Nm, dòng điện I
s
sẽ là
a/ 5A b/ 6A c/ 25 A
Nếu tần số đột nhiên tăng lên 50Hz (từ 25Hz),
dòng điện I
s
sẽ là
a/ 5 A b/ 20 A c/ 30 A
Nếu tần số đột nhiên giảm xuống 40Hz (từ 50Hz),
dòng điện I
s
sẽ là

a/ -6 A b/ -12 A c/ -13 A
d/ -16 A
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Minh hoạ(3/4)
Động cơ 22KW, 380V, 50Hz, tốc độ định mức 1485
vòng/phút được nối với bộ biến tần cho ra điện áp
định mức tại tần số định mức.
Động cơ chạy với 50% tải định mức. Nếu tần số ra của bộ biến tần là 30Hz, tốc
độ động cơ sẽ là
a/ 900 vòng/phút tại 228V b/ 885 vòng/phút tại 190V
c/ 1493 vòng/phút tại 300V d/ 892.5 vòng/phút tại 228V
Động cơ chạy với 50% tải định mức. Nếu tần số ra của bộ biến tần là 65Hz, tốc
độ động cơ sẽ là
a/ 1950 vòng/phút b/ 1925 vòng/phút
c/ 1899 vòng/phút d/ 1935 vòng/phút
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Minh hoạ(4/4)
Động cơ 22KW, 380V, 50Hz, tốc độ định mức 1485
vòng/phút được nối với bộ biến tần cho ra điện áp
định mức tại tần số định mức.
Động cơ hoạt động với tải có đặc tính T = 1.1*w
r
(w
r
là tốc độ cơ rad/s). Động cơ
có thể kéo được tải này ở tốc độ định mức không
a/ Có, kéo dài b/ Không c/ Có, nhưng chỉ một vài phút
Nếu tần số ra của bộ biến tần f

e
là 25Hz, với tải đặc tính như trên tốc độ động cơ
sẽ là
a/ 750 vòng/phút b/ 741 vòng/phút
c/ 749.6 vòng/phút d/ 732 vòng/phút
Điều khiển máy điện – N N Tú
Bộ môn Thiết bị điện
Minh hoạ (2*/4)