GT TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN - Nguồn: Internet

Phụ tải của truyền động điện.. Phần cơ của truyền động điện.. Tính quy đổi momen quán tính J.. Đặc tính của động cơ. một chiều kích từ độc lập.. Trạng thái khởi động.. Các tr ạ ng thái h[r]

1

Lời nói đầu

Truyền động điện môn học sở kỹ thuật chuyên ngành điện, điện tựđộng hóa Nó nhằm cung cấp cho người học kiến thức việc sử dụng hợp lý động điện để trang bị cho máy sản xuất

Theo mục tiêu trên, nội dung môn học chia thành 10 sau: - Bài mởđầu: Khái quát chung về hệ truyền động

- Bài 1: Cơ học truyền động điện

- Bài 2: Các đặc tính trạng thái làm việc của động cơđiện

- Bài 3: Điều khiển tốc độ truyền động điện

- Bài 4: Ổn định tốc độ của hệ thống truyền động điện

- Bài 5: Đặc tính động của hệ truyền động điện

- Bài 6: Chọn công suất động cơ cho hệ truyền động điện

Các học xếp theo trình tự phù hợp với nhận thức phát triển nhận thức người học nghề Tuy nhiên để đạt hiệu cao đọc giáo trình này, người học cần nắm vững kiến thức môn học

sở khác, đặc biệt mơn máy điện, khí cụ điện, điện tử công suất, trang bị điện

Để thực biên soạn giáo trình này, tác giảđã dựa vào tài liệu tham khảo nêu cuối giáo tình, kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy bậc cao đẳng nghề

Giáo trình biên soạn dựa vào tài liệu tham khảo, với mục đích làm tài liệu học tập cho học sinh, sinh viên ngành điện ngành có liên quan

2

BÀI MỞĐẦU: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG

1.Khái quát chung về hệ truyền động

Hệ truyền động điện tập hợp thiết bị như: thiết bịđiện, thiết bịđiện từ, thiết bị điện tử phục vụ cho việc biến đổi lượng điện thành cung cấp cho cấu công tác máy sản xuất, gia cơng truyền tín hiệu thơng tin đểđiều khiển q trình biến đổi lượng theo yêu cầu công nghệ

Cấu trúc chung hệ truyền động điện: mơ tả khái quát cấu trúc hệ truyền động điện sơ đồ khối hình 1-1:

Trong đó:

BĐ: biến đổi dùng để biến đổi loại dòng điện (xoay chiều thành

chiều ngược lại), biến đổi loại nguồn (nguồn áp thành nguồn dòng ngược lại), biến đổi số pha, tần số…

BĐ Đ CT

ĐK

TL

Lệnh đặt

Phần Phần điện

Lưới

3

Các biến đổi thường dùng biến đổi máy điện (máy phát chiều, xoay chiều), biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bão hòa), biến đổi

điện tử (chỉnh lưu tiristo, biến tần tranzito, tiristo)

Đ: Động điện, dùng để biến đổi điện thành hay thành điện (khi hãm điện)

Các động điện thường dùng là: động xoay chiều không đồng ba pha roto dây quấn hay lồng sóc, động điện chiều kích từ song song, nối tiếp hay kích từ nam châm vĩnh cửu, động xoay chiều đồng bộ…

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 lắc) làm phù hợp tốc độ, momen, lực Để truyền lực dùng bánh răng, răng, trục vít, xích, đai truyền, ly hợp điện từ…

CT: Cơ cấu công tác (cơ cấu sản xuất, 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 BĐ, động cơđiện Đ, cấu truyền lực

Khối điều khiển bao gồm cấu đo lường, điều chỉnh tham số

cơng nghệ, khí cụ, thiết bịđiều khiển đóng cắt có tiếp điểm (các rơ le, cơng tắc tơ) hay khơng có tiếp điểm (điện tử, bán dẫn) Các thiết bị đo lường, cảm biến (sensor) dùng để lấy tín hiệu phản hồi, loại đồng hồ đo, cảm biến từ…

Để thuận tiện cho việc khảo sát ta chia khâu hệ truyền động điện thành hai phần: phần điện (bao gồm lưới điện, biến đổi BĐ, mạch điện từ

động Đ thiết bị điều khiển ĐK) phần (roto trục động cơ, khâu truyền lực TL cấu công tác CT) Việc nghiên cứu hệ thống phần

2.Phụ tải phần cơ của truyền động điện

4

Phụ tải cấu cơng tác hệ truyền động điện Phụ tải hệ

truyền động điện đa dạng Tính chất loại phụ tải khác tạo nên hệ truyền động điện khác

Đặc trưng cho phụ tải hệ truyền động điện hình thành momen cản tác động lên trục động Mỗi cấu công tác khác tạo momen cản khác nhau, ví dụ như: momen cản năng, momen cản phản kháng, momen cản loại máy tiện, momen cản loại cần trục…

2.2. Phần truyền động điện

Phần hệ truyền động điện bao gồm phần tử chuyển động từ roto

động cơ cấu công tác Mỗi phần tử chuyển động đặc trưng

đại lượng sau:

- Lực tác động (F): N (Niuton)

- Momen tác động (M): Nm (Niuton mét) - Tốc độ góc (ω): rad/s (radian/giây) - Tốc độ thẳng (v): m/s (mét/giây)

- Momen quán tính (J): kgm2 (kilogam khối mét bình phương) - Khối lượng (m): kg (kilogam khối)

Chú ý: Nếu đại lượng cho theo đơn vị khác tính toán cần

đổi hệ đơn vị đo lường quốc tế (SI) nêu Ví dụ, lực cho theo KG, momen cho theo KGm, tốc độ cho theo vịng/phút, qn tính cho theo momen

đà GD2 với đơn vị KGm2, thì:

5

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Chức nhiệm vụ hệ thống truyền động điện gì?

Câu 2: Hệ thống truyền động điện gồm phần tử khâu nào? Lấy ví dụ

6

Bài 1: CƠ HỌC TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1 Các khâu cơ khí của truyền động điện, tính tốn quy đổi khâu cơ khí

của truyền động điện

Như phân tích hệ truyền động điện bao gồm có phần khí Nó bao gồm phần tử chuyển động từ roto động cơ cấu sản xuất Mỗi cấu truyền động có đại lượng ω, M, v, F, J

Để dễ dàng cho việc nghiên cứu tính tốn, người ta thường tính quy đổi tất đại lượng trục động Ngun tắc tính tốn quy đổi đảm bảo lượng hệ trước sau quy đổi khơng thay đổi

Hình 2.1 mô tả cấu trúc học tổng quát truyền động cấu nâng hạ hàng Ta sẽđi tính tốn, quy đổi đại lượng cấu sau: 1.1 Tính quy đổi momen Mc và lực cản Fc về trục động cơ

Hình 2.1: Sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng I: Động điện, II: Hộp tốc độ, III: Tang trống quay, IV: Tải trọng

v, F G

3

Jđ, ω, M i, ηi

Jt, ωt, Mt

4

4

7

Giả sử tính tốn thiết kế người ta cho giá trị momen tang trống Mt qua hộp giảm tốc có tỷ số truyền i hiệu suất ηi Momen tác động lên trục động có giá trị Mcqđ:

Trong đó: tỷ số truyền hộp giảm tốc

ηt hiệu suất hộp tốc độ

Giả thiết tải trọng G sinh lực Fc có vận tốc chuyển động v, tác

động lên trục động momen Mcqđ, ta có:

Trong ;

1.2 Tính quy đổi momen quán tính J

Các cặp bánh có momen qn tính J1, J2,… Jk, momen quán tính tang trống Jt, khối lượng quán tính m momen quán tính động Jđ có ảnh hưởng

đến tính chất động học hệ truyền động điện

Nếu xét điểm khảo sát đầu trục động quán tính chung hệ truyền

8

Đối với phần tử chuyển động thẳng với tốc độ Vi, công thức quy đổi từ khối lượng m momen qn tính tốc độ góc ω sau:

Tổng momen quán tính:

2 Đặc tính cơ của máy sản xuất, động cơ

2.1 Đặc tính cấu sản xuất

Đặc tính biểu thị mối quan hệ tốc độ quay mômen quay: ω = f(M) n = f(M)

Trong đó: ω - Tốc độ góc (rad/s) n - Tốc độ quay (vg/ph)

M - Mômen (N.m)

Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mômen cản máy sản xuất: Mc = f(ω)

Đặc tính máy sản xuất đa dạng, nhiên phần lớn chúng biểu diễn dạng biểu thức tổng quát:

Mc = Mc0 + (Mđm – Mco)( )q (1-1)

9

Mc mômen cản cấu sản xuất ứng với tốc độω Mc0 mômen cản cấu sản xuất ứng với tốc độω =

Mđm mômen cản cấu sản xuất ứng với tốc độđịnh mức ωđm

Ta có trường hợp số mũ q ứng với trường hợp tải:

Q Mc P

(Công suất)

Loại tải

-1 ~ Const Ứng với trường hợp đặc tính cấu máy quấn dây, giấy, cấu truyền động máy cắt gọt kim loại máy tiện (đường 1)

0 Const ~ ω Các cấu nâng - hạ, băng tải, máy nâng vận

chuyển, truyền động ăn dao máy gia công kim loại (đường 2)

1 ~ ω ~ ω2 Máy phát điện chiều với tải trở (đường 3) ~ ω2 ~ ω3 Đặc tính máy thủy khí: bơm, quạt, chân

vịt tàu thủy (đường 4)

Ngoài ra, theo đặc điểm chiều tác dụng Mc so với chiều tốc độ ω ta chia momen cản thành hai loại sau:

q = q = q =

q= -1 Mc0 ω Mc

Hình 2.2 - Đặc tính cấu sản xuất ứng với trường hợp máy sản xuất khác nhau

10

- Momen cản năng: Là loại có chiều khơng phụ thuộc vào chiều tốc độ, ví dụ

momen cản tải trọng sinh máy nâng, cần trục Nó có chiều ln hướng theo lực trọng trường không phụ thuộc vào chiều nâng hay hạ tải trọng Có thể biểu diễn loại Mc hình 2.3a

- Momen cản phản kháng: ln chống lại chiều quay momen ma sát, momen cấu ăn dao máy cắt gọt kim loại… (hình 2.3b)

2.2 Đặc tính cơ của động cơđiện

Đặc tính động điện quan hệ tốc độ quay mômen

động cơ: ω = f(M)

Hình 2.4 trình bày dạng đặc tính sốđộng cơđiện thường gặp ω Mc ω0

Hình 2.4: Đặc tính động điện Hình 2.3:a): Dạng đặc tính máy sản xuất có tính b): Dạng đặc tính máy sản xuất có tính phản kháng

M’c Mc

M

ω

a) M’c

Mc

M

ω

11

Đường 1: Động cơđiện đồng

Đường 2: Động cơđiện xoay chiều không đồng Đường 3: Động cơđiện chiều kích từđộc lập Đường 4: Động chiều kích từ nối tiếp

Đặc tính động điện chia đặc tính tự nhiên đặc tính

nhân tạo Dạng đặc tính loại động khác khác phân tích sau

Đặc tính tự nhiên: Đó quan hệ ω = f(M) động điện thơng số nhưđiện áp, dịng điện động định mức theo thông sốđã thiết kế chế tạo mạch điện động không nối thêm điện trở, điện kháng Trên đặc tính tự nhiên ta có điểm làm việc định mức có giá trị Mđm, ωđm Mỗi

động có đường đặc tính tự nhiên

Đặc tính nhân tạo: Đó quan hệ ω = f(M) động điện thông sốđiện không định mức mạch điện có nối thêm điện trở, điện kháng có thay đổi mạch nối Mỗi động có nhiều đặc tính

nhân tạo

Để đánh giá so sánh đặc tính cơ, người ta đưa khái niệm độ cứng

đặc tính β tính:

β lớn, ta có đặc tính cứng, β nhỏ ta có đặc tính mềm, β→∞ ta có đặc tính

tuyệt đối cứng

Truyền động có đặc tính cứng tốc độ thay đổi momen biến đổi lớn

12

Trên hình vẽ: Đường 1: Đặc tính mềm; Đường 2: Đặc tính cứng;

Đường 3: Đặc tính tuyệt đối cứng

3 Các trạng thái làm việc xác lập của hệ truyền động điện

Trong hệ TĐĐ có q trình biến đổi lượng điện - Chính q trình biến đổi định trạng thái làm việc động điện Người ta định nghĩa sau: Dịng cơng suất điện Pđiện có giá trị dương

nó có chiều truyền từ nguồn đến động từ động biến đổi công suất điện thành công suất Pcơ = M.ω cấp cho máy sản xuất (sau có tổn thất ∆P)

Cơng suất Pcơ có giá trị dương mơmen động sinh chiều với

tốc độ quay, có giá trị âm truyền từ máy sản xuất động mômen

động sinh ngược chiều tốc độ quay

Công suất điện Pđiện có giá trị âm có chiều từđộng nguồn

Momen máy sản xuất gọi momen phụ tải hay momen cản Nó định nghĩa dấu âm dấu dương, ngược lại với dấu momen động

Phương trình cân cơng suất hệ truyền động điện là:

1

3 ∆ω2

∆ω1

M

13

Trong đó: Pđ - cơng suất điện; Pc – công suất cơ; ∆P – tổn thất công suất

Tuỳ thuộc vào biến đổi lượng hệ mà ta có trạng thái làm việc

động gồm: Trạng thái động trạng thái hãm Trạng thái động cơ: Gồm trạng thái có tải khơng tải

Trạng thái hãm: Gồm hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động - Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0: biến thành điện

- Hãm ngược: Pđiện > 0, Pcơ < : điện chuyển thành tổn thất ∆P

- Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0: biến thành tổn thất ∆P

Trạng thái hãm trạng thái động phân bố đặc tính ω(M)

4 góc phần tư hình 2.6

14

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Thế momen cản năng? Đặc điểm thể đồ thị theo tốc độ? Lấy ví dụ cấu có momen cản

Câu 2: : Thế momen cản phản kháng? Đặc điểm thể đồ thị

theo tốc độ? Lấy ví dụ cấu có momen cản phản kháng

Câu 3: Định nghĩa đặc tính máy sản xuất Phương trình tổng qt giải thích đại lượng phương trình?

Câu 4: Hãy vẽ đặc tính máy sản xuất sau: máy tiện, cần trục, máy bào, máy bơm

Câu 5: Dùng phương trình chuyển động để phân tích trạng thái làm việc hệ

15

BÀI 2: CÁC ĐẶC TÍNH VÀ CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG

CƠ ĐIỆN

1.Đặc tính của động cơđiện DC, trạng thái khởi động hãm

A Động cơđiện một chiều kích từđộc lập

Khi nguồn chiều có cơng suất vơ lớn điện áp khơng đổi

mắc kích từ song song với phần ứng, lúc động gọi động điện chiều kích từ song song (hình 3.1)

Khi nguồn chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập với (hình 3.2), lúc

động cơđược gọi động kích từđộc lập 1.1 Đặc tính động

1.1.1 Phương trình đặc tính cơ

Theo sơ đồ hình 3.1 hình 3.2, viết phương trình cân điện áp mạnh phần ứng sau:

Uư = Eư + (Rư + Rf).Iư (3.1)

Trong đó:

Hình 3.1: Sơ đồ nối dây động điện Hình 3.2: Sơ đồ nối dây động điện một chiều kích từ song song chiều kích từ độc lập

Rkt

Rf

Iư Ik

Ck

Uư _

16

- Uư điện áp phần ứng động cơ, (V)

- Eư sức điện động phần ứng động (V)

- Rư điện trở cuộn dây phần ứng (Ω)

- Rf điện trở phụ mạch phần ứng (Ω) - Iư dòng điện phần ứng động (A)

Với Rư = rư + rct + rcb + rcp

rư - Điện trở cuộn dây phần ứng

rct - Điện trở tiếp xúc chổi than phiến góp rcb - Điện trở cuộn bù

rcp - Điện trở cuộn cực từ phụ

Sức điện động Eư phần ứng động cơđược xác định theo biểu thức:

(3 - 2)

Trong đó: p - Sốđơi cực từ

N – Số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng

a – Sốđôi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng Φ – Từ thông kích từ cực từ (Wb)

ω – Tốc độ góc (rad/s)

hệ số cấu tạo động

Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng / phút) thì: (3 - 3)

17

Vì

- hệ số sức điện động động

Từ (3 - 1) (3 - 2) ta có:

(3 - 4)

Biểu thức (3 - 4) phương trình đặc tính cơđiện động cơđiện Mặt khác momen điện từ Mđt động cơđược xác định bởi:

(3 - 5)

Suy

Thay giá trị Iư vào (2 - 4) ta được:

(3 - 6)

Nếu bỏ qua tổn thất tổn thất thép momen trục động momen điện từ, ta ký hiệu M Nghĩa Mđt = Mcơ = M

(3 - 7)

Đây phương trình đặc tính động điện chiều kích từđộc lập

18

Giả thiết phản ứng phần ứng bù đủ, từ thông Φ = const, phương trình đặc tính điện (3 - 4) phương trình đặc tính (3 - 7) tuyến tính Đồ

thị chúng biểu diễn hình (3.3a) hình (3.3b) đường thẳng Theo đồ thị trên, Iư = M = 0, ta có:

(3 - 8)

ω0 gọi tốc độ khơng tải lý tưởng động Cịn ω = ta có: (3 - 9)

Và (3 - 10)

Inm, Mnm gọi dòng điện ngắn mạch momen ngắn mạch Từ (3 - 7) ta xác định độ cứng đặc tính cơ:

1.1.2 Đặc tính tự nhiên

a) b)

Hình 3.3: a) Đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập b) Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập

Mnm

M= Mc

Inm

Iư = Ic

19

Theo định nghĩa, đặc tính tự nhiên tương ứng với trường hợp Rf = 0, Uư =

Uđm

Φ = Φđm Thay số liệu vào (3 - 4), (3 - 6) ta phương trình đặc tính điện phương trình đặc tính tự nhiên:

Tốc độ không tải lý tưởng độ cứng đặc tính tự nhiên là:

Ta vẽ đặc tính đặc tính tự nhiên nhờ số liệu

động công suất định mức Pđm (KW), tốc độ ωđm (rad/s), điện áp Uđm (V),

dòng điện Iđm (A), hiệu suất ηđm, điện trở phần ứng Rư (Ω)

Vì đặc tính đường thẳng nên cần xác định hai điểm: điểm không tải [0;

ω0] điểm định mức [Mđm; ωđm] Cũng dùng điểm không tải điểm ngắn

mạch [Mnm; 0] [Inm, 0] Tọa điểm điểm nêu xác định sau: với

Pđm (W), ωđm (rad/s)

20

Thường người ta vẽ đặc tính tự nhiên qua điểm không tải điểm định mức, ta đồ thị hình 3.4

Có trường hợp phải tính Iđm thơng qua hiệu suất ηđm:

Với Pđm (W), Iđm (A), Uđm (V)

Nếu chưa cho Rư, xác định gần dựa vào giả thiết coi tổn thất

điện trở phần ứng dòng điện định mức gây nửa toàn tổn thất

động cơ:

, (Ω)

đm

ω0

ω

Mnm M

đm

ω0

ω

Inm I

Hình 3.4: a) Đặc tính tự nhiên động điện chiều kích từ độc lập; b) Đặc tính điện tự nhiên động điện chiều kích từ độc lập

21

Sau vẽđược đặc tính tự nhiên lại số liệu cho trước để

tính tốn đặc tính nhân tạo giải tốn khác 1.1.3 Các đặc tính nhân tạo

Từ (3 - 4), (3 - 6) ta thấy tạo đặc tính nhân tạo cách thay

đổi ba thông số: điện trở mạch phần ứng, điện áp phần ứng, từ thông Φ Tác động vào thông số ta sẽđược họđặc tính nhân tạo tương ứng

a) Đặc tính nhân tạo ‘biến trở’ (khi thay đổi điện trở mạch phần ứng)

Khi giữ không đổi điện áp Uư = Uđm = const từ thông Φ = Φđm = const,

bằng cách nối thêm biến trở Rf vào mạch phần ứng, ta làm thay đổi

điện trở tổng mạch Khi đó, ứng với giá trị Rf ta đường

đặc tính nhân tạo với phương trình sau:

Trong tốc độ không tải giữ không đổi (bằng tốc độ khơng tải lý tưởng đặc tính tự nhiên):

Độ sụt tốc ứng với giá trị momen Mc giá trị dòng điện Iư = Ic

nào lớn sụt tốc đặc tính tự nhiên, tỷ lệ với điện trở tổng mạch phần ứng:

Hoặc nói cách khác, độ cứng đặc tính nhân tạo biến trở tỷ lệ nghịch với điện trở

22

Như vậy, tăng Rf đặc tính nhân tạo mềm Tất đặc tính

đều thấp đặc tính tự nhiên qua điểm khơng tải lý tưởng [0; ω0] Từ

các nhận xét trên, ta thấy đặc tính nhân tạo biến trở tạo nhờ thay

đổi độ cứng β (cịn tốc độ khơng tải lý tưởng giữ khơng đổi) Họ đặc tính biến trởđược vẽ hình 3.5

b) Đặc tính nhân tạo thay đổi điện áp phần ứng

Khi giữ từ thông không đổi Φ = Φđm = const không nối thêm điện trở phụ

trong mạch phần ứng (Rf = 0, Rư= const), làm thay đổi điện áp đặt vào phần

ứng (Uư = var) ta họ đặc tính nhân tạo biến đổi điện áp hình

3.6 Đó đường song song song song với đặc tính tự nhiên

Trong trường hợp này, tốc độ không tải lý tưởng tỷ lệ thuận với điện áp Uư:

23

Độ sụt tốc đặc tính nhân tạo so với không tải lý tưởng không phụ thuộc điện áp độ sụt tốc đặc tính tự nhiên

Tương tự, độ cứng đặc tính nhân tạo biến áp không phụ thuộc điện áp Uư:

c) Đặc tính nhân tạo thay đổi từ thơng

Nếu giữđiện áp phần ứng không đổi Uư = Uđm = const, không nối thêm điện

trở phụ vào mạch phần ứng, tức Rf = 0, Rư= const, cách thay đổi dịng kích từ

ta làm thay đổi từ thông Φ nhận họ đặc tính nhân tạo tương ứng (hình 3.7), đó:

- Tốc độ khơng tải lý tưởng tỷ lệ nghịch với từ thông:

24

Cần phân biệt dạng họ đặc tính đặc tính điện thay đổi từ

thơng hình 3.7a 3.7b Đối với đặc tính điện, tất qua điểm ngắn mạch [Inm; 0]

Còn họ đặc tính đường (ứng với giá trị Φ) có giá trị

Mnm tương ứng:

Mnm = KΦInm =var

Chú ý: Vì khơng thể tăng dịng kích từ lớn giá trị định mức, nên tạo giá trị từ thơng Φ < Φđm Do đặc tính nhân tạo điện có vị trí cao đặc tính tự nhiên; tương tự vùng phụ tải Mc cho phép, tốc độ đặc tính nhân tạo lớn tốc độ đặc tính tự nhiên

1.2 Trạng thái khởi động

Từ phương trình đặc tính cơđiện có:

Hình 3.7: Họ đặc tính điện (a) đặc tính (b) nhân tạo thay đổi từ thông

25

Với đặc tính tự nhiên (R = Rư) khởi động, ta thấy dòng điện khởi động

lúc ban đầu là:

Ở động công suất trung bình lớn, Rư thường có giá trị nhỏ,

nên dòng ban đầu (dòng ngắn mạch) lớn, Inm = (20 ÷25).Iđm

Với giá trị dịng điện khởi động lớn, không cho phép mặt chuyển mạch phát nóng động sụt áp lưới điện Tác hại nghiêm trọng hệ thống cần khởi động, hãm máy nhiều lần trình làm việc

Để hạn chế dịng điện khởi động ta giảm điện áp nguồn đặt vào phần

ứng động điện nối thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng Phương pháp thứ sử dụng hệ thống có biến đổi điện áp Phương pháp thứ hai thường sử dụng động cung cấp điện áp cố định Sau ta

khảo sát phương pháp khởi động dùng điện trở phụ

Sơ đồ nối dây động cơđược trình bày hình 3.9:

Trị số điện trở phụ tổng mắc mạch khởi động chọn cho khởi động (ω = 0) dịng điện khởi động khơng vượt q 2,5 Iđmđểđảm bảo cho động cấu truyền động Ngồi Inm khơng nên q nhỏ

khiến cho Mnm nhỏđi so với momen cản Thông thường : Hình 3.9: Sơ đồ nối dây động chiều kích từ độc lập khởi động cấp.

Ikt

Ckt

Iư Rf2

K2 K1

Rf1

Rk

U _

+

26

(3 - 11)

Khi tốc độ tăng lên dòng điện phần ứng giảm dần theo biểu thức:

(3 - 12)

Muốn cho trình tăng tốc độ tiến hành đặn động

làm việc ổn định tốc độ cao đặc tính tự nhiên ta phải cắt dần điện trở

phụ Việc cắt dần điện trở phụ nhờ tiếp điểm 1K, 2K công tắc tơ

Quá trình khởi động động làm việc loạt đường đặc tính nhân tạo có độ dốc giảm dần tương ứng với việc cắt dần điện trở phụ điểm g, e, c; cuối động tăng tốc độ đặc tính tự nhiên làm việc ổn định

điểm A Ởđó dịng điện động dịng tải (I = Ic)

Để xác định trị sốđiện trở phụ khởi động ta sử dụng phương pháp đồ

thị sau:

- Dựa vào thơng số động vẽđặc tính tự nhiên (hình 3.1) - Chọn hai giới hạn chuyển dòng điện khởi động động cơ:

(3 - 13)

(3 - 14)

- Từ điểm a (I1) kẻ đường aω0 cắt I2 = const b, từ b kẻ đường song song với trục hồnh cắt I1 = const c, nối cω0 cắt I2 = const d, từ d kẻđường song song với trục hồnh cắt I1 = const e,

27

- Xác định điện trở khởi động:

Dựa vào biểu thức độ sụt tốc độ ∆ω trên đặc tính vẽ

ứng với dịng điện, ví dụ với I1:

;

Lập tỉ số:

Từđó rút ra:

Qua đồ thị ta có:

(3 - 15)

Tương tự vậy:

(3 - 16)

Điện trở tổng ứng với đặc tính cơ: ω

0

Hình 3.10: Các đặc tính khởi động qua hai cấp điện trở

I1

Ic I2

28

R1 = Rư + Rf(1) = Rư + (Rf1 + Rf2)

R2 = Rư + Rf(2) = Rư + (Rf2)

1.3 Các trạng thái hãm

Hãm trạng thái mà động sinh momen quay ngược chiều tốc độ quay Trong tất trạng thái hãm, động cơđều làm việc chếđộ máy phát

Động điện chiều kích từđộc lập có ba trạng thái hãm: Hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động

a)Hãm tái sinh (hãm trả lượng lưới)

Hãm tái sinh tốc độ quay động lớn tốc độ không tải lý tưởng Khi hãm tái sinh, sức điện động động lớn điện áp nguồn: Eư > Uư, động

làm việc máy phát song song với lưới trả lượng nguồn, lúc dịng hãm mômen hãm đổi chiều so với chếđộđộng

Khi hãm tái sinh:

(3 - 18)

Mh = KΦIh <

Trị số hãm lớn dần lên cân với momen phụ tải cấu sản xuất hệ thống làm việc ổn định với tốc độω0đ > ω0

Vì sơ đồ đấu dây mạch động không thay đổi nên phương trình

đặc tính tương tự (3 - 7) momen có giá trị âm

Đường đặc tính trạng thái hãm tái sinh nằm góc phần tư thứ hai thứ tư mặt phẳng tọa độ

29

Trong trạng thái hãm tái sinh, dòng điện hãm đổi chiều công suất trả

về lưới điện có giá trị P = (E - U)I Đây phương pháp hãm kinh tế động sinh điện hữu ích

Trong thực tế, cấu nâng hạ cần trục, nâng tải động đấu vào nguồn theo cực tính thuận làm việc đặc tính nằm góc phần tư thứ

nhất Khi muốn hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động Lúc momen trọng tải gây lớn momen ma sát phận chuyển

động cấu, động điện làm việc trạng thái hãm tái sinh

Trên hình 3.11 hạ tải, để hạn chế dịng khởi động ta đóng thêm điện trở

phụ vào mạch phần ứng Tốc độđộng tăng dần lên, tốc độ gần đạt tới giá trị ω0 ta cắt điện trở phụ, động tăng tốc độ đường đặc tính tự nhiên Khi tốc độ

vượt ω > ω0, momen điện từ động đổi dấu trở thành momen hãm đến

điểm A, momen Mh = Mc, tải trọng hạ với tốc độổn định ω0đ, trạng thái

hãm tái sinh

b)Hãm ngược: Hãm ngược mômen hãm động ngược chiều với tốc

độ quay (M↑↓ω) Hãm ngược có hai trường hợp: - Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng:

30

Động làm việc điểm a, ta đưa thêm Rf lớn vào mạch phần ứng

động chuyển sang điểm b

Tại điểm b momen động sinh nhỏ momen cản nên động

giảm tốc độ, tải theo chiều nâng lên Đến điểm c, tốc độ momen động nhỏ momen tải nên tác động tải trọng, động

quay theo chiều ngược lại Tải trọng hạ xuống với tốc độ tăng dần Đến điểm d momen động cân với momen cản nên hệổn định với tốc độ hạ không đổi

ωođ, cd đoạn đặc tính hãm ngược Khi hãm ngược tốc độ đổi chiều, sức điện

động đổi dấu nên:

(3 - 19)

(3 - 20)

`

Như vậy, đặc tính hãm ngược sức điện động tác dụng chiều với điện áp lưới Động làm việc máy phát nối tiếp với lưới điện biến điện nhận từ lưới trục thành nhiệt đốt nóng điện trở tổng mạch phần ứng, tổn thất lượng lớn

Vì sơđồ nối dây động khơng thay đổi nên phương trình đặc tính phương trình đặc tính biến trở

31

- Hãm ngược cách đảo chiều điện áp phần ứng:

Động làm việc điểm A, ta đổi chiều điện áp phần ứng (vì dịng

đảo chiều lớn nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) động chuyển sang điểm B, C làm việc xác lập D phụ tải ma sát

Đoạn BC đoạn hãm ngược, lúc dịng hãm mơmen hãm động cơ:

(3 - 21)

(3 - 22)

Biểu thức (3 - 21) biểu thị dịng điện Ih có chiều ngược với chiều làm việc ban

đầu dòng điện hãm lúc lớn; điện trở phụ đưa vào phải có giá trịđủ lớn để hạn chế dịng điện hãm ban đầu Ihđ phạm vi cho phép: Ihđ ≤

(2 ÷ 2,5)Iđm

Phương trình đặc tính cơ:

(3 - 23)

Rf

C R

E Iư

Uư _

+

I

a) b)

M

Mc M(I)

ω

U I E

HN

ωođ

- ω0

ω0

D

B A

C

Hình 3.13: a) Sơ đồ hãm ngược cách đảo chiều Uư

32

c)Hãm động

Hãm động trạng thái động làm việc máy phát mà lượng học động tích lũy q trình làm việc trước biến thành điện tiêu tán mạch hãm dạng nhiệt

- Hãm động năng kích từđộc lập:

Động làm việc với lưới điện (điểm A), thực cắt phần ứng động khỏi lưới điện đóng vào điện trở hãm Rh, động tích luỹ

động cơ, động quay làm việc máy phát biến thành nhiệt điện trở hãm điện trở phần ứng

Phương trình đặc tính hãm động năng: (3 - 24)

Tại thời điểm hãm ban đầu, tốc độ hãm ban đầu ωhđ nên sức điện động ban

đầu, dịng hãm ban đầu mơmen hãm ban đầu:

(3 - 25)

(3 - 26)

(3 - 27)

Trên đồ thịđặc tính hãm động ta thấy mơmen cản phản kháng động dừng hẳn (các đoạn B1O B2O), cịn mơmen cản tác dụng tải kéo động quay theo chiều ngược lại

33

- Hãm động tự kích từ :

Nhược điểm hãm động kích từ độc lập điện lưới khơng thực hãm cuộn dây kích từ phải nối với nguồn Muốn khắc phuc nhược điểm người ta dùng phương pháp hãm động tự kích từ

Hãm động tự kích xảy động làm việc với lưới điện (điểm A), thực cắt phần ứng kích từ động khỏi lưới điện

đóng vào điện trở hãm Rh, động tích luỹ động cơ, động quay làm việc máy phát tự kích biến thành nhiệt điện trở

Phương trình đặc tính hãm động tự kích từ:

(3 - 28)

Trên đồ thịđặc tính hãm động tự kích từ ta thấy trình hãm, tốc độ giảm dần dịng kích từ giảm dần, từ thơng động

cũng giảm dần hàm tốc độ, đặc tính hãm động tự

kích từ giống nhưđặc tính khơng tải máy phát tự kích từ

34

So với phương pháp hãm ngược, hãm động có hiệu có tốc độ hãm ban đầu, tốn lượng

B Động cơđiện một chiều kích từ nối tiếp kích từ hỗn hợp

Đặc điểm động chiều kích từ nối tiếp cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng, nên cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vịng ít, chế tạo dễ dàng

Sơ đồ nguyên lý động chiều kích từ nối tiếp vẽ hình 3.16 Vì dịng kích từ dịng phần ứng nên từ thơngcủa động biến đổi theo dịng điện phần ứng

1.1 Đặc tính động 1.1.1 Phương trình đặc tính

Theo sơ đồ hình 3.16, viết phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau:

Hình 3.15: a) Sơ đồ hãm động tự kích

b) Đặc tính hãm động tự kích

35

Với

Trong đó:

rư - Điện trở cuộn dây phần ứng

rct - Điện trở tiếp xúc chổi than phiến góp rkt - Điện trở cuộn dây kích từ

rctf - Điện trở cuộn cực từ phụ Sau biến đổi ta nhận được:

(3 - 29)

(3 - 30)

Trong phương trình từ thơng Φ

biến đổi phụ thuộc dịng điện mạch kích từ theo đặc tính từ hóa (1) hình 3.17:

Đểđơn giản thành lập phương trình đặc tính ta giả thiết từ thơng phụ thuộc tuyến tính với dịng điện kích từ nhưđường , với C hệ số tỷ lệ

Nếu phản ứng phần ứng bù đủ thì: (3 - 31)

Thế vào phương trình (3 - 29) ta được:

1

Φ

ωđm

Ikđm Ikt

36

(3 - 32)

Trong đó:

Ta có: (3 - 33)

Thay (3 - 33) vào (3 - 32) ta được:

(3 - 34)

Trong đó:

Biểu thức (3 - 32) phương trình đặc tính điện động phương trình (3 - 34) phương trình đặc tính động Dạng đặc tính biểu diễn hình 3.18 Ta thấy đặc tính có dạng hyperbol mềm

phạm vi dịng điện có giá trị nhỏ định mức Ở vùng dòng điện lớn, mạch từ

bão hịa nên từ thơng khơng đổi đặc tính có dạng gần tuyến tính

a)

NT1, Rf1

ωđm TN

I

ω

ω1

Iđm

b)

M Mđ

m

NT1,Rf1

ωđm TN

ω

ω1

37

Giả thiết động không tải (I = M = 0) tốc độ khơng tải lý tương vơ lớn Nhưng thực tế có ma sát tổn thất phụ động có từ

dư: Φdư = (2÷10)Φđm nên khơng tải tốc độ khơng tải động có

giá trị là:

Tốc độω0t thường lớn so với định mức, nên thực tế không cho phép

động chiều kích từ nối tiếp làm việc chếđộ khơng tải

Ngồi ra, nhìn vào đặc tính động chiều kích từ nối tiếp cấu tạo ta có nhận xét sau:

- Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp mềm độ cứng thay

đổi theo phụ tải Do thơng qua tốc độ động ta biết thay

đổi phụ tải Tuy nhiên không nên sử dụng động cho truyền động có yêu cầu ổn định cao mà nên sử dụng cho truyền động yêu cầu tốc

độ thay đổi theo tải

- Động chiều kích từ nối tiếp có khả tải lớn momen Nhờ

cuộn kích từ nối tiếp nên vùng dịng điện phần ứng lớn định mức từ

thơng động lớn định mức, momen tăng nhanh so với

tăng dòng điện Như với mức độ dòng điện động chiều kích từ nối tiếp có khả tải momen khả khởi động tốt

động chiều kích từđộ lập Nhờ có ưu điểm mà động chiều kích từ nối tiếp thích hợp cho truyền động làm việc thường có tải lớn yêu cầu momen khởi động lớn máy nâng vận chuyển, máy cán thép…

- Vì từ thơng động phụ thuộc vào dịng điện phần ứng nên khả

năng chịu tải động không bị ảnh hưởng sụt áp lưới điện Loại

động thích hợp cho truyền động dùng ngành giao thơng có

đường dây cung cấp điện dài

38

Do quan hệ Φ = f(Iư) phi tuyến nên để vẽ đặc tính điện đặc

tính động người ta sử dụng phương pháp đồ thị giải tích dựa vào

đường cong thực nghiệm cho Vì động chiều kích từ nối tiếp loại có khe hở khơng khí mức độ bão hịa từ khơng khác nhiều nên quan hệ tốc độ ω, momen M với dòng điện I theo đơn vị tương đối gần trùng Người ta gọi quan hệ đặc tính vạn xác định thực nghiệm Các đặc tính biểu diễn hình 3.19

1.1.3 Các đặc tính nhân tạo động điện chiều kích từ nối tiếp

Đối với động chiều kích từ nối tiếp, người ta thường sử dụng đặc tính nhân tạo ‘biến trở’ (dùng thêm Rf) Các đặc tính nhân tạo biến đổi điện áp gặp vài trường hợp, ví dụ đổi nối, cặp động giống từ nối song song sang nối nối tiếp vào nguồn điện áp Cịn đặc tính thay đổi từ thơng gặp Vì ởđây ta quan tâm đến đặc tính nhân tạo ‘biến trở’

Các đặc tính nhân tạo biến trở, với sơ đồ nối điện trở phụ hình 3.17, sẽđược tính tốn dựa đường đặc tính tự nhiên (với Rf = 0) Giả sử ta có đặc tính tự nhiên (được suy từ đặc tính vạn nêu trên) hình 3.20 Lấy giá trị I1 đó, dóng lên đặc tính ta có tốc độ tương ứng ω1 Có thể biểu thị ω1 theo phương trình đặc tính tự nhiên:

39

Hình 3.20: Từ đặc tính tự nhiên (tn) vẽ đặc tính nhân tạo (nt)

Nếu theo phương trình đặc tính nhân tạo có điện trở phụ Rf ứng với I1 ta có tốc độ:

So sánh hai biểu thức ta có biểu thức xác định ωnt1:

Như với I1 chọn ω1 tra đặc tính tự nhiên, ta tính giá trịωnt1 đường đặc tính nhân tạo cần tìm

Với I1 ωnt1 ta xác định điểm đặc tính nhân tạo Làm tương tự với giá trị I2, I3, … ta có ωnt2, … cuối vẽ đặc tính điện đặc tính nhân tạo có điện trở phụ Rf (hình 3.20)

1.2 Trạng thái khởi động

Tương tự nhưđộng chiều kích từđộc lập, để hạn chế dòng điện khởi

động ta đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng bắt đầu khởi

40

a)Xây dựng đặc tính khởi động

Sơ đồ nguyên lý đặc tính khởi động biểu diễn hình 3.21

Q trình xây dựng đặc tính khởi động theo bước sau:

1.Dựa vào thông số động đặc tính vạn năng, vẽ đặc tính tự

nhiên

2.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

tại e

3.Chọn dòng chuyển khởi động I2 = (1,1÷1,3)Ic Kẻđường I2 = const cắt

đặc tính tự nhiên f, cắt đặc tính nhân tạo dốc (có R) b theo biểu thức:

Kẻ đường ef ab kéo dài, chúng cắt A, từ A dựng tiếp

đường đặc tính khởi động tuyến tính hố thoả mãn yêu cầu khởi động ta có

đường khởi động abcdefXL b)Tính điện trở khởi động

Theo phương pháp tuyến tính hố trên, điện trở phụ tổng tính Rf = R - Rư ta có điện trở phụ cấp:

_ Rf1 U Ikt E Iư + Rf2 Ckt

K2 K1

a) TN Ic b) b a I2 I1

Iư

ω

h

f e

d

c

A XL

0

ω2

ω1

41

1.3 Trạng thái hãm

Do đặc điểm động điện chiều kích từ nối tiếp có tốc độ ω0t lớn nên động thực hãm ngược hãm động khơng có trạng thái hãm tái sinh

Phương pháp hãm ngược hãm động động chiều kích từ

nối tiếp giống nhưở động chiều kích từđộc lập a)Trạng thái hãm ngược

- Hãm ngược cách đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng:

Động làm việc A, đóng Rf lớn vào phần ứng động

chuyển sang B, C thực hãm ngược đoạn CD (ứng với tải năng)

Dịng điện hãm ngược tính sau:

(3 - 36)

- Hãm ngược cách đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng (3 - 35)

B M ω D C HN A Rf TN _ U

Iư I

kt Rf

Ckt +

42

Động làm việc điểm A đặc tính tự nhiên với: Uư > 0, quay

với chiều ω > 0, làm việc chếđộđộng cơ, chiều mômen trùng với chiều tốc độ; Nếu ta đổi cực tính điện áp đặt vào phần ứng Uư< (vì dịng đảo chiều lớn nên

phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế) giữ ngun chiều dịng kích từ dịng điện phần ứng sẽđổi chiều Iư < mômen đổi chiều, động chuyển

sang điểm B đặc tính hình 3.22, đoạn BC đoạn hãm ngược, làm việc xác lập D phụ tải ma sát Lúc hãm động năng, dòng hãm mômen hãm

động cơ:

(3 - 37)

Phương trình đặc tính cơ:

(3 - 38)

Rf tính để cho dịng điện hãm ban đầu nằm giới hạn cho phép (Ih ≤ 2,5Iđm)

b)Trạng thái hãm động năng - Hãm động năng kích từđộc lập:

Động làm việc với lưới điện (điểm A, hình 3.24), thực cắt phần

ứng động khỏi lưới điện đóng vào điện trở hãm Rh, cịn cuộn kích từ

Ikt

_

+

Ikt

E Ckt

Rf U a) Mc C ω ωbđ

b) A M ωôđ HN D B M’ c

43 nối vào lưới điện qua điện trở phụ cho dòng kích từ có chiều trị số

khơng đổi (Iktđm), giống với trường hợp hãm động kích từđộc lập

của động chiều kích từđộc lập

Phương trình đặc tính hãm động năng: (3 - 39)

Trong đó:

Điện trở hãm Rh tính cho dòng điện hãm ban đầu nằm giới

hạn cho phép: (3 - 40)

Nên:

- Hãm động tự kích từ :

Động làm việc với lưới điện (điểm A), thực cắt phần ứng kích từ động khỏi lưới điện đóng nối tiếp vào điện trở hãm Rh, dịng kích từ phải giữ nguyên theo chiều cũ động tích luỹ

b) Rh

E

B2

HĐN

ωôđ1

0

ωôđ2

ωbđ

ω

Mbđ2

Rf2 Rf1 B1 C2 C1 A M Mbđ1

Hình 3.24: a) Sơ đồ hãm động kích từ độc lập động chiều kích từ nối tiếp b) Đặc tính hãm động kích từ độc lập

Rkt

Ikt

Iư

Ckt

U _

+

44

trong động cơ, động quay làm việc máy phát tự kích biến thành nhiệt điện trở

Phương trình đặc tính hãm động tự kích từ:

(3 - 41)

Và từ thơng giảm dần q trình hãm động tự kích

2.Đặc tính của động cơđiện không đồng bộ, trạng thái khởi động hãm

Động không đồng sử dụng rộng rãi trongthực tế Ưu điểm nỗi bật là: cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, vốn đầu tư ít, giá thành hạ, trọng lượng kích thước nhỏ công suất định mức so với động chiều Ngồi động khơng đồng dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha nên không cần trang bị thêm thiết bị biến đổi kèm theo

Nhược điểm động không đồng điều chỉnh tốc độ khống chế

các q trình q độ khó khăn; riêng với động roto lồng sóc có tiêu khởi

động xấu

+ U _

Ckt Ikt

E

Rh

Iư

a) b)

Mhđ2 Mhđ1

ωôđ2

ωôđ1

ωhđ

ω

HĐN

Rh2 Rh1

C2

C1

B2 B1 A

M

45

Xét mặt cấu tạo, người ta chia động không đồng làm hai loại: Động roto dây quấn động roto lồng sóc (cịn gọi động roto ngắn mạch) 2.1. Đặc tính của động cơđiện khơng đồng bộ

2.1.1. Phương trình đặc tính cơ

Để thành lập phương trình đặc tính động không đồng ta sử

dụng sơ đồ thay Trên hình 3.27 sơ đồ thay pha động không

đồng Khi nghiên cứu người ta đưa số giả thiết sau đây: - Ba pha động đối xứng

- Các thông số mạch không thay đổi nghĩa không phụ thuộc nhiệt độ, tần số, mạch từ khơng bão hồ nên điện trở, điện kháng, không thay đổi

- Tổng dẫn mạch vịng từ hố khơng thay đổi, dịng từ hố khơng phụ thuộc tải mà phụ thuộc điện áp đặt vào stator

- Bỏ qua tổn thất ma sát, tổn thất lõi thép - Điện áp lưới hoàn toàn sin đối xứng

Với giả thiết ta có sơ đồ thay pha động hình 3.27:

ĐKls ĐKdq

46

Trong đó:

Uf1 trị số hiệu dụng điện áp pha stator (V)

Iμ, I1, I’2 dòng từ hóa, stato dịng điện roto quy đổi stato

Xμ, X1, X’2 điện kháng mạch từ hóa, điện kháng tản stator điện kháng

tản roto quy đổi stator

Rμ, R1, R’2 điện trở tác dụng mạch từ hóa cuộn dây stato

roto quy đổi stato R’

2f điện trở phụ (nếu có) pha roto quy đổi stator

s – độ trượt động

(3 - 42)

ω1 tốc độ từ trường quay, gọi tốc độđồng (3 - 43)

Trong đó: f1 tần số điện áp nguồn đặt vào stato p sốđôi cực từđộng

ω tốc độ góc động

R’ 2f/s I’ Uf1 I1 Iμ Rμ Xμ

R1 X2

X1

R’ 2/s

47

Từ sơđồ thay ta tính dịng điện stator:

(3 - 44)

R’

2Σ = R’2 + R’2f điện trở tổng mạch roto Xnm = X1δ + X’2δ điện kháng ngắn mạch

Biểu thức (3 - 44) phương trình đặc tính dịng điện stator biểu diễn hình 3.28

Từ (3 - 44) ta thấy: Khi ω = 0, s = I1 = I1nm Khi ω = ω1, s = ta có:

48

(3 - 45)

I1nm dòng điện ngắn mạch stator

Iμ dịng điện từ hóa có tác dụng tạo từ trường quay động quay

với tốc độđồng

Ta tính dịng điện roto quy đổi stato: (3 - 46)

Khi ω = ω1, s = I’2 =

Khi ω = 0, s = (3 - 47)

Đặc tính dịng điện roto biểu diễn hình 3.29:

Để tìm phương trình đặc tính động ta dựa vào điều kiện cân công suất động cơ: Công suất điện từ chuyển từ stator sang roto:

P12 = Mđt.ω1

Mđt momen điện từ động

1

ω s

Rf =0

I’

2nm I’2

Rf ≠0

0

49

Nếu bỏ qua tổn thất phụ Mđt = Mcơ = M

Cơng suất chia thành phần:

Pcơ: Công suất cơđưa trục động

∆P2: Công suất tổn hao đồng roto P12 = Pcơ + ∆P2

Hay M.ω1 = M.ω + ∆P2

Do đó: ∆P2 = M(ω1 - ω) = M ω1s (3 - 48) Mặt khác: (3 - 49)

Nên: (3 - 50)

Thay giá trị I’2 tính vào (3 - 50) biến đổi ta có

(3 - 51)

Biểu thức (3 - 51) phương trình đặc tính động không đồng

Nếu biểu diễn đặc tính đồ thị đường cong hình 3.30 Đó

đường cong có điểm cực trị, gọi điểm ‘tới hạn’ ứng với tọa độ:

Độ trượt tới hạn: (3 - 52)

50

Trong biểu thức trên, dấu (+) ứng với trạng thái động cơ, dấu (-) ứng với trạng thái máy phát

Hình 3.30: Đồ thị đặc tính động khơng đồng

Ngoài ra, nghiên cứu hệ truyền động điện với động không đồng

người ta quan tâm nhiều đến trạng thái làm việc động nên đường đặc tính lúc thường biểu diễn khoảng tốc độ ≤ s ≤ sth

51 Đặc tính hình 3.31, tất nhiên lúc phương trình (3 - 53) ứng với dấu (+) Phương trình đặc tính động khơng đồng biểu diễn thuận tiện cách thành lập tỷ số (3 - 52) (3 - 53), biến đổi phương trình đặc tính cơ:

(3 - 54)

Trong

Đối với động công suất lớn thường Rf nhỏ so với Xnm, lúc bỏ qua R1, nghĩa coi R1 = 0, asth = (3 - 54) có dạng gần đúng:

(3 - 55)

Trong đó: (3 - 56)

(3 - 57)

Nhiều trường hợp cho phép ta sử dụng đặc tính gần cách tuyến tính hóa đặc tính đoạn làm việc Ví dụở vùng độ trượt nhỏ s << sth, tỷ số nhỏ, gần coi s/sth = Lúc đặc tính cơở dạng đơn giản:

(3 - 58)

52

Cũng tuyến tính hóa đoạn làm việc qua điểm định mức đường hình 3.31 Phương trình gần là:

(3 - 59)

Từ dạng đặc tính biểu diễn hình 3.31 ta thấy độ cứng đặc tính

biến đổi trị số lẫn dấu tùy theo điểm làm việc:

(3 - 60)

Với đặc tính tuyến tính hóa đường hình 3.31:

Vậy: (3 - 61)

Tương tự với đặc tính hình 3.30: (3 - 62)

Như đoạn làm việc đặc tính động khơng đồng bộβ có giá trị âm gần không đổi

Đối với đoạn đặc tính s > sth s >> sth bỏ qua sth /s phương trình đặc tính là:

(3 - 63)

53

Trong đoạn độ cứng β dương giá trị biến đổi Động

không đồng không làm việc đoạn đặc tính 2.1.2. Đặc tính tự nhiên

Đặc tính tự nhiên nhận từ phương trình (3 - 54), (3 - 55) thay số liệu định mức catalo để xác định đại lượng Mth, sth Nó tương

ứng với trường hợp thay số liệu định mức nguồn Rf = vào phương trình (3 - 51), (3 - 52), (3 - 53)

Khi cho trước công suất định mức Pđm(KW), tốc độ nđm(vg/ph), hệ số

momen cực đại (momen tới hạn) λ = Mth/Mđm biết tốc độ từ trường quay ω0, ta

có:

; ;

Thay vào (3 - 55) giá trị M = Mđm; Mth = λMđm, ta rút biểu thức xác

định độ trượt tới hạn đặc tính tự nhiên:

(3 - 65)

Cuối cùng, thay Mth, sth vào (3 - 55), ta phương trình đặc tính tự

nhiên

Nếu tuyến tính hóa đoạn cơng tác đặc tính qua điểm không tải lý tưởng điểm định mức (đường hình 3.31) biểu thị đặc tính tự

nhiên phương trình:

(3 – 66)

Như vậy, cách gần ta có độ cứng đặc tính đoạn công tác là: (3 - 67)

54

2.1.3. Các đặc tính nhân tạo

Từ phương trình đặc tính động khơng đồng bộ, ta thấy tạo đặc tính nhân tạo cách thay đổi thông số sau:

- Thay đổi điện trở, điện kháng mạch stator (nối thêm R1f X1f vào mạch stator) - Thay đổi điện trở mạch roto (nối thêm R2f vào mạch roto động roto dây quấn)

- Thay đổi điện áp lưới cấp cho động - Thay đổi tần số lưới cấp cho động f1

Ngồi việc thay đổi sốđơi cực thay đổi tốc độđồng làm thay đổi

đặc tính (trường hợp xảy với động nhiều cấp tốc độ) Ta sẽđi nghiên cứu số họđặc tính nhân tạo:

a)Họđặc tính thay đổi điện áp lưới (Ul):

Khi điện áp lưới suy giảm, theo biểu thức (3-53) mơmen tới hạn Mth

giảm bình phương lần độ suy giảm Ul Trong tốc độ đồng ω0 hệ số

trượt tới hạn Sth không thay đổi, ta có dạng đặc tính Ul giảm hình 3.32

Qua đồ thị ta thấy: với mômen cản xác định (Mc) điện áp lưới giảm tốc độ xác lập nhỏ Mặt khác, mơmen khởi động Mkđ = Mnm

mômen tới hạn Mth giảm theo điện áp, nên khả tải khởi động bị

ω0

U2 < U1

0

U1 < Uđm

Mc(ω)

sth

ω

Mth2

s

Mth1 Mth

M TN (Uđm)

55

giảm dần Do đó, điện áp nhỏ (đường U2,…) hệ truyền động

khơng khởi động khơng làm việc b)Họđặc tính thay đổi điện trở, điện kháng mạch stato

Khi điện trở điện kháng mạch stato bị thay đổi, thêm điện trở phụ

(R1f), điện kháng phụ (X1f) vào mạch stato, ω0 = const, theo biểu thức (3-52), (3-53) mơmen Mth sth giảm, nên đặc tính có dạng hình 3.33

Qua đồ thị ta thấy: với mômen Mkđ = Mnmf đoạn làm việc đặc tính có

điện kháng phụ (X1f) cứng đặc tính có R1f Khi tăng X1f R1f Mth sth

đều giảm Khi dùng X1f R1f để khởi động nhằm hạn chế dịng khởi động, dựa vào tam giác tổng trở ngắn mạch để xác định X1f R1f

c)Họđặc tính thay đổi điện trở, điện kháng mạch rôto

X1f >0

Mnmf

ω0

ω

sth

s

R1f >0

TN Mc(ω)

Mnm Mth

M

Hình 3.33: Họ đặc tính nhân tạo thay đổi điện trở, điện kháng mạch stato

X2f2 > X2f1

R2f1, X2f1 >

R2f2 > R2f1

TN Mc

M Mth

56

Khi thêm điện trở phụ (R2f), điện kháng phụ (X2f) vào mạch rơto động cơ,

ω0 = const, theo (3-52), (3-53) Mth = const; cịn sth thay đổi, nên đặc tính có dạng hình 3.34

Qua đồ thị ta thấy: đặc tính có R2f, X2f lớn sth tăng, độ cứng đặc tính giảm, với phụ tải khơng đổi có R2f, X2f lớn tốc độ làm việc thấp, dịng điện khởi động giảm

d) Họ đặc tính thay đổi tần số lưới cung cấp cho động

Khi điện áp nguồn cung cấp cho động có tần số (fl) thay đổi tốc độ từ

trường tốc độ động cơω thay đổi theo

Vì , X = ω.L, nên ω0 ≡ fl X ≡ fl

Qua đồ thị ta thấy:

- Khi tần số tăng (fl > f1đm) Mth giảm (với điện áp nguồn Ul = const), vậy:

(hình 3.35)

Khi tần số nguồn giảm fl < f1đm nhiều, giữ nguyên điện áp Ul khơng

đổi, dịng điện động tăng lớn Do vậy, giảm tần số cần giảm điện ω0

f13 > f1đm

Mth ω04 ω03 ω01 ω02 ω

Mc (ω)

f11 < f1đm

f12 < f11

TN, f1đm

M f14 > f13

57

áp theo quy luật định cho động sinh momen chế độđịnh mức

2.2. Các trạng thái khởi động

Các yêu cầu khởi động phương pháp khởi động động khơng đồng nói chung khơng khác biệt với động chiều kích từ độc lập ta xét

Đối với động roto dây quấn để hạn chế dòng khởi động, tăng momen khởi động người ta đưa điện trở phụ vào mạch roto trình khởi động sau

đó loại dần điện trở phụ theo cấp

Sơ đồ nguyên lý đặc tính khởi động biểu diễn hình 3.37

Để xác định trị số cấp điện trở khởi động ta sử dụng sơ đồ đặc tính tuyến tính hóa đoạn khởi động

Q trình tính tốn khởi động sau:

- Dựa vào thông số động vẽđặc tính tự nhiên - Chọn trị số momen M1 ≤ 0,85 Mth

a)

58

M2 ≥ (1,1 ÷ 1,3)Mđm

- Từ M1 M2 gióng song song với trục tung cắt đặc tính tự nhiên a b,

đường cắt đường song song với trục hoành qua ω1 N Lấy N làm điểm đồng quy xuất phát đặc tính khởi động Phương pháp vẽ giống với động

một chiều kích từđộc lập - Xác định điện trở khởi động: Ta biết:

Nên: Từđồ thị ta có:

2.3 Các trạng thái hãm: Động điện không đồng có ba trạng thái hãm: hãm tái sinh, hãm ngược hãm động

a)Hãm tái sinh:

Động không đồng hãm tái sinh: ω > ω0, có trả lượng

lưới b) a) ĐK R2f ̃ MSX

Hình 3.38:a) Sơ đồ nối dây động ĐK hãm tái sinh (HTS) b) Đặc tính hãm tái sinh ω > ω0

ω0

HTS

Mhts

A(đ/c) B(m/f)

M

ω

Mc(ω)

59

Hãm tái sinh động không đồng thường xảy trường hợp như: có nguồn động lực quay rơto động với tốc độ ω > ω0 (như hình 3.38), hay giảm tốc độđộng cách tăng sốđơi cực (như hình 3.39), động truyền động cho tải có dạng lúc hạ tải với |ω| > |-ω0| cách đảo pha stato động (như hình 3.40)

b)Hãm ngược

Hãm ngược mômen hãm M động không đồng ngược chiều với tốc độ quay ω Hãm ngược có hai trường hợp:

a) ~

R2f

ĐK MSX

ω02

ω01

HTS

p1 < p2

C

B (m/f) A (đ/c)

Mhts Mc M

ω

b)

Hình 2.39: a) Sơ đồ nối dây ĐK hãm tái sinh cách tăng số đơi cực b) Đặc tính hãm tái sinh thay đôi số đôi cực: p2 > p1

G ~ a) ĐK R2f MSX b) HTS

-ω0

ω0 ω Mc M

60

- Hãm ngược cách đưa điện trở phụ đủ lớn vào mạch rôto:

Động làm việc điểm A, ta đóng thêm điện trở hãm lớn vào mạch rôto, lúc mômen động giảm (M < Mc) nên động bị giảm tốc độ sức cản tải Động chuyển sang điểm B, C tải động làm việc ổn định điểm D (ωD = ngược chiều với tốc độ điểm A)trên

đặc tính có thêm điện trở hãm, đoạn CD đoạn hãm ngược với lưới điện (hình 3.41) động làm việc máy phát nối tiếp với lưới điện (hình 3.41)

Động vừa tiêu thụ điện từ lưới vừa sử dụng lượng thừa từ tải để tạo mômen hãm

- Hãm ngược bằng cách đảo chiều từ trường stato:

Động làm việc ởđiểm A, ta đổi chiều từ trường stato (đảo pha stato động cơ, hay đảo thứ tự pha điện áp stato), hình 3.42

Khi đảo chiều dịng đảo chiều lớn nên phải thêm điện trở phụ vào để hạn chế khơng q dịng cho phép Iđch ≤ Icp, nên động chuyển sang điểm B, C

sẽ làm việc xác lập D phụ tải phản kháng

Hình 3.41: a) Sơ đồ nối dây ĐK hãm ngược với R2f>.

61 Đoạn BC đoạn hãm ngược

c)Hãm động năng

Trạng thái hãm động xảy động quay ta cắt stator động khỏi nguồn điện xoay chiều, đóng vào nguồn chiều

Có hai trường hợp hãm động động không đồng bộ: Hãm động kích từđộc lập tự kích

Hãm động kích từ độc lập thực theo sơ đồ nguyên lý hình 3.43a với nguồn chiều lấy từ bên ngồi khơng liên quan đến lượng

động tạo ~ R2f ĐK MSX a) b) Mc

-ω0

ω0đ Mh.bđ

ω

D C

B A

M

ω0

Hình 3.41: a) Sơ đồ nối dây ĐK hãm ngược cách đảo pha stato động ĐK b) Đặc tính hãm ngược cách đảo pha stato động

~

CL

Rđch

H MSX H

ĐK K

b) _

+ Rđch

R2f ĐK MSX H ~ K a)

Hình 3.43: Sơ đồ nguyên lý hãm động động không đồng

62

Đối với hãm động tự kích, nguồn chiều tạo từ lượng mà động cơđã tích lũy được, sơ đồ nguyên lý thể hình 3.43b Phương trình đặc tính động khơng đồng hãm động kích từ độc lập:

(3 - 65)

Trong đó:

Tốc độ tương đối:

Tốc độ tương đối tới hạn: (3 - 66)

Momen tới hạn: (3 - 67)

Ta thấy thay đổi Rf R’2 thay đổi nên Mth = const Còn thay

đổi dòng điện I1 tức thay đổi dòng điện chiều momen tới hạn Mth thay

đổi cịn ω*th = const Các dạng đặc tính hãm động biểu diễn hình 3.44 Đường có điện trở R’

2 có Mth2 > Mth1 Cịn đường có dòng chiều điện trở R’

2 lại khác

0 ω*th2

ω* th1 ω0 ω* ω (1) (2) (3)

Mth2 Mth1

A

M Mc(ω)

63

3.Đặc tính của động cơđiện đồng bộ, trạng thái khởi động hãm

Động đồng bộđược sử dụng rộng rãi truyền động cơng suất trung bình lớn, có u cầu ổn định tốc độ cao Động đồng thường dùng cho máy bơm, quạt gió, hệ truyền động nhà máy luyện kim thường sử dụng làm động sơ cấp tổ máy phát – động

công suất lớn

Ưu điểm động đồng có độ ổn định tốc độ cao, hệ số cosφ hiệu suất lớn, vận hành có độ tin cậy cao Sơ đồ nguyên lý động đồng trình bày hình 3.45

Mạch stator tương tự nhưđộng khơng đồng bộ, mạch roto có cuộn kích từ cuộn dây khởi động

3.1. Đặc tính động điện đồng

Khi đóng stato động đồng vào lưới điện xoay chiều có tần số f1 khơng đổi, động làm việc với tốc độđồng không phụ thuộc vào tải:

Như đặc tính động đồng nằm phạm vi mômen cho phép M ≤ Mmax đường thẳng song song với trục hoành, với độ cứng β = ∞

và biểu diễn hình 3.45

ĐĐB ~

Rđch

Uđk _

+

MSX ω0

ω

Mđm M

64

Tuy nhiên mômen vượt trị số cực đại cho phép M > Mmax tốc độ động lệch khỏi tốc độđồng

Trong hệ truyền động điện dùng động đồng người ta sử dụng đặc tính góc M = f(θ) Đặc tính góc biểu diễn mối quan hệ momen động

với góc lệch vecto điện áp lưới điện vecto sức điện động cảm ứng dây quấn stato từ trường chiều roto sinh

Đặc tính M = f(θ) xây dựng cách sử dụng đồ thị vectơ mạch stato vẽ hình 3.46, với giả thiết bỏ qua điện trở tác dụng cuộn dây stato

Trên đồ thị vectơ hình 3.46:

Ul - điện áp pha lưới (V) E - sức điện động pha stato (V) I - dòng điện stato (A)

θ - góc lệch Ul E

Xs = Xμ + Xl - điện kháng pha stato tổng điện kháng mạch từ hóa

Xμ điện kháng cuộn dây pha stato Xl

φ - góc lệch vectơ điện áp Ul dịng điện Il Từđồ thị vectơ ta có:

(3 - 68)

Theo tam giác ABC thì:

jiXs

U1 sinθ

φ - θ φ θ C B A

65

(3 - 69)

Thay vào phương trình ta được:

(3 - 70)

Hay:

(3 - 71)

công suất pha động

Vậy công suất ba pha động là:

(3 - 72)

Momen động cơ:

(3 - 73)

Đây phương trình đặc tính góc động cơđồng

Một cách gần ta thấy đặc tính góc có dạng hình sin biểu diễn hình 3.47

Khi θ = π/2 ta có biểu đồ cực đại:

Lúc này: M = Mmsinθ

66

Động cơđồng thường làm việc định mức trị số góc θđm = 200 ÷ 250

Hệ số tải momen:

Những điều phân tích chỉđúng với động đồng cực ẩn mơmen xuất rơto có kích từ Còn động đồng

cực lồi, phân bố khe hở khơng khí không rôto stato nên máy xuất mơmen phản kháng phụ Do đặc tính góc có biến dạng nhiều, nhưđường nét đứt hình 3.47

3.2 Các trạng thái khởi động

Mạch roto động cơđồng có hai cuộn dây: cuộn dây kích từđể sinh từ trường máy cuộn dây khởi động kiểu lồng sóc dây quấn

Quá trình khởi động động đồng gồm hai giai đoạn:

+ Giai đoạn thứ nhất: stator động cơđược đấu vào nguồn điện xoay chiều, cịn cuộn kích từ đóng kín qua điện trở hạn chế Rhc để cuộn kích từ khỏi bị áp sức điện động cảm ứng sinh (Rhc = (8 ÷ 10)Rkt) Trong giai đoạn

động đồng bộđược khởi động động khơng đồng Trên hình 3.48 biểu diễn đặc tính khởi động

Hình 3.47: Đặc tính góc động đồng

0 θ

Mm

67

Đường 1: Đặc tính khởi động động có cuộn dây khởi động điện trở

nhỏ

Đường 2: Đặc tính khởi động động đồng có cuộn dây khởi động

điện trở lớn Ta thấy rõ đường đặc tính có Mnm lớn Mvđ (Momen vào đồng

bộ) lại nhỏ ngược lại + Giai đoạn thứ 2:

Cuối giai đoạn thứ tốc độđạt (95% ÷ 98%) tốc độđồng Lúc ta đưa dịng kích từ vào roto để tạo momen đưa tốc độđộng lên đồng Giai đoạn quan trọng khơng đưa động quay với tốc độ đồng động làm việc trạng thái không đồng cuộn khởi

động bị phát nóng mức, bị cháy

Trong số trường hợp đặc biệt, người ta khởi động động đồng phương pháp sau đây:

68

+ Khởi động trực tiếp cách đóng stator vào lưới điện với điện áp định mức từ đầu Phương pháp sử dụng cho động công suất nhỏ động có điện áp cao

+ Khởi động gián tiếp cách đóng stator vào lưới điện qua điện kháng phụ Xf biến áp tự ngẫu để hạn chế dịng khởi động sau ngắn mạch chúng

3.3. Các trạng thái hãm

+ Đối với động đồng thường dùng phương pháp hãm động Khi động quay, muốn hãm động ta cắt stator khởi lưới điện xoay chiều

đóng vào điện trở phụ ba pha, cịn roto kích từ trước Sơ đồ

nguyên lý hãm động động đồng bộđược thể hình 3.49

Đặc tính hãm động có dạng động không đồng hãm động kích từđộc lập

+ Trạng thái hãm tái sinh động đồng xảy động làm việc

ở đoạn đặc tính nằm góc phần tư thứ II hệ tọa độ (M, ω) Lúc động đồng làm việc chếđộ máy phát biến thành điện trả lưới

Rh

+ -

69

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Cách vẽ đặc tính tự nhiên động chiều kích từ độc lập? Cách xác định đại lượng Mđm, ωđm, ω0, Inm, Mnm,… để vẽđường đặc tính

Câu 2: Có thơng số ảnh hưởng đến dạng đặc tính động chiều kích từđộc lập? Họ đặc tính nhân tạo thay đổi thơng sốđó Sơ đồ nối dây, phương trình đặc tính, dạng họ đặc tính nhân tạo, nhận xét ứng dụng chúng

Câu 3: Động điện chiều kích từ độc lập có phương pháp hãm? Điều kiện để xảy trạng thái hãm? Sơ đồ nối dây động để thực trạng thái hãm? Ứng dụng thực tế trạng thái hãm?

Câu 4: Sự khác động chiều kích từ nối tiếp với động chiều kích từđộc lập cấu tạo, từ thơng, dạng đặc tính cơ, phương pháp hãm? Có nhận xét đặc điểm khả ứng dụng động kích từ nối tiếp thực tế?

Câu 5: Có thể biểu thị phương trình đặc tính động không đồng biểu thức nào? Viết phương trình đó, giải thích đại lượng cách xác định đại lượng viết phương trình dựng đặc tính

Câu 6: Có thơng số ảnh hưởng đến dạng đặc tính động không

đồng bộ? Cách nối dây động để tạo đặc tính nhân tạo thay đổi thông số này? Dạng họđặc tính nhân tạo ứng dụng thực tế chúng? Câu 7: Động khơng đồng có trạng thái hãm? Cách nối dây động để

thực trạng thái hãm điều kiện để xảy hãm? Ứng dụng thực tế trạng thái hãm

Câu 8: Giải thích ý nghĩa đặc tính đặc tính góc động đồng Sự

70

Bài 3: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1.Khái niệm về hệđiều chỉnh tốc độ hệ truyền động điện; tốc độ đặt; chỉ tiêu

chất lượng của truyền động điều chỉnh

Ngày nay, đại đa số máy sản xuất từ nhỏ đến lớn, từ đơn lẻ đến dây chuyền sản xuất sử dụng truyền động điện Để đảm bảo yêu cầu công nghệ phức tạp khác nhau, nâng cao mức độ tự động suất, hệ truyền động điện thường phải điều chỉnh tốc độ, tức cần phải điều chỉnh

được tốc độ máy theo yêu cầu công nghệ Điều chỉnh tốc độ truyền động điện dùng phương pháp túy điện, tác động lên thân hệ thống truyền động

điện (nguồn động điện) để thay đổi tốc độ quay trục động cơđiện

Tốc độ làm việc truyền động điện công nghệ yêu cầu gọi tốc độ đặt, hay tốc độ mong muốn Trong trình làm việc, tốc độ động thường bị thay đổi biến thiên tải, nguồn gây sai lệch tốc

độ thực so với tốc độđặt

Trong hệ truyền động điện tự động thường dùng phương pháp khác để ổn định tốc độ động Để đánh giá chất lượng hệ truyền động

điện thường vào số tiêu kinh tế - kỹ thuật bản, tiêu tính đến thiết kế chỉnh định hệ truyền động điện Bao gồm tiêu sau:

a.Sai số tốc độ

Sai số tĩnh tốc độ đại lượng đặc trưng cho độ xác trì tốc độ đặt thường tính theo phần trăm:

(4 - 1)

71

ω tốc độ làm việc thực b.Độ trơn điều chỉnh tốc độ

Độ trơn điều chỉnh tốc độ điều chỉnh biểu thị tỷ số giá trị tốc độ cấp dải điều chỉnh:

(4 - 2)

Trong đó: ωi - Tốc độổn định cấp i ωi+1 - Tốc độổn định cấp i+1

Trong dải điều chỉnh tốc độ, số cấp tốc độ lớn chênh lệch tốc

độ cấp độ trơn tốt

Khi số cấp tốc độ lớn (k→∞) độ trơn điều chỉnh γ →1 Trường hợp hệ điều chỉnh gọi hệ điều chỉnh vô cấp có giá trị tốc độ toàn dải điều chỉnh

c. Dải điều chỉnh tốc độ

Dải điều chỉnh tốc độ (hay phạm vi điều chỉnh tốc độ) tỉ số giá trị

tốc độ làm việc lớn nhỏ hệ truyền động điện ứng với momen tải cho:

(4 - 3)

Dải điều chỉnh tốc độ hệ truyền động điện lớn tốt

Mỗi máy sản xuất yêu cầu dải điều chỉnh định phương pháp điều chỉnh tốc độ chỉđạt dải điều chỉnh

72

Với động điện chiều xoay chiều chế độ làm việc tối ưu thường chếđộđịnh mức động Để sử dụng tốt động điều chỉnh tốc

độ cần lưu ý đến tiêu như: dịng điện động khơng vượt q dịng điện

định mức, đảm bảo khả tải momen (trong khoảng thời gian ngắn), đảm bảo yêu cầu ổn định tĩnh có nhiễu… tồn dải điều chỉnh

Khi chọn hệ điều chỉnh tốc độ với phương pháp điều chỉnh cho máy sản xuất cần lưu ý cho đặc tính điều chỉnh bám sát yêu cầu đặc tính tải máy sản xuất Như hệ làm việc đảm bảo yêu cầu chất lượng, độổn định

e. Chỉ tiêu kinh tế

Chỉ tiêu kinh tế có ý nghĩa quan trọng, nhiều tiêu định cho việc chọn phương pháp điều chỉnh Chỉ tiêu kinh tế thể vốn đầu tư, chi phí vận hành hệ thống hiệu áp dụng phương pháp đem lại Trong chi phí vận hành tổn thất lượng biến đổi điều chỉnh đóng vai trị quan trọng, ngồi hệ số cơng suất cosφ hệ thống góp phần ảnh hưởng khơng nhỏđến chi phí vận hành

f. Các tiêu khác

Ngoài tiêu chung nêu trên, trường hợp cụ thể dùng tiêu khác để đánh giá hệ truyền động điện Ví dụ: độ trơn điều chỉnh, khả tự động hóa hệ thống…Việc đánh giá chung hệ truyền động điện toán tối ưu đa mục tiêu, tùy trường hợp cụ thể ta chọn

tiêu ưu tiên để định chọn lựa phương án điều chỉnh

73

2.1. Điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập điện trở phụ mạch phần ứng

Đối với động điện chiều, cho điện trở phụ vào mạch phần ứng ta làm thay đổi độ cứng đặc tính cơ, thay đổi tốc độ động

(tạo tốc độ làm việc thấp định mức: ωlv < ωđm) Nếu cho trước yêu cầu tốc độ làm việc ωlv ứng với momen phụ tải Mc đó, ta xác định giá trịđiện trở phụ Rfư cần nối vào mạch

Đặc tính momen tải cho phép Mtcp = f(ω) điều chỉnh tốc độ điện trở

phụ mạch phần ứng xác định từ biểu thức momen động cơ: M = KΦIư

Nếu thay Iư = Iđm ta M = Mtcp (theo định nghĩa momen tải cho phép):

Mtcp = KΦđmIđm = Mđm = const

Như phương pháp có momen tải cho phép động không đổi, không phụ thuộc tốc độđiều chỉnh (hình 4.1) Đặc tính phù hợp với loại tải cần trục Mc = const

Mt.cp

βtn

βmin

ω

ωmin

ωmax

0 M

74 Đặc điểm phương pháp điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở mạch phần ứng:

- Điện trở mạch phần ứng tăng, độ dốc đặc tính lớn, đặc tính mềm độổn định tốc độ kém, sai số tốc độ lớn

- Phương pháp cho phép điều chỉnh thay đổi tốc độ phía giảm (do

tăng thêm điện trở)

- Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng tổn hao công suất dạng nhiệt điện trở lớn

- Dải điều chỉnh phụ thuộc vào trị số momen tải Tải nhỏ (M1) dải điều chỉnh nhỏ Nói chung, phương pháp cho dải điều chỉnh: D ≈ 5:1

2.2 Điều chỉnh tốc độđộng cơ một chiều kích từđộc lập bằng từ thơng kích thích Muốn thay đổi từ thơng động cơ, ta tiến hành thay đổi dịng điện kích từ

động qua điện trở mắc nối tiếp mạch kích từ Rõ ràng phương pháp cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ, nghĩa giảm dịng điện kích từ (Ikt ≤ Iktđm) thay đổi phía giảm từ thơng Khi giảm từ

thơng, đặc tính dốc có tốc độ khơng tải lớn Họ đặc tính giảm từ thơng hình 4.2

Iư

_ +

_ Rkt

CKT Ikt

75

Phương pháp điều chỉnh tốc độ thay đổi từ thơng có đặc điểm sau:

- Từ thơng giảm tốc độ khơng tải lý tưởng đặc tính tăng, tốc

độđộng lớn

- Độ cứng đặc tính giảm giảm từ thơng

- Có thểđiều chỉnh trơn dải điều chỉnh: D ~ 3:1 - Chỉ có thểđiều chỉnh thay đổi tốc độ phía tăng

- Do độ dốc đặc tính tăng lên giảm từ thơng nên đặc tính cắt đó, với tải khơng lớn (M1) tốc độ tăng từ thơng giảm Cịn vùng tải lớn (M2) tốc độ tăng giảm tùy theo tải Thực tế, phương pháp sử

dụng vùng tải không lớn so với định mức

- Phương pháp kinh tế việc điều chỉnh tốc độ thực mạch kích từ

với dịng kích từ (1 ÷ 10)% dòng định mức phần ứng Tổn hao điều chỉnh thấp

2.3 Điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập cách thay đổi điện áp phần ứng

Hình 4.2: Điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập phương pháp thay đổi từ thơng kích thích

Φ2

Φ1

Φđm

ω

M Mc

ω02

ω01

ω0đm

0

ω02

ω0đm

ω01

ω

I Inm

76

Sơ đồ nguyên lý biểu diễn hình 4.3 Từ thơng động giữ không đổi Điện áp phần ứng cấp từ biến đổi

Khi thay đổi điện áp cấp cho cuộn dây phần ứng, ta có họ đặc tính ứng với tốc độ khơng tải khác nhau, song song có độ cứng

Điện áp U thay đổi phía giảm (U<Uđm) nên phương pháp

chỉ cho phép điều chỉnh giảm tốc độ

Giả sử động làm việc điểm A đặc tính ứng với điện áp U1 phần ứng Khi giảm điện áp từ U1 xuống U2, động thay đổi điểm làm việc từ điểm A có tốc độ lớn ωA đường xuống điểm D có tốc độ nhỏ (ωD<ωA) đường (ứng với điện áp U2)

~ _ + _ + BBĐ ~ U2 ω ω0 TN U1

Uđm

M Mđm

77

Trong giảm tốc độ theo cách giảm điện áp phần ứng, giảm mạnh điện áp, nghĩa chuyển nhanh từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp với trình giảm tốc xảy q trình hãm tái sinh Chẳng hạn, hình 4.4, động làm việc điểm A với tốc độ lớn ωA đặc tính ứng với điện áp U1 Ta giảm mạnh điện áp phần ứng từ U1 xuống U3 Lúc động chuyển điểm làm việc từ điểm A đường sang điểm E đường (chuyển ngang với

ωA=ωE) Vì ωE lớn tốc độ không tải lý tưởng ω03 đặc tính nên động làm việc trạng thái hãm tái sinh đoạn EC đặc tính

Q trình hãm giúp động giảm tốc nhanh Khi tốc độ xuống thấp ω03 động lại làm việc trạng thái động Lúc momen MĐ = nên động

cơ tiếp tục giảm tốc điểm làm việc F, F momen động sinh cân với momen cản MC Động chạy ổn định F với tốc độωF<ωA Khi tăng tốc, diễn biến q trình giải thích tương tự Giả sử động làm việc điểm I có tốc độωI nhỏ đặc tính 5, ứng với điện áp U5 phần ứng Tăng điện áp từ U5 lên U4, động chuyển điểm làm việc từ I

đặc tính sang điểm G đặc tính Do momen MG lớn momen cản MC nên

78

momen động bị giảm trình tăng tốc chậm dần Tới điểm H momen

động cân với momen tải MH = MC động làm việc ổn định điểm H với tốc độωH > ωI

Điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập biện pháp thay đổi điện áp phần ứng có đặc điểm sau:

- Điện áp phần ứng giảm, tốc độđộng nhỏ - Điều chỉnh trơn toàn dải điều chỉnh

- Độ cứng đặc tính giữ khơng đổi tồn dải điều chỉnh

- Độ sụt tốc tuyệt đối toàn dải điều chỉnh ứng với momen Độ

sụt tốc tương đối lớn đặc tính thấp dải điều chỉnh Do vậy, sai số tốc độ tương đối (sai số tĩnh) đặc tính thấp khơng vượt sai số

cho phép cho toàn dải điều chỉnh

- Dải điều chỉnh phương pháp có thể: D ~ 10:1

- Chỉ có thểđiều chỉnh tốc độ phía giảm (vì thay đổi với Uư≤ Uđm)

- Phương pháp điều chỉnh cần nguồn để thay đổi trơn điện áp 3.Điều chỉnh tốc độđộng cơ không đồng bộ

Động điện xoay chiều dùng phổ biến dải công 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 cịn gặp nhiều khó khăn Gần đây, nhờ phát triển kỹ thuật điện tử, bán dẫn, việc

79

Phương pháp chỉđược 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 4.5

Hình 4.5: Phương pháp điều chỉnh tốc độ động KĐB pha cách thay đổi điện trở phụ trong mạch roto

Nhận xét:

- Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ phía giảm

- Tốc độ giảm, đặc tính mềm, tốc độđộng ổn định trước lên xuống momen tải

- Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số momen tải Momen 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

3.2. Điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi thông số điện áp đặt vào stator

80

áp máy biến áp tự ngẫu biến đổi điện áp bán dẫn Hình 4.6 trình bày sơ đồ nối dây đặc tính thay đổi điện áp phần cảm

Nhận xét:

- Thay đổi điện áp thực phía giảm giá trị định mức nên kéo theo momen 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

được dải điều chỉnh lớn

- Khi điện áp đặt vào động giảm, momen tới hạn đặc tính giảm, tốc độ không tải lý tưởng (hay tốc độđồng bộ) giữ nguyên nên giảm tốc độ

thì độ cứng đặc tính giảm, độổn định tốc độ

3.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của 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 độđộng lớn

81

Khi điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động thơng số liên quan đến tần số cảm kháng thay đổi, đó, dịng điện, từ thơng, động bị

thay đổi theo cuối đại lượng nhưđộ trượt tới hạn, momen tới hạn bị thay đổi Chính vậy, điều chỉnh tốc độ động không đồng 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 3.35 (Bài 3) Khi giảm tần số xuống tần số định mức, cảm kháng động giảm dòng điện động tăng lên Tần số giảm, dòng điện lớn, momen tới hạn lớn Để tránh cho động bị dòng, phải đồng thời tiến hành giảm điện áp cho Đó luật điều chỉnh tần số - điện áp

3.4 Điều chỉnh tốc độ động không đồng sơ đồ nối tầng (cascade) Đối với động roto dây quấn công suất lớn, người ta sử dụng sơ đồ đặc biệt gọi ‘sơ đồ nối tầng’ nối biến đổi mạch roto, tạo suất

điện động phụ có giá trị thay đổi, nhờ thay đổi dịng điện I2, momen động tốc độ làm việc Phương pháp có lợi mặt lượng thiết bị

82

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Có tiêu chất lượng dùng đểđánh giá phương pháp điều khiển động cơ? Nêu định nghĩa trình bày ý nghĩa tiêu Câu 2: Trình bày phương pháp điều chỉnh tốc độđộng chiều cách thay

đổi điện áp phần ứng

Câu 3: Nêu ứng dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều kích từđộc lập cách thay đổi điện trở phụ phần ứng

Câu 4: Nêu ưu, nhược điểm phương pháp điều chỉnh tốc độđộng điện chiều cách thay đổi từ thông kích thích

Câu 5: Phương pháp điều khiển tốc độ động không đồng cách thay đổi sốđiện trở phụ mạch roto?

Câu 6: Nêu đặc điểm phương pháp điều khiển tốc độđộng không đồng

bằng cách điều khiển điện áp lưới

Câu 7: Ưu, nhược điểm phương pháp điều khiển tần số động không

83

BÀI 4: ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1 Khái niệm vềổn định tốc độ; độ xác trì tốc độ

Trong trình làm việc hệ thống truyền động điện nhiều hệ thống

đòi hỏi phải ổn định tốc độđể nâng cao chất lượng sản phẩm suất thiết bị Mặt khác ổn định tốc độ truyền động điện cịn có khả mở rộng dải

điều chỉnh tốc độ tăng khả tải cho động cơđiện

Để đánh giá khả trì điểm làm việc có tác động ngẫu nhiên vào hệ người ta đưa thông số độ xác trì tốc độ hay độ ổn định tốc độ Nó đánh sau:

Trong đó: độ sụt tốc độ tương đối %, nhỏ độổn định tốc độ

càng cao

n0 tốc độ không tải lý tưởng nđm tốc độđịnh mức

2 Hệ truyền động cơ vịng kín; hồi tiếp âm điện áp, hồi tiếp âm tốc độ

2.1 Hệ truyền động cơ vịng kín

Để cải thiện tiêu chất lượng hệ thống truyền động điện điều chỉnh, người ta thường thực phương pháp điều chỉnh tự động, tạo khả

năng biến đổi thông số điều chỉnh (thông số đầu vào Xđc) cách liên tục theo

mức độ thay đổi thông số điều chỉnh đầu (đại lượng X) Muốn vậy, ta phải thiết lập hệđiều chỉnh vịng kín, lấy tín hiệu phản hồi từ đầu trực tiếp tỉ

84

lên thông sốđầu vào, làm cho thông số thay đổi tự động theo chiều hướng đưa

đại lượng X đạt đến giá trịđặt trước

Cấu trúc chung hệ thống điều chỉnh tốc độ vòng kín:

Trong đó:

Uđ: Tín hiệu đặt, tỷ lệ với giá trịđặt thông sốđược điều chỉnh: tốc độωđ

Uph: Tín hiệu phản hồi, tỷ lệ với giá trị thực thông sốđược điều chỉnh ω

∆U = Uđk: Tín hiệu sai lệch, phản ánh mức độ sai lệch giá trị thực thông số ω với giá trị mong muốn đặt trước ωđ

Uđk tín hiệu dùng để điều khiển phần tử điều chỉnh Đch cho thơng

số tựđộng thay đổi, tác động vào động cơĐ đểđủ làm cho giá trịω tiến

đến ωđ

Biện pháp chủ yếu để ổn định tốc độ tăng độ cứng đặc tính điều khiển theo mạch kín

Các đặc tính hệ hở có tồn dải điều chỉnh

Sai số tĩnh:

Đch Đ

PH

ω

Uđ

Uph

85 Để sai số tĩnh S < Scp cần tìm biện pháp tăng tốc độ đến ω = ωmin Ta có điểm làm việc (ωmin; Mđm), đường đặc tính có độ cứng mong muốn βm và:

Giao điểm đặc tính mong muốn đặc tính hệ hở cho biết giá trị cần biết Eb Mc thay đổi

2.2 Phản hồi âm điện áp

Sơ đồ nguyên lý hệ thống hình 5.3 Trong đó:

Đ động chiều kích từđộc lập

Hình 5.2: Đặc tính xác định Eb tải thay đổi.

Eb(M)

Eb

M, I

Hình 5.3: Phản hồi âm điện áp động

βm = βtn

βm

ω0

ω

86

BĐ biến đổi, tùy theo hệ thống mà BĐ biến đổi máy

điện, chỉnh lưu điều khiển dùng tiristor,…

Trong sơ đồ để lấy tín hiệu phản hồi âm điện áp ta sử dụng phân áp chiết áp R

Nếu bỏ qua dòng điện điện trở r1, r2 đặt Ka = r2/r1 +r2 ta có quan hệ

sau đây:

Kb hệ số khuếch đại biến đổi

Nếu mạch có Kb.Ka >> phương trình có dạng sau:

Khi thay đổi hệ số phản hồi điện áp (bằng trượt chiết áp R)

tốc độ khơng tải lý tưởng lẫn độ cứng đặc tính cơđều thay đổi theo Trường hợp hệ

thống có hệ số khuếch đại lớn độ cứng đặc tính có thểđạt giá trị tối đa

độ cứng đặc tính tự nhiên 2.3 Phản hồi âm tốc độ

Để ổn định tốc độ hệ truyền động điện người ta dùng mạch phản hồi âm tốc độ Sơđồ thuộc nguyên lý điều chỉnh theo sai lệch Đại lượng

87 động cơ, điện áp tỷ lệ với tốc độđộng dùng làm tín hiệu phản hồi tốc độ:

Upω = UFT = Kpω.ω

Trong đó, Kpω = KFT – hệ số phản hồi tốc độ (ở hệ số khuếch

đại máy phát tốc)

Điện áp điều khiển đưa vào mạch khống chế biến đổi là: Uđk = Uđ - Upω = Uđ - Kpω.ω

Nhờ đó, ngun nhân mà tốc độ ω động tăng lên chẳng hạn, theo biểu thức ta thấy Uđk giảm xuống, làm cho sức điện động biến đổi Eb (Eb = Kb Uđk) giảm theo, kết tốc độω giảm trở giá

trị cũ (giá trịđặt)

88

3 Hạn chế dòng điện truyền động điện tựđộng

Vấn đề hạn chế dòng điện đặt với hệ truyền động điện kiểu vịng kín thiết kế, tính tốn hệ có dùng mạch phản hồi để giảm sai số tốc độ, tức tăng độ cứng đặc tính cơ, đồng thời làm tăng giá trị dòng điện ngắn mạch momen ngắn mạch Kết gây nguy hiểm cho động bị

quá tải lớn gây hỏng hóc phận truyền lực gia tốc lớn khởi

động hãm Để giải mâu thuẫn yêu cầu vềổn định tốc độ làm việc yêu cầu hạn chế dòng điện, thường dùng phương pháp phân vùng tác dụng Trong vùng biến thiên cho phép momen dịng điện phần ứng, đặc tính

cần có độ cứng cao đểđảm bảo sai số tốc độ nhỏ Khi dòng điện momen vượt phạm vi phải giảm mạnh độ cứng đặc tính để hạn chế dịng điện Mặt khác, trình khởi động, hãm, điều chỉnh tốc độ động thường có u cầu giữ gia tốc khơng đổi để hệ đạt tối ưu thời gian trình độ

Để đạt điều hệ truyền động có momen tải khơng đổi đặc tính phải có đoạn độ cứng khơng

Sau ta sẽđi nghiên cứu hạn chế dòng điện mạch ngắt dòng:

89

Biện pháp phân vùng mạch ngắt dòng thường dùng cho truyền

động điện hay bị tải ngẫu nhiên thời gian ngắn Khi bị tải hệ làm việc tiếp tốc độ phải giảm để tránh va đập cấu truyền lực, tốc

độ giảm hay nhiều tùy thuộc vào mức độ tải lớn hay nhỏ

Để phát điểm chuyển vùng để giảm độ cứng đặc tính đến

ức cần thiết, thường dùng mạch phản hồi âm dịng điện có ngắt, sơ đồ hình vẽ:

Khi dòng điện Iư > Ing, V0 thông điện áp phản hồi là:

Điện áp điều khiển đưa vào biến đổi là:

Và sức điện động biến đổi phụ thuộc vào dòng Iư:

Khi dòng điện tăng (Iư > Ing), Eb giảm tốc độ động giảm mạnh cho ω = (ngằn mạch) Inm = Icp Ta đoạn đường đặc tính

hình 5.5

Khi dịng điện không lớn (Iư ≤ Ing), điện áp rơi điện trở Rđo nhỏ

ngưỡng thông diot ổn áp ( ), van khóa, khâu phản hồi âm dòng bị ngắt ( ) Như vùng dòng điện < Iư < Ing, hệ làm việc

trên đặc tính tự nhiên, ta đoạn hình 5.5

90

CÂU HỎI ƠN TẬP

Câu 1: Hãy trình bày nguyên lý làm việc hệ “Bộ biến đổi - Động chiều” có điều chỉnh tốc độ tựđộng vịng kín dùng phản hồi âm điện áp phần ứng” Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý làm việc hệ “Bộ biến đổi - Động chiều” có điều chỉnh tốc độ tựđộng vịng kín dùng phản hồi âm tốc độ

Câu 3: Hãy trình bày hoạt động sơ đồ nguyên lý hệ “Bộ biến đổi - Động

91

Bài 5: ĐẶC TÍNH ĐỘNG CỦA CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1 Đặc tính động của truyền động điện

Các trước trọng phân tích trạng thái làm việc xác lập hệ

truyền động điện Đó trạng thái làm việc hệ momen động cân với momen cản: M = Mc Khi cac thơng số tốc độ, momen, dịng điện, động có giá trị khơng đổi Các đặc tính điện xét tương

ứng với trạng thái

Tuy nhiên, hệ truyền động điện có khả rơi vào trạng thái cân học, M ≠ Mc Thậm chí có máy sản xuất mà hệ truyền động

điện chúng chủ yếu làm việc trạng thái cân truyền động máy bào giường, máy xúc… Hoặc có loại máy làm việc trạng thái cân học truyền động búa máy, máy nén pittong… Người ta gọi trạng thái trạng thái độ

Đặc tính trạng thái gọi đặc tính động truyền động điện

* Độ điều chỉnh σmax (σmax ≤ 40% nhỏ hơn) * Thời gian độ Tqđ (Tqđ nhỏ tốt)

* Số lần dao động n (n = 2÷3 tốt)

2 Quá độ cơ học; độđiện – cơ hệ truyền động điện 2.1 Quá độ cơ học:

Hình 6.1: Đặc tính động

0

ωxl

Tqđ

± 5%

σmax

ω

92

a Khái niệm: Quá độ học trình độ xảy xét đến qn tính

học hệ, cịn qn tính điện từđược bỏ qua Độ lớn quán tính học

đặc trưng đại lượng ‘hằng số thời gian học’: Tc = J/β (s)

Trong đó, J – momen qn tính hệ (kgm2); β – độ cứng đặc tính

động hệ (N.m.s)

Quá trình độ học thường ứng dụng để khảo sát cho trường hợp sau:

+ Khởi động, hãm, đảo chiều quay động không đồng lồng sóc cách

đóng trực tiếp vào lưới điện qua điện trở phụ stator Trong trường hợp đó, điện cảm mạch stator động nhỏ nên qn tính điện từ động bỏ

qua

+ Các trình độ động chiều động không đồng

roto dây quấn điều khiển điện trở phụ mạch trình khởi động, hãm, đảo chiều, điều chỉnh tốc độ…Khi đó, mạch (mạch phần ứng động chiều, mạch roto động không đồng bộ) có điện cảm nhỏ, mặt khác việc dùng thêm điện trở phụ lại làm tăng điện trở tổng mạch điện, kết quán tính điện từ trở nên nhỏ, bỏ qua

Chú ý trình độ học đơn giản đặc trưng cho truyền động điện Còn số thời gian học Tc coi số có giá trị

lớn ln ln xét đến loại q trình q độ

b Đặc tính độ

93

(6 - 1)

Trong đó:

M – momen động cơ, M = f(ω) Mc – momen cản, Mc = f(ω)

Giả sửđặc tính động đường thẳng, ta có: M = Mnm – βω (6 - 2)

Ta xét trường hợp momen cản không đổi: Mc = const Thay (6 - 2) vào (6 - 1) ta có:

(6 - 3)

Với Mnm momen ngắn mạch động – Độ cứng đặc tính

Biến đổi (6 - 3) ta phương trình vi phân viết cho tốc độ:

(6 - 4)

Hoặc: (6 - 5)

Trong đặt: Hằng số thời gian học

(6 - 6)

94

(6 - 7)

Nếu biểu thị phương trình đặc tính theo quan hệ ngược với (6 - 2), dạng ω

= f(M) lấy đạo hàm dω/đặc tính, thay vào phương trình (6 -1) sau biến đổi phương trình ta phương trình vi phân viết cho momen động với dạng hoàn toàn giống với (6 - 5):

(6 -8)

Giải phương trình (6 - 5) (6 - 8) với điều kiện ban đầu t = →ω

= ωbđ M = Mbđ, ta nghiệm chúng phương trình đặc tính q độ:

(6 - 9)

(6 - 10)

Trong ta lấy Mxl = Mc (vì coi Mc const)

Các phương trình cho thấy trình độ học, momen tốc

độ động biến thiên theo thời gian với quy luật hàm mũ từ giá trị ban đầu (Mbđ,

ωbđ) giá trị xác lập (Mxl, ωxl)

5%ωxl

Mxl = Mc2

ω =f(t)

tqđ

0 t

M=f(t) 5% Mxl

ωxl

95

2.2 Quá độ điện – cơ:

a Khái niệm: Quá độđiện – trình độ phải xét đến quán tính

học quán tính điện từ mạch điện Độ lớn quán tính điện từ đặc trưng ‘hằng số thời gian điện từ’ Tđt xác định theo tính chất mạch

điện:

Đối với mạch điện cảm: (s)

Trong đó: L điện cảm mạch (H) R điện trở mạch (Ω)

Đối với mạch điện dung: Tđt = RC (s)

Trong C điện dung mạch (F)

Như trường hợp hệ có hai loại quán tính, tương ứng với hai ‘kho lượng’ Trong q trình q độ, lượng tích phóng qua lại hai ‘kho’ thường tạo q trình dao động đại lượng dịng

điện, momen tốc độ

Quá trình độđiện – ứng dụng cho trường hợp q trình

đó xảy hệ mạch có điện cảm lớn, ví dụ điều khiển động chiều cách thay đổi từ thông, điều khiển động xoay chiều

điện kháng phụ, hệ chỉnh lưu – động với chỉnh lưu có sử dụng

biến áp cuộn kháng lọc…

Riêng quán tính nhiệt bỏ qua xét trình độ hệ

96

b Đặc tính cơ:

Xét q trình độ hệ truyền động điện chiều có điều khiển điện áp phần ứng Ta có hai phương trình sau:

Đối với mạch điện: (6 - 11)

Đối với phần cơ: (6 - 12)

Hoặc: (6 - 13)

Trong đó, iư = M/KΦ, Ic = Mc/KΦ

Đểđơn giản ta giả thiết xét q trình q độ khơng tải tức coi Ic = Mc = 0, thay (6 - 13) vào (6 - 11) ta phương trình vi phân bậc hai mơ tả cho q trình độđiện – (viết cho tốc độ):

(6 - 14)

Và phương trình tương tự viết cho dòng điện:

(6 - 15)

Trong số thời gian điện từ: ; tốc độ xác lập dòng

97

Các đặc tính độ ω = f(t) iư = f(t) nghiệm phương trình (5 -

14) (5 - 15) Nếu Tđt có giá trị khơng đủ lớn: Tđt có giá trịđủ

lớn: đặc tính q độ có dạng hình 6.3

3 Khởi động hệ truyền động điện, thời gian mở máy

Khởi động hệ truyền động điện khởi động động truyền động cho hệ truyền động Trong q trình khởi động xảy tượng độ

học Khi khởi động (mở máy) động cơ, dòng điện mở máy tăng cao, thường từ ÷ lần dịng điện định mức động Với động cơng suất lớn, dịng điện mở

máy làm giảm điện áp lưới điện, ảnh hưởng đến làm việc bình thường thiết bị khác hệ thống truyền động điện

Thời gian mở máy khoảng thời gian từ bắt đầu khởi động hệ đến hệ làm việc ổn định Thời gian mở máy nhỏ hệ nhanh chóng vào làm việc, động thiết bị khác khơng bị phát nóng q mức (do dịng điện tăng cao thời gian mở máy)

4 Hãm hệ truyền động điện, thời gian hãm; dừng máy xác

4.1 Hãm hệ truyền động, thời gian hãm

98

Động chạy số vòng quay định mức, ta cắt mạch động khỏi lưới điện, động ngừng lúc đứng yên Động tích lũy khối chuyển động tiêu hao ma sát Nhưng tổn hao ma sát q nhỏ, q trình mà số vịng quay giảm dần dến số không kéo dài Rút ngắn thời gian cách hãm hãm điện

Truyền động điện có trạng thái hãm:

- Hãm cưỡng khí: sử dụng phanh

- Hãm điện: hãm tái sinh, hãm ngược, hãm động - Hãm dừng tự

4.2 Dừng máy xác

a.Ý nghĩa của việc dừng xác:

Ở số máy có u cầu cao độ xác dừng máy, ví dụ máy khoan, doa, phay chuyên dùng…các phận làm việc bàn dao, bàn máy phải dừng vị trí yêu cầu (với lượng sai số cho phép) để đảm bảo chất lượng gia công suất Ở thang máy, máy nâng yêu cầu buồng máy phải dừng sàn tầng mặt lấy tải, tháo tải Độ xác dừng máy máy ảnh hưởng tới suất chất lượng cơng việc mà cịn ảnh hưởng tới an tồn người máy

b.Các biện pháp nâng cao độ xác dừng máy

Độ xác dừng máy tăng ta sử dụng số biện pháp sau đây: + Giảm thời gian tác động: Để giảm thời gian tác động mạch khống chế người ta sử dụng khí cụ tác động nhanh thiết kế sơ đồ khống chế tối giản có số

lượng khí cụ tác động nối tiếp tối thiểu

99

+ Giảm vận tốc ban đầu

+ Giảm điện áp phần ứng động chiều + Giảm từ thông động chiều

+ Sử dụng điện trở phụ

+ Thay đổi sơđồđấu dây động khơng đồng

CÂU HỎI ƠN TẬP

Câu 1: Phương trình để tính tốn q trình độ học phương trình nào? Viết phương trình giải thích đại lượng phương trình Các đại lượng coi cho trước chúng lấy từ đâu? Có thể đơn giản hóa phương trình nào?

Câu 2: Dạng chung đặc tính độ học ω = f(t), M = f(t)

nào? Viết phương trình vẽ đường cong đặc tính đó, phân tích ý nghĩa số thời gian học hệ

Câu 3: Định nghĩa trình q độđiện – Lấy vài ví dụ trình

100

BÀI 6: CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

1 Phương pháp chọn động cơ truyền động cho tải theo nguyên lý phát nhiệt

1.1 Mục đích của việc tính tốn cơng suất động cơ

Nguồn động lực hệ thống truyền động điện động điện Các yêu cầu kỹ thuật, độ tin cậy trình làm việc tính kinh tế hệ thống truyền động điện phụ thuộc vào lựa chọn động điện phương pháp điều khiển động

Chọn động điện cho hệ thống truyền động điện bao gồm nhiều tiêu chuẩn phải đáp ứng:

- Động phải có đủ công 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, trời hay nhà )

Việc chọn cơng suất động có ý nghĩa lớn hệ truyền

động điện 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 thọđộng làm động bị cháy hỏng nhanh chóng

Việc tính cơng suất động cho hệ truyền động điện phải dựa vào

101

theo thời gian Động chọn cơng suất làm việc bình thường tải mức cho phép, nhiệt độđộng không tăng trị số

giới hạn cho phép τcp

1.2 Sự phát nóng nguội lạnh động điện

Khi máy điện làm việc, phát sinh tổn thất ∆P tổn thất lượng Tổn thất sẽđốt nóng máy điện

Đối với vật thểđồng nhất, ta có quan hệ:

∆Pdt = Cdτ + Aτdt (7 - 1) Trong đó:

τ nhiệt sai máy điện môi trường (0C)

C nhiệt dung máy điện, nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ máy điện lên 10C (J/độ)

A 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:

(7 - 2)

Trong đó:

τ nhiệt sai ban đầu động cơứng với t =

τođ nhiệt sai ổn định động cơứng với t = ∞

(7 - 3)

Tn số thời gian phát nóng động

102

Như giả sử ban đầu động làm việc ổn định với phụ tải nhỏ Pc1, ứng với tổn thất công suất (nhỏ) ∆P1 nhiệt sai làm việc ổn định τ1 = ∆P1/A Nếu ta tăng phụ tải động lên giá trị Pc2 (Pc2 > Pc1) tổn thất công suất động tăng lên ∆P2, tương ứng với nhiệt sai làm việc ổn định τ2 = ∆P2/A Thay giá trịτbđ = τ1 τ0đ = τođ2 vào (7 - 2) ta sẽđược biểu thức nhiệt sai τ = f(t)

trong trình tăng nhiệt động cơ, theo ta vẽđược ‘đường cong phát nóng’ hình 7.1a

Ngược lại, giả sửđộng làm việc với tải Pc2, tương ứng với nhiệt sai τ2 = τ0đ2, ta giảm phụ tải xuống Pc1, nhiệt sai giảm từ giá trị

ban đầu τbđ = τ2 = τ0đ2 xuống giá trịổn định Thay τbđ = τ2 = τ0đ2 τ0đ = τ0đ1 vào biểu thức (7 - 2) ta nhận biểu thức tính nhiệt sai τ = f(t) trình giảm nhiệt động cơ, theo ta ‘đường cong nguội lạnh’

trên hình 7.1b

Biểu thức (7 - 2) cho thấy thời gian thay đổi nhiệt độ động phụ thuộc vào số thời gian phát nóng Tn Về lý thuyết, động cơđạt đến nhiệt sai ổn định

τ0đ thịi gian tiến đến vơ (t→∞) Nhưng thực tế nhiệt sai đạt đến 95 % τ0đ người ta coi nhưđã ổn định, tương ứng ta có thời gian phát nóng động

là:

(7 -5)

Hình 7.1: Đường cong phát nóng (a) nguội lạnh động (b)

103

Động lớn, Tn lớn tpn lâu Ngoài ra, Tn phụ thuộc vào điều kiện làm mát động kiểu vỏ bảo vệ Đối với loại động tự quạt mát, Tn phụ thuộc vào tốc độ làm việc Sau giá trị số loại động cơ:

+ Động nhỏ, kiểu hở: Tn ≈ ÷ 20 phút

+ Động cơng suất trung bình, kiểu hở, quạt gió ngồi: Tn≈ 20 ÷ 40 phút + Động cơng suất lớn, kiểu hở, quạt gió ngồi: Tn ≈ 30 ÷ 50 phút

+ Động kiểu kín, làm mát bề mặt: Tn ≈ 50 ÷ 120 phút 1.3 Các chế độ làm việc động

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 sốổn 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

c) Chế độ ngắn hạn lặp lại: Phụ tải làm việc có tính chất chu kỳ, thời gian làm việc thời gian nghỉ xen kẽ 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 dùng điện tương đối:

(7 - 6)

Trong đó:

thời gian làm việc có tải

104

2 Chọn công suất động cơ 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) quyđổi 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 chếđộ tĩnh, khởi động hãm)

Dựa vào đồ thị phụ tải xác, tiến hành kiểm nghiệm động cơđã chọn 2.1 Chọn công suất động cơ làm việc dài hạn

Đối với phụ tải dài hạn có loại không đổi loại biến đổi a.Phụ tải dài hạn khơng đổi:

Động cần chọn phải có công 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 momen, cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động phát nóng

b.Phụ tải dài hạn biến đổi:

Để chọn động phải xuất phát từ đồ thị phụ tải tính giá trị

trung bình momen cơng suất

τ

t0 t

P Pc Pc Pc tlv tck

τođ

c) τ t P Pc tlv

τođ

b) t

P

Pc

τ τođ

a)

105

(7 - 7)

(7 - 8)

Động chọn phải có: Mđm = (1÷1,3)Mtb hoặc Pđm = (1÷1,3)Ptb

Điều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, tải momen khởi

động

2.2 Chọn công suất động cơ làm việc ngắn hạn

Trong chế độ làm việc ngắn hạn sử dụng động dài hạn sử

dụng động chuyên dùng cho chếđộ làm việc ngắn hạn a.Chọn động dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn:

Trong trường hợp khơng có động chun dụng cho chế độ ngắn hạn, ta chọn động thơng thường chạy dài hạn để làm việc chếđộ 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

mới tăng tới nhiệt độ τ1 đó nghỉ làm việc sau hạ nhiệt độđến nhiệt độ mơi trường τmt Rõ ràng việc gây lãng phí không tận dụng hết khả chịu nhiệt (tới nhiệt độ ) 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 dùng điện tlv Động tăng nhiệt độ nhanh kết thúc thời gian làm việc, nhiệt độ động không nhiệt độτôđ cho phép

Nếu phụ tải biến đổi hình 7.3 giá trị momen tính cơng thức đẳng trị:

106

Như vậy, để chọn công suất 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 cơ 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:

Đồng thời tiến hành kiểm nghiệm động theo điều kiện tải momen momen khởi động nhưđiều kiện phát nóng

107

2.3 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 chuyên dùng có độ bền khí cao, qn 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 dùng điện ε% = 15%, 25%, 40% 60%

Động cơđược 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 cơng thức:

Sau phải kiểm tra momen tải, momen khởi động phát nóng * Chọn động cơ dài hạn làm việc ở chếđộ 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

đùng điện tương đối 100% nên công suất động cần chọn là:

3 Tính chọn cơng suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ

108

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) dựđịnh 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 Mycmax Ví dụ phụ tải truyền động yêu cầu phạm vi điều chỉnh, P = số Ta có cơng suất yêu cầu cực đại Pmax = Pđm = const, momen yêu cầu cực đại lại

phụ thuộc vào phạm vi điều chỉnh

Đối với phụ tải truyền động yêu cầu phạm vi điều chỉnh M = const Ta có cơng suất u cầu cực đại Pmax =Mđm.ωmax

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 vậy, có trường hợp người ta thiết kế hệ truyền động điện 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

109

Như công suất đặt lớn D lần so với Pyc

Mặt khác việc tính chọn công suất động phụ thuộc vào phương pháp điều chỉnh tốc độ, ví dụ loại động nhưđộng 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 vậy, việc tính chọn cơng suất động cho truyền động có điều chỉnh tốc độ cần gắn với hệ truyền động điện cho trước để có đầy đủ yêu cầu

bản cho việc tính chọn

4 Kiểm nghiệm cơng suất động cơ

Việc tính chọn cơng suất động phần coi giai đoạn chọn sơ ban đầu Để khẳng định chắn việc tính chọn chấp nhận

được ta cần kiểm nghiệm lại việc tính chọn

u cầu kiểm nghiệm việc tính chọn cơng suất động gồm có: - Kiểm nghiệm phát nóng: τmax ≤τcf

- Kiểm nghiệm tải momen: Mđm.đcơ > Mcmax - Kiểm nghiệm momen khởi động: Mkđ.đcơ ≥ Mc mở máy

Ta thấy việc kiểm nghiệm theo yêu cầu tải momen momen khởi

động thực dễ dàng Riêng yêu cầu kiểm nghiệm phát nóng khó khăn, khơng thể tính tốn phát nóng động cách xác (vì tính tốn phát nóng động toán phức tạp)

Bài tập: Hãy xác định công suất động kéo máy sản xuất có đồ thị phụ tải sau:

t (s) 20 10 30 30

110

- Hệ thống yêu cầu tốc độ 1450 vòng/ phút Giải:

- Momen đẳng trịđược tính theo công thức (6 - 9)

- Công suất phụ tải yêu cầu:

- Vậy ta chọn động có cơng suất: Pđm = 10 KW, nđm = 1420 vòng/ phút, λ = 2,2

→

- Vậy điều kiện phát nóng thỏa mãn: Mđm > Mđt

- Kiểm tra khả tải:

- Từđồ thị phụ tải ta có: Mmax = 120 Nm < 147,95 Nm

2 Cho đồ thị phụ tải tĩnh máy sản xuất có tham số sau:

t (s) 25 12 40 40 15

Mc (Nm) 55 100 50 80 140 70

- Hệ thống yêu cầu tốc độ 1800 vịng/ phút - Động cơđể kéo hệ thống có:

Pđm = 13 KW, nđm =1600 vòng/ phút, λm = 2,2 - Hãy kiểm tra tính hợp lý động

Giải:

- Momen đẳng trịđược tính theo cơng thức (6 - 9)

111

- Công suất phụ tải yêu cầu:

- Momen định mức động cơ:

- Kiểm tra điều kiện phát nóng so với momen đẳng trị: Ta thấy: Mđm > Mđt (77 > 74)

→ Vậy điều kiện phát nóng thỏa mãn - Kiểm tra điều kiện tải:

- Từđồ thị phụ tải ta có: Mmax = 140 Nm < 169,4 Nm

112

CÂU HỎI ÔN TẬP:

Câu Đối với động điện có máy chếđộ làm việc? Đặc điểm làm việc động chếđộđó? Đồ thị phụ tải loại chếđộ

Câu Các bước tính chọn cơng suất động chế độ dài hạn, chế độ ngắn hạn, chếđộ ngắn hạn lặp lại

Câu Cho đồ thị phụ tải tĩnh máy sản xuất có tham số sau:

t (s) 15 20 10 15 40

Mc (Nm) 240 140 190 260 100

- Dùng cho động dài hạn có Pđm = 10 KW, nđm = 750 vịng/ phút, Uđm = 220/380

V kéo phụ tải chếđộđịnh mức - Hãy kiểm tra công suất động

Câu Hãy xác định công suất động nâng hàng cầu trục có đồ thị phụ tải sau:

t (s) 12 20 10 25 15 40

148

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

[1]- Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Cơ sở truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2007

[2]- Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2006

[3]- Nguyễn Tiến Ban, Thân Ngọc Hoàn, Điều khiển tự động hệ thống truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2007

[4]- Võ Quang Lạp,Trần Thọ, Cơ sở truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ

thuật 2004