Chương 3:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG pdf

Chương 3:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG
Động cơ dùng để kéo pu li cáp trong thang máy là loại động cơ có điều chỉnh
tốc độ và có đảo chiều quay (quá trình nâng hạ của thang máy).
Như vậy để thực hiện được truyền động cho thang máy chúng ta phải có 2
phương án chính sau:
+ Dùng hệ truyền động chỉnh lưu – Triristo, động cơ 1 chiều có đảo chiều
quay.
+ Dùng hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ.
Sau đây chúng ta sẽ phân tích ưu nhược điểm của 2 loại hệ truyền động nay để
từ đó chọn ra phương án phù hợp nhât dùng trong thang máy
I. Hệ truyền động chỉnh lưu-Triristo có đảo chiều quay, động cơ 1 chiều có
đảo chiều quay:
Hệ truyền động T – Đ có đảo chiều quay được xây dưng trên 2 nguyên tắc cơ
bản:
- Giữ nguyên chiều dong điện phần ứng vf đảo chiều dong kích từ của động
cơ.
- Giử nguyên chiều dong kích từ và đảo chiều dòng điện phần ứng.
Từ 2 nguyên tắc cơ bản này ta có 5 loại sơ đồ chinh
Sơ đồ 1:
Truyền động dung 1 bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng
đảo chiều dòng kích từ.
Loại sơ đồ này dùng cho công suất lớn và rất ít đảo chiều
Sơ đồ 2:
Truyền động dùng bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng
công tắc tơ chuyển mạch phần ứng ( từ thông giữ không đổi).
Loại này dung cho công suất nhỏ,tần sô đảo chiều thấp.
Sơ đồ 3:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng.Loại này
có ưu điểm là dùng cho mọi dải công suất, có tần số đảo chiều lớn.
Sơ đồ 4:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nối song song điều khiển chung.

Loại này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện được công viêc
đảo chiều êm hơn.
Sơ đồ 5:
Truyền động dùng 2 bộ biến đổi nói theo sơ đồ chéo điều khiển chung.
Sơ đồ này dùng cho mọi dải công suất vừa và lớn, thực hiện việc đảo chiều
êm.Tuy nhiên kích thước công kềnh, vốn đầu tư lớn.
• Mạch điều khiển của 5 loại sơ đồ này có thể chia làm 2 loại chính:
a. Điều khiển riêng:
Nguyên tắc: Khóa các bộ biến đổi mạch phần ứng để cắt dòng, sau đó tiến
hành chuyển mạch, như vậy khi điều khiển sẽ tồn tại một thơi gian gián đoạn.
Sơ đồ 1,2,3 được điều khiển theo nguyên tắc này.Khi điểu khiển riêng có hai bộ
điều khiển làm việc riêng rẽ với nhau.
Tại một thời điểm thì chỉ có một bộ biến đổi có xung điều khiển. Trong một
khảng thời gian thì BDD1 bị khóa hoàn toàn và dòng phần ứng bị triệt tiêu, tuy
nhiên suất điện động phần ứng E vẫn còn dương. Sau khoảng thời gian này thi
phát xung mở bộ biến đổi 2 đổi chiều dòng phần ứng động cơ được hãm tái
sinh.
Hệ truyền động có van đảo chiều điều khiển riêng có ưu điểm là làm việc an
toàn không có dòng cân bằng chạy giữa các bộ biến đổi, song cần có 1 khoảng
thơi gian trễ trong đó dòng điện động cơ bằng 0.
b. Điều khiển chung:
Nguyên tắc: Tại một thời điểm thì cả 2 bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 đều nhận
được xung mở nhưng chỉ có một bộ biến đổi cấp dong cho nghịch lưu còn bộ
kia làm việc ở chế độ đợi. Sơ đồ 4,5 thực hiện theo nguyên tắc này. Trong
phương pháp điều khiển chung mặc dù đảm bảo , tức là không suất hiện giá trị
dòng cân bằng song giá trị tức thời của suất điện động của các bộ chỉnh lưu là và
luôn khác nhau do đó vẫn xuất hiện thành phần xoay chiều của dòng cân băng
và để hạn chế dòng điện cân bằng người ta thường dùng các cuộn kháng cân
bằng .
II. Hệ truyền động xoay chiều có điều chỉnh tốc độ:

Hệ truyền động này dung động cơ không đồng bộ 3 pha. Loại động cơ này
được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, chiếm tỷ lệ rất lớn so với động cơ
khác. Ngày nay do sự phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ
thuật điện tử- tin học, động cơ không đồng bộ mới khai thác được hết các ưu
điểm của mình. Nó trở thành hệ truyền động cạnh tranh có hiệu quả với hệ
truyền động chỉnh lưu triristo.
Không giống như động cơ 1 chiều, động cơ KĐB có cấu tạo phần cảm và
phần ứng không tách biệt. Từ thông động cơ cũng như mô men động cơ sinh ra
phụ thuộc nhiều tham số.
Do vậy hệ điều chỉnh tự động động cơ không động bộ là hệ điều chỉnh
nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh.
Trong công nghiệp thường sử dụng 4 hệ điều chinh tốc độ:
a. Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ biến đổi triristo:
Nguyên tắc: của phương pháp này là mô men của động cơ KĐB tỷ lệ với
bình phương điện áp stato.
Do đó có thể điều chỉnh được mô men và tốc độ của động cơ bằng cách điều
chỉnh giá trị điện áp stato trong khi giữ nguyên tần số.
b. Điều chỉnh điện trở mạch rô to:
Phương pháp này được thực hiện theo nguyên tắc điều chỉnh trơn điện trở rô
to bằng các van bán dẫn.
Ưu điểm của phương pháp này là dễ tự động hóa viêc điều chỉnh.
Điện trở trong mạch rô to của động cơ KĐB:
Trong đó: : điện trở dây quấn rô to
: điện trở ngoài mắc thêm vào mạch stato
Khi điều chỉnh giá trị điện trở mạch rô to thì mô men tới hạn củ động cơ
không thay đổi và độ trượt tới hạn tỷ lệ bậc nhất với điện trở:

Mô men
: độ trượt khi điện trở mạch rô to là
Nếu giữ cho const thì M= const và không phụ thuộc tốc độ động cơ.

Vì thế mà có thể ứng dụng phương pháp điều chỉnh điện trở mạch rô to cho
truyền động có mô men tải không đổi.
Phương pháp điều chỉnh trơn điện trở mạch rô to bằng phương pháp xung:
: điênh trở tương đương trong mạch rô to được tính theo thơi gian đóng và
thời gian ngắt của một khóa bán dẫn cho phép một điên trở vào mạch hay
không.
c. Phương pháp điều chỉnh công suất trượt
Đối với các hệ truyền động công suất lớn, tổn hao là lớn .Vì vậy để điều
chỉnh được tốc độ vừa tân dụng được công suất trượt người ta dùng các sơ đồ
điều chỉnh công suất trượt.
Ta có:
d. Phương pháp biến đổi tần số;
Phương pháp này điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên nguyên tắc điều chỉnh
tần số sang tần sô .
Khi điều chỉnh tần số động cơ KĐB thường kéo theo cả việc điều chỉnh
điện áp, dòng điện hoặc cả từ thông stato.Do vậy đây là phương pháp phức tạp,
phải dùng nhiều thiết bị.
Có 2 loại biến tần:
• Biến tần trực tiếp: Loại này có sơ đồ cấu trúc rất đơn giản:
Điện áp vào xoay chiều (tần số ) qua một mạch van là ra ngay tải với điện
áp tần số ). Bộ biến tần này có hiều suất biến đổi năng lượng cao, tuy nhiên thực
tế sơ đồ mạch van còn khá phức tạp, có số lượng van lớn nhất với mạch 3 pha.
Việc thay đổi tần số ra khó khăn và phụ thuộc nhiều vào tần số .
• Biến tần gián tiếp: Có cấu trúc như sau:
Điện áp xoay chiều được biến thành một chiều nhờ bộ chỉnh lưu,sau đó
qua bộ lọc, được biến đổi thành điện áp xoay chiều với tần số sau khi qua bộ
nghịch lưu độc lập.
Hiệu suất loại biến tần này thấp song cho phép thay đổi dễ dàng tần số ra
mà không phụ thuộc .
• Kết luận: