Để đảm bảo cho quâ trình vận hănh xe một câch hợp lí, ta thường phải điều chỉnh tốc độ của xe một câch vô cấp. Điều chỉnh tốc độ nhằm đảm bảo được câc chế độ lăm việc tối ưu nhất vă cho phĩp giảm nhỏ mức độ tiíu thụ năng lượng.
Hình 3-20: Sơ đồ nối dđy của động cơ điện kích từ nối tiếp.
Trong đó:
Rtn - Điện trở cuộn dđy kích từ. Rư - Điện trở cuộn dđy phần ứng. Eư - Suất điện động phần ứng.
U - Điện âp phần ứng của động cơ điện. Iư - Dòng điện phần ứng.
n : Tốc độ quay.
M : Mômen điện từ tâc dụng lín dđy quấn.
Ở động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp, dòng điện kích thích chính lă dòng điện phần ứng It= Iư = I. Vì vậy trong một phạm vi khâ rộng có thể biểu thị φ=kφ.I
Trong đó kφ lă hệ số tỷ lệ nằm trong vùng I< 0,8.Iđm , còn khi I >(0,8÷2,5)Iđm thì hơi giảm suống do ảnh hướng của bêo hoă mạch từ.
Ta có đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. . . . . M u e e C U R n C k C φ M φ = − (2.6) Trong đó: Rtn E U R I M T¶i n I ư
U : Điện âp phần ứng của động cơ điện. M : Momen điện từ tâc dụng lín dđy quấn. Rư : Điện trở phần ứng.
Ce , CM : Hệ số phụ thuộc văo kết cấu của mây vă dđy quấn. : Từ thông của động cơ điện.
Từ biểu thức (2.6) ta thấy rằng:
+ Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp lă dạng đường cong hypebol bậc hai.
+ Việc điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều có thể thực hiện được bằng câch thay đổi câc đại lượng (Φ, Rư vă U), tức lă thay đổi đặc tính cơ tự nhiín thănh đặc tính nhđn tạo.
Hình 3-21 : Đường đặc tính tự nhiín của động cơ điện kích từ nối tiếp.
Nhìn chung để điều khiển động cơ điện một chiều thì ta có ba câch điều khiển sau :
a). Điều khiển động cơ điện bằng câch thay đổi từ thông
Với phương phâp năy, bình thường động cơ lăm việc ở chế độ định mức với kích thích tối đa (Φ = Φ max) nín chỉ có thể điều chỉnh theo chiều hướng giảm Φ.
Tức lă: Điều chỉnh tốc độ trong vùng trín tốc độ định mức vă giới hạn điều chỉnh tốc độ bị hạn chế bởi câc điều kiện cơ khí vă đổi chiều của mây.
b). Phương phâp điều chỉnh tốc độ bằng câch thím điện trở phụ văo mạch phần ứng để tăng điện trở phần ứng (Rư).
Phương phâp năy chỉ cho phĩp điều chỉnh tốc độ quay trong vùng dưới tốc độ định mức vă luôn kỉm theo tổn hao năng lượng trín điện trở phụ, lăm giảm hiệu suất của động cơ điện. Vì vậy phương phâp năy ít được sử dụng.
c)Phương phâp điều chỉnh tốc độ bằng câch thay đổi điện âp - U.
Phương phâp năy cũng chỉ cho phĩp điều chỉnh tốc độ quay dưới tốc độ định mức vì không thể nđng cao điện âp hơn điện âp định mức của động cơ điện.
Tuy nhiín, phương phâp năy không gđy tổn hao điện cho động cơ. Có hai phương phâp cơ bản để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều: + Điều chỉnh điện âp cấp cho phần ứng động cơ.
+ Điều chỉnh điện âp cấp cho mạch kích từ động cơ, phương phâp năy ít dùng vì có sự tổn thất điện năng lớn.
Điện âp một chiều được thay đổi cấp cho phần ứng động cơ có rất nhiều câch song do phạm vi điều khiển tốc độ của động cơ điện một chiều trín ôtô lấy điện âp từ bình ắc quy nín ta sử dụng phương phâp dùng bộ băm điện âp một chiều (chopper :bộ biến đổi xung - âp một chiều) lă hoăn toăn hợp lý nhất.
Ứng dụng của câc thiết bị tiristor công suất lớn ra đời trong ngănh điện tử công suất. Đê góp phần tạo ra câc bộ chuyển mạch (bộ băm dùng van đóng mở lă tiritor) nhằm thực hiện việc chuyển đổi điện âp một chiều với hiệu quả cao, độ nhạy đạt yíu cầu kỹ thuật, điều khiển trơn, chi phí bảo trì thấp, kích thước nhỏ nín diện tích lắp đặt mây nhỏ, tiết kiệm được năng lượng, kinh tế vă hiệu quả cao, đồng thời đảm bảo được trạng thâi hêm tâi sinh của động cơ.