Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện kích từ độc lập

4 Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện kích từ độc lập

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện tử

β lớn (đặc tính cơ cứng) tốc độ thay đổi ít khi M thay đổi

β nhỏ (đặc tính cơ mềm) tốc độ giảm nhiều khi M tăng, đặc tính cơ tuyệt đối



cứng.

1.4.1 Phương trình đặc tính cơ.

Trường hợp Rf= 0:



Trong đó:

p.n

Ke = 60a



U= E + Iư.Rư



(1)



E= Ke. Φ .n



(2)



: hệ số sức điện động của động cơ



a: số mạch nhánh song song của cuộn dây

p.n

K= 2aπ : hệ số cấu tạo của động cơ



ω : tốc độ góc tính bằng rad/s

p: số đơi cực chính

N: số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng.



Thế (2) vào (1) ta có:



Hoặc:



Uu

R

− u Iu

ω = K .φ K .φ

Uu

R

− u Iu

n= K e .φ K e .φ



(3)



(4)



Phương trình (4) biểu diễn mối quan hệ n= f(I ư) gọi là phương trình đặc tính cơ

điện.

Mặt khác: M= M= K.Ф.Iư (5) :là mômen điện từ của động cơ.

Uu

Ru



.M

K

.

φ

K

.

φ

.

K

e

e

Φ

Suy ra: n=

:là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1



chiều kích từ độc lập.

GVHD: Th. Đỗ Cơng Thắng



Trang



Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện tử

Uu

Ru



M

2

ω = K .φ ( K .φ )

= ω 0 − ∆ω



Hoặc:



trong đó: ω 0 : tốc độ không tải lý tưởng

∆ω : độ sụt tốc độ



1.4.2 Ảnh hưởng của các thông số tới tốc độ động cơ

U u Ru + R f



M

2

K

.

φ

(

K

.

φ

)

ω

Từ phương trình đặc tính cơ: =

ta nhận thấy muốn thay đổi

tốc độ ω ta có thể thay đổi φ , Rf , U.

a. Trường hợp Rf thay đổi (Uư= Uđm= const; Ф= Фđm= const):

2

∆M − ( Kφ dm )

β=

∆ω = Ru + R f giảm. Nếu Rf càng lớn thì tốc độ động

Độ cứng đặc tính cơ:



cơ càng giảm đồng thời dòng ngắn mạch và mơmen ngắn mạch cũng giảm. Cho nên

người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng và điều chỉnh tốc độ động

cơ ở phía dưới tốc độ cơ bản.

b. Trường hợp thay đổi U< Uđm



Tốc độ không tải



ω0 =



U

Kφ giảm trong khi độ cứng đặc tính cơ



∆M − ( Kφ ) =

β=

Ru

∆ω =

const

2



Khi thay đổi điện áp ta thu được 1 họ các đường đặc tính song song. Phương

pháp này được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng khởi động.

c. Ảnh hưởng của từ thơng:

d. Muốn thay đổi Φ ta thay đổi dòng kích từ I kt khi đó tốc độ khơng tải



∆M − ( Kφ )

β=

Ru

∆ω =

tăng. Độ cứng đặc tính cơ:



ω=



U dm





2



giảm.



GVHD: Th. Đỗ Cơng Thắng



Trang



Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện tử

1.5



Phương pháp điều chỉnh tốc độ ĐCĐ một chiều kích từ độc lập



1.5.1 Khái niệm chung

a. Định nghĩa:

Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổi các thông

số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ, thay đổi từ thơng… Từ

đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làm việc mới phù hợp với yêu cầu.

Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ:

Biến đổi các thơng số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp

từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản suất.

Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện. Phương pháp này làm giảm tính phức tạp

của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh. Vì vậy, ta khảo sát sự điều chỉnh tốc

độ theo phương pháp thứ hai.

Ngoài ra cần phân biệt điều chỉnh tốc độ với sự tự động thay đổi tốc độ khi phụ

tải thay đổi của động cơ điện.

Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn

so với các loại động cơ khác. Khơng những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng

mà cấu trúc mạch động lực, mạch điều khiển đơn giản hơn, đồng thời lại đạt chất

lượng điều chỉnh cao trong dãy điều chỉnh tốc độ rộng.

b. Các chỉ tiêu kỹ thuật để đánh giá hệ thống điều chỉnh tốc độ:



Khi điều chỉnh tốc độ của hệ thống truyền động điện ta cần chú ý và căn cứ vào

các chỉ tiêu sau đây để đánh giá chất lượng của hệ thống truyền động điện:

-Hướng điều chỉnh tốc độ:



Hướng điều chỉnh tốc độ là ta có thể điều chỉnh để có được tốc độ lớn hơn hay bé

hơn so với tốc độ cơ bản là tốc độ làm việc của động cơ điện trên đường đặc tính cơ tự

nhiên.

-Phạm vi điều chỉnh tốc độ (dãy điều chỉnh):



Phạm vi điều chỉnh tốc độ D là tỉ số giữa tốc độ lớn nhất n max và tốc độ bé nhất

nmin mà người ta có thể điều chỉnh được tại giá trị phụ tải là định mức: D = n max/nmin.



GVHD: Th. Đỗ Công Thắng



Trang



Trường ĐHSPKT Hưng Yên

Khoa Điện - Điện tử

Trong đó:

 nmax: Được giới hạn bởi độ bền cơ học.

 nmin: Được giới hạn bởi phạm vi cho phép của động cơ, thông thường người



ta chọn nmin làm đơn vị.

Phạm vi điều chỉnh càng lớn thì càng tốt và phụ thuộc vào yêu cầu của từng hệ

thống, khả năng từng phương pháp điều chỉnh.

-Độ cứng của đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ:



Độ cứng: β = ∆M/∆n. Khi β càng lớn tức ∆M càng lớn và ∆n nhỏ nghĩa là độ ổn

định tốc độ càng lớn khi phụ tải thay đổi nhiều. Phương pháp điều chỉnh tốc độ tốt

nhất là phương pháp mà giữ nguyên hoặc nâng cao độ cứng của đường đặc tính cơ.

Hay nói cách khác β càng lớn thì càng tốt.

-Độ bằng phẳng hay độ liên tục trong điều chỉnh tốc độ:



Trong phạm vi điều chỉnh tốc độ, có nhiều cấp tốc độ. Độ liên tục khi điều chỉnh

tốc độ γ được đánh giá bằng tỉ số giữa hai cấp tốc độ kề nhau:

ni

γ = ni +1



Trong đó: ni: Tốc độ điều chỉnh ở cấp thứ i.

ni + 1: Tốc độ điều chỉnh ở cấp thứ ( i + 1 ).

Với ni và ni + 1 đều lấy tại một giá trị moment nào đó.

γ tiến càng gần 1 càng tốt, phương pháp điều chỉnh tốc độ càng liên tục. Lúc này

hai cấp tốc độ bằng nhau, khơng có nhảy cấp hay còn gọi là điều chỉnh tốc độ vô cấp.

γ ≠ 1 : Hệ thống điều chỉnh có cấp.

-Tổn thất năng lượng khi điều chỉnh tốc độ:



Hệ thống truyền động điện có chất lượng cao là một hệ thống có hiệu suất làm

việc của động cơ η là cao nhất khi tổn hao năng lượng ∆Pphụ ở mức thấp nhất.

-Tính kinh tế của hệ thống khi điều chỉnh tốc độ:



GVHD: Th. Đỗ Công Thắng



Trang



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện kích từ độc lập

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×