3
Biến Đổi Năng Lượng Điện Cơ NQN-TCB, HCMUT, 2013 1 1 Máy điện công suất nhỏ ĐH Bách Khoa TP.HCM – Khoa Điện-Điện Tử – Bộ Môn Thiết Bị Điện Bài giảng: Biến đổi năng lượng điện cơ Chương 9: Máy điện công suất nhỏ Biên soạn: Nguyễn Quang Nam Cập nhật: Trần Công Binh NH20122013, HK2 2 Máy điện công suất nhỏ Một số loại máy điện công suất nhỏ trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp sẽ được giới thiệu. Các loại máy điện sau sẽ được giới thiệu: động cơ 2 pha, động cơ 1 pha, động cơ servo (DC và AC), động cơ từ trở, động cơ bước, và cơ cấu chấp hành (actuator). Bài giảng chỉ giới thiệu chi tiết hơn về động cơ 1 pha và động cơ bước, là những động cơ có ứng dụng phổ biến. Sinh viên sẽ được cung cấp tài liệu để đọc thêm về các loại máy điện công suất nhỏ khác. Máy điện công suất nhỏ – Giới thiệu 3 Máy điện công suất nhỏ Động cơ không đồng bộ đầu tiên được chế tạo thử là một động cơ 2 pha, trong đó 2 cuộn dây được đặt lệch nhau 90º điện trong không gian, và được cung cấp hệ dòng điện lệch pha 90º điện theo thời gian. Với cấu hình như trên, các cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường quay tròn đều, và sẽ khiến rôto lồng sóc đặt trong từ trường đó quay theo. Hệ thống AC 2 pha tuy nhiên kém hiệu quả so với hệ thống AC 3 pha, do đó các động cơ KĐB đã trở thành các thiết bị 3 pha, ngay khi chứng minh được nguyên lý. Động cơ không đồng bộ 2 pha – Giới thiệu 4 Máy điện công suất nhỏ Dây quấn stato bao gồm 2 dây quấn đặt lệch pha 90º trong không gian, và sẽ tạo ra từ trường quay tròn nếu được cung cấp bởi một hệ dòng điện 2 pha lệch nhau 90º điện. Nếu có thể tạo ra hệ dòng điện 2 pha từ nguồn AC 1 pha, thì động cơ sẽ có thể vận hành từ nguồn 1 pha => động cơ không đồng bộ 1 pha. Có thể chứng minh rằng động cơ KĐB 1 pha có thể vận hành với chỉ 1 dây quấn được cấp nguồn, với chiều quay không định trước và không có mômen mở máy. Động cơ KĐB một pha – Giới thiệu 5 Máy điện công suất nhỏ Trong thực tế, người ta thêm vào dây quấn thứ hai (dây quấn phụ), và dùng một số phương pháp để tạo ra mô men mở máy hay duy trì một hệ dòng điện 2 pha có hiệu quả. Từ đó dẫn đến các loại máy KĐB 1 pha: phân pha, có tụ khởi động, có tụ thường trực, có tụ khởi động và thường trực, phân pha khởi động/tụ thường trực, có khâu từ cực. Không có lý do gì để một kiểu rôto khác, do đó rôto trong các động cơ KĐB 1 pha thực chất là các rôto lồng sóc như trong các máy 3 pha. Động cơ KĐB một pha – Giới thiệu (tt) 6 Máy điện công suất nhỏ Ảnh chụp động cơ AC 1 pha thực

C9_BDNLDC_BaiGiang8

Embed Size (px)

DESCRIPTION

C9_BDNLDC_BaiGiang8

Citation preview

  • Bin i Nng Lng in C NQN-TCB, HCMUT, 2013

    1

    1 My in cng sut nh

    H Bch Khoa TP.HCM Khoa in-in T B Mn Thit B in

    Bi ging: Bin i nng lng in c

    Chng 9: My in cng sut nh

    Bin son: Nguyn Quang Nam Cp nht: Trn Cng Binh

    NH20122013, HK2

    2 My in cng sut nh

    Mt s loi my in cng sut nh trong cc ng dng

    dn dng v cng nghip s c gii thiu.

    Cc loi my in sau s c gii thiu: ng c 2 pha,

    ng c 1 pha, ng c servo (DC v AC), ng c t tr,

    ng c bc, v c cu chp hnh (actuator).

    Bi ging ch gii thiu chi tit hn v ng c 1 pha v

    ng c bc, l nhng ng c c ng dng ph bin.

    Sinh vin s c cung cp ti liu c thm v cc loi

    my in cng sut nh khc.

    My in cng sut nh Gii thiu

    3 My in cng sut nh

    ng c khng ng b u tin c ch to th l mt

    ng c 2 pha, trong 2 cun dy c t lch nhau 90

    in trong khng gian, v c cung cp h dng in lch

    pha 90 in theo thi gian.

    Vi cu hnh nh trn, cc cun dy s to ra mt t

    trng quay trn u, v s khin rto lng sc t trong t

    trng quay theo.

    H thng AC 2 pha tuy nhin km hiu qu so vi h thng

    AC 3 pha, do cc ng c KB tr thnh cc thit b 3

    pha, ngay khi chng minh c nguyn l.

    ng c khng ng b 2 pha Gii thiu

    4 My in cng sut nh

    Dy qun stato bao gm 2 dy qun t lch pha 90

    trong khng gian, v s to ra t trng quay trn nu c

    cung cp bi mt h dng in 2 pha lch nhau 90 in.

    Nu c th to ra h dng in 2 pha t ngun AC 1 pha,

    th ng c s c th vn hnh t ngun 1 pha => ng c

    khng ng b 1 pha.

    C th chng minh rng ng c KB 1 pha c th vn

    hnh vi ch 1 dy qun c cp ngun, vi chiu quay

    khng nh trc v khng c mmen m my.

    ng c KB mt pha Gii thiu

    5 My in cng sut nh

    Trong thc t, ngi ta thm vo dy qun th hai (dy

    qun ph), v dng mt s phng php to ra m men

    m my hay duy tr mt h dng in 2 pha c hiu qu. T

    dn n cc loi my KB 1 pha: phn pha, c t khi

    ng, c t thng trc, c t khi ng v thng trc,

    phn pha khi ng/t thng trc, c khu t cc.

    Khng c l do g mt kiu rto khc, do rto trong

    cc ng c KB 1 pha thc cht l cc rto lng sc nh

    trong cc my 3 pha.

    ng c KB mt pha Gii thiu (tt)

    6 My in cng sut nh

    nh chp ng c AC 1 pha thc

  • Bin i Nng Lng in C NQN-TCB, HCMUT, 2013

    2

    7 My in cng sut nh

    Cc phng php kch thch dy qun ph

    Phn pha

    T khi ng T thng trc

    T khi ng/ T thng trc

    Phn pha khi ng/ T thng trc

    8 My in cng sut nh

    Cc phng php trn u khng to ra h dng in 2

    pha l tng (lch pha 90 in). Do , t trng sinh ra c

    dng elip v s to ra mmen b dao ng.

    V cc li in gia dng thng l 1 pha, cc ng c

    ny c s dng trong hu ht cc thit b in gia dng 1

    pha nh: bm, qut, my git, t lnh, .

    c im v ng dng

    9 My in cng sut nh

    ng c servo (cn gi l ng c tha hnh) l mt b

    phn ca h thng iu khin chuyn ng hoc iu khin

    v tr. V phc v cho mc ch iu khin, cc ng c ny

    c mc cng sut va phi, thng khng qu 1 HP, v

    nm trong nhm ng c cng sut nh.

    ng c servo cn phi p ng cc yu cu: tc p

    ng nhanh, di tc lm vic rng, lm vic n nh v lu

    di tc thp (n 0).

    ng c servo

    10 My in cng sut nh

    ng c servo c th thuc mt trong cc dng: ng c

    AC (ng c KB), ng c DC, v ng c BLDC.

    ng c tha hnh DC c s dng trc tin, nh u

    im v mt iu khin. Ngy nay, vi s tin b ca k

    thut iu khin v cng ngh in t cng sut, cc ng

    c tha hnh AC v BLDC ang ngy cng pht trin, nh

    khc phc c nhc im chi than + c gp ca ng

    c tha hnh DC.

    ng c servo (tt)

    11 My in cng sut nh

    ng c t tr l ng c trong m men c to bi

    xu hng chuyn n trng thi lm cho t cm ca dy

    qun ang c kch thch tr nn cc i.

    Stato ca ng c ny gm cc cc t li vi cc dy

    qun kch t (ging nh ca ng c DC, v r to dng cc

    li m khng c bt k dy qun hay nam chm trn n.

    Vi cu trc cc k n gin v chc chn nh trn, ng

    c ny c ch nh gi thnh rt thp v tnh bn vng.

    ng c t tr chuyn mch

    12 My in cng sut nh

    ng c t tr chuyn mch (tt)

  • Bin i Nng Lng in C NQN-TCB, HCMUT, 2013

    3

    13 My in cng sut nh

    Cm t chuyn mch c gn lin vi tn gi v phi

    c thao tc chuyn mch rto lin tc di chuyn t cc t

    ny sang cc t kia.

    Mc d c nguyn tc hot ng ging nh ng c

    bc, ng c t tr chuyn mch c ch to nh mt

    ngun c nng, khc vi ng c bc phc v cho mc

    ch iu khin.

    Cn c cm bin v tr rto iu khin chuyn ng.

    ng c t tr chuyn mch (tt)

    14 My in cng sut nh

    ng c bc c cu to tng t nh ng c t tr

    chuyn mch. Tuy nhin, ng c bc c ch to c

    kh nng t gi v tr trong iu kin ti c thit k, v s

    quay 1 gc nh trc i vi mi xung dng kch thch vo

    cun dy stato thch hp.

    Nh thit k trn, ng c bc c dng trong cc ng

    dng o lng v iu khin cht lng cao, nh my CNC,

    my in phun, bm nh lng, ...

    ng c bc Gii thiu

    15 My in cng sut nh

    Cc u im ca ng c bc: gc quay t l vi s

    xung ng vo, nh v chnh xc v c sai s khng tch ly

    gia cc bc, p ng nhanh, cc k tin cy nh kt cu

    chc chn, khng cn tn hiu hi tip v tr.

    Phn loi ng c bc theo tnh cht rto: t tr thay

    i, nam chm vnh cu, v kt hp hai loi trn. Cc cun

    dy stato c th dng n cc (cp dng theo 1 chiu)

    hoc lng cc (dng in c th chy theo c hai chiu).

    ng c bc Gii thiu (tt)

    16 My in cng sut nh

    Hnh di y minh ha hot ng ca ng c bc vi

    cun dy n cc, gc bc danh nh l 15.

    ng c bc S nguyn l

    17 My in cng sut nh

    Chiu quay ca ng c c quyt nh bi th t kch

    hot cc pha dy qun stato.

    Tn ti cc k thut iu khin chia nh hn na cc

    bc ca ng c, nng cao cht lng iu khin m

    khng tn thm chi ph phn cng. Cc k thut ny c

    gi l k thut na bc (half-step) v vi bc (microstep).

    Cc cun dy thng c in cm nh, do thng i

    hi mt c ch gii hn dng in (thng dng PWM).

    ng c bc iu khin