Giáo trình Truyền động điện (Nghề: Điện công nghiệp - Trung cấp) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Truyền động điện với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được nguyên tắc và phương pháp điều khiển tốc độ truyền động điện; Đánh giá được đặc tính động của hệ điều chỉnh tốc độ truyền động điện; Phân tích được cấu tạo và nguyên l hoạt động của các sơ điều chỉnh tốc độ động cơ.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRẦN VĂN NAM (Chủ biên) TRẦN QUANG ĐẠT – NGUYỄN VĂN SÁU GIÁO TRÌNH TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Nghề: Điện cơng nghiệp Trình độ: Trung cấp (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Điện Công Nghiệp Đây môn học kỹ thuật chuyên ngành chương trình đào tạo nghề Điện Cơng Nghiệp trình độ Trung cấp Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: “Truyền động điện - Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, sở truyền động điện – Nxb Khoa học kỹ thuật 2007 - Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện – Nxb khoa học kỹ thuật 2006 , nhiều tài liệu khác Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2018 Chủ biên: Trần Văn Nam MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bài mở đầu Cấu trúc chung hệ truyền động điện 1.Định nghĩa hệ truyền động điện 2.Hệ truyền động máy sản xuất 3.Cấu trúc chung hệ truyền động điện (Hình 4) 4.Phân loại hệ truyền động điện 11 Bài Cơ học truyền động điện 14 1.1 Tính tốn qui đổi mơmen Mc lực cản Fc trục động 14 1.2 Tính tốn qui đổi mơmen qn tính 16 1.3 Đặc tính máy sản xuất, động 18 Bài Các đặc tính trạng thái làm việc động điện 26 2.1.Động điện chiều kích từ độc lập 26 2.2.2.Thực hành: Các trạng thái hoạt động động chiều 43 2.2.Động điện chiều kích từ nối tiếp 48 2.3.Bài tập thực hành: 50 2.2.1.Các tham số ảnh hưởng phương trình đặc tính 51 2.4 Các trạng thái hãm 68 Bài Điều khiển tốc độ truyền động điện 87 3.1 Dải điều chỉnh tốc độ 87 3.2 Độ trơn điều chỉnh 87 3.3 Độ ổn định tốc độ (độ cứng đặc tính cơ) 87 3.4 Tính kinh tế 88 3.5.Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính tải 88 3.6 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng 96 3.7 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông 97 3.8 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng 98 3.9.Phương pháp nối tầng dùng thyristor 106 Bài Ổn định tốc độ làm việc hệ truyền động điện 113 4.1.Khái niệm ổn định tốc độ, độ xác trì tốc độ 113 Bài Đặc tính động hệ truyền động điện 124 5.1.Đặc tính động truyền động điện 124 Bài Chọn công suất động chô hệ truyền động điện 141 6.1.Phương pháp chọn động truyền động cho tải theo nguyên lý phát nhiệt 141 6.2.Chọn công suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 146 6.3.Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ 149 6.4.Kiểm nghiệm công suất động 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Tên mơn học: Truyền động điện Mã môn học: MH 21 Thời gian thực môn học: 60 (LT: 31 giờ; TH: 25 giờ; KT: giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học Truyền động điện học sau mô đun, môn học Kỹ thuật sở, đặc biệt mô đun môn học: Mạch điện; Trang bị điện; Máy điện - Tính chất: : Là môn học chuyên môn nghề II Mục tiêu mơn học: - Về kiến thức: + Trình bày nguyên tắc phương pháp điều khiển tốc độ truyền động điện + Đánh giá đặc tính động hệ điều chỉnh tốc độ truyền động điện + Phân tích cấu tạo nguyên l hoạt động sơ điều chỉnh tốc độ động - Về kỹ + Đánh giá đặc tính động hệ điều khiển truyền động điện + Tính chọn động điện cho hệ truyền động không điều chỉnh + Lựa chọn biến đổi phù hợp với yêu cầu hệ truyền động - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, tác phong công nghiệp cho học sinh III Nội dung môn học Nội dung tổng quát phân bổ thời gian Số TT Thời gian (giờ) Tên chương mục Bài mở đầu Khái quát chung hệ truyền động điện Khái quát hệ truyền động điện Phụ tải hệ truyền động điện Tổng số Lý thuyết 2 Bài tập Kiểm tra Chương 1: Cơ học truyền động điện 1.1 Các khâu khí truyền động điện 1.2 Đăc tính máy sản xuất, động điện Các trạng thái làm việc xác lập hệ truyền động điện Chương 2: Các đặc tính trạng thái làm việc động điện 20 Đặc tính động điện chiều, trạng thái khởi động hãm Đặc tính động điện không đồng bộ, trạng thái khởi động hãm Kiểm tra 2 10 6 1 Chương 3: Điều khiển tốc độ truyền động điện 12 2 Khái niệm điều chỉnh tốc độ hệ truyền động điện 1,5 Chỉ tiêu chất lượng truyền động điều chỉnh 1,5 Điều chỉnh tốc độ động chiều Điều chỉnh tốc độ động không đồng ba pha Chương 4: Đặc tính động hệ truyền động điện 4 Đặc tính động hệ truyền động điện 0,5 Quá độ học, độ điện hệ truyền động điện 1,5 Khởi động hệ truyền động Chương 5: Chọn công suất động cho hệ truyền động điện 15 10 Phương pháp chung để tính chọn cơng suất động Chọn công suất động chế độ dài hạn Chọn công suất động chế độ ngắn hạn Chọn công suất động chế độ ngắn hạn lặp lại Cộng: 60 31 1 25 Bài mở đầu Cấu trúc chung hệ truyền động điện Mục tiêu - Trình bày khái niệm, đặc điểm, ý nghĩa hệ truyền động điện - Giải thích cấu trúc chung phân loại hệ truyền động điện - Rèn luyện đức tính chủ động, nghiêm túc học tập công việc 1.Định nghĩa hệ truyền động điện Truyền động cho máy, dây chuyền sản xuất mà dùng lượng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Định nghĩa: Hệ truyền động điện tập hợp thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu chấp hành máy sản xuất, đồng thời điều khiển dịng lượng theo u cầu cơng nghệ máy sản xuất Ví dụ: - Hệ truyền động máy bơm nước - Truyền động mâm cặp máy tiện - Truyền động cần trục máy nâng Hình 1a: Cơ cấu truyền động 2.Hệ truyền động máy sản xuất Máy sản xuất thiết bị sử dụng để sản xuất sản phẩm thực yêu cầu công nghệ CCSX: Cơ cấu sản xuất hay cấu làm việc, thực thao tác sản xuất công nghệ (gia công chi tiết, nâng - hạ tải trọng, dịch chuyển ) Hệ truyền động máy sản xuất tập hợp thiết bị phục vụ cho việc truyền chuyển động từ động điện tới cấu sản xuất thực việc sản xuất sản phẩm theo yêu cầu công nghệ Hệ truyền động máy sản xuất Truyền động máy bơm nước Hình 1b Truyền động máy bơm nước Động điện Đ biến đổi điện thành tạo mômen M làm quay trục máy cánh bơm Cánh bơm cấu cơng tác CT chịu tác động nước tạo Momen MCT ngược chiều tốc độ quay ω trục, Momen tác động lên trục động cơ, ta gọi Momen cản MC Nếu MC cân với Momen động cơ: MC = M hệ có chuyển động ổn định với tốc độ khơng đổi ω = const Truyền động mâm cặp máy tiện Hình 2.Truyền động mâm cặp máy tiện Cơ cấu công tác CT bao gồm mâm cặp MC, phôi PH kẹp mâm dao cắt DC Khi làm việc động Đ tạo ram omen M làm quay trục, qua truyền lực TL chuyển động quay truyền dến mâm cặp phôi Lực cắt dao tạo phơi hình thành Momen MCT tác động cấu cơng tác có chiều ngược với chiều chuyển động Nếu dời điểm đặt MCT trục dộng ta có Momen cản MC Nếu MC cân với Momen động cơ: MC = M hệ có chuyển động ổn định với tốc độ không đổi ω = const Truyền động cần trục máy nâng Hình 3.Truyền động cần trục Cơ cấu công tác gồm trống tời TT, dây cáp C tải trọng G Lực trọng trường G tác động lên trống tời tạo Momen cấu công tác MCT dời điểm đặt MCT trục dộng ta có Momen cản MC Nếu MC cân với Momen động cơ: MC = M hệ có chuyển động ổn định với tốc độ không đổi ω = const 3.Cấu trúc chung hệ truyền động điện (Hình 4) Về cấu trúc, hệ thống TĐĐ nói chung bao gồm khâu: VD: Động làm việc chế độ dài hạn động kéo quạt gió, bơm nước, máy nén khí Giản độ phụ tải đường cong nhiệt sai động hình vẽ Hình 6-1 Giản độ phụ tải đường cong nhiệt sai chế độ dài hạn b Chế độ làm việc ngắn hạn Động làm việc có phụ tải thời gian ngắn Nhiệt sai động chưa đạt tới trị số ổn định phụ tải, thời gian nghỉ động dài, nhiệt sai động đủ để giảm xuống nhiệt sai ban đầu VD: Động đóng, mở cửa đập nước, động cấu nâng – hạ xà ngang, nêm chặt xà máy cắt gọt kim loại lớn (Tiện đứng, phay giường, bào giường…) Giản đồ phụ tải, đường cong nhiệt sai hình vẽ: Hình 6-2 Giản độ phụ tải đường cong nhiệt sai chế độ ngắn hạn c Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại Thời gian làm việc có phụ tải thời gian nghỉ xen kẽ Các khoảng thời gian tương đối ngắn thời gian làm việc: tlv, nhiệt sai động chưa đạt tới trị số ổn định phụ tải.Trong thời gian nghỉ, nhiệt sai động giảm 143 chưa trị số cũ lại có phụ tải, nhiệt sai lại tăng lên Quá trình mà lặp lại, cuối cùng, nhiệt độ động dao động xung quanh nhiệt độ ổn định trung bình tb max min VD: Cầu trục, máy hàn, cần trục… Chế độ đặc trưng hệ số thời gian đóng điện tương đối: %= 40%; 60% tlv t  100%  lv  100% tlv  tng Tck Các trị số tiêu chuẩn  % là: 15%; 25%; Hình 6-3 Giản độ phụ tải đường cong nhiệt sai chế độ ngắn hạn lặp lại 6.1.3 Phương pháp chung chọn công suất động a Các tiêu chọn động điện Chọn động điện phải đảm bảo hai mặt: Kinh tế kỹ thuật * Về mặt kỹ thuật: - Động chọn phải có cấp điện áp phù hợp với nguồn - Động phải thích ứng với mơi trường làm việc (khơ ráo, ẩm ướt, bụi bẩn, nóng lạnh…) - Động đựơc chọn phải thoả mãn điều kiện phát nóng (Điều kiện nhất), cho làm việc bình thường tải cho phép, t0 động không vượt t0 cho phép - Động phải đảm bảo tốc độ yêu cầu, xem có hay khơng điều chỉnh tốc độ, có cấp hay vô cấp 144 - Phải đảm bảo điều kiện khởi động tốt theo yêu cầu phụ tải * Về mặt kinh tế Động điện chọn phải làm việc với hiệu suất kinh tế cao, vốn đầu tư rẻ chi phí vận hành, bảo quản sửa chữa thấp, sử dụng hết công suất động b Các bước chọn công suất động Động điện muốn kéo đựơc cấu sản xuất cần phải sản mơmen Mđ có khả khắc phục mômen sau: Mômen phụ tải cấu sản xuất: Mpt; Mômen không tải M0; Mômen động Mđg, nghĩa Mđ  Mpt + M0 + Mđg Muốn tìm Mđ cần có điều kiện ban đầu bước tính tốn * Điều kiện ban đầu - Phải có biểu đồ phụ tải cấu sản xuất: Mc = f1(t) Pc = f2(t) nhiệt lượng tiêu hao Q= f3(t) hay dòng điện I= f4(t) - Phải có biểu đồ biến thiên tốc độ qúa trình làm việc: n= f5(t)  = f6(t) Giả thiết biểu đồ cho hình vẽ trang bên * Các bước tính tốn Trước hết vào biểu đồ phụ tải tĩnh: Mc = f(t), tính mơmen trung bình n M tb  theo biểu thức: M t i 1 n t i 1 i i i Sau đó, chọn sơ động có Mđm  Mtb - Tính mơmen động: Mđg ( xuất q trình độ: Mở, hãm, đảo chiều quay động v.v…): M đg  M Đ  M c  J ht d  J ht  tg dt Jht: Mơmen qn tính hệ thống quy đổi đầu trục động - Vẽ biểu đồ Mđg = f(t) hình vẽ - Vẽ biểu đồ phụ tải động hệ thống hình vẽ: Mcđg= Mpt+ Mo + Mđg - Dựa vào biểu đồ phụ tải động, kiểm tra khả tải động theo điều kiện: M Mđm  Mmax Trong đó: Mđm: Momen định mức động chọn sơ đồ 145 Mmax: Momen max biểu đồ phụ tải M: Bội số mômen (hệ số tải) - Kiểm tra lại suất động theo điều kiện phát nóng Nếu kiểm tra không thoả mãn => Chọn lại động 6.2.Chọn công suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 6.2.1.Chọn công suất động làm việc dài hạn Đối với phụ tải dài hạn, có loại khơng đổi, có loại biến đổi * Phụ tải dài hạn khơng đổi: Động cần chọn phải có cơng suất định mức lớn công suất yêu cầu: Pđm ≥ Pc tốc độ định mức phù hợp với yêu cầu Thường chọn Pđm = (1  1,3)Pc Trong trường hợp này, việc kiểm nghiệm động đơn giản, không cần kiểm nghiệm tải mômen, cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động phát nóng * Phụ tải dài hạn biến đổi: Để chọn động phải xuất phát từ đồ thị phụ tải, tính giá trị trung bình mơmen công suất: n M tb   M t i i o Ptb  n t i o i  P t i i i ; Động chọn phải có: t i Mđm = (1  1,3).Mtb Pđm = (1  1,3).Ptb Điều kiện kiểm nghiệm: Kiểm nghiệm phát nóng, khởi động, q tải mơmen 6.2.2.Chọn cơng suất động làm việc ngắn hạn Trong chế độ làm việc ngắn hạn sử dụng động dài hạn sử dụng động chuyên dùng cho chế độ làm việc ngắn hạn a) Chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Trong trường hợp khơng có động chun dụng cho chế độ ngắn hạn, ta chọn động thông thường chạy dài hạn để làm việc chế độ ngắn hạn Nếu chọn động dài hạn theo phương pháp thơng thường có Pđm = (1÷1,3)Pc làm việc ngắn hạn khoảng thời gian tlv nhiệt độ động 146 tăng tới nhiệt độ τ1 nghỉ làm việc sau hạ nhiệt độ đến nhiệt độ môi trường τmt Rõ ràng việc gây lãng phí khơng tận dụng hết khả chịu nhiệt (tới nhiệt độ τơđ) động Vì dùng động dài hạn để làm việc chế độ ngắn hạn, cần chọn công suất động nhỏ để động phải làm việc tải thời gian đóng điện tlv Động tăng nhiệt độ nhanh kết thúc thời gian làm việc, nhiệt độ động không nhiệt độ τôđ cho phép Như vậy, để chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn, ta phải dựa vào công suất làm việc yêu cầu Plv giả thiết hệ số tải công suất x để chọn sơ công suất động dài hạn (Plv = x.Pđm hay Mlv = x.Mđm) Từ xác định thời gian làm việc cho phép động vừa chọn Việc tính chọn lập lại nhiều lần cho tlv tính tốn ≤ tlv u cầu b) Chọn động ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Động ngắn hạn chế tạo có thời gian làm việc tiêu chuẩn 15, 30, 60, 90 phút Như ta phải chọn tlv = tchuẩn công suất động Pđm chọn ≥ Plv hay Mđm chọn ≥ Mlv Nếu tlv ≠ tchuẩn sơ chọn động có tchuẩn Pđm gần với giá trị tlv Plv Sau xác định tổn thất động ∆Pđm với công suất ∆Plv với Plv Quy tắc chọn động là: Đồng thời tiến hành kiểm nghiệm động theo điều kiện tải mômen mơmen khởi động điều kiện phát nóng 6.2.3.Chọn công suất động làm việc ngắn hạn lặp lại Sau thời gian, nhiệt sai động ổn định biến thiên khoảng min, max Tương tự trường hợp phụ tải ngắn hạn, ta chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại chọn động chuyên dùng ngắn hạn lặp lại * Chọn công suất động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại Thường động dài hạn chọn: Pđm  Plv 147 Hệ số tải nhiệt: Plv  od   P  max dm =  od  e t /  'v    et / v max Từ đường cong phát nóng, ta có  = lv lv Trong đó: : Hằng số thời gian phát nóng  C  '  tlv ;   v tlv   vo A; : Hệ số xét đến điều kiện làm mát bị xấu thời gian nghỉ t0 ( = 0,5: Động chiều,  = 0,25: Động KĐB) Dựa vào đồ thị phụ tải, xác định Plv yêu cầu, tlv, to từ chọn sơ cơng suất động để có  o tính ’ suy  Dùng phương pháp tính lặp Plv cho:   Pdm * Chọn công suất động ngắn hạn lặp lại cho phụ tải ngắn hạn lặp lại Động ngắn hạn lặp lại chế tạo chuyên dùng, độ bền khí tốt, quán tính nhỏ, khả tải lớn (từ 2,53,5), đồng thời chế tạo chuẩn với % = 15%; 25%; 40%; 60% Động chọn cần thỏa mãn hai điều kiện: + Pđm chọn ≥Plv + %đm chọn phù hợp với %lv Trường hợp chưa phù hợp hiệu chỉnh lại Pđm theo công thức:  lv % Pđmchọn ≥Plv  %dmchon Chú ý: Trường hợp phụ tải biến đổi phải dùng công thức đại lượng đẳng trị: Pt t i Pđt = i i ;  dt %  t t  t i i io Sau kiểm tra tải mômen, mômen khởi động phát nóng 148 6.3.Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ Để tính chọn công suất động trường hợp này, cần phải biết yêu cầu bản: + Đặc tính phụ tải: Pyêu cầu (); Myêu cầu(); đồ thị phụ tải: Pc(t); Mc(t); (t) + Phạm vi điều chỉnh tốc độ: max, min + Loại động (một chiều xoay chiều) dự định chọn + Phương pháp điều chỉnh BBĐ hệ thống truyền động cần định hướng trước Như vậy, để tính chọn cơng suất động ta phải biết phụ tải Trong nhiều trường hợp, phụ tải khác Ta chia thành hai nhóm + Nhóm 1: tốc độ, điều chỉnh Mc = const, công suất cản tỉ lệ bậc với tốc độ + Nhóm 2: tốc độ, điều chỉnh cơng suất khơng đổi (Pc = const), cịn Mc tỉ lệ nghịch với tốc độ: Mc  Po  Đối với động điện, phương pháp điều chỉnh tốc độ theo tải cho phép chia hai nhóm: + Nhóm 1: Điều chỉnh tốc độ với mơmen cho phép động không biến đổi tốc độ, thường gọi phương pháp điều chỉnh tốc độ mômen cho phép không đổi, Rp tỉ lệ bậc với  Các phương pháp thường thực cách thay đổi điện áp Rp mạch phần ứng động điện chiều KTĐL, thay đổi Rp mạch rôtor số đôi cực ĐCKĐB M cp  Pcp  , thực cách + Nhóm 2: Điều chỉnh tốc độ với Pcp = const; giảm (ĐCMC) thay đổi số đôi cực (1 số trường hợp ĐCKĐB) * Chọn công suất động cho truyền động điều chỉnh tốc độ có: Mc = const * Trường hợp: Mcp = const Động chọn phải có: Mđm = Mc đm = max (điều chỉnh tốc độ thấp tốc độ bản) Pđm = Mđm.đm = Mcmax = Pcmax 149 * Trường hợp: Pcp = const Động chọn phải có: Pđm = Pcmax =Mcmax đm = min (điều chỉnh n>ncb Pcp = const) Pdm Mđm = dm  Pc max min  Mc max  M c D mim Cho thấy: Những truyền động yêu cầu Mc = const, chọn động theo phương pháp điều chỉnh tốc độ có: Pcp = const (khơng phù hợp u cầu tải) => Mđm = D.Mc => Tăng kích thước, giá thành động * Chọn công suất động có Pc = const - Pcp = const: Phù hợp với yêu cầu phụ tải Yêu cầu: Pđm = Pc Pdm Mđm = dm Riêng ĐCMCKTĐL: Pcp = const (thực nghiệm với n>ccb cách ) Yêu cầu chọn: đm = min Pc Mđm = min  M c max * Mcp = const (không phù hợp với yêu cầu tải) Yêu cầu chọn: Với M c max  Mđm = Mcmax Pc min Mcp = const => thực với  < cb phải chọn: đm = max max  Pc D  Pđm = Mđm đm = Pc 6.4.Kiểm nghiệm công suất động Để khẳng định chắn việc tính chọn sơ cơng suất động chấp nhận được, ta cần phải kiểm nghiệm lại việc tính chọn u cầu kiểm nghiệm: - Kiểm nghiệm phát nóng: P  Pcp 150 - Kiểm nghiệm tải mômen: M.Mđm đông > Mcmax - Kiểm nghiệm mômen khởi động: Mkđ đông ≥ Mc mở máy * Để kiểm nghiệm công suất động theo điều kiện phát nóng, người ta dùng phương pháp sau: - Phương pháp nhiệt sai cực đại - Phương pháp tổn thất trung bình: Ptb - Phương pháp đại lượng đẳng trị * Phương pháp tổn thất trung bình: Ptb Phương pháp tổn thất trung bình xuất phát từ giả thiết Trong trình làm việc với phụ tải biến đổi, điều kiện toả nhiệt khơng đổi, số thời gian phát nóng  khơng đổi, tổn thất cơng suất trung bình chu kỳ làm việc không đượt vượt tổn thất công suất định mức động nghĩa nhiệt độ cuộn dây không vượt nhiệt độ cho phép Tổn thất cơng suất trung bình tính cho chu kỳ làm việc với phụ tải biến đổi xét: Ptb  P1 t1  P2   Pn t n t1  t   t n Động chọn phải thoả mãn điều kiện: Pđm ≥ Ptb Trong đó: Pđm xác định từ trước: Pdm  Pdm   dm  dm Trong thực tế, để xác định Ptb, ta dựa vào quan hệ Pcơ(t) đường cong (Pcơ): Pcơ : Công suất đầu trục động  = f(Pcơ): Vẽ từ lý lịch máy điện biểu diễn hình vẽ Tổn hao cơng suất động phụ tải Pi xác định Pi  Pi i  i ; i = 1, 2, Pi i: Công suất trục hiệu suất động thời gian ti, xác định hình vẽ - Tổn thất cơng suất trung bình, tính cho chu kỳ có n đoạn là: 151 n Ptb   P t i i 1 i n t i 1 i n Ptb  Chú ý: Với quạt gió tự làm mát,  P t i 1 i i   t k    t o   tu Trong đó: to : Là thời gian nghỉ : Hệ số, : hệ số giảm truyền nhiệt khởi động hãm ( = 0,75: ĐCMC;  = 0,5: ĐCXC) tk: Thời gian khởi động hãm * Kiểm nghiệm điều kiện phát nóng phương pháp dịng điện đẳng trị: Iđt Ta biết: Tổn thất động gồm phần: Tổn thất biến đổi tổn thất không đổi, đoạn phụ tải thứ n ta có: Pn = K + Vn = K + b.I2n Từ biểu thức tổn thất trung bình: Ptb  P1 t1  P2 t   Pn t n t1  t   t n Nếu xem: Ptb = K + b.I2đt thì: ( K  b.I12 ).t1  ( K  b.I 22 ).t   ( K  b.I n2 ) t1  t   t n Ptb = K + b.I2đt = Trong đó: K: tổn thất khơng đổi V: Tổn thất biến đổi: V = b.I2 B: Hệ số Xem tổn thất không đổi K phụ tải biến đổi nhau, ta được: Iđt = I12 t1  I 22 t   I n2 t n t1  t   t n Điều kiện kiểm nghiệm: Iđt  Iđm động Để tính tốn giá trị Iđt, ta giải tích q trình q độ Giả thiết ta có kết tình dòng điện i(t) dạng đường liên tục, dùng phương pháp bậc thang xác định ii; ti 152 Trường hợp đường cong dịng điện có dạng tăng trưởng lớn, ta dùng công thức gần đúng: I I i  I di I ci  Trong đó: Iđi Ici xác định theo hình C * Phương pháp mơmen đẳng trị: Kiểm tra theo điều kiện phát nóng gián tiếp, mơmem suy từ phương pháp dịng đẳng trị Khi mơmen tỉ lệ với dịng điện: M = C.I (C: Hệ số tỉ lệ) Đối với động chiều: Động thoả mãn động không đổi Đối với động xoay chiều KĐB: M = CM.I2.2.cos2 Ta cần phải có 2 = const cos2 = const Công thức kiểm nghiệm: Mđt = n  M i2 t i TcK Mđm động ≥ Mđt *Phương pháp công suất đẳng trị Ở truyền động tốc độ thay đổi P  M -> dùng cơng suất đẳng trị để kiểm nghiệm phát nóng: Pđđộng ≥ Pđt Pđt = n  Pi ti TcK i 1 Thực tế đồ thị phụ tải, tốc độ truyền động có thay đổi lớn, q trình khởi động hãm Do cần phải tính tốn , hiệu chỉnh P(t) (Dùng TĐ tốc độ thay đổi M  P) Bài tập thực hành: Bài 1.Cho đồ thị phụ tải tĩnh máy sản xuất có tham số sau : 153 - Hệ thống yêu cầu tốc độ 1800V/phút - Động để kéo hệ thống có :Pđm = 13KW, nđm = 1000V/phútm = 2,2 - Hãy kiểm tra tính hợp lý động Bài Cho đồ thị phụ tải sau : - Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút - Động kéo máy có thơng số :Pđm = 11KW, nđm = 720V/phút, Uđm = 220/380V, đc = 60% đấu - Hãy kiểm tra công suất động Bài 3.Hãy xác định công suất động kéo máy sản xuất có đồ thị phụ tải sau: - Có tốc độ yêu cầu 1450V/phút Bài4.Cho đồ thị phụ tải sau : - Dùng cho động dài hạn có Pđm = 10 KW, nđm = 750V/phút, Uđm = 220/380V kéo phụ tải tốc độ định mức - Hãy kiểm tra công suất động Bài 5.Hãy xác định công suất động nâng hàng cầu trục có đồ thị phụ tải sau : - Tốc độ yêu cầu 720V/phút, bỏ qua tổn hao khâu truyền lực 154 Bài Công suất động 14KW, tc = 60% Kiểm tra công suất động theo đồ thị phụ tải tĩnh cho Nếu giữ công suất động khơng thay đổi, giảm hệ số đóng điện động xuống 45% động có đạt yêu cầu không ? Bài Tốc độ yêu cầu = 720V/phút Động kéo máy có số liệu sau : Pđm = 16KW, nđm = 720V/phút, Uđm = 230/380V, đc = 40% đấu Hãy kiểm nghiệm công suất động Bài 8.Cho đồ thị phụ tải hình vẽ : Tốc độ yêu cầu hệ thống 720V/phút Động kéo hệ thống có Pđm = 11KW, Uđm = 380V, m = 1,8, nđm = 720V/phút Hãy kiểm tra điều kiện tải động Hình 6-4 Đồ thị phụ tải động 155 CÂU HỎI ƠN TẬP 1.Trình bầy phương pháp chọn động truyền động cho tải theo nguyên lý phát nhiệt? 2.Trình bầy phương pháp chọn cơng suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ? 3.Trình bầy phương pháp chọn cơng suất động cho truyền động khơng điều chỉnh tốc độ? Trình bầy phương pháp kiểm nghiệm công suất động ? 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, sở truyền động điện – Nxb Khoa học kỹ thuật 2007 [2] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện – Nxb khoa học kỹ thuật 2006 [3] Võ Quang Lạp, Trần Thọ,cơ sở truyền động điện – Nxb khoa học kỹ thuật 2004 [4] Basic Electronic Practices (2009, Human Resources Development Service of Korea, Bak Jonggap) [5] Electrical Basic Practice(2012, Human Resources Development Service of Korea, Gwon Hyeokdae) 157 ... học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Khoa Điện Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN” dành riêng cho học sinh - sinh... tính động hệ truyền động điện 4 Đặc tính động hệ truyền động điện 0,5 Quá độ học, độ điện hệ truyền động điện 1,5 Khởi động hệ truyền động Chương 5: Chọn công suất động cho hệ truyền động điện. .. ngược hãm động + Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < biến thành điện + Hãm ngược: Pđiện > 0, Pcơ < điện trở thành tổn thất  P + Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < biến thành công suất tổn thất  P - Trạng