Xemtailieu he thong truyen dong dien

Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp MỤC LỤC Nội dung Mục lục Đề cƣơng chi tiết học phần Trang 1-4 5-10 A Phần lý thuyết 11 Chƣơng I 11 Những khái niệm hệ thống truyền động điện 1.1.Cấu trúc phân loại: 11-13 1.2 Khái niệm chung đặc tính động điện 1.3.Đặc tính 13-15 máy sản xuất 1.4.Các trạng thái làm việc động điện sử dụng hệ thống TĐĐ 16-19 1.5.Tính tốn quy đổi khâu khí hệ thống truyền động điện 19-21 1.5.1.Quy đổi mômen cản Mc, lực cản Fc trục động 20-21 1.5.2.Tính tốn mơmen qn tính trục động 21-22 1.6.Phương trình chuyển động truyền động điện 21-23 1.7.Điều kiện ổn định tĩnh truyền động điện 23-25 1.8.Phương trình chuyển động khớp nối mềm 25 Chƣơng II 26 Các đặc tính trạng thái làm việc động điện 2.1.Khái niệm chung 27-28 2.2.Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 28 2.2.1.Sơ đồ đặc điểm 28 2.2.2.Phương trình đặc tính 28-36 a.Phương trình cân điện áp b.Phương trình đặc tính điện, đặc tính 2.2.3 Ảnh hưởng thơng số đến đặc tính 36-41 2.2.4 Cách dựng đặc tính 2.2.5.Khởi động tính điện trở khởi động: a.Yêu cầu, đặc điểm, sơ đồ khởi động b.Các phương pháp tính tốn điện trở khởi động - Phương pháp đồ thị - Phương pháp giải tích 2.2.6.Đặc tính trạ00ng thái hãm a Hãm tái sinh Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp b Hãm ngược c Hãm động 2.3.Đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp 2.3.1.Sơ đồ ngun lý phương trình đặc tính điện, đặc tính 2.3.2.Cách dựng đặc tính điện, đặc tính tự nhiên, nhân tạo 2.3.3.Khởi động tính điện trở khởi động 2.3.4.Các trạng thái hãm a Hãm ngược b Hãm động 2.4.Đặc tính động khơng đồng 2.4.1.Các đặc tính: a Đặc tính dịng điện rơto động b Đặc tính động 2.4.2.Ảnh hưởng thông số tới đặc tính a.Ảnh hưởng suy giảm điện áp tới đặc tính b.Ảnh hưởng điển trở điện kháng phụ mạch stato c Ảnh hưởng số đôi cực d Ảnh hưởng tần số lưới điện cung cấp cho động e Ảnh hưởng điện trở mạch rôto động không đồng rôto dây quấn 2.4.3.Cách vẽ đặc tính tự nhiên đặc tính biến trở a.Đặc tính tự nhiên b.Đặc tính biến trở động rơto dây quấn 2.4.4.Khởi động xác định điện trở khởi động 2.4.5.Đặc tính trạng thái hãm a Hãm tái sinh b Hãm ngược c Hãm động 2.5.Đặc tính động đồng 2.5.1.Các đặc tính - Đặc tính - Đặc tính góc 2.5.2.Khởi động hãm động đồng a Các phương pháp khởi động Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp b Q trình khởi động c Các trạng thái hãm - Hãm động - Hãm tái sinh Chƣơng III Điều chỉnh tốc độ truyền động điện 3.1.Khái niệm chung điều chỉnh tốc độ 3.2.Các tiêu chất lượng hệ thống truyền động điện a sai số tốc độ b Độ trơn c Dải điều chỉnh d Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính tải e Chỉ tiêu kinh tế f Tổn thất lượng g Các tiêu khác Chƣơng IV Điều chỉnh tốc độ động điện chiều 4.1.Khái niệm chung 4.2.Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng 4.3 Nguyên lý điều chỉnh điện trở mạch phần ứng 4.4.Nguyên lý điều chỉnh từ thông 4.5.Hệ thống truyền động điện máy phát - động điện chiều 4.5.1.Sơ đồ đặc tính 4.5.2.Các chế dộ làm việc hệ thống MF-Đ 4.5.3.Đặc điểm hệ F-Đ 4.6.Hệ thống chỉnh lưu có điều khiển dùng Tiristor - động điện chiều kích từ độc lập (hệ T-Đ) 4.6.1.Hệ thống truyền động điện T-Đ đặc trưng 4.6.3.Đặc tính hệ thống truyền động điện Tiristor động điện chiều 1.Chế độ dòng liên tục 2.Chế độ biên liên tục 3.Chế độ dòng gián đoạn 4.Quá trình làm việc Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 4.6.4.Hệ thống truyền động điện T-Đ chiều đảo chiều quay 4.6.4.1 Khái niệm chung 4.6.4.2 Hệ thống truyền động điện T – Đ đảo chiều điều khiển chung 4.6.4.3 Hệ thống truyền động điện T– Đ đảo chiều điều khiển riêng 4.6.4.4 Ưu điểm, nhược điểm hệ T - Đ 4.6.5.Các hệ thống truyền động điện điều chỉnh xung áp động điện chiều 4.6.5.1 Hệ xung áp mạch đơn 4.6.5.2 Đặc tính 4.6.5.3 Điều chỉnh xung áp đảo chiều Chƣơng V Điều chỉnh tốc độ động không đồng 5.1.Khái niệm chung 5.2.Điều chỉnh điện áp động 5.3.Điều chỉnh xung điện trở mạch rôto 5.4.Điều chỉnh công suất trượt 5.5.Điều chỉnh số đôi cực 5.6.Điều chỉnh tần số Chƣơng VI Chọn công suất động 6.1.Khái niệm chung 6.2.Phương trình phát nóng nguội lạnh động 6.3.Các chế độ làm việc động hệ thống truyền động điện 6.4.Chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện không điều chỉnh tốc độ 6.5 chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ 6.6 Kiểm nghiệm công suất động B Phần thảo luận Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1a Mã số học phần: Số tín chỉ:3 Tính chất: Bắt buộc Học phần thay thế, tương đương: Không Ngành (chuyên ngành) đào tạo: TĐH, TBĐ Phân bổ thời gian giảng dạy học kì : 3(3.1.6)/13 (13 tuần thực học) Số tiết thực lên lớp : tiết/tuần x 13 tuần= 52 tiết - Lý thuyết : tiết/tuần x 13 tuần= 39 tiết= 39 tiết chuẩn - Bài tập, thảo luận : tiết/tuần x 13 tuần= 13 tiết = 6,5 tiết chuẩn Tổng số : 39 tiết chuẩn + 6,5 tiết chuẩn = 45,5 tiết chuẩn Số tiết sinh viên tự học : tiết/tuần Đánh giá Điểm thứ : 20% Kiểm tra viết học kỳ Điểm thứ hai : 10% Thí nghiệm Điểm thứ ba : 10% Thảo luận Điểm thứ ba : 60% Thi kết thúc học phần Điều kiện học Học phần tiên quyết: Lý thuyết điều khiển 1a; Máy điện; Lý thuyết mạch Học phần học trước: Đại số , Giải tích, Vật lý, Tốn chun ngành; Điện tử, Máy điện Học phần song hành: TĐĐ1, Lý thuyết điều khiển 2, Lý thuyết mạch Mục tiêu học phần Trang bị cho sinh viên kiến thức đặc tính cơ, trạng thái hãm, trình khởi động, điều chỉnh tốc độ động điện chiều, xoay chiều sử dụng hệ thống truyền động điện bản, hệ thống truyền động điện đại Mơ tả tóm tắt học phần - Những khái niệm hệ thống truyền động điện - Đặc tính cơ, trạng thái hãm, trình khởi động động điện chiều, xoay chiều - Những tiêu kinh tế – kỹ thuật điều chỉnh tốc độ truyền động điện - Điều chỉnh tốc độ động chiều, xoay chiều - Chọn công suất động cho truyền động điện - Quá trình độ truyền động điện Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Tài liệu học tập Giáo trình Truyền động điện 2.Bùi Đình Tiếu, Phạm Duy Nhi, Cơ sở truyền động điện, Hà Nội 1983 3.Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện, Hà Nội 2000 4.Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện Tử cơng suất Hà Nội 2004 5.Nguyễn Bính, Điện Tử Cơng suất, Hà Nội 2004 6.Võ Quang Lạp – Trần Xuân Minh, Kỹ Thuật biến đổi, Đại học kỹ thuật Công Nghiệp 1999 7.Phùng Quang, Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha, Nhà xuất Giáo Dục 1998 Tài liệu tham khảo Cán tham gia giảng dạy Là giáo viên thức hợp đồng môn 8.1 Giảng lý thuyết : Nhà giáo tốt nghiệp từ thạc sĩ trở lên có kinh nghiệm giảng dạy môn phân công 8.2 Hƣớng dẫn thảo luận, tập lớn, chữa tập: Nhà giáo tốt nghiệp đại họcđược môn phân công Nội dung chi tiết (4 tiết/ tuần ) Người biên soạn: Th.S Đào Thanh Th.S Lâm Hùng Sơn Th.S Nguyễn Vĩnh Thuỵ Th.S Trương Thị Quỳnh Như Th.S Hồng Thị Thu Giang Th.S Ngơ Minh Đức KS Nguyễn Thị Tuyết Chinh Tuần Nội dung giảng dạy học Hình TL học tập, thức học tham khảo Chƣơng I Những khái niệm hệ thống truyền động điện 1.1.Cấu trúc phân loại: 1,2,3 Giảng 1.2 Khái niệm chung đặc tính động điện 1.3.Đặc tính máy sản xuất Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 1.4.Các trạng thái làm việc động điện sử dụng hệ thống TĐĐ 1.5.Tính tốn quy đổi khâu khí hệ thống truyền động điện 1.5.1.Quy đổi mômen cản Mc, lực cản Fc trục động 1.5.2.Tính tốn mơmen qn tính trục động 1.6.Phương trình chuyển động truyền động điện 1.7.Điều kiện ổn định tĩnh truyền động điện 1.8.Phương trình chuyển động khớp nối mềm Chƣơng II 1,2,3 Các đặc tính trạng thái làm việc động điện 2.1.Khái niệm chung 2.2.Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 2.2.1.Sơ đồ đặc điểm 2.2.2.Phương trình đặc tính a.Phương trình cân điện áp b.Phương trình đặc tính điện, đặc tính 2.2.3 Ảnh hưởng thơng số đến đặc tính 2.2.4 Cách dựng đặc tính Giảng 2.2.5.Khởi động tính điện trở khởi động: a.Yêu cầu, đặc điểm, sơ đồ khởi động b.Các phương pháp tính tốn điện trở khởi động - Phương pháp đồ thị - Phương pháp giải tích 2.2.6.Đặc tính trạng thái hãm a Hãm tái sinh b Hãm ngược c Hãm động 2.3.Đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp 1,2,3 2.3.1.Sơ đồ nguyên lý phương trình đặc tính điện, đặc tính 2.3.2.Cách dựng đặc tính điện, đặc tính tự nhiên, nhân Giảng tạo 2.3.3.Khởi động tính điện trở khởi động 2.3.4.Các trạng thái hãm Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp a Hãm ngược b Hãm động 2.4.Đặc tính động khơng đồng 2.4.1.Các đặc tính: a Đặc tính dịng điện rơto động b Đặc tính động Thảo luận+ Bài tập chương 1,2 T.luận 2.4.2.Ảnh hưởng thơng số tới đặc tính 1,2,3 a.Ảnh hưởng suy giảm điện áp tới đặc tính b.Ảnh hưởng điển trở điện kháng phụ mạch stato c Ảnh hưởng số đôi cực d Ảnh hưởng tần số lưới điện cung cấp cho động e Ảnh hưởng điện trở mạch rôto động không đồng rôto dây quấn 2.4.3.Cách vẽ đặc tính tự nhiên đặc tính biến trở Giảng a.Đặc tính tự nhiên b.Đặc tính biến trở động rôto dây quấn 2.4.4.Khởi động xác định điện trở khởi động 2.4.5.Đặc tính trạng thái hãm a Hãm tái sinh b Hãm ngược c Hãm động 2.5.Đặc tính động đồng 1,2,3 2.5.1.Các đặc tính - Đặc tính - Đặc tính góc 2.5.2.Khởi động hãm động đồng a Các phương pháp khởi động b Quá trình khởi động Giảng c Các trạng thái hãm - Hãm động - Hãm tái sinh Chƣơng III Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Bài giảng Truyền động điện 1a Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp 3.1.Khái niệm chung điều chỉnh tốc độ 3.2.Các tiêu chất lượng hệ thống truyền động điện a sai số tốc độ b Độ trơn c Dải điều chỉnh d Sự phù hợp đặc tính điều chỉnh đặc tính tải e Chỉ tiêu kinh tế f Tổn thất lượng g Các tiêu khác Chƣơng IV 1,2,3 Điều chỉnh tốc độ động điện chiều 4.1.Khái niệm chung 4.2.Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng 4.3 Nguyên lý điều chỉnh điện trở mạch phần ứng 4.4.Nguyên lý điều chỉnh từ thông Giảng 4.5.Hệ thống truyền động điện máy phát - động điện chiều 4.5.1.Sơ đồ đặc tính 4.5.2.Các chế dộ làm việc hệ thống MF-Đ 4.5.3.Đặc điểm hệ F-Đ Kiểm tra Thảo luận + Bài tập chương 2,3,4 T luận 4.6.Hệ thống chỉnh lưu có điều khiển dùng Tiristor - động điện chiều kích từ độc lập (hệ T-Đ) 1,2,3,4,5,6 4.6.1.Hệ thống truyền động điện T-Đ đặc trưng 4.6.2.Các chế độ làm việc trình xẩy hệ TĐ 10 4.6.3.Đặc tính hệ thống truyền động điện Tiristor động điện chiều Giảng 1.Chế độ dòng liên tục 2.Chế độ biên liên tục 3.Chế độ dịng gián đoạn 4.Q trình làm việc 11 4.6.4.Hệ thống truyền động điện T-Đ chiều đảo chiều quay Bài giảng Truyền động điện 1a Giảng 1,2,3,4,5,6 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 4.6.4.1 Khái niệm chung 4.6.4.2 Hệ thống truyền động điện T - Đ đảo chiều điều khiển chung 4.6.4.3 Hệ thống truyền động điện T-Đ đảo chiều điều khiển riêng 4.6.4.4 Ưu điểm, nhược điểm hệ T-Đ 4.6.5.Các hệ thống truyền động điện điều chỉnh xung áp động điện chiều 1,2,3,4,5,6 4.6.5.1 Hệ xung áp mạch đơn 4.6.5.2 Đặc tính 4.6.5.3 Điều chỉnh xung áp đảo chiều Chƣơng V 12 Điều chỉnh tốc độ động không đồng Giảng 5.1.Khái niệm chung 5.2.Điều chỉnh điện áp động 5.3.Điều chỉnh xung điện trở mạch rôto 5.4.Điều chỉnh công suất trượt 5.5.Điều chỉnh số đôi cực 5.6.Điều chỉnh tần số Chƣơng VI 1,2,3 Chọn cơng suất động 6.1.Khái niệm chung 6.2.Phương trình phát nóng nguội lạnh động 6.3.Các chế độ làm việc động hệ thống truyền 13 động điện Giảng 6.4.Chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện không điều chỉnh tốc độ 6.5 chọn công suất động cho hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ 6.6 Kiểm nghiệm công suất động 14 Thảo luận+ Bài tập chương 4,5,6 Bài giảng Truyền động điện 1a T.luận 10 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 6.3 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN TRONG HỆ TĐĐ Căn vào đường cong phát nóng làm lạnh máy điện, người ta chia chế độ làm việc động điện sau: chế độ dài hạn, chế độ ngắn hạn chế độ ngắn hạn lặp lại 6.3.1 Chế độ làm việc dài hạn: Do phụ tải trì thời gian dài nên nhiệt độ động đủ thời gian đạt trị số ổn định 6.3.2 Chế độ làm việc ngắn hạn: Được định nghĩa chế độ làm việc mà thời gian làm việc ngắn chưa đủ để nhiệt độ động đạt đến nhiệt sai ổn định động lại nghỉ Thời gian động đủ dài để nhiệt độ động đạt đến nhiệt độ mơi trường Ví dụ: động truyền động cửa xả đập nước, 6.3.3 Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: Phụ tải có tính chất chu kỳ, thời gian làm việc thời gian nghỉ xen kẽ Nhiệt độ động chưa tăng đến giá trị ổn định giảm tải, nhiệt độ động chưa giảm giá trị ban đầu lại tăng lên có tải Ví dụ: cầu trục, thang máy, cấu nâng hạ, … Đặc trưng cho chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại người ta đưa khái niệm hệ số đóng điện tương đối % = tlv 100% Tck (6.3) Đồ thị phụ tải đường cong phát nóng động biểu diễn hình dưới: P  Pc P  Pc P  Pc Pc Pc ôđ t tlv (a) t tlv (b) t tlv Tck tn (c) Hình 6.2 Phân loại chế độ làm việc truyền động điện (a) Dài hạn (b) Ngắn hạn (c) Ngắn hạn lặp lại Bài giảng Truyền động điện 1a 149 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Trong đó: tlv : thời gian làm việc có tải tn : thời gian làm việc khơng tải Tck : thời gian chu kỳ làm việc: Tck = tlv + tn 6.4 CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO HỆ TĐĐ KHÔNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Để chọn công suất động ta cần 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 đó, tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải xác (trong chế độ tĩnh, khởi động hãm) 6.4.1 Chọn công suất động làm việc cho tải dài hạn Đối với phụ tải dài hạn có loại khơng đổi (hình 6.3a), có loại biến đổi (hình 6.3b) 6.4.1.1 Phụ tải dài hạn khơng đổi Động cần chọn phải có cơng suất định mức Pđm  Pc phù hợp với tốc độ yêu cầu Thông thường Pđm = (11,3).Pc Trong trường hợp việc kiểm nghiệmđộng đơn giản: không cần kiểm nghiệm động tải mô men cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động phát nóng 6.4.1.2 Phụ tải dài hạn biến đổi Để chọn động phải xuất phát từ đồ thị phụ tải tính giá trị trung bình mơ men cơng suất i i ; n t Ptb = ; n t i Mc  Ii ti  Pt i i Mtb = n n n M t Itb = i Mc (6.4) n  ti 0 Pc Pc M2 M2 Mn m M1 M3 M1 t 0 t (a) t1 t2 t3 t4 tck (b) tn t0 t1 Hình 6.3 Đồ thị phụ tải: a) Phụ tải dài hạn không đổi; b) Phụ tải dài hạn biến đổi Bài giảng Truyền động điện 1a 150 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Động chọn phải có: Mđm = (11,3)Mtb; Pđm = (11,3)Ptb Điều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, q tải mơ men khởi động 6.4.2 Chọn công suất động làm việc ngắn hạn Trong chế độ làm việc ngắn hạn sử dụng động dài hạn động chuyên dùng cho chế độ ngắn hạn Biểu đồ phụ tải ngắn hạn tính trục động trình bày hình 6.4 6.4.2.1 Chọn cơng suất động dài hạn làm việc chế độ ngắn hạn Giả thiết động dài hạn chọn có cơng suất định mức Pđm mô men định mức Mđm Trong chế độ ngắn hạn với thời gian tlv tăng công suất phụ tải đến giá trị Plv = xPđm hay Mlv = xMđm, phải tính tốn thời gian làm việc cho phát nóng động đạt giá trị cho phép cp = Pdm K dm  Vdm = Adm Adm Trong đó: (6.5) Kđm : tổn thất định mức bất biến Vđm: tổn thất định mức biến đổi Giá trị phát nóng ổn định kho động làm việc với công suất Plv là: Plv K dm  x 2Vdm ’ôđ = = Adm Adm (6.6) Xuất phát từ đường cong phát nóng (t), xác định max = cp = ’ôđ(1- e - t lv T ) (6.7) Đồng thời ta đặt  = Kđm/Vđm x = M/Mđm, sau biến đổi tìm mô men Mlv cho phép thời gian tlv γ +1 Mlv = Mđm - e - t lv / T -γ (6.8) Giá trị Mlv tìm không vượt giá trị cho phép theo đ.kiện tải mô men động Từ biểu thức (6.8) tìm thời gian làm việc với Mlv tlv =1/T = M đm M lv 2 M lv  M đm (6.9) Nếu phụ tải biến đổi hình 6.5 giá trị mơ men tính cơng thức đẳng trị: Mđm = M12 t + M 22 t + M 2n t 3n t lv Bài giảng Truyền động điện 1a (6.10) 151 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp 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 động dài hạn Từ xác định thời gian làm việc cho phép động vừa chọn Việc tính chọn tính lặp nhiều lần cho tlv tt  tlv yc P Pnh Pc ’ôđ ôđ P1 P2 (2) Pđt (1) t tlv t t1 Hình 6.4 Đồ thị phụ tải ngắn hạn không đổi đường cong phát nóng nguội lạnh động chế độ ngắn hạn Đường (1): Pđm=Plv; Đường (2): Pđm Mc max - Kiểm nghiệm mô men khởi động: MkđĐC  Mc mở máy Ta thấy việc kiểm nghiệm theo yêu cầu tải mô men mơ men khởi động thực dễ dàng Riêng yêu cầu kiểm nghiệm phát nóng khó khăn, khơng thể tính tốn phát nóng động cách xác Tuy vậy, gần sử dụng phương pháp kiểm nghiệm phát nóng gián tiếp thơng qua đại lượng điện 6.6.1 Kiểm nghiệm phát nóng động phƣơng pháp tổn thất trung bình Xuất phát từ biểu thức: t t ΔPi i = (1 - e τ ) + bđi e τ A P (6.19) Pc P2 P4 P3 P5 P1  2 3 1 0 t1 (a) t2 t3 t4 t5 t (b) Hình 6.10 Đường cong hiệu suất động (a), đồ thị phụ tải; (b) cách xác định  Thay giá trị tổn thất công suất Pi giai đoạn vào (6.19) tính tốn gần ta có tổn thất trung bình: Bài giảng Truyền động điện 1a 156 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Ptb= ΔP1t + ΔP2 t + + ΔPi t i t + t + + t i Như ta có điều kiện kiểm nghiệm, nếu: Ptb  PđmĐC (7.20) Khi động chọn thoả mãn điều kiện phát nóng Việc tính Pi, dựa vào đồ thị P(t) (t) động (hình 6.12) PđmĐC xác định theo công thức: PđmĐC = Pđm 1- dm (6.21) dm Đối với động có quạt gió tự làm mát biểu thức (6.20) phải tính đến khả suy giảm truyền nhiệt dừng máy, khởi động hãm ta có: Ptb =  Pt i i (6.22)   t k    t   t lv Trong đó:  - hệ số giảm truyền nhiệt khởi độngvà hãm:  = 0,75 động chiều  = 0,5 động xoay chiều tk - thời gian khởi động hãm 6.6.2 Kiểm nghiệm phát nóng động theo đại lƣợng dòng điện đẳng trị P = K + V = K + bI2 Xuất phát từ biểu thức: Trong đó: (6.23) + K tổn thất không đổi, + V tổn thất biến đổi, V = bI2, + b hệ số Như tương đương với biểu thức Ptb ta có biểu thức dòng điện đẳng trị: n I t t   t  t i i Iđt = k Điều kiện kiểm nghiệm: o (6.24) lv Iđt  IđmĐC Để tính tốn giá trị Iđặc tính ta phải tính q trình q độ Giả thiết ta có kết tính dịng điện i(t) có dạng đường dịng điện liên tục (hình 6.13) Dùng phương pháp bậc thang để xác định Ii ti Trong trường hợp đường cong dịng điện có dạng tăng trưởng lớn (hình 6.14) ta dùng cơng thức tính gần đúng: Ii = Idi Ici +I2/3 (6.25) Trong Iđi, Ici xác định theo đồ thị hình 6.15 Bài giảng Truyền động điện 1a 157 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp i i I2 I5 I3 I1 I1 I2 I3 … I4 I5 I4 I6 … I7 I8 t t1 t2 t3 t4 t1 t5 t9 t5 Hình 6.12: Đồ thị I = f(t) dạng đường cong gãy khúc Hình 6.11: Đồ thị I = f(t) dạng đường cong liên tục 6.6.3 Phƣơng pháp mô men đẳng trị Phương pháp kiểm nghiệm động theo điều kiện phát nóng gián tiếp mơ men suy từ phương pháp dòng điện đẳng trị, mơ men tỷ lệ với dịng điện M = C.I (C hệ số tỷ lệ) Đối với động chiều điều kiện thoả mãn từ thông động không đổi Đối với động xoay chiều không đồng bộ: M = CmI22cos2 (6.26) Ta cần phải có 2 = const cos2 = const (gần tốc độ định mức ĐC) Công thức kiểm nghiệm: Mđộng  Mđt (6.27) Mđt = n ∑M t Tck i i (6.28) 6.6.4 Phƣơng pháp cơng suất đẳng trị Trong truyền động tốc độ thay đổi P ~ M, dùng đại lượng công suất đẳng trị để kiểm nghiệm phát nóng: Pđộng  Pđt Pđt = n ∑P t Tck i i (6.29) (6.30) Trong thực tế r giản đồ phụ tải, tốc độ truyền động thay đổi lớn trình khởi động hãm Do vậy, cần phải tính tốn hiệu chỉnh P(t) hình 6.16 Bài giảng Truyền động điện 1a 158 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp B PHẦN THẢO LUẬN Câu - Vẽ sơ đồ động học cấu nâng hạ hàng - Nêu nguyên tắc tính quy đổi hệ thống truyền động điện (HT TĐĐ) - Áp dụng nguyên tắc để tính quy đổi HT TĐĐ chứa phần tử khí tuyệt đối cứng cho trường hợp : Trường hợp 1: Tính quy đổi mơmen tải (Mt) trục động Trường hợp 2: Tính quy đổi lực cản FC trực động Trường hợp 3: Tính quy đổi tất mơmen qn tính J, khối qn tính m trục động Câu - Dẫn phương trình chuyển động quay, tịnh tiến hệ thống truyền động điện khơng có khe hở, khơng có đàn hồi - Nêu kết luận - Áp dụng kết luận để giải thích q trình điều chỉnh tốc độ động điện chiều động không đồng từ cao xuống thấp từ thấp lên cao với tải Mc = const mang tính chất phản kháng Câu - Định nghĩa phân loại đặc tính - Độ cứng đặc tính (định nghĩa, cách xác định) - Xác định độ cứng đặc tính tự nhiên, nhân tạo động điện chiều kích từ độc lập cho nhận xét - Xác định độ cứng đặc tính động khơng đồng cho r1 cho hai trường hợp: Trường hợp 1: S > Sth Câu - Các trạng thái làm việc động điện sử dụng hệ thống truyền động điện - Để động điện làm việc trạng thái: Động - Máy phát - Động - Máy phát ta phải làm (Cho ví dụ minh họa) - Nêu q trình lượng ứng với trạng thái làm việc nêu Câu - Dẫn phương trình đặc tính động chiều kích từ độc lập - Vẽ đặc tính tự nhiên cho thông số động chế độ định mức sau: Bài giảng Truyền động điện 1a 159 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Pđm=75KW Uđm= 220V nđm= 1500v/phút Rư= 0,0253 Iđm= 381A - Nêu tổng quát thông số ảnh hưởng tới đặc tính ứng dụng Câu - Nêu định nghĩa trạng thái hãm động điện chiều kích từ độc lập - Giải thích trình hãm động điện chiều kích từ độc lập làm việc góc phần tư thứ I với Mc= const mang tính chất sang góc phần tư thứ II, III, IV - Vẽ sơ đồ thay thế, nêu trình lượng Câu - Dẫn phương trình đặc tính động điện chiều kích từ nối tiếp, đưa nhận xét, nêu phạm vi ứng dụng - Nêu phương pháp dựng đặc tính điện đặc tính tự nhiên Câu - Nêu phương pháp dựng đặc tính điện, đặc tính nhân tạo đưa Rf mắc nối tiếp với mạch phần ứng động điện chiều kích từ nối tiếp - Nêu trình xây dựng đặc tính khởi động xác định trị số điện trở khởi động động điện chiều kích từ nối tiếp Câu - Vẽ sơ đồ thay hình Γ động khơng đồng bộ, nêu phần tử sơ đồ - Vẽ định tính đặc tính dịng điện rơto - Dẫn phương trình đặc tính tổng qt - Vẽ định tính đặc tính tự nhiên cho đầy đủ thông số động Câu 10 - Viết phưong trình đặc tính tổng qt động khơng đồng - Nêu thông số ảnh hưởng tới đặc tính - Trình bầy cụ thể (chi tiết), vẽ định tính đặc tính nhân tạo đưa điện trở phụ vào mạch rôto động không đồng rôto dây quấn Câu 11 - Nêu trạng thái hãm động không đồng - Nêu định nghĩa, giải thích q trình hãm tái sinh động khơng đồng bộ, nêu ví dụ minh họa Câu 12 - Nêu định nghĩa, giả thích q trình hãm ngược động không đồng cho hai trường hợp Trường hợp 1: MC = const mang tính chất phản kháng Bài giảng Truyền động điện 1a 160 Bộ môn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật cơng nghiệp Trường hợp 2: MC = const mang tính chất Câu 13 - Nêu tiêu kỹ thuật hệ thống truyền động điện - Áp dụng tiêu kỹ thuật nêu vào nguyên lý điều chỉnh điện áp động điện chiều kích từ độc lập Câu14 - Vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ thay thế, đặc tính hệ thống máy phát động - Nêu chế độ làm việc, đồ thị, sơ đồ thay thế, cách thực đảo chiều từ quay thuận sang quay ngược hệ MF - Đ với tải MC = const mang tính chất phản kháng Câu 15 - Vẽ sơ đồ, nêu ý nghĩa phần tử sơ đồ hệ thống chỉnh lưu - động chiều (hình tia ba pha) quy đổi - Vẽ sơ đồ thay dịng điện trung bình, dẫn phương trình đặc tính ứng với chế độ dịng điện liên tục, nêu nhận xét Câu 16 - Nêu tổng quát cách dựng đặc tính hồn chỉnh (liên tục, biên liên tục, gián đoạn) hệ T-Đ biết đầy đủ thơng số - Giải thích q trình điều chỉnh tốc độ từ cao xuống thấp từ thấp lên cao hệ T-Đ với tải MC = const mang tính chất phản kháng Câu 17 - Nêu nguyên tắc để xây dựng hệ truyền động điện (T- Đ) đảo chiều - Từ nguyên tắc đưa sơ đồ truyền động T-Đ điển hình - Trình bầy cụ thể hệ T-Đ đảo chiều điều khiển chung, nêu ưu điểm, nhược điểm hệ Câu 18 - Nêu nguyên tắc để xây dựng hệ truyền động điện (T- Đ) đảo chiều - Từ nguyên tắc đưa sơ đồ truyền động T-Đ điển hình - Trình bầy cụ thể hệ T – Đ đảo chiều điều khiển riêng, nêu ưu nhược điểm hệ Câu 19 - Vẽ sơ đồ nêu nguyên lý làm việc hệ điều chỉnh xung áp loại A (Điện áp, dòng điện động có giá trị dương) - Đặc tính cơ, đặc tính điều chỉnh hệ Bài giảng Truyền động điện 1a 161 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Câu 20 - Vẽ sơ đồ nguyên lý, phương pháp điều chỉnh trơn điện trở mạch rôto - Nêu bước tiến hành vẽ đặc tính tự nhiên, đặc tính điều chỉnh Câu 21 - Vẽ sơ đồ nguyên lý động không đồng dùng biến đổi điện áp xoay chiều - Dẫn phụ thuộc tổn thất rôto tốc độ điều chỉnh, nêu kết luận - Vẽ dạng đặc tính động giữ dịng điện rơto khơng đổi Câu 22 - Nêu đặc điểm điều chỉnh tốc độ động không đồng tần số - Dẫn quy luật điều chỉnh điện áp gần với hệ số tải (qt) không đổi, xây dựng định tính đặc tính điều chỉnh với x=0; x=-1; x=2 Câu 23 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định mức sau Pđm=25Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v Rư=0,097 Iđm=132A - Tính điện trở cấp khởi động biết: m = 4; M1*=2,2 - Sau khởi động, động làm việc xác lập với phụ tải Mc =0,9Mđm=const mang tính chất phản kháng Tính điện trở hãm động cho phép, vẽ sơ đồ hãm, giải thích q trình hãm dừng máy Câu 24 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định mức sau Pđm=25Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v Rư=0,097 Iđm=132A Động làm việc xác lập với phụ tải Mc= Mđm mang tính chất phản kháng tiến hành dảo chiều băng cách đảo chiều cực tính điện áp đặt vào phần ứng động - Tính điện trở hãm biết dịng hãm ban đầu Ihbđ = 2,2Iđm - Với mômen cản chiều quay ngược 0,8 Mđm mang tính chất phản kháng Động có khởi động khơng? Nếu khơng ta phải làm nào? Câu 25 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định mức sau Bài giảng Truyền động điện 1a 162 Bộ mơn Tự động hóa – Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Pđm=2,2Kw nđm=3000v/ph Uđm=220v Rư= 1,22 Iđm=2,5A Động làm việc xác lập với phụ tải MC=Mđm = const mang tính chất - Tính điện trở phụ đưa vào mạch phần ứng động để xẩy hãm ngược với tốc độ n =-300v/ph - Viết phương trình đặc tính với thơng số tính được, giải thích q trình giảm tốc độ, qúa trình hãm ngược - Vẽ sơ đồ thay thế, nêu trình lượng Câu 26 Cho động điện chiều kích từ độc lập có tham số định mức sau Pđm=75Kw nđm=1500v/ph Uđm=220v Rư=0,00253 Iđm= 381(A) Động làm việc với tốc độ nđm, MC=Mđm mang tính chất - Tính tốc độ làm việc xác lập đảo chiều cực tính điện áp đặt vào phần ứng động với Ih= 2,2Iđm - Tính tốc độ làm việc xác lập thấp - Viết phương trình đặc tính ứng với chế độ làm việc động (Hãm ngược, động cơ, hãm tái sinh) Câu 27 - Đặc tính cơ, đặc tính góc động đồng cực ẩn (dẫn biểu thức, vẽ đồ thị) - Nêu phương pháp khởi động động đồng Bài giảng Truyền động điện 1a 163 ... để điều khiển máy theo yêu cầu công nghệ người ta sử dụng điều khiển 1.1.2.Phân loại Truyền động điện có nhiều loại, ta phân loại chúng nhiều cách khác nhau: a Phân loại theo loại động sử dụng... I1 dòng lớn cho phép: I1 = 2,5Iđm tính Rm = Uđm/(2,5Iđm) + Tính  theo biểu thức (2.38 c) + Xác định trị số điện trở khởi động theo biểu thức (2.38 e).: Rf1, Rf2, - Khi cho trước số cấp điện trở... 1 U dm R- I2 + Xác định trị số điện trở khởi động theo biểu thức (2.38 e) - Khi cần xác định số cấp khởi động m trị số điện trở khởi động theo điều kiện khởi động cho trước + Dựa vào yêu cầu