Showing posts with label mach_dien. Show all posts
Showing posts with label mach_dien. Show all posts

Saturday, October 31, 2020

Cuộn kháng và cách lựa chọn cuộn kháng cho tụ bù

 Hi các bạn, hôm nay mình sẽ bàn về chủ đề cuộn kháng và cách lựa chọn cuộn kháng cho hệ tụ bù của mình. Ở bài viết này các bạn sẽ hiểu được: 

  • Khái niệm về cuộn kháng 
  • Hiểu một cách tổng quan nhất về phần tử cuộn kháng ảnh hưởng ntn đến dòng điện,
  • Cuộn kháng được phối hợp với tụ bù như thế nào
  • Cách chọn lựa cuộn kháng cho phù hợp với hệ thống
  • Khi nào thì xảy ra cộng hưởng và hậu quả của hiện tượng cộng hưởng.
Mình định tách ra thành nhiều phần nhưng có lẽ nên tóm gọn lại thành một bài viết để các bạn có một cái nhìn tổng quan hơn :D ok, vậy ta bắt đầu nhé.

1. Cuộn kháng là gì?



Cuộn kháng trong tiếng Anh là  (Deturned) Reactor, nó là một thành phần L trong mạng điện (RLC).  Thành phần cảm kháng có tác dụng hạn chế sự biến đổi đột ngột của dòng điện, làm giảm sự nhấp nhô và xung dòng điện, do vậy chúng thường được dùng để làm các bộ lọc sóng hài đầu vào của tụ điện hoặc đầu vào và đầu ra của biến tần.

Cuộn kháng được lắp nối tiếp với tụ bù để bảo vệ, giúp hạn chế các dòng điện hài bậc cao đi qua chúng.

Nguyên lý thực ra rất đơn giản, khi tụ bù được lắp vào hệ thông, chúng đóng vai trò như một tải, nhưng tải này không tiêu thụ điện, mà quá trình napj phóng điện của tụ sẽ làm chúng trả về hệ thống công suất Q. tần số dòng điện của tụ phóng ra cũng bằng với tần số điện áp mà chúng nhận về. Do đó, khi hệ thống có các thành phần sóng hài bậc cao thì trở kháng của ZC sẽ rất thấp nên dòng điện trong tụ sẽ rất lớn làm nóng tụ dẫn đến nổ tụ. Do vậy để khắc phục những dòng hài bậc cao này, ta sẽ lắp thêm cuộn kháng nối tiếp, lúc này ZL sẽ lớn (ZL=2pi*f*L) nên dòng điện đi qua cụm LC sẽ nhỏ. Vì thế, tụ được bảo vệ



2. Hiện tượng cộng hưởng

Hiện tượng cộng hưởng trong mạch RLC chúng ta cũng đã được học ở phổ thông, khi ZL=ZC thì ta sẽ có tổng trở trong mạch là thấp nhất, và xảy ra hiện tượng cộng hưởng. 


Trong mạch RLC hay bất cứ một mạng điện nào đều có một tần số dao động riêng fr (là tần số cộng hưởng) vậy khi có bất cứ một thành phần hài nào mà tiệm cận hoặc bằng với tần số dao động riêng này thì sẽ xảy ra cộng hưởng. Các bạn cứ hình dung như lúc đu võng, bản thân mình lúc đu võng mình đã đang đu với tần số lắc là fr, sau đó mẹ bạn (một nguồn lực khác) tác động vào võng một nguồn lực và lắc với tần số lắc f0, nếu f0=fr vậy thì sẽ xảy ra cộng hưởng, tức là biên độ võng lúc này sẽ lớn rất nhiều và có thể sẽ khiến bạn lên đến đỉnh và rơi xuống đất :D 

Khi cuộn cảm được mắc nối tiếp với tụ C thì trong mạch LC sẽ có tần số dao động riêng Fr. Nếu tần số lưới cao hơn Fr thì mạch sẽ có tính cảm, và ngược lại. Tần số lưới thấp hơn Fr thì mạch sẽ có tính dung và luúc đó thì mạch LC này sẽ phát cs phản kháng.

3. Làm thế nào để tránh cộng hưởng

Như đã nói ở phần trên, khi tần số hài gần hoặc bằng tần số dao động riêng của mạch LC thì sẽ cộng hưởng, vậy để tránh cộng hưởng ta phải 
  • Đo đạc xem công trình đang tồn tại chủ yếu những bậc sóng hài nào
  • Phải đảm bảo tần số dao động riêng này phải nhỏ hơn tần số hài bậc nhỏ nhất trong lưới. 
Ví dụ trong lưới có các sóng hài bậc 5 và 7,9,11 thì phải chọn cuộn kháng và Tụ có tần số dao động riêng nhỏ hơn (5*50Hz) 250 HZ. 
Vì thế cuộn kháng có thêm hệ số P

Hệ số lọc P : detuned factor được tính P= XL/XC 

Để cuộn kháng lọc được sóng hài, điện kháng của cuộn kháng phải thỏa mãn công thức:

n*XL>XC/n

Hay XL>XC/(n^2)

Với n là bậc sóng hài. Sóng hài bậc 5 thường được xem xét vì chiếm tỉ lệ lớn trong hệ thống điện. Khi đó: XL>0.04XC. Như vậy, cuộn kháng cần có điện kháng lớn hơn 4% dung kháng tụ điện mà nó cần bảo vệ, cuộn kháng 6% thường được sử dụng. 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Hết.



Thursday, October 22, 2020

Thứ tự pha là gì?

 Hi các bạn, thời gian này ít việc mình sẽ cố gắng ra bài thường xuyên hơn. Hôm qua mình nói về hiện tượng lệch pha trong các hệ thống 3 pha. Tiếp nối chủ đề này mình sẽ trình bày về thế nào là thứ tự pha hay trình tự pha, cách đo thứ tự pha như thế nào và cả nguyên lý làm việc của chúng.

ok, trước hết ta nên hiểu thứ tự pha là gì?

1. Thứ tự pha là gì?

Thứ tự pha chính là thứ tự các điện áp pha riêng lẻ đạt được giá trị cực đại. Để mình giải nghĩa rõ hơn, thứ tự pha ban đầu được xác định bởi chiều quay của máy phát điện, roto máy phát điện quay với tần số góc omega, cảm ứng ra 3 cuộn dây (được đặt đôi một lệch nhau góc 120 độ trong không gian như hình trên) 3 điện áp pha lệch nhau cũng một góc 120 độ điện. Do 3 cuộn dây này được đặt lệch nhau nên không thể cùng lúc đạt được giá trị cực đại về điện được, mà phải có thời gian chênh nhau, ví dụ một con chim mẹ đẻ ra 3 con chim con lần lượt là A-B-C thì 3 con chim con cũng sẽ trưởng thành lần lượt là A-B-C và cũng chết theo thứ tự A-B-C (đấy là ví dụ chứ k nói thực tế :D)
Do đó thứ tự pha chính là thứ tự mà các pha đạt giá trị cực đại




Các bạn nhìn hình bên trên: 
Các pha được đặt lệch nhau đúng 120 độ, vector Va, Vb,Vc quay đều với tốc độ góc bằng nhau. Chiều dương là chiều ngược kim đồng hồ. 
Góc ban đầu sẽ quyết định thứ tự pha, góc ban đầu pha a là 0 độ, pha b là 120, pha c là 240 độ (hay -120 độ)
Do đó quay theo chiều dương sẽ là thứ tự ...A-B-C-A-B-C...
Tương tự ứng với đồ thị góc (trục hoành) và biên độ điện áp (trục tung), các pha sẽ nối đuôi nhau LÊN ĐỈNH theo thứ tự A-B-C-A-B-C...

Vậy thứ tự ngược của nó sẽ là gì? chắc chắn không phải B-C-A-B-C hay C-A-B-C-A-B rồi vì nó cùng là một, đều là thứ tự đó cả, thứ tự ngược sẽ là ...B-A-C-B-A-C....
Các bạn nhìn vào hình dưới đây:




2. Thứ tự pha ảnh hưởng thế nào đến thiết bị?

    Thứ tự pha sẽ quyết định chiều quay của động cơ điện 3 pha. 
Cụ thể trong máy điện, điện áp 3 pha khi được nối với 3 cuộn dây stator của động cơ sẽ tạo ra từ trường quay tương ứng và cảm ứng vào roto làm quay trục roto, nếu từ trường quay của roto đổi chiều thì dĩ nhiên chiều quay của roto cũng đổi chiều theo. 
Về tác hại của việc đảo pha hay thay đổi thứ tự pha thì rất nặng nề trong công nghiệp, các bạn có thể search một đống hình ảnh của nó trên google :D mình sẽ không nói ở đây nữa, vì đơn giản mình cũng chưa từng chứng kiến bao giờ :D
    Vì thế khi lắp đặt điện, hay bảo dưỡng trước khi đưa vào vận hành luôn phải kiểm tra đo lại thứ tự pha tại đầu các tủ và đầu động cơ, nhất là các tủ sản xuất.

3. Cách đo thứ tự pha? 

Hiểu được nó rồi, hiểu được tác hại rồi thì việc chuẩn bị đồ đạc để đi đo nó thì quá đơn giản rồi đúng k?
Hiện tại thì có nhiều công cụ để đo thứ tự pha, thậm chí có thể chế ra một thiết bị để đo thứ tự pha (Phần này mình sẽ nói ở bài viết nguyên lý máy tìm thứ tự pha)
sẽ có 3 loại đồng hồ đo:
  • Kiểu tĩnh
  • Kiểu quay
  • Kiểu điện tử

Wednesday, October 21, 2020

Lệch pha trong lưới điện 3 pha

 Hi các bạn, trong hệ thống 3 pha việc cân bằng tải giữa các pha là rất quan trọng, việc mất cân bằng tải sẽ dẫn đến các giá trị dòng điện trong các pha không đồng đều, nếu dòng điện lớn hơn so với thiết kế sẽ dần phá hủy dây dẫn, không đạt được các giá trị yêu cầu. Hôm nay để minh chứng cho việc lệch pha mình sẽ đưa ra 3 bài toán, tương ứng với 3 trường hợp cụ thể là: 

  • Tải 3 pha nối tam giác, 
  • tải 3 pha đấu sao có dây trung tính, 
  • và tải 3 pha đấu sao không có dây trung tính. 
Ok, bắt đầu thôi nào.


1. Lệch pha với tải mắc tam giác

Các bạn xem bài toán sau (dưới hình). 
Đầu vào ta có 
  • Điện áp 3 pha Ea, Eb, Ec đang cân bằng, đôi một lệch nhau 120 độ điện, 
  • Tải 3 pha đang lắp tam giác với tổng trở Za, Zb,Zc
Yêu cầu đầu ra: Tính giá trị dòng điện tại dòng điện dây Ia, Ib, Ic.
Do blog k có công cụ gõ toán học nên mình vẽ trên CAD, tất cả chỉ là kiến thức giải lý thuyết mạch đơn giản.






Như vậy dòng điện hiệu dụng Ia Ic, Ib đã chênh lệch rất nhiều, Ia và Ic chênh nhau gần 40%

2. Lệch pha với tải mắc sao hệ 3 pha 4 dây

Tương tự đề bài trên, các thông số điện áp và Za,Zb,Zc là như nhau, lúc này do các pha không đối xứng nên sẽ có dòng In trên dây trung tính. Ví dụ này ta sẽ xác định giá trị trên dây trung tính.




Như vậy giá trị dòng điện các pha đang lệch nhau hơn 50% (quá lớn)
Và dây trung tính lúc này đang mang dòng 3.9 A.

3. Lệch pha với tải đấu sao, hệ 3 pha 3 dây

Tương tự như 2 phần trên, các thông số điện áp đầu vào là như nhau. Tính dòng các pha và điện áp đặt trên điểm trung tính nguồn và 0?



==================================================================
Trên đây là 3 bài toán mạch điển hình trong hệ thống 3 pha không cân bằng, để hiểu hơn, các bạn hãy thử thay các giá trị tổng trở của tải thành một hệ thống cân bằng rồi nhận xét. Sau đó cmt phía bên dưới. Mình cảm ơn.




Thursday, May 23, 2019

Khởi động động cơ KDB rotor dây quấn

Khởi động động cơ KDB rotor dây quấn

1. Động cơ KĐB Roto dây quấn có ưu điểm gì?

    Loại rôto kiểu dây quấn: Dây quấn được đặt trong rãnh của lõi thép rôto. Dây quấn 3 pha của rôto thường đấu hình sao (Y), ba đầu còn lại được nối với ba vòng trượt làm bằng đồng cố định ở đầu trục (hình a), tì lên ba vòng trượt là ba chổi than (hình b). Thông qua chổi than có thể ghép thêm điện trở phụ hay đưa sức điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện đặc tính mở máy, điều chỉnh tốc độ hoặc cải thiện cos. Khi làm việc bình thường dây quấn rôto được nối ngắn mạch.
Ưu điểm lớn nhất của cách khởi động bằng thêm điện trở phụ là làm giảm được dòng khởi động mà lại làm tăng được momen khởi động
Để hiểu rõ hơn ta xét trên công thức Dòng điện trên dây quấn roto khi khởi động đông cơ:


Rk là điện trở khởi động quy đổi về stator 
Rk'= K*Rk
do đó khi tăng điện trở phụ trong rotor thì sẽ làm giảm dòng điện khởi động. nhưng cũng đồng thời làm tăng momen khởi động.

Sơ đồ và đường đặc tính momen của động cơ trên hai cấp điện trở phụ


2. Mạch khởi động động cơ 



Sorry mọi người mình lười vẽ cad :( nên mình sẽ giửi thích qua về cái mạch này nha
muốn khởi động động cơ theo chiều thuận nhấn Mt tiếp điểm 7-9 đóng lại cấp điện cho cuộn hút T, cuộn hút T đóng tiếp điểm T trên mạch động lực và tiếp điểm 7-17 đồng thời cấp điện cho cuộn hút 1Rth ( rơ le thời gian).
Theo thời gian đã chỉnh định trước thì tiếp điểm thường hở của 1Rth sẽ đóng dần và cấp điện cho cuộn hút 1G. Cuộn hút 1g có điện sẽ đóng tiếp điểm 1G (17-21) trên cả mạch điều khiển và mạch động lực. Tiếp điểm 17-21 đóng lại sẽ cấp điện cho cuộn hút 2Rth và sau thời gian chỉnh định thì tiếp diểm 2Rth sẽ đóng dần lại và cấp điện cho cuộn hút 2G, cuộn hút 2G đóng tiếp điểm 2G--> ngắt toàn bộ điện trở phụ của động cơ và động cơ làm việc bình thường.


Mạch khởi động động cơ KDB 3 pha roto lồng sóc [sao - tam giác]

Mạch khởi động sao - tam giác

Chào các bạn hôm nay lại là một ngày đẹp trời và mình lại rảnh rỗi ngồi đây xàm với các bạn. Mình cũng chẳng biết có ai đọc blog này hay không nhưng cũng mong nó sẽ giúp đỡ dc các bạn phần nào.
Và hôm nay mình sẽ nói về cái mạch gần như phổ cập nhất trong công nghiệp rồi. đó là mạch khởi động sao tam giác và mình sẽ cố gắng giải thích kỹ càng cho các bạn hiểu.

1. Vì sao cần mạch khởi động động cơ bằng phương pháp này?

Trước hết để trả lời câu hỏi trên ta lại đặt ra câu hỏi vì sao dòng khởi động của động cơ lại tăng?
Với lượng kiến thức hạn hẹp của mình thì mình sẽ giải thích như sau:
các bạn đã biết động cơ nguyên lý nó cũng giống như MBA vậy, nghĩa là đầu vào sơ cấp là stator, đầu thứ cấp là rotor. Khi bắt đầu khởi động thì hệ số trượt sẽ rất cao vì động cơ sẽ tăng tốc độ từ 0 lên tốc độ đồng bộ, do đó lượng từ thông biến thiên qua các thanh dẫn sẽ là lớn nhất và tạo ra dòng điện rất lớn lên rotor, dòng này giam dần khi tốc độ roto tăng lên và sẽ bình thường khi roto đạt tới tốc độ đồng bộ. Mà dòng thứ cấp lớn thì sơ cấp cần hút một dòng cũng rất lớn từ lưới, thường thì dòng đó sẽ gấp 4-8 lần dòng định mức. Hay nói một cách đơn giản hơn là động cơ giống như MBA, lúc đầu roto có tốc độ nhỏ ( = 0 ) thì không khác gì ngắn mạch thứ cấp MBA cả.
Hay nói một cách đơn giản hơn nữa cho những bạn không hiểu gì :v là cũng giống như La hán đẩy xe bò vậy :))) lúc đầu quán tính nghỉ của xe bò nặng vc, phồng mồm trợn má ra mà đấy thắng cái lực nghỉ đấy, sau khi vào nhịp rồi thì cứ thế mà đẩy thôi sẽ k mất sức như lúc đầu nữa. Nói thế này đồng bào chắc hiểu quá rồi chứ?
Ta đã giải quyết được câu hỏi vì sao dòng lại tăng?
giờ nói tiếp, dòng tăng như thế thì đương nhiên sẽ gây hại đến dây dẫn stator rồi, và cả chuyện sụt áp trên lưới nữa. Do đó việc hạn chế dòng khởi động là rất cần thiết!

2. Phương pháp sao tam giác

  • Dòng điện khởi động giảm đi căn 3 lần
  • Điện áp khởi động giảm căn 3 lần
  • Momen khởi động giảm đi 3 lần ( momen tỷ lệ với bình phương điện áp 
Vậy khi giảm được dòng và áp khởi động thì nó lại làm giảm momen khởi động đi. 

3. Mạch động lực và mạch điều khiên, nguyên lý hoạt động


Phương pháp này chỉ dùng cho động cơ lúc máy làm việc bình thường nối Δ, khi khởi động nối Y, sau khi tốc độ quay gần ổn định chuyển về nối Δ để làm việc. 
Nghĩa là bình thường thì tiếp điểm K2 đóng lại, tiếp điểm K1 mở ra. Khi khởi động thì tiếp điểm K2 mở ra và đóng tiếp điểm K1 lại. sơ sơ là như thế.

* Các thiết bị trên sơ đồ:   

-CD: Cầu dao đóng cắt mạch điện.

-CC1,CC2: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực và mạch điều khiển.

-D, : Các nút ấn dừng, 

-MT, MN  mở thuận và mở ngựơc.

-T và N: Công tắc tơ khống  chế quay thuận và quay ngược.

-RTZ : Rơle thời gian khống chế quá trình khởi động.
cái tiếp điểm rơ le thời gian 9-11 là thường đóng mở chậm, còn cái bên dưới là thường mở đóng chậm

-K1: công tắc tơ nối cuộn dây stato hình sao.

-K2: CTT nối  cuộn dây stato hình tam  giác.

-Đ : Động cơ KĐB ba pha rôto lồng sóc.

-RN: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ.

  • Nguyên lý
-Đóng CD cấp điện cho mạch. Muốn động cơ quay theo chiều thuận ấn MT, công tắc tơ T có điện, các tiếp điểm T (3-4) và T(2-9) đóng lại để tự duy trì và cấp điện cho RTZ và K1. 
-Các tiếp điểm T và K1 ở mạch động lực đóng lại, động cơ  khởi động theo chiều thuận với cuộn dây stato được nối hình sao. 
-Sau thời gian chỉnh định của RTZ, tiếp điểm thường kín mở chậm RTZ (9-11) mở ra, K1 mất điện mở các tiếp điểm K1 ở mạch động lực ra. 
-Đồng thời tiếp điểm thường hở đóng chậm RTZ (9-13) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ  K2. 
-K2 có điện đóng tiếp điểm K2 (9-13) lại để tự duy trì, mở tiếp điểm K2 (9-10) cắt điện RTZ, tiếp điểm K2 (11-12) mở ra tránh K1 tác động trở lại khi RTZ mất điện. 
-Đồng thời các tiếp điểm K2 ở mạch động lực đóng lại, động cơ tiếp tục khởi động và làm việc với cuộn dây stato được đấu hình tam giác.
-Muốn động cơ quay theo chiều ngược, ấn MN, N có điện động cơ được nối vào lưới với thứ tự đảo 2 pha.
-Quá trình khởi động tương tự như khi ta cho quay theo chiều thuận. 
-Muốn dừng động cơ ấn D, T (hoặc N), K2 mất điện động cơ được cắt ra khỏi lưới và dừng tự do.