Đồ án Tìm hiểu tính chất và yêu cầu của các loại động cơ điện sử dụng trong truyền động điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
ISO 9001:2015  
TÌM HIỂU TÍNH CHẤT VÀ YÊU CẦU CỦA CÁC LOẠI  
ĐỘNG CƠ ĐIN SDNG TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN  
ĐỒ ÁN TT NGHIỆP ĐẠI HC HỆ CHÍNH QUY  
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
HẢI PHÒNG - 2019  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
TÌM HIỂU TÍNH CHẤT VÀ YÊU CẦU CỦA CÁC LOẠI  
ĐỘNG CƠ ĐIN SDNG TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN  
KHÓA LUẬN TT NGHIỆP ĐẠI HC HỆ CHÍNH QUY  
NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP  
Sinh viên  
Phạm Đăng Quang  
Giảng viên hướng dn :Th.S Nguyn Đoàn Phong  
HẢI PHÒNG - 2019  
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG  
--------------------------------------  
NHIM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIP  
Sinh viên: Phạm Đăng Quang - Mã SV: 1512102049  
Lp: DC1901 - Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp  
Tên đề tài: Tìm hiểu tính chất và yêu cầu của các loại động cơ điện sử  
dng trong truyền động điện  
NHIM VỤ ĐỀ TÀI  
1. Nội dung và các yêu cầu cn gii quyết trong nhim vụ đề tài tốt nghip  
( về lý luận, thc tiễn, các số liu cần tính toán và các bản v).  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
2. Các số liu cn thiết để thiết kế, tính toán.  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
3. Địa điểm thc tp tt nghip.  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
……………………………………………………………………………..  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIP  
Người hướng dn thnht:  
Họ và tên  
: Th.S Nguyễn Đoàn Phong  
Học hàm, học vị  
: Thạc Sĩ  
Cơ quan công tác : Trường Đại Hc Quản Lý và Công NghHải Phòng  
Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài  
Người hướng dn thhai:  
Họ và tên:.............................................................................................  
Học hàm, học v:...................................................................................  
Cơ quan công tác:.................................................................................  
Nội dung hướng dn:............................................................................  
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm  
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm  
Đã nhận nhim vụ ĐTTN  
Đã giao nhiệm vụ ĐTTN  
Người hướng dn  
Sinh viên  
Phm Đăng Quang  
Th.S Nguyễn Đoàn Phong  
Hải Phòng, ngày ...... tháng........năm 2019  
Hiệu trưởng  
GS.TS.NGƯT Trn Hu Nghị  
CNG HÒA XÃ HI CHNGHĨA VIT NAM  
Độc lp - Tdo - Hnh phúc  
PHIU NHN XÉT CA GING VIÊN HƯỚNG DN TT NGHIP  
Họ và tên giảng viên:  
Đơn vị công tác:  
..............................................................................................  
........................................................................ .....................  
...................................... Chuyên ngành: ..............................  
......................................................................... .......... ..........  
Họ và tên sinh viên:  
Đề tài tốt nghip:  
Tinh thn thái độ ca sinh viên trong quá trình làm đề tài tt nghip  
...........................................................................................................................................  
...........................................................................................................................................  
...........................................................................................................................................  
...........................................................................................................................................  
1. Đánh giá cht lượng ca đồ án/khóa lun (so vi ni dung yêu cu đã đề ra  
trong nhim vụ Đ.T. T.N trên các mt lý lun, thc tin, tính toán sliu)  
....................................................................................................................................  
....................................................................................................................................  
....................................................................................................................................  
....................................................................................................................................  
....................................................................................................................................  
2. Ý kiến ca ging viên hướng dn tt nghip  
Được bo vệ  
Không được bo vệ  
Điểm hướng dn  
Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......  
Giảng viên hưng dn  
(Ký và ghi rõ họ tên)  
CNG HÒA XÃ HI CHNGHĨA VIT NAM  
Độc lp - Tdo - Hnh phúc  
PHIU NHN XÉT CA GING VIÊN CHM PHN BIN  
Hvà tên ging viên: ...............................................................................................  
Đơn vcông tác: .......................................................................................................  
Hvà tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: .................................  
Đề tài tt nghip: ......................................................................................................  
1. Phn nhn xét ca giáo viên chm phn bin  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
2. Nhng mt còn hn chế  
...........................................................................................................................................  
...........................................................................................................................................  
...........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
..........................................................................................................................................  
3. Ý kiến ca ging viên chm phn bin  
Được bo vệ  
Không được bo vệ  
Điểm hướng dn  
Hi Phòng, ngày tháng năm ......  
Ging viên chm phn bin  
(Ký và ghi rõ htên)  
MC LC  
1
LI MỞ ĐẦU  
Ngày nay với sự phát triển không ngừng ca nn khoa học và kĩ thuật đã tạo  
ra những thành tựu to lớn , trong đó ngành tự động hóa cũng góp phần không  
nhỏ vào thành công đó. Mt trong nhng vấn đề quan trọng trong các dây truyền  
tự động hóa sản xut hiện đại là việc điều chnh tốc độ động cơ.Từ trước đến  
nay, động cơ một chiu vẫn luôn là loại động cơ được sdng rộng rãi kể cả  
trong nhng hthống yêu cầu cao. Vì vậy em đã được giao đề tài là: “ Tìm hiểu  
tính chất và yêu cầu của các loại động cơ điện sdng trong truyền động điện” .  
Trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp em luôn nhận được sự hướng dn chỉ  
bo tận tình và cung cấp nhiều tài liệu ca thầy giáo TS NGUYỄN ĐOÀN  
PHONG. Em xin gi li cảm ơn trân thành đến hai thầy. Tuy nhiên, do thời gian  
và giới hn của đồ án cùng với phạm vi nghiên cứu tài liệu vi kinh nghiệm và  
kiến thức còn hạn chế lên bản đồ án này không tránh khỏi nhiu thiếu sót rất  
mong sự đóng góp ý kiến ca thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.  
Ni dung của đề tài được chia làm ba chương  
+ Chương 1: Tổng quan vhtruyền động điện mt chiu  
+ Chương 2: Động cơ không đồng bộ  
+Chương 3: Động cơ đồng bộ  
2
 
CHƯƠNG 1. TNG QUAN VHTRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MT CHIU  
1.1. Tng quan về động cơ điện mt chiu  
1.1.1. Cu tạo, phân loai đông cơ điện mt chiu  
a. Cu to của động cơ điện mt chiu  
Động cơ điện mt chiều có thể phân thành hai phần chính: Phần tĩnh và  
phần động.  
- Phần tĩnh hay stato hay còn gọi là phần kích từ động cơ, là bộ phn sinh ra  
từ trường nó gồm có:  
+) Mch từ và dây cuốn kích tlồng ngoài mạch t(nếu động cơ được kích  
tbằng nam châm điện), mch từ được làm băng sắt từ (thép đúc, thép đặc).  
Dây quấn kích thích hay còn gọi là dây quấn kích từ được làm bằng dây điện t,  
các cuộn dây điện từ nay được mc ni tiếp vi nhau.  
+) Cc từ chính: Là bộ phn sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cc từ và dây  
quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cc từ. Lõi sắt cc từ làm bằng những lá thép kỹ  
thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt. Trong động cơ  
điện nhỏ có thể dùng thép khối. Cc từ được gn chặt vào vỏ máy nhờ các  
bulông. Dây quấn kích từ được qun bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cun  
dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khi, tẩm sơn cách điện trước khi đặt  
trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ được đặt trên các cực từ này được ni tiếp  
vi nhau +) Cc tph: Cc tphụ được đặt trên các cực từ chính. Lõi thép của  
cc tphụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực tphụ có đặt dây quấn  
mà cấu to giống như dây quấn cc từ chính. Cực tphụ được gắn vào vỏ máy  
nhnhững bulông.  
+) Gông từ: Gông từ dùng làm mạch tni liền các cực từ, đồng thời làm  
vỏ máy. Trong động cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại,  
trong máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng  
gang làm vỏ máy.  
+) Các bộ phận khác:  
Nắp máy: Để bo vệ máy khỏi nhng vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây  
quấn và an toàn cho người khi chạm vào điện. Trong máy điện nhỏ và vừa np  
3
     
máy còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này nắp máy thường  
làm bằng gang.  
Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện tphần quay ra ngoài. Cơ cấu chi  
than bao gồm có chổi than đặt trong hp chi than nhmột lò xo tì chặt lên cổ  
góp. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá  
chổi than có thể quay được để điều chnh vị trí chổi than cho đúng chỗ, sau khi  
điều chỉnh xong thì dùng vít cố định li.  
- Phần quay hay rôto: Bao gm nhng bphận chính sau.  
+) Phn sinh ra sức điện động gồm có:  
Mch từ được làm bằng vt liu st từ (lá thép kĩ thuật) xếp li vi nhau.  
Trên mạch từ có các rãnh để lồng dây quấn phn ng.  
Cuộn dây phần ng: Gm nhiu bối dây nối vi nhau theo mt qui lut  
nhất định. Mi bối dây gồm nhiều vòng dây các đầu dây của bối dây được ni  
với các phiến đồng gọi là phiến góp, các phiến góp đó được ghép cách điện vi  
nhau và cách điện vi trc gọi là cổ góp hay vành góp.  
Tỳ trên cổ góp là cặp trổi than làm bằng than graphit và được ghép sát vào  
thành cổ góp nhờ lò xo.  
+) Lõi sắt phn ứng: Dùng để dn từ, thường dùng những tấm thép kỹ thuật điện  
dày 0,5mm phủ cách điện mng hai mt rồi ép chặt lại để gim tn hao do  
dòng điện xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì  
đặt dây quấn vào. Trong những động cơ trung bình trở lên người ta còn dập  
nhng lỗ thông gió để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo được nhng lỗ thông gió  
dc trc. Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những  
đoạn nh, gia những đoạn ấy có để mt khe hgọi là khe hở thông gió. Khi  
máy làm việc gió thổi qua các khe hở làm nguội dây quấn và lõi sắt.  
Trong động cơ điện mt chiu nhỏ, lõi sắt phn ứng được ép trực tiếp vào  
trục. Trong động cơ điện ln, gia trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto  
có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện và giảm nhtrọng lượng rôto.  
+) Dây quấn phn ứng: Dây quấn phn ứng là phần phát sinh ra suất điện  
động và có dòng điện chạy qua, dây quấn phn ứng thường làm bằng dây đồng  
có bọc cách điện. Trong máy điện nhỏ có công suất dưới vài Kw thường dùng  
4
dây có tiết diện tròn. Trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết din chữ  
nhật, dây quấn được cách điện cn thn với rãnh của lõi thép.  
Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để  
đè chặt hoặc đai chặt dây quấn. Nêm có thể làm bằng tre, ghay bakelit.  
+) Cổ góp: Cổ góp gồm nhiu phiến đồng có được mạ cách điện vi nhau  
bng lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2mm và hợp thành một hình trục tròn. Hai đầu  
trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt li. Giữa vành ốp và trụ tròn cũng  
cách điện bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên một ít để hàn các đầu dây của  
các phần tử dây quấn và các phiến góp được dễ dàng.  
b. Phân loại, ưu nhược điểm của động cơ điện mt chiu  
- Phân loại động cơ điện mt chiu  
Khi xem xét động cơ điện mt chiều cũng như máy phát điện mt chiu  
người ta phân loại theo cách kích thích từ các động cơ. Theo đó ta có 4 loại động  
cơ điện mt chiều thường sdng:  
+) Động cơ điện mt chiều kích từ độc lp: Phn ứng và phần kích từ được  
cung cp thai nguồn riêng rẽ.  
+) Động cơ điện mt chiều kích từ song song: Cuộn dây kích từ được mc  
song song vi phn ng.  
+) Động cơ điện mt chiều kích từ ni tiếp: Cuộn dây kích từ được mc ni  
tếp vi phn ng.  
+) Động cơ điện mt chiều kích từ hn hp: Gồm có 2 cuộn dây kích từ,  
mt cun mc song song vi phn ứng và một cun mc ni tiếp vi phn ng.  
- Ưu nhược điểm của động cơ điện mt chiu  
Do tính ưu việt ca hthống điện xoay chiều: để sn xuất, để truyn ti...,  
cả máy phát và động cơ điện xoay chiều đều có cấu tạo đơn giản và công suất  
ln, dvận hành... mà máy điện (động cơ điện) xoay chiều ngày càng được sử  
dng rộng rãi và phổ biến. Tuy nhiên động cơ điện mt chiu vn gimt vị trí  
nhất định trong công nghiệp giao thông vận tải, và nói chung ở các thiết bcn  
điều khin tốc độ quay liên tục trong phm vi rộng (như trong máy cán thép,  
máy công cụ lớn, đầu máy điện...). Mặc dù so với động cơ không đồng bộ để  
chế tạo động cơ điện mt chiều cùng cỡ thì giá thành đắt hơn do sử dng nhiu  
5
kim loại màu hơn, chế to bo qun cổ góp phức tạp hơn. Nhưng do những ưu  
điểm của nó mà máy điện mt chiu vẫn không thể thiếu trong nn sn xut hin  
đại.  
+) Ưu điểm của động cơ điện mt chiều là có thể dùng làm động cơ điện  
hay máy phát điện trong những điều kiện làm việc khác nhau. Song ưu điểm ln  
nht của động cơ điện mt chiều là điều chnh tốc độ và khả năng quá tải. Nếu  
như bản thân động cơ không đồng bộ không thể đáp ứng được hoc nếu đáp ứng  
được thì phải chi phí các thiết bbiến đổi đi kèm (như bộ biến tn....) rất đắt tin  
thì động cơ điện mt chiều không những có thể điều chnh rộng và chính xác mà  
cấu trúc mạch lc, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thi lại đạt chất lượng  
cao.  
+) Nhược điểm chyếu của động cơ điện mt chiều là có hthng cổ góp -  
chổi than nên vận hành kém tin cậy và không an toàn trong các môi trường rung  
chn, dễ cháy nổ.  
1.1.2. Đặc tính cơ của động cơ điện mt chiu  
a. Nguyên lý làm việc của động cơ điện mt chiu  
Khi cho điện áp một chiều vào, trong dây quấn phn ứng có điện. Các  
thanh dẫn có dòng điện nm trong từ trường schu lực tác dụng làm rôto quay,  
chiu ca lực được xác định bng quy tắc bàn tay trái.  
Khi phn ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn đổi chcho nhau.  
Do có phiếu góp chiều dòng điện dữ nguyên làm cho chiều lc từ tác dụng  
không thay đổi. Khi quay, các thanh dẫn ct từ trường scm ng vi suất điện  
động Eư chiu ca suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải, ở  
động cơ chiều sđđ Eư ngưc chiều dòng điện Iư nên Eư được gọi là sức phản điện  
động. Khi đó ta có phương trình: U = Eư + Rư.Iư  
b. Đặc tính cơ của động cơ điện mt chiều kích từ độc lp  
Khi ngun mt chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phn ng  
và mạch điện kích từ mắc vào hai nguồn độc lập nhau. Lúc này động cơ được  
gọi là động cơ điện mt chiều kích từ độc lp [2].  
6
 
Hình 1.1: Sơ đồ nối dây của động cơ điện mt chiều kích từ độc lp  
Ta có phương trình cân bằng điện áp của mch phn ứng như sau:  
Uư - Eư + (Rư + Rf)Iư  
(1.1)  
Trong đó:  
Uư: Điện áp phần ng, V  
Eư: Sức điện động phn ng, V  
Rư: Điện trmch phn ng,  
Iư: Dòng điện ca mch phn ng, A  
Vi: Rư = rư + rCf + rb + rCt  
rư: Điện trcuộn dây phần ng  
rcf: Điện trcuộn dây cực tphụ  
rct: Điện trtiếp xúc cuộn bù  
Sức điện động Eư ca phn ứng động cơ được xác định theo biu thc:  
P.N  
(1.2)  
E   
..K..  
2a  
Trong đó:  
P: Số đôi cực từ chính  
N: Sthanh dẫn tác dụng ca cuộn dây phần ng  
a: Số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ng  
: Từ thông kích từ dưới mt cc từ  
: Tốc độ góc (rad/s)  
7
P.N  
2a  
K   
: hscu to của động cơ  
Từ (1.1) và (1.2) ta có:  
Ru Rf  
K /   
U
  
.I  
K.  
(1.3)  
Biu thức trên là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ  
Mặt khác, mô men điên từ Mđt của động cơ được xác định bi  
Mđt = K. .Iư  
(1.4)  
Mđt  
I   
K.  
Vi  
thay giá trị I vào (1.3) ta có  
Ru Rf  
U
  
.Mdt  
K.(K.)2  
(1.5)  
Nếu bqua tn thất cơ và tổn thât thép thì mômen cơ trên trục động cơ  
bằng mô men điên từ, ta ký hiệu là M. Nghĩa là: Mt = M= M  
Ru Rf  
Uu  
  
.M  
K.(K.)2  
(1.6)  
Đây là phương tình đặc tính cơ của động cơ điên một chiều kích từ độc  
lp.  
Githiết phn ứng được bù đủ, từ thông = const, thì các phương trình  
đặc tính cơ điện (1.3) và phương trình đặc tính cơ (1.6) là tuyến tính. Đồ thca  
chúng được biu diễn trên hình 1.2 là những đường thng.  
U
   
o  
K.  
Theo các đồ th, khi Iư = 0 hoặc M = 0 ta có:  
=
o  
được gọi là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ điên một chiều kích từ độc  
lp.  
8
Hình 1.2: Đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ điện mt chiu  
Khi  
= 0 ta có:  
U
I   
Inm  
(1.7)  
Ru Rf  
M = K. .I = M  
(1.8)  
Inm và Mnm được gọi là dòng điện ngn mạch và mô men ngắn mch.  
Ngoài ra phương trình đặc tính (1.3) và (1.6) cũng có thể được viết dưới dng:  
nm  
nm  
U
R
   
.I  o    
K.K.  
(1.9)  
U
R
  
.M o    
(1.10)  
K.(K.)2  
Trong đó:  
R = Rư + Rf  
U
0   
K.  
R
R
  
.I   
K.  
(K.)2 .M  
 
được gọi là độ sút tốc độ ứng với giá trị ca M. Từ phương trình đặc tính cơ  
ta thấy có 3 tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ: từ thông động cơ điện áp phần  
ng Uư, điện trphn ứng động cơ.  
1.2. Các phương pháp điều khin tốc độ động cơ điện mt chiu  
- Phương pháp thay đổi điện trphn ng  
- Phương pháp thay đổi từ thông  
9
 
- Phương pháp thay đổi điện áp phần ng  
1.2.1. Phương pháp thay đổi điện trphn ng  
- Đây là phương pháp thường dùng để điều khin tốc độ động cơ điện mt  
chiều +) Nguyên lý điều khiển: Trong phương pháp này người ta giU = Uđm,  
đm  
và nối thêm điện trphụ vào mạch phn ứng để tăng điện trphn  
=
ng [3].  
Độ cng của đường đặc tính cơ:  
M  
Ru Rf  
(k)2  
  
(1.11)  
+) Ta thấy khi điện trở càng lớn thì  
càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc và  
do đó càng mềm hơn.  
Hình 1.3: Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trphụ ứng  
TN  
Vi Rf = 0 ta có độ cng tự nhiên  
giá trị ln nhất nên đặc tính cơ tự  
nhiên có độ cng lớn hơn tất cả các đường đặc tính cơ có điện trphụ. Như vy,  
khi ta thay đổi Rf ta được mt họ đặc tính cơ thấp hơn đặc tính cơ tự nhiên.  
- Đặc điểm của phương pháp:  
+) Điện trmch phn ứng càng tăng thì độ dốc đặc tính càng lớn, đặc tính cơ  
càng mềm, độ ổn định tốc độ càng kém và sai số tốc độ càng lớn.  
+) Phương pháp này chỉ cho phép điều chnh tốc độ trong vùng dưới tốc độ định  
mc ( chỉ cho phép thay đổi tốc độ về phía giảm).  
+) Chỉ áp dụng cho động cơ điện có công suất nhỏ, vì tổn hao năng lượng trên  
điện trphụ làm gim hiu sut của động cơ và trên thực tế thường dùng ở động  
cơ điện trong cn trc.  
10  
 
+) Đánh giá các chỉ tiêu: Phương pháp này không thể điều khiển liên tục được  
mà phải điều khin nhy cp. Dải điều chnh phthuộc vào chỉ số mômen tải, ti  
max /  
càng nhỏ thì dải điều chnh D =  
chnh trong di D = 3 : 1  
min càng nhỏ. Phương pháp này có thể điều  
+) Giá thành đầu tư ban đầu rẻ nhưng không kinh tế do tổn hao trên điện trphụ  
ln, chất lượng không cao dù điều khin rất đơn giản.  
1.2.2. Phương pháp thay đổi từ thông  
- Nguyên lý điều khin:  
Githiết U= Uđm, Rư = const. Muốn thay đổi từ thông động cơ ta thay đổi  
dòng điện kích từ, thay đổi dòng điện trong mạch kích từ bằng cách nối ni tiếp  
biến trở vào mạch kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ.  
Bình thường khi động cơ làm việc chế độ định mc vi kích thích tối  
đa  
    
(
max ) mà phương pháp này chỉ cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ  
nên chỉ có thể điều chỉnh theo hướng gim từ thông tức là điều chnh tốc độ  
trong vùng trên tốc độ định mức. Nên khi giảm  
thì tốc độ không tải lý tưởng  
Ru  
Udm  
k  
   
o   
tăng, còn độ cứng đặc tính cơ  
giảm, ta thu được họ đặc tính  
cơ nằm trên đặc tính cơ tự nhiên[3].  
Hình 1.4: Đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông  
11  
 
- Khi tăng tốc độ động cơ bằng cách giảm từ thông thì dòng điện tăng và tăng  
vượt quá mức giá trị cho phép nếu mômen không đổi. Vì vậy mun gicho  
dòng điện không vượt quá giá trị cho phép đồng thi vi vic gim từ thông thì  
ta phi giảm Mt theo cùng tỉ l.  
- Đặc điểm của phương pháp:  
+) Phương pháp này có thể thay đổi tốc độ về phía tăng.  
+) Phương pháp này chỉ điều khin ở vùng tải không quá lớn so với định mc,  
việc thay đổi từ thông không làm thay đổi dòng điện ngn mch.  
+) Việc điều chnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông là phương pháp điều  
khin với công suất không đổi.  
+) Đánh giá các chỉ tiêu điều khin: Sai stốc độ lớn, đặc tính điều khin nm  
trên và dốc hơn đặc tính tự nhiên. Dải điều khin phthuộc vào phần cơ của  
máy. Có thể điều khiển trơn trong dải điều chỉnh D = 3 : 1. Vì công suất ca  
cuộn dây kích từ bé, dòng điện kích từ nhỏ nên ta có thể điều khiển liên tục vi  
1  
+) Phương pháp này được áp dụng tương đối phbiến, có thể thay đổi liên tục  
và kinh tế ( vì việc điều chnh tốc độ thc hin mạch kích từ với dòng kích từ  
(1 10) %Iđm ca phn ứng nên tổn hao điều chnh thp).  
Đây là phương pháp gần như là duy nhất đối với động cơ điện mt chiu  
khi cần điều chnh tốc độ lớn hơn tốc độ điều khin.  
1.2.3. Phương pháp thay đổi điện áp phần ng  
- Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ một chiu cần có thiết bnguồn như  
máy phát điện mt chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển ... Các  
thiết bnguồn này có chức năng biến năng lượng điện xoay chiu thành một  
chiều có sức điện động Eb điều chnh nhờ tín hiệu điều khin Uđk. Vì nguồn có  
công suất hu hn so với động cơ nên các bộ biến đổi này có điện trtrong Rb  
và đin cm Lb khác không. Để đưa tốc động cơ với hiu sut cao trong gii hn  
rộng rãi 1:10 hoặc hơn nữa[3].  
12  
 
Hình 1.5: Sơ đồ dùng bộ biến đổi điều khiển điện áp phần ng  
chế độ xác lập có thể viết được phương trình đặc tính của hthống như  
sau:  
- Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi nên độ cứng đặc tính cơ cũng  
không đổi, còn tốc độ không tải lý tưởng thì tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều  
khin Uđk ca hthống, do đó có thể nói phương pháp điều chỉnh này là triệt để.  
Để xác định giải điều chnh tốc độ ta để ý rằng tốc độ ln nht ca hthng bị  
chn bởi đặc tính cơ cơ bản, là đặc tính ứng với điện áp phần ứng định mức và  
từ thông cũng được giữ ở giá trị định mc. Tốc độ nhnht ca dải điều chnh  
bgii hn bởi yêu cầu vsai stốc độ và về mômen khởi động. Khi mômen tải  
là định mức thì các giá trị ln nhất và nhỏ nht ca tốc độ là:  
Để thoả mãn khả năng quá tải thì đặc tính thấp nht ca dải điều chnh phải có  
mômen ngắn mạch là: Mnrnrnin - Mcmax = KM.Mđm  
Trong đó KM là hệ số quá tải về mômen. Vì họ đặc tính cơ là các đường thng  
song song nhau, nên theo định nghĩa về độ cứng đặc tính cơ có thể viết:  
13  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 59 trang yennguyen 30/03/2022 5020
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Tìm hiểu tính chất và yêu cầu của các loại động cơ điện sử dụng trong truyền động điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfdo_an_tim_hieu_tinh_chat_va_yeu_cau_cua_cac_loai_dong_co_die.pdf