Từ phương trình cơ bản và sơ đồ nguyên lý của động cơ điện
n =
Ta thấy cĩ các phương pháp cĩ thể làm thay đổi tốc độ động cơ :
- Thay đổi trị số điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ
- Thay đổi từ thơng kích thích của động cơ. (Thay đổi Rfk hoặc thay đổi Ikt bằng nguồn riêng).
- Thay đổi điện áp nguồn cung cấp cho phần ứng của động cơ.
- Thay đổi sơ đồ đấu dây nguyên lý (sơ đồ rẽ mạch phần ứng động cơ). Thực chất của phương pháp này đĩ là sự thay đổi cĩ tính chất tổng hợp các giá trị điện trở phụ trong mạch làm việc của động cơ.
Ở đây chỉ xem xét trên cơ sở các chỉ tiêu điều chỉnh tốc độ đối với từng phương pháp cụ thể.
1. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện trở phụ nối tiếp trong mạch phần ứng của động cơ.
Φ2 < Φ1 < Φđm
Từ dạng đặc tính cơ với 3 giá trị điện trở phụ khác nhau: Rf = 0 : đặc tính tự nhiên Rf1 > Rf : đặc tính nhân tạo 1 Rf2 > Rf1 : đặc tính nhân tạo 2 v1 no Rf = 0 Rf1 Mc1 Mc2 Rf2 Mc3 Iư
Cho nhận xét như sau:
• Phạm vi điều chỉnh D phụ thuộc vào dạng và giá trị của phụ tải.
• Đặc tính cơ khí điều chỉnh mềm hơn đặc tính cơ tự nhiên, giá trị điện trở phụ Rf càng lớn thì β càng giảm, và độ ổn định tốc độ của hệ thống càng kém đi.
• Chỉ điều được những tốc độ dưới tốc độ cơ bản.
• Độ bằng phẳng K khi điều chỉnh kém vì khĩ thay đổi giá trị điện trở phụ một cách vơ cấp.
• Tổn hao năng lượng lớn vì dịng điện trong mạch phần ứng cĩ giá trị lớn, thiết bị cồng kềnh, cĩ khối lượng lớn, giá thành thiết bị cao nên vốn đầu tư cao.
.2 Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp giảm từ thơng kích thích.
n Mc1 Mc2 M Φđm Φ1 < Φđm H.III.4. Dạng đặc tính cơ Rf < Rf1 < Rf2
Mc1 : Phụ tải quạt giĩ Mc2 : Phụ tải máy phát cho điện trở
H.III.5 Họ đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ bằng giảm từ thơng.
- Dạng đặc tính cơ với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp.
• Phạm vị điều chỉnh D phụ thuộc vào dạng phụ tải và cả giá trị phụ tải. Ngồi ra D cịn phụ thuộc cả vào các yếu tố về độ bền cơ khí, q trình phát nhiệt do dịng điện phần ứng tăng làm xấu q trình đảo chiều, thơng thường D cĩ giới hạn hẹp.
• Độ cứng β giảm nhanh khi điều chỉnh và thường nhỏ hơn β tự nhiên, gây nên sự hạn chế phạm vi điều chỉnh D.
• Cĩ thể và thường dùng để điều chỉnh tốc độ trên tốc độ cơ bản.
• Độ bằng phẳng K khá cao vì điện trở điều chỉnh Rkt cĩ cơng suất nhỏ, chỉ dùng điều chỉnh dịng kích từ nên dễ dàng trong việc thay đổi trị số điện trở của mỗi cấp điều chỉnh.
• Tổn hao năng lượng ít, thiết bị cĩ kích thước nhỏ, vốn đầu tư thấp. .3. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp rẽ mạch phần ứng.
- Dạng đặc tính cơ với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp:
• phương pháp phức tạp vì thường phải điều chỉnh đồng thời cả Rf và Rs trong mạch phần ứng.
• Tổn hao năng lượng lớn.
• Cĩ thể tạo ra những đường đặc tính cĩ tốc độ thấp nhưng cĩ độ cứng β tương đối cao, mặc dù vẫn nhỏ hơn độ cứng β trong đặc tính tự nhiên.
• Thường dùng cho các hệ thống cĩ u cấu dừng chính xác.
4. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện áp nguồn cung cấp.
- Dạng đặc tính cơ tổng quát với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp tổng quát:
• Để thay đổi điện áp đặt lên phần ứng động cơ cĩ thể dùng các bộ nguồn cĩ điều chỉnh .
• Hệ thống máy phát động cơ.
• Các bộ chỉnh lưu cĩ khống chế.
• Các bộ khuếch đại từ cĩ van một chiều . . .
• Chỉ điều chỉnh dưới tốc độ cơ bản và cĩ thể đảo chiều quay động cơ nhẹ nhàng.
• Độ cứng đặc tính cơ tương đối cao, cĩ khả năng tạo ra đặc tính cơ cĩ độ cứng tuyệt đối cứng nếu dùng các khâu phản hồi.
• Phương pháp cĩ thể nâng cao chất lượng trong điều chỉnh và mở rộng phạm vi điều chỉnh nhờ các hệ thống phát triển nhằm ổn định hĩa tốc độ.
• Đây là phương pháp phổ biến trong các hệ thống truyền động điện hiện đại.
III.MỘT SỐ HỆ THỐNG THƠNG DỤNG ĐỂ MỞ RỘNG PHẠM VI ĐIỀU CHỈNH VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TỐC ĐỘ ĐỐI VI ĐIỀU CHỈNH VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TỐC ĐỘ ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU :
1. Hệ thống máy phát động cơ cĩ máy phát kích từ độc lập. 2. Hệ thống máy phát động cơ cĩ máy điện khuếch đại tự kích.
3. Hệ thống máy phát động cơ cĩ máy điện khuyếch đại từ trường ngang :
4. Hệ thống máy phát động cơ cĩ đặc tính máy xúc :
5. điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các hệ thống cĩ khuếch đại từ.
6. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các hệ thống chỉnh lưu cĩ điều khiển :
7. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng bộ biến tần (nghịch lưu) :