PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG cơ điện KHÔNG ĐỒNG bộ PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG mềm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (574 KB, 37 trang )
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG
BÀI TIỂU LUẬN NHĨM
MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN
CHUYÊN ĐỀ:
PHƯƠNG PHÁPPHƯƠNG
KHỞI ĐỘNG
ĐIỆNMỀM
KHÔNG ĐỒNG BỘ
PHÁPĐỘNG
KHỞICƠ
ĐỘNG
Sinh viên thực hiện:
1. Lê Khán
hánh Du
Duy
2. Đặng
Đặng Nhật
Nhật Vinh
Vinh
3. Huỳn
Huỳnh
h Tấn
Tấn Mẫn
Mẫn
1853020009
1453020111
1753020080
Gvhd: T.s Nguyễn Hữu Khương
TP. HCM, 15/12/2021
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG
BÀI TIỂU LUẬN NHĨM
MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN
CHUN ĐỀ:
PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG MỀM
Sinh viên thực hiện:
4. Lê Khán
hánh Du
Duy
5. Đặng
Đặng Nhật
Nhật Vinh
Vinh
6. Huỳn
Huỳnh
h Tấn
Tấn Mẫn
Mẫn
1853020009
1453020111
1753020080
Gvhd: T.s Nguyễn Hữu Khương
TP. HCM, 15/12/2021
LỜI CAM ĐOAN
Nhóm tơi xin cam đoan bài tiểu luận này là cơng trình nghiên cứu của bản
thân, được đúc kết từ quá trình học tập và nghiên cứu thực tiễn trong thời gian qua.
Các thông tin và số liệu được sử dụng trong bài tiểu luận cuối kì này là hồn tồn
trung thực.
Thành phố Hồ Chí Minh năm 2021
Người cam đoan
HỌC VIỆN HÀNG KHƠNG VIỆT NAM
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG HK
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2021
NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN
HỌ VÀ TÊN:
Lê Khánh Duy
Đặng Nhật Vinh
Huỳnh Tấn Mẫn
1853020009
1453020111
1753020080
Tên tiểu luận cuối kì:
PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG MỀM
GIẢNG VIÊN BỘ MÔN
( Ký và ghi rõ họ tên)
Số thứ
Họ và tên
tự
1
Lê Khánh Duy
Ghi chú
Trình bày phần “ Phương pháp khởi động mềm,
Chương 1”
Tổng hợp chỉnh sửa bổ sung hồn thiện file báo cáo
Tìm tài liệu
2
Đặng Nhật Vinh
3
Huỳnh Tấn Mẫn
Trình bày phần ” Tổng quan đề tài, phương pháp khởi
động động cơ roto dây quấn và kết luận”
Tìm tài liệu
Trình bày phần ” Các phương pháp khởi động động
cơ khơng đồng bộ bằng phương pháp giảm áp ”
Tìm tài liệu
LỜI CẢM ƠN
Trong q trình làm tiểu luận mơn học này, để hoàn thành được đề tài theo đúng
yêu cầu và thời gian quy định của nhà trường cũng như của khoa ĐT-VT HÀNG
KHƠNG khơng chỉ là sự cố gắng của nhóm tơi mà cịn có sự giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình
của thầy NGUYỄN HỮU KHƯƠNG.
Xin chân thành cảm ơn:
Thầy Nguyễn Hữu Khương đã hết lịng giúp đỡ nhóm tơi trong q trình
thực hiện tiểu luận. Vì tiểu luận yêu cầu thêm một vài phần kiến thức mới nên nhóm
tơi cũng khơng tránh khỏi những nghi vấn, thắc mắc nhưng nhận được sự giúp đỡ và
giảng giải tận tình của thầy nên các vấn đề đó đã được giải quyết.
Học viện đã
viện đã tạo điều kiện học tập cũng như hoàn thành báo cáo tiểu luận một
cách tốt nhất.
Trong lần làm bài tiểu luận này với đề tài đã được thầy giao cho, chúng tơi ln
cố
gắng
tốtsự
nhất,
vậy dẫn
bài báo
có viên
thể tránh
khỏi
thiếu
sót.hồn
Rất thành
mongmột
nhậncách
được
góptuy
ý, chỉ
thêmcáo
củakhó
giáo
hướng
dẫnnhững
thầy
Nguyễn Hữu
Hữu Khương và cùng Q
Q thầy, cơ tại trườ
trường.
ng.
Xin chân thành cảm ơn và kính chúc các thầy cơ sức khỏe!
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
TpHCM, ngày 15 tháng 12 năm 2021
Giáo viên
hướng dẫn
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
Mục Lục
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI............................................................................2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU........................................................................................2
1.1. Lý do
do chọn
chọn đề
đề tài:..
tài:........
............
............
............
............
............
............
............
............
............
............
.........................
.......................22
1.2. Mục tiêu nghiên
nghiên cứu:.
cứu:......
...........
...........
...........
............
............
............
............
............
............
............
........................
.................... 3
1.3. Đối tượng
tượng và
và pphạm
hạm vi nghiên
nghiên cứu:.....
cứu:...........
...........
...........
............
.....................
...................................3
....................3
1.4. Phương
Phương pháp nghiên
nghiên cứu:......
cứu:...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
..........................
...................... 3
1.5. Kết cấu của đề tài:......
tài:............
............
............
...........
...........
...........
...........
...........
............
...........................
..............................3
..........3
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..........................................................................4
2.1. Các nội
nội dung
dung lý thuyết
thuyết liên quan đến vấn
vấn đề nghiên
nghiên cứ
cứu.....
u..........
...........
...........
..............4
.........4
2.1.1.
2.1
.1.
Khái niệm chung
chung về máy điện......
điện............
............
............
............
............
............
............
............
.............4
.......4
2.1.2.
2.1
.2.
Phân loại
loại......
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
..........................
..........................4
......4
2.1.3.
2.1
.3.
Động cơ khôn
khôngg đồng
đồng bộ..
bộ........
............
............
............
............
............
...........
...........
...........
.................
................6
....6
2.1.3.1
2.1
.3.1.. Khái niệm.....
niệm...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
............
................
........................6
..............6
2.1.3.2
2.1
.3.2.. Cấu tạo.
tạo.......
...........
...........
............
............
............
...........
...........
...........
...........
...........................
................................7
...........7
2.1.3.3
2.1
.3.3.. Phân loại
loại......
...........
...........
............
............
............
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
.................
...............
...77
2.2. Các phươ
phương
ng pháp
pháp khởi động động cơ đđiện
iện không
không đồng
đồng bộ.....
bộ..........
..............
.................8
........8
2.2.1.
2.2
.1.
Khởi động trực tiếp......
tiếp...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
.....................
.....................9
......9
2.2.2.
2.2
.2.
Khởi động bằng phương
phương pháp sao- tam giác......
giác............
...........
...........
....................10
..............10
2.2.3.
2.2.3.
2.2.4.
2.2
.4.
Khởi
Khởi độn
độngg dùng
dùng máy biế
biếnn áp tự ngẫu...
ngẫu......
......
......
......
......
.......
........
.........
..........
..........
..........
......11
.11
Khởi
Khởi đđộng
ộng dùng
dùng cuộn
cuộn khá
kháng
ng ((hoặ
hoặcc đi
điện
ện trở
trở phụ
phụ)) mạ
mạch
ch S
Stat
tato...........12
o...........12
2.2.5.
2.2
.5.
Khởi động Part
Part-- Winding
Winding......
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
.................
...............12
....12
2.2.6.
2.2
.6.
Khởi
Khởi đđộng
ộng động
động cơ roto
roto dâ
dâyy quấn
quấn bằng
bằng phươn
phươngg pháp
pháp mắc
mắc R phụ..
phụ.... .12
2.2.7.
2.2
.7.
Khởi động bằng thiết
thiết bị bán dẫn.......
dẫn............
...........
...........
...........
....................
..........................13
............13
2.3. Phương
Phương pháp khởi
khởi động
động mềm..
mềm........
............
............
............
............
............
............
............
.....................
...................14
....14
2.3.1.
2.3
.1.
Khái niệm......
niệm...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
............
............
............
...........
...........
...........
..........14
.....14
2.3.2.
2.3
.2.
Cấu tạo.......
tạo............
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
..............
....................15
............15
2.3.3.
2.3
.3.
Nguyên
Nguyên lý hoạt động......
động...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
..................
.................15
.....15
2.3.4.
2.3
.4.
Đặc tính kỹ thuật....
thuật..........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
...................17
.............17
2.3.5.
2.3
.5.
Ưu- nhược
nhược điểm.....
điểm...........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
............
............
............
........................18
..................18
2.3.6.
2.3
.6.
Lợi
Lợi ích khi sử dụng
dụng khởi
khởi động
động mềm.
mềm....
......
......
......
......
......
.......
.........
..........
..........
..........
..........
......18
.18
2.3.7.
2.3
.7.
Ứng dụng
dụng......
...........
...........
...........
...........
............
............
............
............
............
...........
...................
...........................20
.............20
2.3.8.
2.3
.8.
Ví dụ một vài bộ khởi
khởi động
động mềm.......
mềm............
...........
...........
...........
...........
...........
............
.............
........21
.21
2.3.8.1
2.3
.8.1.. Bộ khở
khởii động mềm
mềm ATS01....
ATS01..........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
.................
...............21
....21
2.3.8.2
2.3
.8.2.. Khởi động mềm L
LS.....
S..........
...........
............
............
............
............
......................
.............................22
.............22
2.3.8.3
2.3
.8.3.. Khởi đđộng
ộng mềm Chint
Chint......
...........
...........
...........
...........
...........
...........
.................
..........................22
...............22
2.3.8.4
2.3
.8.4.. Khởi đđộng
ộng mềm Siemen
Siement....
t.........
...........
...........
...........
...........
...........
...........
.......................
...................23
.23
2.3.8.5
2.3
.8.5.. Khởi độn
độngg mềm ABB.........
ABB...............
............
............
............
............
............
............
.................
...............24
....24
PHẦN II: KẾT LUẬN...........................................................................
LUẬN.................................................................................................
...................... 25
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN........................................................................................
LUẬN........................................................................................25
25
3.1. Tổng
Tổng kết đề tài:..
tài:........
............
............
............
............
............
............
............
............
............
............
............
......................
.................. 25
Mục Lục Hình Ảnh
Hình 2.1.2.1: Sơ đồ phân loại máy điện.........................................................................
điện.........................................................................66
Hình 2.2.1.1: Phương
Phương pháp khởi động trực tiếp.............................................................
tiếp.............................................................99
Hình 2.2.2.1: Khởi động
động theo phương pháp đổi nối Y-Δ.............................................10
Y-Δ.......................................... ...10
Hình 2.2.3.1:
2.2.3.1: Sơ đồ MBA tự ngẫu.......................................................................
ngẫu...............................................................................
........ 11
Hình 2.3.3.1: Điện áp động cơ khi dừng tự do.............................................................15
do............................................................. 15
Hình 2.3.3.2:
2.3.3.2: Điện áp động cơ khi dừng mềm....................................................
mềm.............................................................
......... 16
Hình 2.3.8.1: Bộ khởi động mềm ATS01....................................................................21
Hình 2.3.8.2:
2.3.8.2: Bộ khởi động mềm LS....................................................................
LS...........................................................................
....... 22
Hình 2.3.8.3: Bộ khởi động mềm Chint.......................................................................
Chint....................................................................... 22
Hình 2.3.8.4: Bộ khởi động mềm Siement...................................................................
Siement...................................................................23
23
Hình 2.3.8.5: Bộ khởi động mềm ABB.......................................................................24
LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển, chúng ta đang sống trong kỉ ngun của cơng nghệ,
cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Bên cạnh đó trong các ngành cơng nghiệp hiện tại thì
động cơ điện khơng đồng bộ là được sử dụng nhiều và phổ biến nhất lý do bởi vì tính
chất đơn giản và dễ sử dụng của nó trong q trình hoạt động. Tuy nhiên trong q
trình sử dụng động cơ khơng đồng bộ có cơng suất khơng nhỏ thì sẽ phải cần chú ý tới
các phương pháp khởi động động cơ lý do là khi mà chúng ta khởi động động cơ thì
Rotor sẽ ở trạng thái ngắn mạch dẫn đến dòng lúc khởi động sẽ lớn, nếu khơng có biện
pháp khởi động
động thích hợp có tthể
hể khơng khở
khởii động được độn
độngg cơ và có thể làm cho ccác
ác
thiết bị khác trong hệ thống điện bị hư hỏng . Bản thân nhóm chúng tơi, đang là sinh
viên học tập dưới mái trường Học Viện Hàng Không Việt Nam tự ý thức được trách
nhiệm của mình là phải cố gắng tìm tịi nghiên cứu về các phương pháp khởi động của
động cơ điện không đồng bộ và đặc biệt là phương pháp khởi động mềm. Sau một học
kì tiếp xúc với môn học” Kỹ thuật điện” dưới sự giảng dạy chỉ bảo nhiệt tình của thầy
Nguyễn Hữu Khương
Khương thì nhóm chúng tơi đã quyết đị
định
nh trình bày sơ lược về một phần
trong bài giảng của môn học là” Phương pháp khởi động động cơ điện không đồng bộPhương pháp khởi động mềm”. Hy vọng rằng bài báo cáo này có thể giúp các bạn có
thể hiểu rõ và nắm được sơ lược về môn học này.
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.
Lý do chọn đề tài:
Qua qua trình học tập dưới sự giảng dạy của thầy Nguyễn Hữu Khương thì
nhóm của tơi rất tâm đắc với vấn đề “Động cơ không đồng bộ” của môn học Kỹ
Thuật
Thu
ật Điện. Do yêu cầu của công việc cũng như khả năng làm việc của máy điện
khơng đồng bộ nên cho đến nay nó được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh
tế quốc dân với cơng suất từ vài chục đến hàng nghìn kilơoat. Trong công nghiệp
thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho máy cán thép loại
vừa và nhỏ, động lực cho các máy công cụ ở các nhà máy công nghiệp nhẹ…Trong
hầm mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió.Trong nơng nghiệp dùng làm máy bơm hay
máy gia công sản phẩm.Trong đời sống hàng ngày máy điện không đồng bộ cũng
dần chiếm một vị trí quan trọng :quạt gió, máy quay đĩa, động cơ trong tủ
lạnh….Bởi nó có những ưu điểm nổi bật hơn hẳn so với máy điện một chiều cũng
như máy điện đồng bộ, đó là :
Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, làm việc chắc chắn, vận hành tin cậy. Chi phí
vận hành và bảo trì sửa chữa thấp, hiệu suất cao, giá thành hạ.
Máy điện không đồng bộ sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều do đó khơng cần
phải tốn kếm thêm chi
chi phí cho các thiết bị biến đổi.
đổi.
Tuy nhiên, máy điện không đồng bộ chủ yếu được sử dụng ở chế
chế độ động
động cơ,
nên nó cũng có một số nhược điểm là dịng khởi động của động cơ khơng đồng bộ
thường lớn (từ 4 đến 7 lần dòng định mức). Dịng điện mở máy q lớn khơng
những làm cho bản thân máy bị nóng mà cịn làm cho điện áp lưới giảm sút nhiều
(hiện tượng sụt áp lưới điên), nhất là đối với lưới điện cơng suất nhỏ.
Do đó vấn
vấn đề đặt
đặt ra
ra là
là ta cần phải giảm đượ
đượcc dịng
dịng điện mở máy
máy của
của động
động cơ
khơng đồng bộ, đặc biệt là với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Bởi vì việc tác
động vào động cơ rơto lồng sóc khó khăn hơn so với động cơ khơng đồng bộ rôto
dây quấn. Tuy nhiên, hiện nay với việc áp dụng những ứng dụng của điện tử thì
cơng việc đó đã trở nên dễ dàng hơn.
Cho nên nhóm tơi đã được phân chia làm chuyên đề “Phương pháp khởi động
động cơ điện không đồng bộ- Phương pháp khởi động mềm” làm đề tài cho bài tiểu
luận nhóm cuối học kì I.
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu chính của nhóm chúng tơi là trình bày rõ các nội dung:
- Tổng quan về động
động cơ máy điệ
điệnn không đồng bbộộ
- Các phương pháp
pháp khởi động động cơ điện kkhông
hông đồng bộ
- Phương pháp khởi động
động mềm
1.3.
1.3.
Đố
Đốii tư
tượn
ợngg vvàà p
phạ
hạm
m vi nghi
nghiên
ên cứu:
cứu:
- Đối tượng
tượng nghi
nghiên
ên cứu:
cứu: Các
Các kiến
kiến thức
thức liên
liên quan
quan đến
đến đề tài
tài
- Phạm vi nghiê
nghiênn cứu:
cứu: Nằm
Nằm trong
trong phạm vi mà qua q trình
trình thầy Nguyễn
Nguyễn Hữu
Hữu
Khương giảng dạy nhóm tơi tiếp thu được cùng với các nghiên cứu mà thầy
hướng dẫn tìm hiểu thêm ở ngồi bài giảng trong lớp.
1.4
.4..
Phươ
hương phá
pháp nghi
hiên
ên cứ
cứu:
u:
Nghiên cứu các kiến
kiến thức có sẵn mà thầy Nguyễn
Nguyễn Hữu Khương
Khương hướng dẫn,
dẫn, bên
cạnh đó nghiên cứu thêm các kiến thức trên mạng và trong các cuốn sách liên quan
tới môn học” Kỹ Thuật Điện”
1.5.
Kết cấu của đề tài:
Đề tài bao gồm 2 phần và 3 chương:
Phần 1: Tổng quan về đề tài.
Chương 1: Giới thiệu
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Phần 2: Kết luận
Chương 3: Kết luận đề xuất kiến nghị
3
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.
2.1.
1.
Các
Các nộ
nộii dung
dung lý
lý thuy
thuyết
ết liê
liên
n quan
quan đ
đến
ến vấn
vấn đề
đề nghi
nghiên
ên cứu
cứu
2.1.
2.1.1.
1.
Khá
Khái ni
niệm chun
chungg về
về máy
máy điện
điện
Trước tiên để tìm hiểu sâu về các phương pháp khởi động động cơ
điện khơng đồng bộ thì chúng ta phải hiểu sơ bộ về máy điện là gì và
phân loại được chúng.
Máy điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng
cảm ứng điện từ. về cấu tạo máy điện gồm mạch từ (lõi thép) và mạch
điện (các dây quấn), dùng để biến đổi dạng năng lượng như cơ năng
thành điện năng (máy phát điện) hoặc ngược lại biến đổi điện năng thành
cơ năng (động cơ điện), hoặc dùng để biến đổi thông số điện như biến
đổi điện áp, dòng điện, tần số, số pha, v.v…
2.1.2.
Phân loại
Máy điện có nhiều loại được phân loại theo nhiều cách khác nhau, ví
dụ phân loại theo công suất, theo cấu tạo, theo chức năng, theo loại dòng
điện (xoay chiều, một chiều) theo nguyên lý làm việc v.v... ở đây ta phân
loại dựa vào nguyên lý biến đổi năng lượng như sau:
a) Máy điện tĩnh
Máy điện tĩnh thường gặp là máy biến áp. Máy điện tĩnh làm việc dựa
trên hiện tượng cảm ứng điện từ do sự biến thiên từ thơng giữa các cuộn
dây khơng có chuyển động tương đối với nhau.
Máy điện tĩnh thường dùng để biến đổi thơng số điện năng. Do tính chất
thuận nghịch của các quy luật cảm ứng điện từ, quá trình biến đổi có tính
thuận nghịch,
nghịch, ví dụ máy biến áp biến đổi điện năng có thơng số U , I , f ,
1
4
1
thành điện năng có thơng số U , I , f , hoặc ngược lại biến đổi hệ thống
2
2
điện U , I , f , thành hệ thống điện U , I , f, (hình 1.1).
2
2
1
1
b) Máy điện có phần động (quay hoặc chuyển động thẳng)
Nguyên lý làm việc dựa vào hiện tương cảm ứng điện từ, lực điện từ,
do từ trường và dịng điện của các cuộn dây có chuyển động tương đối
với nhau gây ra.
Hình 1.1 .
Hình 1.2
Loại máy điện này thường dùng để biến đổi dạng năng lượng, ví dụ
biến đồi điện năng thành cơ năng (động
( động cơ điện) hoặc biến đổi cơ năng
thành điện năng (máy phát điện). Q trình biến đổi có tính thuận nghịch
(hình1.2) nghĩa là máy điện có thể làm việc ở chế độ máy phát điện hoặc
động cơ điện.
2.1
1 .2.1vẽ sơ đồ phân loại máy điện thơng dụng thường gặp.
Trên hình 2.
5
Hình 2.1.2.1:
2.1.2.1: Sơ đồ phân loại máy điện
2.1.3.
Động
ộng cơ
cơ kh
khơng đồng bộ
bộ
2.1.3.1.
Khái n
niiệm
Máy điện không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều, làm việc theo
nguyên lý cảm biến điện từ có tốc độ quay của roto n khác với tốc độ
quay từ trường.
Máy điện khơng đồng bộ có hai dây quấn: dây quấn stato (sơ cấp)
với lưới điện tần số khơng đổi, dây quấn roto (thứ cấp). Dịng điện trong
dây quấn roto được sinh ra nhờ sức điện động cảm ứng có tần số phụ phụ
thuộc vào roto, nghĩa là phụ thuộc vào tải trên trục của máy.
Cũng như các máy điện khác, máy điện khơng đồng bộ có tính thuận
nghịch, có nghĩa là có thể làm việc ở chế độ động cơ điện hoặc máy phát
điện.
6
2.1.3.2.
Cấu tạo
Stato
- Lõi thép: được ép trong vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ. Lõi thép stato
hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với
nhau tạo thành các rãnh. Mỗi lá thép kỹ thuật đều được phủ sơn cách
điện để giảm hao tổn do dịng xốy gây nên.
- Dây quấn: được làm bằng dây đồng bọc cách điện, đặt trong rãnh của
lõi thép
- Vỏ máy: được làm bằng gang hoặc nhôm để cố định máy trên bệ và lõi
thép. Cịn có nắp máy và bạc đạn…
Roto
- Lõi thép: lá thép được dùng như stato. Lõi thép được ép trực tiếp lên lõi
máy hoặc lên giá roto của máy.
- Roto: roto lồng sóc và roto dây quấn.
- Roto chi làm 2 loại: cực lồi và cực ẩn
2.1.3.3.
Phân llooại
Máy điện khơng đồng bộ có nhiều loại được chia theo nhiều cách
khác nhau:
- Theo kết cấu của vỏ: máy điện khơng đồng bộ có thể chia theo các kiểu
chính sau: kiểu kín, kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu chống nổ…
- Theo kết cấu roto: roto kiểu lồng sóc và roto kiểu dây quấn.
- Theo số pha trên dây quấn sato: 1 pha, 2 pha, 3 pha.
2.
2.2.
2.
Các
Các ph
phươ
ương
ng phá
pháp
p khởi
khởi đ
độn
ộngg động
động ccơ
ơ điện
điện khô
không
ng đồn
đồngg bộ
7
Khởi động động cơ điện không đồng bộ.
bộ.
Động cơ không đồng bộ ba pha có mơmen mở máy. Để mở máy được, mômen
mở máy động cơ phải lớn hơn mômen cản của tải lúc mở máy, đồng thời mômen
động cơ phải đủ lớn để thời gian mở máy trong phạm vi cho phép.
Khi mở máy, hệ số trượt
s
=
, theo sơ đồ thay thế gần đúng, dòng điện pha lúc
1
mở máy :
I pmở =
U 1
√ ( RR
R 2)
1+
'
2
+
X
( X
X 2)
1+
'
2
Dịng điện mở máy lớn bằng 5 ÷ 7 lần dịng điện định mức. Đối với lưới điện
cơng suất nhỏ sẽ làm cho điện áp mạng điện tụt xuống, ảnh hưởng đến sự làm việc
của các thiết bị khác. Vì thế ta cần có các biện pháp giảm dịng điện mở máy.
Các phương pháp khởi động
Các yêu cầu mở máy cơ bản:
Phải có mơmen mở máy đủ lớn để thích ứng với đặc tính cơ của tải.
Dịng điện mở máy càng nhỏ càng tốt.
Phương pháp mở máy và thiết bị cần dùng đơn giản, rẻ tiền , chắc chắn
Tổn hao cơng suất trong q trình mở máy càng nhỏ càng tốt
8
2.2.1.
Khởi động trực tiếp
2.2.1.1: Phương
Hình 2.2.1.1:
Phương pháp khởi
khởi động trực
trực tiếp
Đây là phương pháp mở máy đơn giản. Dùng trong trường hợp công suất của
nguồn cung cấp lớn hơn nhiều so với công suất của động cơ hoă c̣ mở máy khơng
tải. Lúc mới đóng điện dịng mở máy lớn, tốc độ động cơ tăng dần thì dịng mở máy
giảm xuống. Khi tốc độ ổn định thì dịng điện ở lại trị số bình thường.
Đóng cầu dao CD nối trực tiếp dây quấn stato vào lưới, động cơ quay.
Ưu điểm:
+ Thiết bị khởi động đơn giản.
+ Mômen khởi động Mk lớn,
+ Thời gian khởi động tk nhỏ
Nhược điểm:
+ Dòng khởi động Ik lớn làm ảnh hưởng đến các phụ tải khác.
+ Phương pháp này dùng cho những động cơ công suất nhỏ và công suất của nguồn
lớn hơn nhiều lần công suất động cơ.
Ứng dụng: máy mài, tiện, bơm ly tâm…
9
2.
2.2.
2.2.
2.
Khởi
Khởi động
động bằng
bằng phươ
phương
ng pháp
pháp sa
saoo- tam
tam ggiá
iácc
Hình 2.2
2.2.2.1:
.2.1: Khởi động
động theo phương
phương pháp
pháp đổi nối Y-Δ
Phương pháp này chỉ dùng cho động cơ khi làm việc bình thường, dây quấn
stator đấu hình Δ, điện áp pha bằng điện áp dây của lưới. Thường dùng cho các
động cơ hoạt động từ 11KW đến 45KW
– Dòng mở máy giảm k 2 lần, Mmm giảm k 2 lần.
– Thứ tự đóng
đóng mạch biến
biến áp:
Đóng K1 để nối sao các cuộn máy biến áp.
Thay đổi vị trí con chạy để cho lúc mở máy điện áp đă t ̣ vào động cơ nhỏ sau
đó tăng dần lên (70-80)%.Uđm.
Sau khi động cơ quay ổn định, ngắt K1 đóng K2 đưa U đm vào động cơ.
Ưu điểm:
- Dịng khởi động giảm đi căn
căn 3 lần
lần bảo
bảo vệ an toàn
toàn cho
cho độ
động
ng cơ
cơ và thiết
thiết bị
- Đây là phư
phươn
ơngg pháp
pháp đơn
đơn ggiản
iản nê
nênn được
được ddùn
ùngg nh
nhiều
iều..
Nhược điểm:
- Momen
Momen khở
khởii động
động giảm
giảm đi 3 lần,
lần, thờ
thờii gian
gian khở
khởii động
động lâu
lâu..
10
- Yêu cầu
cầu ng
người
ười vận
vận hành
hành phải
phải hi
hiểu
ểu được
được bài
bài bản,
bản, đư
được
ợc hướng
hướng dẫn cẩn tthận
hận
2.2
2.2.3.
.3.
Khởi
Khởi động
động dùng
dùng máy
máy b
biế
iến
n áp
áp tự
tự ngẫ
ngẫu
u
Động cơ được kết nối thêm máy biến áp tự ngẩu trong quá trình khởi động.
Hình 2.2
2.2.3.1:
.3.1: Sơ đồ MBA tự ngẫu
ngẫu
Nguyên lý
lý hoạt độn
động:
g:
Khi khởi động: cắt CD2, đóng CD3, MBA TN để ở vị trí điện áp đặt vào động
cơ khoảng (0.6÷0,8) Uđm, đóng CD1 để nối stato vào lưới điện thông qua MBA
TN.
Khi động cơ quay ổn định: cắt CD3, đóng CD2 để ngắn mạch MBA TN, nối
trực tiếp dây quấn stato vào lưới.
Ưu Điểm:
Điểm: là dòng điện mở máy nhỏ, momen mở máy lớn. Dùng cho các động
cơ cao áp có dải lựa chọn các điện áp
Nhược điểm:
điểm: là giá thành thiết bị mở máy đắt tiền hơn phương pháp mởi máy
trực tiếp hay mớ máy bằng phương pháp sao – tam giác.
Ứng dụng:
11
Dùng cho các động cơ có cơng suất lớn và quán tính lớn ví dụ như máy bơm
và máy nén khí….
2.2.4.
2.2
.4.
Khởi
Khởi động
động dùn
dùngg cu
cuộn
ộn kháng
kháng (ho
(hoặc
ặc điện
điện trở phụ
phụ)) mạch
mạch Stato
Stato
Dùng cho động cơ không đồng bộ roto dây quấn bằng cách lần lược đóng các
trởi kháng phụ hay điện trở phụ vào Roto bằng các khóa K
Ưu điểm: thiết
điểm: thiết bị đơn giản và có thể điều chỉnh điện kháng (trở kháng) Roto
một cách dể dàng. Dòng khởi động nhỏ hơn phương pháp dùng trở kháng Stato.
Nhược điểm:
điểm: là khi giảm dịng điện mở máy thì momen mở máy giảm, thời
gian mở máy chậm.
2.2
.2.5
.5..
Khởi
Khởi động
ộng Pa
Part
rt-- Wi
Windi
nding
Part winding starting có thể được sử dụng khi các đặc tính của nguồn
điện khơng cho phép khởi động toàn điện áp. Phương pháp khởi động từng
phần thường được áp dụng trong kỹ thuật lạnh, nhà máy sản xuất máy nén.
2.
2.2.
2.6.
6.
Khởi
Khởi độn
độngg động
động cơ
cơ roto
roto dây
dây quấ
quấn
n bằng
bằng phư
phươn
ơngg pháp
pháp mắc
mắc R
phụ
Khi mở máy, dây quấn rơto được nối với biến trở mở máy (hình
2.1 a
). Đầu
tiên để biến trở lớn nhất, sau đó giảm dần đến khơng. Đường đặc tính mơmen ứng
2.1 b .
với các giá trị Rmở vẽ trên hình 2.1
Muốn mơmen mở máy cực đại, hệ số trượt tới hạn phải bằng 1:
'
sth =
'
R2 + Rmở
'
X 1 + X 2
=1
Từ đó xác định được điện trở R
I pmở =
m
ở
cần thiết. Khi có R dịng điện mở máy là:
mở
U 1
R
√ ( R
2
R 2+ R mở )
1+
'
'
+
( X
2
X 2 )
1+
'
12
Hình 2.1
Nhờ có Rm ở dịng điện mở máy giảm xuống.
Như vậy, có R
m
ở
mơmen mở máy tăng, dịng điện mở máy giảm, đó là ưu
điểm lớn của động cơ rơto dây quấn.
2.2.
2.2.7.
7.
Khởi
Khởi động
động bằng
bằng thiế
thiếtt bị
bị bán
bán dẫn
dẫn
Mỗi pha có 2 Thyristor mắc song song
ngược.
Điều khiến điện áp hiệu dụng đặt vào
động cơ theo quy luật định trước.
Điện áp đặt vào động cơ là một phần
của điện áp hình sin - Không sin.
Giá thành cao.
13
Ứng dụng:
dụng: dùng cho động cơ có thời gian khởi động lâu và quán tính
khởi động lớn như quạt, máy bơm, máy quán dây....
Đặc điểm: điều
điểm: điều chỉnh được dòng khởi động và làm cho mômen trơn.
Các phương pháp mở máy động cơ không bộ bằng cách giảm điện áp
nêu trên đều dẫn đến giảm mômen mở máy.
2.3
.3..
Phươ
hương phá
pháp khở
khởii động
động mềm
2.3.1.
Khái niệm
mềm (soft start) là khởi động dùng
Khởi động mềm (soft
động dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều
để điều khiển điện áp stato bằng cách điều khiển góc kích SCR. Khởi động mềm
thường được dùng cho những động cơ trung bình và lớn. Khi mà cách khởi động
sao tam giác khơng cịn hiệu quả, gây ảnh hưởng với lưới điện và các thiết bị khác.
Bộ khởi động mềm sẽ được ứng dụng để điện áp được tăng một cách từ từ cho động
cơ hoạt động. Điều này sẽ giúp việc tăng tốc của động cơ được thực hiện một cách
êm nhất, khơng có sự tăng tốc quá đột ngột khiến động cơ gặp sự cố. Trường hợp
động cơ khởi động đột ngột sẽ xuất hiện tình trạng dịng điện chảy một cách ào ạt
vào trong động cơ. Khi đó, sẽ đảm bảo cơng suất động cơ ln có tính ổn định và
mượt mà. Như vậy, nó có thể giảm thiểu sự hao mịn ở các mạch của động cơ. Sự
hỗ trợ này sẽ đảm bảo tuổi thọ của động cơ được đảm bảo cao hơn, q trình sử
dụng cũng ít khi bị hư hỏng hay phát sinh sự cố.
Khởi động mềm nhằm
• Giảm dịng khởi động cho động cơ,
• Tránh sụt áp cho nhà máy khi khởi động tải
14
• Tránh hư hỏng các bộ phận cơ khí
Hiện nay hầu như tất cả các khởi động mềm điều có tích hợp sẵn các chức
năng bảo vệ động cơ
2.3.2.
Cấu tạo
- Bơ phâ
̣ ṇ điều khiển (tùy loai có màn hình và bàn phím hoặc điều khiển bằng
vít hay cài đặt bằng vặn biến trở).
- Thyristor hay
hay SCR (Silicon controler rectifier) dùng để điều khiển, đóng ngắt
dịng điê n.̣
- Tản nhiê t ̣ và quạt làm mát.
- Contactor Bypass (tùy theo từng loại khởi đô ng
̣ mềm có sẵn hay khơng có
sẵn).
- Vỏ bảo vê tùy
̣ loai theo các tiêu chuẩn bảo vê do
̣ môi trường sử dung.
- Bô phâ
̣ ṇ điều khiển: điều khiển số hoặc cơ khí, các ngõ ra chức năng rờle
báo trạng thái, điều khiển bảo vê chống
quá nhiê t,̣ quá tải, các cồng kết nối truyền
̣
thông Modbus, Profibus, điều khiển thời gian khởi đô ng
̣ bằng biến trở hay bằng
màn hình.
2.3.3.
Nguyên lý hoạt độ
động
2.3.3.1: Điện áp động cơ khi dừng tự do
Hình 2.3.3.1:
15
