ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA BẰNG BIẾN TẦN pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ
CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
ªªªªª





ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA BẰNG BIẾN TẦN



CBHD : TH. S Lê Ngọc Hội
SVTH : Tạ Văn Tiến
MSSV : 11010603




TP Hồ Chí Minh – Tháng 6/2013


ª Đồ án Truyền động điện ª

1

A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
áy điện không đồng bộ (KĐB) là loại máy điện xoay chiều chủ yếu dùng làm
động cơ điện. Động cơ không đồng bộ ngày càng được sử dụng rộng rãi trong
công nghiệp, nông nghiệp và đời sống hàng ngày… vì có nhiều ưu điểm so
với các loại động cơ khác. Trong công nghiệp, động cơ KĐB 3 pha là loại
động cơ chiếm 1 tỷ lệ rất lớn. Dải công suất của động cơ cũng rất rộng từ vài
trăm W đến hàng ngàn kW. Đó là do động cơ KĐB có những ưu điểm: kết
cấu đơn giản, gọn, chế tạo dễ, vận hành dễ dàng, nguồn cấp lấy ngay từ lưới
điện công nghiệp. Tuy nhiên, các hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ dung
động cơ KĐB lại có tỷ lệ nhỏ so với động cơ 1 chiều. Đó là do việc điều
chỉnh tốc độ động cơ KĐB gặp nhiều khó khăn và dải điều chỉnh hẹp. Chỉ
khi có linh kiện bán dẫn công suất lớn (transistor, thyristor…) phát triển cùng
với kỹ thuật điện tử tin học thì các hệ thống truyền động có điều chỉnh tốc độ
dùng động cơ KĐB mới được khai thác mạnh hơn.
Hiện nay có rất nhiều hệ thống điều tốc động cơ KĐB, chằng hạn
như: điều tốc giảm điện áp, điều tốc bộ ly hợp trượt điện từ, điều tốc thay đổi
số đôi cực, điều tốc biến tần… Trong đó hệ thống điều tốc biến tần có hiệu
suất cao nhất, chất lượng tốt nhất, được sử dụng rộng rãi nhất và là phương
hướng phát triển chủ yếu của điều tốc xoay chiều. Trong giới hạn đồ án này
chỉ đề cập đến vấn đề điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng biến tần.



M
ª Đồ án Truyền động điện ª

2

B. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
I. Cấu tạo:



Hình 1: Cấu tạo ĐCKĐB
a)Phần tĩnh (Stato)
Stato có cấu tạo gồm vỏ máy,lõi sắt và dây quấn
* Vỏ máy
ª Đồ án Truyền động điện ª

3

Vỏ máy có tác dụng cố định lõi sắt và dây quấn, không dùng để làm mạch
dẫn từ. Thường vỏ máy được làm bằng gang. Đối với máy có công suất
tương đối lớn ( 1000kW ) thường dùng thép tấm hàn lại làm thành vỏ máy.
Tuỳ theo cách làm nguội máy mà dạng vỏ cũng khác nhau.
*Lõi sắt
Lõi sắt là phần dẫn từ. Vì từ trường đi qua lõi sắt là từ trường quay nên để
giảm tổn hao lõi sắt được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện ép lại. Khi
đường kính ngoài lõi sắt nhỏ hơn 90 mm thì dùng cả tấm tròn ép lại. Khi
đường kính ngoài lớn hơn thì dùng những tấm hình rẻ quạt (hình 2) ghép lại.
*Dây quấn
Dây quấn stator được đặt vào các rãnh của lõi sắt và được cách điện tốt
với lõi sắt. Dây quấn stato gồm 3 cuộn dây đặt lệch nhau 120

o
điện.
b)Phần quay (roto)
Rotor có 2 loại chính : rotor kiểu dây quấn và rotor kiểu lồng sóc.
Rotor dây quấn :
Rôto có dây quấn giống như dây quấn của stator. Dây quấn 3 pha của rôto
thường đấu hình sao còn ba đầu kia được nối vào vành trượt thường làm bằng
đồng đặt cố định ở một đầu trục và thông qua chổi than có thể đấu với mạch
điện bên ngoài. Đặc điểm là có thể thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay
suất điện động phụ vào mạch điện rôto để cải thiện tính năng mở máy, điều
chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất của máy. Khi máy làm việc bình
thường dây quấn rotor được nối ngắn mạch. Nhược điểm so với động cơ
rotor lồng sóc là giá thành cao, khó sử dụng ở môi trường khắc nghiệt, dễ
cháy nổ .
Rotor lồng sóc :
Kết cấu loại dây quấn này rất khác với dây quấn stator. Trong mỗi rãnh
của lõi sắt rotor đặt vào thanh dẫn bằng đồng hay nhôm dài ra khỏi lõi sắt và
ª Đồ án Truyền động điện ª

4

được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành ngắn mạch bằng đồng hay nhôm làm
thành một cái lồng mà người ta quen gọi là lồng sóc.
c)Khe hở không khí
Vì rotor là một khối tròn nên khe hở đều. Khe hở trong máy điện không
đồng bộ rất nhỏ
(0,2 mm ÷ 1mm). Để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới và như vậy mới có
thể làm cho hệ số công suất của máy cao hơn.
II. Nguyên lý làm việc:
- Như đã biết trong vât lý, khi dòng điện xoay chiều 3 pha vào ba cuộn

dây đặt lệch nhau 120
0
trong không gian thì từ trường tổng đi qua 3 cuộn dây
là từ trường quay. Nếu trong từ trường quay có đặt các thanh dẫn điện thì từ
trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn này và làm xuất hiện 1 sức điện điện
cảm ứng trong các thanh dẫn. Trong động cơ KĐB thì phía roto ( phần cảm
ứng sức điện động ) được nối ngắn mạch làm xuất hiện dòng điện ( ngắn
mạch ) trên dây quấn roto, dòng điện có chiều xác định theo quy tắc bàn tay
phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng cảm ứng này 1 lực từ có
chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái và tạo ra 1 momen làm quay roto
theo chiều quay của từ trường quay.
- Tốc độ quay của roto luôn luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Nếu
roto quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ không
quét qua các thanh dẫn nữa nên sẽ không có dòng điện cảm ứng nên momen
quay cũng không còn. Khi đó, do momen cản roto sẽ quay chậm hơn từ
trường quay và các thanh dẫn lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng
lại xuất hiện và do đó lại có momen quay làm roto tiếp tục quay nhưng với
tốc độ luôn nhỏ hơn của từ trường quay. Động cơ hoạt động với nguyên tắc
này nên được gọi là động cơ không đồng bộ.
ª Đồ án Truyền động điện ª

5

- Tốc độ quay của từ trường phụ thuộc vào số đôi cực p, số đôi cực càng
lớn thì tốc độ từ trường quay càng giảm. Với cuộn cảm tạo ra từ trường có p
đôi cực thì tốc độ quay giảm p lần là
p
f1
(vòng/s)
Hay n

0
=
p
f
1
60
(vòng/phút)
(1)
Hoặc ω
0
=
p
n
0
.2
p
=
p
f
1
.2
p
(rad/s)
n
o,
ω
o
là tốc độ từ trường quay, cũng là tốc độ lớn nhất mà rotor có thế đạt
được khi không có bất kì lực cản nào. Tốc độ này gọi là tốc độ đồng bộ hay
tốc độ không tải lý tưởng. Tần số lưới điện Việt Nam là 50Hz và vì p là số

nguyên nên tốc độ đồng bộ thường là 3000, 1500, 1000, 750, 600,
500…(vòng/phút).
Tốc độ không đồng bộ của rotor n
2
nhỏ hơn tốc độ đồng bộ n
o
và sự sai
lệch này được đánh giá qua 1 đại lượng gọi là hệ số trượt s:
s =
0
20
n
nn -
=
0
20
w
ww
-
= 1 -
0
2
w
w

(2)
ở chế độ động cơ, hệ số trượt s có giá trị 0
£
s
£

1.
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rotor cũng là dòng xoay chiều với tần
số xác định qua tốc độ tương đối của rotor khi từ trường quay:
f
2
=
60
).(
20
nnp -
= s.f
1
(Hz)
(3)
III. Đặc tính cơ của ĐCKĐB:
1) Phương trình đặc tính cơ:
ª Đồ án Truyền động điện ª

6

Khi coi 3 pha động cơ là đối xứng, được cấp nguồn bởi nguồn xoay chiều
hình sin 3 pha đối xứng và mạch từ động cơ không bão hòa thì có thể xem xét
động cơ qua sơ đồ thay thế 1 pha. Đó là sơ đồ điện 1 pha phía stator với các
đại lượng điện ở mạch rotor đã được qui đổi về stator:


Hình 2: Sơ đồ thay
thế 1 pha ĐCKĐB

Khi cuộn dây stator được cấp với điện áp định mức U
1ph.đm
trên 1 pha mà
rotor không quay thì mỗi pha của cuộn dây rotor sẽ xuất hiện 1 sức điện động
cảm ứng E
2ph.đm
theo nguyên lý của máy biến áp. Hệ số qui đổi sức điện động
là:
K
E
=
đmph
đmph
E
E
.2
.1

Từ đó ta có hệ số qui đổi dòng điện:
K
I
=
E
K
1

Và hệ số qui đổi trở kháng: K
R
= K

X
=
I
E
K
K
= K
E
2
Với các hệ số qui đổi này, các đại lượng ở rotor được qui đổi về phía stator
theo cách sau:
- Dòng điện : I’
2
= K
I
.I
2
ª Đồ án Truyền động điện ª

7

- Điện kháng : X’
2
= K
X
.X
2

- Điện trở : R’
2

= K
R
.R
2

Các đại lượng khác trên sơ đồ thay thế hình 2:
I
0
– dòng từ hóa của động cơ.
R
m
, X
m
– điện trở và điện kháng mạch từ hóa.
I
1
– dòng điện cuộn dây stator.
R
1,
X
1
– điện trở và điện kháng cuộn dây stator.
Dòng điện rotor qui đổi về stator được tính từ sơ đồ thay thế:
I’
2
=
( )
2
21
2

2
1
1
'
'
XX
s
R
R
U
ph
++
÷
ø
ö
ç
è
æ
+

(4)
Khi động cơ hoạt động , công suất điện từ P
12
chuyển từ stator sang rotor
thành công suất cơ P
cơ
đưa ra trên trục động cơ và công suất nhiệt ∆P
2
đốt nóng
cuộn dây:

P
12
= P
cơ
+ ∆P
2

Nếu bở qua tổn thất phụ thì có thể xem momen điện từ M
đt
của động cơ
bằng momen cơ M
cơ
:
M
đt
= M
cơ
= M
Từ đó: P
12
= M.ω
0
= Mω + ∆P
2
Suy ra : M =
ww
-
D
0
2

P
=
0
2
.
w
s
PD

(5)
Mặt khác, công suất nhiệt trong cuộn dây 3 pha là:
ª Đồ án Truyền động điện ª

8

∆P
2 =
3.R’
2
.I’
2
2

Thay vào phương trình tính moment ta được:
M =
ú
ú
û
ù
ê

ê
ë
é
+
÷
ø
ö
ç
è
æ
+
2
2
2
10
2
2
1
'

' 3
nm
ph
X
s
R
Rs
RU
w

(6)
Trong đó X
nm
= X
1
+ X’
2
là điện kháng ngắn mạch.
Phương trình trên biểu thị mối quan hệ M = f(s) = f[s(ω)] gọi là phương
trình đặc tính cơ của ĐCKĐB 3 pha.
Với những giá trị khác nhau của s (0
£
s
£
1) phương trình đặc tính cơ cho
ta những giá trị khác nhau của M. Đường biểu diễn M = f(s) gọi là đường đặc tính
cơ:




Hình 3: Đường đặc tính cơ
của ĐCKĐB



Đường đặc tính cơ có điểm cực trị K gọi là điểm tới hạn. Tại đó:
ds
dM
= 0

ª Đồ án Truyền động điện ª

9

Giải phương trình ta có: s
th
=
22
1
2
'
nm
XR
R
+
±
(7)
Thay vào phương trình đặc tính cơ ta có:
M
th
=
)(.2
3
22
110
2
1
nm
ph
XRR

U
+±
±
w

(8)
Vì đang xem xét ở chế động động cơ nên giá trị M
th
, s
th
trên đặc tính cơ chỉ
ứng với dấu +.
2) Ảnh hưởng của việc thay đổi tần số nguồn cung cấp đến đặc tính
cơ:
Phương trình đặc tính cơ cho ta thấy đặc tính cơ của ĐCKĐB chịu ảnh
hưởng của nhiều thông số điện: điện áp lưới U
1ph
, điện trở mạch rotor R’
2
, điện trở
và điện kháng stator R
1
, X
1
, số đôi cực p và tần số lưới. Ở đây chỉ đề cập đến ảnh
hưởng của tần số lưới đến đặc tính cơ động cơ KĐB 3 pha. Khi f thay đổi thì các
thông số sau thay đổi: tốc độ đồng bộ, độ trượt giới hạn, momen tới hạn.
Khi thay đổi f
1
thì tốc đô đồng bộ ω

0
sẽ thay đổi, đồng thời X
1
, X
2
cũng bị
thay đổi (X = 2
p
f L) kéo theo sự thay đổi cả độ trượt tới hạn s
th
và momen tới
hạn M
th
.
Ta nhận thấy khi thay đổi tần số f
1
, nếu bỏ qua điện trở dây quấn stator R
1
=
0 thì M
th
là:
M
th
=
nm
ph
X
U
2

3
0
2
1
w

Mặt khác: ω
0
=
p
f
1
.2
p

X
nm
= X
1
+ X’
2
= ω
1
L
1
+ ω
1
L’
2
= ω

1
.(L
1
+ L’
2
) = ω
1
.L
nm
ª Đồ án Truyền động điện ª

10

Thay vào phương trình M
th
(8) ta có:
M
th
=
nm
ph
Lf
pU
2
1
22
1
2)2(2
3
p

Đặt: A =
nm
L
p
2)2(2
3
2
p
= const
Suy ra: M
th
= A.
2
1
2
1
f
U
ph

(9)
Biểu thức trên cho ta thấy rằng khi tăng tần số nguồn mà vẫn giữ nguyên
U
1ph
thì momen tới hạn giảm rất nhiều. Do đó khi thay đổi tần số nguồn thì đồng
thời phải thay đổi U
1ph
theo các qui luật nhất định đảm bảo sự làm việc tương ứng
của động cơ với nhiều loại tải khác nhau ( hình 4). Nghĩa là tỷ số giữa momen cực

đại và momen phụ tải đối với các dạng đặc tính cơ là hằng số:
λ =
c
th
M
M
= const
(10)
từ biểu thức M
th
(9) ta có:
cdm
2
1
2
1
2
1
2
1
Mf
U
A
Mf
U
A
đm
đm
c
ph

M
==
l

Với M
c
là đặc tính cơ của tải, biểu thức thực nghiệm mang tính tổng quát
của M
c
như sau:
M
c
= M
co
+ ( M
cđm
– M
co
)
x
đm
n
n
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è

æ

(11)
Khi xem M
co
≈ 0 thì biểu thức trên sẽ là:
M
c
= M
cđm
x
đm
n
n
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
= M
cđm
x
đm
f
f
÷
÷

ø
ö
ç
ç
è
æ
1
1

ª Đồ án Truyền động điện ª

11

Thay vào ta có:
k
đmđm
ph
f
f
U
U
+
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ

=
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
2
1
1
2
1
1
=> const
f
U
f
U
k
đm
đm
k
ph
==
++
2
1
1

1
2
1
1
1

(12)
Với: M
c
là momen cản của tải đối với trục quay ở tốc độ n.
M
co
là momen cản của tải đối với trục quay khi n = 0.
M
cđm
là momen cản cảu tải đối với trục quay khi n = n
đm
.
x là số mũ đặc trưng mô tả đang đặc tính cơ của tải khác nhau.




Hình 4: Đặc tính cơ của
các dạng phụ tải


Như vậy muốn điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay
đổi tần số ta phải có bộ nguồn xoay chiều có khả năng điều chỉnh tần số điện áp
đồng thời theo các qui luật sau:

const
f
U
=
1
1
, ứng với M
c
= M
cđm
= const ( x = 0) như hệ thống nâng hạ,
thang máy…
const
f
U
=
3
, ứng với M
c
= a + bn ( x= 1) như máy phát một chiều…
ª Đồ án Truyền động điện ª

12

const
f
U
=
2
1

1
, ứng với dạng đặc tính M
c
= a + bn
2
( x = 2) như quạt, máy
bơm…
const
f
U
=
1
1
, ứng với dạng đặc tính M
c
= a + bn
-1
( x = -1) như máy cuốn
dây, cắt kim loại…








Hình 5,6,7,8: Các dạng đặc tính cơ của ĐCKĐB khi thay đổi tần số theo qui luật
điều chỉnh U và f
III. Các bộ biến tần:

Các bộ biến tần (BBT) là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều từ tần số này
sang tần số khác, với các BBT dùng cho điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều,
ª Đồ án Truyền động điện ª

13

ngoài thay đổi tần số, chúng còn có thể thay đổi cả điện áp ra khác với điện áp lưới
cấp vào BBT. Các BBT được chia làm 2 loại chính:
- BBT trực tiếp: loại này biến đổi thẳng dòng điện xoay chiều tần số f
1
thành f
2

không qua khâu chỉnh lưu nên hiệu suất cao hơn loại gián. Biến tần trực tiếp
thường được dùng cho truyền động công suất lớn, tốc độ làm việc thấp, thí dụ để
cung cấp cho các động cơ roto lồng sóc, các động cơ roto dây quấn cung cấp bởi 2
nguồn, các động cơ đồng bộ…Tuy nhiên biến tần trực tiếp có các nhược điểm
như: hệ số công suất thấp, tần số điều chỉnh bị giới hạn trên bởi tần số nguồn cung
cấp…
- BBT gián tiếp: với BBT loại này, dòng điện xoay chiều đầu vào tần số f
1

được chỉnh lưu thành dòng điện 1 chiều ( f = 0 ), lọc rồi lại được biến đổi thành
dòng điện xoay chiều tần số f
2
. Đây là loại biến tần được dùng phổ biến hơn vì tần
số ra f
2
hoàn toàn không phụ thuộc vào tần số vào mà chỉ phụ thuộc vào mạch điều
khiển. BBT gián tiếp cần có khâu chỉnh lưu trung gian. Tùy thuộc tính chất của

khâu chỉnh lưu và dạng tín hiệu đầu ra mà BBT gián tiếp lại chia ra BBT nguồn áp
hay BBT nguồn dòng.
+ BBT nguồn dòng thường dùng cho truyền động đảo chiều công suất lớn, có
nguồn cấp một chiều là nguồn dòng, điện trở trong của nguồn rất lớn. Dạng dòng
điện của nguồn dòng xác định dạng dòng điện ra trên tải, còn dạng áp trên tải thì
phụ thuộc các thông số tải. Mạch điện một chiều thường mắc nối tiếp với một
cuộn kháng có độ tự cảm lớn.
+ BBT nguồn áp thường dùng cho truyền động nhiều động cơ, có nguồn cấp
một chiều là nguồn áp, điện trở trong rất nhỏ. Dạng điện áp nguồn xác định dạng
điện áp ra trên tải, còn dạng dòng điện trên tải thì phụ thuộc vào các thông số tải.
Mạch điện một chiều thường được mắc song song với một tụ điện có điện dung
lớn.
IV. BBT gián tiếp ba pha nguồn áp:
ª Đồ án Truyền động điện ª

14





_Sơ đồ nguyên lý:


Hình 9: BBT gián
tiếp 3 pha nguồn áp

Nguồn điện xoay chiều 3 pha tần số f
1
qua mạch chỉnh lưu cầu trở thành điện
áp 1 chiều và được san phẳng bởi cuộn kháng K, lọc bởi tụ C sẽ cấp cho mạch
nghịch lưu điện áp biến đổi thành điện áp xoay chiều ba pha tần số f
2
ra ĐCKĐB.
Trong mạch nghịch lưu ngoài các thyristor còn sử dụng các diode cách ly D
1
àD
6

nhằm cách ly giữa các tụ điện chuyển mạch và dây quấn các pha của ĐCKĐB để
chúng không tạo thành mạch cộng hưởng làm ảnh hưởng đến quá trình chuyển
mạch. Tần số điện áp ra f
2
và độ lớn điện áp ra được quyết định bởi mạch nghịch
lưu điện áp 3 pha cầu. Các quá trình điện từ trong mạch nghịch lưu điện áp phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như: đặc tính tải, cách đấu tải, nguồn cấp và nguyên tắc
ª Đồ án Truyền động điện ª

15

điều khiển. Phương pháp điều khiển thường dùng nhất là điều khiển góc dẫn của
thyristor: λ = 180
o
và λ = 120

o
.
1) Trường hợp λ = 180
o

Theo biểu đồ điều khiển trên hình 10 các thyristor ( các van) sẽ được mở lần
lượt từ T
1
đến T
6
với góc lệch giữa 2 van là 60
o
. Như vậy trong bất cứ thời điểm
nào cũng có 3 van dẫn. Để xác định dạng điện áp ra ta cần phải biết kiểu đấu dây
quấn stator ĐCKĐB.
_ Kiểu đấu sao: bằng cách xác định điện áp trên tải trong từng khoảng 60
o
(vì
cứ 60
o
lại có sự chuyển mạch). Từ đó ta có sơ đồ thay thế hình 10b. Nhìn chung sơ
đồ này có dạng 1 pha mắc nối tiếp với 2 pha đấu song song nhau. Do đó:
U
A
= U
ZA
= (1/3)U = U
C
= U
ZC

; U
B
= U
ZB
= (-2/3)U

ª Đồ án Truyền động điện ª

16


(a) (b)
Hình 10: Dạng sóng điện áp ra trong trường hợp tải đấu sao, góc dẫn λ = 180
o

Theo dạng điện áp pha ta có trị hiệu dụng của nó:
U
pha
=
=
ò
p
q
p
2
0
2
2
1
dU

ú
ú
û
ù
ê
ê
ë
é
÷
ø
ö
ç
è
æ
+
÷
ø
ö
ç
è
æ
ò ò
3/
0
3/2
3/
22
3
2
3

2
1
p p
p
qq
p
dUd
U
=
3
2U

(13)
_ Kiểu đấu tam giác: vẫn bằng cách tìm sơ đồ thay thế cho từng khoảng 60
o

như ở kiểu đấu sao, ta thấy rằng các pha hoặc được đấu thẳng vào nguồn hoặc bị
ª Đồ án Truyền động điện ª

17

nối ngắn mạch như hình 11. Do đó điện áp pha có dạng khác đi, dựa vào đồ thị U
A

ta xác định được điện áp hiệu dụng:
U
pha
=
( )
ò

p
q
p
2
0
2
2
1
dU
=
( )
ò
3/2
0
2
1
p
q
p
dU
=
U
3
2

(14)

Hình 11: Sơ đồ thay
thế chuyển mạch
nghịch lưu áp ba pha
kiểu đấu tam giác



2) Trường hợp λ = 120
o
: theo biểu đồ dẫn của thyristor hình 12, mỗi thời điểm
chỉ có 2 van dẫn. Để xem xét ta vẫn thực hiện như khi xét trường hợp 180
o
khi
động cơ đấu sao hay đấu tam giác.

Hình 12: Biểu đồ điều khiển
thyristor với góc dẫn λ =
120
o


V. Ví dụ ứng dụng:
ª Đồ án Truyền động điện ª

18

ĐCKĐB 3 pha rotor lồng sóc có 2p = 4, điện áp pha định mức U
đm
= 240V, tần số
định mức 50Hz, được điều khiển bằng biến tần gián tiếp nguồn áp theo quy luật U/f

= const. Hãy xác định điện áp và tần số ở ngõ ra của biến tần khi động cơ làm việc
với tốc độ n
o
= 900 vòng/phút ; 1200 vòng/phút; 1800 vòng/phút.
Giải
Động cơ được điều khiển với quy luật U/f = const nên ta có:
fU
f
U
8,48,4
50
240
=®==

Mặt khác tốc độ đồng bộ:
60
60
0
0
0
0
pn
f
p
f
n =®=

Ứng với các giá trị khác nhau của n
0
ta có các tần số và điện áp làm việc tương

ứng của động cơ:
)(14430.8,48,4)(30
60
2.900
)/(900
00
VfUHzfphútvòngn ===®==®=

)(19240.8,48,4)(40
60
2.1200
)/(1200
00
VfUHzfphútvòngn ===®==®=

)(21645.8,48,4)(45
60
2.1350
)/(1800
00
VfUHzfphútvòngn ===®==®=

VI. Đánh giá nhận xét:
* Ưu điểm:
_ Cách tiếp cận vấn đề đơn giản, dễ hiểu, hình ảnh minh họa rõ ràng.
* Nhược điểm:
_ Đề tài chỉ đề cập đến những vấn đề cơ bản nhất của phương pháp điều khiển tốc
độ ĐCKĐB qua biến tần.
ª Đồ án Truyền động điện ª

19

_ Chưa thật sự thực tế về vấn đề điều tốc xoay chiều vì biến tần gián tiếp nguồn áp
chỉnh lưu có điều khiển hiệu suất thấp và nghịch lưu điện áp xoay chiều dùng
thyristor chưa đáp ứng được với yêu cầu hoạt động tần số cao.
_ Ví dụ ứng dụng chưa phong phú.
* Nhận xét về đề tài:
_ Điều tốc biến tần là vấn đề phức tạp nhưng là vấn đề thiết yếu phải tìm hiều khi
mà khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực điện-điện tử phát triền cùng với sự ra đời và
ngày càng hoàn thiện của các bộ biến đổi điện tử công suất đã thúc đẩy lĩnh vực
truyền động điều tốc biến tần ngày càng chính xác, đáp ứng nhiều đặc tính làm
việc khác nhau, dễ dàng ứng dụng theo yêu cầu công nghệ sản xuất. Tìm hiểu đề
tài này thật sự hữu ích cho công việc thực tiễn sau này.