BÀI GIẢNG CHUYỂN ĐỘNG ĐIỆN

LI NểI U Truyn ng in l hc phn rt quan trng i vi sinh viờn ngnh in núi chung, c bit l sinh viờn ngnh iu khin v t ng húa phc v tt cho vic dy v hc mụn hc truyn ng in, th tỏc gi Khoa in - T ng húa ó tỡm hiu, ỳc kt v biờn son cun Truyn ng in, vi ni dung bỏm sỏt cng mụn hc v ó c hi ng xột duyt nh trng thụng qua Ni dung bi ging gm chng : Chng Cỏc khỏi nim c bn v h thng truyn ng in Chng Trỡnh by cỏc c tớnh c ca cỏc ng c in thụng dng Chng Trỡnh by cỏc phng phỏp iu chnh tc ca cỏc h truyn ng in, cỏc ng c in Chng Trỡnh by cỏc phng phỏp tớnh chn c bn cỏc ng c in cho cỏc h truyn ng in thụng dng Chng Gii thiu v phõn tớch cỏc h thng truyn ng in mt chiu v xoay chiu thụng dng cụng nghip Bi ging c dựng lm ti liu hc chớnh cho sinh viờn cao ng ngnh iu khin v t ng húa Ngoi cng l ti liu tham kho cho nhng quan tõm n lnh vc ny Do hn ch v thi gian v kin thc nờn chc chn khụng trỏnh nhng thiu sút Rt mong nhn c cỏc ý kin úng gúp ca cỏc bn c Mi ý kin thc mc xin gi v Khoa in- T ng húa, trng Cao ng cụng nghip Phỳc Yờn Chỳng tụi xin chõn thnh cm n! Cỏc tỏc gi -1- Chng CC KHI NIM C BN V H THNG TRUYN NG IN Mc tiờu : Trang b cho sinh viờn cỏc khỏi nim c bn v h thng truyn ng Ti liu tham kho : Bựi Quc Khỏnh (2002), Giỏo trỡnh Truyn ng in,NXBKHKT 1.1 Cu trỳc v phõn loi h thng truyn ng in t ng (T T) 1.1.1.Cu trỳc ca h thng truyn ng in t ng: 1.1.1.1 nh ngha h thng truyn ng in t ng: H truyn ng in t ng (T T) l mt t hp cỏc thit b in, in t, v.v phc v cho cho vic bin i in nng thnh c nng cung cp cho cỏc c cu cụng tỏc trờn cỏc mỏy sn sut, cng nh gia cụng truyn tớn hiu thụng tin iu khin quỏ trỡnh bin i nng lng ú theo yờu cu cụng ngh 1.1.1.2 Cu trỳc chung: Hỡnh 1-1: Mụ t cu trỳc chung ca h T T BB: B bin i; C: ng c in; MSX: Mỏy sn xut; R v RT: B iu chnh truyn ng v cụng ngh; K v KT: cỏc B úng ct phc v truyn ng v cụng ngh; GN: Mch ghộp ni; VH: Ngi hnh Cu trỳc ca h T T gm phn chớnh: - Phn lc (mch lc): t li in hoc ngun in cung cp in nng n b bin i (BB) v ng c in (C) truyn ng cho ph ti (MSX) Cỏc b bin i nh: b bin i mỏy in (mỏy phỏt in mt chiu, xoay chiu, mỏy in khuch i), b bin i in t (khuch i t, cun khỏng bo ho), b bin i in t, bỏn dn (Chnh lu tiristor, b iu ỏp mt chiu, bin tn transistor, tiristor) ng c cú cỏc loi nh: ng c mt chiu, xoay chiu, cỏc loi ng c c bit - Phn iu khin (mch iu khin) gm cỏc c cu o lng, cỏc b iu chnh tham s v cụng ngh, cỏc khớ c, thit b iu khin úng ct phc v cụng ngh v cho -2- ngi hnh ng thi mt s h T T khỏc cú c mch ghộp ni vi cỏc thit b t ng khỏc hoc vi mỏy tớnh iu khin 1.1.2 Phõn loi h thng truyn ng in t ng: - Truyn ng in khụng iu chnh: thng ch cú ng c ni trc tip vi li in, quay mỏy sn xut vi mt tc nht nh - Truyn ng cú iu chnh: tu thuc vo yờu cu cụng ngh m ta cú h truyn ng in iu chnh tc , h truyn ng in t ng iu chnh mụ men, lc kộo, v h truyn ng in t ng iu chnh v trớ Trong h ny cú th l h truyn ng in t ng nhiu ng c - Theo cu trỳc v tớn hiu iu khin m ta cú h truyn ng in t ng iu khin s, h truyn ng in t ng iu khin tng t, h truyn ng in t ng iu khin theo chng trỡnh - Theo c im truyn ng ta cú h truyn ng in t ng ng c in mt chiu, ng c in xoay chiu, ng c bc, v.v - Theo mc t ng húa cú h truyn ng khụng t ng v h truyn ng in t ng - Ngoi ra, cũn cú h truyn ng in khụng o chiu, cú o chiu, h truyn ng n, truyn ng nhiu ng c, v.v 1.2 Cỏc khỏi nim c bn v h thng truyn ng in : 1.2.1 c tớnh c ca mỏy sn xut + c tớnh c ca mỏy sn xut l quan h gia tc quay v mụmen cn ca mỏy sn xut: Mc = f() (1.1) + c tớnh c ca mỏy sn xut rt a dng, nhiờn phn ln chỳng c biu din di dng biu thc tng quỏt: (1.2) Trong ú: Mc - mụmen ng vi tc Mco - mụmen ng vi tc = Mm - mụmen ng vi tc nh mc m -3- Hỡnh 1.2: c tớnh c ca mt s MSX + Ta cú cỏc trng hp s m q ng vi cỏc ti: - Khi q = -1, mụmen t l nghch vi tc , tng ng cỏc c cu hỡnh mỏy tin, doa, mỏy cun dõy, cun giy, (1) c im ca loi mỏy ny l tc lm vic cng thp thỡ mụmen cn (lc cn) cng ln - Khi q = 0, Mc = Mm = const, tng ng cỏc c cu mỏy nõng h, cu trc, thang mỏy, bng ti, c cu n dao mỏy ct gt, (2) - Khi q = 1, mụmen t l bc nht vi tc , tng ng cỏc c cu ma sỏt, mỏy bo, mỏy phỏt mt chiu ti thun tr(3) - Khi q = 2, mụmen t l bc hai vi tc , tng ng cỏc c cu mỏy bm, quy giú, mỏy nộn,(4) * Ngoi ra, mt s mỏy sn xut cú c tớnh c khỏc, nh: - Mụmen ph thuc vo gúc quay Mc = f();hoc mụmen ph thuc vo ng i Mc = f(s), cỏc mỏy cụng tỏc cú pittụng, cỏc mỏy trc khụng cú cỏp cõn bng cú c tớnh thuc loi ny - Mụmen ph thuc vo s vũng quay v ng i Mc = f(,s) nh cỏc loi xe in - Mụmen ph thuc vo thi gian Mc = f(t) nh mỏy nghin ỏ, nghin qung 1.2.2 c tớnh c ca ng c in: c tớnh c ca ng c in l quan h gia tc quay v mụmen ca ng c: M = f() (1.3) * Thng ngi ta phõn bit hai loi c tớnh c: + c tớnh c t nhiờn: l c tớnh cú c ng c ni theo s bỡnh thng, khụng s dng thờm cỏc thit b ph tr khỏc v cỏc thụng s ngun cng nh ca ng c l nh mc Nh vy mi ng c ch cú mt c tớnh c t nhiờn -4- + c tớnh c nhõn to hay c tớnh c iu chnh: l c tớnh c nhn c s thay i mt cỏc thụng s no ú ca ngun, ca ng c hoc ni thờm thit b ph tr vo mch, hoc s dng cỏc s c bit Mi ng c cú th cú nhiu tớnh c nhõn to cng c tớnh c: + ỏnh giỏ v so sỏnh cỏc c tớnh c, ngi ta a khỏi nim cng c tớnh c v c tớnh: (1.4) nu c tớnh c tuyn tớnh thỡ: M (1.5) Hoc theo h n v tng i: dM l lng sai phõn ca mụmen M v d Hỡnh 1.3: cng c tớnh c + ng c khụng ng b cú cng c tớnh c thay i giỏ tr (> 0, < 0) + ng c ng b cú c tớnh c tuyt i cng ( ) + ng c mt chiu kớch t c lp cú cng c tớnh c cng ( 40) + ng c mt chiu kớch t c lp cú cng c tớnh c mm ( 10) 1.2 Trng thỏi lm vic ca h T T + Trong h truyn ng in t ng bao gi cng cú quỏ trỡnh bin i nng lng in nng thnh c nng hoc ngc li Chớnh quỏ trỡnh bin i ny quyt nh trng thỏi lm vic ca h truyn ng in Bng 1-1: Trng thỏi lm vic h truyn ng in TT Biu cụng sut Pin Pc -5- P Trng thỏi lm vic - ng c khụng ti Pin =0 = Pin Pin >0 = P - Pc =0 , Pc < 0, in nng v c nng chuyn thnh tn tht P - Hóm ng nng: Pin = 0, Pc < 0, c nng bin thnh cụng sut tn tht P * Cỏc trng thỏi lm vic trờn mt phng [M, ]: Trng thỏi ng c: tng ng vi cỏc im nm gúc phn t th nht v gúc phn t th ba ca mt phng [M, ] hỡnh Trng thỏi mỏy phỏt: tng ng vi cỏc im nm gúc phn t th hai v gúc phn t th t ca mt phng [M, ], hỡnh Hỡnh 1.4: Trng thỏi lm vic ca truyn ng in 1.2.4 Tớnh i cỏc i lng c hc : 1.2.4.1 Mụmen v lc quy i -7- + Quan nim v s tớnh i nh vic di im t t trc ny v trc khỏc ca mụmen hay lc cú xột n tn tht ma sỏt b truyn lc Thng quy i mụmen cn Mc, (hay lc cn Fc) ca b phn lm vic v trc ng c + iu kin quy i: m bo cõn bng cụng sut phn c ca h T T: - Khi nng lng truyn t ng c n mỏy sn xut: Ptr = Pc +P (1.7) Trong ú: Ptr l cụng sut trờn trc ng c, Ptr = Mcq. (Mcq v -mụmen cn tnh quy i v tc gúc trờn trc ng c) Pc l cụng sut ca mỏy sn xut, Pc = Mlv lv (Mlv v lv - mụmen cn v tc gúc trờn trc lm vic) P l tn tht cỏc khõu c khớ * Nu tớnh theo hiu sut hp tc i vi chuyn ng quay: Ptr Pc i M lvlv i Rỳt ra: M cqd M cqd (1.8) M lvlv M lv i i i (1.9) i - hiu sut ca hp tc Trong ú: i d gi l t s truyn ca hp tc lv * Nu chuyn ng tnh tin thỡ lc quy i: M cqd Flv . (1.10) Trong ú: = t i hiu sut b truyn lc t hiu sut ca tang trng = d gi l t s quy i vlv - Khi nng lng truyn t mỏy sn xut n ng c: Ptr = Pc -P (1.11) (t chng minh) 1.2.4.2 Quy i mụmen quỏn tớnh v lng quỏn tớnh: + iu kin quy i: bo ton ng nng tớch lu h thng: n W Wi (1.12) -8- Chuyn ng quay: W Chuyn ng tnh tin: J 2 W (1.13) mv 2 (1.14) 1.2.5 Phng trỡnh ng hc ca h T T + L quan h gia cỏc i lng (, n, L, M, ) vi thi gian: Dng tng quỏt: n M i i d ( J ) dt (1.15) + Nu coi mụmen ng c sinh v mụmen cn ngc chiu nhau, v J = const, thỡ ta cú phng trỡnh di dng s hc: d (1.16) M Mc J dt (Rad/s); Theo h n v SI: M(N.m); J(kg.m2); t(s) Theo h k thut: M(KG.m); GD(KG.m2); n(vg/ph); t(s): MMc = GD dn 375 dt (1.17) Theo h hn hp: M(N.m); J(kg.m2); n(vg/ph); t(s): MMc = Mụmen ng: J dn 9,55 dt Mg = MMc = J (1.18) d dt (1.19) T phng trỡnh (1- ) ta thy rng: - Khi Mg > hay M > Mc , thỡ: d > h tng tc dt - Khi Mg < hay M < Mc , thỡ: d < h gim tc dt - Khi Mg = hay M = Mc , thỡ: d = h lm vic xỏc lp, hay h lm vic dt n nh: = const * Nu chn v ly chiu ca tc lm chun thỡ: M(+) M v M(-) M ; Cũn Mc(+) Mc ; Mc(-) Mc -9- 1.2.6 iu kin n nh tnh ca h T T Nh phn trc ó nờu, im lm vic n nh n(v/p) l giao ca hai c tớnh c ca c ca ng c v ca c cu sn xut: M() v Mc() Tuy nhiờn, khụng nc = f(Mc) phi bt k im lm vic no nh vy ca ng c vi cỏc loi ti cng l cỏc im lm vic n nh, A m ú mi ch l iu kin cn, iu kin l im n = f(M) giao ú phi tha iu kin n nh, ngi ta gi l n nh tnh hay l s lm vic phự hp gia M(N.m) ng c vi ti xỏc nh iu kin ú, ta da vo phng trỡnh ng hc ti giao im: d M J dt Hỡnh 1.5: Minh im lm vic n nh Mc Suy ra, iu kin n nh l: ( Hay: D c M Mc )x ( )x (1.20) (1-22) (1- 23) Vy, iu kin cn v h thng truyn ng in lm vic n nh ti mt im l: Ti im ú phi tha n(v/p) A a b ng thi hai iu kin: iu kin 1: M Mc = nc=n iu kin 2: - c < Vớ d: Xột xem im A cú phi l im lm vic n nh khụng? Theo hỡnh v trờn, d nhn thy: - im A tha iu kin cn: Ti A: Xột iu kin : M c 0; M D nc nD 0 Mc M M(N.m) Hỡnh 1.6: Minh cỏch xột im lm vic n nh M c M c M D M D 0; c n D nc nc n D - 10 - n = f(M) nc = f(Mc) (1.21) D c (1.22) Vy: D c (1.23) - Kt lun: im A khụng tha iu kin , A khụng phi l im lm vic n nh Cõu hi ụn Chc nng v nhim v ca h thng truyn ng in l gỡ ? Cú mỏy loi mỏy sn xut v c cu cụng tỏc ? H thng truyn ng in gm cỏc phn t v cỏc khõu no ? Ly vớ d minh mt mỏy sn xut m cỏc anh (ch) ó bit ? Mụmen cn hỡnh thnh t õu? n v o lng ca nú ? Cụng thc quy i mụmen cn t trc ca c cu cụng tỏc v trc ng c ? Mụmen quỏn tớnh l gỡ ? n v o lng ca nú ? Cụng thc tớnh quy i mụmen quỏn tớnh t tc i no ú v tc ca trc ng c ? Th no l mụmen cn th nng? c im ca nú th hin trờn th theo tc ? Ly vớ d mt c cu cú mụmen cn th nng Th no l mụmen cn phn khỏng? Ly vớ d mt c cu cú mụmen cn phn khỏng nh ngha c tớnh c ca mỏy sn xut Phng trỡnh tng quỏt ca nú v gii tớch cỏc i lng phng trỡnh ? Hóy v c tớnh c ca cỏc mỏy sn xut sau: mỏy tin; cn trc, mỏy bo, mỏy bm 10 Vit phng trỡnh chuyn ng cho h truyn ng in cú phn c dng mu c hc n v gii thớch cỏc i lng phng trỡnh ? 11 Dựng phng trỡnh chuyn ng phõn tớch cỏc trng thỏi lm vic ca h thng truyn ng tng ng vi du ca cỏc i lng M v Mc ? 12 nh ngha c tớnh c ca ng c in ? 13 nh ngha cng c tớnh c ? Cú th xỏ nh cng c tớnh c theo nhng cỏch no ? 14 Phõn bit cỏc trng thỏi ng c v cỏc trng thỏi hóm ca ng c in bng nhng du hiu no? Ly vớ d thc t v trng thỏi hóm ca ng c trờn mt c cu m anh (ch) ó bit ? 15 Chiu ca dũng nng lng s nh th no ng c lm vic trng thỏi ng c ? 16 Chiu ca dũng nng lng s nh th no ng c lm vic trng thỏi mỏy phỏt ? - 11 - 17 iu kin n nh tnh l gỡ ? Phõn tớch mt im lm vic xỏc lp n nh tnh trờn ta [M.] v [Mc, ]? - 12 - Chng C TNH C CA NG C IN Mc tiờu : Trang b cho sinh viờn kin c bn v c tớnh c ca cỏc ng c in thụng dng v ng dng t cỏc h c tớnh c Ti liu tham kho : Bựi Quc Khỏnh (2002), Giỏo trỡnh Truyn ng in,NXBKHKT 2.1 Khỏi nim chung : * c tớnh c ca ng c in: Quan h gia tc v mụmen c u trỳc ng c gi l c tớnh c ca ng c in: = f(M) hay n = f(M) hoc ngc li * c tớnh c ca mỏy sn xut: c tớnh c ca MSX l mi quan h gia tc quay ca MSX (c, nc) v mụmen ca nú (Mc): nc = f(Mc) (Mc = f(nc) hay c = f(Mc) (Mc = f(c) * c tớnh c in: Quan h gia tc v dũng in mch phn ng ng c: = f(I) hay n = f(I) hoc ngc li n v tớnh: (Rad/s); n(vũng/phỳt); M, Mc(N.m) 2n n 30 Quy i: hay n (2.1) 60 30 * Biu din cỏc i lng h n v tng i: Cỏch biu din cỏc i lng nh trờn c gi l biu din cỏc i lng h n v tuyt i (h n v cú tờn, cỏc i lng u cú th nguyờn) Trong nhiu trng hp, cỏch biu din ny t khụng thun tin Ngi ta chuyn sang cỏch biu din cỏc i lng h n v tng i ( h n v khụng tờn, cỏc i lng khụng cú th nguyờn), nhm n gin húa vic tớnh toỏn, d dng so sỏnh cỏc i lng vi nhau, d nhn bit kh nng lm vic ca ng c vi ph ti ang tỏc ng lờn u trc ng c, ỏnh giỏ c cỏc ch lm vic ca truyn ng in Mt i lng h n v tng i c kớ hiu l x* = x x cb (2.2) Trong ú: x: Tr s ca i lng ú, xcb: Tr s c bn ca i lng ú Cỏc i lng c bn thng c chn l: Um, Im, m, Mm, m, Rcb, U U R ;U * % 100%; R * ; * ; * Do ú: U * (2.3) U dm U dm Rcb dm Trong ú: cb = m : i vi ng c mt chiu kớch t ni tip cb = 0: i vi ng c mt chiu kớch t song song hoc c lp - 13 - cb = = b: i vi ng c KB, CB Rcb = U dm : i vi ng c in mt chiu I dm R2cb = Z2cb: i vi ng c in khụng ng b; Khi rotor u sao: R2cbY = E2 nm 3I dm Khi rotor u tam giỏc: R2cb = (2.4) R2cb (2.5) 2.2 c tớnh c ca ng c in mt chiu kớch t c lp Khi ngun in mt chiu cú cụng sut vụ cựng ln v in ỏp khụng i thỡ mch kớch t thng mc sụng song vi mch phn ng, lỳc ny ng c c gi l ng c kớch t song song (hỡnh 2.1) Hỡnh 2.1: S ni dõy ca ng c kớch Hỡnh 2.2: S ni dõy ca ng c t song song kớch t c lp Khi ngun in mt chiu cú cụng sut khụng ln thỡ mch in phn ng v mch kớch t mc vo hai ngun mt chiu c lp vi nhau, lỳc ny ng c c gi l ng c kớch t c lp (hỡnh 2.2) 2.2.1 Phng trỡnh c tớnh c - nh hng ca cỏc tham s 2.2.1.1 Phng trỡnh c tớnh c : Theo s hỡnh 2-1 v 2-2 ta cú phng trỡnh cõn bng in ỏp phn ng: U = E + I.(R+Rp) (2.6) Trong ú: U : in ỏp phn ng, (V) E : Sc in ng phn ng, (V) R : in tr ca mch phn ng, ( ) RP : in tr ph mch phn ng, ( ) - 14 - I : Dũng in mch phn ng Vi R = r + rcf + rb + rct , r : in tr cun dõy phn ng, rcf : in tr cun cc t ph, rb : in tr cun bự, rct : in tr tip xỳc ca chi in, Sc in ng E ca phn ng ng c c xỏc nh theo biu thc: (2.7) Trong ú: p : S ụi cc t chớnh, N : S dn tỏc dng ca cun dõy phn ng, a : S ụi mch nhỏnh song song ca cun dõy phn ng, : T thụng kớch t di mt cc t, Wb : Tc gúc, rad/s, K pN : H s cu to ca ng c 2a Nu biu din sc in ng theo tc quay n (vũng/phỳt) thỡ: (2.8) V: (2.9) Vỡ vy: E = pN n 60a Do ú: Ke = pN 60a Hay: Ke K 0,105K 9,55 (2.10) - H s sc in ng ca ng c Suy ra: (2.11) Biu thc (2.11) l phng trỡnh c tớnh c in ca ng c Mt khỏc mụmen in t Mt ca ng c c xỏc nh: - 15 - Mt = K I Suy ra: (2.12) I = M dt K = R R Uu - u 2f M dt K K (2.13) Thay giỏ tr I ta c: (2.14) Nu b qua cỏc tn tht c v tn tht thộp thỡ mụmen c trờn trc ng c M bng mụmen in t: Mt = Mc = M U u Ru R f M K ( K) (2.15) õy l phng trỡnh c tớnh c ca ng c in mt chiu kớch t c Gi thit phn ng c bự , const , thỡ phng trỡnh c tớnh c in v phng trỡnh c tớnh c l tuyn tớnh Chỳng c biu din l nhng ng thng: a) b) Hỡnh 2.3: a) c tớnh c in ca ng c in mt chiu kớch t c lp b) c tớnh c ca ng c mt chiu kớch t c lp +) Ta thy, khụng ti, lý tng coi I = hoc M = thỡ: : Uu K (2.16) Tc khụng ti lý tng ca ng c +) Cũn ngn mch ng c, tc ng c c cp ngun phn ng m rụto khụng quay, õy l trng thỏi bt u ng hoc mt t thụng ng c hay c cu mỏy sn xut b kt, ta cú: - 16 - (2.17) V M KI nm M nm (2.18) I nm , M nm l dũng in ngn mch v mụmen ngn mch Mt khỏc phng trỡnh c tớnh cú th c biu din: (2.19) (2.20) Trong ú: R Ru R f , Uu K : st tc ng vi mi giỏ tr ca M Ta cú th biu din c tớnh c in v c tớnh c h n v tng i, vi iu kin t thụng l nh mc dm Trong ú: * ( Rcb I M R , I* , M* , R* I dm M dm R cb U dm l in tr c bn ) I dm Ta bit c tớnh c in v c tớnh c n v tng i: (2.21) (2.22) 2.2.1.2 Xột nh hng ca cỏc tham s n c tớnh c : T phng trỡnh c tớnh c ta thy cú ba tham s nh hng n c tớnh c: - T thụng ng c - in ỏp phn ng U - in tr phn ng ng c R Ta ln lt xột nh hng ca tng tham s: * nh hng ca in tr phn ng v h c tớnh bin tr: Gi thit: U u U dm const dm const - 17 - Trong thc t hnh, ngi ta cú th ni thờm in tr ph R f vo mch phn ng vỡ nhng mc ớch khỏc nhau, vớ d gim dũng in phn ng, iu chnh tc , mụ men ng c Khi ú nhn thy: U dm const K dm (2.23) cng ca c tớnh c thay i giỏ tr: (2.24) Khi R f cng ln, tr s cng nh ngha l c tớnh c cng dc ng vi R f ta cú c tớnh c t nhiờn: TN K dm (2.25) Ru TN cú giỏ tr ln nht i vi mt ng c Nh vy thay i in tr ph ta c mt h ng c tớnh bin tr cú dng nh hỡnh v ng vi mi ph ti Mc no ú, nu in tr ph cng ln thỡ tc ng c cng gim ng thi dũng in ngn mch v mụmen ngn mch cng gim Cho nờn ngi ta thng s dng phng phỏp ny hn ch dũng in v iu chnh tc ng c phớa di tc c bn Hình 2.4: Đặc tính thay đổi điện trở phụ - 18 - * nh hng ca in ỏp phn ng v h c tớnh gim ỏp: Gi thit: dm const , Ru const Khi thay i in ỏp theo hng gim so vi Um ta cú: Tc x khụng ti thay i: Ux var K dm cng K Ru c tớnh c: Hỡnh 2.5: Cỏc c tinh ca ng c mt chiu kớch t c lp gim ỏp t vo const phn ng ng c Nh vy thay i in ỏp t vo phn ng ng c ta c mt h c tớnh c song song vi c tớnh c t nhiờn nh hỡnh v Ta thy rng thay i in ỏp (gim ỏp) thỡ mụmen ngn mch, dũng in ngn mch ca ng c gim v tc ng c cng gim ng vi mt ph ti nht nh Do ú phng phỏp ny cng c s dng iu chnh tc ng c v hn ch dũng in khi ng * nh hng ca t thụng: Gi thit: Uu= Um = const, R = const Mun thay i t thụng ta thay i dũng in kớch t ng c Trong trng hp ny : Tc khụng ti: x cng c tớnh c: U dm var K x K x Ru var Do cu to ca ng c in, thc t thng iu chnh gim t thụng Nờn t thụng gim thỡ ox tng cũn s gim Ta cú mt h c tớnh c vi ox tng dn v cng ca c tớnh gim dn gim t thụng - 19 - Hỡnh 2.6: c tớnh c in (a) v c tớnh c (b) ca ng c in mt chiu kớch t c lp gim t thụng Ta nhn thy rng thay i t thụng: U dm const Ru Dũng in ngn mch: I nm Mụmen ngn mch: M nm K x I nm var Cỏc c tớnh c in v c tớnh c gim t thụng c biu din trờn hỡnh a Vi dng mụmen ph ti Mc thớch hp vi ch lm vic ca ng c thỡ gim t thụng tc ng c tng lờn nh hỡnh b 2.2.2 V cỏc c tớnh c 2.2.2.1 Cỏch v c tớnh c t nhiờn : Vỡ c tớnh c ca ng c l ng thng nờn v ta ch cn xỏc nh im ca ng thng Ta thng chn: im khụng ti lý tng v im nh mc c tớnh c in t nhiờn (xem hỡnh 2.7a) - im th nht: (I = 0, ) (2.26) - im th hai: I I dm , dm dm dm (2.27) 9,55 - 20 - [...]... Chương 2 ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN Mục tiêu : Trang bị cho sinh viên kiến cơ bản về đặc tính cơ của các động cơ điện thông dụng và ứng dụng từ các họ đặc tính cơ Tài liệu tham khảo : Bùi Quốc Khánh (2002), Giáo trình Truyền động điện, NXBKHKT 2.1 Khái niệm chung : * Đặc tính cơ của động cơ điện: Quan hệ giữa tốc độ và mômen cơ ở đầu trúc động cơ gọi là đặc tính cơ của động cơ điện:  = f(M) hay n =... : Tốc độ góc, rad/s, K pN : Hệ số cấu tạo của động cơ 2a Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc quay n (vòng/phút) thì: (2.8) Và: (2.9) Vì vậy: Eư = pN n 60a Do đó: Ke = pN 60a Hay: Ke  K  0,105K 9,55 (2.10) - Hệ số sức điện động của động cơ Suy ra: (2.11) Biểu thức (2.11) là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ Mặt khác mômen điện từ Mđt của động cơ được xác định: - 15 - Mđt = K  Iư Suy... đm : Đối với động cơ một chiều kích từ nối tiếp cb = 0: Đối với động cơ một chiều kích từ song song hoặc độc lập - 13 - cb = 1 = đb: Đối với động cơ KĐB, ĐCĐB Rcb = U dm : Đối với động cơ điện một chiều I dm R2cb = Z2cb: Đối với động cơ điện không đồng bộ; Khi rotor đấu sao: R2cbY = E2 nm 3I 2 dm Khi rotor đấu tam giác: R2cb = (2.4) 1 R2cb 2 (2.5) 2.2 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều... : Điện trở của mạch phần ứng, (  ) RP : Điện trở phụ trong mạch phần ứng, (  ) - 14 - Iư : Dòng điện mạch phần ứng 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 của chổi điện, Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức: (2.7) Trong đó: p : Số đôi cực từ chính, N : Số thanh dẫn tác... tiện; cần trục, máy bào, máy bơm 10 Viết phương trình chuyển động cho hệ truyền động điện có phần cơ dạng mẫu cơ học đơn khối và giải thích các đại lượng trong phương trình ? 11 Dùng phương trình chuyển động để phân tích các trạng thái làm việc của hệ thống truyền động tương ứng với dấu của các đại lượng M và Mc ? 12 Định nghĩa đặc tính cơ của động cơ điện ? 13 Định nghĩa độ cứng đặc tính cơ ? Có thể xá... thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động * Ảnh hưởng của từ thông: Giả thiết: Uu= Uđm = const, Rư = const Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ động cơ Trong trường hợp... lập với nhau, lúc này động cơ được gọi là động cơ kích từ độc lập (hình 2.2) 2.2.1 Phương trình đặc tính cơ - ảnh hưởng của các tham số 2.2.1.1 Phương trình đặc tính cơ : Theo sơ đồ hình 2-1 và 2-2 ta có phương trình cân bằng điện áp phần ứng: Uư = Eư + Iư.(Rư+Rp) (2.6) Trong đó: Uư : Điện áp phần ứng, (V) Eư : Sức điện động phần ứng, (V) Rư : Điện trở của mạch phần ứng, (  ) RP : Điện trở phụ trong... mômen cơ trên trục động cơ M bằng mômen điện từ: Mđt = Mcơ = M  U u Ru  R f  M K ( K) 2 (2.15) Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc  Giả thiết phần ứng được bù đủ,   const , thì phương trình đặc tính cơ điện và phương trình đặc tính cơ là tuyến tính Chúng được biểu diễn là những đường thẳng: a) b) Hình 2.3: a) Đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều kích... kích từ độc lập Khi nguồn điện một chiều có công suất vô cùng lớn và điện áp không đổi thì mạch kích từ thường mắc sông song với mạch phần ứng, lúc này động cơ được gọi là động cơ kích từ song song (hình 2.1) Hình 2.1: Sơ đồ nối dây của động cơ kích Hình 2.2: Sơ đồ nối dây của động cơ từ song song kích từ độc lập Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích... có giá trị lớn nhất đối với một động cơ Như vậy khi thay đổi điện trở phụ ta được một họ đường đặc tính biến trở có dạng như hình vẽ ứng với mỗi phụ tải Mc nào đó, nếu điện trở phụ càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản H×nh