Xem mẫu
- Ch-¬ng 2 : Ph©n tÝch vµ lùa chän ph-¬ng
¸n
Qua t×m hiÓu yªu cÇu c«ng nghÖ cña c¬ cÊu n©ng h¹ cÇu trôc
120 tÊn em xin nªu mét sè nhËn xÐt sau:
HÖ thèng truyÒn ®éng cÇu trôc lµm viÖc ë chÕ ®é ng¾n h¹n
lÆp l¹i (NHLL) . ë hÖ thèng nµy chÕ ®é lµm viÖc NHLL ®-îc biÎu
thÞ mét c¸ch døt kho¸t râ rµng vÒ c¶ thêi gian nghØ vµ thêi gian chu
kú. Khi m¸y kh«ng lµm viÖc ®éng c¬ ®-îc ng¾t hoµn toµn khái
nguån.
§Ó ®iÒu chØnh tèc ®é cho hÖ thèng nµy ta cã thÓ dïng 2 lo¹i
hÖ truyÒn ®éng víi ®éng c¬ mét chiÒu hoÆc xoay chiÒu.
§éng c¬ mét chiÒu cã -u ®iÓm lµ cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh tèc
®é trong ph¹m vi réng,dÔ t¹o ®-êng ®Æc tÝnh c¬ häc phï hîp víi
yªu cÇu lµm viÖc cña m¸y,cã kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cao,cÇn cã nguån
®iÖn mét chiÒu. Nãi chung viÖc dïng hÖ truyÒn ®éng mét chiÒu cã
thÓ ®¹t ®-îc ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh rÊt lÝ t-ëng song hÖ lµm viÖc kÐm
tin cËy, gi¸ thµnh hÖ thèng ®¾t, nguån cÊp riªng do vËy chØ trong
nh÷ng tr-êng hîp cã c«ng suÊt lín vµ yÒu cÇu cao vÒ truyÒn ®éng
míi dïng hÖ nµy. Trong yÒu cÇu ®Ò bµi nªu, øng dông trong mét hÖ
c«ng suÊt kh«ng lín vµ kh«ng cÇn ®iÒu chØnh qu¸ chÝnh x¸c do vËy
ta bá qua gi¶i ph¸p nµy.
§éng c¬ xoay chiÒu cã hiÖu qu¶ kinh tÕ cao , ®¹t yªu cÇu vÒ
®Æc tÝnh khëi ®éng còng nh- ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh. HÖ truyÒn ®éng
- nµy dïng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé 3 pha . Lo¹i ®éng c¬ nµy ®-îc sö
dông réng r·i trong c«ng nghiÖp, chiÕm tØ lÖ rÊt lín so víi ®éng c¬
kh¸c .
Tuy nhiªn ®éng c¬ K§B cã cÊu t¹o phÇn c¶m vµ phÇn øng
kh«ng t¸ch biÖt. Tõ th«ng ®éng c¬ còng nh- m« men ®éng c¬ sinh
ra phô thuéc nhiÒu vµo tham sè.
Do vËy hÖ ®iÒu chØnh tù ®éng truyÒn ®éng diÖn ®éng c¬
kh«ng ®ång bé lµ hÖ ®iÒu chØnh nhiÒu tham sè cã tÝnh phi tuyÕn
m¹nh .
Trong c«ng nghiÖp th-êng sö dông bèn hÖ ®iÒu chØnh tèc ®é :
+ §iÒu chØnh ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬
+ §iÒu chØnh xung ®iÖn trë m¹ch r« to
+ Ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh c«ng suÊt tr-ît
+ Ph-¬ng ph¸p biÕn ®æi tÇn sè
Sau ®©y sÏ tr×nh bµy mét sè ®Æc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông
cña 4 ph-¬ng ph¸p nãi trªn:
§iÒu chØnh ®iÖn ¸p cÊp cho ®éng c¬:
¦u ®iÓm:
Tæn thÊt trong bé biÕn ®æi thÊp
DÔ dµng tù ®éng ho¸
ThiÕt bÞ thùc hiÖn lµ Thyristor
hay van hai chiÒu cã b¸n s½n trªn
thÞ tr-êng.
- Phï hîp cho c¸c t¶i cã moment
t¶i lµ hµm t¨ng cña tèc ®é nh-
b¬m li t©m, qu¹t gÝo ..
Nh-îc ®iÓm:
§iÖn ¸p kh«ng sin cã nhiÒu thµnh
ph©n sãng hµi bËc cao.
Tæn thÊt phô do dßng FUCAULT
lín.
Moment vµ tèc ®é dao ®éng khi
vËn hµnh.
Ph¹m vi ®iÒu chØnh hÑp.
§iÒu chØnh c«ng suÊt tr-ît:
¦u ®iÓm:
C«ng suÊt tr-ît ®-îc tr¶ vÒ l-íi
hoÆc cÊp cho ®éng c¬ mét chiÒu.
§Æc tÝnh ®iÒu chØnh cã ®é cøng
cao.
Nh-îc ®iÓm:
HÖ thèng ph¶i dïng thªm mét s¬
®å chØnh l-u cã ®iÒu khiÓn hoÆc
®éng c¬ mét chiÒu.
§¾t tiÒn hiÖu qu¶ kinh tÕ thÊp.
ChØ phï hîp ®iÒu khiÓn ®éng c¬
c«ng suÊt lín.
- Ph-¬ng ph¸p biÕn ®æi tÇn sè:
¦u ®iÓm:
Më réng d¶i ®iÒu chØnh n©ng cao chÊt l-îng
®éng häc cña hÖ thèng ®iÒu chØnh tèc ®é.
øng dông trong c¸c hÖ cÇn thay ®æi tèc ®é
nhiÒu ®éng c¬ cïng mét lóc hoÆc c¸c hÖ ®¬n
lÎ cã yªu cÇu tèc ®é cao.
Khi lµm viÖc víi ®éng c¬ K§B Rotor lång
sãc sÏ cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n v÷ng ch¾c gi¸
thµnh h¹, lµm viÖc trong nhiÒu m«i tr-êng
kh¸c nhau.
Cã rÊt nhiÒu bé biÕn tÇn cña nhiÒu h·ng
kh¸c nhau bµn trªn thÞ tr-êng.
Nh-îc ®iÓm:
M¹ch ®iÒu khiÓn rÊt phøc t¹p.
Gi¸ thµnh bé biÕn tÇn cßn ®¾t.
§iÒu chØnh xung ®iÖn trë m¹ch r« to:
§©y lµ mét ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®¬n gi¶n vµ cæ ®iÓn ®· ®-îc sö
dông tr-íc ®©y rÊt nhiÒu. Nguyªn lÝ ®iÒu chØnh dùa trªn viÖc thay
®æi ®iÖn trë bªn R«to thay ®æi ®-êng ®Æc tÝnh c¬ ®éng c¬ K§B dÉn
®Õn thay ®æi tèc ®é. Ph-¬ng ph¸p nµy cã nh-îc ®iÓm lµ tæn thÊt
trªn ®iÖn trë lín vµ tèc ®é æn ®Þnh kÐm song ng-êi ta vÉn dïng v×
c¸c -u ®iÓm sau: ®iÒu chØnh ®-îc ë tèc ®é thÊp ,tèc ®é ®iÒu chØnh
nhá h¬n tèc ®é c¬ b¶n, tù ®éng ho¸ trong ®iÒu chØnh ®-îc dÔ dµng,
h¹n chÕ ®-îc dßng më m¸y, c¸c thao t¸c ®iÒu chØnh ®¬n gi¶n, gi¸
thµnh chi phÝ vËn hµnh thÊp, v× vËy ®-îc sö dông víi c¸c hÖ thèng
lµm viÖc ng¾n h¹n vµ ng¾n h¹n lÆp l¹i, c¸c hÖ thèng cã yªu cÇu vÒ
- tèc ®é kh«ng cao nh- cÇu trôc, cÇn trôc, c¬ c©ó n©ng h¹, thang
m¸y, …
KÕt hîp víi yªu cÇu cña ®Ò bµi v× vËy quyÕt ®Þnh chän
ph-¬ng ph¸p ®iÒu chØnh xung ®iÖn trë Rotor cho hÖ cÇu trôc ®·
cho.
Khi ®iÒu chØnh ®iÖn trë thªm vµo R«to:
§iÖn trë trong m¹ch Roto ®éng c¬ K§B lµ Rr=Rrd+Rf
trong ®ã Rrd lµ ®iÖn trë d©y quÊn Roto, Rf lµ ®iÖn trë ngoµi
m¾c thªm vµo R«to.
Khi ®iÒu chØnh gi¸ trÞ ®iÖn trë m¹ch R«to th× moment tíi h¹n
cña ®éng c¬ K§B kh«ng thay ®æi vµ ®é tr-ît tíi h¹n tØ lÖ bËc nhÊt
víi ®iÖn trë. NÕu coi ®o¹n ®Æc tÝnh lµm viÖc cña ®éng c¬ K§B tøc
lµ ®o¹n cã ®é tr-ît tõ s=0 tíi s=sth lµ th¼ng th× khi ®iÒu chØnh ®iÖn
trë ta cã thÓ viÕt
S=siRr/Rrd
Trong ®ã s lµ ®é tr-ît khi ®iÖn trë m¹ch R«to lµ Rr, si lµ ®é
tr-ît khi ®iÖn trë R«to lµ Rrd.
Ta cã c«ng thøc
Ir 2 * Rrd
M3
* Si
Cã nghÜa lµ momen chØ phô thuéc vµo dßng ®iÖn R«to vµ
kh«ng phô thuéc vµo tèc ®é ®éng c¬. V× thÕ mµ cã thÓ øng dông
ph-¬ng ph¸p nµy cho truyÒn ®éng cã momen t¶i kh«ng ®æi.
- Kho¸ K
M¹ch ®iÒu khiÓn gåm ®iÖn trë m¹ch mét chiÒu R1 vµ kho© b¸n
dÉn K ®Êu song song ®ãng c¾t mét c¸ch chu k× ®Ó ®iÒu chØnh gi¸
trÞ trung b×nh cña ®iÖn trë toµn m¹ch. Khi K ®ãng ®iÖn trë R1 bÞ
lo¹i ra khái m¹ch, dßng ®iÖn R«to t¨ng lªn. Khi K ng¾t ®iÖn trë R1
l¹i ®-îc ®-a vµo m¹ch dßng ®iÖn R«to l¹i gi¶m xuèng. Víi t©n sè
®ãng c¾t nhÊt ®Þnh nhê cã cuén c¶m Lk mµ dßng ®iÖn R«to coi nh-
kh«ng ®æi vµ cã mét gi¸ trÞ ®iÖn trë t-¬ng ®-¬ng Re trong m¹ch
mét chiÒu. Thêi gian ng¾t Tn=Tck-T®.
NÕu ®iÒu chØnh tr¬n tØ sè gi÷a thêi gian ®ãng vµ thêi gian
ng¾t ta ®iÒu chØnh tr¬n gi¸ trÞ ®iÖn trë trong m¹ch R«to.
Re=R1Td/(Td+tn)=R1Td/Tck=R1
§iÖn trë t-¬ng ®-¬ng trong m¹ch mét chiÒu tÝnh ®æi vÒ m¹ch
xoay chiÒu ë R«to theo quy t¾c b¶o toµn c«ng suÊt tæn hao trong
m¹ch R«to. C¬ së ®Ó tÝnh: Tæn hao c«ng suÊt lµ nh- nhau.
Víi chØnh luu cÇu 3 pha th× ®iÖn trë tÝnh ®æi lµ:
Rf=1/2Re=0.5R1
Khi cã ®iÖn trë tÝnh ®æi dÔ dµng dùng ®-îc ®Æc tÝnh c¬ theo
ph-¬ng ph¸p th«ng th-êng, hä ®Æc tÝnh c¬ nµy quÐt kÝn phÇn mÆt
ph¼ng giíi h¹n bëi ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn vµ ®Æc tÝnh c¬ cã ®iÖn trë
phô Rf=0.5R1.
nguon tai.lieu . vn