1/ Động cơ DC kích từ độc lập :
+ Thành lập phương trình đặc tính cơ :
* Phương trình cân bằng sức điện động trên phần ứng của động cơ : U = E + RΣI RΣ = Rư + Rf E = U - (Rư + Rf)I + Mặt khác : E = CEφn CE =
- CE hệ số cấu tạo của động cơ.
- N số thanh dẫn tác dụng lên phần ứng của động cơ. - a số đơi mạch nhánh song song.
n =
Đây chính là đặc tính cơ điện của động. Đường biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ và dịng phần ứng.
- Bên cạnh đĩ : Moment điện từ do động cơ sinh ra được xác định. M = CMφI
- CM hệ số moment của động cơ CM = I =
Lấy giá trị I thế vào đặc tính cơ điện thì sẽ cĩ được phương trình đặc tính cơ của động cơ :
n = n =
• Cách vẽ đặc tính cơ : * Đặc tính cơ tự nhiên
Khi vẽ đặc tính cơ tự nhiên thì cần xác định 2 điểm. Vì qua 2 điểm cĩ thể vẽ được 1 đường thẳng.
Điểm 1 : Xác định tốc độ khơng tải lý tưởng. n =
hay
n =
Tốc độ khơng tải : no =
Khi động cơ làm việc ở đặc tính cơ tự nhiên thì tốc độ n chính là tốc độ định mức. n = nđm = - Lập tỷ số : = + Vậy : no = nđm
@ Do vậy điểm 1 cần xác định : A(0,no)
Điểm 2 :
Xác định điểm tại đĩ giá trị tốc độ và moment đạt trạng thái định mức:B (Mđm,nđm)
Từ cơng thức trên cĩ thể suy ra được giá trị của nđm, * Cịn giá trị của moment định mức
P = M * ω = M
M = 9,55
Mđm = 9,55
Từ 2 điểm A(0,no) và B(Mđm,nđm) thì xác định được đường đặc tính cơ tự nhiên. * Giá trị của Rư : Rư = * Độ cứng của đặc tính cơ : βTN = = -
* Vẽ đặc tính nhân tạo bằng cách thêm điện trở phụ :
Cũng tương như khi vẽ đặc tính tự nhiên thì phải xác định 2 điểm.
Điểm 1 : Xác định tốc độ khơng tải lý tưởng no =
- Vậy : A(0,no)
Điểm 2 : Xác định điểm mà tại đĩ giá trị đạt trạng thái định mức của động cơ. nnt = nTN = + Lập tỷ số : nnt = nTN * Vậy điểm 2 : B (Iđm,nnt)
Từ điểm A,B xác định được đường đặc tính cơ nhân tạo của động cơ.
2/ Động cơ DC kích từ nối tiếp : + Phương trình đặc tính cơ :
+ Phương trình cân bằng điện áp : U = RΣI + E
RΣ= Rư + Rf + Rk
E = CEφn
n = + Moment được tính bởi :
M = CMIφ
kt E
- Nếu φ = CI M = CMkI2 I = n = * Do đĩ hàm tốc độ cĩ dạng Hyperbol @ Cách vẽ đường đặc tính cơ : - Đặc tính tự nhiên :
Dựa vào đường đặc tính vạn năng chọn tùy ý các giá trị dịng I%. Dựa vào đường U% = ϕ(I%) và M% = δ(I%) để xác định các giá trị M% và n% tương ứng. Sau đĩ tính các giá trị n, I, M xác thực bởi cơng thức. Ii% = Mi% = ni% = + Lập bảng giá trị : n n1 n2 n3 n4 …. ….. nn I I1 I2 I3 I4 …. …. In M M1 M2 M3 M4 …. …. Mn
- Dựa vào các giá trị trong bảng vẽ được đường đặc tính tự nhiên của động cơ.
- Đặc tính nhân tạo :
Cũng tương tự như cách vẽ đặc tính tự nhiên. đặc tính lúc này cịn cĩ sự ảnh hưởng bởi giá trị điện trở được nối thêm vào.
@ Trên đặc tính tự nhiên : nTN =
@ Khi thêm điện trở phụ Rt
nNT =
@ Chọn I cố định, lập tỷ số =
Rồi tương tự lập bảng giá trị như ở đặc tính tự nhiên. Dựa vào bảng giá trị vẽ được đường đặc tính nhân tạo.
3/ Các tham số ảnh hưởng đến đặctính cơ của động cơ :
Từ phương trình đặc tính cơ hay đặc tính tốc độ của động cơ : n =
n =
# Cho thấy được đường đặc tính của động cơ phụ thuộc vào 3 yếu tố : Điện trở, điện áp và từ thơng.
+ Aûnh hưởng của điện trở Rf trên mạch phần ứng : # Ở đặc tính tự nhiên :
n =
# Ở đặc tính nhân tạo : n =
- Từ đĩ cho thấy khi thay đổi điện trở trong mạch phần ứng thì tốc độ khơng tải lý tưởng là :
no =
- Cịn tốc độ dốc hay độ biến thiên tốc độ ∆n
∆n =
Lúc đĩ đường đặc tính được thay đổi thì cĩ độ cứng mềm hơn. Điều đĩ cĩ nghĩa là độ dốc tỷ lệ nghịch với độ cứng.
+ Ảnh hưởng của độ điện áp nguồn vào phần ứng :
Khi thay đổi điện áp nguồn thì tốc độ khơng tải lý tưởng no thay đổi, cịn độ dốc thì giữ cố định khơng đổi.
n =
- Từ đĩ cho thấy khi thay đổi điện áp nguồn thì đặc tính cơ nhận được là đường thẳng song song với đường đặc tính cơ tự nhiên.
+Aûnh hưởng của từ thơng :
- Từ thơng thay đổi thì giá trị tốc độ cũng thay đổi n = I n no no1 no2 TN NT1 NT2
- Do vậy khi φ = Var n = Var. Lúc này cả tốc độ khơng tải lẫn độ dốc của đường đặc tính đầu thay đổi.
+ Chú ý : Khi thay đổi φ thì thơng thường người ta cĩ khuynh hướng giảm từ thơng vì khi tính tốn nhà chế tạo thường chọn từ thơng định mức φđm là từ thơng bảo hịa.
Khơng được giảm từ thơng quá thấp vì lúc đĩ sẽ ảnh hưởng đến kết cấu máy.
φ giảm n tăng mà Inm cố định M giảm.