Nghiên cứu cách hãm và đảo chiều động cơ không đồng bộ 3 pha

Máy phát điện hoạt động sử dụng động cơ để kéo đầu phát tạo ra điện năng nhờ hiệu ứng cảm ứng điện từ. tốc độ của động cơ hiện nay có 2 loại phổ biến là 1500vrp và 3000vrp. Chúng ta sẽ tìm hiểu bài toán hãm và đảo chiều động cơ.

1. Hãm động cơ

– Hãm tái sinh : Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ở chế độ hãm tái sinh khi tốc độ động cơ vượt quá tốc độ đồng bộ w0. Khi hãm tái sinh thì động cơ làm việc ở chế độ máy phát
Hãm tái sinh khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng (( > (0). Khi hãm tái sinh, sức điện động của động cơ lớn hơn điện áp nguồn: E > Uư, động cơ làm việc như một máy phát song song với lưới và trả năng lượng về nguồn, lúc này thì dòng hãm và mômen hãm đã đổi chiều so với chế độ động cơ.
* Một số trạng thái hãm tái sinh:
+ Hãm tái sinh khi ( > (0: lúc này máy sản xuất như là nguồn động lực quay rôto động cơ, làm cho động cơ trở thành máy phát, phát năng lượng trả về nguồn.

Vì E > Uư, do đó dòng điện phần ứng sẽ thay đổi chiều so với trạng thái động cơ
Mômen động cơ đổi chiều (M < 0) và trở nên ngược chiều với tốc độ, trở thành mômen hãm (Mh).
+ Hãm tái sinh khi giảm điện áp phần ứng (Uư2 < Uư1), lúc này Mc là dạng mômen thế năng (Mc = Mtn). Khi giảm điện áp nguồn đột ngột, nghĩa là tốc độ (0 giảm đột ngột trong khi tốc độ ( chưa kịp giảm, do đó làm cho tốc độ trên trục động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng (( > (02). Về mặt năng lượng, do động năng tích luỹ ở tốc độ cao lớn sẽ tuôn vào trục động cơ làm cho động cơ trở thành máy phát, phát năng lượng trả lại nguồn (hay còn gọi là hãm tái sinh), hình 2-5b.

+ Hãm tái sinh khi đảo chiều điện áp phần ứng (+Uư ( – Uư): lúc này Mc là dạng mômen thế năng (Mc = Mtn). Khi đảo chiều điện áp phần ứng, nghĩa là đảo chiều tốc độ + (0 ( – (0, động cơ sẽ dần chuyển sang đường đặc tính có -Uư, và sẽ làm việc tại điểm B (((B(>(- (0(). Về mặt năng lượng, do thế năng tích luỹ ở trên cao lớn sẽ tuôn vào động cơ, làm cho động cơ trở thành máy phát, phát năng lượng trả lại nguồn, hình 2-5c.
Trong thực tế, cơ cấu nâng hạ của cầu trục, thang máy, thì khi nâng tải, động cơ truyền động thường làm việc ở chế độ động cơ (điểm A hình 2-5c), và khi hạ tải thì động cơ làm việc ở chế độ máy phát (điểm B hình 2-5c).

– Hãm ngược : a) Hãm ngược nhờ đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng

b) Hãm ngược nhờ đảo chiều quay

– Hãm động năng

Để hãm động năng một động cơ điện KĐB đang làm việc ở chế độ động cơ, ta phải cắt stator ra khỏi lưới điện xoay chiều (mở các tiếp điểm K ở mạch lực) rồi cấp vào stator dòng điện chiều để kích từ (đóng các tiếp điểm H).

Thay đổi dòng điện kích từ nhờ biến trở Rkt

Do động năng tích lũy, rôto tiếp tục quay theo chiều cũ trong từ trường một chiều vừa được tạo ra. Trong cuộn dây phần ứng xuất hiện một dòng điện cảm ứng. Lực từ trường tác dụng vào dòng cảm ứng trong cuộn dây phần ứng sẽ tạo ra mômen hãm và rôto quay chậm dần.

Động cơ điện xoay chiều khi hãm động năng sẽ làm việc như một máy phát điện có tốc độ (do đó tần số) giảm dần. Động năng qua động cơ sẽ biến đổi thành điện năng tiêu thụ trên điện trởở mạch rôto

2. Đảo chiều

Để đảo chiều quay của động cơ KĐB, cần đảo chiều quay của từ trường quay do stator tạo ra. Muốn vậy, chỉ cần đảo chiều hai pha bất kỳ trong 3 pha nguồn cấp cho stator. Sơ đồ đảo chiều quay động cơ KĐB và đặc tính cơ khi đảo chiều quay