Luận văn: Điều khiển biến tần động cơ đồng bộ công suất lớn - BKHN

Luận văn điều khiển tần số động cơ đồng bộ công suất lớn. Nghiên cứu chuyên sâu về giải pháp, thuật toán điều khiển động cơ đồng bộ hiệu quả, tối ưu.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn Thạc sĩ

2008

75
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

Lời cam đoan

Mục lục

Lời nói đầu

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ĐỒNG BỘ & BỘ BIẾN TẦN BÁN DẪN

1.1. Máy điện đồng bộ

1.1.1. Kết cấu của Máy điện đồng bộ

1.1.2. Từ trường trong Máy điện dông bộ. Sơ đề thay thể máy điện dâng bậ

1.1.3. Quan hệ điện từ trong Máy điện đồng bộ

1.2. Động cơ đồng bộ ba pha

1.2.1. Giới thiệu chung

1.2.2. Các đặc tính làm việc của động cơ đồng bộ

1.2.3. A1ó men diện từ của động co ding b6 ba pha

1.2.4. Khổi dộng và bấm động cơ dũng bộ kích từ quấn đây

1.3. Phân loại hệ truyền dộng điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ

1.4. Sơ lược về các bộ biến tần bán dẫn

1.4.1. Khái niệm cơ bẩn về các bộ biến tân bán dân

1.4.2. Biến trực tiếp

1.4.3. Biển tân gián tiếp

2. CHƯƠNG 2: HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ - BIẾN TẦN NGUỒN DÒNG CHUYỂN MẠCH TỰ NHIÊN

2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch lực hệ truyền động động cơ đông bộ với bộ biến đổi tần số npuôn dòng chuyển mạch tự nhiên

2.2. Quá trình chuyển mạch

2.3. Mômen của động cơ

2.4. Giới hạn của chuyển mạch tự nhiên và vấn đẻ khởi động

2.5. Quy luật điều khiển

3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CO DONG RO -BIEN TAN NGUON DONG CHUYEN MACH TU NHIEN

3.1. Mục đích mê phỏng

3.2. Phân tích lựa chọn cấu trúc hệ truyền động

3.3. Mạch chỉnh In tạo nguồn dong mot chiéu

3.4. Mạch nghịch lưu đồng điện

3.5. Động cơ đồng bộ

3.6. Sư dô mó phỏng hệ (ruyễn động dộng cơ dông bộ _ biến tân nguồn dùng chuyển mạch tự nhiên

3.7. Khi dộng cơ làn việc ở tân số định mức ƒ= S0Hc

3.8. Khi điều chỉnh tân số nguân cấp cho động cơ

3.9. Biện pháp mê rộng phạm vi làm việc ở tấc độ thấp

Kết luận

Tài hệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Điều Khiển Tần Số Động Cơ Đồng Bộ Lớn

Động cơ đồng bộ công suất lớn đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, từ nhà máy điện đến hệ thống bơm nước quy mô lớn. Việc điều khiển tần số động cơ đồng bộ một cách hiệu quả là yếu tố then chốt để tối ưu hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Phạm vi sử dụng chính của Máy điện đồng bộ là biến đổi cơ năng thành điện năng, nghĩa là làm máy phát điện. Tuy nhiên, máy điện đồng bộ có phát ra công suất phản kháng nên cũng được dùng làm máy bù công suất phản kháng cho lưới điện. Đặc biệt, như chúng ta đã biết, máy điện đồng bộ còn được nghiên cứu ứng dụng và sử dụng ngày càng rộng rãi với chức năng là động cơ - từ những động cơ công suất nhỏ sử dụng trong các trang bị tự động và điều khiển đến các động cơ được đặc biệt sử dụng trong các thiết bị có công suất lớn. Theo kết cấu, có thể chia Máy điện đồng bộ (MĐĐH) ra làm 2 loại: máy đồng bộ cực ẩn (số cực 2p = 2); và máy đồng bộ cực lồi (số cực 2p >4). Mỗi loại máy này có đặc điểm kết cấu khác nhau. Việc nắm vững nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật và các phương pháp điều khiển hiện đại là điều cần thiết đối với kỹ sư và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này. Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ, các thách thức liên quan, và các giải pháp hiệu quả để đạt được hiệu suất tối ưu.

1.1. Giới thiệu chung về động cơ đồng bộ công suất lớn

Động cơ đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ quay của rotor (n) bằng tốc độ quay của từ trường (ns). Tốc độ này liên hệ với tần số nguồn điện cấp (f) và số cặp cực từ (p) theo công thức: n = ns = 60f/p. Động cơ đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ ổn định và chính xác, chẳng hạn như máy nén khí, máy bơm, quạt gió, và các thiết bị trong nhà máy xi măng, nhà máy thép, nhà máy điện. Động cơ đồng bộ công suất lớn thường có cấu trúc phức tạp hơn so với động cơ nhỏ, đòi hỏi hệ thống làm mát hiệu quả và các biện pháp bảo vệ để đảm bảo hoạt động an toàn và liên tục.

1.2. Ưu điểm và nhược điểm của điều khiển động cơ đồng bộ

Ưu điểm chính của động cơ đồng bộ là tốc độ quay ổn định, không phụ thuộc vào tải, và khả năng điều chỉnh hệ số công suất (cosφ). Điều này rất quan trọng trong các hệ thống điện công nghiệp, nơi yêu cầu duy trì điện áp ổn định và giảm thiểu tổn thất điện năng. Tuy nhiên, động cơ đồng bộ có một số nhược điểm, bao gồm khó khởi động (cần biện pháp khởi động đặc biệt), và yêu cầu nguồn điện kích từ một chiều cho cuộn dây rotor. Việc thiết kế bộ điều khiển động cơ đồng bộ phức tạp hơn so với động cơ không đồng bộ.

1.3. Các thông số quan trọng của động cơ đồng bộ công suất lớn

Các thông số quan trọng của động cơ đồng bộ bao gồm công suất định mức, điện áp định mức, dòng điện định mức, tần số định mức, tốc độ định mức, hệ số công suất định mức, và mô-men quán tính. Các thông số này cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế hệ thống điều khiển để đảm bảo động cơ hoạt động trong phạm vi an toàn và hiệu quả.

II. Thách Thức Khi Điều Khiển Tần Số Động Cơ Đồng Bộ

Việc điều khiển tần số động cơ đồng bộ công suất lớn đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật. Các vấn đề như duy trì ổn định hệ thống, giảm thiểu sóng hài, và đảm bảo đáp ứng nhanh với sự thay đổi tải là những yếu tố cần được xem xét cẩn thận. Một thách thức quan trọng là khởi động động cơ đồng bộ. Do không có mô-men khởi động tự nhiên, cần sử dụng các phương pháp khởi động đặc biệt như khởi động bằng động cơ phụ trợ, khởi động bằng biến tần, hoặc khởi động trực tiếp với điện trở phụ. Quá trình chuyển mạch (commutation) trong biến tần cũng có thể gây ra các vấn đề về điện áp và dòng điện quá độ, ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ và thiết bị điện khác.

2.1. Vấn đề ổn định khi điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ

Hệ thống điều khiển động cơ đồng bộ có thể trở nên không ổn định nếu các thông số điều khiển không được điều chỉnh phù hợp. Điều này đặc biệt quan trọng khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp hoặc khi tải thay đổi đột ngột. Cần sử dụng các kỹ thuật điều khiển nâng cao như điều khiển vector, điều khiển trực tiếp mô-men (DTC), hoặc điều khiển thích nghi để duy trì ổn định hệ thống.

2.2. Giảm thiểu sóng hài trong hệ thống biến tần động cơ đồng bộ

Biến tần sử dụng trong điều khiển động cơ đồng bộ thường tạo ra sóng hài trong điện áp và dòng điện. Sóng hài có thể gây ra nhiễu điện từ (EMI), làm giảm hiệu suất của động cơ, và gây ra các vấn đề về cộng hưởng trong hệ thống điện. Cần sử dụng các bộ lọc sóng hài, kỹ thuật điều chế xung (PWM) tiên tiến, hoặc biến tần đa cấp để giảm thiểu sóng hài.

2.3. Đáp ứng nhanh với sự thay đổi tải khi điều khiển tần số động cơ

Trong nhiều ứng dụng, động cơ đồng bộ cần đáp ứng nhanh với sự thay đổi tải để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống. Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển có khả năng tính toán và điều chỉnh các thông số một cách nhanh chóng và chính xác. Các thuật toán điều khiển PID, điều khiển mờ, hoặc điều khiển thần kinh có thể được sử dụng để cải thiện khả năng đáp ứng của hệ thống.

III. Các Phương Pháp Điều Khiển Tần Số Động Cơ Đồng Bộ Hiện Đại

Hiện nay, có nhiều phương pháp điều khiển tần số động cơ đồng bộ khác nhau, từ các phương pháp cổ điển như điều khiển V/f (điện áp/tần số) đến các phương pháp hiện đại như điều khiển vector và điều khiển trực tiếp mô-men (DTC). Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp điều khiển phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu suất và độ tin cậy tối ưu.

3.1. Điều khiển V f Điện áp Tần số cho động cơ đồng bộ

Điều khiển V/f là phương pháp đơn giản nhất để điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ. Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là duy trì tỷ lệ giữa điện áp và tần số không đổi để đảm bảo từ thông trong động cơ không đổi. Phương pháp này phù hợp với các ứng dụng không đòi hỏi độ chính xác cao về tốc độ và mô-men.

3.2. Điều khiển Vector cho động cơ đồng bộ công suất lớn

Điều khiển vector là phương pháp điều khiển tiên tiến hơn, cho phép điều khiển độc lập dòng điện từ hóa và dòng điện mô-men, từ đó cải thiện đáng kể độ chính xác và khả năng đáp ứng của hệ thống. Phương pháp này phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng điều khiển mô-men tốt.

3.3. Điều khiển Trực Tiếp Mô men DTC cho điều khiển tần số động cơ

Điều khiển Trực Tiếp Mô-men (DTC) là phương pháp điều khiển không cần bộ giải điều chế vector, mà trực tiếp điều khiển mô-men và từ thông của động cơ. Phương pháp này có khả năng đáp ứng nhanh và độ chính xác cao, nhưng đòi hỏi bộ xử lý tín hiệu mạnh mẽ.

IV. Biến Tần Cho Động Cơ Đồng Bộ Lựa Chọn và Tối Ưu Hiệu Suất

Việc lựa chọn biến tần phù hợp cho động cơ đồng bộ công suất lớn là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn biến tần bao gồm công suất, điện áp, dòng điện, tần số, và các tính năng bảo vệ. Việc tối ưu các thông số của biến tần, chẳng hạn như tần số chuyển mạch và thuật toán điều chế xung (PWM), cũng có thể giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu sóng hài.

4.1. Các loại biến tần phổ biến cho điều khiển động cơ đồng bộ

Có nhiều loại biến tần khác nhau được sử dụng để điều khiển động cơ đồng bộ, bao gồm biến tần PWM (Pulse Width Modulation), biến tần SVM (Space Vector Modulation), và biến tần đa cấp. Mỗi loại biến tần có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau.

4.2. Tiêu chí lựa chọn biến tần cho động cơ đồng bộ công suất lớn

Khi lựa chọn biến tần cho động cơ đồng bộ công suất lớn, cần xem xét các yếu tố như công suất định mức của động cơ, điện áp định mức, dòng điện định mức, tần số định mức, và các yêu cầu về hiệu suất và độ tin cậy. Ngoài ra, cần xem xét các tính năng bảo vệ của biến tần, chẳng hạn như bảo vệ quá áp, bảo vệ quá dòng, và bảo vệ quá nhiệt.

4.3. Tối ưu hiệu suất biến tần để điều khiển động cơ đồng bộ hiệu quả

Để tối ưu hiệu suất biến tần, cần điều chỉnh các thông số như tần số chuyển mạch, điện áp DC bus, và các thông số của thuật toán điều chế xung (PWM). Ngoài ra, cần đảm bảo hệ thống làm mát của biến tần hoạt động hiệu quả để tránh quá nhiệt.

V. Ứng Dụng Thực Tế của Điều Khiển Tần Số Động Cơ Đồng Bộ

Việc điều khiển tần số động cơ đồng bộ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Trong nhà máy điện, động cơ đồng bộ được sử dụng để truyền động máy phát điện, máy bơm nước làm mát, và các thiết bị phụ trợ khác. Trong ngành dầu khí, động cơ đồng bộ được sử dụng để truyền động máy nén khí, máy bơm dầu, và các thiết bị trong giàn khoan. Trong ngành xi măng, động cơ đồng bộ được sử dụng để truyền động máy nghiền, máy trộn, và các thiết bị trong dây chuyền sản xuất.

5.1. Điều khiển động cơ đồng bộ trong hệ thống bơm nước

Trong hệ thống bơm nước, điều khiển tốc độ động cơ đồng bộ cho phép điều chỉnh lưu lượng nước theo nhu cầu, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành. Các thuật toán điều khiển PID hoặc điều khiển mờ có thể được sử dụng để duy trì áp suất và lưu lượng nước ổn định.

5.2. Ứng dụng biến tần trong nhà máy xi măng

Trong nhà máy xi măng, biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ các động cơ trong máy nghiền, máy trộn, và các thiết bị khác. Việc điều chỉnh tốc độ giúp tối ưu hiệu suất của dây chuyền sản xuất và giảm thiểu hao mòn thiết bị.

5.3. Điều khiển tốc độ động cơ trong hệ thống quạt công nghiệp

Điều khiển tốc độ động cơ trong hệ thống quạt công nghiệp giúp điều chỉnh lưu lượng gió theo nhu cầu, tiết kiệm năng lượng và giảm tiếng ồn. Các cảm biến áp suất và nhiệt độ có thể được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quạt một cách tự động.

VI. Triển Vọng và Tương Lai của Điều Khiển Động Cơ Đồng Bộ

Lĩnh vực điều khiển động cơ đồng bộ đang phát triển mạnh mẽ với sự ra đời của các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet of Things (IoT), và các vật liệu mới. Các hệ thống điều khiển thông minh có khả năng tự học và thích nghi với sự thay đổi của môi trường, giúp tối ưu hiệu suất và giảm thiểu chi phí bảo trì. Các vật liệu mới cho phép chế tạo động cơ có kích thước nhỏ gọn hơn, hiệu suất cao hơn, và tuổi thọ dài hơn. Nghiên cứu về các phương pháp điều khiển tiên tiến như điều khiển thích nghiđiều khiển dự đoán cũng hứa hẹn mang lại những đột phá mới trong lĩnh vực này.

6.1. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI trong điều khiển động cơ

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được sử dụng để xây dựng các hệ thống điều khiển động cơ thông minh, có khả năng tự học và thích nghi với sự thay đổi của môi trường. Các thuật toán học máy có thể được sử dụng để dự đoán tải, tối ưu các thông số điều khiển, và phát hiện các lỗi tiềm ẩn.

6.2. Internet of Things IoT và điều khiển động cơ đồng bộ từ xa

Internet of Things (IoT) cho phép điều khiển và giám sát động cơ đồng bộ từ xa, giúp cải thiện hiệu quả vận hành và giảm chi phí bảo trì. Các cảm biến có thể được sử dụng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ rung, và dòng điện, và dữ liệu này có thể được phân tích để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn.

6.3. Phát triển các vật liệu mới cho động cơ đồng bộ công suất lớn

Các vật liệu mới như vật liệu siêu dẫn và vật liệu từ tính nano hứa hẹn mang lại những đột phá trong thiết kế và chế tạo động cơ đồng bộ. Các vật liệu này cho phép chế tạo động cơ có kích thước nhỏ gọn hơn, hiệu suất cao hơn, và tuổi thọ dài hơn.

11/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TONG QUAN VE MAY BIEN BONG BO & BO BIEN TAN BAN DAN 1. Máy điện đồng bộ 1. Kỡt cẩu của Máy điện đồng bộ 1.

Từ trường trong Máy điện dông bộ. Sơ đề thay thể máy điện dâng bậ 1.4, Quan hệ điện từ trong Máy điện đồng bộ. Động cơ đồng bộ ba pha. Giới thiệu chung.

Các đặc tính làm việc của động cơ đồng bộ. A1ó men diện từ của động co ding b6 ba pha. Khổi dộng và bấm động cơ dũng bộ kích từ quấn đây. Phân loại hệ truyền dộng điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ.

Sơ lược về các bộ biến tần bán dẫn. Khái niệm cơ bẩn về các bộ biến tân bán dân. Biến trực tiếp. Biển tân gián tiếp.

HỆ TRUYỂN ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ - BIẾN TẤN NGUỒN DÒNG CHUYỂN MACH TU NITE 2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực hệ truyền động động cơ đông bộ với bộ biến đổi tần số npuôn dòng chuyển mạch tự nhiên 2. Quá trình chuyển mạch 2. Mômen của động cơ.4, Giới hạn của chuyển mạch tự nhiên và vấn đẻ khởi động 2.5, Quy luật điều khiển.

MÔ PHÒNG HỆ TRUYỂN ĐỘNG ĐỘNG CO DONG RO -BIEN TAN NGUON DONG CHUYEN MACH TU NHIEN. Mục đích mê phỏng. Phân tích lựa chọn cấu trúc hệ truyền động. Mạch chỉnh In tạo nguồn dong mot chiéu.

Mạch nghịch lưu đồng điện. Động cơ đồng bộ. Sư dô mó phỏng hệ (ruyễn động dộng cơ dông bộ _ biến tân nguồn dùng chuyển mạch tự nhiên. Khi dộng cơ làn việc ở tân số định mức ƒ= S0Hc.Khi điều chỉnh tân số nguân cấp cho động cơ.

Biện pháp mê rộng phạm vì làm việc ở tấc độ thấp. Kết luận “tài hệu tham khảo -1- Chung 1 7 QUAN VE MAY ĐIỆN DONG BO VA BO BIEN TAN BAN DAN 1. Máy điện đồng bộ Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Phạm vi sử dụng chính của Máy điện đồng bộ là biến đổi cơ nâng thành điện nâng, nghĩa là làm máy phải điện. Tuy nhiên, mây điện đồng bộ có phát ra công suất phản kháng nên cũng được dùng làm máy bũ công suất phản kháng chơ lưới điện.

Đặc biệt, như chúng ta đã biết, máy điện đồng bộ còn được nghiên cưú ứng dụng và sử dụng ngày càng rộng rãi với chức năng là động cơ - từ những động cơ công suất nhỏ sử dụng trong các trang bi tự động và điều khiển đến các động cơ được đặc biệt sử dụng trong các thiết bị có công suất lớn. Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiểu có tốc độ quay roto (n) bằng tốc độ quay của từ trường (m). chính vì thế máy điện này mới dược gọi là “Máy diện đồng bộ” 1. Kết cấu của Máy điện đồng bộ “Theo kết cấu, có thể chia Máy diện dồng bộ (MĐĐH) ra làm 2 loại: máy đồng bộ cực ẩn (số cực 2p = 2); và máy đồng bộ cực lỗi (số cực 2p >4).

Mỗi loại mmáy này có đặc điểm kết cấu khác nhau: 1.1 Kết cấu của máy điện 3 pha cực ẩn Máy điện 3 pha cực dn roto làm bảng thép chất lượng cao, được đúc thành khối hình trụ, sau đó được gia công và phay rãnh để lắp đặt cuộn đây kích từ. Phần không phay rãnh của roto hình thành mặt cực từ. Mặt cất ngang trục lỗi thép roto như trên hình (1.I- Mặt cắt ngang trục lõi thép roto MĐĐB hiện đại cực Ẩn thường được chế tạo với số cực 2p = 2, tốc độ quay của roto Tà 3.000 vồng/phút, và để hạn chế lực ly tam, trong phạm ví ãn toàn đối với thép hợp kim chế tạo lõi thép roto, dường kính D của roto không được quá (1,1 — 1,15)m. Do đó, để tăng công suất của MĐPB chỉ có thể lăng chiêu dài của roto.

Chiểu dài tối đa của roto vào khoảng 6,5m. Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rolo được chế tạu từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều méng thành các bối đây đồng tâm. Các vòng đây của bối dây này được cách điện với nhau bằng lớp mêca mỏng. Để cố định và ép chặt các cuộn dây kích từ trong rãnh, miệng rãnh được nêm kín bằng thép không từ tính, các đầu nối (nằm ngoài rãnh) của dây quấn kích từ được đai chặt bằng các ống thép không từ tính.

Hai đầu của dây quấn kích từ đi luồn trong trụ và nối với hai vành trượt ở dầu trục thông qua hai chối diện để nối với dòng kích từ một chiều. Stato của MĐĐB 3pha cực ẩn gồm lõi thép, trong đó đạt dây quấn 3pha và thân máy, nắp máy. Lõi thép stato được ép chật bảng các lá tôn silic dầy O,5mm, hai mặt có phú sơn cách điện. Dọc chiều đài lối thép stato, cứ cách (3+ 6) cm lại -1- Chung 1 7 QUAN VE MAY ĐIỆN DONG BO VA BO BIEN TAN BAN DAN 1.

Máy điện đồng bộ Máy điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Phạm vi sử dụng chính của Máy điện đồng bộ là biến đổi cơ nâng thành điện nâng, nghĩa là làm máy phải điện. Tuy nhiên, mây điện đồng bộ có phát ra công suất phản kháng nên cũng được dùng làm máy bũ công suất phản kháng chơ lưới điện. Đặc biệt, như chúng ta đã biết, máy điện đồng bộ còn được nghiên cưú ứng dụng và sử dụng ngày càng rộng rãi với chức năng là động cơ - từ những động cơ công suất nhỏ sử dụng trong các trang bi tự động và điều khiển đến các động cơ được đặc biệt sử dụng trong các thiết bị có công suất lớn. Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiểu có tốc độ quay roto (n) bằng tốc độ quay của từ trường (m).

chính vì thế máy điện này mới dược gọi là “Máy diện đồng bộ” 1. Kết cấu của Máy điện đồng bộ “Theo kết cấu, có thể chia Máy diện dồng bộ (MĐĐH) ra làm 2 loại: máy đồng bộ cực ẩn (số cực 2p = 2); và máy đồng bộ cực lỗi (số cực 2p >4). Mỗi loại mmáy này có đặc điểm kết cấu khác nhau: 1.1 Kết cấu của máy điện 3 pha cực ẩn Máy điện 3 pha cực dn roto làm bảng thép chất lượng cao, được đúc thành khối hình trụ, sau đó được gia công và phay rãnh để lắp đặt cuộn đây kích từ. Phần không phay rãnh của roto hình thành mặt cực từ.

Mặt cất ngang trục lỗi thép roto như trên hình (1. Dét với máy diện cực ổn Ở trường hợp Máy diện đồng bộ cực ẩn, đường biểu diễn từ cảm Bị của cực †ừ có dạng hình thang như trên hình 1. a 5 al lel al Ie a) <_< | Ft » By L cả | of E b) 0 hs ——__ T6 nu. TT na xi2 do ya pain Hình 1.4- Từ trường ở khe hở của Máy diện đồng bộ cực ẩn.

Từ trường của phần ứng Khi máy điện làm việc có tải, đồng điện trong day quan stato sé sinh ra tir trường của dây quấn stato, cồn gọi là từ trường phần ứng. 'lùy theo tính chất của tải mà trục từ trường phần ứng sẽ làm thành một góc nhất định với trục từ trường cực từ. Như vậy tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường cực từ hay phản ứng phần ứng sẽ mang tính chất khác nhau tùy theo tính chất trở, dung hay cảm Hình I.I- Mặt cắt ngang trục lõi thép roto MĐĐB hiện đại cực Ẩn thường được chế tạo với số cực 2p = 2, tốc độ quay của roto Tà 3.000 vồng/phút, và để hạn chế lực ly tam, trong phạm ví ãn toàn đối với thép hợp kim chế tạo lõi thép roto, dường kính D của roto không được quá (1,1 — 1,15)m. Do đó, để tăng công suất của MĐPB chỉ có thể lăng chiêu dài của roto.

Chiểu dài tối đa của roto vào khoảng 6,5m. Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rolo được chế tạu từ dây đồng trần tiết diện hình chữ nhật, quấn theo chiều méng thành các bối đây đồng tâm. Các vòng đây của bối dây này được cách điện với nhau bằng lớp mêca mỏng. Để cố định và ép chặt các cuộn dây kích từ trong rãnh, miệng rãnh được nêm kín bằng thép không từ tính, các đầu nối (nằm ngoài rãnh) của dây quấn kích từ được đai chặt bằng các ống thép không từ tính.

Hai đầu của dây quấn kích từ đi luồn trong trụ và nối với hai vành trượt ở dầu trục thông qua hai chối diện để nối với dòng kích từ một chiều. Stato của MĐĐB 3pha cực ẩn gồm lõi thép, trong đó đạt dây quấn 3pha và thân máy, nắp máy. Lõi thép stato được ép chật bảng các lá tôn silic dầy O,5mm, hai mặt có phú sơn cách điện. Dọc chiều đài lối thép stato, cứ cách (3+ 6) cm lại -3- cô một rãnh thông gió ngang trục rộng ]Omm.

lõi thép stato due dat cố dịnh trong thân máy. Trong các động cơ công suất trung bình và lớn, thân máy dược chế lạo theo các kết cẩu khung thép, mặt ngoài dược bọc bằng các tấn thép dal dây. Thân mnáy phải thiết kế và chế tạo để sao cho trong nó hình thành hệ thống đường thông gió làm lạnh cho máy. Nắp máy được chế tạo từ thép tấm hoặc từ.

Ở các máy công suất trung bình và lớn, ổ trục không đặt ở nắp máy mà đặt trên giá đỡ ổ trục đặt cố định trên bệ máy. Kết cẩu của máy diện đông bộ 3 pha cực lôi MĐPB 3pha cực lồi thường được sử dụng trong trường hợp yêu cầu tốc độ quay thấp, vì vậy khác với MB 3ppha cực Ẩn, dường kính roto D của nó có thể lớn tới L5m, trong khi chiếu dài 1 lại nhỏ, với Lỷ lệ ID = (0,12 + 0,2). Roto MĐĐB 3pha cực lổi công suất nhỗ và trung bình có lõi thép chế tạo bằng thép đúc và gia công thành khối lăng trụ hoặc khối hình trụ, trên mặt cố đặt các cực từ. Các máy lớn, lõi thép được hình thành từ các tấm thép đày (1 : 6mm, được dập định hình sẵn để ghép thành các khối lăng trụ, lõi thép này thường không trực tiếp lổng vào trục máy mà đặt vào giá đỡ rolo, giá này lồng vào trục máy.

Cực từ dạt trên lõi thép roto được ghép bằng nhiều lá thép đày (1+ 1,5)mm Việc cố định các cực từ trên lõi thép được thực hiện nhờ duôi hình chữ T hoặc bằng các bulông xuyên qua mặt cực từ và vít chặt vào lõi thép roto (hình 1.2), -3- cô một rãnh thông gió ngang trục rộng ]Omm. lõi thép stato due dat cố dịnh trong thân máy. Trong các động cơ công suất trung bình và lớn, thân máy dược chế lạo theo các kết cẩu khung thép, mặt ngoài dược bọc bằng các tấn thép dal dây.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ