Đang tải... (xem toàn văn)
1 số câu hỏi về biến tần
1.Biến tần là gì? Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này (có thể thay đổi điện áp) thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ. 2.Chức năng của các bộ phận Bộ chỉnh lưu : có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều. Bộ lọc: san bằng điện áp sau chỉnh lưu và hạn chế thành phần sóng hài. - Cuộn cảm L : có chức năng cản sự phóng điện của tụ về phía nguồn một chiều , san bằng dòng điện nạp vào tụ C để giữ cho mức điện áp trên tụ là không đổi . - Tụ điện C : có chức năng đảm bảo điện áp nguồn ít thay đổi ( bộ lọc điện áp ) mặt khác nó trao đổi công suất phản kháng với điện cảm của tải (động cơ) . - Các Diod : có chức năng bảo vệ các Tranzistor khi trong mạch xảy ra quá trình chuyển mạch . Bộ nghịch lưu: biến đổi thành phần một chiều sau bộ chỉnh lưu thành dong xoay chiều có tần số f2 cùng cấp cho động cơ. Các van bán dẫn trong bộ nghịch lưu có thể là tranzistor hay là trisistor , sau đây ta lập bảng so sánh ưu nhược điểm của hai loại linh kiện đó : Biến tần Trisistor : Điều khiển không hoàn toàn chỉ điều khiển thời gian mở mà không điều khiển được khoá , muốn khoá thì cần có bộ chuyển mạch đi kèm để đặt lên nó một điện áp ngược . Nên nó chỉ làm việc với tần số nhỏ hơn Tranzistor và tổn hao chuyển mạch lớn song điện áp định mức cao hơn Tranzistor . Để điều khiển điện áp ra phải dùng bộ chỉnh lưu trisistor để thay đổi giá trị điện áp Ud đặt vào bộ nghịch lưu . Biến tần Tranzistor : Điều khiển hoàn toàn tần số làm việc lớn , tổn hao đổi chiều bé hơn Trisistor , bộ nghịch lưu dùng Tranzistor có kích thước gọn và đơn giản hơn Trisistor vì không có bộ chuyển mạch khi muốn khoá Tranzistor thì chỉ cần ngưng cung cấp dòng điện vào cực B của Tranzistor . Khuyết điểm là ta phải liên tục đưa dòng vào cực B trong chu kỳ dẫn của nó và điện áp định mức thấp . Để điều khiển điện áp ra ta dùng phương pháp điều biến độ rộng xung dùng chỉnh lưu diod . Để phù hợp và ưu việc của bộ biến tần khi điều khiển động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc với yêu cầu thiết kế đã cho ta dùng bộ nghịch lưu điện áp sơ đồ cầu dùng van điều khiển là Tranzistor . Khâu phát xung: dao động tạo xung điều khiển dung IC-555 Khâu phân phối xung: phân phối các xung tới khâu khuếch đại Khâu khuếch đại:khuếch đại xung nhận được đưa đến các tranzitor mở van. 3.Vì sao điều chỉnh f cần phải điều chỉnh U Khi điều chỉnh tốc độ ta muốn khả năng quá tải là không đổi nên năng lực quá tải của động cơ là : 'M 'M M M k maxmax == = const Vậy khi điều chỉnh tần số ta phải đồng thời điều chỉnh điện áp để khả năng quá tải là không đổi . Ta có : ≈+−= Φ= 1 . 1 1 . 1 . 1 . 11 EZIEU fkE (xem tổng trở dây quấn 0 1 ≈ Z ) 1111 fkUEU Φ=⇒=⇒ (3) Nếu ta giảm f 1 mà U 1 không đổi thì từ thông sẽ lớn lên do đó làm cho mạch từ chóng bảo hoà và dòng điện từ hoá sẽ tăng lên làm cho các chỉ tiêu năng lượng của động cơ giảm xuống . Nếu tăng f 1 mà U 1 không đổi thì từ thông sẽ giảm xuống nếu như lúc làm việc mômen của phụ tải là không đổi thì dòng điện trong rôto sẽ tăng lên làm cho rôto nóng lên và khả năng quá tải của động cơ giảm xuống (theo (1,2)). 4.Điều chỉnh f ở đâu,U ở đâu? Điều chỉnh f ở bộ nghịch lưu,U ở bộ điều chỉnh xung điện áp bằng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung. Trong khoảng thời gian 0 T¬1 ta chọn van T1 mở , toàn bộ điện áp nguồn được đưa ra tải còn trong khoảng thời gian T1 T ta cắt nguồn ra khỏi tải , lúc này giá trị trung bình của điện áp ra tải là : Theo biểu thức này ta suy ra 3 phương pháp điều chỉnh áp Ud là : - T = const , T1 = var : Phương pháp độ rộng xung . - T = var , T1 = const : Phương pháp tần số xung . - T = var , T1 = var : Phương pháp xung thời gian . Trong ba phương pháp trên thì phương pháp tần số khiển . xung và phương pháp xung thời gian có phần nhược điểm là tần số phải thay đổi theo một phạm vi rộng mới có thể cung cấp một dãy rộng điện áp đầu ra , việc thiết kế bộ lọc với tần số thay đổi được gặp nhiều khó khăn sau : Trong trường hợp mức điện áp ra thấp , nếu ta điều khiển theo phương pháp này sẽ làm thời gian toff lớn gây nên hiện tượng gián đoạn dòng điện . Việc sử dụng phương pháp điều khiển độ rộng xung tránh được phần nào nhược điểm trên nên nó thích hợp cao hơn vì thế ta chọn phương pháp này để điều Tần số xung phát ra của vi mạch 555 là : f 555 = )R2R.(C.7,0 1 T 1 BA + = Vì có đến 6 xung đầu vào (điều khiển các van Tranzistor) mà được lấy từ IC555 (làm xung đồng hồ) , ở đầu ra của Trigơ cũng chính là tần số của điện áp xoay chiều trên tải nên : f = )R2R(C.2,4 1 )R2R.(C.7,0.6 1 6 f BABA 555 + = + = Như vậy muốn thay đổi tần số của điện áp đầu ra ta chi cần thay đổi các thông số ra của mạch phát xung chủ đạo IC555 , cụ thể là ta thay đổi các giá trị của R A , R B và C . Thường để đơn giản ta chọn giá trị điện dung tụ C trước rồi giữ nguyên và chỉ điều chỉnh các giá trị của 2 điện trở R A , R B 5.Linh kiện Dùng để đóng cắt dòng điện một chiều có cường độ tương đối lớn . Cấu tạo gồm ba lớp bán dẫn loại p- n xếp xen kẻ nhau . B E C B N P N E C U CE B E C B N P N E C U CE Điều kiện để Tranzistor thông là : Với loại p - n - p thì : U BE > 0 và I B β ≥ C I >0 Với loại n - p - n thì : U BE < 0 và I B < 0 , B I β ≥ C I Sụt áp trên Tranzistor nhỏ khoảng (0,1 - 0,2)V. Công suất tiêu tán trên Tranzistor : khi làm việc ở chế độ bình thường P = U BE . I B , ở chế độ mở Tranzistor tổn hao nhiều hơn ở chế độ bình thường , khi mở làm việc với dòng và điện áp lớn nên tổn thất tăng gây nóng . Tranzistor không thể làm việc ở chế độ nhiệt độ lớn > 200 o C , để giảm nhỏ công suất tiêu tán ta thường dùng thêm vào nó mạch trợ giúp để bảo vệ nó khi chuyển trạng thái làm việc 6.Các phương pháp thay đổi tốc độ động cơ. a. Ảnh hưởng của sự suy giảm điện áp lưới cấp cho đông cơ ĐK Khi điên áp lưới suy giảm thì theo (I-4) mômen M th tới hạn của động cơ sẽ giảm bình phương lần biên độ suy giảm của điện áp,theo (I-3) thì S th vẩn không đổi . ω 2 ω 1 ω 0 ω S th ω dm S M th M th1 M th2 U L2 U dm U L1 U L1 <U dm U L2 <U L1 Hình I-3 b. Ảnh hưởng của điện trở điện kháng mạch stator Khi nối thêm diện trở hoặc điện kháng vào mạch stator thì theo (I-3) và (I-4) cả S th và M th đều giảm. c.Ảnh hưởng của điện trở mạch roto Đối với động cơ không đồng bộ người ta mắc thêm điện trở phụ vào mạch roto để hạn chế dòng khởi động thì theo (I-3) , (I-4) thì S th thay đổi còn M th = const ω 0 S ω dm S th ω 1 ω 2 S th = nm XR R 2 2 1 2 ' + ∑ S th11 S th2 Hình I-5 M 0 M c M th d.Ảnh hưởng của tần số ω 1 = p f 1 2 π Xuất phát từ biểu thức trên ta thấy nếu tần số thay đổi sẽ làm thay đổi tốc độ của từ trường quay và từ đó thay đổi tốc độ động cơ Từ (I-3) và (I-4) ta thấy : Nếu X nm =ω 1. L cho nên khi thay đổi tần số thì S th và M th sẽ thay đổi ω 0 ω dm S th ω 1 S th1 S th2 ω 2 Hình I-6 M th1 M th1 M th e.Ảnh hưởng của số đoi cực p Để thay đổi số đôi cực ở stato người ta thường thay đổi cách đấu dây vì : ω 1 = p f 1 2 π (I-5) ω=ω 1 (1-s) (I-6) Vì vậy khi thay đổi số đôi cực pthì tốc độ từ trường quay ω 1 thay đổi dẩn đến tốc độ ω thay đôi theo
