Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Bài giảng Truyền động điện 1A

Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Bài giảng Truyền động điện 1a

Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp M CL C N i dung Trang M cl c Đ c 1-4 ng chi ti t h c ph n 5-10 A Ph n lỦ thuy t 11 Ch 11 ng I Nh ng khái ni m c b n v h th ng truy n đ ng n 1.1.Cấu trúc phân lo i: 11-13 1.2 Khái niệm chung đặc tính c a động điện 1.3.Đặc tính c a 13-15 máy s n xuất 1.4.Các tr ng thái làm việc c a động điện sử dụng hệ thống TĐĐ 16-19 1.5.Tính tốn quy đ i khâu khí c a hệ thống truyền động điện 19-21 1.5.1.Quy đ i mômen c n Mc, lực c n Fc trục động 20-21 1.5.2.Tính tốn mơmen qn tính trục động 21-22 1.6.Ph ơng trình chuyển động c a truyền động điện 21-23 1.7.Điều kiện n định tĩnh c a truyền động điện 23-25 1.8.Ph ơng trình chuyển động c a khớp nối mềm 25 Ch 26 ng II Các đ c tính vƠ tr ng thái lƠm vi c c a đ ng c n 2.1.Khái niệm chung 27-28 2.2.Đặc tính c a động điện chiều kích từ độc lập 28 2.2.1.Sơ đ đặc điểm 28 2.2.2.Ph ơng trình đặc tính 28-36 a.Ph ơng trình cân điện áp b.Ph ơng trình đặc tính điện, đặc tính 2.2.3 nh h ng c a thông số đến đặc tính 36-41 2.2.4 Cách dựng đặc tính 2.2.5.Kh i động tính điện tr kh i động: a.Yêu cầu, đặc điểm, sơ đ kh i động b.Các ph ơng pháp tính tốn điện tr kh i động - Ph ơng pháp đ thị - Ph ơng pháp gi i tích 2.2.6.Đặc tính tr 00ng thái hãm a Hãm tái sinh Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp b Hưm ng ợc c Hưm động 2.3.Đặc tính c a động điện chiều kích từ nối tiếp 2.3.1.Sơ đ nguyên lý ph ơng trình đặc tính điện, đặc tính 2.3.2.Cách dựng đặc tính điện, đặc tính tự nhiên, nhân t o 2.3.3.Kh i động tính điện tr kh i động 2.3.4.Các tr ng thái hãm a Hưm ng ợc b Hưm động 2.4.Đặc tính c a động không đ ng 2.4.1.Các đặc tính: a Đặc tính dịng điện rơto c a động b Đặc tính c a động 2.4.2 nh h ng c a thông số tới đặc tính a nh h ng c a suy gi m điện áp tới đặc tính b nh h ng c a điển tr điện kháng phụ m ch stato c nh h ng c a số đôi cực d nh h ng c a tần số l ới điện cung cấp cho động e nh h ng c a điện tr m ch rôto động không đ ng rôto dây quấn 2.4.3.Cách vẽ đặc tính tự nhiên đặc tính biến tr a.Đặc tính tự nhiên b.Đặc tính biến tr động rôto dây quấn 2.4.4.Kh i động xác định điện tr kh i động 2.4.5.Đặc tính tr ng thái hưm a Hãm tái sinh b Hưm ng ợc c Hưm động 2.5.Đặc tính c a động đ ng 2.5.1.Các đặc tính - Đặc tính - Đặc tính góc 2.5.2.Kh i động hưm động đ ng a Các ph ơng pháp kh i động Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp b Quá trình kh i động c Các tr ng thái hưm - Hưm động - Hãm tái sinh Ch ng III Đi u ch nh t c đ truy n đ ng n 3.1.Khái niệm chung điều chỉnh tốc độ 3.2.Các tiêu chất l ợng c a hệ thống truyền động điện a sai số tốc độ b Độ trơn c D i điều chỉnh d Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính t i e Chỉ tiêu kinh tế f T n thất l ợng g Các tiêu khác Ch ng IV Đi u ch nh t c đ đ ng c n m t chi u 4.1.Khái niệm chung 4.2.Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ng 4.3 Nguyên lý điều chỉnh điện tr m ch phần ng 4.4.Nguyên lý điều chỉnh từ thông 4.5.Hệ thống truyền động điện máy phát - động điện chiều 4.5.1.Sơ đ đặc tính b n 4.5.2.Các chế dộ làm việc c a hệ thống MF-Đ 4.5.3.Đặc điểm c a hệ F-Đ 4.6.Hệ thống chỉnh l u có điều khiển dùng Tiristor - động điện chiều kích từ độc lập (hệ T-Đ) 4.6.1.Hệ thống truyền động điện T-Đ đặc tr ng 4.6.3.Đặc tính c a hệ thống truyền động điện Tiristor động điện chiều 1.Chế độ dòng liên tục 2.Chế độ biên liên tục 3.Chế độ dòng gián đo n 4.Quá trình làm việc Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 4.6.4.Hệ thống truyền động điện T-Đ chiều đ o chiều quay 4.6.4.1 Khái niệm chung 4.6.4.2 Hệ thống truyền động điện T – Đ đ o chiều điều khiển chung 4.6.4.3 Hệ thống truyền động điện T– Đ đ o chiều điều khiển riêng 4.6.4.4 u điểm, nh ợc điểm c a hệ T - Đ 4.6.5.Các hệ thống truyền động điện điều chỉnh xung áp động điện chiều 4.6.5.1 Hệ xung áp m ch đơn 4.6.5.2 Đặc tính 4.6.5.3 Điều chỉnh xung áp đ o chiều Ch ng V Đi u ch nh t c đ đ ng c không đ ng b 5.1.Khái niệm chung 5.2.Điều chỉnh điện áp động 5.3.Điều chỉnh xung điện tr m ch rôto 5.4.Điều chỉnh công suất tr ợt 5.5.Điều chỉnh số đôi cực 5.6.Điều chỉnh tần số Ch ng VI Ch n công su t đ ng c 6.1.Khái niệm chung 6.2.Ph ơng trình phát nóng nguội l nh c a động 6.3.Các chế độ làm việc c a động hệ thống truyền động điện 6.4.Chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện không điều chỉnh tốc độ 6.5 chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ 6.6 Kiểm nghiệm công suất động B Ph n th o lu n Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Đ C NG CHI TI T H C PH N TRUY N Đ NG ĐI N 1a Mư số học phần: Số tín chỉ:3 Tính chất: Bắt buộc Học phần thay thế, t ơng đ ơng: Không Ngành (chuyên ngành) đào t o: TĐH, TBĐ Phơn b th i gian gi ng d y h c kì : 3(3.1.6)/13 (13 tuần thực học) S ti t th c lên l p : ti t/tu n x 13 tu n= 52 ti t - Lý thuyết : tiết/tuần x 13 tuần= 39 tiết= 39 tiết chuẩn - Bài tập, th o luận : tiết/tuần x 13 tuần= 13 tiết = 6,5 tiết chuẩn T ng số : 39 tiết chuẩn + 6,5 tiết chuẩn = 45,5 tiết chuẩn Số tiết sinh viên tự học : tiết/tuần Đánh giá Điểm th : 20% Kiểm tra viết học kỳ Điểm th hai : 10% Thí nghiệm Điểm th ba : 10% Th o luận Điểm th ba : 60% Thi kết thúc học phần Đi u ki n h c Học phần tiên quyết: Lý thuyết điều khiển 1a; Máy điện; Lý thuyết m ch Học phần học tr ớc: Đ i số , Gi i tích, Vật lý, Tốn chuyên ngành; Điện tử, Máy điện Học phần song hành: TĐĐ1, Lý thuyết điều khiển 2, Lý thuyết m ch M c tiêu c a h c ph n Trang bị cho sinh viên kiến th c b n đặc tính cơ, tr ng thái hưm, trình kh i động, điều chỉnh tốc độ động điện chiều, xoay chiều sử dụng hệ thống truyền động điện b n, hệ thống truyền động điện đ i Mô t tóm tắt h c ph n - Những khái niệm b n hệ thống truyền động điện - Đặc tính cơ, tr ng thái hưm, trình kh i động c a động điện chiều, xoay chiều - Những tiêu kinh tế – kỹ thuật điều chỉnh tốc độ truyền động điện - Điều chỉnh tốc độ động chiều, xoay chiều - Chọn công suất động cho truyền động điện - Quá trình độ truyền động điện Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp TƠi li u h c t p Giáo trình Truyền động điện 2.Bùi Đình Tiếu, Ph m Duy Nhi, Cơ s truyền động điện, Hà Nội 1983 3.Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Hà Nội 2000 4.Võ Minh Chính, Ph m Quốc H i, Trần Trọng Minh, Điện Tử công suất Hà Nội 2004 5.Nguyễn Bính, Điện Tử Cơng suất, Hà Nội 2004 6.Võ Quang L p – Trần Xuân Minh, Kỹ Thuật biến đ i, Đ i học kỹ thuật Công Nghiệp 1999 7.Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, Nhà xuất b n Giáo Dục 1998 TƠi li u tham kh o Cán b tham gia gi ng d y Là giáo viên th c hợp đ ng c a môn 8.1 Gi ng lỦ thuy t : Nhà giáo đư tốt nghiệp từ th c sĩ tr lên có kinh nghiệm gi ng d y đ ợc môn phân công 8.2 H ng d n th o lu n, bƠi t p l n, ch a bƠi t p: Nhà giáo đư tốt nghiệp đ i họcđ ợc môn phân công N i dung chi ti t (4 ti t/ tu n ) Ng i biên so n: Th.S Đào Thanh Th.S Lâm Hùng Sơn Th.S Nguyễn Vĩnh Thuỵ Th.S Tr ơng Thị Quỳnh Nh Th.S Hồng Thị Thu Giang Th.S Ngơ Minh Đ c KS Nguyễn Thị Tuyết Chinh Tu n h c N i dung gi ng d y Ch 1.1.Cấu trúc phân lo i: TL h c t p, th c h c tham kh o ng I Nh ng khái ni m c b n v h th ng truy n đ ng n Hình 1,2,3 Gi ng 1.2 Khái niệm chung đặc tính c a động điện 1.3.Đặc tính c a máy s n xuất Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 1.4.Các tr ng thái làm việc c a động điện sử dụng hệ thống TĐĐ 1.5.Tính tốn quy đ i khâu khí c a hệ thống truyền động điện 1.5.1.Quy đ i mômen c n Mc, lực c n Fc trục động 1.5.2.Tính tốn mơmen qn tính trục động 1.6.Ph ơng trình chuyển động c a truyền động điện 1.7.Điều kiện n định tĩnh c a truyền động điện 1.8.Ph ơng trình chuyển động c a khớp nối mềm Ch ng II 1,2,3 Các đ c tính vƠ tr ng thái lƠm vi c c a đ ng c n 2.1.Khái niệm chung 2.2.Đặc tính c a động điện chiều kích từ độc lập 2.2.1.Sơ đ đặc điểm 2.2.2.Ph ơng trình đặc tính a.Ph ơng trình cân điện áp b.Ph ơng trình đặc tính điện, đặc tính 2.2.3 nh h ng c a thông số đến đặc tính 2.2.4 Cách dựng đặc tính Gi ng 2.2.5.Kh i động tính điện tr kh i động: a.Yêu cầu, đặc điểm, sơ đ kh i động b.Các ph ơng pháp tính tốn điện tr kh i động - Ph ơng pháp đ thị - Ph ơng pháp gi i tích 2.2.6.Đặc tính tr ng thái hưm a Hãm tái sinh b Hưm ng ợc c Hưm động 2.3.Đặc tính c a động điện chiều kích từ nối tiếp 1,2,3 2.3.1.Sơ đ nguyên lý ph ơng trình đặc tính điện, đặc tính 2.3.2.Cách dựng đặc tính điện, đặc tính tự nhiên, nhân Gi ng t o 2.3.3.Kh i động tính điện tr kh i động 2.3.4.Các tr ng thái hưm Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp a Hưm ng ợc b Hưm động 2.4.Đặc tính c a động khơng đ ng 2.4.1.Các đặc tính: a Đặc tính dịng điện rơto c a động b Đặc tính c a động Th o luận+ Bài tập ch ơng 1,2 2.4.2 nh h T.luận ng c a thơng số tới đặc tính a nh h ng c a suy gi m điện áp tới đặc tính b nh h ng c a điển tr điện kháng phụ m ch stato c nh h ng c a số đôi cực d nh h ng c a tần số l ới điện cung cấp cho động e nh h ng c a điện tr m ch rôto động 1,2,3 không đ ng rơto dây quấn 2.4.3.Cách vẽ đặc tính tự nhiên đặc tính biến tr Gi ng a.Đặc tính tự nhiên b.Đặc tính biến tr động rôto dây quấn 2.4.4.Kh i động xác định điện tr kh i động 2.4.5.Đặc tính tr ng thái hưm a Hãm tái sinh b Hưm ng ợc c Hưm động 2.5.Đặc tính c a động đ ng 1,2,3 2.5.1.Các đặc tính - Đặc tính - Đặc tính góc 2.5.2.Kh i động hưm động đ ng a Các ph ơng pháp kh i động b Quá trình kh i động Gi ng c Các tr ng thái hưm - Hưm động - Hãm tái sinh Ch ng III Đi u ch nh t c đ truy n đ ng n Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 3.1.Khái niệm chung điều chỉnh tốc độ 3.2.Các tiêu chất l ợng c a hệ thống truyền động điện a sai số tốc độ b Độ trơn c D i điều chỉnh d Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính t i e Chỉ tiêu kinh tế f T n thất l ợng g Các tiêu khác Ch ng IV 1,2,3 Đi u ch nh t c đ đ ng c n m t chi u 4.1.Khái niệm chung 4.2.Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ng 4.3 Nguyên lý điều chỉnh điện tr m ch phần ng 4.4.Nguyên lý điều chỉnh từ thông Gi ng 4.5.Hệ thống truyền động điện máy phát - động điện chiều 4.5.1.Sơ đ đặc tính b n 4.5.2.Các chế dộ làm việc c a hệ thống MF-Đ 4.5.3.Đặc điểm c a hệ F-Đ Kiểm tra Th o luận + Bài tập ch ơng 2,3,4 T luận 4.6.Hệ thống chỉnh l u có điều khiển dùng Tiristor - động 1,2,3,4,5,6 điện chiều kích từ độc lập (hệ T-Đ) 4.6.1.Hệ thống truyền động điện T-Đ đặc tr ng 4.6.2.Các chế độ làm việc trình xẩy hệ TĐ 10 4.6.3.Đặc tính c a hệ thống truyền động điện Tiristor động điện chiều Gi ng 1.Chế độ dòng liên tục 2.Chế độ biên liên tục 3.Chế độ dịng gián đo n 4.Q trình làm việc 11 4.6.4.Hệ thống truyền động điện T-Đ chiều đ o chiều quay Bài giảng Truyền động điện 1a Gi ng 1,2,3,4,5,6 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 4.6.4.1 Khái niệm chung 4.6.4.2 Hệ thống truyền động điện T - Đ đ o chiều điều khiển chung 4.6.4.3 Hệ thống truyền động điện T-Đ đ o chiều điều khiển riêng 4.6.4.4 u điểm, nh ợc điểm c a hệ T-Đ 4.6.5.Các hệ thống truyền động điện điều chỉnh xung áp động 1,2,3,4,5,6 điện chiều 4.6.5.1 Hệ xung áp m ch đơn 4.6.5.2 Đặc tính 4.6.5.3 Điều chỉnh xung áp đ o chiều Ch 12 ng V Đi u ch nh t c đ đ ng c không đ ng b Gi ng 5.1.Khái niệm chung 5.2.Điều chỉnh điện áp động 5.3.Điều chỉnh xung điện tr m ch rôto 5.4.Điều chỉnh công suất tr ợt 5.5.Điều chỉnh số đôi cực 5.6.Điều chỉnh tần số Ch ng VI 1,2,3 Ch n công su t đ ng c 6.1.Khái niệm chung 6.2.Ph ơng trình phát nóng nguội l nh c a động 6.3.Các chế độ làm việc c a động hệ thống truyền 13 động điện Gi ng 6.4.Chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện không điều chỉnh tốc độ 6.5 chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ 6.6 Kiểm nghiệm cơng suất động 14 Th o luận+ Bài tập ch ơng 4,5,6 Bài giảng Truyền động điện 1a T.luận 10 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 6.3 CÁC CH Đ LÀM VI C C A Đ NG C ĐI N TRONG H TĐĐ Căn c vào đ ng cong phát nóng làm l nh c a máy điện, ng i ta chia chế độ làm việc c a động điện nh sau: chế độ dài h n, chế độ ngắn h n chế độ ngắn h n lặp l i 6.3.1 Ch đ lƠm vi c dƠi h n: Do phụ t i trì th i gian dài nên nhiệt độ động đ th i gian đ t trị số n định 6.3.2 Ch đ lƠm vi c ngắn h n: Đ ợc định nghĩa chế độ làm việc mà th i gian làm việc ngắn ch a đ để nhiệt độ động đ t đến nhiệt sai n định động l i nghỉ Th i gian c a động đ dài để nhiệt độ động đ t đến nhiệt độ mơi tr ng Ví dụ: động truyền động cửa x đập n ớc, 6.3.3 Ch đ lƠm vi c ngắn h n l p l i: Phụ t i có tính chất chu kỳ, th i gian làm việc th i gian nghỉ xen kẽ Nhiệt độ động ch a tăng đến giá trị n định đ ợc gi m t i, nhiệt độ động ch a gi m giá trị ban đầu l i tăng lên có t i Ví dụ: cầu trục, thang máy, cấu nâng h , … Đặc tr ng cho chế độ làm việc ngắn h n lặp l i ng i ta đ a khái niệm hệ số đóng điện t ơng đối % = tlv 100% Tck (6.3) Đ thị phụ t i đ ng cong phát nóng c a động đ ợc biểu diễn nh hình d ới: P  Pc ơđ P  Pc t tlv (a) P  Pc Pc Pc t tlv (b) t tlv Tck tn (c) Hình 6.2 Phân loại chế độ làm việc c a truyền động điện (a) Dài hạn (b) Ngắn hạn (c) Ngắn hạn lặp lại Bài giảng Truyền động điện 1a 149 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Trong đó: tlv : th i gian làm việc có t i tn : th i gian làm việc không t i Tck : th i gian c a chu kỳ làm việc: Tck = tlv + tn 6.4 CH N CỌNG SU T Đ NG C CHO H TĐĐ KHÔNG ĐI U CH NH T C Đ Để chọn công suất động ta cần biết đ thị phụ t i Mc(t) Pc(t) đư quy đ i trục động giá trị tốc độ yêu cầu Từ biểu đ phụ t i, ta tính chọn sơ động theo cơng suất, tra s tay tra c u ta có đầy đ tham số c a động Từ đó, tiến hành xây dựng đ thị phụ t i xác (trong chế độ tĩnh, kh i động hưm) 6.4.1 Ch n công su t đ ng c lƠm vi c cho t i dƠi h n Đối với phụ t i dài h n có lo i khơng đ i (hình 6.3a), có lo i biến đ i (hình 6.3b) 6.4.1.1 Ph t i dƠi h n không đ i Động cần chọn ph i có cơng suất định m c Pđm  Pc phù hợp với tốc độ yêu cầu Thông th ng Pđm = (11,3).Pc Trong tr ng hợp việc kiểm nghiệmđộng đơn gi n: không cần kiểm nghiệm động t i mô men nh ng cần ph i kiểm nghiệm điều kiện kh i động phát nóng 6.4.1.2 Ph t i dƠi h n bi n đ i Để chọn đ ợc động ph i xuất phát từ đ thị phụ t i tính giá trị trung bình c a mơ men cơng suất M t  Pt Mtb = t i i i i n ; t Ptb = n i Mc ; Itb = i Mc  ti (6.4) n 0 Pc  Ii ti n n n Pc M2 M2 Mn m M1 M3 M1 t 0 t (a) t1 t2 t3 t4 tck (b) tn t0 t1 Hình 6.3 Đồ thị phụ tải: a) Phụ tải dài hạn không đổi; b) Phụ tải dài hạn biến đổi Bài giảng Truyền động điện 1a 150 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Động đ ợc chọn ph i có: Mđm = (11,3)Mtb; Pđm = (11,3)Ptb Điều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, t i mô men kh i động 6.4.2 Ch n công su t đ ng c lƠm vi c ngắn h n Trong chế độ làm việc ngắn h n sử dụng động dài h n động chuyên dùng cho chế độ ngắn h n Biểu đ phụ t i ngắn h n tính t i trục động đ ợc trình bày hình 6.4 6.4.2.1 Ch n công su t đ ng c dƠi h n lƠm vi c ch đ ngắn h n Gi thiết động dài h n đ ợc chọn có cơng suất định m c Pđm mơ men định m c Mđm Trong chế độ ngắn h n với th i gian tlv tăng cơng suất phụ t i đến giá trị Plv = xPđm hay Mlv = xMđm, ph i tính tốn th i gian làm việc cho phát nóng động đ t giá trị cho phép cp = Pdm K dm  Vdm = Adm Adm Trong đó: (6.5) Kđm : t n thất định m c bất biến Vđm: t n thất định m c biến đ i Giá trị phát nóng n định kho động làm việc với công suất Plv là: Plv K dm  x 2Vdm = ’ôđ = Adm Adm Xuất phát từ đ (6.6) ng cong phát nóng (t), xác định max = cp = ’ôđ(1- e - t lv T ) (6.7) Đ ng th i ta đặt  = Kđm/Vđm x = M/Mđm, sau biến đ i tìm đ ợc mơ men Mlv cho phép th i gian tlv γ +1 Mlv = Mđm - e - t lv / T -γ (6.8) Giá trị Mlv tìm đ ợc khơng v ợt q giá trị cho phép theo đ.kiện t i mô men c a động Từ biểu th c (6.8) tìm đ ợc th i gian làm việc với Mlv tlv =1/T = M đm M lv 2 M lv  M đm (6.9) Nếu phụ t i biến đ i nh hình 6.5 giá trị mơ men đ ợc tính cơng th c đẳng trị: Mđm = M12 t + M 22 t + M 2n t 3n t lv Bài giảng Truyền động điện 1a (6.10) 151 Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Để chọn công suất động dài h n làm việc với phụ t i ngắn h n ta ph i dựa vào công suất làm việc yêu cầu Plv gi thiết hệ số t i công suất x để chọn sơ động dài h n Từ xác định đ ợc th i gian làm việc cho phép c a động vừa chọn Việc tính chọn đ ợc tính lặp nhiều lần cho tlv tt  tlv yc P Pnh ’ôđ ôđ Pc P1 P2 (2) Pđt (1) t tlv t t1 Hình 6.4 Đồ thị phụ tải ngắn hạn khơng đổi đường cong phát nóng nguội lạnh c a động chế độ ngắn hạn Đường (1): Pđm=Plv; Đường (2): Pđm Mc max - Kiểm nghiệm mô men kh i động: MkđĐC  Mc m máy Ta thấy việc kiểm nghiệm theo yêu cầu t i mô men mô men kh i động thực dễ dàng Riêng yêu cầu kiểm nghiệm phát nóng khó khăn, khơng thể tính tốn phát nóng động cách xác đ ợc Tuy vậy, gần sử dụng ph ơng pháp kiểm nghiệm phát nóng gián tiếp thông qua đ i l ợng điện 6.6.1 Ki m nghi m phát nóng đ ng c ph ng pháp t n th t trung bình Xuất phát từ biểu th c: ΔPi i = (1 - e τ ) + bđi e τ A t t P (6.19) Pc P2 P4 P3 P5 P1  2 3 1 0 t1 t2 (a) t4 t3 t5 t (b) Hình 6.10 Đường cong hiệu suất c a động (a), đồ thị phụ tải; (b) cách xác định  Thay giá trị t n thất công suất Pi giai đo n vào (6.19) tính tốn gần ta có t n thất trung bình: Bài giảng Truyền động điện 1a 156 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Ptb= ΔP1t + ΔP2 t + + ΔPi t i t + t + + t i Nh ta có điều kiện kiểm nghiệm, nếu: Ptb  PđmĐC (7.20) Khi động đ ợc chọn tho mưn điều kiện phát nóng Việc tính Pi, dựa vào đ thị P(t) (t) c a động (hình 6.12) PđmĐC đ ợc xác định theo công th c: PđmĐC = Pđm 1- dm dm (6.21) Đối với động có qu t gió tự làm mát biểu th c (6.20) ph i tính đến kh suy gi m c a truyền nhiệt dừng máy, kh i động hưm ta có: Ptb =  Pt   t k    t   t lv i i (6.22) Trong đó:  - hệ số gi m truyền nhiệt kh i độngvà hưm:  = 0,75 động chiều  = 0,5 động xoay chiều tk - th i gian kh i động hưm 6.6.2 Ki m nghi m phát nóng đ ng c theo đ i l P = K + V = K + bI2 Xuất phát từ biểu th c: Trong đó: ng dòng n đẳng tr (6.23) + K t n thất không đ i, + V t n thất biến đ i, V = bI2, + b hệ số Nh t ơng đ ơng với biểu th c Ptb ta có biểu th c dòng điện đẳng trị: I t t   t  t n i i Iđt = k Điều kiện kiểm nghiệm: o Iđt  IđmĐC (6.24) lv Để tính tốn giá trị Iđặc tính ta ph i tính q trình q độ Gi thiết ta có kết qu tính dịng điện i(t) có d ng đ ng dịng điện liên tục (hình 6.13) Dùng ph ơng pháp bậc thang để xác định Ii ti Trong tr ng hợp đ ng cong dịng điện có d ng tăng tr ng lớn (hình 6.14) ta dùng cơng th c tính gần đúng: Ii = Idi Ici +I2/3 (6.25) Trong Iđi, Ici xác định theo đ thị hình 6.15 Bài giảng Truyền động điện 1a 157 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp i i I2 I5 I3 I1 I1 I2 I3 … I4 I5 I4 I6 … I7 I8 t t1 t2 t3 t4 t1 t5 Hình 6.12: Đồ thị I = f(t) dạng đường cong gãy khúc Hình 6.11: Đồ thị I = f(t) dạng đường cong liên tục 6.6.3 Ph t9 t5 ng pháp mô men đẳng tr Ph ơng pháp kiểm nghiệm động theo điều kiện phát nóng gián tiếp mơ men đ ợc suy từ ph ơng pháp dòng điện đẳng trị, mơ men tỷ lệ với dịng điện M = C.I (C hệ số tỷ lệ) Đối với động chiều điều kiện đ ợc tho mưn từ thông động không đ i Đối với động xoay chiều không đ ng bộ: M = CmI22cos2 (6.26) Ta cần ph i có 2 = const cos2 = const (gần tốc độ định m c c a ĐC) Công th c kiểm nghiệm: Mđộng  Mđt (6.27) Mđt = n ∑M t Tck i i 6.6.4 Ph (6.28) ng pháp công su t đẳng tr Trong truyền động tốc độ thay đ i P ~ M, dùng đ i l ợng cơng suất đẳng trị để kiểm nghiệm phát nóng: Pđộng  Pđt Pđt = n ∑P t Tck i i (6.29) (6.30) Trong thực tế r gi n đ phụ t i, tốc độ truyền động thay đ i lớn trình kh i động hưm Do vậy, cần ph i tính tốn hiệu chỉnh P(t) nh hình 6.16 Bài giảng Truyền động điện 1a 158 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp B PH N TH O LU N Câu - Vẽ sơ đ động học c a cấu nâng h hàng - Nêu nguyên tắc tính quy đ i hệ thống truyền động điện (HT TĐĐ) - Áp dụng nguyên tắc để tính quy đ i HT TĐĐ ch a phần tử khí tuyệt đối c ng cho tr ng hợp : Tr ng hợp 1: Tính quy đ i mơmen t i (Mt) trục động Tr ng hợp 2: Tính quy đ i lực c n FC trực động Tr ng hợp 3: Tính quy đ i tất c mơmen qn tính J, khối quán tính m trục động Câu - Dẫn ph ơng trình chuyển động quay, tịnh tiến c a hệ thống truyền động điện khơng có khe h , khơng có đàn h i - Nêu kết luận - Áp dụng kết luận để gi i thích q trình điều chỉnh tốc độ động điện chiều động không đ ng từ cao xuống thấp từ thấp lên cao với t i Mc = const mang tính chất ph n kháng Câu - Định nghĩa phân lo i đặc tính - Độ c ng đặc tính (định nghĩa, cách xác định) - Xác định độ c ng đặc tính tự nhiên, nhân t o động điện chiều kích từ độc lập cho nhận xét - Xác định độ c ng đặc tính c a động khơng đ ng cho r1 cho hai tr ng hợp: Tr ng hợp 1: S > Sth Câu - Các tr ng thái làm việc c a động điện sử dụng hệ thống truyền động điện - Để động điện làm việc tr ng thái: Động - Máy phát - Động - Máy phát ta ph i làm nh (Cho ví dụ minh họa) - Nêu q trình l ợng ng với tr ng thái làm việc đư nêu Câu - Dẫn ph ơng trình đặc tính c a động chiều kích từ độc lập - Vẽ đặc tính tự nhiên cho thông số c a động nh sau: Bài giảng Truyền động điện 1a chế độ định m c 159 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Pđm=75KW Uđm= 220V nđm= 1500v/phút R = 0,0253 - Nêu t ng quát thông số nh h Iđm= 381A ng tới đặc tính ng dụng Câu - Nêu định nghĩa tr ng thái hưm động điện chiều kích từ độc lập - Gi i thích q trình hưm động điện chiều kích từ độc lập làm việc góc phần t th I với Mc= const mang tính chất sang góc phần t th II, III, IV - Vẽ sơ đ thay thế, nêu trình l ợng Câu - Dẫn ph ơng trình đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp, đ a nhận xét, nêu ph m vi ng dụng - Nêu ph ơng pháp dựng đặc tính điện đặc tính tự nhiên Câu - Nêu ph ơng pháp dựng đặc tính điện, đặc tính nhân t o đ a Rf mắc nối tiếp với m ch phần ng động điện chiều kích từ nối tiếp - Nêu trình xây dựng đặc tính kh i động xác định trị số điện tr kh i động động điện chiều kích từ nối tiếp Câu - Vẽ sơ đ thay hình Γ động khơng đ ng bộ, nêu phần tử sơ đ - Vẽ định tính đặc tính dịng điện rơto - Dẫn ph ơng trình đặc tính t ng qt - Vẽ định tính đặc tính tự nhiên cho đầy đ thông số c a động Câu 10 - Viết ph ong trình đặc tính t ng quát c a động không đ ng - Nêu thơng số nh h ng tới đặc tính - Trình bầy cụ thể (chi tiết), vẽ định tính đặc tính nhân t o đ a điện tr phụ vào m ch rôto động không đ ng rôto dây quấn Câu 11 - Nêu tr ng thái hưm c a động không đ ng - Nêu định nghĩa, gi i thích q trình hưm tái sinh động khơng đ ng bộ, nêu ví dụ minh họa Câu 12 - Nêu định nghĩa, gi thích q trình hưm ng ợc động không đ ng cho hai tr ng hợp Tr ng hợp 1: MC = const mang tính chất ph n kháng Bài giảng Truyền động điện 1a 160 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Tr ng hợp 2: MC = const mang tính chất Câu 13 - Nêu tiêu kỹ thuật b n c a hệ thống truyền động điện - Áp dụng tiêu kỹ thuật b n đư nêu vào nguyên lý điều chỉnh điện áp động điện chiều kích từ độc lập Câu14 - Vẽ sơ đ nguyên lý, sơ đ thay thế, đặc tính b n hệ thống máy phát động - Nêu chế độ làm việc, đ thị, sơ đ thay thế, cách thực đ o chiều từ quay thuận sang quay ng ợc hệ MF - Đ với t i MC = const mang tính chất ph n kháng Câu 15 - Vẽ sơ đ , nêu ý nghĩa phần tử sơ đ hệ thống chỉnh l u - động chiều b n (hình tia ba pha) đư quy đ i - Vẽ sơ đ thay dịng điện trung bình, dẫn ph ơng trình đặc tính ng với chế độ dòng điện liên tục, nêu nhận xét Câu 16 - Nêu t ng quát cách dựng đặc tính hoàn chỉnh (liên tục, biên liên tục, gián đo n) hệ T-Đ biết đầy đ thông số - Gi i thích q trình điều chỉnh tốc độ từ cao xuống thấp từ thấp lên cao hệ T-Đ với t i MC = const mang tính chất ph n kháng Câu 17 - Nêu nguyên tắc b n để xây dựng hệ truyền động điện (T- Đ) đ o chiều - Từ nguyên tắc đ a sơ đ truyền động T-Đ điển hình - Trình bầy cụ thể hệ T-Đ đ o chiều điều khiển chung, nêu u điểm, nh ợc điểm c a hệ Câu 18 - Nêu nguyên tắc b n để xây dựng hệ truyền động điện (T- Đ) đ o chiều - Từ nguyên tắc đ a sơ đ truyền động T-Đ điển hình - Trình bầy cụ thể hệ T – Đ đ o chiều điều khiển riêng, nêu u nh ợc điểm c a hệ Câu 19 - Vẽ sơ đ nêu nguyên lý làm việc b n hệ điều chỉnh xung áp lo i A (Điện áp, dịng điện c a động có giá trị d ơng) - Đặc tính cơ, đặc tính điều chỉnh c a hệ Bài giảng Truyền động điện 1a 161 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Câu 20 - Vẽ sơ đ nguyên lý, ph ơng pháp điều chỉnh trơn điện tr m ch rôto - Nêu b ớc tiến hành vẽ đặc tính tự nhiên, đặc tính điều chỉnh Câu 21 - Vẽ sơ đ nguyên lý động không đ ng dùng biến đ i điện áp xoay chiều - Dẫn phụ thuộc t n thất rôto tốc độ điều chỉnh, nêu kết luận - Vẽ d ng đặc tính c a động giữ dịng điện rôto không đ i Câu 22 - Nêu đặc điểm điều chỉnh tốc độ động không đ ng tần số - Dẫn quy luật điều chỉnh điện áp gần với hệ số t i (qt) khơng đ i, xây dựng định tính đặc tính điều chỉnh với x=0; x=-1; x=2 Câu 23 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định m c nh sau Pđm=25Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v R =0,097 Iđm=132A - Tính điện tr cấp kh i động biết: m = 4; M1*=2,2 - Sau kh i động, động làm việc xác lập với phụ t i Mc =0,9Mđm=const mang tính chất ph n kháng Tính điện tr hưm động cho phép, vẽ sơ đ hưm, gi i thích q trình hưm dừng máy Câu 24 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định m c nh sau Pđm=25Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v R =0,097 Iđm=132A Động làm việc xác lập với phụ t i Mc= Mđm mang tính chất ph n kháng tiến hành d o chiều băng cách đ o chiều cực tính điện áp đặt vào phần ng động - Tính điện tr hưm biết dịng hưm ban đầu Ihbđ = 2,2Iđm - Với mômen c n chiều quay ng ợc 0,8 Mđm mang tính chất ph n kháng Động có kh i động đ ợc không? Nếu không ta ph i làm nh nào? Câu 25 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định m c nh sau Bài giảng Truyền động điện 1a 162 Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Pđm=2,2Kw nđm=3000v/ph Uđm=220v R = 1,22 Iđm=2,5A Động làm việc xác lập với phụ t i MC=Mđm = const mang tính chất - Tính điện tr phụ đ a vào m ch phần ng động để xẩy hưm ng ợc với tốc độ n =-300v/ph - Viết ph ơng trình đặc tính với thơng số tính đ ợc, gi i thích trình gi m tốc độ, qúa trình hưm ng ợc - Vẽ sơ đ thay thế, nêu trình l ợng Câu 26 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định m c nh sau Pđm=75Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v R =0,00253 Iđm= 381(A) Động làm việc với tốc độ nđm, MC=Mđm mang tính chất - Tính tốc độ làm việc xác lập đ o chiều cực tính điện áp đặt vào phần ng động với Ih= 2,2Iđm - Tính tốc độ làm việc xác lập thấp - Viết ph ơng trình đặc tính ng với chế độ làm việc c a động (Hưm ng ợc, động cơ, hưm tái sinh) Câu 27 - Đặc tính cơ, đặc tính góc c a động đ ng cực ẩn (dẫn biểu th c, vẽ đ thị) - Nêu ph ơng pháp kh i động động đ ng Bài giảng Truyền động điện 1a 163 ... xuất, để điều khiển máy theo yêu cầu công nghệ ng i ta sử dụng điều khiển 1.1.2.Phơn lo i Truyền động điện có nhiều lo i, ta phân lo i chúng nhiều cách khác nhau: a Phân lo i theo lo i động sử dụng... I1 dòng lớn cho phép: I1 = 2,5Iđm tính Rm = Uđm/(2,5Iđm) + Tính  theo biểu th c (2.38 c) + Xác định trị số điện tr kh i động theo biểu th c (2.38 e).: Rf1, Rf2, - Khi cho trước số cấp điện trở... 1 U dm R- I2 + Xác định trị số điện tr kh i động theo biểu th c (2.38 e) - Khi cần xác định số cấp khởi động m trị số điện trở khởi động theo điều kiện khởi động cho trước + Dựa vào yêu cầu