Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập

ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP, HỆ T-Đ CÓ ĐẢO CHIỀU, DÙNG BỘ BIẾN ĐỔI, ĐIỀU KHIỂN RIÊNG CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 1.1 Giới thiệu động điện chiều 1.1.1 Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều có cấu tạo hai phần riêng biệt: phần cảm bố trí phần tĩnh (stato), phần ứng (roto) A Phần tĩnh (stator) a, Cực từ chính: phận sinh từ trường goomg lõi sắt cực từ dây kích từ lồng lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong động điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy bulông Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với Bulông Vỏ máy Lõi sắt cực từ Dây quấn kích từ Hình 1.1 Cực từ động điện chiều kích từ độc lập b, Cực từ phụ: Các cực từ phụ đặt cực từ để cải thiện đổi chiều Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ máy nhờ bulông c, Cổ góp: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy d, Các phận khác Bao gồm: - Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn an toàn cho người khỏi chạm vào điện máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang - Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lò xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than đặt quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ Sau điều chỉnh xong dùng vit cố định lại B Phần động (Roto) a, Lõi sắt phần ứng: Lõi sắt phần ứng dung để dẫn từ,thường làm băng tôn Silic có phủ lớp cách điện sau ép lại để giảm tổn hao dòng Fucô gây nên Trên thép có dập rãnh để ép lại tạo thành rãnh đặt cuộn dây phần ứng vào Lõi sắt hình trụ tròn ép cứng vào với trục tạo thành khối thống Trong máy điện công suất trung bình trở lên người ta thường dập rãnh để ép lại tạo thành lỗ thông gió làm mát cuộn dây mạch từ Rãnh Lỗ, Thông gió Hình 1.2 Lõi sắt phần ứng b, Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng phần phát sinh suất điện động có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ có công suất vài kW thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dùng tiết diện chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh quay bị vãng lực li tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt đai chặt dây quấn Nêm có làm tre, gỗ bakelit c, Cổ góp: Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành chiều Cổ góp bao gồm nhiều phiến đồng có mạ cách điện với lớp mica dày 0,4 đến 1,2mm hợp thành hình trục tròn Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại Giữa vành ốp trụ tròn cách điện mica Đuôi vành góp có cao lên để hàn đầu dây phần dây quấn phiến góp dễ dàng d, Các phận khác: - Cánh quạt: Dùng để quạt gió làm nguội máy Máy điện chiều thường chế tạo theo kiểu bảo vệ, hai đầu nắp máy có lỗ thông gió Cánh quạt lắp trục máy, động - quay cánh quạt hút gió từ vào động Gió qua vành góp, cực từ lõi sắt dây quấn qua quạt gió làm nguội máy - Trục máy: Trên đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục máy thường làm thép cacbon tốt 1.1.2 Nguyên lý hoạt động động điện chiều - Động điện chiều máy điện biến đổi lượng điện dòng chiều thành Trong trình biến đổi đó, phần lượng dòng xoay chiều bị tiêu tán tổn thất mạch phần ứng mạch kích từ, phần lại lượng biến thành trục động - Khi có dòng điện chiều chạy vào dây quấn kích thích dây quấn phần ứng sinh từ trường phần tĩnh Từ trường có tác dụng tương hỗ lên dòng điện dây quấn phần ứng tạo momen tác dụng lên rotor làm cho rotor quay Nhờ có vành đảo chiều nên dòng điện xoay chiều chỉnh lưu thành dòng điện chiều đưa vào dây quấn phần ứng Điều làm cho lực từ tác dụng lên dẫn dây quấn phần ứng không bị đổi chiều làm động quay theo hướng - Công suất ứng với momen điện từ đưa động gọi công suất điện từ bằng: Pđt = M = Eư.Iư Trong đó: M momen điện từ Iư dòng điện phần ứng Eư suất điện động phần ứng (1.1) tốc độ góc phần ứng 1.1 Phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Động điện chiều kích tù độc lập có cấu tạo hai phần riêng biệt: phần bố trí phần tĩnh có cuộn dây kích từ sinh từ thông , phần ứng phần quay nối với điện áp lưới qua vành góp chổi than Tác động từ thông dòng điện phần ứng I tạo nên momen quay động Khi động quay dẫn phần ứng cắt qua từ thông tạo nên sức điện động E Sơ đồ nguyên lý động điện kích từ độc lập trình bày hình 1.4 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý động điện chiều kích từ độc lập 1.2.1 Xây dựng phương trình đặc tính điện chiều kích từ độc lập Giả thiết mạch từ động chưa bão hòa khe hở không khí đồng đều, phản ứng phần ứng bù đủ, thông số động không đổi Ta lập sơ đồ thay máy điện chiều kích từ độc lập hình 1.5 Hình 1.5 Sơ đồ thay động điện chiều kích từ độc lập Từ sơ đồ thay ta có phương trình cân điện áp: Uư = Eư + (Rư + Rf)Iư (1.2) Trong đó: Uư : điện áp phần ứng, V Eư : sức điện động phần ứng, V Rư : điện trở mạch phần ứng, Ω Rf : điện trở phụ mạch phần ứng, Ω Iư : dòng điện mạch phần ứng , A Với Rư = rư + rcf + rb + rct rư : điện trở cuộn dây phần ứng rcf : điện trở cuộn cực từ phụ rb : điện trở cuộn bù rct : điện trở tiếp xúc chổi điện phần góp Sức điện động Eư phần ứng động xác định theo biểu thức: Eư = K (1.3) Trong đó: K= hệ số cấu tạo động p: Số đôi cực từ N: Số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng mặt cực từ a: Số đôi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng Ф: Từ thông kích từ cực từ, Wb ω: Tốc độ góc, rad/s Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng/phút) Eư = Ken Và Vì ω= = Eư = n Ke = : Hệ số sức điện động động cơ, Ke = (1.4) Từ công thức 1.1 1.2 ta có: Uư = KФω + (Rư+Rf)Iư  ω= - (1.5) Biểu thức 1.4 phương trình đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập Mặt khác mômen điện từ động xác định: M = KФ Iư (1.6) Từ 1.4 1.5 ta được: ω = - M (1.7) Đây phương trình đặc tính động điện kích từ độc lập Giả thiết phản ứng phần ứng bù đủ, từ thông = const , phương trình đặc tính (1.6) tuyến tính Dạng đặc tính động biểu diễn sau Hình 1.6 Đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập Hình 1.7 Đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập Ảnh hưởng số tham số đến đặc tính a, Ảnh hưởng điện trở phần ứng - Giả thiết: Uư = Uđm ; = đm (const) Thay đổi điện trở phần ứng cách mắc thêm Rf vào mạch phần ứng 1.2 - Phương trình đặc tính cơ: ω = - M = ω0 − ∆ω (1.8) Phân tích: + ω0 = const : họ đặc tính có chung tốc độ không tải lý tưởng β + Khi Rf lớn, nhỏ nghĩa đặc tính dốc, đặc tính mềm = + Rf = ta có đặc tính tự nhiên: = (1.9) (1.10) - Hình 1.8 Các đặc tính động chiều kích từ độc lập thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng Nhận xét: + Họ đặc tính ứng với Rf thay đổi đường thẳng nằm phía đường đặc tính tự nhiên chung ω0 + Đưa Rf vào phần ứng giảm momen nhắn mạch (hay dòng điện khởi động) + Ứng dụng: • Hạn chế dòng khởi động • Điều chỉnh tốc độ động phía tốc độ b, Ảnh hưởng điện áp phần ưng - Giả Thiết: Rf = 0; = đm Thay đổi điện áp phần ứng theo hướng giảm so với Uđm Vì điện áp đặt vào phần ứng thay đổi vượt giá trị định mức Trong trường hợp này, độ dốc (hay độ cứng) không thay đổi: = - Tốc độ không tải lý tưởng: ω0 = Khi Uư giảm ω0 theo Hình 1.9 Các đặc tính động chiều kích từ độc lập giảm áp đặt vào phần ứng động - Nhận xét: + Họ đặc tính đường thẳng song song với đặc tính tự nhiên + Khi giảm Uư momen mở máy , dòng điện khởi động động giảm tốc độ động giảm ứng với phụ tải định + Ứng dụng: • Điều chỉnh tốc độ động • Hạn chế dòng điện khởi động c, Ảnh hưởng từ thông - - Giả thiết: Uư = Uđm ; Rf = - Thay đổi từ thông Ф , muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ Ikt động đoạn tuyến tính đặc tính từ hóa Trong trường hợp này, tốc độ không tải: ω0x = Tốc độ không tải tăng từ thông giảm Độ cứng đặc tính cơ: β = = var Khi từ thông giảm độ cứng đặc tính mềm - 1.3 Hình 1.10 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập giảm từ thông Nhận xét: + Ta có họ đặc tính với ω0x tăng dần độ cứng đặc tính giảm nhanh giảm từ thông + Khi thừ thông thay đổi • Dòng điện ngắn mạch Inm = không đổi • Momen mở máy: Mmm=KФInm thay đổi Các bước vẽ đặc tính a) Cách vẽ đặc tính tự nhiên Xác định hai điểm: - Điểm thứ nhất: điểm không tải lý tưởng (Iư = 0, ω = ω0) ω0 = ; KФ = - Điểm thứ hai: điểm định mức (Iư =Iđm , ω = ωđm) ωđm = Đặc tính điện tự nhiên (hình 1.11a) Hình 1.11 Cách vẽ đặc tính điện tự nhiên (a) đặc tính tự nhiên (b) động chiều kích từ độc lập Đặc tính tự nhiên (hình 1.11b) Điểm thứ nhất: (M=0; = ) Xác định đặc tính điện - Điểm thứ hai: (M = Mđm , = đm ) Trong đó: Mđm = (N.m) b) Cách vẽ đặc tính nhân tạo Đặc tính biến trở: Các đặc tính biến trở qua điểm không tải lý tưởng 0, vẽ đặc tính cần xác định điểm thứ hai Thường chọn điểm ứng với giá trị định mức, điểm ngắn mạch Đối với đặc tính điện ứng với Iđm Đối với đặc tính ứng với Mđm - Từ phương trình đặc tính điện tự nhiên (1.4) ta có: đm = Và từ phương trình đặc tính biến trở tính Iđm: = đm (1.11) Hình 1.12 Các vẽ đặc tính biến trở động điện chiều kích từ độc lập a) Đặc tính điện; b) Đặc tính c) Cách vẽ đặc tính giảm từ thông Đặc tính điện - ω0 = Khi giảm từ thông, tốc độ không tải động tăng tỷ lệ với độ suy giảm từ thông Còn dòng Inm giữ nguyên không đổi Vì vẽ đặc tính điện ta cần xác định hai điểm: điểm không tải lý tưởng ứng với giá trị suy giảm từ thông vafddieemr lại dòng ngắn mạch Inm Gọi độ suy giảm từ thông là: x = ta có 0x = TN.x giá trị tốc độ không tải giảm từ thông - Dòng điện ngắn mạch Inm tính: Inm = Ta có: (1.12) Cách vẽ đặc tính điện giảm từ thông hình … Đặc tính Cách vẽ đặc tính giảm từ thông tương tự đặc tính điện nhung thay vào giá trị Inm không đổi đặc tính điện giá trị momen mở máy thay đổi: Mmm = (1.13) d) Cách vẽ đặc tính giảm điện áp Tốc độ không tải: ω0x = Giảm điện áp Uư giảm theo Độ cứng đặc tính không thay đổi : β = Như thay đổi điện áp đặt vào điện áp phần ứng ta họ đặc tính song song với đặct ính tự nhiên Hình 1.13 Đặc tính điện giảm từ thông Hình 1.14 Đặc tính giảm từ thông 1.5 Phương pháp khởi động điện trở khởi động Nếu khởi động động điện chiều kích từ độc lập cách đóng trực tiếp tốc độ ban đầu dòng khởi động ban đầu lớn (Imm = 10 20Iđm) Như đốt nóng động gây sụt áp điện lưới, làm chuyển mạch khó khăn, momen mở máy lớn tạo xung động lực làm cho động không tốt mặt học Trường hợp xấu ta mở máy, đảo chiều hay hãm động Để đảm bảo an toàn mở máy người ta thường chọn Imm Icp = 2,5Iđm Muốn người ta thường đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng bắt đầu khởi động, sau loại dần cấp điện trở để đưa động lên tốc độ định mức Imm = = (2 2,5)Iđm Icp Công suất động lớn chọn Imm nhỏ Trong trình mở máy tốc độ động tăng dần, sức điện động động tăng dần dòng điện giảm dần Eư = K ω Ι= Do momen mở máy giảm đặc tính thể sau: Khi bắt đầu cấp điện cho động với toàn điện trở khởi động momen ban đầu cửa động có giá trị Mmm Momen lớn momen cản tĩnh M c động bắt đầu tăng tốc, tốc độ tăng lên momen giảm xuống theo đường cong ab Trong trình momen động giảm dần nên hiệu gia tốc giảm theo Đến với mức độ ứng với điểm b tiếp điểm 1G đóng lại cấp điện trở bị loại Và sau động lại tăng tốc động lại làm việc ứng với điểm c tiếp điểm 2G đóng lại loại cấp điện trở thứ hai tiếp tục đạt lên tốc độ định mức lúc loại hết cấp điện trở Hình 1.15 Đặc tính khởi động điện trở khởi động 1.6 Khái quát trạng thái hãm động Hãm trạng thái làm việc động cơ, động sinh momen có chiều ngược với chiều tốc độ quay Truyền động điện có ba trạng thái hãm: + Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < + Hãm ngược: Pđiện > 0, Pcơ < + Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 1.6.1 Hãm tái sinh Hãm tái sinh truyền động điện động nhận từ máy sản xuất biến lượng thành điện phát vào lưới điện Động đóng vai trò máy phát I R U E Hình 1.16 Sơ đồ thay mạch điện Với điều kiện: sức điện động phải lớn điện áp lưới cung cấp tức Eư > Uư Khi Iư = < 0, Iư đảo dấu chiều Eư Do công suất động Pđ = Eư.Iư > 0, công suất lưới điện Plưới = Uư.Iư < Hãm tái sinh có hai loại: - Hãm tái sinh - Hãm tái sinh động Xét cấu nâng hạ - Khi nâng tải, động làm việc đặc tính nằm góc phần tư thứ I, ω chiều M, M ngược chiều Mc Mc - Khi hạ tải, ta đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ω ngược chiều M chiều Hình 1.17 Đặc tính hãm tái sinh hạ tải 1.6.2 Hãm ngược Hãm ngược trạng thái làm việc truyền động điện, động nhận điện tạo mômen hãm Mh có chiều ngược với chiều quay a Hãm ngược E U R I Hình 1.18 Sơ đồ thay Sức điện động chiều với điện áp lưới, động làm việc máy phát Pl = U.I > Pđ = E.I > Khi truyền động làm việc chế độ góc phần tư thứ nhất, giảm tốc độ động không quay ngược Hình 1.19 Đặc tính hãm ngược Khi động làm việc ổn định điểm a ta mắc thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng, động làm việc điểm b, b mômen động sinh nhỏ M c nên động bắt đầu giảm tốc độ Đến điểm c, tốc độ động 0, mômen động sơ sinh nhỏ mômen tải nên động bắt đầu quay ngược Đến điểm d, mômen động sinh M c nên hệ ổn định với tốc độ hạ ωôđ Đoạn cd đoạn đặc tính hãm ngược b Hãm ngược động Giả sử động làm việc điểm a hình 1.17, ta đổi chiều điện áp phần ứng Do sức điện động chưa đổi dấu nên: Iư = - U E R I Hình 1.20 Sơ đồ thay Để hạn chế dòng điện hãm ta đưa thêm điện trở phụ vào phần ứng, động làm việc điểm b, b mômen đổi chiều chống lại chiều quay động nên tốc độ động giảm đoạn bc Tại c tốc độ 0, đặt điện áp vào phần ứng động quay ngược việc ổn định điểm d Dòng điện hãm: Ih = Mh = Ih Hình 1.21 Hãm ngược phương pháp đảo cực tính điện áp phần ứng 1.6.3 Hãm động Hãm động trạng thái động làm việc nwh máy phát mà lượng học động tích lũy trình làm việc trước biến thành điện năng, tạo mômen hãm Khi động quay muốn thực hãm động thfi ta cắt phần ứng động khỏi lưới điện đóng vào điện trở hãm Ta có phương trình đặc tính cơ: ω= - M Khi = const ω phụ thuộc vào Rh Khi Rh nhỏ đặc tính cứng, mômen hãm lớn, hãm nhanh Hình 1.22 Sơ đồ hãm động Với Mc phản kháng động dừng hẳn, đặc tính hãm động đoạn b 10 b20 Với Mc tác động tải kéo động quay theo chiều ngược lại đến làm việc ổn định M = Mc Đoạn b1C1 b2C2 gọi đặc tính hãm động CHƯƠNG II HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ, CÓ ĐẢO CHIỀU, DÙNG HAI BỘ BIẾN ĐỔI, ĐIỀU KHIỂN RIÊNG 2.1 Giới thiệu chung 2.1.1 Cấu trúc hệ truyền động điện phân loại Định nghĩa hệ thống truyền động điện Hệ truyền động tập hợp thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện tử, phục vụ cho việc biến đổi lượng điện-cơ gia công truyền tín hiệu thông tin để điều khiển trình biến đổi lượng theo yêu cầu công nghệ • Cấu trúc chung • - - Hình 2.1 Mô tả cấu trúc chung hệ truyền động BBĐ- Bộ biến đổi; ĐC- Động truyền động; MSX- Máy sản xuất; RT- Bộ điều chỉnh công nghệ; KT – Các đóng ngắt phục vụ công nghệ; R- Các điều chỉnh; GN- Bộ ghép nối; VHNgười vận hành 2.1.2 Cấu trúc hệ truyền động điện gồm hai phần Phần lực (mạch lực): từ lưới điện nguồn điện cung cấp điện đến biến đổi (BBĐ) động điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX) Các biến đổi như: biến đổi nhứ: biến đổi máy điện (máy phát điện chiều, xoay chiêu, máy điện khuếch đại), biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), biến đổi điện từ, bán dẫn (chỉnh lưu tiristor, điều áp chiều, biến tần transistor) Động có loại như: động chiều, xoay chiều, loiaj động đặc biệt Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số công nghệ, khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ cho người vận hành Đồng thời số hệ truyền động điện khác có mạch ghép nối với thiết bị tự động khác với máy tính điều khiển 2.1.3 Phân loại hệ thống truyền động điện - - Truyền động không điều chỉnh: thường có động nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với tốc độ định Truyền động có điều chỉnh: tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện điều chỉnh momen, lực kéo, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí Trong hệ hệ truyền động điện nhiều động Theo cấu trúc tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều khiển số, hệ truyền động điện điều khiển tương tự, hệ truyền động điện điều khiển theo chương trình… Theo đặc điểm truyền động ta có hệ truyền động điện động chiều, động điện xoay chiều, động bước,… Ngoài ra, có hệ truyền động điện không đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền động đơn, truyền động nhiều động cơ,… 2.1.4 Hệ T-Đ có đảo chiều - Khi đảo chiều quay động hệ truyền động cần phải giải phóng động tích lũy phần chiều quay Khi tốc độ động giảm không hệ truyền động khởi động theo ngược lại Điều có nghĩa truyền động cần qua chế độ hãm chuyển trạng thái làm việc qua ba góc phần tư - Đối với hệ T-Đ đảo chiều qua tương tự hệ F-Đ cần thực chế độ hãm tái sinh vùng tốc độ cao chuyển sang hãm ngược tốc độ thấp - Do chỉnh lưu tiristo dẫn dòng theo chiều điều khiển mở, khóa phụ thuộc vào điện áp lưới Nên hệ T-Đ đảo chiều khó khăn phức tạp hệ máy phát-động - Khi hệ T-Đ hãm tái sinh, chỉnh lưu làm việc chế độ nghịch lưu, biến đổi lượng dòng chiều hãm tái sinh, hệ T-Đ cần có điều kiện: + Bộ biến đổi (bộ chỉnh lưu): E d đảo chiều nên Pd = Ed.I < góc kích mở α= chỉnh lưu làm việc chế độ nghịch lưu + Động cơ: E chiều I nên P đc = E.I > 0, động phát lượng làm việc máy phát + Do thysistor dẫn dòng theo chiều, I = > với E đảo chiều nên ω đảo chiều => E < => |Ed| > |E| R Ed L I E Hình 2.2 Giản đồ thay hệ T-Đ hãm tái sinh Công suất động Pđ = E.Id > phát công suất, công suất biến đổi P b = Ed.Id < thu công suất 2.2 Phân tích hệ truyền động T-Đ, có đảo chiều, dùng hai biến đổi, điều khiển chung 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch lực a) Mạch lực - Về tư tưởng thiết kế, người ta cố gắng đưa hệ T-Đ đảo chiều tương tự hẹ máy phát động Về mạch lực có hai sơ đồ: Sơ đồ đấu chéo Hình 2.2a sơ đồ dấu song song ngược có cuộn kháng cân Hình 2.2b B1 B1 B2 a) B2 B1 b) Hình 2.3 Mạch lực hệ T-Đ đảo chiều điều khiển chung - - Đối với sơ đồ đấu chéo cần biến áp ba cuộn dây, sơ đồ đấu song song ngược bắt buộc có cuộn kháng cân Tuy khác cấu trúc vốn đầu tư hai mạch lực tương đương lượng đồng, sắt số tiristo Ta xét cấu trúc hệ truyền động T-Đ đảo chiều điều khiển chung đấu song song ngược Để có đặc tính điều chỉnh hệ máy phát động người ta dùng nguyên tắc điều khiển chung tức hai biến đổi phát xung điều khiển, lại ràng buộc với theo điều kiện: + = 180o (2.1) Điều dẫn đến: = (2.2) Hình 2.4 Đặc tính điều khiển chung Ta thấy dặc tính hoàn toàn đối xứng Với tín hiệu điều khiển chung Uđk cho ta hai giá trị Ed1 Ed2 giá trị ngược dấu Tức làm việc chỉnh lưu thứ hai sẵn sàng làm việc nghịch lưu Ta có sơ đồ thay : Hình 2.5 Sơ đồ thay hệ T-Đ đảo chiều điều khiển chung - Trên sơ đồ thay B1 làm việc chế độ chỉnh lưu, hai B2 làm việc chế độ nghịch lưu Nếu Ed1 > E |EdII| > E tức có dòng Id1, dòng IdII truyền động làm việc chế độ động Khi giảm tốc độ giảm Ed1 < E |EdII| < E Dòng Id1 dòng IdII chạy từ phần ứng đông sang hai B2, truyền động làm việc chế độ hãm tái sinh - Còn trường hợp truyền động làm việc theo chiều ngược lại hai B2 làm việc chỉnh lưu làm việc nghịch lưu trình giảm tốc xảy tương tự Khi đảo chiều thuận sang chiều ngược ngược sang thuận ta có trình tương tự máy phát động Chỉ khác vai trò máy phát thay hai biến đổi 2.2.2 Đặc tính Ta có: Uư = E + IưRưΣ U = E d + Uv E = KФ , I = = - I = - M Hình 2.6 Sơ đồ thay chỉnh lưu tiristo – động chiều 2.2.4 Vẽ đặc tính Giả sử động có thông số: U2 = 10V, = 300 = 0V, Rư = 2Ω, = Ta có: = - M = 5,1 – 0,125M [...]... truyền động ta có hệ truyền động điện động cơ một chiều, động cơ điện xoay chiều, động cơ bước,… Ngoài ra, còn có hệ truyền động điện không đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền động đơn, truyền động nhiều động cơ, … 2 .1. 4 Hệ T-Đ có đảo chiều - Khi đảo chiều quay động cơ hệ truyền động cần phải giải phóng động năng tích lũy của phần cơ ở chiều đang quay Khi tốc độ động cơ giảm về không hệ truyền động sẽ... đặc tính cơ không thay đổi : β = Như vậy thay đổi điện áp đặt vào điện áp phần ứng ta được một họ đặc tính cơ song song với đặct ính cơ tự nhiên Hình 1. 13 Đặc tính cơ điện khi giảm từ thông Hình 1. 14 Đặc tính cơ khi giảm từ thông 1. 5 Phương pháp khởi động điện trở khởi động Nếu khởi động động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng cách đóng trực tiếp thì tốc độ ban đầu bằng 0 do vậy dòng khởi động ban... lúc đó loại hết 3 cấp điện trở Hình 1. 15 Đặc tính cơ của khởi động điện trở khởi động 1. 6 Khái quát các trạng thái hãm hoặc động cơ đó Hãm là trạng thái làm việc của động cơ, khi động cơ sinh ra momen có chiều ngược với chiều tốc độ quay Truyền động điện có ba trạng thái hãm: + Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0 + Hãm ngược: Pđiện > 0, Pcơ < 0 + Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0 1. 6 .1 Hãm tái sinh Hãm... sinh do động năng Xét cơ cấu nâng hạ - Khi nâng tải, động cơ làm việc trên đặc tính cơ nằm ở góc phần tư thứ I, ω cùng chiều M, M ngược chiều Mc Mc - Khi hạ tải, ta đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ω ngược chiều M và cùng chiều Hình 1. 17 Đặc tính cơ hãm tái sinh khi hạ tải 1. 6.2 Hãm ngược Hãm ngược là trạng thái làm việc của truyền động điện, trong đó động cơ nhận cả điện năng và cơ năng... dần các cấp điện trở để đưa động cơ lên tốc độ định mức Imm = = (2 2,5)Iđm Icp Công suất động cơ lớn thì chọn Imm nhỏ Trong quá trình mở máy tốc độ của động cơ tăng dần, sức điện động của động cơ cũng tăng dần và dòng điện giảm dần Eư = K ω Ι= Do đó momen mở máy giảm đặc tính cơ được thể hiện như sau: Khi bắt đầu cấp điện cho động cơ với toàn bộ điện trở khởi động momen ban đầu cửa động cơ sẽ có giá... tái sinh của truyền động điện là động cơ nhận cơ năng từ máy sản xuất và biến năng lượng này thành điện năng phát vào lưới điện Động cơ đóng vai trò là máy phát I R U E Hình 1. 16 Sơ đồ thay thế mạch điện Với điều kiện: sức điện động của nó phải lớn hơn điện áp lưới cung cấp tức là Eư > Uư Khi đó Iư = < 0, Iư đảo dấu cùng chiều Eư Do đó công suất động cơ Pđ = Eư.Iư > 0, công suất lưới điện Plưới = Uư.Iư... cơ điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX) Các bộ biến đổi như: bộ biến đổi nhứ: bộ biến đổi máy điện (máy phát điện một chiều, xoay chiêu, máy điện khuếch đại), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), bộ biến đổi điện từ, bán dẫn (chỉnh lưu tiristor, bộ điều áp một chiều, biến tần transistor) Động cơ có các loại như: động cơ một chiều, xoay chiều, các loiaj động cơ đặc biệt Phần điều... Truyền động có điều chỉnh: tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện điều chỉnh momen, lực kéo, và hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí Trong hệ này có thể là hệ truyền động điện nhiều động cơ Theo cấu trúc và tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều khiển số, hệ truyền động điện điều khiển tương tự, hệ truyền động điện. .. Dòng điện hãm: Ih = và Mh = Ih Hình 1. 21 Hãm ngược bằng phương pháp đảo cực tính điện áp phần ứng 1. 6.3 Hãm động năng Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc nwh một máy phát mà năng lượng cơ học của động cơ đã tích lũy được trong quá trình làm việc trước đó biến thành điện năng, tạo ra mômen hãm Khi động cơ đang quay muốn thực hiện hãm động năng thfi ta cắt phần ứng của động cơ khỏi lưới điện. .. tải khi giảm từ thông - Dòng điện ngắn mạch Inm được tính: Inm = Ta có: (1. 12) Cách vẽ đặc tính cơ điện giảm từ thông được chỉ trên hình … Đặc tính cơ Cách vẽ đặc tính cơ giảm từ thông cũng tương tự như đặc tính cơ điện nhung thay vào giá trị Inm không đổi ở đặc tính cơ điện bằng giá trị momen mở máy thay đổi: Mmm = (1. 13) d) Cách vẽ đặc tính giảm điện áp Tốc độ không tải: ω0x = Giảm điện áp Uư thì ... đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập Mặt khác mômen điện từ động xác định: M = KФ Iư (1. 6) Từ 1. 4 1. 5 ta được: ω = - M (1. 7) Đây phương trình đặc tính động điện kích từ độc lập Giả thiết... bù đủ, thông số động không đổi Ta lập sơ đồ thay máy điện chiều kích từ độc lập hình 1. 5 Hình 1. 5 Sơ đồ thay động điện chiều kích từ độc lập Từ sơ đồ thay ta có phương trình cân điện áp: Uư =... từ thông = const , phương trình đặc tính (1. 6) tuyến tính Dạng đặc tính động biểu diễn sau Hình 1. 6 Đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập Hình 1. 7 Đặc tính điện động điện chiều kích từ