Hướng dẫn điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

Cho đến nay, người ta đã nghiên cứu nhiều vấn đề điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ, nhưng nhìn chung thì các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ đều có những ưu nhược điểm của nó và chưa giải quyết được toàn bộ các vấn đề như phạm vi điều chỉnh, năng lượng tiêu thụ, độ bằng phẳng khi điều chỉnh và thiết bị sử dụng.

Điều chỉnh tốc độ động cơ như thế nào?, Có mấy phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ?

 

Các phương pháp điều chỉnh chủ yếu có thể thực hiện:

-         Trên stato: thay đổi điện áp đưa vào dây quấn stato, thay đổi số đôi cực của dây quấn stato hay thay đổi tần số nguồn. 

-         Trên rôto: thay đổi điện trở roto hoặc nối nối tiếp trên mạch điện roto một hay nhiều máy điện phụ gọi là nối cấp.

1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực

 Dây quấn stato có thể nối thành bao nhiêu số đôi cực khác nhau thì tốc độ có bấy nhiêu cấp, vì vậy thay đổi tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp một không bằng phẳng. Có nhiều cách để thay đổi số đôi cực của dây quấn stato

-       Đổi cách nối dây để có số đôi cực khác nhau. Dùng trong động cơ điện hai tốc độ theo tỷ lệ 2:1 

-         Trên rãnh stato đặt 2 dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau, thường để đạt 2 tốc độ theo tỷ lệ 4:3 hoặc 6:5

-      Trên rãnh stato có đặt 2 dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau, mỗi dây quấn lại có thể đổi cách nối để có số đôi cực khác nhau.

Dây quấn rôto trong động cơ không đồng bộ rôto dây quấn có số đôi cực bằng  số đôi cực của dây quấn stato, do đó khi đấu lại dây quấn stato để có số đôi cực khác nhau thì dây quấn rôto cũng phải đấu lại .Như vậy không tiện lợi

Ngược lại, dây quấn roto lồng sóc thích ứng với bất kì só đôi cực nào của dây quấn stato, do đó thích hợp cho động cơ điện thay đổi số đôi cực để điều chỉnh tốc độ.

Mặc dù điều chỉnh tốc độ nhảy cấp, nhưng có ưu điểm giữ nguyên độ cứng của đặc tính cơ.
 

2. Điều chỉnh tôc độ bằng cách thay đổi tần số

Tốc độ của động cơ KĐB n = n1(1-s) = (60f/p)(1-s)

Khi hệ số trượt thay đổi ít thì tốc độ tỷ lệ thuận với tần số.

Mặt khác, từ biểu thức E1=4.44f1W1KdqØmax ta nhận thấy max tỷ lệ thuận với E1/f1

Người ta mong muốn giữ cho Ømax= const

Muốn vậy phải điều chỉnh đồng thời cả E/f , có nghĩa là phải sử dụng một nguồn điện đặc biệt , đó là các bộ biến tần công nghiệp.

Do sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật vi điện tử và điện tử công suất, các bộ biến tần ra đời đã mở ra một triển vọng lớn trong lĩnh vực điều khiển động cơ xoay chiều bằng phương pháp tần số. Sử dụng biến tần để điều khiển động cơ theo các quy luật khác nhau  ( quy luật U/f, điều khiển véc tơ..) đã tạo ra những hệ điều khiển tốc độ động cơ có các tính năng vượt trội.
 

3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho stato.

Ta đã biết, hệ số trượt giới hạn Sth không phụ thuộc vào điện áp, nếu R’2 không đổi thì khi giảm điện áp nguồn U, hệ số trượt tới hạn Sth sẽ không còn Mmax giảm tỉ lệ với U2.

Phương pháp này chỉ thực hiện khi máy mang tải, con khi máy không mang tải mà giảm điện nguồn, tốc độ gần như không đổi.
 

4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch roto của động cơ roto dây quấn.

Thông qua vành trượt ta nối một biến trở 3 pha có thể điều chỉnh được vào dây quấn rôto

Với một mômen tải nhất định, điện trở phụ càng lớn thì hệ số trượt ở điểm làm việc càng lớn ( từ a đén b rồi c ), nghĩa là tốc độ càng giảm xuống. Vì mômen tỷ lệ với công suất điện trở Pđt, nên ta có : (r2/s2)= ((r2+rf)/s)

Do Pđt bản thân không đổi, I2 cũng không đổi nên một bộ phận công suất cơ trước kia đã biến thành tổn hao đồng    I2 x Rf. Vì lúc đó công suất đưa vào không đổi nên hiệu suất giảm, đây là nhược điểm của phương pháp này. Mặt khác, tốc độ điều chỉnh nhiều hay ít còn phụ thuộc vào tải lớn hay nhỏ.