Báo Cáo Động Cơ Điện 1 Chiều

GVHD : ThS Phạm Ngọc Hiệp Thực : Nhóm : KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ DC SVTH : Nguyễn Minh Tân Nguyễn Anh Tuấn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.0 Định Nghĩa: – Động điện chiều thiết bị ngoại vi sử dụng rộng rãi điều khiển đơn giản, giá phải 1.1 Phân Loại: - Kích từ độc lập - Kích từ song song - Kích từ nối tiếp - Kích từ hỗn hợp Với loại động điện chiều có ứng dụng khác CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.2 Cấu Tạo: - Gồm có phần stator( phần cảm), rotor ( phần ứng), phần chỉnh lưu ( chổi than cổ góp) - Stator động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện - Rotor có cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều - Bộ phận chỉnh lưu, có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện chuyển động quay rotor liên tục Thơng thường phận gồm có cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.3 Nguyên Lý Hoạt Động: – Pha 1: Từ trường rotor cực với stator, đẩy tạo chuyển động quay rotor – Pha 2: Rotor tiếp tục quay – Pha 3: Bộ phận chỉnh điện đổi cực cho từ trường stator rotor dấu, trở lại pha CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.4 Đặc Tính Cơ Của Động Cơ Điện Một Chiều: – Đặc tính động điện hàm có dạng M=f(w) w = f(M) w vận tốc góc M momen 1.4.1 Đặc Tính Cơ Của Động Cơ Kích Từ Độc Lập Và Song Song: – Đây động loại động điện chiều thông dụng số máy loại nhỏ, thi robocon đồ án sinh viên – Sơ đồ nối dây động điện kích từ độc lập CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.4.2 Sơ Đồ Nối Dây Của Động Cơ Điện Kích Từ Song Song: CHƯƠNG II: MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ BẰNG MATLAB 2.1 Ví Dụ: Cho động kích từ song song có thơng số sau: Pđm = 3.731 KW, Iđm= 16.2 A, Uđm = 240 V, W = 1220 vòng/phút, Ru*=0.08 Ω, Mc = 29.2 N.m, khởi động cấp điện trở phụ với tần suất 1lần/1ca, làm việc ca, moment cản quy đổi trục động (cả thời gian khởi động) Mc = 410 Nm Xác định cấp điện trở phụ ➢ Ta có mơ sau: Tính cấp điện trở phụ: ➢ Điện trở định mức: Rđm = Uđm/Iđm = 240/16,2 = 14,81 Ω ➢ Điện trở phần ứng: Ru = Ru*.Rđm = 0,08.14,81 = 1,1848 Ω ➢ Tốc độ định mức: 𝜔đm = nđm/9,55 = 1220/9,55 = 127,5 rad/s ➢ Từ thông: K𝜑đm = (Uđm – Ru.Iđm)/ 𝜔đm = (240 – 1,1848.16,2)/127,5 = 1,73 Wb ➢ Dòng điện phụ tải: Ic = Mc/ K𝜑đm = 29,2/1,73 = 16,88 A ≈ 1,042.Iđm ➢ Ta chọn I2 = 1,1.Ic = 1,1.16,88 = 18,56 A Tính cấp điện trở phụ: ➢ Với số cấp điện trở phụ m = 3, ta có: λ= m+1√( 𝑈(đ𝑚) 240 1,1848.18,56 ) = 3+1 √( 𝑅(𝑢).𝐼(2) )= 1,817 I1 = λ.I2 = 1,817.18.56 = 33,72 A ≈ 2,08.Iđm (Thấp giá trị cho phép, chấp nhận) ➢ Các điện trở tổng: Rut1 = λ.Ru = 1,817.1,1848 = 2,1528 Ω Rut2 = λ2.Ru = (1,817)2.1,1848 = 3,91 Ω Rut3 = λ3.Ru = (1,817)3.1,1848 = 7,107 Ω 10 2.5 Dạng Sóng Điện Áp ĐC Ở Các Trạng Thái: Dạng sóng điện áp động (V) trạng thái xác lập Dạng sóng điện áp động (V) bỏ cấp điện trở phụ 17 Trạng thái xác lập Trạng thái sau bỏ cấp điện trở phụ 2.6 Chỉ Số Sóng Hài Của Tốc Độ Quay Động Cơ (W) 18 Trạng thái xác lập Trạng thái sau bỏ cấp điện trở phụ 2.7 Chỉ Số Sóng Hài Dòng Điện (I) Của Động Cơ 19 Trạng thái xác lập Trạng thái sau bỏ cấp điện trở phụ 2.8 Chỉ Số Sóng Hài Momen Động Cơ 20 Trạng thái xác lập Trạng thái sau bỏ cấp điện trở phụ 2.9 Chỉ Sóng Hài Điện Áp (V) Động Cơ 21 CHƯƠNG II: MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ BẰNG MATLAB – Sau thay đổi số đầu vào động mô lại so sánh với dạng song lúc ban đầu – Mơ dạng sóng trạng thái gián đoạn – Tiến hành mô Matlab 22 2.10 Các Trạng Thái Không Được Cho Phép: Trạng thái gián đoạn không cho phép thực 23 2.10 Các Trạng Thái Không Được Cho Phép: Trạng thái pha không cho phép 24 CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC KHỞI ĐỘNG ĐC QUA CẤP ĐIỆN TRỞ PHỤ Sơ đồ mạch điều khiển mạch động lực khởi động ĐC qua cấp điện trở phụ 25 3.0 Nguyên Lý Hoạt Động Của Mạch: – Nguyên lý hoạt động : Nhấn nút ON, cuộn dây K1 có điện, tiếp điểm thường mở K1 đóng lại trì tiếp điểm K1 mạch động lực đóng lại, động khởi động qua cấp điện trở phụ, đồng thời cấp nguồn cho Timer T1 Sau khoảng thời gian định sẵn, tiếp điểm thường mở đóng lại, cấp nguồn cho cuộn dây K2 có điện tự trì, động hoạt động qua cấp điện trở phụ, tiếp điểm K2 mở ngắt cuộn dây K1, đồng thời cấp nguồn cho Timer T2 Sau khoảng thời gian định sẵn tiếp điểm T2 đóng lại, động hoạt động qua cấp điện trở phụ sau khoảng thời gian định sẵn động đóng contactor K4 khởi động trực tiếp – Khi cố tải, tiếp điểm RN mạch điều khiển mạch động lực mở bảo vệ mạch điều khiển động 26 3.1 Khởi Động Trực Tiếp: Đóng cầu dao CD nối trực tiếp dây quấn stato vào lưới, động quay ❖Ưu điểm: ➢ Thiết bị khởi động đơn giản ➢ Mômen khởi động Mk lớn ➢ Thời gian khởi động ❖Nhược điểm: ➢ Dòng khởi động Ik lớn làm ảnh hưởng đến phụ tải khác ➢ Phương pháp dùng cho động có cơng suất nhỏ cơng suất nguồn lớn nhiều lần công suất động 27 3.2 Khởi Động Qua Cấp Điện Trở Phụ: – Phương pháp dùng cho động rơto dây quấn đặc điểm loại động thêm điện trở phụ vào mạch rotor – Khi điện trở rơto thay đổi đặc tính M = f(s) thay đổi theo Điều chỉnh điện trở mạch rôto thích đáng Mk = Mmax – Khi rơto quay để giữ mômen điện từ định trình khởi động ta cắt dần điện trở nối thêm vào mạch rotor làm cho trình tăng tốc động từ đặc tính nầy sang đặc tính khác sau cắt tồn điện trở tăng tốc đến điểm làm việc đặc tính tự nhiên 28 3.2 Khởi Động Qua Cấp Điện Trở Phụ: ❖ Ưu điểm: Mômen khởi động Mk lớn  Dòng điện khởi động Ik nhỏ ❖ Nhược điểm :  Chỉ áp dụng với động KĐB roto dây quấn  Động roto dây quấn chế tạo phức tạp rơto lồng sóc nên giá thành đắt hơn, bảo quản khó khan hiệu suất thấp 29 3.3 Sơ Đồ Đặc Tính Cơ Khi Khởi Động: Sơ đồ đặc tính khởi động 30 XIN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE HẾT 31 ... (1, 817 )2 .1, 1848 = 3, 91 Ω Rut3 = λ3.Ru = (1, 817 )3 .1, 1848 = 7 ,10 7 Ω 10 Tính cấp điện trở phụ: ➢ Điện trở đoạn: Rf1 = Rut1 – Ru = 2 ,15 28 – 1, 1848 = 0,968 Ω Rf2 = Rut2 – Rut1 = 3, 91 – 2 ,15 28 = 1, 757... 29,2 1, 73 ^2