Đồ án Động động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc có phụ tải bơm

Chương I: PHÂN TÍCH CÔNG NGHỆ 1.1. Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ Phương trình cân bằng mômen trong quá trình khởi động: M – Mc = J Trong đó: M: Momen điện từ của động cơ điện f1(Ω) MC: Momen cản của tải f2(Ω) J: Momen quán tính. Ta thấy: Tăng tốc độ thuận lợi khi > 0 → M > Mc (M - Mc ) càng lớn thì tốc độ tăng càng nhanh. Máy có quán tính lớn thì thời gian khởi động càng nhanh. Khi khởi động Ω = 0, s = 1 nên dòng điện khởi động Ik: Thường thì: Ik = (47)Idm ứng với Udm. Momen khởi động Mk: Yêu cầu khi khởi động động cơ : Momen Mk phải lớn để thích ứng với đặc tính tải. Dòng Ik càng nhỏ càng tốt để không ảnh hưởng tới phụ tải khác. Thời gian tk cần nhanh để máy có thể làm việc được ngay. Thiết bị khởi động đơn giản, rẻ tiền, tin cậy và ít tốn năng lượng - Nguyên lý: Đóng AT trực tiếp nối động cơ điện vào lưới điện . - Ưu điểm: Phương pháp mở máy trực tiếp đơn giản, gọn nhẹ, nhanh chóng. - Nhược điểm: Dòng khởi động lớn gấp năm đến bảy lần dòng định mức, thời gian mở máy quá dài thì sinh ra phát nhiệt trên động cơ và gây sụt áp cho lưới điện . Chỉ được sử dụng cho động cơ có công suất nhỏ (Pđm < 50 kW) hay với động cơ có quán tính nhỏ. Hình 1.1. Mở máy trực tiếp động cơ roto lồng sóc 1.1.1. Mở máy bằng cách hạ điện áp 1.1.1.1. Mở máy bằng dùng biến áp tự ngẫu : Hình 1.2. Mở máy bằng dùng biến áp tự ngẫu - Nguyên lý hoạt động: Biến áp tự ngẫu T phía cao áp nối vào lưới điện phía hạ áp nối với stato của động cơ. Đóng CTT1 và CTT3 để mở máy động cơ, sau khi mở máy xong ta đóng CTT2 và ngắt CTT3 ra lúc này động cơ được nối trực tiếp với lưới điện . -Ưu điểm: Dòng điện mở máy giảm nhưng mômen động cơ điện giảm không nhiều. - Nhược điểm: Cồng kềnh, giá thành cao. 1.1.1.2. Mở máy bằng cách nối điện kháng vào mạch điện stato: Hình 1.3. Mở máy bằng cách nối điện áp trực tiếp - Nguyên lý: Khi đóng CTT1 mạch điện của stato được nối nối tiếp với cuộn kháng. Sau khi mở máy xong ta đóng tiếp CTT2 thì điện kháng bị ngắn mạch lúc này động cơ được nối trực tiếp với lưới điện . -Ưu điểm: thiết bị mở máy đơn giản, ít hỏng, dễ sửa chữa . - Nhược điểm: Cuộn kháng cồng kềnh, nếu mở máy nhiều lần trong thời gian ngắn thì dễ bị hỏng. Mở máy bằng phương pháp này giảm được dòng điện nhưng đồng thời lại làm giảm mômen mở máy . 1.1.1.3. Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y- D : Hình 1.4. Mở máy bằng phương pháp đổi nối Y- D - Nguyên lý: Khi khởi động động cơ ta đóng CTT2 về phía đấu Y và đóng CTT1. Sau khi khởi động động cơ xong ta đóng CTT2 về phía đấu . - Ưu điểm: Mở máy nhanh, điện áp khi mở máy giảm được lần. - Nhược điểm:Phương pháp này chỉ sử dụng được cho những động cơ làm việc khi tải đấu . Ba phương pháp mở máy bằng cách hạ điện áp chỉ thích ứng với những thiết bị yêu cầu có mômen mở máy nhỏ. 1.1.2. Mở máy động cơ bằng bộ biến đổi dùng thyristor - Mạch động lực của bộ biến đổi dùng thyristor ta sử dụng ba cặp thyristor đấu song song ngược. Vì momen mở máy của động cơ không đồng bộ ba pha tỷ lệ thuận với bình phương điện áp, và dòng điện tỷ lệ với điện áp. Hình 1.5. Mở máy động cơ bằng bộ biến đổi dùng thyristor -Ưu điểm: +/ Bộ biến đổi dùng thyristor có ưu điểm khởi động êm, trơn không gây đánh lửa do đó ít hỏng hóc, ít phải sửa chữa. Áp dụng được khoa học kỹ thuật, đa khoa học kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất . +/ Có thể điều chỉnh được dòng điện mở máy do đó động cơ làm việc được ổn định, tăng tuổi thọ của động cơ và làm cho điện áp nguồn ổn định . - Nhược điểm: Điện áp ra có dạng rất không sin và phụ thuộc rất nhiều vào góc điều khiển cũng như tính chất của tải . 1.2. Phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ bằng bộ khởi động mềm 1.2.1. Ưu nhược điểm của phương pháp khởi động bằng bộ khởi động mềm Ưu điểm: + Kích thước nhỏ, tuổi thọ cao, làm việc ổn định + Dễ điều chỉnh. dễ tự động hoá. + Phản ứng nhanh với các đột biến điều khiển. + Kích thước nhỏ gọn, dễ thay thế,thích hợp với quá trình hiện đại hoá, tập trung các quá trình công nghệ. + Khởi động động cơ êm, trơn. + Có thể điều khiển được dòng mở máy do đó động cơ làm việc được ổn định, tăng tuổi thọ của động cơ và làm cho điện áp nguồn ổn định. Nhược điểm: + Dòng điện và điện áp đều không sin (Khi đưa toàn bộ điện áp nguồn ra tải thì điện áp trên tải mới đạt được hình sin hoàn chỉnh). Nhưng do thời gian mở máy rất nhỏ (từ 1¸3 giây) nên ta vẫn có thể sử dụng được. + Điều chỉnh càng sâu càng giảm điện áp ra,độ méo sẽ càng lớn. Vì vậy với những tải có yêu cầu nghiêm ngặt về độ méo và thành phần sóng hài thì có thể không ứng dụng được điều áp xoay chiều. + Điện áp ra phụ thuộc rất nhiều vào góc điều khiển cũng như phụ thuộc nhiều vào tính chất của tải. 1.2.2. Yêu cầu đối với bộ khởi động mềm - Sau khi khởi động xong cần ngắt bộ khởi dộng mềm ra khỏi động cơ. - Trong quá trình khởi động cần thiết bị bảo vệ quá dòng. - Thay đổi được thời gian khởi động (theo từng công suất và từng loại động cơ).