Thiết kế hệ thống truyền động điện cho máy công tác có mô men cản bằng mô men định mức của động cơ nguyễn thanh tùng

Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức li núi u Trong quỏ trỡnh cụng nghip hoỏ, hin i húa t nc vi nn cụng nghip phỏt trin nh hin nay, nht l cỏc ngnh lnh vc cụng nghip m, vn a t ng hoỏ iu khin thit b l gii phỏp rt cn thit. Chớnh vỡ th m Truyn ng in t ng ang c ng dng rng rói v nú úng vai trũ quan trng trong vic nõng cao nng sut v cht lng sn phm, vỡ vy cỏc h thng truyn ng in t ng luụn c nghiờn cu v ch to ngy mt tõn tin ỏp ng cỏc yờu cu cụng ngh mi vi kh nng t ng hoỏ ngy cng cao . Vic nghiờn cu cỏc vn v T cú ý ngha rt to ln, ngy cng m rng v thu c nhiu kt qu quan trng, ci thin sc lao ng cho con ngi v cú giỏ tr kinh t cao. Qua thi gian hc tp mụn Lý thuyt truyn ng in, em rt vinh d c giao ti tham gia nghiờn cu thit k T t ng, vi ni dung c th l : Thit k h thng truyn ng in cho mỏy cụng tỏc cú mụ men cn bng mụ men nh mc ca ng c. Bit mụ men cn l loi tỏc dng. Cỏc s liu ban u ca ng c nh sau : n = 66 ng c mt chiu kớch t c lp cú : P m = ( 3 + n ) = 3 + 66= 69 KW; n m = 1750 vũng / phỳt; R = ( 2,381 0,015.n ) = (2,381 0,015 . 66) = 1,391 ( ); L = (0,028 0,0002.n ) = ( 0,028 0,0002.66) = 0,015 (H); R kt = ( 281,3 1,44. n ) = ( 281,3 1,44 .66 ) = 186,26 ( ); L kt = ( 156 0,9 . n ) = ( 156 0,9 . 66) = 96,6 (H); Jc = 0,022 . n = 0,022 . 66 = 1,452 Kg/m 2 ; U m = 500 (V). Yờu cu : Phõn tớch v chn gii phỏp cp in cho ng c; Xõy dng cỏc gin khi ng, hóm v iu chnh tc ; La chn cỏc thit b cn thit cho h thng truyn ng nh: ỏptụmỏt, cụng tc t, ngun .; Tỡm cỏc lut bin thiờn ca : = f(t) ; M = f(t) ; i = f(t) v phõn tớch kt qu nhn c ; Cỏc bn v : - S cu trỳc mụ phng h thng kốm theo cỏc kt qu mụ phng ; - S nguyờn lý iu khin ca h thng truyn ng ó thit k . Qua ỏn ny em ó tng hp c nhiu kin thc chuyờn mụn. Song vi nhng hiu bit cũn hn ch cựng vi kinh nghim thc t cha nhiu nờn ỏn ca em khụng trỏnh khi nhng thiu sút. Em rt mong c s úng gúp ý kin ca thy giỏo v cỏc bn ỏn mụn hc ca em c hon thin hn. Em xin trõn trng cm n thy giỏo PGS.TS Thỏi Duy Thc v cỏc bn trong lp ó tn tỡnh hng dn v giỳp em hon thnh bn ỏn mụn hc ny. Qung Ninh, thỏng 05 nm 2010. Sinh viờn NGUYN THANH TựNG Chng 1: Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng Lớp: LTCĐ K53 3 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc Chọn phương án cấp điện cho động cơ Trong một hệ thống Truyền động điện tự động, thì động cơ điện là phần tử có vai trò rất quan trọng, nó làm nhiệm vụ truyền động cho cả hệ thống TĐĐ. Do đó, đòi hỏi người thiết kế TĐĐ tự động, phải chọn được một phương án cung cấp điện phù hợp nhất với động cơ điện của hệ thống, nhằm đảm bảo được các yêu cầu: Cung cấp điện cho động cơ làm việc tin cậy mà vẫn đảm bảo được hiệu quả cao trên cả hai phương diện kinh tế và kỹ thuật. Mặt khác, như ta đã biết Hệ thống cung cấp điện cho một xí nghiệp sản xuất nói chung, được quyết định bởi công suất tiêu thụ của các phụ tải; đặc điểm của xí nghiệp và hướng phát triển cung cấp điện nói chung. Nói cách khác, trong một phạm vi hẹp hơn là một hệ thống TĐĐ tự động, thì việc chọn phương án cung cấp điện phải căn cứ vào trị số công suất của động cơ điện; đặc điểm làm việc của động cơ trong hệ thống. Vì vậy, trong chương 1 này sẽ giới thiệu về cách chọn phương án cấp điện cho động cơ điện một chiều, đáp ứng được các yêu cầu như đề tài đã nêu trên:”Thiết kế bộ điều khiển tốc độ cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập”. 1.1. Tính toán và lựa chọn các thông số kỹ thuật của động cơ điện một chiều kích từ độc lập : 1.1.1. Theo đề tài đã cho, ta có : P đm = 69 ( KW); n đm = 1750 (vòng/phút); R ư = 1,391 ( Ω ); L ư = 0,015 (H); R kt = 186,26 ( Ω ); L kt = 96,6 (H); Jđc = 1,452 ; U đm = 500(V). 1.1.2- Tính toán các thông số liên quan : I đm = 500 10.69 3 = Ρ dm dm u = 138 (A); K = − = Ι− =Φ 75,183 391,1.138500 .05,1 . dm udmdm dm n Ru 1,67; dm ω = 0,105.n đm = 0,105.1750 = 183,75 (rad/s); I kđ = ( 2 ÷ 2,5 ). I đm = 2 . 138=276 (A) 1.2. Các phương pháp cấp điện cho động cơ Về lý thuyết để cấp điện một chiều (DC) cho động cơ, thì ta có thể dùng mạch chỉnh lưu 1 pha hoặc 3 pha, có điều khiển hoặc không có điều khiển. Tuy nhiên, một yêu cầu khác của đề tài đặt ra là phải điều chỉnh được tốc độ quay của động cơ. Việc điều khiển tốc độ quay của động cơ có thể được thực hiện theo các phương pháp sau: 1.2.1. Cấp điện cho động cơ bằng nguồn một chiều có sẵn a) Sơ đồ cấu tạo Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 4 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc - R f1 ; R f2 ; R f3 : Các điện trở phụ được đấu nối tiếp với phần ứng động cơ để hạn chế dòng điện khi khởi động. - 1K 1 , 2K 1 , 3K 1 : Các tiếp điểm của công tắc tơ để loại dần các điện trở trong quá trình khởi động. - Ư: Phần ứng động cơ. - KTĐL: Cuộn dây kích từ độc lập động cơ. - R: Điện trở phụ để điều chỉnh dòng điện trong cuộn dây kích từ. b) Nguyên lý làm việc - Cung cấp điện cho cuộn dây kích từ độc lập và phần ứng động cơ, lúc này các cuộn dây công tắc tơ 1K, 2K, 3K chưa có điện, các tiếp điểm 1K 1 , 2K 1 , 3K 1 vẫn mở, toàn bộ điện trở phụ R f1 , R f2 , R f3 được đấu nối tiếp với phần ứng động cơ. Động cơ khởi động với dòng điện khởi động I kđ = (2 ÷ 2,5).I đm . Sau đó các tiếp điểm 1K 1 , 2K 1 , 3K 1 lần lượt được đóng lại đảm bảo trong suốt quá trình khởi động động cơ làm việc với dòng điện: (1,1 ÷ 1,2).I t ≤ I kđ ≤ (2 ÷ 2,5).I đm Trong đó I t : Dòng điện tải Khi khởi động xong các điện trở phụ R f1 , R f2 , R f3 được loại ra khỏi phần ứng động cơ. Động cơ làm việc ổn định với dòng điện I ư = I t . - Việc khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ có thể sử dụng các phương pháp: + Đấu thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng (như đã trình bày ở trên). + Thay đổi từ thông cuộn kích từ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây kích từ nhờ điện trở đệm hoặc thiết bị điều chỉnh áp một chiều. + Thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ bằng phương pháp điều chỉnh áp một chiều nhờ thiết bị điều chỉnh áp một chiều. - Việc đảo chiều quay động cơ có thể sử dụng các phương pháp : Đảo chiều dòng điện mạch phần ứng hoặc dòng điện mạch kích từ bằng cách dùng cặp công tắc tơ đảo chiều. c) ưu, nhược điểm: - Ưu điểm: + ít thiết bị trung gian đi kèm. - Nhược điểm: + Nguồn một chiều có sẵn thường không có nên không ứng dụng rộng rãi được. + Thích hợp cho mỏ hầm lò có sẵn trạm chỉnh lưu nhưng với động cơ công suất lớn tiết diện dây lớn dẫn đến tốn kém. Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 • • + _ R f1 R f2 R f3 3K 1 2K 1 1K 1 R • •• • • • • • _ + KT LĐ Ư Hình 1.1 5 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc 1.1.2. Cấp điện cho động cơ bằng máy phát điện một chiều (Hệ thống máy phát - động cơ) a) Sơ đồ cấu tạo - ĐX: Động cơ xoay chiều truyền chuyển động quay cho máy phát F và máy phát kích thích FK. - FK: Máy phát tự kích thích cung cấp điện cho kích từ độc lập động cơ Đ, kích từ độc lập máy phát F và mạch điều khiển. - F: Máy phát cung cấp nguồn một chiều cho động cơ Đ. - Đ: Động cơ một chiều. - KTFK, KTF, KTĐ: Các cuộn dây kích từ của các máy phát và động cơ. - R 1 , R 2 , R 3 : Điện trở điều chỉnh điện áp đặt vào hai đầu cuộn kích từ. - T, L: Các cặp tiếp điểm đảo chiều dòng điện trong cuộn kích từ máy phát F b) Nguyên lý làm việc Đóng điện cho động cơ ĐX, động cơ quay lai máy phát F và máy phát FK quay. Máy phát FK phát điện cung cấp điện cho mạch điều khiển và cuộn dây kích từ độc lập động cơ KTĐ. Lúc này cuộn dây kích từ máy phát KTF chưa có điện nên máy phát F chưa phát điện. Điều khiển đóng các cặp tiếp điểm T hoặc L cuộn dây kích từ máy phát F có điện, máy phát F phát điện cung cấp điện cho động cơ Đ. Động cơ Đ quay, truyền chuyển động cho máy công tác. - Việc khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ nhờ thay đổi điện áp đặt vào hai đầu cuộn kích từ độc lập máy phát F. - Việc đảo chiều quay động cơ bằng cách đảo chiều điện áp phát ra của máy phát F nhờ đảo chiều dòng điện kích từ độc lập máy phát thông qua các cặp tiếp điểm T và L. Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 • • • • • • •• • • • F FK XĐ Đ R 1 R 2 R 3 T T U∼ L L • • n m chĐế ạ i u khi nđề ể KTFK KTF KTĐ Hình 1.2 6 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc - Việc hãm động cơ thường sử dụng phương pháp hãm tái sinh, hãm ngược và phanh cơ. c) Ưu, nhược điểm - Ưu điểm: + Dễ điều khiển, điều chỉnh tốc độ và đảo chiều quay. + Khả năng chịu quá tải lớn. - Nhược điểm: + Kết cấu cồng kềnh, làm việc tồn tổn hao công suất lớn do có nhiều thiết bị trung gian. + Quy trình sửa chữa bảo dưỡng phức tạp, thích hợp cho động cơ có công suất lớn và tải thay đổi phức tạp. 1.2.3. Cấp điện cho động cơ bằng chỉnh lưu có điều khiển a) Sơ đồ cấu tạo (như hình vẽ 1.3) - Đ: Động cơ một chiều kích từ độc lập. - KTĐL: Cuộn dây kích từ độc lập động cơ. - R: Điện trở điều chỉnh điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây kích từ. - T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 5 , T 6 : Các thyristor được mắc theo sơ đồ cầu để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều cung cấp cho phần ứng động cơ. - D 1 , D 2 , D 3 , D 4 : Các điốt được mắc theo sơ đồ cầu để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều cung cấp cho kích từ độc lập động cơ. b) Nguyên lý làm việc - Đóng điện cho bộ chỉnh lưu dùng điốt, kích từ độc lập của động cơ có điện. - Đóng điện cho bộ chỉnh lưu dùng thyristor lúc này các thyristor chưa mở phần ứng động cơ chưa có điện nên động cơ chưa làm việc. - Phát chùm xung điều khiển vào chân điều khiển của các thyristor, các thyristor sẽ được mở hoặc đóng theo quy luật phụ thuộc vào quy luật phát xung. Xuất hiện dòng một chiều chạy trong phần ứng động cơ làm động cơ quay. Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 Đ R • T 1 T 3 T 5 T 4 T 6 T 2 D 1 D 2 D 4 D 3 KT LĐ • • • • • • • • • • • • • • • Hình 1.3 U 2 ∼ 7 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc - Việc khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ nhờ thay đổi góc phát xung α. - Việc đảo chiều quay động cơ thường sử dụng các phương pháp : + Dùng hai bộ chỉnh lưu cấp điện cho phần ứng động cơ hoặc cấp điện cho kích từ độc lập động cơ. + Đảo chiều dòng điện phần ứng hoặc đảo chiều dòng điện kích từ độc lập nhờ các cặp tiếp điểm công tắc tơ. + Việc hãm động cơ thường sử dụng phanh cơ, hãm động năng, hãm đấu ngược, hàm tái sinh với bộ chỉnh lưu có khả năng làm việc ở chế độ nghịch lưu. c) Ưu, nhược điểm - Ưu điểm: + Là phương pháp ưu việt nhất, dễ ứng dụng vào nhiều vị trí sản xuất và ứng dụng cho nhiều động cơ có công suất, điện áp khác nhau. + Kết cấu gọn nhẹ, tổn hao công suất nhỏ, dễ điều khiển và điều chỉnh tốc độ. - Nhược điểm: + Giá thành đắt, đặc biệt đối với động cơ có công suất lớn. + Đòi hỏi người công nhân vận hành, sửa chữa phải có tay nghề cao. Tóm lại: Với công suất động cơ mà đề tài yêu cầu thiết kế là P đm = 69kW thì chọn phương án cung cấp điện dùng chỉnh lưu có điều khiển là hợp lý nhất, sơ đồ tổng quát như hình 1.4: MSX § U ®k kt U M C I kt B ω Hình 1.4 1.3. Cung cấp dòng một chiều cho cuộn kích từ Nếu dùng chỉnh lưu cho cuộn kích từ thì tải của nó là (L - R), để thuận tiện cho việc điều khiển; chi phí đầu tư ban đầu thấp, ta sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 2 pha bán điều khiển, có sơ đồ như hình vẽ 1.5: Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 8 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc Hình 1.5 Với cách bố trí như trên, thì ta có thể điều chỉnh được tốc độ quay của động cơ Đ, bằng cách thay đổi điện áp một chiều (U DC ) cấp vào cuộn kích từ, nghĩa là có thể điều chỉnh tốc độ quay của động cơ khác so với tốc độ cơ sở (tốc độ nằm trên đường đặc tính tự nhiên). Vì vậy, nếu điều chỉnh hợp lý điện áp cấp vào phần ứng và điện áp cấp vào cuộn kích từ, thì hệ thống có thể điều chỉnh tốc độ theo cả hai hướng (hướng trên và hướng dưới so với tốc độ cơ sở, với các tải biến đổi theo quy luật hypebol). Đây là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng mà một hệ thống TĐĐ tự động cần đạt được. 1.4. phương pháp Đổi chiều quay động cơ Để đảo chiều quay của động cơ trong hệ thống CL - Đ, người ta có thể dùng một trong các phương án sau: 1.4.1. Đảo chiều cực tính điện áp đấu vào phần ứng của động cơ, bằng cách sử dụng cầu tiếp điểm Người ta sử dụng hai Công-tắc-tor, để điều khiển cho động cơ quay thuận (T) và quay ngược (N), sơ đồ nguyên lý như hình vẽ 1.6: § T N T N 1 2 B BA ®k U Hình 1.6 Hai cặp tiếp điểm T - T và N - N làm việc ngược nhau: Nếu hai tiếp điểm này đóng; thì hai tiếp điểm kia sẽ mở ra. Giả sử khi muốn cho động cơ quay thuận, điều khiển cho Công tăc tor quay thuận đóng các tiếp điểm T - T , dòng điện chạy từ (+) nguồn, qua một tiếp điểm T đến cực số 1 của động cơ, qua dây quấn phần ứng, qua Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 Đ Đ 1 Đ 2 T 1 T 2 CK U kt kđ U B I kt 9 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức cc s 2 v tip im T tr v (-) ngun. Tng t, vi trng hp mun ng c quay theo chiu ngc li, cỏc tip im N - N c úng li; cỏc tip im T - T m ra, dũng in qua phn ng s o chiu, ng c quay theo chiu ngc li. Nhc im ca phng phỏp l kớch thc cng knh; cỏc tip im thng xuyờn phi úng - m, vỡ vy vi cỏc ng c cụng sut ln dũng in lm vic cú giỏ tr ln, lm cho cỏc tip im nhanh b phỏ hng; c bit l khú m bo an ton vi cỏc mụi trng cú tớnh cht d chỏy n nh: du khớ hay khai thỏc m hm lũ. 1.4.2. o chiu cc tớnh in ỏp u vo phn ng ng c, bng cỏch s dng hai b bin i S gm hai b bin i B 1 v B 2 , u song song vi nhau thụng qua cỏc cun khỏng cõn bng L 1 v L 2 ( hỡnh v_1.7). Tng b bin i cú th lm vic ch chnh lu hoc nghch lu. Hai b bin i B 1 v B 2 lm vic c lp, khi b bin i ny c cp xung iu khin lm vic ch chnh lu, thỡ b kia lm vic ch nghch lu i. Nu gi 1 l gúc m i vi b B 1 ; 2 l gúc m i vi b B 2 , thỡ s phi hp giỏ tr 1 v 2 phi thc hin theo quan h: 1 + 2 = 180 0 . S phi hp ny gi l s phi hp tuyn tớnh. Gi s cn ng c quay thun, ta cho B 1 lm vic ch chnh lu, ngha l 1 = 0 ữ 90 0 , U d1 > 0; cũn 2 > 90 0 , B 2 lm vic ch nghch lu U d.2 < 0. Tr s cho phộp (khong cho phộp iu chnh) ca gúc m 1 v 2 , c tớnh toỏn c th phn sau: U d.1 = U 0 . Cos 1 > 0; U d.2 = U 0 . Cos 2 < 0. C hai in ỏp u t lờn phn ng ca ng c , ng c s quay theo chiu thun (chiu tỏc dng ca S U d.1 ), vỡ cỏc Tiristor b B 2 khụng th cho dũng chy t Katt v Ant. Đ B 1 2 B 1 L L 2 Hỡnh 1.7 Khi 1 = 2 = 90 0 thỡ U d.1 = U d.2 = 0, ng c trng thỏi dng, nu ti thi im ny cú kt hp vi phanh c khớ thỡ ng c dng chc chn, do ú cú th ỏp dng dng ti ti mt v trớ bt k trong quỏ trỡnh nõng - h. Nu cho in ỏp iu khin U k < 0 , thỡ B 2 s lm vic ch chnh lu cũn B 1 s lm vic ch nghch lu ph thuc, ng c s quay theo chiu ngc li, thc hin o chiu. Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng Lớp: LTCĐ K53 10 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc Đặc điểm của chế độ đảo dòng như đã trình bày trên là: làm xuất hiện một dòng điện lúc thì chạy từ B 1 sang B 2 , lúc thì chạy từ B 2 vào B 1 mà không qua mạch động cơ. Người ta gọi nó là “dòng điện tuần hoàn” Dòng điện tuần hoàn làm cho máy biến áp và các Tiristor làm việc nặng nề hơn. Vì vậy, để hạn chế dòng điện tuần hoàn người ta dùng các điện cảm L 1 và L 2 , như trên hình vẽ _1.7. Nhược điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư cao nhưng ngược lại nó có ưu điểm đó là: làm việc tin cậy, kích thước nhỏ gọn, thời gian đảo chiều ngắn, không phát sinh tia lửa trong quá trình điều khiển nên an toàn với các môi trường dễ cháy nổ như dầu khí hoặc khai thác mỏ hầm lò. 1.4.3. Đảo chiều cực tính điện áp đấu vào cuộn kích từ bằng cách sử dụng hai bộ biến đổi Sơ đồ nguyên lý của phương án này như hình 1.8. Ưu điểm của phương pháp đổi chiều quay này là trị số dòng điện qua các bộ CL nhỏ vì nó chỉ là dòng kích từ nên việc lựa chọn các linh kiện bán dẫn cũng dễ dàng và giá thành hạ hơn. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của phương pháp là với các tải có quán tính lớn, thì thời gian đảo chiều dài (thời gian trễ lớn), mặt khác ta phải sử dụng 3 bộ chỉnh lưu có điều khiển nên sẽ phức tạp trong đấu nối và sửa chữa. § 1 B B 2 Hình 1.8 Tóm lại: Qua việc phân tích ưu - nhược điểm của từng sơ đồ, trong các phương án trên ta thấy: áp dụng phương án 1.3.2 cho đề tài là hợp lý hơn cả, thoả mãn được các yêu cầu đặt ra là: điều chỉnh tốc độ theo cả hai hướng trên - dưới, đảo chiều quay của động cơ với thời gian đảo chiều ngắn, có thể thực hiện hãm tái sinh để trả năng lượng về nguồn khi động cơ làm việc ở chế độ hãm và chế độ điều chỉnh giảm tốc độ, chi phí đầu tư cho lắp đặt và vận hành thấp, đặc biệt là có thể làm việc an toàn trong các môi trường dễ cháy nổ, vì không phát sinh tia lửa trong qua trình điều khiển. Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 11 §å ¸n m«n: T§§ tù ®éng GVHD: PGS.TS Th¸i Duy Thøc Chương 2 phương án Khởi động, hãm và điều chỉnh tốc độ động cơ 2.1. phương pháp khởi động động cơ Từ phương trình cân bằng áp U = E + I ư .R , ta dễ dàng suy ra được dòng làm việc của động cơ, khi làm việc ở chế độ động cơ là: I ư = uu R KU R EU ωφ − = − ,A. Tại thời điểm khởi động ω = 0, do đó dòng điện khởi động khi đó là: I ư = I n.m = u R U ,A. ở những động cơ có công suất trung bình và lớn thì R ư có gí trị rất nhỏ nên dòng khởi động ban đầu sẽ rất lớn, thường vào khoảng 2 ÷ 2,5 lần dòng định mức. Với giá trị dòng lớn như vậy sẽ phá hỏng động cơ cũng như gây sụt áp rất lớn ở lưới điện. Để giảm dòng khởi động ta có hai biện pháp: Thứ nhất là tăng điện trở mạnh phần ứng khi khởi động (dùng các điện trở phụ đấu nối tiếp với mạch phần ứng); Thứ hai là giảm điện áp đấu vào cực động cơ khi khởi động (ta dùng bộ biến đổi tĩnh). 2.1.1. Khởi động động cơ dùng các điện trở phụ. E kt I 1 G 2 G 3 G 4 G R f1 f2 R R f3 R f4 u R I kt M ω Ι Ι Μ ο c 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F , Ι Μ Hình _2.1 Quá trình khởi động diễn ra như sau: Khi bắt đầu khởi động, tiếp điểm các Công tắc tơ gia tốc 1G, 2G, 3G, 4G được mở . Người vận hành ấn nút khởi động trên mạch điều khiển, tiếp điểm M được đóng lại, động cơ khởi động với toàn bộ các cấp điện trở phụ: (R f = R ư +R f1 + R f2 + R f3 + R f4 ). Dòng khởi động ban đầu là: I 1 = fu dm RR U + < (2 ÷ 2,5) . I đm Động cơ bắt đầu khởi động tại điểm 1, tốc độ tăng dần đến điểm 2 có dòng điện là I 2 , tại thời điểm đó tiếp điểm 1G đóng lại sẽ loại cấp điện trở phụ thứ nhất ra. Động cơ chuyển sang khởi động trên đường đặc tính mới tại điểm 3 và dòng là I1; điện trở lúc này còn lại là : R ư + R f2 + R f3 + R f4 . Quá trình tương tự như vậy cho Sinh viªn: NguÔn Thanh Tïng Líp: LTC§ K53 12 [...]... 375,5 Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 31 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Scope 1: th mụ men quay ca ng c: Scope 2: th tc gúc ca ng c: Scope 3: th in ỏp t vo phn ng ng c Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 32 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Scope 4: th gúc thụng sm : Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 33 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái... Tùng 0 ; 183,75 375,5; 751 27 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Scope 1: th mụ men quay ca ng c: Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 28 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Scope 2: th tc gúc ca ng c: Scope 3: th in ỏp t vo phn ng ng c Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 29 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Scope 4: th gúc m... PO2 cho ốn 2 bỏo hiu s c - RN: Rle nhit bo v cho ng c khi xy ra s c quỏ ti nh lõu di Khi xy ra s c quỏ ti nh lõu di thỡ rle ny tỏc ng m tip im RN 1 trờn mch rle trung gian G ng c ngng lm vic, úng tip im RN 2 cho ốn 4 bỏo hiu s c Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 20 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Chng4: Chn thit b v bo v Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 21 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn:... xỏc tr s in tr giỳp cho rle lm vic n nh, mt khỏc trong quỏ trỡnh s dng lõu di in tr cú th h hng, dn n khú khn cho ngi sa cha, thay th Vỡ vy, thụng thng ngi Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 23 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức ta hay s dng hỡnh thc bo v nh tip liờn ng nh trong s nguyờn lý trờn Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 24 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái... mch phn ng, sao cho Mn.m < MC , ng c s C chuyn sang lm vic ti im B trờn c C = dm 0 tớnh bin tr Ti B, do m men ng c Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 14 C Hỡnh 2.3 Lớp: LTCĐ K53 D (Hạ tải) Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức sinh ra nh hn m men cn nờn tc ng c gim dn theo on c tớnh BC; ti C ng c dng li ( c = 0 ) Nhng do tỏc dng ca m men cn cú tớnh cht th nng v cú tr s ln hn m men ng c sinh... im = 0 m i chiu tỏc dng ca m men cn M C, thỡ ng c tip tc tng tc v lm vic n nh ti im A , S.. khi ú l: E = k. B > U Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 16 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động Nờn: I = Ih = GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức U E < 0, ngha l dũng i t ng c tr v ngun Khi ú k m men MC = k. Ih < 0 s i du, chiu tỏc dng s ngc vi chiu quay ca ng c Mụnmen ng c i chiu thnh m men hóm Hóm tỏi sinh l ch hóm... Nguễn Thanh Tùng 26 diu +e dt Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động trong ú : GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức UD : in ỏp t vo phn ng ng c, (V) I : Dũng in phn ng ng c, (A) R : in tr phn ng v cc phng c: R = 1,391() L : Cm khỏng phn ng ng c, (H) e : Sc in ng phn ng ca ng c, (V) - Phng trỡnh cõn bng mụ men: M Mc = J trong ú : d dt M : Mụ men do ng c sinh ra, (Nm) Mc =230,46: Mụ men cn ca ti, (Nm) J : Mụ men quỏn... Trong s phi b trớ cỏc bo v cn thit + Nờn s dng cỏc c cu liờn ng C - in, m bo an ton cho ngi vn hnh v cho thit b 3.2.3 Linh hot, thun tin + S iu khin phi linh hot: nhanh chúng v d dng chuyn t ch iu khin ny sang ch iu khin khỏc; chuyn t iu khin c cu ny sang Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 19 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức iu khin c cu khỏc; chuyn t vic iu khin quỏ trỡnh sn... thuyt truyn ng in t ng - NXB 2 Giao thụng vn ti, H Ni 2001 Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 34 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức 3 PGS.TS Thỏi Duy Thc, Phan Minh To - Thit k h thng truyn ng in t ng - NXB Giao thụng vn ti, H Ni 2000 4 Nguyn Hanh Tin - Bi ging mỏy in - H Ni 2001 Sinh viên: Nguễn Thanh Tùng 35 Lớp: LTCĐ K53 ... Nguễn Thanh Tùng 25 Lớp: LTCĐ K53 Đồ án môn: TĐĐ tự động GVHD: PGS.TS Thái Duy Thức Hỡnh 5.1 Khi Clock gỏn : t = Im = 138 A; Khi Fcn khai : = . U = 1,67. U , N m Khi Fcn_ 1 khai : = U dm R 500 1,391 M dm 2 = = 299,4 0,49 , rad / s ( ) 1,67 (1,67 ) 2 Ta cú th c tớnh c t nhiờn ca ng c: 5.2 Khi ng c lm vic ch ng c 5.2.1 Mụ hỡnh toỏn - Phng trỡnh cõn bng ỏp: U D = I u Ru + Lu Sinh viên: Nguễn Thanh . Cấp điện cho động cơ bằng máy phát điện một chiều (Hệ thống máy phát - động cơ) a) Sơ đồ cấu tạo - ĐX: Động cơ xoay chiều truyền chuyển động quay cho máy phát F và máy phát kích thích FK. - FK:. phát điện cung cấp điện cho động cơ Đ. Động cơ Đ quay, truyền chuyển động cho máy công tác. - Việc khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ nhờ. hơn m men cản nên tốc độ động cơ giảm dần theo đoạn đặc tính BC; tại C động cơ dừng lại ( 0= c ω ). Nhưng do tác dụng của m men cản có tính chất thế năng và có trị số lớn hơn m men động cơ sinh