b. Đặc tớnh cơ của động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp.
Giả thiết động cơ khụng tải (I = 0 hoặc M = 0) thỡ tốc độ khụng tải lý tưởng sẽ là vụ cựng lớn. Nhưng thực tế do cú ma sỏt và cỏc tổn thất phụ và động cơ cú từ dư: du 210'dm nờn khi khụng tải thỡ tốc độ khụng tải của động cơ vẫn cú một giỏ trị là: du u ot K U
Tốc độ ot này thường rất lớn so với tốc độ định mức, nờn thực tế khụng cho
phộp động cơ một chiều kớch từ nối tiếp làm việc ở chế độ khụng tải.
Ngoài ra nhỡn vào đặc tớnh cơ của động cơ một chiều kớch từ nối tiếp và cấu tạo của nú ta cú nhận xột sau:
- Đặc tớnh cơ của động cơ một chiều kớch từ nối tiếp mềm và độ cứng thay đổi theo phụ tải. Do đú thụng qua tốc độ của động cơ ta cú thể biết được sự thay đổi của phụ tải. Tuy nhiờn khụng nờn sử dụng động cơ này cho những truyền động cú yờu cầu ổn định cao mà nờn sử dụng nú trong những truyền động cú yờu cầu tốc độ thay đổi theo tải.
- Động cơ kớch từ nối tiếp cú khả năng quỏ tải lớn về mụmen. Nhờ cuộn kớch từ nối tiếp nờn ở vựng dũng điện phần ứng lớn hơn định mức thỡ từ thụng động
cơ lớn hơn định mức, do đú mụmen của nú tăng nhanh hơn so với sự tăng của dũng điện. Như vậy với mức độ quỏ dũng điện như nhau thỡ động cơ một chiều kớch từ nối tiếp cú khả năng quỏ tải về mụmen và khả năng khởi động tốt hơn động cơ một chiều kớch từ độc lập. Nhờ ưu điểm đú mà động cơ kớch từ nối tiếp rất thớch hợp cho những truyền động làm việc thường cú quỏ tải lớn và yờu cầu mụmen khởi động lớn như mỏy nõng vận chuyển mỏy cỏn thộp...
- Vỡ từ thụng của động cơ chỉ phụ thuộc vào dũng điện phần ứng nờn khả năng chịu tải của động cơ khụng bị ảnh hưởng bởi sự sụt ỏp của lưới điện. Loại động cơ này thớch hợp cho những truyền động dựng trong ngành giao thụng cú đường dõy cung cấp điện dài.
Bài tập thực hành:
Cõu 1: Đặc tớnh cơ của động cơ động cơ một chiều kớch từ nối tiếp cú đặc điểm
A. Khụng thay đổi theo phụ tải B. Thay đổi theo phụ tải
C. Thay đổi theo điện trở dõy quấn phần ứng D. Lớn hơn phụ tải
Cõu 2: Đặc tớnh của động cơ DCKT nối tiếp cú dạng
A. Parabol
B. Hybepol
C. Đường thẳng D. Đường cong
Cõu 3: Đặc tớnh cơ của động cơ một chiều kớch từ nối tiếp cú đặc điểm
A. Mềm ở phạm vi dũng điện nhỏ hơn định mức
B. Mềm ở phạm vi dũng điện lớn hơn định mức C. Cứng ở phạm vi dũng điện nhỏ hơn định mức D. Cứng ở phạm vi dũng điện lớn hơn định mức
Cõu 4: Tốc độ khụng tải lý tưởng của động cơ DC KT nối tiếp
A. n0 =
B. n0 = 0
C. n0 = Uư/Kdư D. n0 = Uư/KEdư
Cõu 5: Động cơ một chiều kớch từ nối tiếp truyền động cho một mỏy sản xuất
với cỏc thụng số ghi trờn Cataloge:
Pđm (kW) Uđm (V) n (vg/ph) đm Rkt Ω
4.4 220 1500 0.85 5
Xõy dựng đặc tớnh cơ tự nhiờn của động cơ
1.2.1. Cỏc tham số ảnh hưởng phương trỡnh đặc tớnh cơ.
điện kớch từ nờn khả năng tải của động cơ hầu như khụng bị ảnh hưởng bởi điện ỏp.
Phương trỡnh đặc tớnh cơ = f(M) của động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp cho thấy đặc tớch cơ bị ảnh hưởng bởi điện trở mạch động cơ (mạch phần ứng và cũng là mạch kớch từ). Đặc tớnh cơ tự nhiờn cao nhất ứng với điện trở phụ Ruf = 0. Cỏc đặc tớnh cơ nhõn tạo ứng với Ruf 0. Đặc tớnh càng thấp khi Ruf càng lớn.
Hỡnh 2-17. Ảnh hưởng của điện trở mạch phần ứng đến phương trỡnh đặc tớnh cơ của động cơ một chiều kớch từ nối tiếp
Trị số Mmm suy từ phương trỡnh đặc tớnh cơ khi cho = 0
K': Hờ số phụ thuộc vào cấu tạo của cuộn dõy kớch từ Trong đú:
Bài tập thực hành:
Động cơ một chiều kớch từ nối tiếp truyền động cho một mỏy sản xuất với cỏc thụng số ghi trờn Cataloge:
Pđm (kW) Uđm (V) n (vg/ph) đm Rkt Ω
4.4 220 1500 0.85 5
Xõy dựng đặc tớnh cơ nhõn tạo khi mắc thờm điện trở phụ Rf = 5Ω vào động
cơ.
1.2.2. Khởi động và tớnh toỏn điện trở khởi động.
Lỳc mở mỏy động cơ, phải đưa thờm điện trở mở mỏy vào mạch động cơ để hạn chế dũng điện mở mỏy khụng được vượt quỏ giới hạn 2,5Iđm. Trong quỏ trỡnh động cơ tăng tốc, phải cắt dần điện trở mở mỏy và khi kết thỳc quỏ trỡnh mở mỏy, động cơ sẽ làm việc trờn đường đặc tớnh cơ tự nhiờn khụng cú điện trở mở mỏy.
Hỡnh 2-18. Sơ đồ mở mỏy động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp qua 2 cấp điện trở phụ
Khi động cơ được cấp điện, cỏc tiếp điểm K1 và K2 mở để nối cỏc điện trở R1 và R2 vào mạch động cơ. Dũng điện qua động cơ được hạn chế trong giới hạn cho phộp ứng với mụmen mở mỏy: Mmm = M1 = (2-2,5)Mđm
Động cơ bắt đầu tăng tốc theo đặc tớnh cơ 1 từ điểm a đến điểm b. Cựng với quỏ trỡnh tăng tốc, mụmen động cơ giảm dần. Tới điểm b, tốc độ động cơ là 2
và mụmen là M2=(1,1-1,3)Mđm thỡ tiếp điểm K2 đúng, cắt điện trở mở mỏy R2 ra khỏi mạch động cơ. Động cơ chuyển từ đặc tớnh cơ 2 sang làm việc tại điểm c trờn đặc tớnh cơ 1. Thời gian chuyển đặc tớnh vụ cựng ngắn nờn tốc độ động cơ coi như giữ nguyờn. Đoạn bc song song với trục hoành OM. Lỳc này mụmen động cơ lại tăng từ M2 lờn M1, động cơ tiếp tục tăng tốc nhanh theo đặc tớnh cơ 1. Khi mụmen động cơ giảm xuống cũn M2 (ứng với tốc độ 1) thỡ điện trở mở mỏy R1 cũn lại được cắt nốt ra khỏi mạch động cơ nhờ đúng tiếp điểm K1. Động cơ chuyển sang làm việc tại điểm e trờn đặc tớnh cơ tự nhiờn và lại tăng tốc theo đặc tớnh này tới làm việc tại điểm A. Tại đõy, mụmen động cơ MĐ cõn bằng với mụmen cản MC nờn động cơ sẽ quay với tốc độ ổn định A.
* Đảo chiều quay động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp
Cũng như động cơ điện một chiều kớch từ song song, động cơ một chiều kớch từ nối tiếp sẽ đảo chiều quay khi đảo chiều dũng điện phần ứng.
Hỡnh 2-19. Đảo chiều quay động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp
Động cơ một chiều kớch từ nối tiếp truyền động cho một mỏy sản xuất với cỏc thụng số ghi trờn Cataloge:
Pđm (kW) Uđm (V) n (vg/ph) đm Rkt Ω
4.4 220 1500 0.85 5
Xỏc định cỏc cấp điện trở khởi động biết động cơ khởi động qua 3 cấp điện trở. 1.2.3. Cỏc trạng thỏi hóm.
- Trạng thỏi hóm của động cơ kớch từ nối tiếp: Do đặc điểm của động cơ điện một chiều kớch từ nối tiếp cú tốc độ 0t rất lớn nờn dũng điện chỉ thực hiện
hóm ngược và hóm động năng chứ khụng cú trạng thỏi hóm tỏi sinh.
a.Trạng thỏi hóm ngược:
Hóm ngược bằng cỏch đưa Rf lớn vào động cơ.
Đặc tớnh cơ khi hóm chớnh là đặc tớnh biến trở. ứng với tải thế năng, đoạn đặc tớnh cd chớnh là đặc
Đặc tớnh cơ hóm ngược với điện trở trong mạch phần ứng tớnh hóm ngược. Dũng điện hóm được tớnh như sau:
f u dm h R R K U I (2-63)
Đặc tớnh cơ hóm ngược với Rf trong mạch được trỡnh bày như hỡnh vẽ.
Hóm ngược bằng đảo chiều điện ỏp phần ứng.
Sơ đồ nguyờn lý và đặc tớnh cơ khi hóm được biểu diễn trờn hỡnh vẽ. Chỳ ý khi thực hiện hóm chiều dũng điện kớch từ cần giữ nguyờn. Người ta thường sử dụng trạng thỏi này để hóm dừng mỏy.
Đoạn bc trờn đặc tớnh cơ là đặc tớnh hóm ngược. Dũng điện hóm là:
p u dm h R R K U I Phương trỡnh đặc tớnh cơ là: K M R R K Udm u f 2
Rf đựoc tớnh để sao cho dũng điện hóm ban đầu nằm trong giới hạn cho phộp Ih 2,5Idm
a) b)
Hỡnh 2-20.