Bài giảng Thí nghiệm máy điện: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

Tiếp nội dung phần 1, Bài giảng Thí nghiệm máy điện: Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Thí nghiệm động cơ vs (variable speed); thí nghiệm động cơ điện 1 chiều; thí nghiệm động cơ bước (stepper motor). Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thí nghiệm máy điện: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình BÀI 4: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ VS (VARIA LE SPEED) 4.1. MỤC ĐÍCH Khảo sát đặc tính không tải, có tải của động cơ VS 4.2. CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG + Máy phát điện DC, động cơ điện VS + Các đồng hồ: đo điện áp, đo dòng điện, đo tốc độ, bộ chỉnh lưu thay đổi được điện áp 4.3. NỘI DUNG 4.3.1. Tóm tắt lý thuyết - Động cơ VS (Variable Speed) là loại động cơ 3 pha cảm ứng thông thường liên kết với trục truyền động thông qua bộ ly hợp điện từ. Tùy thuộc giá trị dòng điện một chiều cấp vào bộ ly hợp, tốc độ quay của trục truyền động thay đổi. Phương pháp thay đổi tốc độ trên trục truyền động trong loại động cơ là phương pháp thay đổi độ trượt thông qua bộ ly hợp - Tóm tắt nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của động cơ VS Hình 4.1. Một dạng cấu tạo động cơ VS 37 Máy phát tốc loại xoay chiều dùng trong động cơ VS thường tạo ra điện áp hiệu dụng có giá trị 35V tại tần số 720Hz khi trục quay của động cơ sơ cấp đạt giá trị 1800 vòng/phút (tương ứng với số cực động cơ sơ cấp 2p=4 cực vận hành trong nguồn điện 3 pha có tần số 60Hz) Các thành phần chính của động cơ VS gồm: + Động cơ không đồng bộ 3 pha thông thường (Động cơ cảm ứng 3 pha với Stator có 6 đầu ra dây: Y/- 380/220V) + Máy phát tốc: thường ở dạng máy phát điện dạng xoay chiều hay máy phát điện một chiều với kích từ độc lập thuộc dạng nam châm vĩnh cửu. Máy phát tốc có đặc tính giữa tốc độ quay theo điện áp (phát ra trên phần ứng máy phát) quan hệ tuyến tính Hình 4.2. Các thành phần của động cơ VS Trong đó: Housing: Vỏ bọc động cơ Coupling Field Coil Assembly: Dây quấn Motor section: Thành phần động cơ kích thích của bộ kết nối Drum Assembler: Bộ nối kết hình trống Tachometer Generator: Máy phát tốc Rotor Assembly: Rotor bộ kết nối Controller: Bộ kiểm soát Output shaft: Trục ra (dùng kéo tải) + Bộ ly hợp điện từ dùng kết nối trục quay của động cơ không đồng bộ với trục truyền động chính bằng phương pháp cấp dòng một chiều vào bộ dây quân kích thích của bộ ly hợp 38 Thông thường khi không cấp nguồn vào dây quấn kích thích của bộ ly hợp và động cơ cảm ứng đang hoạt động, trục truyền động đứng yên không quay. Khi cấp nguồn vào cuộn dây kích thích của bộ ly hợp, trục truyền động hoạt động nhưng tốc độ quay của trục truyền động tùy thuộc vào dòng điện một chiều cấp vào cuộn dây kích thích của bộ ly hợp Khi trục quay chính của động cơ được khởi động và bộ ly hợp được cấp năng lượng do dòng một chiều, ngẫu lực động cơ sinh ra do từ trường và dòng xoáy trong bộ ly hợp truyền chuyển động quay từ trục quay chính của động cơ sang trục truyền động của hệ thống. Do nguyên tắc này động cơ VS (Variable Speed Motor) còn được gọi là ED motor (EDDY current motor) Sơ đồ hối của mạch điện tử dùng ổn định tốc độ quay của động cơ thực hiện theo sơ đồ khối như hình 4.3 Hình 4.3. Sơ đồ khối mạch điện tử dùng để ổn định tốc độ quay của động cơ 4.3.2. Tiến hành thí nghiệm a. Thí nghiệm không tải: xây dự g đặc tuyến tốc độ của máy phát tốc 39 Trong quá trình này chúng ta thực hiện lắp ráp mạch điện như hình 4.4. để tiến hành đo tốc độ quay của động cơ và điện áp phát ra của máy phát tốc Hình 4.4. Sơ đồ kết nối thực hiện đo đặc tuyến điện áp máy phát tốc theo tốc độ Trình tự thực hiện đo đặc tuyến điện áp máy phát tốc theo tốc độ như sau: ước 1: + Đầu tiên quay con chạy biến trở (Speed Setting) trên bộ điều khiển VS-2 về vị trí thấp nhất để điện áp ngõ ra của Variac đạt giá trị 0V + Đóng CB để khởi động động cơ 3 pha (động cơ sơ cấp), lúc này trục truyền động của động cơ phải đứng yên ước 2: 40 + Quay con chạy của biến trở ((Speed Setting) trên bộ điều khiển VS-2 để tăng dần điện áp một chiều cấp vào bộ dây kích thích của bộ ly hợp ED + Ghi nhận điện áp xoay chiều phát ra trên phần ứng của máy phát tốc vào bảng 6 + Dùng đồng hồ đo tốc độ, xác định tốc độ quay của trục truyền động Bảng 6: UDC (V) 4 6 8 10 12 20 30 40 60 80 n(v/p) Uph (V) F (Hz) Trong đó: UDC- Điện áp một chiều cấp vào dây quấn kích thích của bộ ly hợp ED Uph- Điện áp phát ra trên dây quấn phần ứng của máy phát tốc f- Tần số nguồn áp sinh ra trên máy phát tốc n- Tốc độ quay của trục truyền động ước 3: Báo cáo thí nghiệm không tải - Xây dự g đặc tuyến Uph = f(n) 41 - Xây dự g đặc tuyến Uph = f(UDC) - Xây dự g đặc tuyến f= f(n) Nhận xét: ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 42 ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................... ...