- Kiểm nghiệm theo điều kiện khởi động: MKĐ ≥ Mco.
c. Phân loại theo dạng biến thiên của tín hiệu tác động: có hai loại sau:
- Các quá trình quá độ khi tín hiệu điều khiển tác động vào động cơ đột biến bậc thang và giữ không đổi trong cả quá trình hoặc từng giai đoạn của quá trình. Chẳng hạn như quá trình khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng sóc bằng cách đóng vào lưới điện có điện áp định mức, tần số định mức; quá trình khởi động động cơ một chiều bằng điện trở khởi động đưa vào phần ứng qua các cấp…
- Các quá trình quá độ khi tín hiệu tác động vào động cơ biến thiên liên tục theo thời gian. Ví dụ như ở các hệ truyền động điện tự động khi ta đưa vào hệ một tín hiệu đặt Uđ nào đó, thì tín hiệu điều khiển Uđk không chỉ phụ thuộc vào tín hiệu đặt mà nó còn phụ thuộc vào các tín hiệu phản hồi (theo tốc độ, dòng điện..). Những tín hiệu phản hồi này biến thiên liên tục trong suốt quá trình quá độ, do đố tín hiệu điều khiển tác động vào động cơ sẽ thay đổi liên tục.
5.1.4 Mục đích khảo sát quá trình quá độ
Quá trình quá độ là một trạng thái làm việc quan trọng của truyền động điện. Những điều kiện làm việc nặng nề và những hiện tượng vật lý đặc biệt thường phát
sinh trong quá trình này như sự tăng vọt của dòng điện và mô men động cơ, sự xuất hiện lực động trong bộ truyền lực, sự dao động của tốc độ, giá trị của gia tốc…
Kết quả tính toán quá trình quá độ thường được thể hiện bằng các “đặc tính quá độ”. Đó là những đường cong biểu diễn sự biến thiên theo thời gian của tốc độ ω = f(t), dòng điện động cơ I = f(t), mô men động cơ M = f(t). Dựa vào kết quả tính toán quá trình quá độ ta có thể đánh giá được tình trạng làm việc của hệ truyền động điện một cách đầy đủ, tìm được các giải pháp làm tăng chất lượng hệ thống, chỉnh định các khí cụ bảo vệ, bổ sung các khâu hiệu chỉnh… Việc khảo sát quá trình quá độ nhằm các mục đích:
- Xác định được thời gian quá trình quá độ tqt và biện pháp rút ngắn thời gian này để làm tăng năng suất của máy sản xuất.
- Xác định được hành trình φqđ của động cơ, cơ cấu công tác trong quá trình quá độ từ tốc độ ωx đến tốc độ ωy để tìm cách rút ngắn làm tăng năng suất của hệ truyền động điện.
- Từ đường cong dòng điện i = f(t) hoặc đường cong mô men M = f(t) ta có những tính toán bổ sung về phát nóng của động cơ, phục vụ cho việc kiểm nghiệm công suất động cơ.
- Từ đường cong tốc độ n = f(t), xác định được gia tốc của hệ và lực động xuất hiện trong hệ thống để có biện pháp khống chế ở mức độ cho phép, nhất là đối với các máy nâng vận chuyển.
- Xác định trị số dòng điện cực đại của động cơ, phục vụ cho việc chỉnh định các phần tử bảo vệ quá dòng điện trong hệ.
- Xác định mức độ ảnh hưởng đến lưới điện, như độ sụt áp trên lưới khi khởi động động cơ hoặc trong các quá trình quá độ khác.
Ngoài ra, ở một số máy móc và thiết bị công nghệ, còn có yêu cầu cao về “tạo hình quá trình quá độ” của hệ truyền động điện, sao cho đạt được một dạng đường cong nhất định của tốc độ, gia tốc, mô men… theo thời gian.
5.2 Phương pháp tính toán quá trình quá độ
Mục đích của tính toán quá trình quá độ là tìm ra các quan hệ theo thời gian của tốc độ ω = f(t), dòng điện i = f(t), mô men động cơ M = f(t)…Các quan hệ đó được gọi chung là “đặc tính quá độ” của hệ truyền động điện.
Các quá trình quá độ của các hệ thống đều được mô tả bằng những phương trình vi phân viết cho các mạch điện (phần điện) và phần cơ của chúng. Vì vậy phương pháp cơ bản để tính toán quá trình quá độ là giải các phương trình vi phân nói trên. Nghiệm của các phương trình này chính là các quan hệ ω = f(t), i = f(t), M = f(t),…
Số lượng các phương trình vi phân của một hệ truyền động điện phụ thuộc vào các quán tính cần xét trong hệ. Đối với các hệ đơn giản, quá trình quá độ có thể mô tả chỉ bằng một hoặc vài phương trình vi phân, do đó ta có thể tính toán bằng cách giải trực tiếp các phương trình đó. Với các hệ phức tạp, chứa nhiều khâu quán tính hoặc các hệ truyền động tự động có nhiều mạch phản hồi, người ta phải sử dụng phương pháp gián tiếp để tìm “đặc tính quá độ”. Sau đây ta xét một số trường hợp tiêu biểu.
5.2.1 Tính toán quá trình quá độ cơ học