Trạng thái hãm của động cơ một chiều kích từ nối t- 123docz.net

CHƯƠNG 2. ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN

2.3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp

2.3.4. Trạng thái hãm của động cơ một chiều kích từ nối tiếp

Do đặc điểm của động cơ một chiều kích từ nối tiếp có tốc độ ot rất lớn nên động cơ chỉ thực hiện hãm ngược và hãm động năng chứ không có trạng thái hãm tái sinh.

Phương pháp hãm ngược và hãm động năng của động cơ một chiều kích từ nối tiếp cũng giống như động cơ một chiều kích từ độc lập.

a. Trạng thái hãm ngược

MC d c

Hình 2.20. Đặc tính cơ hãm ngược với Rf trong mạch phần ứng

* Hãm ngược bằng cách đưa Rf lớn vào động cơ.

- Hãm ngược bằng cách đưa điện trở Rf lớn vào mạch phần ứng động cơ. Đặc tính cơ khi hãm chính là đặc tính biến trở. Ứng với tải thế năng, đoạn đặc tính cơ cd chính là đặc tính hãm ngược. Dòng điện hãm ngược được tính :

f u

h R R

K I U





  

(2-57)

Đặc tính cơ hãm ngược với Rf trên hình 2.20. Ứng với một phụ tải MC động cơ đang làm việc tại điểm a , khi đưa Rf vào mạch động cơ chuyển về điểm b tốc độ động cơ giẩm dần theo đường đặc tính biế trở bcd.

* Hãm ngược bằng đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng.

Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ khi hãm trên hình 2.21a,b. Chú ý khi thực hiện hãm ngược bằng cách đảo chiều điện áp phần ứng, chiều dòng điện kích từ cần giữ nguyên, người ta thường sử dụng trạng thái hãm này để hãm dừng máy. Động cơ đang làm việc tai điểm a, khi đảo chiều điện áp phần ứng động cơ chuyển sang làm việc tại điểm b, tốc độ giảm dần đến điểm c và làm việc ổn định tại điểm d.

Đoạn bc trên đặc tính cơ là đặc tính hãm ngược.

M(I)

b a

CKT Rf

IKT

a) U -

ωo

ωb

Hình 2.21. Sơ đồ nối dây (a) và đặc tính cơ hãm ngược (b) khi đảo chiều điện áp phần ứng của động cơ kích từ nối tiếp

Dòng điện hãm là:

f u

h R R

K I U





 

 

(2-58) Phương trình đặc tính cơ là:

 K M

R R K

U u f

 2

 

 

 (2-59)

Rf được tính sao cho dòng điện hãm ban đầu nằm trong giới hạn cho phép Ihđ  2,5 Iđm. b. Trạng thái hãm động năng

* Hãm động năng kích từ độc lập.

Khi động cơ đang quay, muốn thực hiện hãm ta cắt phần ứng động cơ khỏi nguồn và đóng vào điện trở hãm. Còn cuộn kích từ được nối vào lưới điện với một

điện trở phụ sao cho dòng điện kích từ lúc này có chiều như cũ và trị số không đổi bằng Iktđm. Trạng thái hãm này giống như ở máy điện một chiều kích từ độc lập. Sơ đồ và đặc tính trên hình 2-22..

Phương trình đặc tính cơ khi hãm là:

K  M

R R

đm h u

2 ,



 

 (2-60)

Trong đó Ru, ru rctf rct

Điện trở hãm Rh được chọn sao cho dòng điện hãm ban đầu nằm trong giới hạn cho phép:

h u

đm hđ

hđ R R

I K



 

 , .

= (2  2,5) Iđm. (2-61)

Nên ,

max

u h

đm hđ

h R

R  K  

CKT Rfkt

IKT®m

E Rh

Mc M

b a

ωb

ωo

- - U

Hình 2.22. Sơ đồ nối dây (a) và đặc tính cơ hãm động năng kích từ độc lập (b) của động cơ kích từ nối tiếp

 Hãm động năng tự kích.

Khi động cơ đang quay, muốn thực hiện hãm động năng tự kích ta cắt cả phần ứng và cuộn kích từ khỏi lưới điện và đóng vào điện trở hãm nhưng dòng điện kích từ vẫn giữ nguyên chiều cũ. Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ hãm trên hình 2.23.



Hình 2.23.Sơ đồ nối dây (a) và đặc tính hãm động năng tự kích (b) của động cơ một chiều kích từ nối tiếp

Phương trình đặc tính cơ khi hãm là:

 K M R Ru h

 2

 

 (2-62)

Và từ thông kích từ giảm dần trong quá trình hãm động năng tự kích. Đặc tính cơ là đường cong như hình 2.23. Đặc tính cơ có dạng như vậy là khi hãm tốc độ động cơ giảm dần, dẫn đến sức điện động phần ứng giảm dần và từ thông động cơ cũng giảm dần.

2.3.5. Ví dụ:

Tính toán vẽ đặc tính tự nhiên và nhân tạo của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp với Rf = 2. Số liệu của động cơ cho như sau:

Pđm=16KW; Uđm= 440V; nđm= 630 vòng/phút; Iđm=44A; đm=0,83 Bài giải

Tính tốc độ định mức của động cơ.

đm = 55 9

630

, = 66 rad/s

Tính Ru trong mạch phần ứng động cơ ( Gồm có điện trở cuộn dây phần ứng ru + điện trở cuộn kích từ rkt).

Ru= ru+rkt

 

đm đm đm

u I

r 0,51 U = 0,5(1-0,83).

440= 0,85

rkt = 0,5 ru= 0,5.0,85 = 0,425

Ru = 0,85+0,425 = 1,280

Mô men định mức của động cơ . Mđm =

® m

P .103 = 66

10 . 16

= 242 Nm a/ Tính toán vẽ đặc tính tự nhiên.

Chọn các giá trị dòng điện tương đối: I1*, I*2 , I*3, I*4 , I*5

Trên đặc tính vạn năng ta tra được :ω*1, ω*2,ω*3,ω*4,ω*5

M1*, M*2 , M*3,M*4 , M*5 Tính giá trị tuyệt đối theo biểu thức:

I=I*.Iđm; =*.đm ; M=M*.Mđm

Kết quả tính được lập vào bảng (2-2):

b. Tính toán và vẽ đặc tính nhân tạo với Rf = 2

NT = TN *

MC (*)

ứng với mỗi giá trị của Iư và ωTN thay vào phương trình (*) ta tính được một giá trị ωNT. Kết quả ta có ωNT1,ωNT2...ωNTn và lập tiếp vào bảng 2.2.

Bảng 2.2 Các giá trị xây dựng đặc tính cơ

I* 0,4 0.8 1,2 1,6 2

I (A) 18,0 35,0 53,0 70,0 88

 1,7 1,2 0,9 0,85 0,75

 (rad/s) 112 80,0 60,0 56,0 50.0

M* 0,3 0,8 1,3 1,9

M (N.m) 73 194,4 316 462

NT 103,0 65,0 43,0 33,0 22

c.Vẽ đặc tính tự nhiên và nhân tạo

18 35 53

22 33 43 70

65 80

103 112

I(M)

 Rad/s

10 30 20 40 50 60 90 100 110

10 20 30 40 50 60 70 80 90

TN(Rf = 0)

Hình 2.24. Đặc tính cơ tụ nhiên và đặc tính biến trở của động cơ kích từ nối tiếp

2.4. ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ XOAY CHIỀU BA PHA

Động cơ không đồng bộ được sử dụng rất nhiều trong thực tế. Ưu điểm nổi bật của nó là :

- Cấu tạo đơn giản, đặc biệt động cơ rôto lồng sóc. So với động cơ một chiều động cơ không đồng bộ có giá thành hạ; vận hành tin cậy, chắc chắn. Ngoài ra động cơ không đồng bộ dùng trực tiếp lưới điện xoay chiều 3 pha, nên không cần các thiết bị biến đổi kèm theo.

Nhược điểm của nó điều chỉnh tốc độ và khống chế quá trình quá độ khó khăn;

riêng với động cơ rôto lồng sóc có các chỉ tiêu khởi động xấu hơn.