Đồ án Thiết kế bộ khởi động động cơ không đồng bộ

pf1/p, ta thấy rằng thay đổi tần số sẽ làm tố độ từ trường quay và tốc độ động cơ thay đổi. - Xét trường hợp khi tăng tần số f1 > f1đm từ biểu thức 1-16 biến đổi ta có: (1-28) Khi tần số tăng, Mth giảm (với điện áp giữ không đổi), do vậy: (1-29) - Trường hợp tần số giảm f1 < f1đm, nếu giữ nguyên điện áp U1 thì dòng điện động cơ sẽ tăng rất lớn (vì tổng trở của động cơ giảm theo tần số). Do vậy khi giảm tần số cần phải giảm điện áp theo quy luật nhất định sao cho động cơ sinh ra được mômen như trong chế độ định mức. Đó là bài toán tìm quy luật tối ưu trong chế độ làm việc tĩnh của hệ điều chỉnh tần số động cơ KĐB. Trên H11. Trình bày đặc tính có khi f1 f1đm, mômen tới hạn Mth tỷ lệ nghịch với bình phương tần số. II. Nguyên lý làm việc của máy điện không đồng bộ. 1. Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ. Khi ta cho dòng điện ba phatanf số f vào ba dây quấn stato, sẽ tạo ra từ trường quay p đôi cực, quay với tốc độ là n1 = . Từ trường quay cắt các thanh dãn của dây quấn rôto, cảm ứng các sức điện động. Vì dây quấn rôto nối ngắn mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng trong các thanh dẫn rôto. Lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường quay của máy với thanh dẫn mang dòng điện rôto, kéo rôto quay chiều quay từ trường với tốc độ n. Để minh hoạ, trên hình 11 vẽ từ trường quay tốc độ n1, chiều sức điện động và dòng điện cảm ứng trong thanh dẫn rôto, chiều các lực điện từ Fdt. Khi xác định chiếu sức điện động cảm ứng theo qui tắc bàn qui tắc bàn tay phải, ta căn cứ vào chiếu chuyển động tương đối của thanh dẫn với từ trường: Nếu cơi từ trường đứng yên, thì chiếu chuyển động tương đối của thanh dẫn ngược với chiều n1, từ đó áp dụng qui tắc bàn tay phải, xác định được sđđ như hình vẽ (dấu Ä chỉ chiều đi từ ngoài vào trang giấy). Chiếu lực điện từ xác định theo quui tắc bàn tay trái, trùng với chiều quay n1. Tốc độ n của máy nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n1 thì không có sự chuyển động tương đối, trong dây quấn rôto không có sđđ và dòng điện cảm ứng, lực điện từ bằng không. Độ chênh lệch giữa tốc độ từ trường quay và tốc độ máy gọi là tốc độ trượt n2. Hệ số trượt của tốc độ là: s = (1.30) Khi rôto đứng yên (n = 0), hệ số trượt s = 1; khi rôto quay định mức s = 0,02 á 0,06. Tốc độ động cơ là: n = n1 (1 - s) = (1-s) vg/ph III. Mạch điện thay thế của máy điện không đồng bộ. Dựa vào các phương trình cơ bản (1.51), hoàn toàn tương tự như với máy biến áp ta có thể thiết lập được mạch điện thay thế hình T cho máy điện không đồn bộ khi rôto quay như ở hình 13. Nhưng chú ý rằng đối với máy biến áp tổng trở Zt mắc ở mạch thứ cấp là đặc trưng cho tải (điện) ở mạch ngoài, còn ở máy điện không đồng bộ điện trở giả tưởng đặc trưng cho sự thể hiện công suất cơ trên trục máy. Dùng mạch điện thay thế có thể tính ra dòng điện stato, rôto, mômen, công suất cơ, v.v… và những tham số khác thuộc về đặc tính làm việc. Như vậy ta đã chuyển việc tính toán một hệ thống điện - cơ (hoặc cơ - điện) của máy điện không đồng bộ thành việc tính toán một mạch điện đơn giản. Vì vậy mạch điện thay thế được sử dụng rộng rãi. Hình 14: Mạch điện thay thế hình T của máy điện không đồng bộ Thường để thuận lợi cho tính toán, người ta biến đổi mạch điện thay thế hình T thành mạch điện thay thế hình G đơn giản hơn. Các biến đổi như sau: Từ hình 14, ta có: Trong đó: Vì: Và , Nên Trong đó: Từ đó được: Giải I1 ra được: (1.52) Trong đó: Gọi là dòng điện không tải lý tưởng, nghĩa là dòng điện không tải ứng với lúc s = 0, tức = Ơ. Và là dòng điện thứ cấp của mạch điện hình G Từ công thức (1.52) có thể vẽ mạch điện thay thế hình G như hở hình 15, trong đó nhánh giữa của mạch điện hình T đã được dịch ra phía trước. Hình 15a: Mạch điện thay thế hình G của máy điện không đồng bộ Hình 15b. Mạch điện thay thế hình G đơn giản hoá của máy điện không đồng Thực tế là chỉ hơi lớn hơn 1 một ít, góc phức tạp lại rất nhỏ nên có thể coi và như vậy mạch điện đơn giản hoá hơn nữa như ở hình 15b. IV. Các chế độ làm việc của máy điện không đồng bộ. Như đã nói ở trên, máy điện không đồng bộ có thể làm việc ở ba chế độ, động cơ, máy phát và trạng thái hãm, tùy theo hệ số trượt s mà có thể dùng mạch điện thay thế để nghiên cứu các đặc tính làm việc của máy ở ba chế độ đó. 1. Máy làm việc ở chế độ động cơ điện (0 < s < 1) Động cơ điện lấy điện năng từ lưới điện vào với P1 = m1U1I1cosj1. Một phần nhỏ của công suất đó biến thành tổn hao đồngcủa dây quấn stato và tổn hao trong lõi sắt stato PFe = , còn lại phần lớn công suất đưa vào chuyển thành công suất điện từ Pđt truyền qua rôto. Như vậy: (1.53) Vì trong rôto có dòng điện nên có tổn hao đồng trong rôto . Do đó công suất cơ của động cơ điện Pcơ bằng: (1.54) Công suất đưa ra đầu trục động cơ điện P2 sẽ nhỏ hơn công suất cơ vì khi máy quay có tổn hao cơ pcơ và tổn hao phụ pf (sẽ nói ở chương sau), nghĩa là: P2 = Pcơ - (pcơ = pf) (1.55) Như vậy tổng tổn hao trong động cơ điện bằng: và công suất đưa ra đầu trục: P2 = P1 - Sp. Hiệu suất của động cơ điện: (1.56) Cũng giống như ở m.b.a, đồ thì vécc tơ của động cơ điện không đồng bộ có thể vẽ theo các phương trình cơ bản (1.51) Theo mạch điện thay thế hình T ở hình 14, có thể thấy rõ sự phân phối công suất phản kháng trong máy điện không đồng bộ. Động cơ điện không đồng bộ lấy từ lưới vào một công suất phản kháng bằng: Q1 = m1U1I1 sinj1 (1.57) Một phần nhỏ công suất phản kháng này được sử dụng để sinh ra từ trường tản trong mạch điện sơ cấp q1 và thứ cấp q2. (1.58) Phần lớn công suất phản kháng còn lại dùng để sinh ra từ trường khe hở: Qm = m1E1I0 = m1I02xm (1.59) Do đó ta có: Q1 = Qm + q1 + q2 = m1U1I1sinj1 (1.60) Do trong máy điện không đồng bộ khe hở lớn hơn trong máy biến áp, nên dòng điện từ hoá I0 trong máy điện không đồng bộ lớn hơn dòng điện từ hoá trong máy biến áp. Do Qm và I0 tương đối lưới nên hệ số công suất cosj của máy thấp. Thường trong động cơ điện không đồng bộ, cosjđm = 0,7á0,95; khi không tải cosj rất thấp, thường cosj0 = 0,1 á 0,15. n II Khởi động Động cơ không đồng bộ Trong quá trình mở máy động cơ điện, mô men mmở máy là đặc tính chủ yếu nhất trong những đặc tính mở máy. Muốn cho máy quay được thì Momen mở máy phải lớn hơn mô men tải tĩnh và Momen masat tĩnh. M - Mc = Mj = J M, MC, MJ: Mô men điện từ, Mô men cản, Mômen quán tính của động cơ. J = : Hằng số quán tính. g = 9,81 m/s2: gia tốc trọng trường. W: tốc độ góc của rôto Nếu mô men khởi động nhỏ hơn Mômen cản đ Động cơ không khởi động được. Nếu khởi động được sẽ làm tăng Ikđ > Iđm làm máy phát nóng, hư hại thiết bị… Đồng thời Mô men động cơ (khởi động) phải đủ lớn để thời gian mở máy trong phạm vi cho phép. Khi mở máy thi rôto đang đứng yên, hệ số trượt S = 1 nên trị số dòng điện mở máy. IK = Trong thực tế dòng khởi động lớn hơn so với dòng Iđm từ 5 á 7 lần đ làm máy nóng, điện áp lưới giảm sút. Xung dòng lớn làm cho dây dẫn và thanh cái nóng chảy… + ảnh hưởng của các thông số: - Điện áp không định mức: Đây là trường hợp thường gặp trong thực tế. U< Uđm Như ta đã biết M ằ U2 nên mô men sẽ giảm bình phương l ần so với điện áp. Đồng thời U ằ E ằ f nên khi đó nếu U ¯ thì sức điện động E và từ thông f cũng ¯ với mức độ như vậy. Nếu môn men tải không đổi thì dòng khởi động I phải tăng lên đ làm máy phát nóng. Về mặt tổn hao điện áp giảm có ảnh hưởng. Tổn hao trong thép giảm đi gần tỷ lệ với bình phương của điện áp, tổn hao đồng trong rôto tăng tỷ lệ với bình phương dòng điện… - Tần số không định mức: + Xét tổng hợp khi tăng tần số f1 > fđm Mth = Khi f tăng đ M¯ (U không đổi) đ Uth ằ Trường hợp f1 < fđm (U không đổi) đ dòng điện động cơ sẽ tăng rất lớn. Vì vậy khi giảm f thì cũng cần giảm U sao cho động cơ sinh ra động cơ Mômen như trong chế độ định mức. + ảnh hưởng điện trở mạch Roto: Đối với động cơ không đồng bộ roto dây quấn người ta thường mắc thêm điện tử phụ. R2f vào mạch roto nhằm hạn chế dòng khởi động… Khi đưa R2f vào roto thì: W1 = const Mth = const Rth = R'2 + R2f X1 + X22 đ R2f ư đ Sthư Đồng thời ta có: I'2 = đ R2f ư thì Ikđ¯ trong 1 phạm vi nhất định Sth = 1 thì đ mô men mở máy đạt cực đại. Vì vậy phải căn cứ vào điều kiện khởi động và đặc điểm của phụ tải mà chọn điện trở phụ cho phù hợp. * Nói chung do tính chất của tải, tình hình của lưới điện mà yêu cầu về mở máy đối với với động cơ điện cũng khác nhau. Có khi yêu cầu mở máy đối với động cơ điện cũng khác nhau. Có khi yêu cầu mômen hoạt động lớn, có khi cần hạn chế dòng điện mở máy và có khi là cả 2. Cho nên để tránh những tổn hao, hư hỏng cho động cơ, nền móng, nhà xưởng… Chúng ta cần bảo đảm những yêu cầu cơ bản khi khởi động động cơ không đồng bộ. - Mô men mở máy đủ lớn để thích ứng với đặc tính cơ của tủ. - Dòng điện mở máy càng nhỏ càng tốt. - Phương pháp mở máy và thiết bị cần dùng đơn giản, rẻ tiền… - Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng nhỏ càng tốt. Phần III: Các phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ I. máy biến áp. 1 Định nghĩa Từ nguyên lý làm việc cơ bản trên ta có thể định nghĩa máy biến áp như sau: Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi. Máy biến áp có hai dây quấn gọi là máy biến áp hai dây quấn. Dây quấn nối với nguồn để thu năng lượng vào gọi là dây quấn sơ cấp. Dây quấn nói với tải để đưa năng lượng ra gọi là dây quấn thứ cấp. Dòng điện, điện áp, công suất…. Của từng dây quấn sẽ có kèm theo tên gọi sơ cấp và thứ cấp tương ứng, ví dụ dòng điện sơ cấp I1, điện áp thứ cấp U2… Dây quấn có điện áp cao gọi là dây quấn cao áp (viết tắt là CA). Dây quấn có điện áp thấp gọi l à dây quấn hạ áp (viết tắt là HA). Nếu máy biến áp thứ cấp bé hơn điện áp sơ cấp ta có máy biến áp giảm áp, nếu điện áp thứ cấp lớn hơn điện áp sơ cấp ta có máy biến áp tăng áp. ở máy biến áp ba dây quấn, ngoài hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp còn có dây quấn thứ ba với điện áp trung bình (Viết tắt là TA). Máy biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều một pha gọi là máy biến áp một pha; máy biến áp biến đổi hệ thống dòng xoay chiều ba pha gọi là máy biến áp một pha; máy biến áp biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi là máy biến áp ba pha. Máy biến áp ngâm trong dầu gọi là máy biến áp dầu; máy biến áp không ngâm trong dầu gọi là máy biến áp khô. 2. Các loại máy biến áp chính. Theo công dụng, máy biến áp có thể gồm những loại chính sau đây: 1. Máy biến áp điện lực dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực. 2. Máy biến áp chuyên dùng dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lưu; máy biến áp hàn điện;… 3. Máy biến áp tự ngẫu biến đổi điện áp trong một phạm vi không lớn, dùng để mở máy các động cơ điện xoay chiều. 4. Máy biến áp đo lường dùng để giảm các điện áp và dòng điện lớn khi đưa vào các đồng hồ đo. 5. Máy biến áp thí nghiệm dùng để thí nghiệm các điện áp cao. 3. Máy biến áp tự ngẫu. Trong trường hợp điện áp của các lưới điện sơ cấp và thứ cấp khác nhau không nhiều, nghĩa là tỉ số biến đổi điện áp nhỏ, để được kinh tế hơn về chế tạo và vận hành người ta dùng máy biến áp tự ngẫu thay cho máy biến áp hai dây quấn. Máy biến áp tự ngẫu khác máy biến áp hai dây quấn ở chỗ dây quấn hỗ cảm các dây quấn sơ cấp và thứ cấp còn liên hệ trực tiếp với nhau về điện. Dây quấn sơ cấp và thứ cấp còn liên hệ trực tiếp với nhau về điện. Dây quấn sơ cấp của máy biến áp tự ngẫu được nối song song với lưới điện còn dây quấn thứ cấp được nối tiếp với lưới điện. Hình dưới trình bày hai kiểu nối dây của máy biến áp tự ngẫu trong đó hình a) ứng với chiều các s.đ.đ E1, E2 thuận nhau và hình b) ứng với chiều các s.đ.đ ngược nhau. Hình III.2: Sơ đồ Với cách nối dây như vậy, công suất truyền tải qua máy biến áp tự ngẫu gồm hai phần, một phần qua từ trường của lõi thép và một phần truyền dẫn trực tiếp. Ta hãy so sánh dung lượng thiết kế St.k với dung lượng truyền tải St.t của máy biến áp tự ngẫu. Giống như đối với máy biến áp hai dây quấn, dung lượng thiết kế máy biến áp tự ngẫu tức là dung lượng truyền qua từ trường bằng: St.k = E1I1 = E2I2 (1.8) Và tỉ số biến đổi của máy biến áp tự ngẫu: Trên thực tế, lúc vận hành dung lượng truyền tải của máy biến áp tự ngẫu bằng: St.t = UCAICA = UHAIHA (1.9) Và tỉ số biến đổi điện áp của lưới điện: Như vậy theo hình 7-6a ta có: (1-10) và đối với hình 7-6b: (1-11) Bảng cho biết các trị số của ứng với các trị số k' khác nhau của hai kiểu nối dây máy biến áp tự ngẫu ở hình III.2 Ta thấy rằng kiểu nối dây theo hình III.2a ưu việt hơn vì với cùng trị số k' tỉ số Stk/Stt nhỏ hơn, do đó trên thực tế được dùng nhiều. Cũng từ bảng I ta thấy rằng, nếu k' càng gần bằng 1 thì càng có lợi. Thông thường thì máy biến áp tự ngẫu có k' & Ê 2,5 và dùng để nối liên lạc các lưới điện có điện áp khác nhau không nhiều: 110, 150, 220, 330, 500kV. Bảng I: k' Stk/Stt Sơ đồ nối thuận Sơ đồ nối ngược 1,00 0 0 1,25 0,20 0,25 1,50 0,33 0,50 1,75 0,43 0,75 2,00 0,50 1,00 2,50 0,60 1,50 3,00 0,67 2,00 5,00 0,80 4,00 Như vậy là máy biến áp tự ngẫu kinh tế hơn so với máy biến áp hai dây quấn về mặt chế tạo. Trong vận hành, tổn hao trong máy biến áp tự ngẫu cũng nhỏ hơn, vì nếu lấy tỉ số giữa tổn hao Sp với dung lượng truyền tải Stt, ta có: nghĩa là giảm còn so với tổn hao tính theo dung lượng thiết kế Stk hay là tổn hao của máy biến áp hai dây quấn có cùng dung lượng. Cũng tương tự như vậy, điện áp ngắn mạch của máy biến áp tự ngâu giảm còn so với điện áp ngắn mạch của máy biến áp hai dây quấn, do đó độ thay đổi điện áp DU hay điện áp rơi trong máy biến áp tự ngẫu cũng nhỏ hơn. Cần chú ý rằngdo điện áp ngắn mạch của nó sẽ tăng lên tương ứng. Ngoài ứng dụng trong hệ thống điện lực để truyền tải điện năng, máy biến áp tự ngẫu còn được dùng để mở máyđộng cơ điện không đồng bộ. Máy biến áp tự ngẫu cũng còn được dùng rộng rãi trong phòng thí nghiệm để thay đổi liên tục điện áp. Trong trường hợp này, số vòng dây thứ cấp được thay đổi bằng cách dùng chổi than tiếp xúc trượt với dây quấn. II. Dùng máy biến áp tự ngẫu. Ta có T là biến áp tự ngẫu. Bên cao áp nối với lưới điện, bên hạ áp nối với động cơ điện. Sau khi mở máy xong cắt T bằng cách đống cầu dao D2 và mở D3. Gọi tỷ số biến đổi điện áp của máy biến áp tự ngẫu là kT (KT < 1) thì U'k = kTU1. Do đó dòng mở máy và mô men mở máy là: Hình III.3 I'k = kTIK và M'k= kT2 Mk. Gọi dòng lấy vào từ lưới điện là I1 thì đ I1=kTI'k=k2T.Ik. + Ưu điểm: Giảm dòng điện mở máy khi vẫn giữ nguyên được Mômen mở máy. Hoặc có thể giữ nguyên dòng điệnmở máy mà vẫn tăng được Mômen mở máy. + Nhược điểm: Thiết bị phức tạp, giá thành cao, mức độ an toàn điện không cao. III. Dùng phương pháp cuộn kháng: Hình III.4 Khi mở máy trong mạch điện Sttato đặt nối tiếp 1 điện kháng. Sau khi mở máy xong bằng cách đóng cầu dao D2 thì điện kháng này bị nối ngắn mạch. Điều chỉnh chỉ số của điện kháng thì có thể có được dòng điện mở máy cần thiết. Do có điện áp giáng trên điện kháng nên điện áp mở máy trên đầu cực động cơ điện U'k sẽ nhỏ hơn điện áp lưới U1. Gọi dòng điện mở máy và momen mở máy khi mở máy trực tiếp là Ik và Mk. Sau khi thêm điện kháng vào thì dòng điện mở máy còn lại I'k = k.Ik trong đó k < 1. nếu cho rằng khi hạ điện áp mở máy, tham số của máy điện không đổi thì khi dòng mở máy nhỏ đi điện áp đầu cực động cơ l à U'k = k.U1. Vì mô men mở máy tỷ lệ với bình phương điện áp nên lúc đó ta có M'k =k2Mk. + Ưu điểm: Thiết bị đơn giản. + Nhược điểm: Khi giảm dòng điện mở máy thì mômen mở cũng giảm xuống bình phương lần. Hình III.5 IV. Dùng Thyristor song song ngược: + Hợp tải i R + L ba pha, đấu kiểu "Y". Các cuộn dây stator của động cơ điện không đồng bộ, ba pha, thuộc dạng tải loại này. Hình dáng và trị hiệu dụng của điện áp tải ở mỗi pha, phụ thuộc vào thông số mạch tải và góc mở a. Khi tải ba pha đối xứng thì điện áp tải, dòng điện tải ở các pha có dạng như nhau, lệch nhau 2p/3. Vì vậy, dưới đây chỉ xét dòng điện tải pha a. Các điện áp liên quan với pha a: ua = U sinq uab = Hình III.6 uac = Các xung điều khiển được cấp theo trìnht ự 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, … Để đảm bảo hệ thống được khởi động một cách chắc chắn, khi cấp xung mở một tiristor nào đó thì đồng thời cấp xung mở tiristor đứng trước nó. Giả thiết hệ thống được khởi độngkhi q = q1 với góc a =p/2. Trong khoảng q1 đến q2, T6 và T1 dẫn dòng, pha C không can dự, có thể viết phương trình: L Nếu chuyển gốc toạ độ sang q1 ta có: Viết phương trình trên dưới dạng toán tử Laplace và vận dụng các quan hệ hàm ảnh - hàm gốc: ô e-bt ô sin (wt +y) sẽ nhận được: Biểu thức tổng quát của dòng tải pha a: Trong đó: Z = là tổng trở pha tải: tgj = Trong k hoảng q1 đến q2 này, sơ kiện ia(0) = 0, do đó: ia = Tiristor T6 tiếp tục dẫn dòng cho đến khi ia = -ib = 0, giả thiết lúc này q=q'2, xác định định bằng các giải phương trình siêu việt sau: Sin(q'2 +y - j) =sin(y - j) Trong khoảng q2 đến q'2, cả ba tiristor T6, T1, T2 đều dẫn dòng, ta có phương trình mạch tải pha a: L Nếu chuyển gốc toạ độ sang q2, cách 0 một góc y' =a + , ta có: L và nghiệm của nó là: ia(0) được xác định theo sau khi thế q = q2. Trong khoảng q'2 đến q3 chỉ còn hai tiristor T1 và T2 dẫn dòng, phương trình mạch tải sẽ là: lại tiến hành chuyển góc toạ độ sang điểm q'2,… Nói chung, dòng điện tải và điện áp tải có hình dáng phức tạp, gồm nhiều đoạn đường cong ghép lại. V. Mở máy bằng cách thêm điện trở phụ vào roto. 1,0 S 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,0 M M đm Hình III.7: Đặc tính momen khi thêm điện trở vào roto để mở máy 1 2 3 4 Phương pháp này chỉ áp dụng với những động cơ điện roto dây quấn vì đặc điểm của loại động cơ này là có thể thêm điện trở vào cuộn dây roto. Khi điện trở roto thay đổi thì đặc tính M = f(s) sẽ thay đổi. Khi điều chỉnh mạch điện roto thích đáng thì sẽ được trạng thái mở thích đáng lý tưởng. (đường 4) hình.7. Sau khi máy đã quay, để duy trì 1 momen điện từ nhất định trong quá trình mở máy, ta cắt dần điện trở thêm vào roto làm cho quá trình tăng tốc củaộng cơ thay đổi từ đường M =f(s) này sang M =F(s) khác. (Từ đường 4 đ 3 đ 2 và sau khi cắt trục bộ điện trở thì sẽ theo đường 1 tăng trước đến điểm làm việc). Dùng động cơ điện roto dây quấn sẽ có được momen mở máy lớn đồng thời có dòng điện mở máy nhỏ nên những nơi nào mửo máy khó khăn thì dùng động cơ điện loại này. Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, giá thành cao, bảo quản khó khăn, hiệu suất máy thấp. VI. Phương pháp đấu Y-D Hình III.8 Những máy khi làm việc bình thường đấu D. Khi mở máy ta đổi thành Y, như vậy điện áp đưa vào 2 đầu mỗi pha chỉ còn có Sau khi máy đã chạy đổi lại thành đấu D. Khi mở máy đóng D1 còn D2 đóng về phía dưới đ máy đấu Y. Khi máy đã chạy đóng D2 l ên trên đ máy đấu D. Theo phương pháp này khi dây quấn đấu Y, điện áp đấu là: Ukf = I'kf = Ik M'R = Mk Khi mở máy trực tiếp máy đấu D: Ukf = U1, Ik = + Ưu điểm: - Phương pháp đơn giản - Dòng điện và mômen mở máy = dòng điện và mômen khi mở máy trực tiếp. + Nhược điểm: Chỉ thích ứng với những máy khi làm việc bình thường đấu D. Phần IV: Dùng phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ bằng cuộn kháng để vận hành bơm I. Trang bị của một tổ máy bơm. Một tổ máy bơm gồm động cơ, bơm và các trang bị của bơm: ống hút ống đẩy, van một chiều, van hai chiều, các loại đồng hồ (áp kế, chân không kế,…) 1. Lưới chắn rác. Là một tấm lưới được uốn theo hình trụ, có đáy, trên bề mặt đục lỗ hoặc khe dọc để ngăn không cho rác hoặc các dị vật lẫn trong nước bị cuốn vào thân bơm. Trường hợp bơm mồi bằng cách dẫn nước vào thân bơm hoặc lấy nước từ ống đẩy thì trong lưới chắn rác đặt van một chiều. Nếu trường hợp bơm nước sạch, máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút hoặc mồi bằng bơm chân không, lưới chắn rác được thay bằng phếu hút. 2. ống hút. ống hút có nhiệm vụ dẫn chất lỏng từ bể hút vào máy bơm. ống hút cần bố trí ngắn, chắc chắn, ít thay đổi hướng và phải tuyệt đối kín. Nên sử dụng ống thép làm ống hút. Khi máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút hoặc giữa các bơm có ống hút nối chung thì trên ống hút cần đặt van. 3. Chân không kế. Chân khong kế được lắp sát cửa vào máy bơm để cùng với áp kế trên ống đẩy xác định cột áp toàn phần của máy bơm và theo dõi tình trạng ống hút. Nếu máy bơm đặt thấp hơn mực nước trong bể hút chân không kế được thay bằng áp kế hoặc áp kế chân không. 4. Côn thu. Côn thu để nối giữa ống hút với đầu nối ống hút của máy bơm đảm bảo dòng chảy được dẫn vào bánh xe công tác có vận tốc đều theo tiết diện. Để tránh tình trạng tụ khí, ở đầu nối ống hút của máy bơm phải dùng côn lệch với góc thu hướng xuống dưới. 5. áp kế. áp kế đặt sát cửa ra của máy bơm để xác định áp suất dư của chất lỏng sau khi ra khỏi máy bơm. 6. Van một chiều. Van một chiều nhất thiết phải nằm giữa máy bơm và van hai chiều. Van một chiều sẽ đóng tức thời khi bơm đột ngột dừng máy, ngăn không cho nước từ ống đẩy chảy ngược về bể hút qua bơm để ngăn hiện tượng quay ngược của tổ máy và tránh cho bơm không phải chịu áp lực lớn khi xảy ra nước và trên ống đẩy. 7. Van Van hai chiều trên ống đẩy để ngắt bơm ra hoặc đưa vào làm việc trong hệ thống chung. Đôi khi van này được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng máy bơm. 8. ống đẩy. ống đẩy để dẫn nước sau khi ra khỏi máy bơm về bể chứa hoặc ra mạng lưới cấp nước. Tuỳ theo áp lực trên đường ống mà có thể sử dụng ống gang hay ống thép làm ống đẩy. 9. Đồng hồ đo lưu lượng 10. Máy bơm 11. Khớp nối trục. Khớp nối trục để nối trục bơm với trục động cơ. Tuỳ theo loại bơm mà có thể sử dụng khới nối cứng, khớp nối đàn hồi, khớp nối ma sát, khớp nối ren. Các bơm độc khối không có khớp nối. ở các bơm này, trục bơm chính là phần kéo dài của trục động cơ. 12. Động cơ điện. Động cơ điện dùng cho máy bơm thường là động cơ không đồng bộ, ba pha, rôto lồng sóc hoặc rôto dây quấn. Đặc điểm nổi bật của loại động cơ này là dòng điện khi mở máy lớn gấp 3 đến 5 lần dòng định mức nên khi mở máy trực tiếp dễ gây hiện tượng sụt áp mạng điện động lực. Ngoài các thiết bị kể trên, trên ống đẩy của máy bơm trong nhiều trường hợp có bố trí thiết bị chống nước va II. Hệ thống khoá liên động Có hai đường điện vào cho trạm này: Trong trường hợp nguồn điện hỏng hoặc trong khi bảo dưỡng máy biến thế có thanh cái nối cục bộ của máy đóng ngắt. Hệ thống khoá liên động được cung cấp cho trạm này. Nó được sử dụng để tránh các sai hỏng về điện gây ra bởi việc trộn lẫn nguồn điện từ các nguồn khác nhau. Chi tiết hệ thống khoa liên động được đưa ra trong những mục tiếp theo với sự giải thích về dòng điện vào. III. Tiếp nhận điện áp 22kV 1. Tiếp nhận điện áp 22kV Đóng 52R1 hoặc 52R2 được đặt trong IU1 hoặc IU2 tương ứng cho phép nhận điệnáp 22kV từ trạm Mai - Động. Trước khi đóng máy đóng ngắt, kiểm tra các đường vào bằng vôn kế được đặt trên tủ có liên quan. 2. Khoá liên động cho tiếp nhận điện áp 22kV. 52R1, 52R2 và 52B có khoá liên động, không đóng trong cùng một thời gian, được chỉ ra dưới đây: Hệ thống khoá liên động cho máy đóng ngắt trong tủ nối thanh cái "52B" Điều kiện 52R1 trong IU6 52R2 trong IU2 52B1 trong IU4 Bật Bật K Bật Tắt ã Tắt Bật ã Tắt Tắt X Chú ý: X: Không thể đóng ã: Có thể đóng 3. Phân phối điện áp 22kV. Đóng 52MP1 hoặc 52MP2 được đặt trong 107 hoặc 104 tương ứng để phân phối điện áp 22kV tới máy biến thế chính. Nó có điều kiện đầu tiên để đóng 52B với điều kiện là sự kết hợp của 52R2 và 52MP1 hoặc 52R1 và 52MP2 được áp dụng. 4. Khoá điện động cho phân phối điện áp 22kV. 52MP có thể đóng khi 52MS mở một cách tương ứng. Hơn nữa 52MP sẽ được mở khi 52MS nhả. IV. Tiếp nhận điện áp 6kV 1. Tiếp nhận điện áp 6kV Đóng 52MS1 hoặc 52MS2 được đặt trong 2H4 hoặc 2H5 tương ứng cho phép tiếp nhận điện áp 6kV từ máy biến thế chính. 2. Khoá liên động cho phân phối điện áp 6kV. Với mục đích phân phối điện áp 6kV một cách hài hoà từ hai nguồn khác nhau. Chúng ta bố trí bộ nạp có tải và máy điều chỉnh điện áp tự động (Sau này viết tắt là AVR) đến máy biến thế chính 10MVA. Bộ nạp có tải sẽ được vận hành dựa trên giá trị của GVT trong tủ GVT số 1 và số 2. 1H3 và 2H5 tương ứng. Có khoá liên động cho máy đóng ngắt tủ thanh cái tên là 52MB để cung cấp điện áp 5kV một cách hài hoà như sau: Điều kiện 52MS1 52MS2 25 52MB Mở Mở Không khởi động X Mở Mở Khởi động ã Mở Đóng - ã Đóng Mở - ã Đóng Đóng - X Chú ý: X: Không thể đóng ã Có thể mở 25: Rơle đồng bộ Nó được dùng để kiểm tra đồng bộ hai nguồn điện với đo 3 hệ số khác pha, tần số và hiệu điện thế. 3. Phân phối điện áp 6kV Cuộn đóng 52MP1 hoặc 52MP2 được đặt trong 2H2 hoặc 2H6 tương ứng cho phép phân phối điện áp 6kV từ máy biến thế phụ. 4. Khoá liên động cho phân phối điện áp 6kV. Máy đóng ngắt mạch cho phân phối điện áp 6kV được gọi là 52AP tương ứng 52AP có thể bật khi 52AS mở. Hơn nữa 52AP sẽ được mở khi 52AS nhả. V. Tiếp nhận điện áp 400V. 1. Tiếp nhận điện áp 400V. Đóng 52AS1 hoặc 52AS2 được đặt trong 4L3 hoặc 4L5 tương ứng cho phép nhân điện áp 22kV từ máy biến thế phụ. 2. Khoá liên động cho điện áp vào 400V. 52AS1, 52AS2