Nghiên cứu các phương pháp bảo vệ các động cơ điện

- Đại cương về động cơ điện .
- Kết cấu chung của động cơ điện .
- Phân loại động cơ điện.
- Động cơ đồng bộ .
- Động cơ một chiều .
- Một số động cơ đặc biệt khác .
- Vai trò của động cơ điện trong cuộc sống và vấn đề bảo vệ động cơ điện.
- Tóm tắt chương CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG SỰ CỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ CÁC NGUYÊN LÝ ĐO LƯỜNG, PHÁT HIỆN SỰ CỐ .
- Các nguồn nhiệt trong động cơ điện (Các dạng tổn hao năng lượng).
- Tổn hao đồng trong dây quấn động cơ điện .
- Các dạng sự cố của động cơ điện và nguyên nhân sự cố .
- Các dạng sự cố bên trong động cơ và nguyên nhân sự cố .
- Các dạng sự cố bên ngoài động cơ và nguyên nhân sự cốError! Bookmark not defined.
- Các nguyên lý khác để phát hiện sự cố và chế độ làm việc không bình thường...50 2.4 Tóm tắt chương CHƯƠNG 3: CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ ĐIỆN .
- 3.6.2.Giới thiệu một số rơ le kỹ thuật số bảo vệ động cơ ba pha .
- Tóm tắt chương CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 200KW .
- Giới thiệu phương pháp hiện đại mô phỏng sự cố động cơ điện .
- Đặc tính kỹ thuật của động cơ .
- Các sự cố thường gặp và sơ đồ bảo vệ động cơ .
- Sơ đồ bảo vệ cho động cơ .
- Các sự cố thường gặp của động cơ .
- 77 Bảng 4.2: Tổng kết các sự cố và phương án bảo vệ cho động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 200kW.
- Cấu tạo stato của động cơ không đồng bộ 12 Hình 1.6.
- Giản đồ năng lượng của động cơ điện 21 Hình 2.2.
- Chạm chập các vòng dây trong mạch stato động cơ 27 Hình 2.3.
- Chạm đất trong cuộn dây stato động cơ điện 30 Hình 2.6.
- Sơ đồ đơn giản nhất bảo vệ động cơ điện dùng cầu dao CD và cầu chì CC 46 Hình 3.4.
- Rơle nhiệt của khởi động từ bảo vệ quá tải cho động cơ điện 48 Hình 3.7.
- Sơ đồ khối mô phỏng sự cố động cơ điện 71 Hình 4.2.
- Mô hình mạch mô phỏng sự cố ngắn mạch của động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc 71 Hình 4.3.
- Mô hình thiết bị bảo vệ động cơ khi xảy ra ngắn mạch 72 Hình 4.4.
- Vậy cần phải bảo vệ các thiết bị điện đó như thế nào? đặc biệt là bảo vệ các động cơ điện.
- Với nhận thức trên, tôi đã chọn đề tài: Nghiên cứu các phương pháp bảo vệ các động cơ điện.
- Mục đích nghiên cứu: Tổng kết, đánh giá các dạng sự cố của động cơ điện và nguyên nhân hỏng hóc.
- Chương 3: Các thiết bị bảo vệ động cơ điện 8Chương 4: Tính toán bảo vệ cho động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc có công suất 200kW.
- Tác giả: Đinh Hải Lĩnh 9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1.1.
- Đại cương về động cơ điện 1.1.1.
- Công nghệ chế tạo dây quấn Dây quấn của động cơ điện gồm có dây quấn stato và dây quấn rôto.
- Dây quấn của động cơ phải đảm bảo các yêu cầu sau: [8.
- Rãnh hở: được dùng cho các động cơ điện một chiều công suất lớn.
- Vật liệu cách điện là yếu tố quan trọng quyết định tuổi thọ làm việc của động cơ điện.
- Cấp cách điện trong động cơ điện thường là cấp B và cấp F.
- Động cơ không đồng bộ có cấu tạo đơn giản.
- Cấu tạo rôto của động cơ không đồng bộ a) dây quấn rôto lồng sóc.
- b) Lõi thép rôto  Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ: dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.
- Dây quấn mở máy của động cơ đồng bộ được đặt trên các đầu cực.
- [5] Động cơ một chiều có nguồn cấp là điện một chiều.
- Tính toàn bảo vệ cho động cơ điện.
- Ý nghĩa lý thuyết của đề tài: Tìm hiểu, tổng hợp đặc điểm các dạng sự cố của động cơ điện.
- công nghệ chế tạo dây quấn, các cấp cách điện của động cơ: A, B, F, H, C.
- Cách điện trong động cơ điện thường là cấp B và cấp F.
- 28CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG SỰ CỐ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ CÁC NGUYÊN LÝ ĐO LƯỜNG, PHÁT HIỆN SỰ CỐ 2.1.
- Giản đồ năng lượng của động cơ điện Trong đó: P1 là công suất điện mà động cơ tiêu thụ.
- [9] Với động cơ không đồng bộ pCu1 = m1.I12r1.
- Tổn hao đồng trên dây quấn stato ở động cơ đồng bộ cũng được tính giống như ở động cơ không đồng bộ.
- Với động cơ một chiều: có tổn hao đồng trong phần ứng và tổn hao trên dây quấn kích từ.
- Như vậy tổn hao đồng trên dây quấn của động cơ phụ thuộc vào dòng điện chảy trong dây quấn và điện trở của dây quấn.
- Khi động cơ làm việc bình thường thì dòng trong dây quấn ở chế độ định mức.
- Tổn hao cơ Tổn hao cơ của động cơ điện chủ yếu là do ma sát ở ổ đỡ (bi, gối đỡ).
- [9] Với động cơ một chiều: gồm có tổn hao trong đồng và thép.
- Chạm đất trong cuộn dây stato động cơ điện b) Những sự cố ở cuộn dây rôto.
- [6] ¾ Chạm đất tại một điểm: Ở cuộn dây rôto (cuộn kích từ) của động cơ điện đồng bộ hay động cơ một chiều có thể xảy ra chạm đất một điểm (hình 2.6a).
- Chạm đất một điểm (a) và hai điểm (b) trong cuộn dây rôto động cơ đồng bộ Hệ thống kích từ của động cơ điện đồng bộ có nguồn cấp là nguồn một chiều, không có điểm nối đất nên khi có một điểm chạm đất (chạm thân rôto) (hình 2.6a) động cơ điện vẫn có thể tiếp tục làm việc.
- Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện trong động cơ tăng cao.
- Động cơ bình thường thì dòng khởi động của động cơ thường bằng 5 ÷ 7 lần dòng định mức.
- Từ trường đập mạch làm cho động cơ không khởi động được, gây ra tổn hao phụ lớn.
- i) Mất đồng bộ: xảy ra ở động cơ đồng bộ.
- Khi động cơ đồng bộ bị mất kích từ, rôto của động cơ điện bị mất đồng bộ với từ trường quay.
- [6] Khi xảy mất kích từ thì trở của động cơ sẽ bị thay đổi đột ngột.
- Km – hệ số mở máy (khởi động) của các phụ tải động cơ có dòng điện chạy qua chỗ đặt bảo vệ.
- Năng lượng tổn hao của động cơ chính là năng lượng làm đốt nóng động cơ.
- Tổn hao tăng dẫn đến nhiệt độ của động cơ cũng tăng theo.
- Cầu chì được dùng rộng rãi để bảo vệ động cơ điện đến 100kW.
- I’đmĐC – dòng điện định mức của động cơ phù hợp với dòng điện mở máy I’mm.
- Sơ đồ đơn giản nhất bảo vệ động cơ điện dùng cầu dao CD và cầu chì CC 3.2.
- Rơle nhiệt của khởi động từ bảo vệ quá tải cho động cơ điện Trên hình 3.5 trình bày nguyên lý làm việc của rơle nhiệt trong áptômát định hình.
- Trên hình 3.6 trình bày nguyên lý làm việc của rơle nhiệt dùng trong khởi động từ để bảo vệ quá tải cho động cơ điện.
- Rơle nhiệt trong khởi động từ được dùng rất rộng rãi để bảo vệ quá tải cho động cơ điện.
- Khi động cơ mở máy hoàn thành, sẽ mở khóa để cho bảo vệ làm việc.
- [7] 3.6.2.Giới thiệu một số rơ le kỹ thuật số bảo vệ động cơ ba pha.
- Bảo vệ roto bị kẹt hoặc ngừng chạy trong khi động cơ đang hoạt động (51LR/50S.
- với động cơ một chiều kích từ độc lập 80thì dùng rơle dòng điện cực đại kiểu điện từ.
- Bảo vệ quá tải của động cơ một chiều dùng thanh lưỡng kim, giống với nguyên lý làm việc của rơle nhiệt.
- Từ đó ta thấy với xu hướng phát triển của các thiết bị bảo vệ động cơ điện.
- 81 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN BA PHA RÔTO LỒNG SÓC 200KW 1.
- Chương trình con của phần bảo vệ động cơ là: Hình 4.3.
- Mô hình thiết bị bảo vệ động cơ khi xảy ra ngắn mạch Chương trình con của phần tạo sự cố ngắn mạch: 84 Hình 4.4.
- Mô hình tạo sự cố ngắn mạch động cơ 2.
- Động cơ này có đặc tính kỹ thuật như sau.
- Các sự cố thường gặp và sơ đồ bảo vệ động cơ 2.2.1.
- Các dạng sự cố thường gặp của động cơ là.
- Vì thời gian tác động của rơle nhiệt lớn nhiệt độ trong dây quấn động cơ khá cao.
- Trường hợp này ta vẫn dùng rơle dòng điện cực đại điện tử EOCR hoặc rơle điện áp EVR, làm thiết bị bảo vệ chính cho động cơ.
- Ở đây với động cơ điện 200kW ta đặc biệt quan tâm đến hiện tượng quá nhiệt độ do ảnh hưởng của dòng điện.
- Nhiệt độ giới hạn lớn nhất của động cơ là θmax = 1550C ( vì cách điện cấp F).
- Nhiệt độ làm việc lâu dài cho phép của động cơ là θcp =1150C ( Vì độ tăng nhiệt độ của dây quấn là 750C ở chế độ làm việc dài hạn, θcp C).
- nhiệt độ làm việc lâu dài cho phép của động cơ là 1300C.
- Thời gian cắt của rơle sẽ đảm bảo cho cách điện của động cơ không bị già hóa, mau hỏng.
- Bảng tổng kết các phương án sử dụng thiết bị bảo vệ cho động cơ điện ba pha roto lồng sóc được trình bày trong bảng 4.2.
- với động cơ một chiều kích từ độc lập thì dùng rơle dòng điện cực đại kiểu điện từ

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt