Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ nối tiếp (đmnt) và hỗn hợp (đmhh)

Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Bởi: unknown Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Sơ đồ nối dây ĐMnt : Động điện chiều kích từ nối tiếp (ĐMnt): nguồn chiều cấp chung cho phần ứng nối tiếp với kích từ Từ sơ đồ nguyên lý ta thấy dòng kích từ dòng phần ứng, nên từ thông động phụ thuộc vào dòng phần ứng phụ tải động Theo sơ đồ hình 2-10a, viết phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau: U = E + R.Iư = k(( + R.Iư (2-39) Trong đó: U điện áp nguồn, (V) 1/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) R = Rư + Rkt + Rưf (2-40) Trong này: Rư điện trở phần ứng động Rkt điện trở cuộn dây kích từ Rưf điện trở phụ mắc thêm vào mạch phần ứng Tương tự ĐMđl, từ phương trình ta rút ra: ω= U kφ − ω= U kφ − R + Ræf kφ I R + Ræf (kφ)2 (2-41) M (2-42) Từ thông ( phụ thuộc vào dòng kích từ Ikt theo đặc tính từ hoá đường ( hình 2-10b Đó quan hệ từ thông ( với sức từ động kích từ Fkt động mà: Fkt = Ikt.Wkt Khi cho dòng kích từ định mức từ thông động đạt định mức Để đơn giản hoá thành lập phương trình đặc tính ĐMnt, ta coi mạch từ động chưa bảo hoà, quan hệ từ thông với dòng kích từ tuyến tính đường ( hình 2-10b: ( = C.Ikt ; (C - hệ số tỉ lệ) (2-43) Nếu bỏ qua phản ứng phần ứng, ta có: ( = C.Ikt = C.Iư = C.I (2-44) Kết hợp (2-44) với (2-39) ta phương trình đặc tính điện ĐMnt: w= U k.C.I − R k.C = A1 I − B (2-45) Với: A1 =Ġ = const ; B =Ġ = const ; Mặt khác: M = k.ϕ.I = k.C.I2 (2-46) Nên: ĉ (2-47) Thay (2-47) vào (2-45) ta có phương trình đặc tính ĐMnt: 2/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) w= A1.√k.C √M − R k.C = A2 √M − B (2-48) Trong đó: A2 = A1 √k.C = const Qua phương trình (2-45) (2-48) ta thấy đặc tính điện đặc tính ĐMnt có dạng hypecbol mềm hình 2-11a, b tốc độ không tải lý tưởng vô Thực tế tốc độ không tải lý tưởng động điện chiều kích từ nối tiếp Các đặc tính điện đặc tính ĐMnt : Như đặc tính điện ĐMnt có dạng đường hypebol mềm Nó có hai đường tiệm cận (hình 2-12a): + Khi I ( 0, ( ( ( : Tiệm cận trục tung + Khi ( ( -B, M ( ( : Tiệm cận đường ( = -B = - (Rư()/K.C Tương tự, đặc tính ĐMnt có hai đường tiệm cận (hình 2-12b): + Khi M ( 0, ( ( ( : Tiệm cận trục tung + Khi ( ( -B, M ( ( : Tiệm cận đường ( = -B = - (Rư()/K.C 3/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Với đặc tính tự nhiên Rưf = 0, nên ta có hai đường tiệm cận ứng với: + Khi M ( 0, ( ( ( : Tiệm cận trục tung + Khi ( ( -B(tn), M ( ( : đặc tính tiệm cận với đường thẳng ( = -B(nt) = - (Rư)/K.C Đặc tính vạn ĐMnt: Các phương trình (2-40) , (2-41) đặc tính hình 2-12 rút với giả thiết đặc tính từ hoá ( = f(I) đường thẳng Tuy nhiên, thực tế quan hệ ( = f(I) phi tuyến nên việc viết phương trình vẽ đặc tính ĐMnt khó khăn Vì nhà chế tạo động thường cho trước đường cong thực nghiệm: (* = f(I*) M* = f(I*) điện trở phụ, gọi đặc tính vạn ĐMnt hình 2-13 4/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Các đặc tính cho theo đơn vị tương đối: (* = (/(đm ; I* = I/Iđm ; M* = M/Mđm ; Dùng chung cho loại động dãy công suất có tiêu chuẩn thiết kế Đối với động cho, ta cần lấy giá trị (đm nhân vào trục tung lấy Iđm nhân vào trục hoành, ta đặc tính điện tự nhiên ( = f(I) động Mặt khác, từ giá trị I* tra theo đường M* = f(I*) ta giá trị M* tương ứng Nhân giá trị M* với Mđm động cho ta M Như vậy, từ đặc tính điện tự nhiên đường đặc tính vạn M* = f(I*) ta đặc tính tự nhiên ( = f(M) Người ta vẽ đặc tính nhân tạo (dùng thêm điện trở phụ mạch phần ứng) ĐMnt sử dụng đặc tính vạn đặc tính tự nhiên Đặc tính khởi động ĐMnt: Tương tự ĐMđl, để hạn chế dòng khởi động ĐMnt người ta đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng bắt đầu khởi động, sau loại dần để đưa tốc độ động lên xác lập I’kđbđ = I’nm =Ġ= (2(2,5)Iđm ( Icp (2-49) a) Xây dựng đặc tính khởi động ĐMđl: Sơ đồ nguyên lý đặc tính khởi động trình bày hình 2-13: Quá trình xây dựng đặc tính khởi động theo bước sau: 5/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Dựa vào thông số động đặc tính vạn năng, vẽ đặc tính tự nhiên Chọn dòng điện giới hạn I1 ( (2(2,5)Iđm tính điện trở tổng mạch phần ứng khởi động R = Uđm/I1 Ta kẻ đường I1 = const cắt đặc tính tự nhiên e Chọn dòng chuyển khởi động I2 = (1,1(1,3)Ic Kẻ đường I2 = const cắt đặc tính tự nhiên f, cắt đặc tính nhân tạo dốc (có R) b theo biểu thức: Uâm-I2R âm-I2Ræ ωNT(b) = ωTN(f) U (2-50) Kẻ đường ef ab kéo dài, chúng cắt A, từ A dựng tiếp đường đặc tính khởi động tuyến tính hoá thoả mãn yêu cầu khởi động ta có đường khởi động abcdefXL b) Tính điện trở khởi động: Theo phương pháp tuyến tính hoá trên, điện trở phụ tổng tính Rưf = R - Rư , ta có điện trở phụ cấp: R-f1 = ac ea R-f;R-f2 = ce ea R-f; (2-51) Các trạng thái hãm ĐMnt: Động ĐMnt có (0 ( (, nên hãm tái sinh mà có hai trạng thái hãm: Hãm ngược Hãm động Hãm ngược ĐMnt: a) Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng: Động làm việc A, đóng Rưf lớn vào phần ứng động chuyển sang B, C thực hãm ngược đoạn CD: 6/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) b) Hãm ngược cách đảo chiều điện áp phần ứng: Động làm việc điểm A đặc tính tự nhiên với: Uư > 0, quay với chiều ( > 0, làm việc chế độ động cơ, chiều mômen trùng với chiều tốc độ; Nếu ta đổi cực tính điện áp đặt vào phần ứng Uư < (vì dòng đảo chiều lớn nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) giữ nguyên chiều dòng kích từ dòng điện phần ứng đổi chiều Iư < mômen đổi chiều, động chuyển sang điểm B đặc tính ( hình 2-15, đoạn BC đoạn hãm ngược, làm việc xác lập D phụ tải ma sát Lúc hãm động năng, dòng hãm mômen hãm động cơ: Ih = − U − Eæ Ræ + Ræf = − U + Kφω Ræ + Ræf 0, động quay thuận ( > (tại điểm A đặc tính góc phần tư thứ toạ độ [M, (], với phụ tải Mc > 0) Nếu ta đảo cực tính điện áp phần ứng động (vẫn giữ nguyên chiều từ thông kích từ) Uư < 0, phụ tải động theo chiều ngược lại Mc' < 0, động quay ngược ( < (tại điểm A' đặc tính góc phần tư thứ ba toạ độ [M, (] Nếu cho điện trở phụ vào mạch phần ứng, ta có tốc độ nhân tạo ngược, hình 2-18 9/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Nhận xét ĐMnt: Về cấu tạo, ĐMnt có cuộn kích từ chịu dòng lớn, nên tiết diện to số vòng dây Nhờ dễ chế tạo hư hỏng so với ĐMđl Động ĐMnt có khả tải lớn mmomen Khi có hệ số tải dòng điện mômen ĐMnt lớn mômen ĐMđl Thực vậy, lấy ví dụ cho tải dòng Iqt = 1,5Iđm mômen tải ĐMđl : Mqt = K(đm.1,5Iđm = 1,5Mđm, nghĩa hệ số tải mômen hệ số tải dòng điện: KqtM = KqtI = 1,5 Trong kho đó, mômen ĐMnt tỷ lệ với bình phương dòng điện, nên M'qt = K.C.I2 = K.C.(1,5Iđm)2 = 1,52.Mđm = 2,25Mđm, nghĩa hệ số tải mômen bình phương lần hệ số tải dòng điện: K'qtM = K2qtI Mômen ĐMnt Không phụ thuộc vào sụt áp đường dây tải điện, nghĩa giữ cho dòng điện động định mức mômen động định mức, cho dù động nối đầu đường dây hay cuối đường dây Đặc điểm, đặc tính động ĐMhh : Sơ đồ nguyên lý động ĐMhh hình 2-19, với hai cuộn kích từ song song nối tiếp tạo từ thông kích từ động cơ: ϕ = ϕs + ϕn (2-57) 10/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Trong đó: (s phần từ thông cuộn kích từ song song tạo nên; (s = (0,75 ( 0,85)(đm không phụ thuộc vào dòng phần ứng, tức không phụ thuộc vào phụ tải Còn (n phần từ thông cuộn kích từ nối tiếp tạo ra, phụ thuộc vào dòng phần ứng Khi phụ tải Mc = Mđm Iư = Iđm, tương ứng: (n.đm = (0,25 ( 0,15)(đm Do có hai cuộn kích từ nên đặc tính ĐMhh vừa có dạng phi tuyến ĐMnt, đồng thời có điểm không tải lý tưởng [0, (0] ĐMđl, hình 2-20, tốc độ không tải lý tưởng có giá trị lớn so với tốc độ định mức: (0 ( (1,3 ( 1,6) (đm Động ĐMhh có ba trạng thái hãm tương tự ĐMđl 11/11 [...].. .Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Trong đó: (s là phần từ thông do cuộn kích từ song song tạo nên; (s = (0,75 ( 0,85)(đm và không phụ thuộc vào dòng phần ứng, tức không phụ thuộc vào phụ tải Còn (n là phần từ thông do cuộn kích từ nối tiếp tạo ra, nó phụ thuộc vào dòng phần ứng Khi phụ tải Mc = Mđm thì Iư = Iđm,... phụ tải Mc = Mđm thì Iư = Iđm, tương ứng: (n.đm = (0,25 ( 0,15)(đm Do có hai cuộn kích từ nên đặc tính cơ của ĐMhh vừa có dạng phi tuyến như ĐMnt, đồng thời có điểm không tải lý tưởng [0, (0] như của ĐMđl, hình 2-20, trong đó tốc độ không tải lý tưởng có giá trị khá lớn so với tốc độ định mức: (0 ( (1,3 ( 1,6) (đm Động cơ ĐMhh có ba trạng thái hãm tương tự như ĐMđl 11/11 ... cuộn kích từ song song nối tiếp tạo từ thông kích từ động cơ: ϕ = ϕs + ϕn (2-57) 10/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Trong đó: (s phần từ thông cuộn kích từ song... (2-52) } Phương trình đặc tính cơ: ω= −U Kφ − Ræ+Ræf (Kφ)2 M (2-53) 7/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh) Hãm động ĐMnt: a) Hãm động kích từ độc lập: Động làm việc với... đặc tính khởi động ĐMđl: Sơ đồ nguyên lý đặc tính khởi động trình bày hình 2-13: Quá trình xây dựng đặc tính khởi động theo bước sau: 5/11 Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp