Giáo trình bao gồm 7 chương với các nội dung: những khái niệm cơ bản về hệ thống truyền động điện; các đặc tính và trạng thái làm việc của động cơ điện; điều chỉnh tốc độ truyền động điện; tính chọn công suất động cơ; các phần tử khống chế tự động truyền động điện; các nguyên tắc điều khiển tự động truyền động điện; các sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động điện điển hình.
MỤC LỤC Trang Chương Những khái niệm hệ thống truyền động điện (2 tiết) 1.1 Cấu trúc phân loại hệ thống truyền động điện 1.1.1 Cấu trúc chung hệ truyền động điện 1.1.2 Phân loại hệ thống truyền động điện 1.2 Đặc tính truyền động điện 1.2.1 Đặc tính cấu sản xuất 1.2.2 Đặc tính động điện 1.2.3 Độ cứng đặc tính 1.2.4 Sự phù hợp đặc tính động điện đặc tính cấu sản xuất Chương Các đặc tính trạng thái làm việc động điện (8 tiết) 2.1 Động điện chiều kích từ độc lập kích từ song song 2.1.1 Phương trình đặc tính 2.1.2 Ảnh hưởng thơng số điện đặc tính 2.1.3 Mở máy (khởi động) động điện chiều kích từ độc lập 2.1.4 Đảo chiều quay động 2.2 Động điện chiều kích từ nối tiếp 2.2.1 Phương trình đặc tính 2.2.2 Ảnh hưởng thơng số điện đặc tính 2.2.3 Mở máy (khởi động) động điện chiều kích từ nối tiếp 2.2.4 Đảo chiều quay động điện chiều kích từ nối tiếp 2.3 Các trạng thái hãm động điện chiều 2.3.1 Hãm tái sinh 2.3.2 Hãm ngược 2.3.3 Hãm động 2.4 Động điện xoay chiều ba pha không đồng (KĐB) 2.4.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 2.4.2 Phương trình đặc tính 2.4.3 Ảnh hưởng thơng số điện đặc tính 2.4.4 Mở máy (khởi động) động điện KĐB 2.4.5 Đảo chiều quay động điện KĐB 2.5 Các trạng thái hãm động điện KĐB 1 3 7 10 12 13 14 14 16 17 17 18 19 20 22 24 24 26 28 31 34 35 2.5.1 Hãm tái sinh 2.5.2 Hãm ngược 2.5.3 Hãm động Chương Điều chỉnh tốc độ truyền động điện (8 tiết) 3.1 Các tiêu chất lượng điều chỉnh tốc độ 3.1.1 Dải điều chỉnh tốc độ 3.1.2 Độ trơn điều chỉnh 3.1.3 Độ ổn định tốc độ (độ cứng đặc tính cơ) 3.1.4 Tính kinh tế 3.1.5 Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính tải 3.2 Điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập (song song) (1t) 3.2.1 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng 3.2.2 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông 3.2.3 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng 3.3 Các hệ thống điều chỉnh tốc độ truyền động điện chiều (4t) 3.4.1 Hệ truyền động máy phát - động (F - Đ) 3.4.1.1 Hệ F - Đ đơn giản 3.4.1.2 Hệ F - Đ có phản hồi âm áp, dương dòng 3.4.1.3 Hệ F - Đ có phản hồi âm tốc độ 3.4.2 Hệ truyền động khuếch đại từ - động (KĐT - Đ) 3.4.3 Hệ truyền động chỉnh lưu - động 3.4.3.1 Giới thiệu Thyristor 3.4.3.2 Các sơ đồ chỉnh lưu Thyristor 3.4.3.3 Hệ truyền động T - Đ 3.5 Điều chỉnh tốc độ động điện xoay chiều pha KĐB (2t) 3.5.1 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto 3.5.2 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato 3.5.3 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số nguồn xoay chiều 3.5.4 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực động Chương Tính chọn cơng suất động (2 tiết) 4.1 Những vấn đề chung 4.2 Phát nóng nguội lạnh động 4.3 Các chế độ làm việc truyền động điện 4.4 Tính chọn cơng suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 4.4.1 Chọn công suất động làm việc dài hạn 4.4.2 Chọn công suất động làm việc ngắn hạn 35 36 37 40 41 41 41 41 42 42 42 42 44 45 46 46 46 47 49 49 51 51 55 56 58 58 59 59 60 61 61 61 62 63 63 64 4.4.3 Chọn công suất động làm việc ngắn hạn lặp lại 4.5 Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ 4.6 Kiểm nghiệm cơng suất động Các phần tử khống chế tự động truyền động điện (3 tiết) 5.1 Các phần tử bảo vệ 5.1.1 Cầu chảy 5.1.2 Rơle nhiệt 5.1.3 Áptômat 5.2 Các phần tử điều khiển 5.2.1 Công tắc 5.2.2 Nút ấn 5.2.3 Cầu dao 5.2.4 Bộ khống chế 5.2.5 Công tắc tơ 5.3 Rơle 5.3.1 Rơle điện từ 5.3.2 Rơle trung gian 5.3.3 Rơle dòng điện rơle điện áp 5.3.4 Rơle thời gian 65 65 66 Chương Chương Các nguyên tắc điều khiển tự động truyền động điện (3 tiết) 67 67 67 68 69 70 70 71 72 73 74 74 74 76 77 78 79 6.1 Khái niệm chung 79 6.2 Điều khiển tự động theo nguyên tắc thời gian 79 6.3 Điều khiển tự động theo nguyên tắc tốc độ 82 6.4 Điều khiển tự động theo nguyên tắc dòng điện 84 6.5 Các nguyên tắc điều khiển khác 86 Chương Các sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động điện điển hình (19 tiết) 7.1 Trang bị điện - điện tử máy doa (2t) 7.1.1 Đặc điểm công nghệ, yêu cầu truyền động điện TBĐ 7.1.2 Sơ đồ truyền động máy doa ngang 2620 7.2 Trang bị điện - điện tử máy tiện (4t) 7.2.1 Đặc điểm công nghệ 7.2.2 Sơ đồ truyền động máy tiện 1A660 7.3 Trang bị điện - điện tử máy bào giường (3t) 7.3.1 Đặc điểm công nghệ 87 87 87 87 89 89 89 94 94 7.3.2 Sơ đồ truyền động máy bào giường hệ F-Đ 7.4 Trang bị điện - điện tử máy mài (2t) 7.4.1 Đặc điểm công nghệ 7.4.2 Sơ đồ truyền động máy mài 3A161 7.5 Trang bị điện - điện tử lò hồ quang (4t) 7.5.1 Khái niệm chung phân loại 7.5.2 Sơ đồ điện thiết bị mạch lực lò hồ quang 7.5.3 Nguyên lý làm việc lò hồ quang 7.5.4 Sơ đồ pha khống chế dịch cực lò hồ quang 7.6 Trang bị điện - điện tử thang máy (4t) 7.6.1 Đặc điểm cơng nghệ 7.6.2 Vấn đề dừng xác thang máy 7.6.4 Hệ thống tự động khống chế thang máy tốc độ trung bình Tài liệu tham khảo 95 99 99 99 101 101 101 102 104 105 105 105 107 110 Chơng Những khái niệm hệ thống truyền động điện (2 tiết) 1.1 Cấu trúc phân loại hệ thống truyền động điện 1.1.1 CÊu tróc chung cđa hƯ trun ®éng ®iƯn Trun động cho máy, dây chuyền sản xuất mà dùng lợng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Hệ truyền động điện tập hợp thiết bị nh: thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện thành cung cấp cho cấu chấp hành máy sản xuất, đồng thời điều khiển dòng lợng theo yêu cầu công nghệ máy sản xuất Về cÊu tróc, mét hƯ thèng T§§ nãi chung bao gåm khâu: Lứơi điện BBĐ Đ TL CCSX ĐK Uph Uđk Hình 1.1 -Cấu trúc hệ thống truyền động điện BBĐ: Bộ biến đổi, dùng để biến đổi loại dòng điện (xoay chiều thành chiều ngợc lại), biến đổi loại nguồn (nguồn áp thành nguồn dòng ngợc lại), biến đổi mức điện áp (hoặc dòng điện), biến đổi số pha, biến đổi tần số Các BBĐ thờng dùng máy phát điện, hệ máy phát - động (hệ F-Đ), chỉnh lu không điều khiển có điều khiển, biến tần Đ: Động điện, dùng để biến đổi điện thành hay thành điện (khi hãm điện) Các động điện thờng dùng là: động xoay chiều KĐB ba pha rôto dây quấn hay lồng sóc; động điện chiều kích từ song song, nèi tiÕp hay kÝch tõ b»ng nam ch©m vĩnh cữu; động xoay chiều đồng TL: Khâu truyền lực, dùng để truyền lực từ động điện đến cấu sản xuất dùng để biến đổi dạng chuyển động (quay thành tịnh tiến hay lắc) làm phù hợp tốc độ, mômen, lực Để truyền lực, dùng bánh răng, răng, trục vít, xích, đai truyền, ly hợp điện từ B mụn T - L, Khoa in CCSX: Cơ cấu sản xuất hay cấu làm việc, thực thao tác sản xuất công nghệ (gia công chi tiết, nâng - hạ tải trọng, dịch chuyển ) ĐK: Khối điều khiển, thiết bị dùng để điều khiển biến đổi BBĐ, động điện Đ, cấu truyền lực Khối điều khiển bao gồm cấu đo lờng, điều chỉnh tham số công nghệ, khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt có tiếp điểm (các rơle, công tắc tơ) hay tiếp điểm (điện tử, bán dẫn) Một số hệ TĐĐ TĐ khác có mạch ghép nối với thiết bị tự động khác nh máy tính điều khiển, vi xử lý, PLC Các thiết bị đo lờng, cảm biến (sensor) dùng để lấy tín hiệu phản hồi loại đồng hồ đo, cảm biến từ, cơ, quang Một hệ thống TĐĐ không thiết phải có đầy đủ khâu nêu Tuy nhiên, hệ thống TĐĐ bao gồm hai phần chính: - Phần lực: Bao gồm biến đổi động điện - Phần ®iỊu khiĨn Mét hƯ thèng trun ®éng ®iƯn ®−ỵc gäi hệ hở phản hồi, đợc gọi hệ kín có phản hồi, nghĩa giá trị đại lợng đầu đợc đa trở lại đầu vào dới dạng tín hiệu ®Ĩ ®iỊu chØnh l¹i viƯc ®iỊu khiĨn cho ®¹i lợng đầu đạt giá trị mong muốn 1.1.2 Phân loại hệ thống truyền động điện Ngời ta phân loại hệ truyền động điện theo nhiều cách khác tùy theo đặc điểm động điện sử dụng hệ, theo mức độ tự động hoá, theo đặc điểm chủng loại thiết bị biến đổi Từ cách phân loại hình thành tên gọi hệ a) Theo đặc điểm động điện: - Truyền động in chiều: Dùng động điện mét chiỊu Trun ®éng ®iƯn mét chiỊu sư dơng cho máy có yêu cầu cao điều chỉnh tốc độ mômen, có chất lợng điều chỉnh tốt Tuy nhiên, động điện chiều có cấu tạo phức tạp giá thành cao, đòi hỏi phải có nguồn chiều, trờng hợp yêu cầu cao điều chỉnh, ngời ta thờng chọn động KĐB để thay - Truyền động điện không đồng bộ: Dùng động điện xoay chiều không đồng Động KĐB ba pha có u điểm có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử dụng ngn cÊp trùc tiÕp tõ l−íi ®iƯn xoay chiỊu ba pha Tuy nhiên, trớc hệ truyền động động KĐB lại chiếm tỷ lệ nhỏ việc điều chỉnh tốc độ động KĐB có khó khăn động điện chiều Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ công nghiệp chế tạo thiết bị bán dẫn công suất kỹ thuật điện tử tin học, truyền động không đồng phát triển mạnh mẽ đợc khai thác u điểm mình, đặc biệt hệ có điều khiển tần số Những hệ đạt đợc chất lợng điều chỉnh cao, tơng đơng với hệ truyền ®éng mét chiỊu - Trun ®éng ®iƯn ®ång bé: Dïng động điện xoay chiều đồng ba pha Động điện đồng ba pha trớc thờng dùng cho loại truyền động không điều chỉnh tốc độ, công suất lớn hàng trăm KW đến hàng MW (các máy nén khí, quạt gió, bơm nớc, máy nghiền.v.v ) B mơn TĐ - ĐL, Khoa Điện Ngµy phát triển mạnh mẽ công nghiệp điện tử, động đồng đợc nghiên cứu ứng dụng nhiều công nghiệp, loại giải công suất từ vài trăm W (cho cấu ăn dao máy cắt gọt kim loại, cấu chuyển động tay máy, ngời máy) đến hàng MW (cho truyền động máy cán, kéo tàu tốc độ cao ) b) Theo tính điều chỉnh: - Truyền động không điều chỉnh: Động quay máy sản xuất với tốc độ định - Truyền có điều chỉnh: Trong loại này, tuỳ thuộc yêu cầu công nghệ mà ta có trun ®éng ®iỊu chØnh tèc ®é, trun ®éng ®iỊu chØnh mômen, lực kéo truyền động điều chỉnh vị trí c) Theo thiết bị biến đổi: - Hệ máy phát - động (F-Đ): Động điện chiều đợc cấp điện từ máy phát điện chiều (bộ biến đổi máy điện) Thuộc hệ có hệ máy điện khuếch đại - động (MĐKĐ - Đ), hệ có BBĐ máy điện khuếch đại từ trờng ngang - Hệ chỉnh lu - động (CL - Đ): Động chiều đợc cấp điện từ mét bé chØnh l−u (BCL) ChØnh l−u cã thĨ kh«ng điều khiển (Điôt) hay có điều khiển (Thyristor) d) Một số cách phân loại khác: Ngoài cách phân loại trên, có số cách phân loại khác nh truyền động đảo chiều không đảo chiều, truyền động đơn (nếu dùng động cơ) truyền động nhiều động (nếu dùng nhiều động để phối hợp truyền động cho cấu công tác), truyền động quay truyền động thẳng, 1.2 Đặc tính truyền động điện 1.2.1 Đặc tính cấu sản xuất Đặc tính biểu thị mối quan hệ tốc độ quay mômen quay: = f(M) n = F(M) Trong đó: - Tèc ®é gãc (rad/s) n - Tèc ®é quay (vg/ph) M - Mômen (N.m) Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mômen cản máy sản xuất: Mc = f() Đặc tính máy sản xuất đa dạng, nhiên phần lớn chúng đợc biếu diễn dới dạng biểu thức tỉng qu¸t: ω Mc = Mco + (M®m - Mco) ω dm q (1.1) Trong đó: Mc mômen cản cấu SX ứng với tốc độ Mco mômen cản cấu SX ứng với tốc độ = Mđm mômen cản cấu SX ứng với tốc độ định mức đm B mụn T - L, Khoa Điện ω q = -1 q=1 q=0 1: Đặc tính ứng với q = -1 q=2 đm 2: Đặc tính ứng với q = 3: Đặc tính ứng với q = 4: Đặc tính ứng với q = M Mco M cđm Hình 1.2 - Đặc tính cấu sản xuất ứng với trờng hợp máy sản xuất khác Ta có trờng hợp số mũ q ứng với trờng hợp tải: q Mc P (c«ng suÊt) -1 ~ ω Const Const ~ω ~ω ~ω2 ~ω2 ~ω3 Lo¹i tải ứng với trờng hợp đặc tính cấu máy quấn dây, giấy, cấu truyền động máy cắt gọt kim loại nh máy tiện Các cấu nâng-hạ, băng tải, máy nâng vận chuyển, truyền động ăn dao máy gia công kim loại Máy phát điện chiều với tải trở Đặc tính máy thủy khí: bơm, quạt, chân vịt tàu thủy 1.2.2 Đặc tính động điện Đặc tính động điện quan hệ tốc độ quay mômen động cơ: =f(M) Đặc tính động điện chia đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo Dạng đặc tính loại động khác khác đợc phân tích chơng Đặc tính tự nhiên: Đó quan hệ = f(M) động điện thông số nh điện áp, dòng điện động định mức theo thông số đợc thiết kế chế tạo mạch điện động không nối thêm điện trở, điện kháng Đặc tính nhân tạo: Đó quan hệ = f(M) động điện thông số điện không định mức mạch điện có nối thêm điện trở, điện kháng có thay đổi mạch nối Ngoài đặc tính cơ, động điện chiều ngời ta sử dụng đặc tính điện Đặc tính điện biểu diễn quan hệ tốc độ dòng điện mạch động c¬: ω = f(I) hay n = f(I) Bộ mơn TĐ - ĐL, Khoa Điện Trong hƯ T§§ có trình biến đổi lợng điện - Chính trình biến đổi định trạng thái làm việc động điện Ngời ta định nghĩa nh sau: Dòng công suất điện Pđiện có giá trị dơng nh có chiều truyền từ nguồn đến động từ động biến đổi công suất điện thành công suất Pcơ = M. cấp cho máy SX (sau có tổn thất P) Công suất Pcơ có giá trị dơng mômen động sinh chiều với tốc độ quay, có giá trị âm truyền từ máy sản xuất động mômen động sinh ngợc chiều tố độ quay Công suất điện Pđiện có giá trị âm có chiều từ động nguồn Tuỳ thuộc vào biến đổi lợng hệ mà ta có trạng thái làm việc động gồm: Trạng thái động trạng thái hãm Trạng thái hãm trạng thái động đợc phân bố đặc tính (M) góc phÇn t− nh− sau: - ë gãc phÇn t− I, III: Trạng thái động - góc phần t II, IV: Trạng thái hãm II Trạng thái hãm I Trạng thái động Mđ Mc Mc Pc = M®.ω < ω M® Pc = M®.ω > M Pc = M®.ω > ω M® Mc III Trạng thái động Pc = Mđ. < Mc Mđ IV Trạng thái hãm Hình 1.3 - Các trạng thái làm việc động điện 1.2.3 Độ cứng đặc tính Để đánh giá so sánh đặc tính cơ, ngời ta đa khái niệm độ cứng đặc tính đợc tÝnh: Bộ môn TĐ - ĐL, Khoa Điện β= ∆M ∆ω ω β1 ∆ω2 ∆ω1 β2 ∆M M H×nh 1.4 - Độ cứng đặc tính Nếu || bé đặc tính mềm (|| < 10) Nếu || lớn đặc tính cứng (|| = 10 ữ 100) Khi || = đặc tính nằm ngang tuyệt đối cứng Đặc tính có độ cứng lớn tốc độ bị thay đổi mômen thay đổi hình vẽ, đờng đặc tính cứng đờng đặc tính nên với biến động M đặc tính có độ thay đổi tốc độ nhỏ độ thay đổi tốc độ cho đặc tính 1.2.4 Sự phù hợp đặc tính động điện đặc tính cấu sản xuất Trong hệ thống TĐĐ, động điện có nhiệm vụ cung cấp động lực cho cấu sản xuất Các cấu sản xuất loại máy có yêu cầu công nghệ đặc điểm riêng Máy sản xt l¹i cã rÊt nhiỊu lo¹i, nhiỊu kiĨu víi kÕt cấu khác biệt Động điện vậy, có nhiều loại, nhiều kiểu với tính năng, đặc điểm riêng Với động điện chiều xoay chiều chế độ làm việc tối u thờng chế độ định mức động Để hệ thống TĐĐ làm việc tốt, có hiệu động điện cấu sản xuất phải đảm bảo có phù hợp tơng ứng Việc lựa chọn hệ TĐĐ chọn động điện đáp ứng yêu cầu cấu sản xuất có ý nghĩa lớn không mặt kỹ thuật mà mặt kinh tế Do vậy, thiÕt kÕ hƯ thèng T§§, ng−êi ta th−êng chän hƯ truyền động nh phơng pháp điều chỉnh tốc độ cho đờng đặc tính động gần với đờng đặc tính cấu sản xuất tốt Nếu đảm bảo đợc điều kiện này, động đáp ứng tốt đòi hỏi cấu sản xuất mômen cản thay đổi tổn thất trình điều chỉnh nhỏ Bộ môn TĐ - ĐL, Khoa Điện Từ đặc tính V-A điơt thấy điơt (do tính chất đặc biệt lớp tiếp xúc P-N) cho dòng điện chảy qua từ Anơt sang Katơt phân áp thuận khơng cho dòng điện chảy qua từ Katơt sang Anơt phân cực ngược Hay nói cách khác, tuỳ theo điều kiện phân áp mà điơt dẫn dòng hay khơng dẫn dòng Điơt van bán dẫn Tính chất sử dụng để chỉnh lưu (nắn) dòng điện xoay chiều thành chiều b) Tiristor: Tiristor linh kiện gồm lớp bán dẫn pnpn liên tiếp tạo nên Anôt, Katôt cực điều khiển G (hình vẽ) J1 A + P1 J2 N1 J3 P2 N2 K - A K G G Hình 3.13 - Cấu tạo ký hiệu Tiristor Cấu tạo thường gặp ký hiệu Tiristor cho hình 3.13 Về mặt cấu tạo Tiristor gồm đĩa silic từ đơn tinh thể loại n, lớp đệm loại bán dẫn p có cực điều khiển dây nhôm, lớp chuyển tiếp tạo nên kỹ thuật bay gali Lớp tiếp xúc Anôt Katôt làm đĩa môliđen hay tungsten có hệ số nóng chảy gần với silic Cấu tạo dạng đĩa kim loại để dễ tản nhiệt Hình 3.14 trình bày mặt cắt tiristor Ngồi lớp vỏ bọc có tác dụng chống ứng suất học, để dễ dàng tản nhiệt d ni vi mch ngoi cực điều khiển catôt Lớp catôt Lớp điều khiển + p + + + + + +n + + + + + + -+-+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ + + + ++ + n Líp ch¾n ++ + + + + + + + + + + + + - -p- - - - - - - Líp An«t An«t Hình 3.14 - Mặt cắt chi tiết Tiristor Nguyên lý làm việc Tiristor: Khi đặt Tiristor điện áp chiều, anôt vào cực dương, katôt vào cực âm nguồn điện áp, J1 J3 phân cực thuận, J2 bị phân cực ngược Gần toàn điện áp nguồn đặt lên mặt ghép J2 Điện trường nội E1 J2 có chiều hướng từ N1 P2 Điện trường tác động chiều với E1, vùng chuyển tiếp vùng cách điện mở rộng ra, khơng có dòng điện chảy qua Tiristor đặt điện áp thuận Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 52 Mở Tiristor: Nếu cho xung điện áp dương Ug tác động vào cực G (dương so với K), điện tử từ N2 chạy sang P2 Đến số chúng chảy vào nguồn Ug hình thành dòng điều khiển Ig chảy theo mạch G-J3-K-G, phần lớn điện tử, chịu sức hút điện trường tổng hợp mặt ghép J2, lao vào vùng chuyển tiếp này, chúng tăng tốc độ, động lớn lên, bẻ gãy liên kết nguyên tử silic, tạo nên điện tử tự Số điện tử giải phóng lại tham gia bắn phá nguyên tử Si vùng chuyển tiếp Kết phản ứng dây chuyền làm xuất ngày nhiều điện tử chảy vào N1, qua P1 đến cực dương nguồn điện ngoài, gây nên tượng dẫn điện ạt J2 trở thành mặt ghép dẫn điện, điểm xung quanh cực G phát triển toàn mặt ghép với tốc độ khoảng 1cm/100µs Điện trở thuận Tiristor, khoảng 100kΩ trạng thái khóa, trở thành khoảng 0,01Ω Tiristor dẫn cho dòng chảy qua Có thể hình dung sau: Khi đặt Tiristor điện áp UAK > 0, Tiristor trạng thái sẵn sàng mở cho dòng chảy qua, đợi lệnh - tín hiệu Ig cực điều khiển Cơng thức: Tiristor khóa + U AK > 1V → Tiristor mở I g ≥ I gst Trong Igst giá trị dòng điện điều khiển ghi sổ tay tra cứu Tiristor Thời gian mở ton thời gian cần thiết để thiết lập dòng điện chảy Tiristor, tính từ thời điểm phóng dòng Ig vào cực điều khiển Thời gian mở Tiristor kéo dài khoảng 10µs Khóa Tiristor: Một Tiristor mở diện tín hiệu điều khiển Ig khơng cần thiết Để khóa Tiristor có hai cách: - Giảm dòng điện làm việc I xuống giá trị dòng trì IH (Holding current), là: - Đặt điện áp ngược lên Tiristor (biện pháp thường dùng) Khi đặt điện áp ngược lên Tiristor UAK < 0, hai mặt ghép J1 J3 bị phân cực ngược, J2 phân cực thuận Những điện tử, trước thời điểm đảo cực tính UAK, có mặt P1, N1, P2 đảo chiều hành trình, tạo nên dòng điện ngược chảy từ katơt anơt, cực âm nguồn điện áp Lúc đầu q trình, từ t0 đến t1, dòng điện ngược lớn, sau J1 J3 trở nên cách điện Còn lại điện tử bị giữ lại hai mặt ghép J1 J3, tượng khuếch tán làm chúng dần hết J2 khơi phục lại tính chẩt mặt ghép điều khiển Thời gian khóa toff tính từ bắt đầu xuất dòng điện ngược t0 dòng điện ngược (t2) Đấy khoảng thời gian mà sau đặt điện áp thuận lên Tiristor, Tiristor không mở, toff kéo dài khoảng vài chục µs Trong trường hợp khơng đặt Tiristor điện áp thuận Tiristor chưa bị khóa, khơng gây ngắn mạch điện áp nguồn Ta có cơng thức: Tiristor mở + UAK < → Tiristor khóa Đặc tính Vơn-Ampe Tiristor gồm đoạn (hình 3.15): Đoạn ứng với trạng thái khố Tiristor, có dòng điện rò chảy qua Tiristor Khi tăng U đến Uch (điện áp chuyển trạng thái), bắt đầu q trình tăng nhanh chóng dòng điện, Tiristor chuyển qua trạng thái mở Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện 53 I IH UZ U Uch Hình 3.15 - Đặc tính Vơn-Ampe Tiristor Đoạn ứng với giai đoạn phân cực thuận J2 Trong giai đoạn lượng tăng nhỏ dòng điện ứng với lượng giảm lớn điện áp đặt lên Tiristor Đoạn gọi đoạn điện trở âm Đoạn ứng với trạng thái mở Tiristor Khi mặt ghép trở thành dẫn điện Dòng điện chảy qua tiristor bị hạn chế điện trở mạch Điện áp rơi tiristor nhỏ, khoảng 1V Tiristor giữ trạng thái mở chừng i lớn dòng trì IH (holding current) Đoạn ứng với trạng thái tiristor bị đặt điện áp ngược Dòng điện ngược nhỏ, khoảng vài chục mA Nếu tăng U đến UZ dòng điện ngược tăng lên mãnh liệt, mặt ghép bị chọc thủng, tiristor bị hỏng Bằng cách cho giá trị Ig > khác nhận họ đặc tính V-A với Uch nhỏ dần (hình 3.16) I Ig3 IH Ig2 Ig1 =0 U UZ Uch Hình 3.16 - Họ đặc tính Vơn-Ampe Tiristor ứng với giá trị khác dòng điều khiển IG Ta nhận xét: - Đối với điơt, thơng phân áp thuận điện áp UAK > Ungưỡng (0,1÷0,5V) Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện 54 - Đối với Tiristor phân áp thuận điều kiện nên tiristor chưa thơng Cùng với phân áp thuận phải có xung dòng điều khiển đưa vào cực điều khiển G Dòng điều khiển lớn, đặc tính V-A tiristor giống đặc tính V-A điơt Tới giá trị cực đại dòng điều khiển đặc tính V-A tiristor giống điơt Do vậy, tiristor gọi điơt có điều khiển - Khi điơt tiristor thơng điện trở chúng nhỏ nên sụt áp chúng không đáng kể 3.4.3.3 Các sơ đồ chỉnh lưu Thyristor Id T1 T2 R a) Sơ đồ chỉnh lưu Thyristor hình cầu pha Ud ~ T3 L T4 Id a ~ T1 T2 T2 R Ud b c L T3 T4 b) Sơ đồ chỉnh lưu Thyristor hình cầu pha T4 A U2a T1 B U2b T2 C U2c T3 c) Sơ đồ chỉnh lưu Thyristor hình tia pha Id L R Ud Hình 3.17 - Các sơ đồ chỉnh lưu Tiristor Trong sơ đồ chỉnh lưu trên, giá trị điện áp trung bình chiều tải phụ thuộc vào góc điều khiển kích mở Thyistor: Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện Ud = Ud0.cosα 55 Do đó, thay đổi góc điều khiển α ta thay đổi giá trị điện áp trung bình tải Nếu tăng giá trị góc điều khiển α điện áp trung bình giảm, ngược lại, giảm α điện áp trung bình tăng Giá trị lớn điện áp trung bình tải Ud0, ứng với góc α = Dòng điện trung bình qua tải: U I= d với Zd = Zd X L2 + R Trường hợp mạch tải có thêm suất điện động phản kháng: U −E I= d Zd 3.4.3.4 Hệ truyền động T - Đ Trong hệ thống truyền động chỉnh lưu điều khiển - động chiều (hay hệ Thyristor Động chiều), biến đổi điện mạch chỉnh lưu điều khiển có điện áp tải Ud phụ thuộc vào giá trị góc điều khiển Chỉnh lưu dùng làm nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng dòng điện kích thích động cơ, tuỳ theo yêu cầu cụ thể truyền động mà dùng sơ đồ chỉnh lưu thích hợp a) Hệ thống T-Đ khơng đảo chiều Các sơ đồ thường gặp: BA1 CL1 BA2 BA2 BA1 CL1 CL2 CL1 CL2 §K2 §K1 CK CK CK§ CK§ BA2 BA1 CL2 §K2 §K1 CK§ CK §K T1 T2 § CK T3 A U2a T1 B U2b T2 C U2c T3 T4 CK §K Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện § 56 §K T1 a ~ T2 T2 § b c CK T3 T4 T4 Hình 3.18 - Các sơ đồ thường gặp hệ truyền động T-Đ không đảo chiều Vai trò máy biến áp sơ đồ chỉnh lưu: - Biến đổi điện áp phù hợp - Cách ly với lưới điện xoay chiều cải thiện dạng sóng - Tạo điểm trung tính cần thiết (đối với sơ đồ hình tia) Việc sử dụng máy biến áp mạch tùy thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu Vai trò cuộn kháng CK: Điện áp sau chỉnh lưu hàm tuần hoàn không sin Khai triển Fourier ta hàm có tồn thành phần sóng hài bậc cao Cuộn kháng CK dùng lọc thành phần bậc cao để lấy thành phần chiều A0 f(t) = A0 + ΣAisiniωt + ΣBicosiωt Trong thực tế khơng thể lọc hết hồn tồn thành phần sóng hài bậc cao, tồn thành phần dòng điện xoay chiều chạy qua động làm động nóng so với trường hợp làm việc hệ F-Đ b) Hệ thống T-Đ có đảo chiều ~ §K1 CB CB CK CB § CB CB CB CK CB § CB §K2 Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện 57 ~ ~ ~ CK T + CK N CK§ § N U §K CK§ _ U §K § T Hình 3.19 - Các sơ đồ hệ truyền động T-Đ có đảo chiều thường gặp Có thể đảo chiều động hai cách: Đảo chiều điện áp phần ứng đảo chiều từ thơng kích từ Trong sơ đồ đảo chiều trên, cuộn kháng cân CB dùng để chặn dòng điện cân chảy qua hai chỉnh lưu đảo chiều 3.5 Điều chỉnh tốc độ động điện xoay chiều pha KĐB (2 tiết) Động điện xoay chiều dùng phổ biến dải cơng suất rộng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ vận hành, nguồn điện sẵn (lưới điện xoay chiều) Tuy nhiên, hệ cần điều chỉnh tốc độ, đặc biệt với dải điều chỉnh rộng động xoay chiều sử dụng động chiều gặp nhiều khó khăn Gần đây, nhờ phát triển kỹ thuật điện tử, bán dẫn, việc điều chỉnh tốc độ động xoay chiều khơng đồng có nhiều khả tốt 3.5.1 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto Phương pháp sử dụng với động rotor dây quấn ứng dụng rộng rãi tính đơn giản phương pháp Sơ đồ nguyên lý đặc tính thay đổi điện trở phần ứng hình 3.20 ω ~ ω0 tn nt1 nt2 R'2 Rp1 M Mth Mth Rp2 Hình 3.20 - Phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB pha cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 58 Nhận xét: - Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ phía giảm - Tốc độ giảm, đặc tính mềm, tốc độ động ổn định trước lên xuống mômen tải - Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số mômen tải Mômen tải nhỏ, dải điều chỉnh hẹp - Khi điều chỉnh sâu (tốc độ nhỏ) độ trượt động tăng tổn hao lượng điều chỉnh lớn - Phương pháp điều chỉnh trơn nhờ biến trở dòng phần ứng lớn nên thường điều chỉnh theo cấp 3.5.2 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato Thực phương pháp với điều kiện giữ không đổi tần số Điện áp cấp cho động lấy từ biến đổi điện áp xoay chiều BBĐ điện áp máy biến áp tự ngẫu BBĐ điện áp bán dẫn trình bày mục trước Hình 3.21 trình bày sơ đồ nối dây đặc tính thay đổi điện áp phần cảm ω ~ U2 U1 Uđm BĐĐA U2 U2 Rp U1 Uđm (Rp =0) U1 U®m (Rp ≠0) M Hình 3.21 - Phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB pha cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stator Nhận xét: - Thay đổi điện áp thực phía giảm giá trị định mức nên kéo theo mơmen tới hạn giảm nhanh theo bình phương điện áp - Đặc tính tự nhiên động khơng đồng thường có độ trượt tới hạn nhỏ nên phương pháp điều chỉnh tốc độ cách giảm điện áp thường thực với việc tăng điện trở phụ mạch rotor để tăng độ trượt tới hạn tăng dải điều chỉnh lớn - Khi điện áp đặt vào động giảm, mơmen tới hạn đặc tính giảm, tốc độ không tải lý tưởng (hay tốc độ đồng bộ) giữ nguyên nên giảm tốc độ độ cứng đặc tính giảm, độ ổn định tốc độ 3.5.3 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số nguồn xoay chiều Thay đổi tần số nguồn cấp cho động thay đổi tốc độ không tải lý tưởng nên thay đổi đặc tính Tần số cao, tốc độ động lớn Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 59 Khi điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động thơng số liên quan đến tần số cảm kháng thay đổi, đó, dòng điện, từ thơng, động bị thay đổi theo cuối đại lượng độ trượt tới hạn, mơmen tới hạn bị thay đổi Chính vậy, điều chỉnh tốc độ động KĐB phương pháp thay đổi tần số thường kéo theo điều chỉnh điện áp, dòng điện từ thơng mạch stator Đặc tính thay đổi tần số nguồn biểu diễn hình 2.30 (chương 2) Khi giảm tần số xuống tần số định mức, cảm kháng động giảm dòng điện động tăng lên Tần số giảm, dòng điện lớn, mơmen tới hạn lớn Để tránh cho động bị dòng, phải đồng thời tiến hành giảm điện áp cho U ~ const Đó luật điều chỉnh tần số - điện áp Các đặc f tính tuân theo luật biểu thị hình 2.31 (phần f < f®m) Khi f > f®m ta khơng thể tăng điện áp U > U®m nên đặc tính không giữ giá trị mômen tới hạn Người ta thường dùng luật điều chỉnh tần số - dòng điện 3.5.4 Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi số đôi cực động Đây cách điều chỉnh tốc độ có cấp Đặc tính thay đổi tốc độ đồng (ω0 = 2πf ) thay p đổi theo số đôi cực Động thay đổi số đôi cực động chế tạo đặc biệt để cuộn dây stator thay đổi cách nối tương ứng với số đôi cực khác Các đầu dây để đổi nối đưa hộp đấu dây vỏ động Số đôi cực cuộn dây rotor phải thay đổi cuộn dây stator Điều khó thực động rotor dây quấn, rotor lồng sóc lại có khả tự thay đổi số đôi cực ứng với stator Do vậy, phương pháp sử dụng chủ yếu cho động rotor lồng sóc Các động chế tạo sẵn cuộn dây stator đổi nối để thay đổi số đơi cực có rotor lồng sóc Tỷ lệ chuyển đổi số đơi cực 2:1, 3:1, 4:1 hay tới 8:1 Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa in 60 CHƯƠNG TíNH CHọN CÔNG SUấT ĐộNG CƠ CHO Hệ TRUYềN ĐộNG điện (2 tit) 4.1 Nhng đề chung Nguồn động lực thống TĐĐ động điện Các yêu cầu kỹ thuật, độ tin cậy q trình làm việc tính kinh tế HT TĐĐ phụ thuộc vào lựa chọn động điện phương pháp điều khiển động Chọn động điện cho HT TĐĐ bao gồm nhiều tiêu chuẩn phải đáp ứng: - Động phải có đủ cơng suất kéo - Tốc độ phù hợp đáp ứng phạm vi điều chỉnh tốc độ với phương pháp điều chỉnh thích hợp - Thỏa mãn yêu cầu mở máy hãm điện - Phù hợp với nguồn điện sử dụng (loại dòng điện, cấp điện áp ) - Thích hợp với điều kiện làm việc (điều kiện thơng thống, nhiệt độ, độ ẩm, khí độc hại, bụi bặm, ngồi trời hay nhà ) Tại phải chọn công suất động cơ? Việc chọn công suất động có ý nghĩa lớn hệ TĐĐ Nếu nâng cao công suất động chọn so với phụ tải động kéo dễ dàng giá thành đầu tư tăng cao, hiệu suất làm tụt hệ số công suất cosϕ lưới điện động chạy non tải Ngược lại chọn công suất động nhỏ công suất tải yêu cầu động khơng kéo tải hay kéo tải cách nặng nề, dẫn tới cuộn dây bị phát nóng mức, làm giảm tuổi thọ động làm động bị cháy hỏng nhanh chóng Chọn cơng suất động nào? Việc tính cơng suất động cho hệ TĐĐ phải dựa vào phát nóng phần tử động cơ, đặc biệt cuộn dây Muốn vậy, tính cơng suất động phải dựa vào đặc tính phụ tải quy luật phân bố phụ tải theo thời gian Động chọn cơng suất làm việc bình thường tải mức cho phép, nhiệt độ động không tăng trị số giới hạn cho phép τcp 4.2 Phát nóng nguội lạnh động t Khi máy điện làm việc, phát sinh tổn thất ∆P tổn thất lượng ∆W = ∫ ∆Pdt Tổn thất đốt nóng máy điện Đối với vật thể đồng ta có quan hệ: ∆Pdt = Cdv + A.∆v.dt Trong đó: ∆v - Là nhiệt sai máy điện nhiệt độ môi trường 0oC C - Là nhiệt dung máy điện, nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ máy điện lên 1oC Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 61 A - Là hệ số tỏa nhiệt (W/độ) phụ thuộc vào tốc độ truyền nhiệt khơng khí làm mát máy điện (ở máy điện có quạt làm mát, hệ số A phụ thuộc vào tốc độ quay) Giải phương trình ta nhận được: ∆v = ∆v(0) + [∆v∞ - ∆v(0)].(1 - e-t/τ) Trong đó: ∆v(0) - Là nhiệt sai ban đầu ∆v∞ - Là nhiệt sai ổn định ∆v∞ = ∆P A τ - Là số thời gian phát nóng (s) 4.3 Các chế độ làm việc truyền động điện Căn vào đặc tính phát nóng nguội lạnh máy điện, người ta chia chế độ làm việc truyền động thành loại: Dài hạn, ngắn hạn ngắn hạn lặp lại a) Chế độ dài hạn: Do phụ tải trì thời gian dài, nhiệt độ động đủ thời gian đạt tới trị số ổn định b) Chế độ ngắn hạn: Do phụ tải trì thời gian ngắn, thời gian nghỉ dài, nhiệt độ động chưa kịp đạt tới giá trị ổn định nhiệt độ động giảm giá trị ban đầu P P Pc Pc ôđ ôđ ôđ t t Hình 4.1 - Chế độ làm việc dài hạn tlv Hình 4.2 - Chế độ làm việc ngắn hạn c) Chế độ ngắn hạn lặp lại: Phụ tải làm việc có tính chất chu kỳ, thời gian làm việc thời gian nghỉ xen kẻ Nhiệt độ động chưa kịp tăng đến trị số ổn định giảm tải, nhiệt độ động suy giảm chưa kịp giá trị ban đầu lại tăng lên có tải Do người ta đưa khái niệm thời gian đóng điện tương đối: t ε% = lv 100% t c.ky Trong đó: tlv : Là thời gian làm việc có tải tc.ky = tlv + tnghỉ : Là thời gian chu kỳ Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 62 Pc Pc Pc ôđ Hỡnh 4.3 - Ch lm vic ngắn hạn lặp lại t tlv to tck 4.4 Tính chọn cơng suất động cho truyền động không điều chỉnh tốc độ Để chọn công suất động cơ, cần phải biết đồ thị phụ tải MC(t) PC(t) quy đổi trục động giá trị tốc độ yêu cầu Từ biểu đồ phụ tải, ta tính chọn sơ động theo công suất; tra sổ tay tra cứu ta có đầy đủ tham số động Từ tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải xác (trong chế độ tĩnh, khởi động hãm) Dựa vào đồ thị phụ tải xác, tiến hành kiểm nghiệm động chọn 4.4.1 Chọn công suất động làm việc dài hạn Đối với phụ tải dài hạn có loại khơng đổi loại biến đổi a) Phụ tải dài hạn không đổi: Động cần chọn phải có cơng suất định mức Pđm ≥ Pc ωđm phù hợp với tốc độ yêu cầu Thông thường Pđm = (1÷1,3)Pc Trong trường hợp việc kiểm nghiệm động đơn giản: Không cần kiểm nghiệm tải mômen, cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động phát nóng Mc Pc M2 Mc M1 Pc M2 M4 M3 M6 M1 M5 t t a) t1 t2 t3 t ck t n to t1 b) Hình 4.4 - Đồ thị phụ tải: a) Phụ tải dài hạn không đổi; b) Phụ tải dài hạn biến đổi Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 63 b) Phụ tải dài hạn biến đổi: Để chọn động phải xuất phát từ đồ thị phụ tải tính giá trị trung bình mơmen cơng suất n Mtb = ∑ Mi t i n ∑ ti n , Ptb = ∑ Pt i i n ∑t i Động chọn phải có: Mđm = (1÷1,3)Mtb Ptb = (1÷1,3)Ptb Điều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, q tải mơmen khởi động 4.4.2 Chọn công suất động làm việc ngắn hạn Trong chế độ làm việc ngắn hạn sử dụng động dài hạn sử dụng động chuyên dùng cho chế độ làm việc ngắn hạn a) Chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Trong trường hợp khơng có động chuyên dụng cho chế độ ngắn hạn, ta chọn động thông thường chạy dài hạn để làm việc chế độ ngắn hạn Nếu chọn động dài hạn theo phương pháp thơng thường có Pđm = (1÷1,3)Pc làm việc ngắn hạn khoảng thời gian tlv nhiệt độ động tăng tới nhiệt độ τ1 nghỉ làm việc sau hạ nhiệt độ đến nhiệt độ môi trường τmt Rõ ràng việc gây lãng phí khơng tận dụng hết khả chịu nhiệt (tới nhiệt độ τôđ) động Vì dùng động dài hạn để làm việc chế độ ngắn hạn, cần chọn công suất động nhỏ để động phải làm việc tải thời gian đóng điện tlv Động tăng nhiệt độ nhanh kết thúc thời gian làm việc, nhiệt độ động không nhiệt độ τôđ cho phép Như vậy, để chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn, ta phải dựa vào công suất làm việc yêu cầu Plv giả thiết hệ số tải công suất x để chọn sơ công suất động dài hạn (Plv = x.Pđm hay Mlv = x.Mđm) Từ xác định thời gian làm việc cho phép động vừa chọn Việc tính chọn lập lại nhiều lần cho tlv tính tốn ≤ tlv u cầu b) Chọn động ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Động ngắn hạn chế tạo có thời gian làm việc tiêu chuẩn 15, 30, 60, 90 phút Như ta phải chọn tlv = tchuẩn công suất động Pđm chọn ≥ Plv hay Mđm chọn ≥ Mlv Nếu tlv ≠ tchuẩn sơ chọn động có tchuẩn Pđm gần với giá trị tlv Plv Sau xác định tổn thất động ∆Pđm với công suất ∆Plv với Plv Quy tắc chọn động là: − e tlv / T ∆Plv − e −tch / T Đồng thời tiến hành kiểm nghiệm động theo điều kiện tải mômen mômen khởi động điều kiện phát nóng ∆Pđm ≥ Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện 64 4.4.3 Chọn công suất động làm việc ngắn hạn lặp lại Cũng tương tự trường hợp phụ tải ngắn hạn, ta chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, chọn động chuyên dụng ngắn hạn lặp lại Động ngắn hạn lặp lại, chế tạo chun dụng có độ bền khí cao, quán tính nhỏ (để đảm bảo chế độ khởi động hãm thường xuyên) khả tải lớn (từ 2,5÷3,5) Đồng thời chế tạo chuẩn với thời gian đóng điện ε% = 15%, 25%, 40% 60% Động chọn cần đảm bảo tham số: Pđm chọn ≥ Plv ε%đm chọn phù hợp với ε% làm việc Trong trường hợp εlv% không phù hợp với ε%đm chọn cần hiệu chỉnh lại cơng suất định mức theo công thức: Pđm chọn = Plv ε lv % ε % dm.chon Sau phải kiểm tra mơmen q tải, mơmen khởi động phát nóng Chọn động dài hạn làm việc chế độ ngắn hạn lặp lại: Trường hợp này, động chạy dài hạn chọn với công suất nhỏ để tận dụng khả chịu nhiệt Động chạy dài hạn coi có thời gian đóng điện tương đối 100% nên công suất động cần chọn là: Pđm.chọn = Plv ε lv % 100% 4.5 Tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ Để tính chọn cơng suất động trường hợp cần phải biết yêu cầu sau: a) Đặc tính phụ tải Pyc(ω), Myc(ω) đồ thị phụ tải: Pc(t), Mc(t), ω(t); b) Phạm vi điều chỉnh tốc độ: ωmax ωmin c) Loại động (một chiều xoay chiều) dự định chọn d) Phương pháp điều chỉnh biến đổi hệ thống truyền động cần phải định hướng xác định trước Hai yêu cầu nhằm xác định tham số Pycmax Mcymax Ví dụ phụ tải truyền động yêu cầu phạm vi điều chỉnh, P = số Ta có cơng suất u cầu cực đại Pmax=Pđm = const, mômen yêu cầu cực đại lại phụ thuộc vào phạm vi điều chỉnh Mmax= Pdm ω Đối với phụ tải truyền động yêu cầu phạm vi điều chỉnh M = const Ta có công suất yêu cầu cực đại Pmax=Mđm.ωmax Bộ môn TĐ-ĐL, Khoa Điện 65 Hai yêu cầu loại động loại truyền động có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Nó xác định kích thước cơng suất lắp đặt truyền động, hai yêu cầu cho biết hiệu suất truyền động đặc tính điều chỉnh Pđc(ω), Mđc(ω) truyền động Thơng thường đặc tính thường phù hợp với đặc tính phụ tải yêu cầu Pyc(ω), Myc(ω) Tuy có trường hợp, người ta thiết kế hệ truyền động có đặc tính điều chỉnh khơng phù hợp mục đích đơn giản cấu trúc điều chỉnh Ví dụ: Đối với tải P = const, sử dụng động chiều, phương pháp điều chỉnh thích hợp điều chỉnh từ thơng kích từ Nhưng ta dùng phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng tính chọn cơng suất động cần phải xét yêu cầu Mmax Như công suất động lúc khơng phải Pđm = Pyc mà là: P1đm = Mmax.ωmax = ω max Py / c = D.Py/c ω Như công suất đặt lớn D lần so với Py/c Mặt khác việc tính chọn cơng suất động phụ thuộc vào phương pháp điều chỉnh tốc độ, ví dụ loại động động không đồng bộ, phương pháp điều chỉnh khác có đặc tính hiệu suất truyền động khác nhau, phương pháp điều chỉnh điện áp dùng Thyristor có hiệu suất thấp so với phương pháp điều chỉnh tần số dùng biến đổi Thyristor Vì tính chọn cơng suất động bắt buộc phải xét tới tổn thất công suất ∆P tiêu thụ công suất phản kháng Q suốt dải điều chỉnh Do việc tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ cần gắn với hệ truyền động cho trước để có đầy đủ yêu cầu cho việc tính chọn 4.6 Kiểm nghiệm cơng suất động Việc tính chọn công suất động phần coi giai đoạn chọn sơ ban đầu Để khẳng định chắn việc tính chọn chấp nhận ta cần kiểm nghiệm lại việc tính chọn u cầu kiểm nghiệm việc tính chọn cơng suất động gồm có: - Kiểm nghiệm phát nóng: ∆υ ≤ ∆υcf - Kiểm nghiệm tải mômen: Mđm.đcơ > Mcmax - Kiểm nghiệm mômen khởi động: Mkđ đcơ ≥ Mc mở máy Ta thấy việc kiểm nghiệm theo yêu cầu tải mômen mômen khởi động thực dễ dàng Riêng u cầu kiểm nghiệm phát nóng khó khăn, khơng thể tính tốn phát nóng động cách xác (vì tính tốn phát nóng động tốn phức tạp) Bộ mơn TĐ-ĐL, Khoa Điện 66 ... nh truyền động đảo chiều không đảo chiều, truyền động đơn (nếu dùng động cơ) truyền động nhiều động (nếu dùng nhiều động để phối hợp truyền động cho cấu công tác), truyền động quay truyền động. .. phân loại hệ thống truyền động điện 1.1.1 Cấu trúc chung hệ truyền động điện Truyền động cho máy, dây chuyền sản xuất mà dùng lợng điện gọi truyền động điện (TĐĐ) Hệ truyền động điện tập hợp thiết... đôi cực động Chương Tính chọn cơng suất động (2 tiết) 4.1 Những vấn đề chung 4.2 Phát nóng nguội lạnh động 4.3 Các chế độ làm việc truyền động điện 4.4 Tính chọn cơng suất động cho truyền động không