Bài giảng cơ sở truyền động điện chương 4

KHOA ĐIỆN BỘ MƠN: TỰ ĐỘNG HỐ ThS KHƯƠNG CƠNG MINH BÀI GIẢNG CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Đà nẵng 2021 CHƯƠNG 2: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN 2.2 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐMđl: • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • Hãm trạng thái mà động sinh mômen quay ngược chiều với tốc độ, hay gọi chế độ máy phát Động điện chiều kích từ độc lập có trạng thái hãm: • + Hãm tái sinh tốc độ quay phần ứng động lớn tốc độ không tải lý tưởng ( > o) có trả lượng nguồn • + Hãm ngược mômen hãm động ngược chiều với tốc độ quay (M) • + Hãm động năng: cho Uư = C2-2 2.2 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐMđl: • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • Hãm tái sinh tốc độ quay phần ứng động lớn tốc độ không tải lý tưởng ( > o) • Khi hãm tái sinh, sức điện động động lớn điện áp nguồn cấp: E > Uư, động làm việc máy phát song song với lưới trả lượng nguồn, lúc dịng hãm mơmen hãm đổi chiều so với chế độ động • Khi hãm tái sinh: Uö  E K0  K Ih   0 R R M h  KI h  C2-2      (2-50) • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • 1) Hãm tái sinh  > o: lúc máy sản xuất nguồn động lực quay rôto động cơ, làm cho động trở thành máy phát, phát lượng trả nguồn Ih < B hts  o Uư E Hãm tái sinh (HTS), Trạng thái máy phát Uư Iư > E A xl   M Trạng thái động Mh Mh C2-2 MC M Hình 2-4: Hãm tái sinh có động lực quay động • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • • • • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: * Một số trạng thái hãm tái sinh: 1) Hãm tái sinh  > o: Phương trình đặc tính hãm tái sinh này: (2-52) • Vì E > Uư, dịng điện phần ứng đổi chiều so với trạng thái động : • Mh = K.Ih < ; Uö  E Iö  Ih  0 • Và: R ư • Mơmen động đổi chiều (M < 0) trở nên ngược chiều với tốc độ, trở thành mômen hãm (Mh) C2-2 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • 2) Hãm tái sinh giảm điện áp phần ứng (Uư2 < Uư1), lúc Mc dạng mơmen (Mc = Mtn) • Khi giảm điện áp nguồn đột ngột, nghĩa tốc độ o giảm đột ngột tốc độ  chưa kịp giảm, làm cho tốc độ trục động lớn tốc độ không tải lý tưởng ( > o2) • Phương trình đặc tính hãm tái sinh này: (2-53) C2-2 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • 2) Hãm tái sinh giảm điện áp phần ứng (Uư2 < Uư1), • Khi hãm tái sinh, E2 > Uư2, dịng điện phần ứng mômen đổi chiều so với trạng thái động (2-54) • Mh = KIh < (2-55) • Về mặt lượng, động tích luỹ tốc độ cao lớn tuôn vào trục động làm cho động trở thành máy phát, phát lượng trả lại nguồn (hay gọi hãm tái sinh), hình 2-5 C2-2 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • 2) Hãm tái sinh giảm điện áp phần ứng (Uư2 < Uư1), lúc Mc dạng mômen (Mc = Mtn)  E1 o1 Ih hbđ B Động A o2 Uư2 E2 HTS Mhbđ C2-2 Uư1 Iư C Mc M Hình 2-5: Hãm tái sinh giảm tốc độ cách giảm điện áp phần ứng động (Uư2 < Uư1) • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • c) Hãm tái sinh đảo chiều điện áp phần ứng (+Uư  - Uư): lúc Mc dạng mômen (Mc = Mtn) • Khi đảo chiều điện áp phần ứng, nghĩa đảo chiều tốc độ + o  - o, động dần chuyển sang đường đặc tính có -Uư, làm việc điểm B (B>- o) Về mặt lượng, tích luỹ cao lớn tn vào động cơ, làm cho động trở thành máy phát, phát lượng trả lại nguồn, hình 2-6 • Phương trình đặc tính hãm tái sinh này: (2-56) C2-2 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • * Một số trạng thái hãm tái sinh: • c) Hãm tái sinh đảo chiều điện áp phần ứng (+Uư  - Uư): • Khi hãm tái sinh, Uư < 0, dịng điện phần ứng mơmen đổi chiều so với trạng thái động • Và: Mh = KIh < • Trong thực tế, cấu nâng hạ cầu trục, thang máy, nâng tải, động truyền động thường làm việc chế độ động (điểm A hình 2-6), hạ tải động làm việc chế độ máy phát (điểm B hình 2-6) C2-2 10 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.1 Hãm tái sinh: • 3) Hãm tái sinh đảo chiều điện áp phần ứng (+Uư  - Uư): lúc Mc dạng mômen (Mc = Mtn) + - Uư Ckt  bđ Rktf Uư Iư E o A Động Ikt Rưf E Iư a) - o ôđ Mc M B Ih Hình 2-6: Hãm tái sinh đảo chiều điện áp phần ứng động HTS -Uư C2-2 -E 11 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.2 Hãm ngược: • Hãm ngược mômen hãm động ngược chiều với tốc độ quay (M) Hãm ngược có hai trường hợp: • 1) Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng: • Động làm việc điểm A, ta đưa thêm Rưf lớn vào mạch phần ứng động chuyển sang điểm B, C làm việc ổn định điểm D (ôđ = D ôđA) đặc tính có thêm Rưf lớn, đoạn CD hình 2-7b đoạn hãm ngược, động làm việc máy phát nối tiếp với lưới điện, lúc sức điện động động đảo dấu nên: Uö  E U ö  K  Ih    R ö  R öf  R ö  R öf   (2-57)  M h  KI h  C2-2 12 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.2 Hãm ngược: • 1) Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng: • Phương trình đặc tính hãm ngược này: (2-59) • Lúc (đoạn DE) tốc độ đảo chiều, cịn mơmen khơng đảo chiều, mơmen ngược chiều tốc độ  mơmen hãm • Tại thời điểm chuyển đổi mạch điện mơmen động nhỏ mômen cản (MB < Mc) nên tốc độ động giảm dần Khi  = 0, động chế độ ngắn mạch (điểm C đặc tính có Rưf> ) Mnm < Mc; Do mômen cản tải trọng kéo trục động quay ngược tải trọng hạ xuống, ( < 0, đoạn CD hình 2-7b) Tại điểm D, động quay theo chiều hạ tải trọng, trường hợp chuyển động cử hệ thực C2-2 13 nhờ tải • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.2 Hãm ngược: • 1) Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng: +  o B - Uư E A +Rưf> Rktf Ckt Uư Iư Ikt (Nâng) M  Mc C Rưf> E ôđ Iư M HN Mh b) D Ih Uư a) C2-2 Mnm Mc  Mc E Hình 2-7: a) Sơ đồ hãm ngược cách thêm Rưf b) Đặc tính hãm ngược thêm Rưf (Hạ) 14 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.2 Hãm ngược: • 2) Hãm ngược cách đảo chiều điện áp phần ứng: • Phương trình đặc tính hãm ngược:  U ö R ö + R öf   M K (K) (2-60) • Động làm việc điểm A, ta đổi chiều điện áp phần ứng (vì dịng đảo chiều lớn nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) thì: • Động chuyển sang điểm B, C làm việc xác lập D phụ tải ma sát Đoạn BC đoạn hãm ngược, lúc dịng hãm mơmen hãm động cơ: (2-61) C2-2 Mh = KIh < (2-62) 15 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.2 Hãm ngược: • 2) Hãm ngược cách đảo chiều điện áp phần ứng: + - Uư Ckt  E Rktf Ih -Uư Ikt hbđ B E E A Mc’ D ôđ Mc M - o Iư a) C2-2 Iư HN Mhbđ C Rưf o Uư b) Hình 2-8: a) Sơ đồ hãm ngược cách đảo chiều Uư b) Đặc tính hãm ngược cách đảo Uư 16 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.3 Hãm động năng: (cho Uư = 0) • 1) Hãm động kích từ độc lập: • Động làm việc với lưới điện (điểm A), thực cắt phần ứng động khỏi lưới điện đóng vào điện trở hãm Rh, động tích luỹ động cơ, động quay làm việc máy phát biến thành nhiệt điện trở hãm điện trở phần ứng • Phương trình đặc tính hãm động năng: Rö + Rh  M (K) C2-2 (2-63) 17 • 2.2.5 Các đặc tính hãm ĐMđl: • 2.2.5.3 Hãm động năng: (cho Uư = 0) • 1) Hãm động kích từ độc lập: • Tại thời điểm hãm ban đầu, tốc độ hãm ban đầu hbđ nên sức điện động ban đầu, dịng hãm ban đầu mơmen hãm ban đầu: E hbñ  Khbñ   E hbñ Khbñ  I hbđ   