4.6.1. Dùng biến trở mở máy
Biến trở mắc vào mạch phần ứng. Khi bắt đầu mở máy đặt biến trở ở vị trí lớn nhất. Khi tốc độ động cơ tăng lên giảm dần biến trở về không. Quá trình mở máy kết thúc khi tốc độ động cơ đạt định mức.
Hình 4.5. Sơ đồ nguyên lý mở máy động cơ dùng biến trở
Phương pháp mở máy nhờ biến trở mở máy đối với các động cơ lớn thường cồng kềnh và tiêu hao một phần năng lượng đáng kể (tổn hao trong biến trở) nhất là với động cơ yêu cầu mở máy liên tục.
4.6.2. Giảm điện áp đặt vào phần ứng
Hình 4.6. Sơ đồ nguyên lý mở máy động cơ giảm điện áp phần ứng
Do đó, để mở máy động cơ công suất lớn, người ta sử dụng nguồn một chiều độc lập có thể điều chỉnh được như hệ thống máy phát - động cơ (F-Đ).
4.7. Các loại động cơ 1 chiều.
4.7.1. Động cơ một chiều kích từ song song
Hình 4.7. Sơ đồ nối dây động cơ một chiều kích từ song song
Phương trình mô tả động cơ kích từ song song U = Eư + Iư.Rư . và
Động cơ này được dùng nhiều trong máy cắt kim loại, các máy công cụ, . . . do có đặc tính cơ cứng và tốc độ không thay đổi khi công suất trên trục động cơ thay đổi.
4.7.2. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp
Hình 4.8. Sơ đồ nối dây động cơ một chiều kích từ nối tiếp
Phương trình mô tả động cơ kích từ nối tiếp U = Eư + Iư.Rư + Iktnt.Rktnt . và
Iư = I = Iktnt .
Loại động cơ này được dùng nhiều trong giao thông vận tải, các thiết bị cầu trục do có đặc tính cơ mềm, khi momen tăng thì tốc độ giảm. Vì vậy động cơ này thích hợp trong chế độ tải nặng.
4.7.3. Động cơ một chiều kích từ hổn hợp
Hình 4.7. Sơ đồ nối dây động cơ một chiều kích từ hổn hợp
U = Eư + Iư.Rư + Iktnt.Rktnt . và Iư = I - Iktnt = Iktnt - Ikt// .
Động cơ này thích hợp với máy ép, máy cán, máy nghiền, . . . do kết hợp giữa kích từ song song và nối tiếp nên đặc tính cơ mềm hơn, momen mở máy lớn hơn.
4.8. Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều.
Phương trình tốc độ động cơ một chiều: . Có các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều như sau:
Mắc điện trở điều chỉnh vào mạch phần ứng. Khi thêm điện trở vào mạch phần ứng, tốc độ giảm. Do dòng điện phần ứng lớn nên tổn hao công suất trên điện trở điều chỉnh lớn. Phương pháp này chỉ sử dụng ở động cơ công suất nhỏ.
Thay đổi điện áp, dùng nguồn một chiều điều chỉnh được điện áp cung cấp điện cho động cơ. Phương pháp này được sử dụng nhiều thực tế.
Thay đổi từ thông, việc thay đổi từ thông bằng cách thay đổi dòng kích từ. Để thay đổi dòng kích từ, người ta mắc thêm biến trở vào mạch kích từ.
Tóm lại, khi điều chỉnh tốc độ, kết hợp các phương pháp, ví dụ phương pháp thay đổi từ thông với phương pháp thay đổi điện áp thì phạm vi điều chỉnh rất rộng, đây là ưu điểm lớn của động cơ điện một chiều.
4.9. Bài tập chương 4
Bài 1: động cơ một chiều có công suất định mức 1,5 kW, điện áp định mức 220 vôn, hiệu suất động cơ là 0,82 và tốc độ động cơ là 1500 vòng phút. Hãy tính:
a. Công suất điện cấp cho động cơ. b. Dòng điện điện định mức động cơ.
c. Tổng tổn hao và momen định mức động cơ.
Bài 2: Động cơ điện một chiều kích từ song song có các thông số: Công suất định mức Pđm = 10kW ; Điện áp định mức Uđm = 220V ; Hiệu suất = 0,86 ; Tốc độ định mức nđm
= 2250 vg/ph ; Dòng điện kích từ định mức Ikt = 2,26 A ; Điện trở phần ứng Rư = 0,178
W. Hãy tính:
a. Dòng điện định mức và dòng điện mở máy trực tiếp động cơ.
b. Dòng điện mở máy khi có biến trở và điện trở mở máy, cho biết dòng điện mở máy bằng hai lần dòng điện định mức động cơ.
Bài 3: động cơ điện kích từ nối tiếp có điện áp định mức 110 vôn, dòng điện định mức 26,6 ampe. Giá trị điện trở phần ứng và dây quấn kích từ nối tiếp là 0,282 Ohm. Hãy tính: a. Dòng điện mở máy trực tiếp.
b. Dòng điện mở máy qua biến trở. c. Tính điện trở mở máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đào Việt Hà, “Giáo trình Máy điện”, nhà xuất bản xây dựng 2011.
2. Bùi Đức Hùng- Triệu Việt Linh, “Máy điện, tập 1, 2”, nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam năm 2013.