4. Hãm truyền động điện, thời gian hãm, dừng máy chính xác
4.1. Quá trình quá độ khi hãm
113
Hình 5-6. Các sơ đồ đặc tính hãm ngược
Hãm ngược, đối với động cơ điện một chiều (ĐM) thì thay đổi cực tính điện áp phần ứng, còn động cơ không đồng bộ 3 pha (ĐK) thì thay đổi thứ tự pha điện áp Stator, vì dòng hãm ban đầu lớn nên cần phải thêm điện trở phụ (Rưf, R2f) để hạn chế dòng hãm không được vượt quá dòng cho phép (Ih.bđ ≤ Icp).
Cũng như khi tính toán quá trình khởi động, đối với quá trình hãm thì các đặc tính cơ phi tuyến như ĐMnt hay ĐKdq cũng được thay thế bằng đoạn đặ tính tuyến tính hoá từ -M1 đến -M2 như hình 4-8a. Phương trình của một đoạn thẳng ấy có dạng:
114
Mômen hãm ban đầu có giá trị cực đại: Mh.bđ = - M1 ≤ Mcp (M1 ≈ 2,5Mđm). Khi biết giá trị dòng điện cho phép, ta có thể xác định được điện trở phụ thêm vào để hạn chế dòng hãm ban đầu:
Trong đó: Ebđ là s.đ.đ ban đầu của động cơ khi hãm. Đối với ĐMđl, tại thời điểm ban đầu quá trình hãm, s.đ.đ E vẫn giữ nguyên giá trị trước đó:
Đối với ĐMnt, tại thời điểm ban đầu quá trình hãm, dòngđiện phần ứng và từ thông thay đổi đồng thời, lúc đó:
Trị số Kệ(Icp) có thể được xác định từ phương trình cân bằng điện áp phần ứng với I = I trên đặc tính tự nhiên:
Trong đó: ωtn1 là tốc độ trên đặc tính cơ tự nhiên khi I = Icp. Do đó:
+ Điểm cuối của quá trình hãm được xác định bởi giá trị M2 (hoặc I2) và ω = 0. Đối với ĐMnt, M2 được xác định nhờ trị số dòng điện tương ứng:
Theo giá trị I2 và đặc tính vạn năng của ĐMnt: Ta xác định đ−ợc:
Đối với động cơ ĐK, điện trở phụ trong mạch rôto được xác định từ quan hệ tỉ lệ giữa độ trượt và điện trở khi M1 = const:
Trong đó: sbđ = (2 - sc) là độ trượt ban đầu khi hãm. Sc là độ trượt ở trạng thái xác lập trước khi hãm. Stn1 là độ trượt trên đặc tính tự nhiên khi M1 = const. Khi đó:
+ Đối với động cơ ĐK, mômen M2 khi ự = 0 (s = 1) được xác định theo công thức:
115
St.tn là độ trượt tới hạn trên đặc tính tự nhiên. Trong quá trình hãm, sự biến thiên của tốc độ và mômen được xác định theo công thức (5-6), (5-7). Vì từ (5- 17):
Trên hình 5-8b trình bày đồ thị tốc độ, mômen và thời gian khi hãm. Cuối quá trình hãm (ự ≈ 0) gia tốc vẫn khác không. Do đó muốn dừng động cơ thì lúc đó ta phải cắt động cơ ra khỏi lưới.
4.1.2.Xét QTQĐ cơ học khi hãm động năng.
Có thể coi quá trình hãm động năng là trường hợp riêng của quá trình hãm ngược khi M2 = 0 (I2 =0) lúc ự = 0. Vì vậy có thể khảo sát tương tự khi hãm ngược ta sẽ được kết quả tương tự khi hãm ngược nhưng với điều kiện cuối là: M2 = 0 (I2 = 0) và ω = 0.