Đồ án Tính toán thiết kế truyền động động cơ KĐB rôto dây quấn theo sơ đồ tầng

MỤC LỤC MỤC LỤC 1 Lời mở đầu. 3 Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 4 I. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (KĐB). 4 1. Khái quát về máy điện KĐB. 4 2. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. 4 II. Các nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB. 6 1. Điều khiển động cơ bằng điện trở phụ trong mạch rôto Rf. 7 2. Điều khiển động cơ bằng điện áp stato. 8 4. Điều khiển động cơ KĐB bằng thay đổi số đôi cực p. 9 5. Điều khiển động cơ KĐB bằng điện trở và điện kháng phụ mạch stato. 10 6. Điều khiển động cơ KĐB bằng cách thay đổi điện kháng rôto X2. 11 7. Điều khiển động cơ KĐB bằng sơ đồ tầng. 11 Chương 2 SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 12 I. Khái quát sơ đồ tầng. 12 1.Sơ đồ tầng điện. 12 2.Sơ đồ tầng điện cơ. 13 II.Các sơ đồ nối tầng có thể sử dụng. 14 1.Sơ đồ nối tầng máy điện. 14 2.Sơ đồ nối tầng van- máy điện. 15 3.Sơ đồ nối tầng van. 16 III.Các số liệu dùng cho tính toán, thiết kế hệ thống. 18 1. Số liệu cho trước của động cơ. 18 2. Các số liệu cần cho tính toán thiết kế. 18 Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠCH LỰC 20 I.Tính toán Diod chỉnh lưu. 20 1.Điện áp ngược của van: 20 2. Dòng điện làm việc của diode : 21 3.Chọn diode: 21 II.Tính toán Tiristor nghịch lưu 22 1.Điện áp ngược lớn nhất mà Tiristor phải chịu. 22 2. Dòng điện làm việc của Tiristor. 22 3.Chọn van: 23 III.Tính toán máy biến áp nghịch lưu. 24 Chương 4 LẬP SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU 45 I.Khái quát về các phương pháp điều khiển tiristor 45 1. Cấu tạo và hoạt động của tiristor. 45 2. Các nguyên tắc điều khiển Tiristor. 47 II.Lập sơ đồ khối của mạch điều khiển nghịch lưu 48 1. Lựa chọn khâu đồng pha. 49 2. Lựa chọn khâu so sánh: 51 3. Lựa chọn khâu tạo xung khuếch đại 52 4. chọn khâu tạo xung chùm cho điều khiển. 54 5. Sơ đồ điều khiển. 54 Chương 5
TÍNH TOÁN, CHỌN CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 58 I. Các thông số cơ bản để tính toán mạch điều khiển. 58 II. Tính biến áp xung (MBAX). 58 III. Tính tầng khuếch đại cuối cùng. 61 IV. Chọn cổng AND. 62 V. Tính chọn bộ tạo xung chùm. 63 VI. Tính chọn khâu so sánh. 64 VII. Tính chọn khâu đồng pha. 65 Chương 6 TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐẶC CƠ TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC GÓC MỞ KHÁC NHAU CỦA TIRISTO. 72 I. Các biểu thức liên quan tới việc tính toán và dựng đặc tính cơ nhân tạo. 72 1.Mômen động cơ 72 2. Điện trở đẳng trị: 72 3. Độ trượt không tải lý tưởng s0 73 4. Quan hệ giữa độ trượt s và dòng điện I2 73 II. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,8nđm : 74 III. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,6nđm 76 IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,4nđm 78 IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi n = 0,2nđm 80 IV. Đặc tính điều chỉnh của hệ khi
81 Chương7 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG VÀ ĐẮC TÍNH ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ KÍN. 83 I, Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tự động tốc độ động cơ. 83 II.Xác định hệ số phản hồi tốc độ để đảm bảo sai số điều chỉnh tốc độ S%cp=10%. 84 III. Sơ đồ hệ kín điều chỉnh tốc độ động cơ. 87 1. Nguyên lý chung xây dựng một hệ điều khiển tối ưu. 87 2. Tính toán thiết kế mạch vòng dòng điện 90 3. Mô tả mạch vòng điều chỉnh tốc độ 93 III.Đánh giá chất lượng hệ tự động điều chỉnh. 97 1.Xét hệ hở. 97 2.Xét hệ kín 99 LỜI KẾT 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 Lời mở đầu. Trong quá trình sản xuất, truyền động điện là một trong những khâu quan trọng để tạo ra năng suất lao động lớn. Điều đó càng được thể hiện rõ nét trong các dây truyền sản xuất, trong các công trình xây dựng hiện đại, truyền động điện đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. vì thế các hệ thống truyền động điện luôn được quan tâm nghiên cứu để nâng cao chất lượng sản phẩm. Khi nói đến truyền động điện thì người ta quan tâm nhất đó là động cơ điện và việc điều khiển động cơ điện một cách chính xác và đạt kết quả như mong muốn. Do có nhiều ưu điểm cả về kinh tế lẫn kỹ thuật nên động cơ không động bộ ngày càng được sử dụng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân cũng như đời sống hàng ngày. Vì vậy việc điều khiển động cơ không đồng bộ là một trong những vấn đề quan trọng. Trong quá trình học tập chúng em đã được học, nghiên cứu nhiều phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ và trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em chỉ đi sâu nghiên cứu thiết kế hệ điều khiển cho động cơ không động bộ rôto dây quấn theo sơ đồ tầng. Dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS-TS Bùi Đình Tiếu giảng viên bộ môn Thiết Bị Điện-Điện Tử Trường ĐHBKHN em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài “Tính toán thiết kế truyền động động cơ KĐB rôto dây quấn theo sơ đồ tầng” Do thời gian và hiểu biết thực tế còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế còn có những sai sót nhất định, em mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 23/5/2007 Sinh viên Nguyễn Đức Trưởng Chương I CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I. Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ (KĐB). 1. Khái quát về máy điện KĐB. Động cơ xoay chiều KĐB được sử dụng nhiều nhất trong thực tế hiện nay nhờ các ưu điểm: Đơn giản về cấu tạo, nhỏ gọn, hoạt động tin cậy, giá thành rẻ và chi phí vận hành thấp. Hơn nữa nó có thể đấu trực tiếp vào lưới điện xoay chiều ba pha mà không cần qua một thiết bị biến đổi nào. Có hai loại động cơ KĐB : + Động cơ KĐB rôto dây quấn. + Động cơ KĐB rôto lồng sóc. Hình 1.1 Ký hiệu động cơ KĐB 2. Đặc tính cơ của động cơ KĐB. Theo điều kiện cân bằng công suất trong động cơ, nếu gọi: Công suất điện từ chuyển từ stato vào rôto là P12. Công suất cơ đưa ra trên trục động cơ là Pcơ. Công suất tổn thất trên động cơ là
P. Ta có P12=Pcơ+
P. Trong đó: P12=Mdt.
. Pcơ=M.
. Khi coi động cơ và lưới điện là lý tưởng: tức là coi các thông số dây quấn như điện trở, điện kháng không đổi, tổng trở mạch từ hóa không đổi, bỏ qua tổn thất trong lõi thép và tổn thất do ma sát thì mômen cơ bằng mômen điện từ còn tổn hao công suất khi ấy chỉ xét đến tổn hao đồng do rôto gây ra bên trên điện trở mạch rôto, tức là: Mđt
M và
P=
P2=3.I2’2.R2’. Trong đó: I2’: Dòng rôto đã quy đổi về stato. R2’: Điện trở Rôto đã quy đổi về stato.
(1). Trong đó: Xnm=X1+X2’ : Điện kháng ngắn mạch của động cơ. U1: Trị số hiệu dụng của điện áp pha stato. R1, X1: Điện trở tác dụng và điện kháng stato. R2’,X2’: Điện trở tác dụng và điện kháng rôto đã quy đổi về stato. s: Hệ số trượt. Theo biểu thức P12=Pcơ+
P Ta có: M
0=M
+3.I2’2.R2’
M.
=3.I2’2.R2’
M.
= 3.I2’2.R2’. Thay s=
vào biểu thức trên ta có: M=
(2). Thay I2’ từ biểu thức (1) vào (2) ta có: M=
(3). Đây là phương trinh đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ, cho s các giá trị khác nhau, tức là ứng với mỗi giá trị tốc độ
ta có các giá trị mômen M tương ứng, từ đó ta có đặc tính cơ cua đông cơ KĐB như sau: Hình 1.2 Đặc tính cơ của động cơ KĐB. Các điểm cực trị của đừong cong đặc tính cơ trên gọi là điểm tơi hạn ứng với các tọa độ: Độ trựơt tới hạn: sth=
. Mômen tới hạn: Mth=
. Nếu biểu diễn phương trinh (3) thông qua độ trượt tới hạn và mômen tới hạn ta có dạng phương trình đặc tính cơ thông dụng dạng Closs như sau: M=
Trong đó a=
. Đặc tính cơ trên cho thấy quan hệ giữa tốc độ động cơ và mômen được chia làm 2 đoạn: Đoạn 1 từ điểm không tải lý tưởng (s=0,
) đến điểm tới hạn (s=sth) gọi là đoạn công tác có độ cứng
, động cơ chỉ làm việc xác lập trên đoạn này. Đoạn 2 từ tới hạn tới điểm ngắn mạch (s=1,
=0) có độ cứng
và chỉ tồn tại trong quá trình khởi động hoặc quá độ. II. Các nguyên tắc điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB. Thay
=
với f là tần số dòng điện trong stato, p số đôi cực của động cơ. và Xnm=X1+X2’ vào biểu thức (3) ta có : M=
(4). Từ phương trình trên cho thấy ta có thể điều khiển được động cơ KĐB bằng cách tác động vào các thông số: Điện trở, điện kháng mạch rôto R2, X2; điện áp stato U1; điện trở và điện kháng stato R1 ,X1; tần số dòng điện stato f; và số đôi cừc p. Ngoài các phương pháp tác động vào các thông số trên người ta còn điều khiển động cơ KĐB bằng các sơ đồ đặc biệt để điều khiển động cơ thông qua điều chỉnh công suất trượt trong mạch rôto, đó là các sơ đồ tầng. Ta sẽ lần lượt khảo sát các phương pháp trên: 1. Điều khiển động cơ bằng điện trở phụ trong mạch rôto Rf. Phương pháp này được sử dụng cho động cơ KĐB rôto dây quấn thông qua việc sử dụng điện trở phụ Rf mạch rôto. Sơ đồ nguyên lý: Hình 1.3 Sơ đồ và đặc tính nhân tạo khi thay đổi điện trở phụ rôto Với phương pháp này ta có mômen tới hạn của động cơ: Mth
=const. Tốc độ không tải lý tưởng:
=const. Độ trượt tới hạn: sth=
. Trong đó: R2t=R2+Rf là điện trở tổng trong mạch rôto. Khi tăng điện trở phụ Rf khiến cho độ trượt tới hạn sth tăng khiến cho độ cứng đặc tính cơ
giảm do đó điều chỉnh được tốc độ làm việc và mômen ngắn mạch của động cơ. Để tăng chất lượng điều chỉnh tốc độ, người ta dùng loại biến trở xung là loại biến trở tự động có thể điểu khiển nhờ khóa đóng cắt bằng linh kiện điện tử. Tuy nhiên phương pháp này chỉ sử dụng cho điều khiển rôto dây quấn. 2. Điều khiển động cơ bằng điện áp stato. Theo biểu thức (4) cho thấy sự ảnh hưởng của điện áp stato U1 đến các thông số đầu ra của động cơ. Do vậy có thể điều khiển động cơ thông qua điện áp stato U1. Việc điều khiển được thực hiện sử dụng một bộ nguồn có điện áp ra thay đổi (U1=var) để cung cấp cho stato của động cơ: Sơ đồ: Hình 1.4 Sơ đồ và họ đặc tính cơ nhân tạo khi thay đổi điện áp stato. Do dòng điện động cơ tỷ lệ với bình phương của điện áp U, độ trượt tới hạn sth không thay đổi theo điện áp. Inm
U1. Mnm
U12. Mth
U12. sth
const. Như vậy ta có đặc tính cơ khi thay đổi điện áp stato như trên. Việc điều khiển đối với động cơ KĐB rôto dây quấn và rôto lồng sóc có khác nhau. Đối với động cơ KĐB rôto lồng sóc: Do độ trượt tới hạn nhỏ,nên phần công tác trên các đặc tính điều chỉnh ngắn dẫn đến hiệu quả điều chỉnh tốc độ không cao. Do đó áp dụng phương pháp thường áp dụng phương pháp này cho điều chỉnh mômen và dòng điện khởi động. Đối với động cơ rôto dây quấn. Người ta thường đưa thêm một bộ điện trở cố điịnh và ba pha của rôto để làm tăng thêm độ trượt tới hạn của động cơ, do đó mở rộng được vùng điều chỉnh, tăng hiệu quả của điều chỉnh động cơ, do đó phương pháp này được áp dụng để điều chỉnh tốc độ. 3. Điều khiển động cơ KĐB bằng biến đổi tần số. Việc điều khiển đông cơ KĐB bằng biến đổi tần số được dùng rộng rãi do tạo ra cho động cơ KĐB khả năng điều chỉnh các thông số đầu ra vượt trội. Phương pháp này cho phép điều chỉnh cả mômen và tốc độ động cơ với chất lượng cao. Sơ đồ khái quát của hệ bao gồm bộ nguồn biến tần có khả năng điều chỉnh, biến đổi tần số và điện áp hoặc dòng điện cấp cho stato của động cơ và một khối điều khiển dùng để xử lý các tín hiệu điều khiển hệ thống. Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý và đặc tính nhân tạokhi biến đổi tấn số Ưu điểm của phương pháp: Các đặc tính nhân tạo có thể thấp hơn nếu ffđm, tức là tốc độ làm việc nlv có thể lớn hơặc nhỏ hơn tốc độ định mức nđm Phương pháp này ứng dụng nhiều trong các hệ truyền động tự động hiện đại dung động cơ KĐB. 4. Điều khiển động cơ KĐB bằng thay đổi số đôi cực p. Xuất phát từ các biểu thức
và
Ta thấy khi thay đổi số đôi cực p thì tốc độ
, do đó tốc độ rôto động cơ
thay đổi. Để sử dụng phương pháp này người ta chế tao hai loại động cơ có khả năng thay đổi số đôi cực. Loại có hai bộ dây quấn stato riêng biệt, mỗi bộ có một số đôi cực riêng biệt. Loại có một bộ dây quấn nhưng mỗi pha đều chia làm 2 phân đoạn, khi đổi nối ta sẽ có các số đôi cực khác nhau. Hình 1.6 Họ đặc tính cơ khi thay đổi p Nhược điểm của phương pháp : Vì p chỉ có thể thay đổi theo các số tự nhiên do đó tốc độ thay đổi nhảy cấp. Phương pháp này không kinh tế. 5. Điều khiển động cơ KĐB bằng điện trở và điện kháng phụ mạch stato. Về nguyên lý, điện trở phụ stato Rf1 và điện kháng phụ stato Xf1 đều có ảnh hưởng đến đặc tính cơ của động cơ KĐB. Tuy nhiên do hạn chế của dạng đặc tính và chỉ tiêu chất lượng thấp, do đó ít được sử dụng trong điều chỉnh tốc độ. Sơ đồ nguyên lý và đặc tính điều chỉnh. Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý và họ đặc tính cơ. Đối với động cơ KĐB rôto lồng sóc có công suất trung bình và lớn, để hạn chế dòng điện khởi động, người ta mắc thêm điện trở phụ hoặc điện kháng phụ vào stato. 6. Điều khiển động cơ KĐB bằng cách thay đổi điện kháng rôto X2. Theo biểu thức (4) ta thấy có thể điều khiển động cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi điện kháng rôto X2, tuy nhiên theo biểu thức X2=2.
.f2.L2 Với f2 là tần số dòng điện trong rôto f2=f1.s nhỏ vì s rất nhỏ, do đó muốn có X2 lớn cần có điện cảm L2 lớn nên phương pháp này không kinh tế nên trong thực tế không dùng phương pháp này để điều khiển động cơ KĐB. 7. Điều khiển động cơ KĐB bằng sơ đồ tầng. Như đã trình bày, khi động cơ làm việc ở tốc độ
tương ứng với tốc độ trượt s nào đó, công suất lấy từ lưới điện sau khi chuyển thành công suất điện từ P12=Mđt.
chia làm 2 phần chính: Công suất cơ Pcơ=M.
và công suất trượt
P=P12.s chuyển vào mạch rôto. Giả thiết bỏ qua các tổn thất trên các dây quấn, trên lõi thép và ma sát trên ổ trục ta có: P12=Pcơ+
Ps. Đối với các hệ thống điều khiển đã xét ở trên,Công suất tiêu tán
Ps tỷ lệ với hệ số trượt s. Điều chỉnh càng sâu độ trượt càng lớn, tổn thất càng lớn dẫn đến chỉ tiêu năng lượng càng thấp. Do vậy, đối với các động cơ KĐB rôto dây quấn công suất lớn có
Ps lớn người ta sử dụng phương pháp điều khiển theo sơ đồ tầng nhằm mục đích sử dụng có ích công suất trượt khi điều chỉnh tốc độ động cơ. Để thực hiện được ý tưởng trên người ta đưa vào mạch rôto một thiết bị biến đổi để tiếp nhận năng lượng
Ps rồi biến đổi nó thành cơ năng bổ xung vào trục của động cơ cùng máy sản xuất hoặc thành điện năng có tần số bằng tần số lưới điện và trả về lưới.
a b Hình 1.8 Biểu đồ năng lượng trong các sơ đồ tầng: a, tầng điện cơ; b, tầng điện Chương 2. SƠ ĐỒ THIẾT KẾ Động cơ yêu cầu điểu khiển là động cơ KĐB rô to dây quấn có công suất lớn, Do đó để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu năng lượng ta chọn phương pháp điều khiển động cơ sử dụng sơ đồ tầng. I. Khái quát sơ đồ tầng. Khi động cơ hoạt động nó sinh ra một năng lượng trượt ở mạch rô to . Khi đưa một suất điện động phụ Ef vào, dòng điện roto được xác định theo biểu thức: I2=
Giả thiết Mc=cónt và động cơ đang làm việc xác lập trên đặc tính ứng với một giá trị Ff nào đó. Nếu tăng Ef lên thì thì dòng điện I2 giảm, mô men điện từ của động cơ giảm và có chỉ số nhỏ hơn Mc, nên tốc dộ của động cơ giảm. Khi tốc độ giảm, độ trượt S tăng lên làm cho E2=E2nm.s tăng lên. Kết quả là dòng điện I2 và mômen điện từ của động cơ tăng lên. Cho đến khi mô men của thiết bị nối tầng cân bằng với momen Mc thì quá trình giảm tốc kết thúc, động cơ làm việc xác lập với tốc độ thấp hơn trước. Khi E2=Ef thì I2=0 động cơ làm việc với tốc độ không tải lý tưởng. Khi Ef=0 động cơ làm việc trên đặc tính gần với tự nhiên . Người ta chia sơ đồ tầng thành 2 loại theo nguyên lý biến đổi năng lượng trượt của động cơ: 1.Sơ đồ tầng điện. Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý và biểu đồ năng lượng của hệ thống nối tầng. Trong các sơ đồ nối tầng loại này, năng lượng trượt có tần số f2=f1’.s ở mạch rôto của động cơ không đồng bộ được đưa đến đầu vào của bộ biến đổi BBĐ. Qua bộ biến đổi sau khi trừ tổn thất trong dây quấn rôto
pđ và tổn thất trong bộ biến đổi
pb, năng lượng trượt được biến đổi thành điện năng pđ trả về lưới như như giản đồ năng lượng. trong các sơ đồ này bộ biến đổi và động cơ chỉ liên hệ về điện với nhau vì vậy gọi là sơ đồ nối tầng điện. Mômen trên trục của thiết bị nối tầng là M=
Khi phụ tải định mức: Pcơ =Pđm=P12đm-
Psđm=Mđm.
=Mđm.

M=
Nghĩa là trong các sơ đồ tầng điện khi làm việc trên các đặc tính điều chỉnh mômen của động cơ không đổi và bằng định mức. Trong các công thức trên
và sđm’ là tốc độ và độ trượt khi tải định mức trên các đặc tính điều chỉnh. 2.Sơ đồ tầng điện cơ.

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý và biểu đồ năng lượng của hệ thống nối tầng điện cơ. Trong các sơ đồ nối tầng loại này năng lượng trượt sau khi qua bộ biến đổi được biến thành điện năng và đưa đến động cơ phụ ĐP. Động cơ phụ lại biến điện năng thành cơ năng đưa lên trục động cơ ĐK như trên giản đồ năng lượng. Như vậy hệ thống biến đổi gồm BBĐ và ĐP liên hệ với ĐK cả về điện lẫn cơ. Vì vậy gọi là sơ đồ tầng điện cơ. Công suất tổng đưa ra trên trục của thiết bị nối tầng điện cơ là: Pt=Pđm.(1-s)+Pđm.s=Pđm=const. Nghĩa là ở các sơ đồ nối tầng điện cơ khi làm việc trên các đặc tính điều chỉnh, công suất của hệ không đổi và bằng định mức./ II.Các sơ đồ nối tầng có thể sử dụng. 1.Sơ đồ nối tầng máy điện. a. Sơ đồ và nguyên lý

Hình 2.3 Sơ đồ nối tâng điện. Sơ đồ nối tầng điện cơ. Trong các sơ đồ trên: ĐC là động cơ chính cần điều chỉnh tốc độ. BĐ là máy biến đổi để tạo nên Ef. Mc là máy một chiều để biến điện năng thành cơ năng đưa lên trục của máy phát đồng bộ FĐ trong sơ đồ tầng điện hoặc đưa vào động cơ chính trong sơ đồ tầng điện cơ. FĐ là máy phát xoay chiều đồng bộ để biến cơ năng thành điện năng trả về lưới. Rf là điện trở phụ để khởi động động cơ chính ĐC. CD là cầu dao để chuyển đổi mạch rôto của ĐC từ trạng thái khởi động sang trạng thái làm việc. Đối với sơ đồ tầng điện trên BĐ có thể là máy biến đổi phần ứng hoặc máy biến tần. Đối với sơ đồ này, việc điều chỉnh chỉnh tốc độ có thể thực hiện phía tren hoặc phía dưới tốc độ đồng bộ, nghĩa là có hai vùng điều chỉnh tốc độ: Vùng tốc độ thấp hơn tốc độ đồng bộ : Dòng năng lượng theo chiều từ rôto của ĐC qua hệ thống biến đổi rồi về lưới. Vùng tốc độ cao hơn tốc độ đồng bộ : Dòng năng lượng sẽ có chiều ngược lại. Đối với sơ đồ tầng điện cơ: Điều chỉnh tốc độ chỉ thực hiện phía dưới tốc độ đồng bộ nghĩa là chỉ có một vùng điều tốc . Dòng năng lượng luôn theo một chiều từ rôto ĐC qua hệ thống biến đổi rồi đưa lên trục động cơ. Nhân tố quan trọng nhất quyết định trạng thái làm việc của hệ thống là sức điện động phụ Ef đưa vào rôto của động cơ ĐC bằng cách thay đổi Ef hoặc góc lệch pha của Ef và E2 của rôto ĐC ta sẽ điều chỉnh được tốc độ của thiết bị nối tầng . Trị số của Ef có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh kích từ của MC, góc lệch pha có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh dòng kích từ của máy BĐ. b. nhược điểm. Nhược điểm của các sơ đồ nối tầng máy điện đó là: Sử dụng quá nhiều các máy điện quay do đó kích thước và trọng lượng lớn, làm việc ồn ào, giá thành cao. 2.Sơ đồ nối tầng van- máy điện. Để khắc phục nhược điểm của các sơ đồ nối tầng máy điện, giảm bớt số lượng các máy điện quay người ta sử dụng các bộ biến đổi can tĩnh thay cho các máy biến đổi năng lượng trượt BĐ trong các sơ đồ nối tầng máy điện a. Sơ đồ và nguyên lý

Hình 2.4 Sơ đồ nối tầng điện. Sơ đồ nối tầng điện cơ. Trong các sơ đồ trên sức điện động Ef đưa vào mạch rôto ĐC là sức địện động một chiều do MC tạo ra. Dòng năng lượng chỉ theo một chiều từ rôto của ĐC đến bộ biến đổi do đó chỉ điều chỉnh tốc độ ở vùng thấp hơn tốc độ cơ bản. Dòng điện chỉnh lưu của mạch rôto Id được xác định theo biểu thức