CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐIỆN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
2.3. Trang thiết bị cho hệ thống
2.3.4. Ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ
*) Ảnh hưởng của điện trở phần ứng
Khi Uư = Uđm vàΦ = Φđm
Muốn thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng.
Tốc độ khơng tải lí tưởng :
Độ cứng của đặc tính cơ:
Khi tăng điện trở phụ độ cứng đặc tính cơ suy giảm.
Khi Rf càng lớn, ¿ β∨¿ càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với Rf =0 ta có đường đặc tính cơ tự nhiên:
=- ( K . ω ¿¿ đm ) 2
β
TN Rư ¿
Như vậy khi ta thay đổi điện trở Rf , ta được một họ đặc tính biến trở.
Hình 2.8. Các đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ *) Ảnh hưởng của điện áp phần ứng:
Giả thiết từ thông Φ =Φ đm , điện trở phụ Rf = 0. Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uđm , ta có :
Tốc độ không tải : ω0 x = Độ cứng đặc tính cơ : β
= - ¿¿ = const
Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc tính cơ song song với đặc tính cơ tự nhiên như hình 2.9.
23
Hình 2.9. Các đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện áp phần ứng
*) Ảnh hưởng của từ thông:
Giả thiết điện áp phần ứng Uư = Uđm và điện trở phần ứng Rf= 0
Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dịng kích từ Ikt động cơ bằng cách mắc thêm biến trở vào mạch kích từ. Ta điều chỉnh bằng cách giảm Φkt , khơng thể tăng Φkt vì nó sẽ phá hỏng cuộn kích từ.
Tốc độ khơng tải :
Độ cứng của đặc tính cơ:
Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường cho phép điều chỉnh giảm từ thông trong giới hạn cho phép. Nên khi từ thơng giảm thì ω
0 x tăng, cịn ¿ β∨¿ sẽ giảm. Ta có một họ đặc tính cơ với ω
0 x tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm nhanh khi giảm từ thơng.
24
Hình 2.10. Các đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập khi giảm từ thơng
- Khi giảm từ thơng thì ta có một họ đặc tính cơ với ω0 x tăng dần và độ cứng β giảm dần : Φđm >Φ1>Φ2.
- Khi giảm Φ quá nhỏ ta có thể làm tốc độ động cơ quá lớn quá giới hạn cho phép, làm cho điều kiện chuyển mạch xấu đi, do dịng phần ứng tăng cao. Để chuyển mạch bình thường ta phải giảm dịng phần ứng, làm cho momen trên trục động cơ giảm nhanh dẫn đến động cơ bị quá tải.
Qua các phương pháp ở trên ta thấy được bằng phương pháp thay đổi điện áp phần ứng dễ ứng dụng và phù hợp với mơ hình này, hơn nữa nó cịn có hiệu suất ổn định. Trong khn khổ của mơ hình em sử dụng động cơ điện một chiều có các đặc điểm sau:
- Các dộng cơ truyền trong mơ hình nói chung là đều làm việc ở chế độ ngắn hạn ặp lại, số lần đóng cắt lớn.
- Yêu cầu đảo chiều quay. Động cơ điện phải có khả năng đảo chiều, có mơ men thay đổi theo trọng tải rõ rệt. Theo tham khảo thực tế thì khi khơng có tải mơ men động cơ khơng vượt q 15-20% Mđm, khi có tải M = 150% Mđm.
- Yêu cầu về khởi động và hãm. Trong các hệ thống cơ cấu của máy nâng, yêu cầu của quá trình tăng tốc và giảm tốc phải êm, phải có phạm vi điều chỉnh tốc độ đủ rộng và có đường đặc tính cơ thỏa mãn u cầu cơng nghệ. Đó là các yêu cầu về dừng máy chính
25
xác, nên các đường đặc tính cơ thấp, có nhiều đường đặc tính cơ trung gian để mở hãm máy êm.
- Phạm vi điều chỉnh không lớn, thông thường D < 3:1, ở các cầu trục lắp ráp (D<10:1) hoặc lớn hơn. Độ chính xác điều chỉnh khơng u cầu cao, thường trong khoảng ± 5%.
-Yêu cầu về bảo vệ an toàn:
Các bộ phận chuyển động phải có phanh hãm điện từ, để giữ chặt các trục khi mất điện, đảm bảo an toàn cho người vận hành và các bộ phận khác trong hệ thống. Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị ta sử dụng các Aptomat, các cảm biến để dừng khi có tín hiệu. Trong mạch nguồn có bảo vệ q dịng.