C A Đ NG ĐI Ệ
H ĐI U C N T Đ NG N Đ N T C Đ Ộ
NG C M T CHI U KÍCH T Đ C L Ậ
I. M c tiờuụ
ư Hi u để ượ ực s ho t đ ng c a h đi u ch nh t đ ng n đ nh t c đ đ ng cạ ộ ủ ệ ề ỉ ự ộ ổ ị ố ộ ộ ơ m t chi u dựng ph n h i õm t c đ .ộ ề ả ồ ố ộ
II. Th o lu nả ậ
2( ) ( ) u u U R M k k ω φ φ = −
Khi đi n ỏp ph n ng Uệ ầ ứ u, t thụng ừ , đi n tr ph n ng Rệ ở ầ ứ u khụng đ iổ thỡ quan h gi a t c đ ệ ữ ố ộ và Momen M là tuy n tớnh. Khi Momen t i tăng thỡế ả t c đ đ ng c gi m và ngố ộ ộ ơ ả ượ ạc l i. Do đú khi đ ng c kộo t i thay đ i thỡ t cộ ơ ả ổ ố đ đ ng c s khụng th gi khụng đ i t c đ mong mu n. S sai khỏcộ ộ ơ ẽ ể ữ ổ ở ố ộ ố ự gi a t c đ quay mong mu n (đ t) và t c đ quay th c g i là sai s t c đ .ữ ố ộ ố ặ ố ộ ự ọ ố ố ộ
2. Đ gi m sai s t c đ thỡ cú th dựng h đi u ch nh t đ ng n đ nh dựngể ả ố ố ộ ể ệ ề ỉ ự ộ ổ ị ph n h i õm t c đ . Hỡnh 3.1 là s đ nguyờn lý n đ nh t c đ dựng ph nả ồ ố ộ ơ ồ ổ ị ố ộ ả h i õm t c đ . Tớn hi u đ t t c đ so sỏnh v i tớn hi u ph n h i t c đ đồ ố ộ ệ ặ ố ộ ớ ệ ả ồ ố ộ ể quy t đ nh đi n ỏp đi u khi n b ch nh l u cú đi u khi n. Khi t i c thay đ iế ị ệ ề ể ộ ỉ ư ề ể ả ơ ổ thỡ t c đ quay thay đ i theo, làm thay đ i tớn hi u ph n h i t c đ . Do đúố ộ ổ ổ ệ ả ồ ố ộ làm thay đ i đi n ỏp đi u khi n, nh đú làm thay đ i đi n ỏp ch nh l u đ tổ ệ ề ể ờ ổ ệ ỉ ư ặ lờn ph n ng đ ng c đ n đ nh t c đ đ ng c .ầ ứ ộ ơ ể ổ ị ố ộ ộ ơ
Hỡnh 4ư5. M ch n đ nh t c đ đ ng c đi n m t chi uạ ổ ị ố ộ ộ ơ ệ ộ ề
III. Chu n b d ng c và thi t bẩ ị ụ ụ ế ị
ư 1 mỏy tớnh cú cài đ t ph n m m thu th p d li u LVDAMưEMSặ ầ ề ậ ữ ệ
ư 1 b thu th p d li u DATA ACQUISITION INTERFACEộ ậ ữ ệ
ư 1 mỏy đi n m t chi u DC MOTOR/GENERATORệ ộ ề
ư 1 mỏy đo và t o t i c PRIME MOVER/DYNAMOMETERạ ả ơ
ư 1 b c u Power Thyristorsộ ầ
ư 1 b đi n khỏng l c Smoothing Inductorsộ ệ ọ
ư 1 b đi u khi n P.I.D. Controllerộ ề ể
IV. Th c hi nự ệ
A. Đi u khi n vũng hề ể ở
1. N i dõy curoa gi a tr c mỏy đi n m t chi u và b t o t i c Dynamometerố ữ ụ ệ ộ ề ộ ạ ả ơ
2. N i m ch đi n nh hỡnh ố ạ ệ ư
Chỳ ý: ư N i ngu n E là đi n ỏp m t chi u c đ nh cho m ch kớch t đ u tiờnố ồ ệ ộ ề ố ị ạ ừ ầ
ư Đi n ỏp đ t t c đ Uđ t là đi n ỏp m t chi u đi u khi nệ ặ ố ộ ặ ệ ộ ề ề ể 0 10V l y t b phỏt xung Thyristor Firing Unit.ấ ừ ộ
3. Trờn b Prime Mover/Dynamometer cài đ t nh sau:ộ ặ ư
MODE: DYN. V n nỳm Manual v MIN.ặ ề
Load Control Mode: Man.
4. Trờn b phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đ t nh sau:ộ ặ ư
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I 5. V n nỳm đi u ch nh ngu n U1 v 0.ặ ề ỉ ồ ề
6. Nh n cụng t c ngu n (nỳt xanh) c p ngu n U1 và E. ấ ắ ồ ấ ồ
7. Ki m tra đ kớch t cho đ ng c .ể ủ ừ ộ ơ
8. V n nỳm đi u ch nh Uđ t sao cho gúc m c a Thyristor ch th 90ặ ề ỉ ặ ở ủ ỉ ị ở 0.
9. V n nỳm đi u ch nh ngu n U1 sao cho đ ng h đi n ỏp trờn b ngu n chặ ề ỉ ồ ồ ồ ệ ộ ồ ỉ th kho ng 150Vac (đi n ỏp dõy).ị ở ả ệ
10. V n nỳm đi u ch nh Uđ t sao cho gúc m c a Thyristor ch th 40ặ ề ỉ ặ ở ủ ỉ ị ở 0 ,
tương ng đi n ỏp trờn ph n ng đ t kho ng 180Vdc. Đ ng c đó quay.ứ ệ ầ ứ ạ ả ộ ơ Quan sỏt t c đ hi n th trờn màn hỡnh.ố ộ ể ị
11. Trờn b Dynamometer v n nỳm đi u ch nh tăng d n t i c t MIN đ nộ ặ ề ỉ ầ ả ơ ừ ế MAX. M i l n tăng t i c ghi l i cỏc thụng s tr ng thỏi c a h th ng vàoỗ ầ ả ơ ạ ố ạ ủ ệ ố b ng 4.1.ả
Hỡnh 4ư6. M ch n đ nh t c đ đ ng c đi n m t chi u vũng hạ ổ ị ố ộ ộ ơ ệ ộ ề ở
B ng 4ư1ả
STT Đi n ỏp (V)ệ Dũng đi n (A)ệ Cụng su t (W)ấ T c đ (rpm)ố ộ Momen (Nm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12. V n nỳm ch nh ngu n U1 v 0. T t ngu n U1 b ng cỏch nh n nỳt màuặ ỉ ồ ề ắ ồ ằ ấ đ .ỏ
B. Đi u khi n vũng kớnề ể
13. N i dõy curoa gi a tr c mỏy đi n m t chi u và b t o t i cố ữ ụ ệ ộ ề ộ ạ ả ơ Dynamometer
14. N i m ch đi n nh hỡnh 3.3,ố ạ ệ ư
ư N i ngu n E là đi n ỏp m t chi u c đ nh cho m ch kớch t đ u tiờnố ồ ệ ộ ề ố ị ạ ừ ầ
ư Đi n ỏp đ t t c đ Uđ t là đi n ỏp m t chi u đi u khi n 0ệ ặ ố ộ ặ ệ ộ ề ề ể 10V l y tấ ừ b phỏt xung Thyristor Firing Unit.ộ
ư B đi u khi n P.I.D, cỏc đ ng h V, A, N, T s d ng b thu th p d li uộ ề ể ồ ồ ử ụ ộ ậ ữ ệ Data Acquision Interface đo thụng qua mỏy tớnh do ngườ ưới h ng d n cài đ tẫ ặ trước.
15. Trờn b Prime Mover/Dynamometer cài đ t nh sau:ộ ặ ư
MODE: DYN. V n nỳm Manual v MIN.ặ ề
Load Control Mode: Man.
16. Trờn b phỏt xung Thyristor Firing Unit cài đ t nh sau:ộ ặ ư
MODE: 3~ COMPLEMENT: O ARCOSINE: I 17. V n nỳm đi u ch nh ngu n U1 v 0.ặ ề ỉ ồ ề
18. Nh n cụng t c ngu n (nỳt xanh) c p ngu n U1 và E. ấ ắ ồ ấ ồ
19. Ki m tra đ kớch t cho đ ng c .ể ủ ừ ộ ơ
20. V n nỳm đi u ch nh Uđ t sao cho gúc m c a Thyristor ch th 90ặ ề ỉ ặ ở ủ ỉ ị ở 0.
21. V n nỳm đi u ch nh ngu n U1 sao cho đ ng h đi n ỏp trờn b ngu n chặ ề ỉ ồ ồ ồ ệ ộ ồ ỉ th kho ng 150Vac (đi n ỏp dõy).ị ở ả ệ
22. V n nỳm đi u ch nh Uđ t sao cho gúc m c a Thyristor ch th 40ặ ề ỉ ặ ở ủ ỉ ị ở 0 ,
tương ng đi n ỏp trờn ph n ng đ t kho ng 180Vdc. Đ ng c đó quay.ứ ệ ầ ứ ạ ả ộ ơ Quan sỏt t c đ hi n th trờn màn hỡnh.ố ộ ể ị
23. Trờn b Dynamometer v n nỳm đi u ch nh tăng d n t i c t MIN đ nộ ặ ề ỉ ầ ả ơ ừ ế MAX. M i l n tăng t i c ghi l i cỏc thụng s tr ng thỏi c a h th ng vàoỗ ầ ả ơ ạ ố ạ ủ ệ ố b ng 3.2.ả
B ng3 ư2ả
STT Đi n ỏp (V)ệ Dũng đi n (A)ệ Cụng su t (W)ấ T c đ (rpm)ố ộ Momen (Nm)
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Hỡnh 4ư7. M ch n đ nh t c đ đ ng c đi n m t chi u vũng kớnạ ổ ị ố ộ ộ ơ ệ ộ ề
24. V n nỳm ch nh ngu n U1 v 0. T t ngu n U1 b ng cỏch nh n nỳt màuặ ỉ ồ ề ắ ồ ằ ấ đ .ỏ
25. Thu g n t t c dõy n i đ vào n i quay đ nh.ọ ấ ả ố ể ơ ị
V. Nh n xộtậ
1. T b ng 3.1 và 3.2 v và nh n xột đ c tớnh c vũng h và đ c tớnh c vũngừ ả ẽ ậ ặ ơ ở ặ ơ kớn trờn cựng m t h t a đ c a h th ng.ộ ệ ọ ộ ủ ệ ố
M n
2. Tớnh toỏn g n đỳng đ c ng c a đ c tớnh cầ ộ ứ ủ ặ ơ + Đ c ng đ c tớnh c vũng h :ộ ứ ặ ơ ở + Đ c ng đ c tớnh c vũng kớn:ộ ứ ặ ơ Nh n xột đ c tớnh c vũng h .ậ ặ ơ ở ………..……… ……… Nh n xột đ c tớnh c vũng kớn:ậ ặ ơ ……… ……… ……… CÂU H I ễN T PỎ Ậ
1.Trỡnh b y n i dung h truy n đ ng c vũng kớn, h i ti p õm đi n ỏp, õmầ ộ ệ ề ộ ơ ồ ế ệ t c đ ?ố ộ
CHƯƠNG 5: Đ C TÍNH Đ NG C A H TRUY N Đ NG ĐI NẶ Ộ Ủ Ệ Ề Ộ Ệ
Mó chương: 20ư 05 Gi i thi u:ớ ệ
Quỏ trỡnh quỏ đ là quỏ trỡnh truy n đ ng đi n ph i tr i qua. Khiộ ề ộ ệ ả ả chuy n t tr ng thỏi n đ nh này sang tr ng thỏi n đ nh khỏc vỡ cỏc quỏnễ ừ ạ ổ ị ạ ổ ị
tớnh c h c , đi n t , nhi t . . .ơ ọ ệ ừ ệ
* M c đớch: nh m tỡm ra quy lu t bi n thiờn, cỏc thụng s tr ng thỏi , . . . quaụ ằ ậ ế ố ạ
đú ta cú th kh ng ch quỏ trỡnh quỏ đ (kộo dài ho c rỳt ng n th i gian quỏể ố ế ộ ặ ắ ờ
đ )ộ
M c tiờu:ụ
ư Trỡnh bày được cỏc quỏ trỡnh quỏ đ c h c, quỏ đ đi nưc trong hộ ơ ọ ộ ệ ơ ệ truy n đ ng đi n vũng h .ề ộ ệ ở
ư Gi i thớch đả ược cỏc quan h th i gian c a cỏc đ i lệ ờ ủ ạ ượng đi nưc trongệ ơ h truy n đ ng đi n.ệ ề ộ ệ
ư L p đ t và v n hành đắ ặ ậ ược cỏc m ch kh i đ ng, cỏc m ch hóm hạ ở ộ ạ ệ truy n đ ng đi n.ề ộ ệ
Chu đụng, nghiờm tuc trong hoc tõp va cụng viờc̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ̣
1. Đ c tớnh đ ng c a truy n đ ng đi n.ặ ộ ủ ề ộ ệ
M c tiờu:ụ
Trỡnh b y đầ ược n i dung đ c tớnh đ ng c a truy n đ ng đi nộ ặ ộ ủ ề ộ ệ
Quỏ trỡnh quỏ đ truy n đ ng đi n (QTQĐ TĐĐ) là quỏ trỡnh làm vi cộ ề ộ ệ ệ c a h th ng TĐĐ khi chuy n t tr ng thỏi xỏc l p này sang tr ng thỏi xỏcủ ệ ố ể ừ ạ ậ ạ l p khỏc, khi đú cỏc đ i lậ ạ ượng đ c tr ng cho h th ng TĐĐ (I, M, , ...) đ uặ ư ệ ố ω ề thay đ i theo th i gian.ổ ờ
D a vào cỏc đ c tớnh I(t), M(t), (t), n(t) ... ta s xỏc đ nh đự ặ ω ẽ ị ược th iờ gian và tớnh ch t di n bi n c a QTQĐ tấ ễ ế ủ ương ng v i ch đ cụng nghứ ớ ế ộ ệ c a mỏy; t đú đỏnh giỏ đủ ừ ược mụmen cho phộp, gia t c dũng đi n trongố ệ QTQĐ, cũng nh bi t đư ế ược m c đ quỏ t i c a đ ng c , và t đú mà ch nứ ộ ả ủ ộ ơ ừ ọ cụng su t đ ng c và cỏc khớ c , thi t b đi u khi n cho phự h p.ấ ộ ơ ụ ế ị ề ể ợ
Nguyờn nhõn cú QTQĐ cú th là:ể
Nguyờn nhõn khỏch quan: do tỏc đ ng ng u nhiờn (nhi u lo n) nh :ộ ẫ ễ ạ ư m a, b o, sột đỏnh, nhi t đ thay đ i, đi n ỏp, t n s lư ả ệ ộ ổ ệ ầ ố ưới thay đ i, ph t iổ ụ ả thay đ i b t thỏ ấ ường ... Nguyờn nhõn ch quan: do con ngủ ười đi u khi nề ể ho c tỏc đ ng đi u khi n cỏc ch đ làm vi c khỏc nhau c a h th ngặ ộ ề ể ế ộ ệ ủ ệ ố TĐĐ theo yờu
Nguyờn nhõn ch quan: do con ngủ ười đi u khi n ho c tỏc đ ng đi uề ể ặ ộ ề khi n cỏc ch đ làm vi c khỏc nhau c a h th ng TĐĐ theo yờu c uể ế ộ ệ ủ ệ ố ầ cụng ngh nh : thay đ i t c đ , kh i đ ng, hóm, đ o chi u ..., vỡ cỏc ph n t ,ệ ư ổ ố ộ ở ộ ả ề ầ ử cỏc thi t b cú quỏn tớnh c và quỏn tớnh đi n t nờn cú QTQĐ. H th ngế ị ơ ệ ừ ệ ố TĐĐ cú cỏc ph n t đi n + c nờn luụn luụn t n t i cỏc ph n t tớch luầ ử ệ ơ ồ ạ ầ ử ỹ năng lượng, do đú mà cú quỏn tớnh.
H th ng TĐĐ cú cỏc ph n t đi n + c nờn luụn luụn t n t i cỏcệ ố ầ ử ệ ơ ồ ạ ph n t tớch lu năng lầ ử ỹ ượng, do đú mà cú quỏn tớnh.
Quỏn tớnh đi n t : đ c tr ng b i h ng s th i gian đi n t Tệ ừ ặ ư ở ằ ố ờ ệ ừ đt = L/R do cỏc ph n t tớch lũy năng lầ ử ượng đi n t nh đi n c m L, t đi n C.ệ ừ ư ệ ả ụ ệ
Quỏn tớnh c đ c tr ng b i th i gian c Tơ ặ ư ở ờ ơ C = J/ , do cỏc khõu tớch lu đ ngβ ỹ ộ năng nh mụmen quỏn tớnh J và kh i lư ố ượng quỏn tớnh m ( là đ c ng đ c tớnhβ ộ ứ ặ c ).ơ
Quỏn tớnh nhi t: đệ ược đ c tr ng b i h ng s th i gian nhi t Tặ ư ở ằ ố ờ ệ n = C A , do cỏc ph n t tớch lu nhi t năng nh nhi t dung ... (C là nhi t dung, A là hầ ử ỹ ệ ư ệ ệ ệ s to nhi t).ố ả ệ
Thường Tn r t l n nờn ta b qua khi xột QTQĐ, vỡ QTQĐ cú th đóấ ớ ỏ ể k t thỳc r i mà quỏ trỡnh thay đ i nhi t v n cũn, cho nờn coi nh khụng nhế ồ ổ ệ ẫ ư ả hưởng đ n QTQĐ đang xột. Tế đt cú th xột đ n khi đi n c m L l n, lỳc đúể ế ệ ả ớ quỏn tớnh đi n t tệ ừ ương đương v i quỏn tớnh c . Cũn khi Tớ ơ đt << Tc thỡ b quaỏ quỏn tớnh đi n t . Tệ ừ c luụn luụn xột đ n, vỡ cỏc ph n t thế ầ ử ường cú J, m tương đ i l n.ố ớ
+ Kh o sỏt QTQĐ s xõy d ng đả ẽ ự ược cỏc quan h c a cỏc đ i lệ ủ ạ ượng c ,ơ đi n (n, , I, M ...) theo th i gian (t). T đú tớnh đệ ω ờ ừ ược th i gian QTQĐ.ờ
Nh v y s đỏnh giỏ đư ậ ẽ ược năng su t mỏy và n u c n thi t thỡ tỡm bi nấ ế ầ ế ệ phỏp gi m th i gian quỏ đ đ tăng năng su t mỏy. Ho c t đú tớnh đả ờ ộ ể ấ ặ ừ ược cỏc gia t c, l c đi n đ ng và s h n ch khụng cho vố ự ệ ộ ẽ ạ ế ượt quỏ tr s cho phộp.ị ố Đ ng th i s tớnh đồ ờ ẽ ượ ực s phỏt núng c a đ ng c theo dũng xỏc l p và dũngủ ộ ơ ậ quỏ đ , t đú tỡm bi n phỏp kh c ph c và ch n cụng su t đ ng c cho phựộ ừ ệ ắ ụ ọ ấ ộ ơ h p.ợ
Sau đõy s kh o sỏt m t s quỏ trỡnh quỏ đ (QTQĐ) thẽ ả ộ ố ộ ường x y raả trong h th ng truy n đ ng đi n (TĐĐ) và ch y u xột đ n h ng s Tệ ố ề ộ ệ ủ ế ế ằ ố C và Tđt.
2. Quỏ đ c h c, quỏ đ đi n c trong h truy n đ ng đi n.ộ ơ ọ ộ ệ ơ ệ ề ộ ệ
M c tiờu:ụ
ư Trỡnh bày được cỏc quỏ trỡnh quỏ đ c h c, quỏ đ đi nưc trong hộ ơ ọ ộ ệ ơ ệ truy n đ ng đi n vũng h .ề ộ ệ ở
ư Gi i thớch đả ược cỏc quan h th i gian c a cỏc đ i lệ ờ ủ ạ ượng đi nưc trongệ ơ h truy n đ ng đi n.ệ ề ộ ệ
2.1.Quỏ trỡnh quỏ đ c h cộ ơ ọ
+ Kh o sỏt QTQĐ khi ch xột đ n quỏn tớnh c ( Tả ỉ ế ơ ω c) b qua quỏn tớnhỏ đi n t Tệ ừω đt ư g i t t là QTQĐ c h c.ọ ắ ơ ọ
+ Kh o sỏt QTQĐ c h c v i đi u ki n đi n ỏp ngu n là h ng sả ơ ọ ớ ề ệ ệ ồ ằ ố (Ungu n = const), mụmen đ ng Mđ ng( ) tuy n tớnh là trồ ộ ộ ω ế ường h p đ nợ ơ gi n nh t, cú th coi h thu c lo i m u c h c đ n kh i, tuy nhiờn l i r tả ấ ể ệ ộ ạ ẫ ơ ọ ơ ố ạ ấ hay g p, vỡ nú đỳng v i cỏc d ng đ c tớnh c M( ), Mc( ) là tuy n tớnhặ ớ ạ ặ ơ ω ω ế (hỡnh 5ư1a), cũng cú th ỏp d ng cho cỏc đ ng c cú M( ) là phi tuy n,ể ụ ộ ơ ω ế nh ng trong ph m vi xột thỡ M( ) g n tuy n tớnh (hỡnh 5ư1b), ho c M( ) vàư ạ ω ầ ế ặ ω Mc( ) là phi tuy n c nh ng cú d ng g n gi ng nhau, nh v y cũng cú thω ế ả ư ạ ầ ố ư ậ ể cú Mđ ng( ) g n tuy n tớnh (hỡnh 5ư1c).ộ ω ầ ế
+ Cỏc gi thuy t cho trả ế ước: M( ) và Mc( ) là tuy n tớnh, v y Mđg( )ω ω ế ậ ω s là tuy n tớnh; vớ d nh hỡnh 5ư1a, b; theo đú QTQĐ đẽ ế ụ ư ược mụ t b i hả ở ệ phương trỡnh:
H ng s th i gian c h c: ằ ố ờ ơ ọ
N u đ t: ế ặ
Thỡ:
Nghi m phệ ương trỡnh kh ng thu n nh t (5ư2) là:ụ ầ ấ
Theo đi u ki n ban đ u: = wbđ khi t = 0, do đỳ: ề ệ ầ ω c = bđ – xlω ω
V y ta cú:ậ
Theo gi thi t: M nờn:ả ế ≡ ω
Tc là h ng s th i gian c h c, nú đ c tr ng cho nh p đ bi n thiờn c aằ ố ờ ơ ọ ặ ư ị ộ ế ủ mụmen và t c đ đ ng c trong QTQĐ. Cú th coi Tc là th i gian tăng t cố ộ ộ ơ ể ờ ố c a đ ng c t tr ng thỏiđ ng im đ n t c đ xỏc l p n u Mđg.bđ = constủ ộ ơ ừ ạ ứ ế ố ộ ậ ế trong QTQĐ. V i gi thi t trờn thỡ (5ư6) và (5ư7) cú tớnh ch t v n năng.Chỳngớ ả ế ấ ạ đỳng v i cỏc QTQĐ khỏc nhau (kh i đ ng, hóm, thay đ i t c đ , đ oớ ở ộ ổ ố ộ ả chi u ...) khi M( ) và Mc( ) là tuy n tớnh. Tu trề ự ự ế ỳ ường h p c th mà thay cỏcợ ụ ể giỏ tr tị ương ng c a cỏc đ i lứ ủ ạ ượng bđ, xl, Mbđ, Mxl, và Tc vào (5ư6) vàω ω (5ư7). Vớ d n u Mc( ) = const thỡ c = 0, do đú:ụ ế ω ω
Cỏc phương trỡnh (5ư6), (5ư7) cho th y: (t) và M(t) cú d ng hàm mũ.ấ ω ạ Đ c đi m c a hàm mũ là đ o hàm c a nú theo th i gian s gi m đ n đi u,ặ ể ủ ạ ủ ờ ẽ ả ơ ệ nghĩa là dM/dt và d /dt c sau m t kho ng th i gian t = T thỡ chỳng gi m đi eự ứ ộ ả ờ ả
2,718 l n:
T i th i đi m ban đ u, cỏc đ o hàm cú giỏ tr c c đ i:ạ ờ ể ầ ạ ị ự ạ
Vỡ Tc = ( xl ư bđ) nờn đω ω ường ti p tuy n v i (t) t i th i đi m banế ế ớ ự ạ ờ ể đ u s c t đầ ẽ ắ ường th ng = xl = const đi m cỏch tr c tung m t kho ngẳ ω ω ở ể ụ ộ ả đỳng b ng Tc (hỡnh 5ư3).ằ
Hỡnh 5ư1. Đ c tớnh quỏ đ khi ặ ộ ωbđ = 0 và Mbđ = Mn
Khi ωbđ = 0 thỡ:
Tc là kho ng th i gian c n thi t đ t c đ tăng t : ả ờ ầ ế ể ố ộ ừ
ωbđ = 0 lờn đ n = 0,632 ế ω ωxl = 0,632 ω ωxl lờn đ n = 0,85 ế ω ωxl = 0,85 ω ωxl lờn đ n = 0,95 ế ω ωxl Và M(t) cũng di n bi n tễ ế ương t (t).ự ω
V lý thuy t thỡ Tqđ = ∞, nh ng th c t thỡ Tqđ 3Tc (xem nh k tề ế ư ự ế ≈ ư ế thỳc QTQĐ, vỡ sai s 5% cú th ch p nh n). Khi gi i phố ể ấ ậ ả ương trỡnh (5ư6) ho cặ (5ư7) cú th cú nghi m làm cho QTQĐ là n đ nh ho c khụng n đ nh, khụngể ệ ổ ị ặ ổ ị dao đ ng ho c dao đ ng:ộ ặ ộ
Cỏc phương trỡnh trờn ch đỳng khi M( ), Mc( ) là liờn t c, n u M( ),ỉ ự ự ụ ế ω Mc( ) khụng liờn t c thỡ QTQĐ ph i tớnh riờng cho t ng đo n liờn t c m t.ω ụ ả ừ ạ ụ ộ Sau điờmt đ t bi n c a mụmen, ta ph i thay cỏc giỏ tr m i c a bđ, xl,ộ ế ủ ả ị ớ ủ ự ự Mbđ, Mxl và Tc vào cỏc bi u th c (5ư6), (5ư7). ể ứ
*Cú th ng d ng: Mđ ng( ) là tuy n tớnh đ i v i: ể ứ ụ ộ ω ế ố ớ
+ Đ ng c ĐMđl, ĐKdq khi thay đ i ph t i v i Mc . ộ ơ ổ ụ ả ớ ≡ ω + Đ ng c ĐMđl, ĐMnt, ĐK khi hóm: Mc = const, Mc . ộ ơ ≡ ω
+ Đ ng c ĐKls khi kh i đ ng tr c ti p v i ph t i ki u qu t giú Mc 2.ộ ơ ở ộ ự ế ớ ụ ả ể ạ ≡ ω 2.2. Quỏ trỡnh quỏ đ đi n – cộ ệ ơ
Đ i v i h mà đ ng c cú đi n c m l n thỡ h ng s th i gian đi n tố ớ ệ ộ ơ ệ ả ớ ằ ố ờ ệ ừ s l n, nh v y ta ph i xột QTQĐ cú c Tẽ ớ ư ậ ả ả C và Tđt, g i là QTQĐ đi n ư cọ ệ ơ trong h th ng TĐĐ. ệ ố
Vớ d , khi kh i đ ng tr c ti p đ ng c ĐMđl, N u khụng cú đi n c mụ ở ộ ự ế ộ ơ ế ệ ả Lư trong m ch ph n ng thỡ x y ra hi n tạ ầ ứ ả ệ ượng tho t đ u dũng đi n ph n ngạ ầ ệ ầ ứ tăng v t lờn tr s b ng dũng ng n m ch r i sau đú gi m d n theo quy lu tọ ị ố ằ ắ ạ ồ ả ầ ậ hàm mũ. Nh ng th c t , do cú Lư ự ế ư nờn dũng đi n khụng tăng đ t bi n nh v yệ ộ ế ư ậ được. Và QTQĐ s di n ra khỏc đi. ẽ ễ
Vớ d xột QTQĐ m ch ph n ng ĐMđl:ụ ạ ầ ứ
Hỡnh 5ư3. S đ ph n ng đ ng c và s đ thay thơ ồ ầ ứ ọ ơ ơ ồ ế
Phương trỡnh đ c tớnh quỏ đ m ch ph n ng:ặ ộ ạ ầ ứ
M t khỏc:ặ
Trong đú:
Tư = Lư/Rư ư h ng s th i gian đi n t m ch ph n ng. ằ ố ờ ệ ừ ạ ầ ứ
Tc = J/ = (J.Rβ ư)/(Kư)2 ư h ng s th i gian c h c. ằ ố ờ ơ ọ
ωxl = ωo ư ∆ωc = ω0 ư (Iư.Rư)/K ư t c đ xỏc l p. Φ ố ộ ậ
Phương trỡnh đ c tớnhặ Tư.Tc.p2 + Tc.p + 1 = 0 Gi i ra ta cú nghi m:ả ệ + N u: Tc ≥ 4T− thỡ cú nghi m th c và õmế ệ ự Và (t) s bi n thiờn theo quy lu t hàm mũ. ω ẽ ế ậ + N u: Tc < 4Tế ư thỡ cú nghi m ph c (ph n th c õm)ệ ứ ầ ự Trong đú:
3. Kh i đ ng h truy n đ ng đi n, th i gian m mỏy.ở ộ ệ ề ộ ệ ờ ở
M c tiờu:ụ
ư L p đ t và v n hành đắ ặ ậ ược cỏc m ch kh i đ ng h truy n đ ng đi n.ạ ở ộ ệ ề ộ ệ
ư Tớnh toỏn được th i gian m mỏy trong cỏc quỏ trỡnh quỏ đ .ờ ở ộ
3.1.Quỏ trỡnh quỏ đ khi m mỏy.ộ ở
Hỡnh 5ư4. Cỏc s đ đ c tớnh kh i đ ngơ ồ ặ ở ộ
Đ đ n gi n, ta xột QTQĐ khi kh i đ ng 2 c p đi n tr ph m ch rụtoể ơ ả ở ộ ấ ệ ở ụ ạ c a đ ng c đi n m t chi u kớch t đ c l p khi kh i đ ng m = 2 c p: s cú 3ủ ộ ơ ệ ộ ề ừ ộ ậ ở ộ ấ ẽ giai đo n QTQĐ kh i đ ng:ạ ở ộ
Hỡnh 5ư5. Cỏc đ c tớnh kh i đ ng v i m = 2ặ ở ộ ớ
Giai đo n 1: đo n (ab): ạ ạ
Đi u ki n ban đ u: đi m (a): ωề ệ ầ ể bđ1 = 0 ; Mbđ1 = M1 ; Đi u ki n xỏc l p:ề ệ ậ ωxl1 = xỏc đ nh theo đ c tớnh c ; Mị ặ ơ xl1 = Mc ; Theo cỏc đi u ki n trờn vàề ệ phương trỡnh (5ư6), (5ư7) ta cú phương trỡnh QTQĐ trong giai đo n 1 này:ạ
Khi = ω ω1 : tớnh theo (5ư13a) khi t = t1 ; M = M2 thỡ chuy n sang giaiể đo n 2: ạ
Giai đo n 2: đo n (bcd): Trờn đú: Rạ ạ ưf = Rưf2 => R2 = Rư + Rưf2
Theo đ c tớnh :ặ
Đi u ki n ban đ u: đi m (c): ề ệ ầ ể ωbđ2 = ω1 ; Mbđ2 = M1 ;
Đi u ki n xỏc l p: ề ệ ậ ωxl2 = xỏc đ nh theo đ c tớnh c ; Mị ặ ơ xl2 = Mc ; Theo cỏc đi u ki n trờn và phề ệ ương trỡnh (5ư6), (5ư7) ta cú phương trỡnh QTQĐ trong giai đo n 2 này:ạ
Khi = 2 : tớnh theo (5ư13b) khi t = tω ω 2 ; M = M2 thỡ chuy n sang giaiể đo n 3:ạ
Giai đo n 3: đo n (deXL) => đ c tớnh TN: Trờn đú: ạ ạ ặ
Rưf = 0 => R3 = Rư = Rư∑
Theo đ c tớnh TN: ặ
Đi u ki n ban đ u: đi m (e): ề ệ ầ ể
ωbđ3 = ω2 ; Mbđ3 = M1 ; Đi u ki n xỏc l p: ề ệ ậ
ωxl3 = ωxl; Mxl3 = Mc ;
Theo cỏc đi u ki n trờn và phề ệ ương trỡnh (5ư6), (5ư7) ta cú phương trỡnh QTQĐ trong giai đo n 3 này:ạ
Khi ω ≈ ωxl; M M≈ c xem nh k t thỳc QTQĐ kh i đ ng. D a vào cỏcư ế ở ộ ự phương trỡnh QTQĐ c a (t)i; M(t)i trong 3 giai đo n ta v đủ ω ạ ẽ ược đ c tớnhặ
(t); M(t) khi kh i đ ng v i m = 2 nh hỡnh 5ư6.
ω ở ộ ớ ư
3.2.Tớnh toỏn th i gian m mỏy.ờ ở
Tớnh: tkđ = tqđ = t1 + t2 + t3 Cú m c p kh i đ ng s cú (m + 1) giai đo nấ ở ộ ẽ ạ QTQĐ khi kh i đ ng, t phở ộ ừ ương trỡnh M(t) ta tớnh được:
Xõy d ng I(t):ự
Đ i v i DMố ớ đt:
+ Đ i v i ĐKdq: t M(t), đ c tớnh M( ), I( ), tớnh đố ớ ừ ặ ự ự ượ ươc t ng ng Mi,ứ suy ra Ii(Mi), và cu i cựng ta cú Ii(ti) và v I(t).ố ẽ
4. Hóm truy n đ ng đi n, th i gian hóm, d ng mỏy chớnh xỏc.ề ộ ệ ờ ừ
M c tiờu:ụ
ư L p đ t và v n hành đắ ặ ậ ược cỏc m ch hóm h truy n đ ng đi n.ạ ệ ề ộ ệ
ư Tớnh toỏn được th i gian hóm trong cỏc quỏ trỡnh quỏ đ .ờ ộ
4.1. Quỏ trỡnh quỏ đ khi hóm.ộ
Hỡnh 5ư6. Cỏc s đ đ c tớnh hóm ngơ ồ ặ ược
Hóm ngược, đ i v i đ ng c đi n m t chi u (ĐM) thỡ thay đ i c c tớnhố ớ ộ ơ ệ ộ ề ổ ự đi n ỏp ph n ng, cũn đ ng c khụng đ ng b 3 pha (ĐK) thỡ thay đ i th tệ ầ ứ ộ ơ ồ ộ ổ ứ ự pha đi n ỏp Stator, vỡ dũng hóm ban đ u l n nờn c n ph i thờm đi n tr phệ ầ ớ ầ ả ệ ở ụ (Rưf, R2f) đ h n ch dũng hóm khụng để ạ ế ược vượt quỏ dũng cho phộp (Ih.bđ ≤ Icp).
Cũng nh khi tớnh toỏn quỏ trỡnh kh i đ ng, đ i v i quỏ trỡnh hóm thỡ cỏcư ở ộ ố ớ đ c tớnh c phi tuy n nh ĐMnt hay ĐKdq cũng đặ ơ ế ư ược thay th b ng đo n đế ằ ạ ặ tớnh tuy n tớnh hoỏ t ưM1 đ n ưM2 nh hỡnh 4ư8a. Phế ừ ế ư ương trỡnh c a m tủ ộ đo n th ng y cú d ng:ạ ẳ ấ ạ
Mụmen hóm ban đ u cú giỏ tr c c đ i: Mh.bđ = ư M1 ≤ Mcp (M1 ≈ầ ị ự ạ 2,5Mđm). Khi bi t giỏ tr dũng đi n cho phộp, ta cú th xỏc đ nh đế ị ệ ể ị ược đi n trệ ở ph thờm vào đ h n ch dũng hóm ban đ u:ụ ể ạ ế ầ
Trong đú: Ebđ là s.đ.đ ban đ u c a đ ng c khi hóm. Đ i v i ĐMđl, t iầ ủ ộ ơ ố ớ ạ th i đi m ban đ u quỏ trỡnh hóm, s.đ.đ E v n gi nguyờn giỏ tr trờ ể ầ ẫ ữ ị ước đú:
Đ i v i ĐMnt, t i th i đi m ban đ u quỏ trỡnh hóm, dũngđi n ph n ng vàố ớ ạ ờ ể ầ ệ ầ ứ t thụng thay đ i đ ng th i, lỳc đú:ừ ổ ồ ờ
Tr s K (Icp) cú th đị ố ệ ể ược xỏc đ nh t phị ừ ương trỡnh cõn b ng đi n ỏpằ ệ ph n ng v i I = I trờn đ c tớnh t nhiờn:ầ ứ ớ ặ ự
Trong đú: ωtn1 là t c đ trờn đ c tớnh c t nhiờn khi I = Icp. Do đú:ố ộ ặ ơ ự
+ Đi m cu i c a quỏ trỡnh hóm để ố ủ ược xỏc đ nh b i giỏ tr M2 (ho c I2) và ị ở ị ặ ω = 0. Đ i v i ĐMnt, M2 đố ớ ược xỏc đ nh nh tr s dũng đi n tị ờ ị ố ệ ương ng:ứ
Theo giỏ tr I2 và đ c tớnh v n năng c a ĐMnt:ị ặ ạ ủ
Đ i v i đ ng c ĐK, đi n tr ph trong m ch rụto đố ớ ộ ơ ệ ở ụ ạ ược xỏc đ nh t quanị ừ h t l gi a đ trệ ỉ ệ ữ ộ ượt và đi n tr khi M1 = const:ệ ở
Trong đú: sbđ = (2 ư sc) là đ trộ ượt ban đ u khi hóm. ầ
Sc là đ trộ ượ ở ạt tr ng thỏi xỏc l p trậ ước khi hóm. Stn1 là đ trộ ượt trờn đ c tớnh t nhiờn khi M1 = const.ặ ự
Khi đú:
+ Đ i v i đ ng c ĐK, mụmen M2 khi = 0 (s = 1) đố ớ ộ ơ ự ược xỏc đ nh theoị cụng th c:ứ
Trong đú: St.btrư h s trệ ố ượ ớ ạt t i h n trờn đ c tớnh bi n tr :ặ ế ở
St.tn là đ trộ ượ ớ ạt t i h n trờn đ c tớnh t nhiờn. Trong quỏ trỡnh hóm, sặ ự ự bi n thiờn c a t c đ và mụmen đế ủ ố ộ ược xỏc đ nh theo cụng th c (5ư6), (5ư7). Vỡị ứ t (5ư17):ừ
Trờn hỡnh 5ư8b trỡnh bày đ th t c đ , mụmen và th i gian khi hóm. Cu iồ ị ố ộ ờ ố