Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Hoàng Kim Tùng 18D3 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1 1 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT M c =f(ω) + Đặc tính cơ của máy sản xuất là quan hệ giữa tốc độ quay và mônmen cản của máy sản xuất M c =f(ω) hay M c =f(n) M c = M co + (M c đm M co ) q dm (1 1) Trong đó q= 1, 0, 1, 2 (đặc trƣng cho loại máy sản xuất) M c mômen ứng với tốc độ ω M co mômen ứng với tốc.
Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.1 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA MÁY SẢN XUẤT M c =f(ω): + Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mônmen cản máy sản xuất: M c =f(ω) hay M c =f(n) M c = M co + (M c.đm M co ) dm q (1-1) Trong đó: q= -1, 0, 1, (đặc trƣng cho loại máy sản xuất) M c : mômen ứng với tốc độ ω M co : mômen ứng với tốc độ ω=0 M c.đm : mômen ứng với tốc độ định mức ω đm Đƣờng (q=1): đặc tính máy:bào, ma sát, Đƣờng (q=2): đặc tính máy:bơm, quạt, máy nén, Đƣờng (q=-1): đặc tính máy:tiện, doa, mài trịn, Đƣờng (q=0): đặc tính máy:nâng hạ, cầu trục, thang máy, Hình 1.1 Đặc tính MSX Hồng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 1.2.1 Sơ đồ nối dây động điện chiều kích từ độc lập - Động điện chiều kích từ độc lập nguồn chiều cấp cho phần ứng cấp cho kích từ độc lập Hình 1.2 Sơ đồ nối dây ĐM đl 1.2.2 Phƣơng trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Theo sơ đồ hình 1.2, viết phƣơng trình cân điện áp mạch phần ứng nhƣ sau: Uƣ = E + (Rƣ + Rƣf).Iƣ (1-2) Trong đó: U ƣ điện áp phần ứng dộng (V) E sức điện động phần ứng động (V) Rƣf điện trở phụ mạch phần ứng (Ω) Rƣ điện trở mạch phần ứng (Ω) Hoàng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - I ƣ dòng điện phần ứng Với: R ƣ = r ƣ + r ctf + r ctb + r tx (Ω) Trong đó: r ƣ điện trở cuộn dây phần ứng động (Ω) r ctf điện trơ cuộn dây cực từ phụ động (Ω) r ctb điện trơ cuộn dây cực từ bù động (Ω) r tx điện trở tiếp xúc chổi than với cổ góp động (Ω) - Sức điện động E phần ứng động cơ: E p.N K 2 a (1-3) - Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vịng/phút) thì: E K e n (1-4) Với K p.N hệ số kết cấu động 2 a 2 n n 60 9,55 (1-5) - Từ (1-2) (1-3) ta có phƣơng trình đặc tính điện ĐM đl ω= (1-6) - Đặc tính cơ-điện ĐMđl Hồng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Hình 1.3 Đặc tính cơ-điện ĐM đl - Mặt khác, mômen điện từ động điện đƣợc xác định: M dt K..I u (1-7) - Khi bỏ qua tổn thất ma sát ổ trục, tổn thất cơ, tổn thất thép coi: M co M dt M Suy ra: Iu M dt M K. K. (1-8) - Thay giá trị I ƣ vào (1-6) ta có pt đặc tính ĐM đl = - ∑ - Có thể đặt: Rƣ∑ = Rƣ + Rƣf (1-9) (1-10) - Có thể biểu diễn đặc tính dƣới dạng khác: ω =ω -∆ω Trong đó: Hồng Kim Tùng-18D3 0= (1-12) tốc độ không tải lý tƣởng Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - ∆ ∑ = (1-13) độ sụt tốc độ - Đặc tính ĐMđl Hình 1.4 Đặc tính ĐM đl - Khi ω=0 ta có: Iƣ = Và: (1-14) = Inm M= = Inm (1-15) = Mnm Trong đó: I nm dịng điện ngắn mạch M nm mômen ngắn mạch - Từ (1-9) ta xác định đƣợc độ cứng đặc tính cơ: dM (K.2 ) d R u R uf (1-16) - Đối với đặc tính tự nhiên: tn (K.dm ) Ru (1-17) tn* R u* (1-18) 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Hồng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT - 1.3.1 Phƣơng pháp điều chỉnh ĐM đl cách thay đổi từ thơng kích từ động cơ: - Phƣơng trình đặc tính điều chỉnh : R Uu u M K. (K.) => ω=ω - ∆ω (1-20) (1-21) Trong phƣơng trình có thay đổi đƣợc Ta thấy thay đổi ω ∆ω thay đổi, ω thay đổi - Đặc tính điều chỉnh: U u R u R uf M K. (K.)2 => ω=ω - ∆ω Hình 1.5 a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi - Nhận xét: + Ƣu điểm: đơn giản, rẻ tiền + Nhƣợc điểm: điều chỉnh khơng triệt để Hồng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Nếu giảm q nhỏ làm cho tốc độ động lớn giới hạn cho phép, làm cho điều kiện chuyển mạch bị xấu dòng phần ứng tăng cao Hoặc để đảm bảo chuyển mạch bình thƣờng cần phải giảm dịng phần ứng nhƣ làm cho mômen cho phép trục động giảm, dẫn đến động bị tải - Ứng dụng: dùng để điều chỉnh tốc độ động máy không yêu cầu phạm vi điều chỉnh rộng, khơng địi hỏi độ tác động nhanh cao 1.3.2 Phƣơng pháp điều chỉnh ĐM đl cách thay đổi điện áp phần ứng động cơ: - Phƣơng trình đặc tính điều chỉnh: R Uu u M K. (K.) (1-22) => ω=ω - ∆ω (1-23) Trong phƣơng trình có U ƣ thay đổi đƣợc Nhƣng muốn thay đổi U ƣ phải có nguồn chiều thay đổi đƣợc điện áp ra, thƣờng dùng biến đổi Các biến đổi nhƣ: MFXC, MFMC, MDKD, KDT, CL, BDDA1C dùng transistor, - Nguyên lý điều chỉnh: : U u R u R uf M K. (K.)2 => ω=ω - ∆ω Ta thấy thay đổi U ƣ >0 thay đổi ω >0, cịn độ sụt tốc ∆ω=const, tốc độ thay đổi ω>0 - Đặc tính điều chỉnh: Hồng Kim Tùng-18D3 Đồ án ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Hình 1.6 a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi U ƣ >0 b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi U ƣ >0 - Nguyên lý điều chỉnh: U u R u R uf M K. (K.) => ω= -ω - ∆ω Hình 1.7 a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi U ƣ < b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐM đl cách thay đổi U ƣ
