Tính toán, thiết kế chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ song song

Trường ĐHSP Kỹ thuật hưng Yên Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc Khoa điện - điện tử Đồ án môn học Sinh viên thực : Nguyễn Văn Tiến Lê Văn Tiến Lớp : 112131.1 Khoá học : Ngành đào tạo : Tên đề tài: Tính toán, thiết kế chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ song song  Số liệu cho trước: - Các trang thiết bị đo, kiểm tra xưởng thực tập, thí nghiệm ĐTCS- TNMĐ - Các tài liệu, giáo trình chuyên môn  Nội dung cần hoàn thành: Lập kế hoạch thực Giới thiệu động điện chiều phương pháp điều chỉnh tốc độ Thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động điện chiều đảm bảo yêu cầu: P = 370W; U = 220DCV Kiểm tra, thử nghiệm sản phẩm phòng 203B5 Khảo sát, phân tích kết đạt Sản phẩm đề tài đảm bảo tính công nghiệp có tính khả thi thực tiễn Trình bày thuyết minh theo yêu cầu: font – times new roman; lề phải 2.5cm; lề trái 3cm; cách 2cm, cách 2cm; đề mục chương (phần) chữ viết hoa cỡ 13, đề mục chữ thường in đậm, nội dung chữ 13 Cấu trúc thuyết minh theo yêu cầu hành môn Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: 22-01-2015 Nguyễn Đình Hùng Ngày hoàn thành: Page NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC Page Page LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần nước ta bước vào công công nghiệp hoáhiện đại hoá đất nước, giáo dục đóng vai trò quan trọng công này,đặc biệt đào tạo đội ngũ có tay nghề cao biết kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực tiễn vào lao động sản xuất Cùng với phát triển ngành kỹ thuật điện-điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển tự động hoá đạt nhiều tiến Tự động hoá trình sản xuất phổ biến rộng rãi hệ thống công nghiệp giới nói chung Việt Nam nói riêng Tự động hoá làm giảm nhẹ sức lao động cho người mà góp phần lớn việc nâng cao suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm Với mục tiêu công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nước, ngày có thêm nhiều xí nghiệp sử dụng kỹ thuật cao, đòi hỏi cán kỹ thuật kỹ sư điện kiến thức điện tử công suất, truyền động điện, vi mạch xử lý công tác kỹ thuật Trong điện tử công suất đóng vai trò quan trọng trình công nghiệp hoá đất nước Sự ứng dụng điện tử công suất hệ thống truyền động điện lớn nhỏ gọn phần tử bán dẫn việc dễ dàng tự động hoá cho trình sản xuất Các hệ thống truyền động điều khiển điện tử công suất đem lại hiệu suất cao Kích thước, diện tích lắp đặt giảm nhiều so với hệ truyền động thông thường như: khuếch đại từ, máy phát-động Xuất phát từ yêu cầu thực tế em giao nhiệm vụ làm đồ án môn điện tử công suất truyền động điện với đề tài: “Thiết kế, chế tạo mạch điều khiển tốc độ động chiều kích từ song song” nhằm củng cố mặt kiến thức trình thực tế Với hướng dẫn cô ‘‘NGUYỄN ĐÌNH HÙNG ’’ chúng em tiến hành nghiên cứu thiết kế đề tài.Trong trình thực đề tài khả kiến thức thực tế có hạn nên tránh khỏi sai sót, kính mong thầy cô đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Chúng em xin trân thành cảm ơn.! Page CHƯƠNG I : TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Như ta biết máy phát điện chiều dùng làm máy phát điện động điện Động điện chiều thiết bị quay biến đổi điện thành Nguyên lý làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ Động điện chiều sử dụng rộng rãi công nghiệp giao thông vận tải Động điện chiều gồm loại sau đây: - Động điện chiều kích từ song song - Động điện chiều kích từ nối tiếp - Động điện chiều kích từ hỗn hợp 1.1.Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều gồm có phần : Phần tĩnh (stator) phần động (rôtor) 1.1.1 Phần tĩnh (stator) Gồm phần sau: a Cực từ chính: Cực từ phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện Cực từ gắn chặt vào vỏ nhờ bulông Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc cách điện b Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều c Gông từ: Dùng để làm mạch từ nối liền cực từ đồng thời làm vỏ máy d Các phận khác - Nắp máy - Cơ cấu chổi than Page 1.1.2 Phần quay (rotor) Gồm phận sau: a.Lõi sắt phần ứng: Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ thông thường dùng thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm phủ cách điện hai đầu ép chặt lại Trên thép có dập hình dạng rãnh để sau ép lại đặt dây quấn vào b.Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng phần sinh s.đ.đ có dòng điện chạy qua Thường làm dây đồng có bọc cách điện.Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện tròn, máy điện vừa lớn thường dùng dây tiết diện hình chữ nhật Dây quấn cách điện với rãnh lõi thép c Cổ góp: Cổ góp hay gọi vành góp hay vành đổi chiều dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành chiều cỏ góp gồm có nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn cách điện với lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trụ tròn Đuôi vành góp có cao lên để để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng d Các phận khác: - Cánh quạt: Dùng để 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 1.2 Nguyên lý làm việc động điện chiều: Hình 1.1:Sơ đồ nguyên lý làm việc động điện chiều Page Khi cho điện áp chiều U đặt vào chổi than A B dây quấn phần ứng có dòng điện Iư dẫn ab, cd có dòng điện nằm từ trường chịu lực điện từ F đt tác dụng làm cho rotor quay, chiều lực từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Khi phần ứng quay nửa vòng vị trí dẫn ab, cd đổi chỗ có phiến góp đổi chiều dòng điện giữ cho chiều lực tác dụng không đổi đảm bảo động có chiều quay không đổi Khi động quay dẫn cắt từ trường cảm ứng sức điện động Eư chiều s.đ.đ xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở động điện chiều sức điện động E ngược chiều với dòng điện I nên Eư gọi sức phản điện động Phương trình cân điện áp: U= Eư+Rư.Iư Trong đó: Rư: điện trở phần ứng Iư: dòng điện phần ứng Eư: sức điện động Theo yêu cầu đề ta xét hệ điều chỉnh tốc độ động điên chiều kích rừ độc lập Động điện chiều kích từ độc lập có dòng điện kích từ không phụ thuộc vào dòng điện phần ứng nghĩa từ thông động không phụ thuộc vào phụ tải mà phụ thuộc vào điện áp điện trở mạch kích từ + - U­ I E KT IKT + UKT - Hình1.2 : Sơ đồ nối dây động điện chiều kích từ độc lập 1.3 Phương trình đặc tính động Đặc tính quan hệ tốc độ quay mômen (M) động Ứng với chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông ) động vận hành chế độ định mức với đặc tính tự nhiên (Mđm , wđm) Page Đặc tính nhân tạo động đặc tính ta thay đổi thông số nguồn hay nối thêm điện trở phụ, điện kháng vào động Để đánh giá, so sánh đặc tính người ta đưa khái niệm độ cứng đặc tính ∆β = β tính sau β ∆M ∆ω lớn (đặc tính cứng) tốc độ thay đổi M thay đổi β nhỏ (đặc tính mềm) tốc độ giảm nhiều M tăng β →∞ đặc tính tuyệt đối cứng Khi nguồn điện chiều có công suất lớn điện áp không đổi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng Khi nguồn điện chiều có công suất không đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào nguồn chiều độc lập 1.3.1.Phương trình đặc tính cơ: Trường hợp Rf= 0: U= E + Iư.Rư (1) Trong đó; E= Ke Ke = p.n 60a Φ n (2) : hệ số sức điện động động a: số mạch nhánh song song cuộn dây K= ω p.n aπ : hệ số cấu tạo động : tốc độ góc tính rad/s Page p: số đôi cực N: số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng Thế (2) vào (1) ta có: ω Hoặc: = n= Uu R − u Iu K φ K φ Uu R − u Iu K e φ K e φ (3) (4) Phương trình (4) biểu diễn mối quan hệ n= f(Iư) gọi phương trình đặc tính điện Mặt khác: M= M= K.Ф.Iư (5): mômen điện từ động Suy ra: n= từ độc lập Hoặc: ω đó: Uu Ru − M K e φ K e φ K Φ Uu Ru − M K φ ( K φ ) = = ω ∆ω phương trình đặc tính động điện chiều kích ω − ∆ω : tốc độ không tải lý tưởng : độ sụt tốc độ 1.3.2.Ảnh hưởng thông số tới tốc độ động cơ: Từ phương trình đặc tính cơ: ω ta thay đổi • φ ω U u Ru + R f − M K φ ( K φ ) = ta nhận thấy muốn thay đổi tốc độ , Rf , U Trường hợp Rf thay đổi (Uư= Uđm= const; Ф= Фđm= const): Page ∆M β= ∆ω ( Kφ dm ) − Ru + R f Độ cứng đặc tính cơ: = giảm Nếu Rf lớn tôcf độ động giảm đồng thời dòng ngắn mạch mômen ngắn mạch giảm Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp để hạn chế dòng điều chỉnh tốc độ động phía tốc độ • Trường hợp thay đổi U< Uđm ω0 = ∆M β= ∆ω U Kφ − ( Kφ ) = Ru Tốc độ không tải giảm độ cứng đặc tính = const Khi thay đổi điện áp ta thu họ đường đặc tính song song Phương pháp sử dụng để điều chỉnh tốc độ động hạn chế dòng khởi động • Ảnh hưởng từ thông: Muốn thay đổi Φ ω= ta thay đổi dòng kích từ Ikt tốc độ không tải β= cứng đặc tính cơ: ∆M ∆ω − = ( Kφ ) Ru U dm Kφ tăng Độ giảm 1.4 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều: 1.4.1 Khái niệm chung: 1.4.1.1 Định nghĩa: Điều chỉnh tốc độ động dùng biện pháp nhân tạo để thay đổi thông số nguồn điện áp hay thông số mạch điện trở phụ, thay đổi từ thông… Từ tạo đặc tính để có tốc độ làm việc phù hợp với yêu cầu Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ: Biến đổi thông số phận khí tức biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động đến cấu máy sản suất Page 10 Độ rộng xung rộng tP 530 620 40 μs/n 760 F 3.1 3.4 V 2x10-4 5x10-4 1/K Điện áp điều khiển Điện áp chuẩn VREF Góc điều khiển ứng với điện αrsef 2.8 áp chuẩn * Tính toán phần tử bên -Xung cưa: Ta có f = 50Hz => T = 1/f = 20ms =>1 chu kì xung cưa : T1 = 10ms Sườn lên : 9.5 ms Sườn xuống : 0.5ms -Chọn tụ cưa: C10 500pF (min) µ F (max) V11 R9 C10 Vref K Thời điểm phát xung: tTr = Vref K Dòng nạp tụ: R9 I10 = Vref K t Điện áp tụ: V10 = R9 C10 Page 35 TCA 785 hãng SIEMEN chế tạo sử dụng để điều khiển thiết bị chỉnh lưu, thiết bị chỉnh dòng điện áp xoay chiều Có thể điều chỉnh góc α từ 00 đến 1800 điện Thông số chủ yếu TCA là: - Điện áp nguồn nuôi: US= 15V - Dòng điện tiêu thụ: IS= 10mA - Điện áp ra: I= 50mA - Điện áp cưa: URC max= (US- 2) V kΩ ÷ Điện trở mạch tạo điện áp cưa: R9= (20 500) Điện áp điều khiển: U11 = - 0,5 Dòng điện đồng bộ: IS = 200 ( µ Tụ điện: C10 = 0,5 ( Tần số xung ra: f = (10 ÷ ÷ (US – 2) V A) µ F) 500) Hz 2.4.2.2 Nguyên lí làm việc TCA 785: TCA 785 vi mạch phức hợp thực chức mạch điều khiển: “tề đầu” điện áp đồng tạo điện áp cưa đồng bộ, so sánh tạo xung Nguồn nuôi qua chân 16 Tín hiệu đồng đượclấy qua chân số số Tín hiệu điều khiển đưa vào chân 11 Một nhận biết điện áp kiểm tra điện áp lấy vào chuyển trạng thái chuyển tín hiệu đến phận đồng Bộ phận đồng điều khiển tụ C10; Tụ C10 nạp đến điện áp không đổi (quyết định R9) Khi điện áp V10 đạt đến điện áp V11 tín hiệu đưa vào khâu logic Tuỳ thuộc vào biên độ điện áp điều khiển V11, góc mở α thay đổi từ đến 180 o Với nửa chu kì song xung dương xuất Q1, Q2 Độ rộng khoảng 30-80μs Độ rộng xung kéo dài đến 180o thông qua tụ C12 Nếu chân 12 nối đất có xung khoảng α đến 180o Page 36 Nguyên lí hoạt động khâu tạo xung điều khiển Thyristor: Điện áp lưới sau qua máy biến áp hạ xuống 12VAC đưa vào chân số chân số qua điện trở R Tín hiệu điều khiển V dk đưa vào chân 11 so sánh với điện áp cưa tạo tụ C10 cho ta xung điều khiển thyristor có góc mở α tăng dần đầu chân 14 15 Khi xảy ngắn mạch chân 16 nhận tín hiệu cấm, chân 14 15 không tín hiệu đầu 2.4.2.3.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển: 2.5.Tính chọn thiết bị 2.5.1 Mục đích ý nghĩa: Trong việc chọn thiết bị hệ thống truyền động điện có ý nghĩa quan trọng Mục đích để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hệ thống với vốn đầu tư tối thiểu Page 37 Trong việc chọn công suất động có ý nghĩa quan trọng Nếu chọn công suất động lớn công suất yêu cầu làm tăng vốn đầu tư Động làm việc non tải khong sử dụng hết khả phát nhiệt dẫn đến làm giảm hiệu suất hệ thống, hệ số công suất thấp làm ảnh hưởng đến chất lượng điện Ngoài việc chọn thiết bị khác phải phản ánh chế độ làm việc đảm bảo kỹ kinh tế kỹ thuật, tận dụng hết khả làm việc thiết bị 2.5.2 Tính chọn mạch động lực: Sơ đồ nguyên lý mạch: 2.5.2.1 Tính toán chọn van động lực: Tính chọn Thyristor dựa yếu tố dòng tải, sơ đồ chọn, điều kiện tản nhiệt, điện áp làm việc Các thông số van tính đây: Điện áp ngược lớn mà Thyristor phải chịu là: Ungmax= U2=.220=311(v) Trong đó: Page 38 Ud: điện áp tải U2: điện áp thứ cấp máy biến áp Điện áp ngược van cần chọn là: Ungvan= KdtU Ungmax= 1,8 311= 559.8 (V) Trong đó: KdtU hệ số dự trữ điện áp lấy 1,8 Dòng điện làm việc hiệu dụng van: Id= Iđm= 1,7 (A) Ilv= Ihd = Khd Id= = 0,71(A) Trong đó: Khd= hệ số dòng điện hiệu dụng cầu chỉnh lưu pha có điều khiển hoàn toàn Dòng điện làm việc định mức van: Ilvđm= Ki Ilv= 0,71= 2,8 (A) Trong đó: Ki= hệ số dự trữ dòng điện Thông thường: Ilv= (10 ÷ 30 )% Iđm (ở chọn Ilv=25% Iđm) Dòng định mức van cần chọn I lv =30%Idmvan = 0.3 x = Page 39 Với thông số theo datasheet độ phổ biến thị trường chúng em định lựa chọn loại van sau : BTA-151 có thông số sau: Điện áp định mức: Uđm= 500 V Dòng điện định mức: Iđm= 7,5 A Dòng điện điều khiển: Iđk= 100m A Điện áp điều khiển: Uđk = V Dòng điện rò: Ir = 0.1 A Dòng điện trì: Ih= A Sụt van mở: ∆ U = 14 V Thời gian giữ xung điều khiển: tx = u/s Tốc độ tăng điện áp: du dt = 130 A/ u/s Nhiệt độ làm việc cực đại: T0C = 1250C Các giá trị em lấy datasheet Thyristor Với giá trị van đáp ứng sát thông số yêu cầu đông nên chúng em định sử dụng van mạch 2.5.2.2 Bảo vệ dòng điện cho van *Chọn cầu chì tác động nhanh để bảo vệ ngắn mạch nguồn: Icc = 2.5Ilv = A Chọn cầu chì loại Page 40 2.5.3 Tính chọn phần tử cách ly • Có nhiều phương án cho khâu cách ly dung phần tử cách ly quang biến áp xung hay với mạch công suất nhỏ cần dùng diot để chống ngược dòng • Trong phạm vi đề tài ứng dụng với tải công suất trung bình nhỏ để đáp ứng tính gọn nhẹ gái thành mạch phương án sử dụng cách ly quang chúng em định sử dụng hiệu giá thành rẻ gọn nhẹ cách ly an toàn mạch lực mạch điều khiển từ thong số chúng em định sử dụng MOC 3020 để thực khâu cách ly • Giới thiệu moc3020 (phần tử cách li , bảo vệ) -Hình ảnh -Sơ đồ cấu tạo -Nguyên lí hoạt động moc3020 MOC3020 cách ly quang Phía vào dùng điện áp chiều để điều khiển LED phát quang Đầu Triac cỡ nhỏ Con triac kích dựa vào LED phát quang đầu vào Tức LED sáng triac kích, LED tắt triac đóng Page 41 -Các thông số Điện áp cách li tần số 60hz 7,5kV Điện áp đặt vào diot 3V Dòng điện qua diot 50mA • Sau số sơ đồ kết nối datasheet : • Page 42 • Đây số sơ đồ kết nối MOC 3020 ứng với loại tải khác sau sơ đồ kết nối khâu cách ly chúng em Hình 2.3: Sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý moc 3020 • Hình 2.4 : Sơ đồ mách MOC 3020 2.5.4 Tính toán mạch điều khiển: Mạch điều khiển tính xuất phát từ yêu cầu xung mở Thyristor: Page 43 • Điện áp điều khiển: Uđk= Ug= 2(V) • Dòng điện điều khiển: Iđk= 0,1 (A) µS • Độ rộng xung điều khiển tx= 100 ( • Mức độ sụt biên độ xung: Sx= 0,1 • Độ đối xứng cho phép: • Điện áp nguồn nuôi mạch điều khiển: Unguồn= 15 (V) ∆α ) = 40 2.5.5 Sơ đồ mạch điều khiển động lực Chọn giá trị thực tế: C10 = 104, C12 = 683 ,R9 = 33kΩ Page 44 Biến trở VR1= 50kΩ - Điện áp điều khiển chọn VR2 = 100kΩ - Khâu đồng pha chọn Rđồng pha = 1MΩ - Trở chân 14,15 330 Ω - Trở chân MOC 3020 22kΩ 2.5.6 nguyên lý hoạt động mạch: -IC TCA 785 (có tích hợp khâu dồng pha, so sánh, tạo xung, sửa xung ,khuyếch đại) tạo xung điều khiển đến kích mở cho Thyristor BT151 ( T1 T2) -Chân 11 TCA chân nhận điện đáp điều khiển ( từ đến 11V) để thay dổi góc kích mở Thyristor từ đến 180 độ -Mạch lực ta dùng mạch cầu chỉnh lưu bán điều khiển Giả sử ta đặt điện áp điều khiển thay đổi từ đến 11V vào chân 11 IC TCA785, chân 14 15 IC TCA785 xuất chuỗi xung thay đổi từ đến 180 độ -Nguyên lí hoạt động mạch lực: + Giả sử bán chu kì ta có điện áp dương đặt vào AC_1-1, điện áp âm đặt vào AC_1-2 Lúc mạch điều khiển tạo xung (với góc anpha tuỳ vào điện áp điều khiển) tới kích mở T1 Dòng điện có chiều từ AC_1-1 qua cầu chì, qua D2, qua tải, qua T1 AC_1-2 + Ở bán kì lại ta đặt điện áp dương vào AC_1-2 đặt điện áp âm vào AC_1-1 Lúc mạch điều khiển xuất xung tới kích mở T2 Dòng điện có chiều từ AC_12 qua qua D1, qua tải, qua T2, qua cầu chì AC_1-1 +Vậy dòng điện có chiều cố định từ DC_1-1 DC_1-2 điều chỉnh từ đến 220V DC 2.6 Sơ đồ board mạch: Page 45 Page 46 CHƯƠNG III : KHẢO SÁT VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát 3.2 Thảo luận Page 47 3.3 kết luận: Qua trình thực đề tài“Thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ song song”đã giúp chúng em củng cố lại kiến thức học, hiểu thêm kiến thức rèn luyện thêm kỹ thiết kế, vẽ mạch, làm mạch Đồng thời qua chúng em tự đánh giá lực thân Qua thời gian thực đề tài người chúng em quen dần với việc làm việc độc lập làm việc theo nhóm, biết cách tổ chức công việc thời gian hợp lý Đó thành lớn trình học tập mà chúng em đạt Trong trình thực đề tài gặp nhiều khó khăn song với hướng dẫn nhiệt tình cô “NGUYỄN ĐÌNH HÙNG ” với nỗ lực thành viên nhóm, chúng em hoàn thành đề tài Tuy nhiên kiến thức chúng em hạn chế nên đề tài tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp cô thầy cô khoa toàn thể bạn sinh viên để đề tài chúng em thêm hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Page 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách : [1] Phạm Minh Hà- Kỹ thuật mạch điện tử - NXB Khoa học & Kỹ thuật -2001 [2] Nguyễn Viết Ngư - Nguyễn Đình Hùng – Điện tử công suất – NXB Khoa học & Kỹ thuật – 1995 [3] Đỗ Quang Huy - Truyền Động Điện Tài liệu điện tử : [1] tailieu.vn [2] dientuvietnam.net [3] alldatasheet.com Page 49 [...]... một tốc độ yêu cầu thì độ cứng của đường đặc tính cơ phân mạch có độ cứng lớn hơn đặc tính cơ dùng điện trở phụ trên mạch phần ứng - Thiết bị vận hành đơn giản Page 22 CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG 2.1 Sơ đồ khối Khối nguồn Khối điều khiển Khối công suất Động cơ 2.2.khái quát chung : Như ta đã biết để điều chỉnh được động cơ điện. ..Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện Phương pháp này làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh Vì vậy, ta khảo sát sự điều chỉnh tốc độ theo phương pháp thứ hai Ngoài ra cần phân biệt điều chỉnh tốc độ với sự tự động thay đổi tốc độ khi phụ tải thay đổi của động cơ điện Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với các loại động cơ khác... truyền động điện: a Hướng điều chỉnh tốc độ: Hướng điều chỉnh tốc độ là ta có thể điều chỉnh để có được tốc độ lớn hơn hay bé hơn so với tốc độ cơ bản là tốc độ làm việc của động cơ điện trên đường đặc tính cơ tự nhiên b.Phạm vi điều chỉnh tốc độ (dãy điều chỉnh) : Phạm vi điều chỉnh tốc độ D là tỉ số giữa tốc độ lớn nhất n max và tốc độ bé nhất nmin mà người ta có thể điều chỉnh được tại giá trị phụ tải... cao 1.4.3 Điều chỉnh tốc độ bằng các thay đổi từ thông: • Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ M = KMφIư và sức điện động quay của động cơ Eư = KEφn Thông thường, khi thay đổi từ thông thì điện áp phần ứng được giữ nguyên giá trị định mức Page 14 Đối với các máy điện nhỏ... động cơ ta có một tốc độ lớn nhất cho phép Khi điều chỉnh tốc độ tùy thuộc vào điều kiện cơ khí, điều kiện cổ góp động cơ không thể đổi chiều dòng điện và chịu được hồ quang điện Do đó, động cơ không được làm việc quá tốc độ cho phép Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có thể điều chỉnh tốc độ vô cấp và cho những tốc độ lớn hơn ncb Phương pháp này được dùng để điều chỉnh. .. mềm, độ cứng giảm làm cho sự ổn định tốc độ khi phụ tải thay đổi càng kém Tổn hao phụ khi điều chỉnh rất lớn, tốc độ càng thấp thì tổn hao phụ càng tăng 1.4.5 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các rẽ mạch phần ứng: Động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi điều chỉnh tốc độ bằng cách rẽ mạch phần ứng có sơ đồ nguyên lý như sau: Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách rẽ mạch. .. 1.4.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng: Đối với các máy điện một chiều, khi giữ từ thông không đổi và điều chỉnh điện áp trên mạch phần ứng thì dòng điện, moment sẽ không thay đổi Để tránh những biến động Page 12 lớn về gia tốc và lực động trong hệ điều chỉnh nên phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp trên mạch phần ứng thường được áp dụng cho động cơ một chiều kích. .. từ độc lập Để điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ta dùng các bộ nguồn điều áp như: máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại từ Các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều của lưới điện thành dòng một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động của nó cho phù hợp theo yêu cầu n= Ru + R f U − M K EΦ KE KM Φ2 Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ. .. năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch động lực, mạch điều khiển đơn giản hơn, đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dãy điều chỉnh tốc độ rộng 1.4.1.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá hệ thống điều chỉnh tốc độ: Khi điều chỉnh tốc độ của hệ thống truyền động điện ta cần chú ý và căn cứ vào các chỉ tiêu sau đây để đánh giá chất lượng của hệ thống truyền động điện: a Hướng điều chỉnh. .. Phương pháp điều chỉnh tốc độ tốt nhất là phương pháp mà giữ nguyên hoặc nâng cao độ cứng của đường đặc tính cơ Hay nói cách khác β càng lớn thì càng tốt d Độ bằng phẳng hay độ liên tục trong điều chỉnh tốc độ: Trong phạm vi điều chỉnh tốc độ, có nhiều cấp tốc độ Độ liên tục khi điều chỉnh tốc độ γ được đánh giá bằng tỉ số giữa hai cấp tốc độ kề nhau: γ= ni ni +1 Trong đó: ni : Tốc độ điều chỉnh ở cấp