Phần chuyển động là stator, phần đứng yờn là rotor. Nguồn cấp đặt vào phần chuyển động. Động cơ thụng thường tạo chuyển động quay cú hai thụng số đầu ra cần quan tõm là mụmen và vận tốc gúc, cũn động cơ tuyến tớnh tạo chuyển động tịnh tiến cú hai thụng số đầu ra là lực kộo và vận tốc dài.
CHƯƠNG III. TÍNH CHỌN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆNIII.1 Những vấn đề chung III.1 Những vấn đề chung
III.1.1 Tại sao phải chọn đỳng cụng suất động cơ?
Việc chọn đỳng cụng suất động cơ cú ý nghĩa rất lớn đối với hệ TĐĐ. Nếu nõng cao cụng suất động cơ chọn so với phụ tải thỡ động cơ sẽ kộo dễ dàng nhưng giỏ thành đầu tư tăng cao, hiệu suất kộm và làm tụt hệ số cụng suất cosϕ của lưới điện do động cơ chạy non tải.
Ngược lại nếu chọn cụng suất động cơ nhỏ hơn cụng suất tải yờu cầu thỡ động cơ hoặc khụng kộo nổi tải hay kộo tải một cỏch nặng nề, dẫn tới cỏc cuộn dõy bị phỏt núng quỏ mức, làm giảm tuổi thọ động cơ hoặc làm động cơ bị chỏy hỏng nhanh chúng.
III.1.2 Chọn cụng suất động cơ như thế nào?
Việc tớnh cụng suất động cơ cho một hệ TĐĐ phải dựa vào sự phỏt núng cỏc phần tử trong động cơ, đặc biệt là cỏc cuộn dõy. Muốn vậy, tớnh cụng suất động cơ phải dựa vào đặc tớnh phụ tải và cỏc quy luật phõn bố phụ tải theo thời gian. Động cơ được chọn đỳng cụng suất thỡ khi làm việc bỡnh thường cũng như khi quỏ tải ở mức cho phộp, nhiệt độ động cơ khụng được tăng quỏ trị số giới hạn cho phộp τcp.
III.2 Cỏc chế độ làm việc của truyền động điện
Căn cứ vào đặc tớnh phỏt núng và nguội lạnh của mỏy điện, người ta chia chế độ làm việc của truyền động thành 3 loại: Dài hạn, ngắn hạn và ngắn hạn lặp lại.
a) Chế độ dài hạn: Do phụ tải duy trỡ trong thời gian dài, cho nờn nhiệt độ của động cơ đủ thời gian đạt tới trị số ổn định.
b) Chế độ ngắn hạn: Do phụ tải duy trỡ trong thời gian ngắn, thời gian nghỉ dài, cho nờn nhiệt độ động cơ chưa kịp đạt tới giỏ trị ổn định và nhiệt độ động cơ sẽ giảm về giỏ trị ban đầu.
c) Chế độ ngắn hạn lặp lại: Phụ tải làm việc cú tớnh chất chu kỳ, thời gian làm việc và thời gian nghỉ xen kẻ nhau. Nhiệt độ động cơ chưa kịp tăng đến trị số ổn định thỡ được giảm do mất tải, và khi nhiệt độ động cơ suy giảm chưa kịp về giỏ trị ban đầu thỡ lại tăng lờn do cú tải. Do vậy người ta đưa ra khỏi niệm thời gian đúng điện tương đối:
ε= tlv tc.ky
.100
tc.ky = tlv + tnghỉ : Là thời gian của một chu kỳ.
Chế độ làm việc dài hạn Chế độ làm việc ngắn hạn Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại
III.3 Tớnh chọn cụng suất động cơ cho những truyền động khụng điều chỉnh tốc độ
III.3.1 Chọn cụng suất động cơ làm việc dài hạn
Đối với phụ tải dài hạn cú loại khụng đổi và loại biến đổi. a. Phụ tải dài hạn khụng đổi:
Động cơ cần chọn phải cú cụng suất định mức Pđm ≥ Pc và ωđm phự hợp với tốc độ yờu cầu. Thụng thường Pđm = (1ữ1,3)Pc. Trong trường hợp này việc kiểm nghiệm động cơ đơn giản: Khụng cần kiểm nghiệm quỏ tải về mụmen, nhưng cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động và phỏt núng.
Đồ thị phụ tải dài hạn khụng đổi Đồ thị phụ tải dài hạn biến đổi
b. Phụ tải dài hạn biến đổi:
Để chọn được động cơ phải xuất phỏt từ đồ thị phụ tải tớnh ra giỏ trị trung bỡnh của mụmen hoặc cụng suất.
Động cơ chọn phải cú: Mđm = (1ữ1,3)Mtb hoặc Ptb = (1ữ1,3)Ptb.
Điều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phỏt núng, quỏ tải về mụmen và khởi động.
III.3.2 Chọn cụng suất động cơ làm việc ngắn hạn
a. Chọn động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn:
Để chọn động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn, ta phải dựa vào cụng suất làm việc yờu cầu Plv và giả thiết hệ số quỏ tải cụng suất x để chọn sơ bộ cụng suất động cơ dài hạn (Plv = x.Pđm hay Mlv = x.Mđm). Từ đú cú thể xỏc định được thời gian làm việc cho phộp của động cơ vừa chọn. Việc tớnh chọn đú được lập lại nhiều lần làm sao cho tlv tớnh toỏn ≤ tlv yờu cầu.
b. Chọn động cơ ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn:
Động cơ ngắn hạn được chế tạo cú thời gian làm việc tiờu chuẩn là 15, 30, 60, 90 phỳt.
Như vậy ta phải chọn tlv = tchuẩn và cụng suất động cơ Pđm chọn ≥ Plv hay Mđm chọn ≥ Mlv.
III.3.3 Chọn cụng suất động cơ làm việc ngắn hạn lặp lại
Động cơ được chọn cần đảm bảo 2 tham số:
Pđm chọn ≥ Plv
ε%đm chọn phự hợp với ε% làm việc.
Trong trường hợp εlv% khụng phự hợp với ε%đm chọn thỡ cần hiệu chỉnh lại cụng
suất định mức theo cụng thức: Pđm chọn=Plv√ εlv εdm.chon
Sau đú phải kiểm tra về mụmen quỏ tải, mụmen khởi động và phỏt núng. Chọn động cơ dài hạn làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại:
Trường hợp này, động cơ chạy dài hạn được chọn với cụng suất nhỏ hơn để tận dụng
khả năng chịu nhiệt. Động cơ chạy dài hạn được coi là cú thời gian đúng điện tương đối 100% nờn cụng suất động cơ cần chọn sẽ là:
Pđm chọn=Plv√ εlv
100
III.4 Tớnh chọn cụng suất động cơ cho truyền động cú điều chỉnh tốc độ
Để tớnh chọn cụng suất động cơ trong trường hợp này cần phải biết những yờu cầu cơ bản sau:
a) Đặc tớnh phụ tải Pyc(ω), Myc(ω) và đồ thị phụ tải: Pc(t), Mc(t), ω(t); b) Phạm vi điều chỉnh tốc độ: ωmax và ωmin.
c) Loại động cơ (một chiều hoặc xoay chiều) dự định chọn.
d) Phương phỏp điều chỉnh và bộ biến đổi trong hệ thống truyền động cần phải định hướng xỏc định trước.
Việc tớnh chọn cụng suất động cơ cho truyền động cú điều chỉnh tốc độ cần gắn với một hệ truyền động cho trước để cú đầy đủ cỏc yờu cầu cơ bản cho việc tớnh chọn.
III.5 Kiểm nghiệm cụng suất động cơ
Việc tớnh chọn cụng suất động cơ ở cỏc phần trờn được coi là giai đoạn chọn sơ bộ ban đầu. Để khẳng định chắc chắn việc tớnh chọn đú là chấp nhận được ta cần kiểm nghiệm lại việc tớnh chọn đú.
Yờu cầu về kiểm nghiệm việc tớnh chọn cụng suất động cơ gồm cú: - Kiểm nghiệm phỏt núng: ∆υ ≤ ∆υcf.
- Kiểm nghiệm quỏ tải về mụmen: Mđm.đcơ > Mcmax - Kiểm nghiệm mụmen khởi động: Mkđ. đcơ ≥ Mcmở mỏy
Ta thấy rằng việc kiểm nghiệm theo yờu cầu quỏ tải về mụmen và mụmen khởi động cú thể thực hiện dễ dàng. Riờng về yờu cầu kiểm nghiệm phỏt núng là khú khăn, khụng thể tớnh toỏn phỏt núng động cơ một cỏch chớnh xỏc được.