Đồ án kỹ thuật điện pdf

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

LỜI NÓI ĐẦU
Trong nền công nghiệp ngày nay, tất cả các nước trên thế giới nói chung
và nước ta nói riêng đều sử dụng động cơ điện. Trong công nghiệp thì động cơ
không đồng bộ được dùng nhiều hơn và chúng đang thay thế ngày một nhiều
cho các động cơ một chiều. Sở dĩ như vậy là do động cơ không đồng bộ có kết
cấu đơn giãn, dễ chế tạo vận hành an toàn, sử dụng trực tiếp từ lưới điện xoay
chiều ba pha. Đến nay phần lớn các cần trục được trang bị động cơ không đồng
bộ, nhiều cơ cấu của máy cắt kim loại, truyền động phụ của máy cán và nhiều cơ
cấu khác trong các lĩnh vực công nghiệp cũng đang sử dụng động cơ không
đồng bộ. Tuy nhiên khi điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ của
động cơ rất khó khăn, riêng đối với động cơ rotor lồng sóc có các chỉ tiêu khởi
động xấu hơn so với động cơ điện một chiều. Nhưng động cơ điện một chiều thì
lại sử dụng phức tạp đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện riêng, khi hoạt động
sẽ gây ra tia lửa điện.… Chính vì những điểm yếu đó của động cơ điện một
chiều và ưu điểm của động cơ không đồng bộ mà hiện nay xu hướng nghiên cứu
dùng động cơ không đồng bộ để thay thế động cơ điện một chiều ngày càng
được quan tâm hơn.
Bên cạnh những ưu điểm của động cơ không đồng bộ ba pha nó còn có
những nhược điểm như là: Momen tới hạn, Momen khởi động sẽ giảm xuống rất
nhiều khi điện áp lưới tụt xuống, dễ phát sinh tình trạng nóng quá mức đối với
Stato nhất là khi điện áp lưới tăng và đối với Roto khi điện áp lưới giảm, khe hở
không khí nhỏ cũng phần nào làm giảm bớt độ tin cậy của chúng.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trong đó có sự phát
triển của ngành công nghệ chế tạo bán dẫn công suất và công nghệ điện tử đã
làm cho các hệ truyền động của động cơ không đồng bộ có thể khai thác hết các
ưu điểm để cạnh tranh với động cơ điện một chiều nhất là ở vùng công suất
truyền lớn và tốc độ làm việc cao.
Mặc dù em đã rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và
quyết tâm cao, tuy nhiên đây là lần đầu tiên em làm đồ án và nhận thức về thực

tế của em còn nhiều hạn chế nên em không tránh khỏi những sai sót. Vì thế, em
mong nhận được sự phê bình, nhận xét, góp ý của các thầy để giúp em hiểu rõ
hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những ứng dụng thực tế của nó để đồ án
của em được hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy và
đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Hào Nhán đã giúp em hoàn
thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy và hi vọng thầy sẽ giúp đỡ
trong việc học tập của em sau này.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 1/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ BA PHA
I.Khái niệm chung.
1. Khái niệm chung.
Máy điện không đồng bộ (KĐB) là loại máy điện xoay chiều làm việc
theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay của rotor n (tốc độ của máy)
khác với tốc độ quay của từ trường n
1
.
Máy điện không đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato (dây quấn sơ
cấp) nối với lưới điện có tần số f, dây quấn rotor (thứ cấp) được nối tắt lại hoặc
khép kín trên điện trở. Dòng điện trên dây quấn rotor được sinh ra nhờ sức điện
động cảm ứng có tần số f
2
phụ thuộc vào tốc độ rotor nghĩa là phụ thuộc vào tải
ở trên trục của máy.
Cũng như các máy điện quay khác, máy điện không đồng bộ có tính thuận
nghịch, nghĩa là có thể làm việc ở chế độ cơ điện, cũng như chế độ máy phát
điện.

Máy điện không đồng bộ có đặc tính làm việc không tốt lắm so với máy
phát điện đồng bộ nên ít được sử dụng.
Động cơ không đồng bộ so với các loại động cơ khác có cấu tạo và vận
hành không phức tạp, giá rẻ, làm việc tin cậy nên được sử dụng nhiều trong sản
xuất và sinh hoạt. Động cơ không đồng bộ có các loại: động cơ ba pha, động cơ
hai pha, động cơ một pha.
Động cơ điện không đồng bộ có công suất lớn trên 600W thường là loại
ba pha có ba dây quấn làm việc, trục các dây quấn lệch nhau trong không gian
một góc 120
0

điện.
Các động cơ có công suất nhỏ hơn 600W thường là loại hai pha hoặc một
pha. Động cơ hai pha có hai dây quấn làm việc, trục của hai dây quấn đặt lệch
nhau trong không gian một góc 90
0
điện. Động cơ điện một pha chỉ có một dây
quấn làm việc.
Các số liệu định mức của động cơ không đồng bộ:
Công suất cơ có ích trên trục P
đm
Điện áp dây stato U
lđm
Dòng điện dây stato I
lđm
Tần số dòng điện stato f
Tốc độ quay rotor n
đm
Hệ số công suất
đm

ϕ
cos
Hiệu suất
đm
η
Gọi là động cơ không đồng bộ vì tốc độ quay của rotor khác với tốc độ
của từ trường quay trong máy. Đôi khi còn gọi là động cơ cảm ứng (vì sức điện
động và dòng điện có được trong rotor là do cảm ứng).
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 2/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

2. Phạm vi áp dụng:
Động cơ điện không đồng bộ 3 pha được sử dụng trong nông nghiệp và
công nghiệp như: máy bơm nước ở các trạm bơm, trong nhà máy xi măng thì
được dùng cho các máy nghiền, máy khuấy, băng lăn vận tải…Các động cơ từ
5hp trở lên hầu hết là 3 pha còn động cơ nhỏ hơn 1hp thường là 1 pha.
II. Phân loại, cấu tạo:
1.Phân loại:
Theo kết cấu của động cơ không đồng bộ có thể chia ra làm các kiểu
chính: Kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu kín, kiểu phòng nổ…
Theo kết cấu rotor, máy điện không đồng bộ chia làm 2 loại: Loại rotor
kiểu dây quấn và rotor kiểu lồng sóc.
Theo số pha trên dây quấn stator có thể chia làm các loại: Một pha, hai
pha, ba pha.
2. Cấu tạo:
Giống như các loại máy điện quay khác ,động cơ không đồng bộ ba pha
gồm có các bộ phận chính sau :Phần tỉnh hay còn gọi là stator, phần quay hay
còn gọi là rotor, ngoài ra còn có vỏ máy và nắp máy được vẽ trên hình 1.1
Hình 1.1
2.1. Phần tĩnh (stator)

Trên stator có võ, lõi thép và dây quấn.
2.1.1. Vỏ máy:
Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép và dây quấn. Thường võ máy làm
bằng gang hoặc nhôm. Hai đầu vỏ máy có nắp máy, ổ trục đở. Đối với vỏ máy
có công suất tương đối lớn (100 kw) thường dùng thép tấm hàn lại làm vỏ máy,
tùy theo cách làm nguội, máy và dạng vỏ máy cũng khác nhau. Vỏ máy và nắp
máy còn dùng bảo vệ máy, như hình 1.2
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 3/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 1.2
2.1.2. Lõi thép:
Lõi thép là phần dấn từ. Do từ trường đi qua lõi thép là từ trường quay
nên giảm bớt tổn hao, lõi thép được làm bằng những lá thép (hình 1.3a) kỹ thuật
điện dày 0,5 mm ép lại. Khi đường kính ngoài của lõi thép nhỏ hơn 990 mm thì
dùng cả tấm thép tròn ép lại. Khi đường kính ngoài lớn hơn trị số trên thì phải
dùng những tấm thép hình rẻ quạt (hình 1.3b) ghép lại thành khối tròn.
Mỗi lõi thép kỹ thuật điện đều có phủ sơn cách điện trên bề mặt để giảm
hao tổn do dòng điện xoáy gây nên. Nếu lõi thép ngắn thì có thể ghép thành một
khối nếu lõi thép có thể ghép thành một khối nếu lõi thép quá dài thì ghép thành
những tấm ngắn mỗi tấm thép dài từ 6 đến 8 cm đặt cách nhau 1cm để thông gió
cho tốt. Mặt trong của lá thép sẽ có rảnh để đặt dây quấn.
2.1.3. Dây quấn:
Dây quấn stator được đặt vài các rãnh của lõi thép và được cách điện tốt
với lõi thép (hình 1.4). Dây quấn phần ứng là phần dây bằng đồng (hình 1.4a)
được ép trong các rãnh phần ứng và làm thành một hoặc nhiều vòng kín. Dây
quấn là bộ phận quan trọng nhất của động cơ vì nó trực tiếp tham gia vào quá
trình biến đổi năng lượng từ điện năng thành cơ năng. Đồng thời về mặt kinh tế
thì giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ khá cao trong toàn bộ giá thành của
máy.

GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 4/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
Hình 1.3. Lõi thép stato: a) Lõi thép hình vành
khăn; b) Lõi thép hình rẻ quạt; c) Mạch từ stato
a) b)
c)
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 1.4. Dây quấn của stato động cơ không đồng bộ 3 pha
Các yêu cầu đối với dây quấn bao gồm:
Sinh ra được một sức điện động cần thiết có thể cho một dòng điện nhất
định chạy qua mà không bị nóng quá, một nhiệt độ nhất định để sinh ra một
moment cần thiết đồng thời đảm bảo đối chiều tốt.
Triệt để tiết kiệm vật liệu, kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn an toàn.
Dây quấn phần ứng có thể phân ra làm các loại chủ yếu sau:
Dây quấn xếp đơn và dây quấn xếp phức tạp.
Dây quấn song đơn và dây quấn song phức tạp.
Trong một số máy cỡ lớn còn dùng dây quấn hỗn hợp đó là sự kết hợp
giữa hai dây quấn xếp chồng và song.
2.2. Phần quay (hay rotor).
Phần là phần quay gồm lõi thép, dây quấn và trục máy (hình 2.1a).
2.2.1. Lõi thép.
Lõi thép rotor được làm bằng những lá thép kỹ thuật điện (hình 2.2)
được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có
lỗ để lắp trục. Phía ngoài của lá thép được xẻ rãnh để đặt dây quấn. Lõi thép
được ép trực tiếp lên trục máy hoặc lên một giá rotor của máy.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 5/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
Hình 2.1. Rôto (a) và (b) sơ đồ
mạch điện của rôto dây quấn
b)
R

Vòng
trượt
Chổi
than
Dây quấn
rôto
a)
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

2.2.2. Dây Quấn:
Phân loại làm hai loại chính: Rotor kiểu dây quấn (rotor ngắn mạch) và
totor kiểu lồng sóc. Loại rotor lồng sóc công suất trên 100kW, trong các rảnh
của lõi thép rotor đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng
tạo thành lồng sóc (hình 2.3a). Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc được chế tạo
bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rotor, thành thanh nhôm, hai đầu đúc
vòng ngắn mạch và cánh quạt làm mát (hình 2.3b). Động cơ điện có rotor lồng
sóc gọi là động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc được ký hiệu bằng hình 2.5c
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 6/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
a)
b)
Hình 2.2. Lá thép rôto của động cơ không đồng bộ
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Loại rotor kiểu dây quấn: Rotor kiểu dây quấn (hình 2.4) cũng giống như
dây quấn ba pha stator và có cùng số cực từ dây quấn stator. Trong máy điện cỡ
trung bình trở lên thường dùng dây quấn kiểu sóng hai lớp vì bóp được những
đầu dây nối, kết cấu dây quấn trên rotor chặc chẽ. Trong máy điện cỡ nhỏ
thường dùng dây quấn đồng tâm một lớp. Dây quấn ba pha của rotor thường đáu
hình sao, có ba đầu kia được nối vào ba rãnh trượt thường làm bằng dồng đặt cố
định ở một đầu trục và được cách điện với trục. Nhờ ba chổi than tỳ sát vào ba

rãnh trược, dây quấn rotor được nối với 3 vòng tiếp xúc, chổi than dây quấn
rotor được nối với ba biến trở bên ngoài, để mở máy hay điều chỉnh tốc độ. Loại
động cơ này gọi là động cơ không đồng bộ rotor dây quấn.
Nhận xét: Đặc điểm của loại động cơ điện rotor kiểu dây quấn là có thể
thông qua chổi than đưa điện trở phụ hay sức điện động phụ vào mạch điện rotor
để cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện hệ số công suất
của máy.
Nhược điểm: Động cơ điện rotor dây quấn chế tạo phức tạp hơn rotor
lồng sóc nên giá thành đắt hơn mà bảo quản cũng khó khăn hơn (dễ bị chập pha,
mất và rò điện từ các dây dẫn ra vỏ máy rất nguy hiểm); hiệu suất của máy cũng
thấp hơn so với rotor lồng sóc; khi sử dụng vành trược để phát sinh tia lửa điện
gây cháy nổ, làm nhiễu quá trình điều khiển.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 7/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
Hình 2.4 rotor kiểu dây quấn
Hình 2.3 Cấu tạo rotor động cơ không đồng bộ.
a) Dây quấn rotor lồng sóc b) Lõi thép rotor c)ký hiệu động cơ trên sơ đồ
©
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Loại rotor kiểu lồng sóc: Kết cấu của loại dây quấn này khác với dây quấn
stator. Trong mỗi rãnh của lõi thép rotor đặt vào một thanh dẫn bằng đồng hay
nhôm dài ra khỏi lõi thép và được nối tắt lại ở hai đầu bằng hai vành mạch bằng
đồng hay nhôm làm thành một cái lồng mà người ta gọi là lồng sóc (hình 2.3).
Dây quấn lồng sóc không cần cách điện với lõi sắt, để cải thiện tính năng
mở máy, trong máy công suất tương đối lớn, rãnh rotor có thể làm thành dạng
rãnh sâu hoặc làm thành hai rãnh lồng sóc hay còn gọi là lồng sóc kép. Trong
máy điện cỡ nhỏ, rãnh rotor thường được làm chéo đi một góc so với tâm trục.
Nhận xét: Rotor lồng sóc chế tạo đơn giản với số lượng lớn trong dây
truyền công nghiệp, giá thành rẻ hơn, bền hơn dễ bảo quản so với rotor dây
quấn, nhưng lại khó mở máy hơn rotor dây quấn đặc biệt những động cơ công

suất lớn. Trong những hệ thống có yêu cầu không cao về điều chỉnh tốc độ (có
thể điều chỉnh theo cấp), điều kiện mở máy không quá khó khăn ta nên sử dụng
động cơ rotor lồng sóc.
2.2.3 Khe hở:
Vì rotor là một khối tròn nên khe hở đều, khe hở trong máy điện không
đồng bộ rất nhỏ ( từ 0,2mm đến 1mm trong máy điện cỡ nhỏ và vừa ) để hạn chế
dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào, và như vậy có thể làm cho hệ số công suất của
máy tăng cao .
III. Nguyên lý động của động cơ không đồng bộ 3 pha.
Nguyên lý hoạt động của máy điện không đồng bộ nói chung và động cơ
không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc nói riêng là làm việc dựa theo nguyên lý
cảm ứng điện từ.
Khi có dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stator thì trong khe hở
không khí suất hiện từ trường quay với tốc độ n
1
=60f
1
/p (với p là số đôi cực, f
1
là
tần số lưới. Từ trường này quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên trong
dây quấn rotor có dòng điện I
2
chạy qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp
với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng ở khe hở, cảm ứng sức điện động.
Dòng điện trong dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh ra môment.
Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng
điện rotor, kéo rotor quay cùng chiều quay từ trường với tốc độ n.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 8/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
Hình 2.5 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Để minh họa vẽ từ trường quay tốc độ n
1
, chiều sức điện động và dòng
điện cảm ứng trong thanh dẫn rotor, chiều lực điện từ F
đt
.
Khi xác định chiều sức điện động cảm ứng theo quy tắc bàn tay phải ta
căn cứ vào chuyển động tương đối của thanh dẫn rotor với từ trường. Nếu coi từ
trường đứng yên thì chiều chuyển động tương đối của thanh ngược với chiều
chuyển động của n
1
. Từ đó áp dụng quy tắc bàn tay phải xác định được chiều
chuyển động của sức điện động như hình 3.1.
Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái với chiều quay n
1
.
Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n
1
, vì nếu tốc độ bằng
nhau thì không có sức chuyển động tương đối, trong dây quấn không có sức điện
động và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng 0.
Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ
trượt n
2.
n
2
=n
1

-n
Hệ số trượt của tốc độ là:
1
1
1
2
n
nn
n
n
s
−
==
Khi rotor đứng yên (n=0), hệ số trượt s=1. Khi rotor quay định mức
s=0.02 0.06 tốc độ động cơ:
( ) ( )
s
p
f
snn −=−= 1
.60
1
1
vòng/phúc.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 9/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG
CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I. Những chỉ tiêu của hệ điều chỉnh tốc độ đối với động cơ điên.

Điều chỉnh tốc độ truyền động điện là dùng phương pháp thuần túy điện
tác động lên bản thân hệ truyền động điện (nguồn và động cơ điện) để thay đổi
tốc độ quay của động cơ điện.
Để đánh giá chất lượng của một hệ thống truyền động điện thường căn cứ
vào một số chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật cơ bản các chỉ tiêu này cũng được tính đến
khi thiết kế hoặc chỉ định các hệ thống truyền động điện.
Đó là các chỉ tiêu:
1. Sai số tốc độ.
2. Độ trơn của điều chỉnh tốc độ.
3. Đai điều chỉnh tốc độ.
4. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải.
5. Chỉ tiêu kinh tế.
6. Các chỉ tiêu khác.
7. Tổn thất năng lượng khi điều chỉnh.
II. Vấn đề điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha.
Động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ưu điểm
nổi bật của nó là: cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá thành hạ,
trọng lượng, kích thước nhỏ hơn khi cùng công suất định mức so với động cơ
một chiều.
Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha…
Tuy nhiên, việc điều chỉnh tốc độ và khống chế các quá trình quá độ khó
khăn hơn, các động cơ không đồng bộ lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu
(dòng khởi động lớn, mômen khởi động nhỏ).
Trong thời gian gần đây, do phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công
suất và kỹ thuật điện tin học, động cơ không đồng bộ mới được khai thác các ưu
điểm của chúng. Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả so với hệ
tiristor-động cơ điện một chiều.
Qua phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 10/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
( )

th
th
th
thth
as
s
s
s
s
asIM
M
2
2
++
+
=
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

(1-1)
Trong đó:
(1-2)
Và:
(1-3)
(1-4)
Qua biểu thức (1-1), (1-2), (1-3), (1-4) ta thấy rằng khi thay đổi các
thông số điện trở, điện kháng, điện áp, tần số, số đôi cực thì sẽ thay đổi được s
th
,
M
th

và sẽ điều chỉnh được tốt động cơ không đồng bộ.
III. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stator.
Mômen động cơ không đồng bộ tỉ lệ với bình phương điện áp stator, nên
có thể điều chỉnh mômen và tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi
điện áp stator và giữ tần số không đổi nhờ bộ biến đổi điện áp xoay chiều.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 11/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
2'
2
2
'
mm
th
XR
R
s
+
±=
(
)
22
110
2
1
.2
.3
mm
f
th
XRR
U

M
+±
±=
ω
22
1
'
2
mm
th
XR
R
s
+
±=
Hình 3.1 a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng u
stator
b) Các đặc tính điều chỉnh bằng u
stator
động cơ không đồng bộ





==
=









=
constss
UM
U
U
MM
thuth
bth
dm
b
thuth
.
2*
.
.
gh
u
ubu
M
M
MuM
==
*2**
;
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Nếu coi bộ biến đổi điện áp xoay chiều là nguồn lý tưởng (Z
b
=0), khi
đmb
uu
≠
thì mômen tới hạn M
th.m
tỉ lệ với bình phương điện áp, còn s
th.m
=const,
căn cứ vào biểu thức momen tới hạn ta có quan hệ sau:
(1-5)
Dựa vào đặc tính tới hạn M
gh(S)
, nếu
const=
ω
, ta suy ra đặc tính điều
chỉnh ứng với giá trị u
s
cho trước nhờ quan hệ:
(1-6)
Trong đó: U
đm
: Điện áp định mức của động cơ
U
b
: Điện áp đầu ra của bộ ĐAXC

M
th
: Momen tới hạn khi điện áp là U
đm
M
th.u
: Mơment tới hạn khi điện áp là U
b
Có nhiều cách điều chỉnh điện áp nguồn cấp vào stator động cơ không
đồng bộ:
1.Điều chỉnh điện áp dùng biến áp tự ngẫu.
a).Sơ đồ nguyên lý:
Máy biến áp tự ngẫu là bộ biến đổi điện xoay chiều đơn giản nhất của hệ
biến áp tự ngẫu động cơ được vẽ như sau:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 12/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động dùng biến áp tự ngẫu
2
1
1






−+=
k
ZZZ
asba
ththgh

cd
ththgh
MM
R
RR
SS
=
+
=
;
2
2
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

b). Đặc tính cơ:
Nếu ký hiệu các đại lượng điện tử của mỗi pha biến áp như hình (3.2) thì
tổng trở của biến áp được xác định theo biểu thức:
(1-7)
Trong đó: K= W
2
/W
1
hệ số biến áp.
Khi điều chỉnh điện áp ra để cấp cho stator động cơ, hệ số K thay đổi
đồng thời Z
s
và Z
a
cũng đều thay đổi. Các đặc tính cơ đều có dạng như hình vẽ:
Hình 3-3 Các đặc tính điều chỉnh của truyền động KĐB dùng máy biến

áp tự ngẩu
Để cải thiện dạng đặc tính điều chỉnh và giảm bớt mức phát nóng của máy
điện, khi dùng động cơ KĐB rotor dây quấn người ta nối thêm một điện trở cố
định R
cd
vào mạch rotor. Khi đó nếu điện áp đặt vào stator là định mức (U
b
=U
1
)
thì ta có đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên. Ta gọi đặc tính này là đặc tính giới
hạn. Rõ ràng là . (1-8)
Trong đó:
M
thgh
; S
thgh
mơmen và độ trượt tới hạn của đặc tính giới hạn.
M
th
; S
th
các đại lượng tương ứng của đặc tính tự nhiên.
c). Nhận xét:
Hệ dùng biến áp tự ngẩu không những có giá thành cao mà còn rất khó tự
động hóa nên các chỉ tiêu điều chỉnh không cao. Vì thế nó ít sử dụng.
2. Điều chỉnh điện áp nhờ kháng bảo hòa:
a). Sơ đồ nguyên lý:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 13/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Kháng bảo hòa gồm cuộn làm việc W
lv
và cuộn từ hóa W
th
quấn chúng lên
một gông từ. Nó có thể là một pha hoặc ba pha. Sơ đồ nối kháng bảo hòa để điều
chỉnh tốc độ động cơ KĐB như sau:
Hình 3-4 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh động cơ KĐB bằng phương
phápdùng kháng bảo hòa
Khi thay đổi dòng từ hóa I
th
nhờ biến trở đặt tốc độ, độ từ thẩm của lõi
thép sẽ thay đổi do đó điện kháng của cuộn làm việc W
lv
biến đổi điện áp đặt
vào, động cơ biến cho ta các đặc tính cơ như hình vẽ (3-4) mỗi vùng ứng với
một trị số của dòng từ hóa I
th
.
b). Đặc tính cơ:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 14/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 3-5. Đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp
kháng bảo hòa.
Hệ thống này có hai “vùng chết” không điều chỉnh được. Vùng thứ nhất
nằm giữa đặc tính cơ có I
thmax
và đặc tính tự nhiên. Vùng thứ hai nằm giữa trục

tung và đường có I
th
=0. Sở dĩ có hai vùng này vì dòng từ hóa đạt được cực đại
I
max
nhưng X
lv
vẫn có một giá trị nhỏ gây sụt áp nên đặc tính này không trùng
với đặc tính tự nhiên. Còn khi cuộn kháng bị khử từ hoàn toàn I
th
=0 thì X
lv
vẫn
còn giá trị hữu hạn nên đặc tính cơ tương ứng không thể sát trục tung.
c). Nhận xét:
Ta thấy cuộn kháng bảo hòa như là một biến kháng không tiếp điểm. Nó
cho phép điều chỉnh tinh (liên tục). Đồng thời xây dựng được hệ tự động hóa để
ổn định tốc độ. Hệ kháng bảo hòa có đặc tính cơ có momen M
max
lớn, khả năng
quá tải và ổn định cao, sai số tốc độ đặc nhỏ. Hệ này có dải điều chỉnh
52 ÷=D
.
Tuy nhiên muốn mở rộng dải điều chỉnh thì tổn thất trượt trong rotor (M,
0
ω
,s)
quá lớn. Vì vậy động cơ bị đốt nóng quá mức.
3. Điều chỉnh điện áp nhờ bộ điều chỉnh thiristor:
a). Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3-6. Sơ đồ nguyên lý của hệ dùng điều chỉnh thirstor.
Mạch lực của động cơ bao gồm ba cặp van nối song song ngược. Ở trạng
thái xác lập, các thiristor mở những góc như nhau và không đổi, trong đó T
1
, T
3
,
T
5
thông ở nữa chu kỳ dương, còn T
2
, T
4
, T
6
thông nữa chu kỳ âm của điện áp
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 15/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

lưới. Điện áp đặt vào stator của động cơ U
b
(tức điện áp ra của bộ biến đổi). Sẽ
là những phần của đường hình sin:
tUU
m
Ω= sin
1
như trình bày trên hình (3-7)
Hình 3-7. Đồ thị điện áp pha ở đầu ra của bộ điều chỉnh thiristor.
Giả thiết đường cong trên hình (3-7) là đồ thị điện áp pha A đưa vào

stator động cơ qua hai van T
1
và T
4
mở góc
0
α
tính từ góc của đường hình sin thì
nó sẽ thông cho đến thời điểm
π
do điện áp lưới dương đặt vào Anot và sau đó
từ
δππ
+÷
nó vẫn thông nhờ năng lượng điện từ tích lũy trong điện cảm của
mạch. Tương tự như vậy van T
4
thông ở giữa chu kỳ âm, góc
δ
phụ thuộc vào
góc
ϕ
của động cơ, tức là phụ thuộc độ trượt của động cơ.
Điện áp stator không sin, như hình (3-7) được phân tích thành những
thành phần sóng hài, trong đó sóng hài bậc 1 là thành phần sinh công cơ học.
Giá trị hiệu dụng của sóng bậc 1 (U
1b
) không những phụ thuộc vào góc thông
0
α

mà còn phụ thuộc góc pha
ϕ
của động cơ.
b). Đặc tính cơ:
Đặc tính điều chỉnh của hệ dùng bộ điều chỉnh thiristor có dạng như sau:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 16/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 3-8. Các đặc tính điều chỉnh của hệ truyền động KĐB khi dùng bộ
điều chỉnh thiristor
c). Nhận xét:
Ưu điểm của hệ này là nhờ sử dụng thiristor nên có khả năng tự động
hóa để làm tăng độ cứng đặc tính cơ. Về chỉ tiêu năng lượng, tuy nhiên tổn thất
trong bộ biến đổi không đáng kể nhưng điện áp stator bị biến dạng so với hình
sin nên tổn thất phụ trong động cơ lại lớn. Do đó hiệu suất cao.
IV. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số.
1. Vấn đề thay đổi tần số của điện áp stator.
Xuất phát từ biểu thức
)1(
2
)1(
1
0
s
p
f
s −=−=
π
ωω

, ta nhận thấy khi thay đổi
tần số f
1
ta cũng có thể thay đổi được tốc độ của động cơ không đồng bộ.
Ta có sơ đồ điều chỉnh như sau:
Hình 4-1 Sơ đồ điều chỉnh tần số
Giả sử mạch stator:
1111
ZIfCE −Φ=
(1-9)
Trong đó: E
1
là sức điện động cảm ứng trong cuộn dây stator,
Φ
là từ
thông móc vòng qua cuộn dây stator, C là hằng số tỉ lệ, f
1
là tần số của dòng điện
stator.
Nếu bỏ qua sự sụt áp trên tổng trở cuộn dây stator thì ta có:
111
fCEU Φ≈≈
(1-10)
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 17/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Qua (1-10) ta thấy: nếu thay đổi f
1
mà giữ U
1

=const thì
Φ
sẽ thay đổi
theo.
Khi giảm f
1
<f
1dm
để điều chỉnh tốc độ
đm
ωω
<
mà giữ
constfCEU =Φ≈≈
111
thì theo (1-10), từ thông
Φ
tăng lên, mạch từ động cơ sẽ bị bảo hòa, điện
kháng mạch từ giảm xuống và dòng từ hóa sẽ tăng lên làm cho động cơ quá tải
về từ, làm phát nóng động cơ, giảm tuổi thọ của động cơ, thậm chí nếu nóng quá
nhiệt độ cho phép của động cơ thì động cơ có thể bị cháy.
Còn khi tăng f
1
>f
1dm
nếu giữ
constfCEU =Φ≈≈
111
và phụ tải M
c

=const,
mà khi làm việc, momen
constMIKM
c
==Φ≈
ϕ
cos
2
. Vậy khi tăng f
1
>f
1dm s
sẽ
làm cho
Φ
sẽ giảm, dẫn đến dòng I
2
tăng, nghĩa là động cơ sẽ bị quá tải về dòng,
nó cũng bị phát nóng làm xấu chế độ làm việc của động cơ hoặc bị cháy. Vì vậy,
khi thay đổi tần số f
1
để điều chỉnh tốc độ thì người ta thường kết hợp thay đổi
điện áp stator U
1
. Và người ta thường dùng bộ biến đổi tần số (BT) để điều
khiển tốc độ động cơ không đồng bộ.
2. Quy luật thay đổi tần số:
a). Luật điều chỉnh tần số - điện áp:
Ở hệ thống điều khiển điện áp/tần số, sức điện động stator động cơ được
điều chỉnh tỉ lệ với tần số đảm bảo duy trì từ thông khe hở không đổi. Động cơ

có khả năng sinh momen như nhau ở mọi tần số định mức. Có thể điều chỉnh tốc
độ ở hai vùng:
Vùng dưới tốc độ cơ bản: Giữ từ thông không đổi thông qua điều khiển tỷ
số sức điện động khe hở/tần số là hằng số.
Vùng trên tốc độ cơ bản: Giữ công suất động cơ không đổi, điện áp được
duy trì không đổi, từ thông động cơ giảm theo tốc độ.
* Khả năng quá tải:
Để đảm bảo một số chỉ tiêu điều chỉnh mà không làm động cơ bị quá
dòng thì cần phải điều chỉnh cả điện áp. Đối với hệ thống biến tần nguồn áp
thường có yêu cầu giữ cho khả năng quá tải về momen là không đổi trong suốt
dải điều chỉnh tốc độ. Momen cực đại mà động cơ sinh ra được chính là momen
tới hạn M
th
, khả năng quá tải về momen được quy định bằng hệ số quá tải
momen
)/( constMM
thmm
==
λλ
.
Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stator thì có thể tính được momen tới hạn:
2
0
2
0
2
2
2

2









==
ω
ω
σ
s
m
s
Rs
m
th
U
K
U
LL
L
M
Điều kiện giữ khả năng quá tải về momen không đổi là:
dm
thth
m
M
M

M
M
==
λ
Từ trên ta suy ra:
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 18/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

đmdm
M
MUsU
.
00
ωω
=
Dạng đặc tính cơ thống kê của các máy sản xuất có thể viết gần đúng:
2
1
0
0
x
dm
cdmc
MM
+









=
ω
ω
Khi truyền động ổn định, M=M
c
nên từ trên ta có:
2
1
2
1
0
0
x
sdm
s
x
dmđm
s
f
f
U
U
++









=








=
ω
ω
b). Luật điều chỉnh từ thông:
Từ các quan hệ tính momen có thể kết luận rằng nếu giữ từ thông
Ψ
của
máy hoặc từ thông
s
Ψ
của stator không đổi thì momen sẽ không phụ thuộc vào
tần số, và momen tới hạn sẽ không đổi trong toàn bộ dải điều chỉnh.
Nếu coi R3=0 thì
s
Ψ
=U
s

/
0
ω
=U
đm
/
đm
ω
=const.
Khi ở vùng tần số làm việc thấp mà sụt áp trên R
s
có thể so sánh được sụt
áp trên điện cảm tản mạch stator thì đồng thời từ thông cũng giảm đi và do đó
M
th
cũng giảm đi.
Biểu thức quan hệ giữa dòng điện stator và từ thông rotor là:
( )
2
.1
sr
dm
rdm
s
T
L
I
ω
σ
+

Ψ
=
Trong đó:
rrr
RLT /
σσ
=
.
Vậy khi giữ biên độ từ thông không đổi thì vector từ thông rotor luôn
vuông pha với vector dòng điện rotor và do đó momen điện từ thông hoàn toàn
tỉ lệ với biên độ dòng điện rotor.
Trong chế độ định mức, từ thông là định mức và mạch từ có công suất tối
đa. Luật điều chỉnh tần số-điện áp là luật giữ gần đúng từ thông không đổi trên
toàn dải điều chỉnh. Tuy nhiên từ thông động cơ, trên mỗi đặc tính, còn phụ
thuộc rất nhiều vào độ trượt, tức là phụ thuộc momen tải trên trục động cơ. Vì
thế trong các hệ điều chỉnh yêu cầu chất lượng cao cần tìm cách bù từ thông.
Do
2
1
)(1
r
m
r
s
T
L
I
ω
+
Ψ

=
nên nếu muốn giữ từ thông
r
Ψ
không đổi thì dòng
điện phải được điều chỉnh theo tốc độ trượt. Phương pháp này có nhược điểm là
mỗi động cơ phải cài đặt một sensor đo từ thông không thích hợp cho sản xuất
đại trà và cơ cấu đo gắn trong đó bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và nhiểu.
Nếu điều chỉnh cả biên độ và pha của dòng điện thì có thể điều chỉnh
được từ thông rotor mà không cần cảm biến tốc độ.
c). Luật điều chỉnh tần số trượt không đổi
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 19/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Nếu ta giữ tần số trượt không đổi
const
s
=
ω
thì momen chỉ còn phụ thuộc
vào I
s
mà không phụ thuộc vào tần số nguồn. Đặc tính M(
s
ω
) như hình 3-10.
Hình 4-2 Đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ động cơ không động bộ với tần số
trượt không đổi.
d). Điều chỉnh tần số nguồn dòng điện.
Phương pháp điều chỉnh này sử dụng biến tần nguồn dòng. Biến tần

nguồn dòng có ưu điểm là tăng được công suất đơn vị máy, mạch lực đơn giản
mà vẫn thực hiện hãm tái sinh động cơ. Nguồn điện một chiều cấp cho nghịch
lưu phải là nguồn dòng điện, tức là dòng điện không phụ thuộc vào tải mà chỉ
phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển. Để tạo nguồn điện một chiều thường dùng
chỉnh lưu điều khiển có cấu trúc tỷ lệ - tích phân (PI), mạch lọc là điện kháng
tuyến tính có trị số điện cảm đủ lớn.
- Điều chỉnh tần số - dòng điện.
Việc điều chỉnh từ thông trong hệ thống biến tần nguồn dòng được thực
hiện tương tự như hệ thống biến tần nguồn áp.
- Điều chỉnh vector dòng điện.
Tương tự như hệ thống biến tần nguồn áp ở hệ thống biến tần nguồn
dòng cũng có thể thực hiện điều chỉnh từ thông bằng cách điều chỉnh vị trí
vector dòng điện không gian. Điều khác biệt là trong hệ thống biến tần nguồn
dòng điện là liên tục và việc chuyển mạch của các van phụ thuộc lẫn nhau.
e). Điều khiển trực tiếp moment.
Ra đời năm 1997, thực hiện được đáp ứng nhanh. Vì
r
ψ
có quán tính cơ
nên không biến đổi nhanh được, do đó ta chú trọng thay đổi
s
ψ
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 20/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Không thay đổi
r
ψ
. Phương pháp này không điều khiển theo quá trình
mà theo điểm làm việc. Nó khắc phục nhược điểm của điều khiển định hướng

trường vector rotor
r
ψ
cấu trúc phức tạp, đắt tiền, độ tin cậy thấp (hiện nay đã
có vi mạch tích hợp cao, độ chính xác cao), việc đo dòng điện qua cảm biến gây
chậm trễ, đáp ứng moment của hệ điều khiển vector chậm (cỡ 10 ms) và ảnh
hưởng của bảo hòa mạch từ tới
s
R
lớn.
3. Các đặc tính điều chỉnh tần số :
Các dạng đặc tính cơ khi thay đổi tần số với các phụ tải khác nhau hình
3-12
Hình 4-3 Đặc tính cơ khi điều chỉnh tần số theo quy luật
m
λ
=const với các
phụ tải khác nhau:
Trên hình 3-12c, khi phụ tải M
c
= const (q=1) thì điều chỉnh tần số và điện
áp stator theo quy luật:
2
3
1
1
f
U
=const
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 21/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Trên hình 3-12d, khi phụ tải M
c
= const (q=2) thì điều chỉnh tần số và điện
áp stator theo quy luật:
2
1
1
f
U
=const
Trên hình 3-12a, khi phụ tải M
c
=const (q=-1) thì điều chỉnh tần số và điện
áp stator theo quy luật:
2
1
1
1
f
U
=const
Trên hình 3-12b, khi phụ tải M
c
=const (q=o) thì điều chỉnh tần số và điện
áp stator theo quy luật:
1
1
f

U
=const.
4. Bộ biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha.
Bộ biến tần là thiết bị dùng để biến đổi nguồn điện có tần số f
1
cố định
thành nguồn điện có tần số f
r
thay đổi được nhờ các khóa bán dẫn. Người ta
thường dùng 2 loại biến tần là: Biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp.
4.1 Biến tần trực tiếp.
Biến tần trực tiếp là thiết bị biến đổi trực tiếp nguồn xoay chiều có tần số
f
1
sang nguồn xoay chiều có tần số f
r
.
Hình 4-4 Sơ đồ khối bộ biến tần trực tiếp.
Bộ biến tần trực tiếp gồm hai nhóm chuyển mạch nối song song ngược
(sơ đồ nguyên lý của bộ biến tần trực tiếp được trình bày như hình vẽ). Cho
xung mở lần lượt hai nhóm chỉnh lưu trên ta sẽ nhận được dòng điện xoay chiều
chạy qua tải.
Ở mỗi pha ở đầu ra (a,b,c) được cấp điện bởi hai nhóm thyristor. Nhóm T
tạo ra dòng điện chạy thuận và nhóm N tạo ra dòng chạy ngược. Mỗi nhóm là
một bộ chỉnh lưu (hoặc nghịch lưu phụ thuộc) ba pha. Để hạn chế dòng ký sinh
chạy qua hai thyristor của nhóm T và nhóm N đang dẫn, người ta dùng các cuộn
kháng ĐK
1
và ĐK
6

.
Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 22/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 4-5 Bộ biến tần trực tiếp dùng thyristor.
Khi điều khiển theo nhóm thì mỗi nhóm được mở trong nữa chu kỳ điện
áp đầu ra. Xét sự làm việc pha a theo đồ thị sau.
Hình 4-6 Đồ thị điện áp một pha của biến tần trực tiếp.
Trong khoảng thời gian t
1
: Nhóm T
1
mở, còn trong khoảng t
2
thì nhóm N
4
mở. Các thyristor trong cùng một nhóm chuyển mạch cho nhau nhờ điện áp lưới
(chuyển mạch tự nhiên). Mỗi thyristor mở 1/3 chu kỳ của điện áp lưới. Thay đổi
số thyristor mở trong mỗi nhóm ta sẽ thay đổi được thời gian của chu kỳ điện áp
đầu ra T
2
=t
1
+t
2
do đó thay đổi được tần số đầu ra của biến tần.
Từ đồ thị ta tìm được mối quan hệ giữa tần số lưới và tần số ra:
22
2

1
1
−+
==
mn
m
T
T
f
f
r
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 23/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Trong đó:
m: Số pha đầu vào của bộ biến tần (m=3).
n: Số đỉnh hình sin (tức số thyristor mở ở mỗi nhóm) trong một nữa chu
kỳ của điện áp ra.
Theo công thức trên ta thấy tần số đầu ra luôn luôn nhỏ hơn tần số lưới vì
n là số nguyên nên tần số ra được điều chỉnh nhảy cấp.
Điện áp ra V
r
được thay đổi bằng cách thay đổi góc chậm
θ
của các
thyrostor hình 3-17b minh họa.
Vì số đỉnh hình sin n ở trường hợp này giống như hình 3-17a nên tần số
đầu ra của hai trường hợp như nhau, nhưng điện áp ở hình 3-17b có giá trị nhỏ
hơn.
Để tạo ra điện áp ba pha ở đầu ra ta điều khiển các nhóm thyritor mở theo

thứ tự T
1
-N
2
-T
3
-N
4
-T
5
-N
6
-T
1
mỗi nhóm cho mở 1/3 chu kỳ của điện áp ra. Nếu
điện áp ra được lọc phẳng hoàn toàn thì bằng cách điều khiển như trên ta được
đồ thị điện áp ra ở ba pha như trên hình 3-16 (Hệ thống điện áp ba pha ở đầu ra
bộ biến tần trực tiếp).
Hình 4-7 Hệ thống điện áp ba pha ở đầu ra của bộ biến tần trực tiếp.
Để có thể điều chỉnh tinh tần số ra và tạo được điện áp có dạng gần hình
sin hơn, ta áp dụng phương pháp điều khiển góc mở thyristor
θ
cần thiết cho các
thyristor ở mỗi pha của điện áp đầu ra và kết quả ta được đồ thị điện áp ra một
pha đầu ra như hình vẽ sau thành phần sóng điều hòa bậc nhất (theo tần số w
r
của điện áp này là đường đứt).
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 24/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỆN

Hình 4-8 a) Quan hệ
θ
=f(
t
ω
).
b) Đồ thị điện áp ra của bộ biến tần trực tiếp khi điều khiển góc
θ
theo
quy luật hình sin.
Nhận xét:
Hiệu suất cao vì tổn thất năng lượng không đáng kể, không cần dùng tụ
chuyển mạch.
Chỉ cho tần số f
r
<f
1
tức
0
ωω
<
.
Làm việc ở chế độ tĩnh nên thuận tiện đối với những cơ cấu cần di chuyển
nhiều.
4.2 Bộ biến tần gián tiếp
Bộ biến tần gián tiếp là bộ biến đổi nguồn điện xoay chiều có V
1
,f
1
là

hằng số thành nguồn điện xoay chiều có Vr, f
r
biến đổi qua khâu trung gian một
chiều. Tần số đầu ra được xác định bởi nhịp đóng mở của các thiết bị nghịch
lưu.
Thiết bị biến tần gián tiếp gồm ba khây cơ bản:
Khâu chỉnh lưu: Biến đổi nguồn xoay chiều sang một chiều.
Bộ lọc: Để giảm bớt độ nhấp nhô của áp và dòng ở đầu ra của bộ chỉnh
lưu.
Khâu nghịch lưu: Biến đổi điện áp một chiều để đặt vào động cơ.
Thiết bị nghịch lưu có thể là thyristor hoặc transistor công suất.
GVHD: NGUYỄN HÀO NHÁN 25/50 SVTH: PHẠM BÁ THIỆN