Đồ Án là tìm hiểu và thiết kế bộ biến tần truyền thống ba pha điều khiển động cơ không đồng bộ theo phương

LỜI MỞ ĐẦU
Bước sang thế kỷ 21, sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã trở
thành nòng cốt của sự tiến bộ xã hội, đặc biệt quan trọng là sự tiến bộ về kinh tế,
nhờ vậy xã hội được thay đổi từng ngày, từng giờ.
Trong những năm gần đây, xu thế công nghiệp hóa đã mang lại nhiều thay
đổi cho đất nước, đặc biệt là lĩnh vực Tự Động Hóa. Công nghệ Tự động hóa
(TĐH) đã mang lại rất nhiều lợi ích cho con người như: tăng năng suất, giảm nhân
công lao động, hạ giá thành sản phẩm. Hơn nữa Tự Động Hóa còn giúp con người
tránh phải làm việc ở môi trường bất lợi hay khó tham gia. Chính vì vậy Tự Động
Hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống cũng như trong công
nghiệp.
Trong công nghiệp máy điện không đồng bộ ba pha là loại động cơ chiếm
một tỷ lệ rất lớn so với các loại động cơ khác. Do kết cấu đơn giản, làm việc chắc
chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ, nguồn cung cấp lấy ngay trên lưới điện, dải công
suất động cơ rất rộng từ vài trăm W đến vài ngàn kW. Tuy nhiên các hệ điều chỉnh
tốc độ dùng động cơ không đồng bộ có tỷ lệ nhỏ hơn so với động cơ một chiều.
Nhưng với sự ra đời và phát triển nhanh của công cụ bán dẫn công suất như: Điôt,
Tranzitor, thyristor thì các hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ dùng động cơ
không đồng bộ mới được khai thác mạnh hơn.
Nội dung đồ án này là tìm hiểu và thiết kế bộ biến tần truyền thống ba pha
điều khiển động cơ không đồng bộ theo phương pháp U/f = const. Từ cơ sở lý
thuyết về động cơ không đồng bộ ba pha, phương pháp điều khiển bằng tần số và
qua tìm hiều khảo sát các bộ biến tần thực tế hiện nay cũng như đánh giá các
phương pháp điều khiển, nội dung của đồ án đã đề xuất ra mô hình biến tần điều
khiển động cơ không đồng bộ ba pha dùng trong các hệ truyền động với giá thành
thấp, đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của thực tế. Do hạn chế về mặt thời gian
nên trong phạm vi đồ án này chỉ dừng lại ở điều khiển vòng hở động cơ không đồng
bộ ba pha và hi vọng đề tài sẽ được tiếp tục phát triển trong tương lai.
Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo Khoa Điện đã
tận tình dạy dỗ em những kiến thức chuyên môn làm cơ sở để hoàn thành đề tài tốt
nghiệp và đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn tất khóa học.
Đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn PGS.TS Đoàn Quang
Vinh đã tận tình chỉ bảo, gợi ý, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ em
hoàn thành tốt đề tài này.
Trong quá nghiên cứu, do thời gian và trình độ còn hạn chế nên không tránh
khỏi sai sót, kính mong sự giúp đỡ của các thầy cô để đề tài này được hoàn thiện
hơn.
Đà Nẵng, Ngày 10 tháng 6 năm 2011
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ
KHÔNG ĐỒNG BỘ
1.1 KHÁI NIỆM CHUNG:
Hình 1.1: Động cơ không đồng bộ ba pha
Động cơ không đồng bộ 3 pha được sử dụng phổ biến trong sản xuất cũng như
trong sinh hoạt. Ngày nay nó được thay thế nhiều cho các động cơ điện chiều, vì
chúng có giá thành rẽ, cấu tạo đơn giản, có thể làm việc trong môi trường khắc
nghiệt, nhiệt độ cao, ăn mòn hơn nữa, hiện nay việc sử dụng các bộ biến tần đã
mở ra một triển vọng lớn cho các loại động cơ không đồng bộ.
Tuy nhiên động cơ không đồng bộ vẫn còn một số nhược điểm sau:
+ Mômen tỷ lệ với bình phương điện áp, cho nên khi điện áp lưới giảm xuống sẽ
làm cho mômen khởi động và mômen tới hạn giảm xuống rất nhiều.
+ Khe hở không khí nhỏ làm cho độ tin cậy giảm.
+ Khi điện áp lưới tăng dễ sinh tình trạng nóng quá mức đối với stato cũng như
khi điện áp lưới giảm xuống dễ làm rôto nóng quá mức.