Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập lớn môn trang bị điện cho phương tiện giao thông trang bị điện điện tử trong công nghiệp và giao thông vận tải đại học giao thông vận tải Bài tập lớn môn trang bị điện cho phương tiện giao thông trang bị điện điện tử trong công nghiệp và giao thông vận tải đại học giao thông vận tải Bài tập lớn môn trang bị điện cho phương tiện giao thông trang bị điện điện tử trong công nghiệp và giao thông vận tải đại học giao thông vận tải
ST T Họ và tên Tự đánh giá Nhóm đánh giá Ghi chú 1 Ngô Thanh Tuyền 10 10 Nhóm trưởng, tổng hợp lý thuyết, tính toán động cơ 2 Phạm Trọng Thuận 10 10 Lý thuyết động cơ, tính toán nghịch lưu 3 Nguyễn Tiến Thuật 9 9 Lý thuyết máy biến áp, tính toán mạch nghịch lưu 4 Vũ Văn Thuyết 10 10 Lý thuyết nghịch lưu, tính toán nghịch lưu 5 Vương Quý Tôn 10 10 Lý thuyết máy biến áp, tính toán nghịch lưu 6 Phạm Văn Tới 10 10 Lý thuyết chỉnh lưu, tính toán nghịch lưu 7 Nguyễn Thế Trình 10 10 Lý thuyết nghịch lưu, tổng hợp, tính toán động cơ 8 Phạm Như Trọng 9 9 Lý thuyết máy biến áp,tính toán nghịch lưu 9 Đào Đình Trung 10 10 Lý thuyết chỉnh lưu, tính toán máy biến áp 10 Hoàng Văn Trung 8 8 Lý thuyết máy biến áp 11 Nguyễn Đăng Trung 10 10 Lý thuyết máy biến áp, tính toán chỉnh lưu 12 Phạm Hữu Tuấn 10 10 Lý thuyết chỉnh lưu, tính toán máy biến áp 13 Đào Thanh Tùng 10 10 Lý thuyết động cơ, tính toán động cơ 14 Nguyễn Đăng Tùng 10 10 Lý thuyết động cơ , tính toán động cơ 15 Phạm Duy Tùng 10 10 Lý thuyết thiết bị bảo vệ, tính toán chỉnh lưu 16 Nguyễn Trung Tuyến 10 10 Lý thuyết thiết bị bảo vệ. tính toán chỉnh lưu PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I. CẤU TẠO Gồm hai phần chính: - Phần tĩnh (Stator) - Phần quay (Rotor) Phần tĩnh (Stator) Phần tĩnh gồm các bộ phận là lõi thép và dây quấn, ngoài ra có vỏ máy và nắp máy Lõi thép Lõi thép stato hình trụ do các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong, ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy Dây quấn ba pha Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện được bọc cách điện (dây điện từ) được đặt trong các rãnh của lõi thép. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong ba dây quấn ba pha stato sẽ tạo ra từ trường quay. Dây quấn ba pha có thể nối sao hoặc tam giác Vỏ máy Vỏ máy làm bằng nhôm hoặc bằng gang, dùng để giữ chặt lõi thép, cố định máy trên bệ, bảo vệ máy và đỡ trục rôto Phần quay(Rotor) Gồm lõi thép, dây quấn và trục máy. Lõi thép Lõi thép gồm các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa các lỗ để lắp trục Dây quấn Dây quấn rôto của máy điện không đồng bộ thường có hai kiểu: rôto lồng sóc (rôto ngắn mạch) và rôto dây quấn. Rôto lồng sóc trong các rãnh của lõi thép rôto đặt các thanh đồng (hoặc nhôm), các thanh đồng thường đặt nghiêng so với trục, hai đầu nối ngắn mạch bằng 2 vòng đồng (nhôm), tạo thành lồng sóc Rôto dây quấn gồm lõi thép và dây quấn Lõi thép do các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau tạo thành các rãnh hướng trục Trong rãnh lõi thép rôto, đặt dây quân ba pha. Dây quấn rôto thường nối sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng (vành trượt), được nối với ba biến trở bên ngoài để điều chỉnh tốc độ và mở máy Động cơ không đồng bộ có hai loại: Động cơ rôto lồng sóc và động cơ rôto dây quấn II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ ba pha: Khi ta cho dòng điện ba pha tần số f vào ba dây quấn stato sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ là n 1 = 60f/p. Từ trường quay cắt các thanh dẫn của dây quấn rôto và cảm ứng các sức điện động. Vì dây quấn rôto nối kín mạch, nên sức điện động cảm ứng sẽ sinh ra dòng điện 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 với tốc độ n < n 1 và cùng chiều với n 1 Tốc độ quay của rôto n luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay n 1 vì tốc độ bằng nhau thì trong dây quấn rôto không còn sức điện động và dòng điện cảm ứng, cho nên lực điện từ bằng không. Hệ số trượt của tốc độ: s = (n 1 -n)/n 1 Tốc độ của động cơ: n= 60f/p.(1-s) (vòng/phút) III. ĐẶC TÍNH CƠ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ Phương trình đặc tính cơ. Công suất điện từ của động cơ = 3 Mặt khác: = Do đó: = M đt : mômen điện từ gồm hai phần. Phần nhỏ tổn thất trên cuộn dây và tổn thất cơ do ma sát ở các ổ bi, ký hiệu ∆M Phần lớn biến thành mômen quay của động cơ M. = M +∆M Mà M >> ∆M nên ta có thể bỏ qua ∆M Vậy Mđt ~ M Khi đó : M đt = M = = Biểu thức trên chính là phương trình đặc tính cơ. Được biểu diễn quan hệ M = f(n) như hình Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ. IV.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1. Ưu Điểm: - Trong công nghiệp hiện nay phần lớn đều sử dụng động cơ không đồng bộ ba pha. Vì nó tiện lợi hơn, với cấu tạo, mẫu mã đơn giản, giá thành hạ so với động cơ một chiều. - Ngoài ra động cơ không đồng bộ ba pha dùng trực tiếp với lưới điện xoay chiều ba pha, không phải tốn kém thêm các thiết bị biến đổi. Vận hành tin cậy, giảm chi phí vận hành, bảo trì sữa chữa. Theo cấu tạo người ta chia động cơ không đồng bộ ba pha làm hai loại. - Động cơ roto dây quấn và động cơ roto lồng sóc 2. Nhược Điểm: Bên cạnh những ưu điểm động cơ không đồng bộ ba pha cũng có các nhược điểm sau: - Dể phát nóng đối với stato, nhất là khi điện áp lưới tăng và đối với roto khi điện áp lưới giảm. - Làm giảm bớt độ tin cậy vì khe hở không khí nhỏ. - Khi điện áp sụt xuống thì mômen khởi động và mômen cực đại giảm rất nhiều vì mômen tỉ lệ với bình phương điện áp. CHƯƠNG II: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Tốc độ của động cơ điện không đồng bộ: n = 60f/p.(1-s) (vòng/phút) 1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số (f) Thay đổi tần số f của dòng điện stato được thực hiện bằng bộ biến tần. Khi thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thông không đổi, cho nên phải giữ cho tỷ số điện áp và tần số không đổi. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số cho phép điều chình tốc độ một cách bằng phẳng trong phạm vi rộng và cho cà nhóm động cơ, song giá thành tương đối đắt. 2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực (p) Số đôi cực của từ trường quay phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn. Muốn thay đổi p ta phải thay đổi cách đấu dây hoặc có cách cấu tạo dây quấn đặc biệt Phương pháp này chỉ áp dụng cho loại roto lồng sóc Mặc dù điều chỉnh tốc độ nhảy cấp, nhưng có ưu điểm là giữ nguyên độ cứng của đặc tính cơ, được sử dụng trong các máy luyện kim, máy tàu thủy. Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực từ như hình vẽ dưới 3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato Phương pháp này chỉ thực hiện việc giảm điện áp. Khi giảm điện áp đường đặc tính M=f(s) sẽ thay đổi do đó hệ số trượt thay đổi, tốc độ động cơ thay đổi. Nhược điểm của phương pháp này là giảm khả năng quá tải của động cơ, phạm vi điều chỉnh hẹp, tăng tổn hao và chỉ sử dụng cho các động cơ công suất nhỏ có hệ số trượt tới hạn lớn 4. Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở rôto của động cơ rôto dây quấn Khi tăng điện trở, dòng điện rôto giảM dẫn đến lực từ giảm cho nên tốc độ quay của động cơ giảm. Phương pháp này đơn giản, điều chỉnh trơn và khoảng điều chỉnh tương đối rộng II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG TRÊN TÀU ĐIỆN Để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ cũng như tốc độ chuyển động của đoàn tàu có các phương pháp sau: - Thay đổi hệ số trượt s - Thay đổi số đôi cực p của dây quấn động cơ - Thay đổi tần số dòng điện f a. Thay đổi hệ số trượt s có thể thực hiện bằng phương pháp: - Đưa điện trở phụ vào mạch roto. Khi đó công suất trượt được tỏa ra dưới dạng nhiệt ở mạch điện của dây quấn roto - Đưa sức điện động phụ có tần số trượt vào mạch roto nhờ nối cấp điện hay nối cấp điện-cơ các máy không đồng bộ. Công suất trượt chỉ tiêu hao 1 phần trong mạch điện roto dưới dạng nhiệt, còn chủ yếu sử dụng có ích [...]... ,mạch điện bị ngắt II MÁY CẮT 1 Khái niệm Máy cắt điện áp cao là thiết bị điện chuyên dùng để đóng ngắt mạch điện xoay chiều ở tất cả các chế độ vận hành có thể: đóng ngắt dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch, dòng điện không tải Máy cắt là loại thiết bị làm việc tin cậy song giá thành cao nên máy cắt chỉ dùng ở những nơi quan trọng 2 Phân loại máy cắt a) Thông thường máy cắt được phân loại theo phương. .. van dẫn Tùy vào bài toán mà ta cần chọn được phương pháp điều chế tối ưu CHƯƠNG V: MÁY BIẾN ÁP I KHÁI NIỆM CHUNG Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lí 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 Hình 1: Sơ đồ truyền tải điện đơn giản Ta có, dòng điện truyền tải... dạng điện áp của PWM đơn cực Nội dung của phương pháp là so sánh một sóng sin chuẩn, có tần số bằng tần số của điện áp ra nghịch lưu mong muốn, với một điện áp răng cưa tần số cao.Trong những khoảng điện áp sin chuẩn cao hơn điện áp răng cưa van được mở để đưa điện áp ra tải, trong những khoảng thời gian điện áp sin chuẩn thấp hơn điện áp răng cưa van khóa lại để điện áp ra trên tải bằng không Điện. .. dòng điện xoay chiều sang năng lượng dòng điện 1 chiều Chỉnh lưu là thiết bị điện tử công suất được sử dụng rộng rãi nhất trong thực tế 2 Cấu trúc chung Gồm các con diode hoặc các thyristor: gọi chung là các van công suất Một mạch chỉnh lưu là một mạch điện có các thiết bị điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Các mạch chỉnh lưu có thể dùng trong các bộ nguồn cấp điện, ... dòng điện ( còn được gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để bảo vệ thiết bị ko bị quá tải và ngắn mạch,đường thời gian,dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ Người ta thường dùng hệ thống điện tử và Rơle làm móc bảo vệ,đặt trong CB + Móc kiểu điện tử có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính,cuộn dây này được quấn tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng Khi dòng điện bị. .. điều chỉnh điện áp của dây quấn cao áp III NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP Khi ta nối dây quấn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều điện áp U 1 sẽ có dòng điện sơ cấp I1 chạy trong dây quấn sơ cấp w1(hình vẽ) Dòng điện I1 sinh ra từ thông Ф biến thiên chạy trong lõi thép Từ thông này móc vòng đồng thời với cả hai dây quấn sơ cấp w1 và thứ cấp w2, được gọi là từ thông chính Theo định luật cảm ứng điện từ:... quang, theo dạng cách điện của phần dẫn điện, theo kết cấu của buồng dập hồ quang Dựa vào dạng cách điện của phần dẫn điện ,máy cắt được phân thành : + Máy cắt nhiều dầu : giữa các thành phần dẫn điện được cách điện bằng dầu máy biến áp và hồ quang sinh ra khi cắt máy cắt cũng được dập tắt bằng dầu biến áp + Máy cắt ít dầu : giữa các thành phần dẫn điện được cách điện bằng cách điện rắn và hồ quang sinh... Uđm : điện áp làm việc định mức của máy cắt (KV) + Iđm : dòng điện định mức của máy cắt (A) + Icđm : dòng điện cắt định mức của máy cắt (KA) là dòng điện lớn nhất mà máy cắt có thể cắt 1 cách đáng tin cậy ở điện áp phục hồi giữa 2 tiếp điểm của máy cắt bằng điện áp định mức của mạch điện + Công suất cắt định mức của máy cắt 3 pha : Sđm = Uđm Icđm + Dòng điện ổn định định mức I ôddm là dòng điện lớn... U1/U2 ≈ I2/I1 = W1/W2 ≈ k CHƯƠNG VI: THIẾT BỊ BẢO VỆ I APTOMAT 1.Khái quát Áptomat (máy cắt CB) là thiết bị khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện (1 pha hoặc 3 pha ) có công dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch, sụt áp dòng điện … 2.Công dụng CB được quy định theo tiêu chuẩn IEC 947 như sau: là thiết bị đóng cắt ở điều kiện bình thường, aptomat có khả năng cho dòng điện chạy qua và trong các điều kiện bất... d, không phụ thuộc vào tải + Có khả năng điều khiển điện áp nhỏ, do có phần điện áp xung âm trong thành phần điện áp pha nen có thể điều khiển điện áp pha về 0 mà vẫn đảm bảo điều kiện chuyển mạch của van dẫn + Khả năng đáp ứng cao về ổn định dòng điện cũng như tần số Do có phần điện áp âm trong điều biến điện áp pha nên có khả năng khống chế dòng điện tốt hơn Nhược điểm: Nhược điểm lớn nhất của . (f) Thay đổi tần số f của dòng điện stato được thực hiện bằng bộ biến tần. Khi thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thông không đổi, cho nên phải giữ cho tỷ số điện áp và tần số không đổi. Điều. chỉnh lưu là một mạch điện có các thiết bị điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Các mạch chỉnh lưu có thể dùng trong các bộ nguồn cấp điện, và trong các mạch. những khoảng điện áp sin chu•n cao hơn điện áp răng cưa van được mở để đưa điện áp ra tải, trong những khoảng thời gian điện áp sin chu•n thấp hơn điện áp răng cưa van khóa lại để điện áp ra trên