LỜI NĨI ĐẦU Ngày động khơng đồng (KĐB) sử dụng cách rộng rãi phổ biến công nghiệp, nông nghiệp đời sống hàng ngày Động KĐB có ưu điểm bật là: Kết cấu đơn giản, làm việc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ Tuy vậy, máy điện KĐB có nhược điểm : hệ số cơng suất máy khơng cao , khó khăn điều chỉnh tốc độ khơng có thiết bị phụ trợ giống loại động khác dòng khởi động lớn, lưới điện có cơng suất hữu hạn khởi động gây tải máy biến áp, gây sụt áp làm tăng tổn thất đường dây làm ảnh hưởng đến thiết bị hoạt động lưới Chính lí mà việc nghiên cứu phương pháp khởi động cho động KĐB quan trọng Ngày phát triển khoa học kĩ thuật, điện tử cơng suất vi xử lí cho đời thiết bị khởi động động KĐB Các thiết bị hạn chế dần nhược điểm động KĐB vấn đề khởi động, mang lại hiệu kinh tế cao Module thiết kế theo chuẩn thiết bị đó, đề tài nghiên cứu nước nước áp dụng Việt Nam Những ưu điểm mà khởi động dùng module chuẩn đem lại : thiết bị nhỏ gọn, sử dụng nơi có không gian chật hẹp, đáp ứng yêu cầu khởi động áp dụng cho nhiều lọai khởi động khác : Khởi động sao-tam giác, khởi động tuần tự, khởi động theo mức, khởi động theo chương trình định trước Đề tài: “ Nghiên cứu khởi động sử dụng module thiết kế theo chuẩn cho động KĐB xoay chiều ba pha với phương thức mục đích khởi động khác Đi sâu thiết kế khởi động sao-tam giác khởi động điều khiển tuần tự.” bao gồm chương:  Chương 1: Các phương pháp khởi động động KĐB xoay chiều pha  Chương 2: Hệ thống điện tàu thuỷ với yêu cầu khởi động  Chương 3: Nghiên cứu khởi động sử dụng module thiết kế theo chuẩn cho động KĐB pha với phương thức mục đích khởi động khác  Chương 4: Chế tạo khởi động sao-tam giác khởi động với module chuẩn Hải Phòng, tháng năm 2008 Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KĐB XOAY CHIỀU PHA 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Theo yêu cầu sản suất, động điện lúc làm việc thường phải khởi động dừng máy nhiều lần Tuỳ theo tính chất tải tình hình lưới điện mà yêu cầu khởi động động điện khác Có yêu cầu moment khởi động lớn ,có cần hạn chế dịng điện khởi động có cần hai Những yêu cầu đòi hỏi động phải có tính khởi động thích ứng Trong nhiều trường hợp phương pháp khởi động hay chọn động có tính khởi động khơng thích đáng nên thường gây nên cố không mong muốn Nói chung khởi động động cần xét đến yêu cầu sau: + Phải có moment khởi động đủ lớn để thích ứng với đặc tính tải + Dịng điện khởi động nhỏ tốt + Phương pháp khởi động thiết bị cần dùng đơn giản,rẻ tiền,chắc chắn + Tổn hao cơng suất q trình khởi động thấp tốt Những yêu cầu thường mâu thuẫn với nhau, u cầu dịng điện khởi động nhỏ thường làm cho moment khởi động giảm theo cần thiết bị phụ trợ đắt tiền.Vì vậy, phải vào điều kiện làm việc cụ thể mà chọn phương án khởi động thích hợp Hiện có phương pháp khởi động sau: + Khởi động trực tiếp + Khởi động phương pháp hạ điện áp đặt vào stator động KĐB xoay chiều pha - Phương pháp sử dụng cuộn kháng, - Phương pháy sử dụng máy biến áp tự ngẫu, - Phương pháp khởi động -tam giác - Khởi động động roto dây quấn phương pháp dùng điện trở đưa vào mạch roto + Khởi động mềm + Khởi động phương pháp biến tần 1.2 KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP R S T CB F M Hình 1 Khởi động trực tiếp động KĐB Hình 1.1 trình bày sơ đồ khởi động trực tiếp động xoay chiều ba pha Đây phương pháp khởi động đơn giản nhất, thao tác cần đóng trực tiếp động điện vào lưới điện Việc cấp điện áp định mức cho động dị roto lồng sóc, roto chưa kịp quay thực chất động làm việc chế độ ngắn mạch Dòng điện khởi động động lúc lớn, gấp dòng định mức từ đến lần Tuy dòng khởi động lớn moment khởi động lại nhỏ hệ số cơng suất cos0 lúc nhỏ (cos0=0,10,2) mặt khác, khởi động từ thông bị giảm điện áp giảm làm cho momemt khởi động nhỏ Dòng điện khởi động lớn gây hai hậu sau: + Nhiệt độ máy tăng tổn hao lớn ,nhiệt lượng toả máy nhiều (đặt biệt máy có cơng suất lớn thường xuyên phải khởi dộng) Vì sổ tay sử dụng máy cho số lần khởi động tối đa điều kiện khởi động + Dòng điện khởi động lớn làm cho sụt áp lưới điện lớn, gây trở ngại cho phụ tải làm việc tronglưới điện Vì lí mà khởi động trực tiếp áp dụng cho động có cơng suất nhỏ khởi động với tải nhẹ (moment cản trục động nhỏ) Khi khởi động nặng người ta không dùng phương pháp 1.3 KHỞI ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẠ ĐIỆN ÁP ĐẶT VÀO STATOR ĐỘNG CƠ KĐB XOAY CHIỀU PHA 1.3.1 Phương pháp sử dụng cuộn kháng R S T D1 CK D2 I' U' M Hình 1.2 Khởi động động KĐB cuộn kháng Khi khởi động mạch điện stator đặt nối tiếp điện kháng Sau khởi động song cách đóng cầu dao D2 điện kháng bị nối ngắn mạch Điều chỉnh trị số điện kháng dòng điện khởi động cần thiết Do có điện áp giáng điện kháng nên điện áp khởi động đầu cực động điện U’ nhỏ điện áp lưới U1 Gọi dòng điện khởi động moment khởi động khởi động trực tiếp I k Mk , sau thêm điện kháng vào dòng điện khởi động lại I’ k= k.Ik k < Nếu cho hạ điện áp khởi động, tham số máy điện giữ khơng đổi dịng điện khởi động nhỏ đi, điện áp đầu cực động điện U’= k.U 1.Vì moment khởi động tỉ lệ với bình phương điện áp nên lúc moment khởi động M’k =k2.Mk Ưu điểm: ưu điểm phương pháp thiết bị đơn giản Nhược điểm: Khi giảm dịng điện khởi động moment khởi động giảm xuống bình phương lần 1.3.2 Dùng biến áp tự ngẫu để hạ điện áp khởi động R S T D1 IL T D2 I'k D3 U'k M Hình 1.3 Khởi động động biến áp tự ngẫu Sơ đồ lúc khởi động hình , T biến áp tự ngẫu, bên cao áp nối với lưới điện, bên hạ áp nối với động điện, sau khởi động xong cắt T (bằng cách đóng cầu dao D2 mở cầu dao D3 ra) Gọi tỉ số biến đổi máy biến áp tự ngẫu k T (kT