›
›

Đồ án Truyền động điện - Tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùng động cơ điện

doc 65 trang vanle 2650
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Truyền động điện - Tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùng động cơ điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_truyen_dong_dien_tinh_toan_va_thiet_ke_truyen_dong_die.doc

Nội dung text: Đồ án Truyền động điện - Tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùng động cơ điện

  1. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Lời Cảm Ơn Chúng em xin cảm ơn thầy LƯU VĂN QUANG là người trực tiếp hướng dẩn,giúp đở và chỉ bảo chúng em trong đồ án môn học truyền động điện này. Thầy đả giúp chúng em giải quyết các vấn để nảy sinh trong quá trình làm đồ án và hoàn thành đề tài đúng thời gian định hướng ban đầu.Đặc biệt là học hỏi được những kinh nghiêm và thái độ làm việc của thầy để chúng em áp dụng sau này. Chúng em xin gửi lời cám ơn đến các thầy cô khoa Điện -Điện tữ của trường ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật TP Hồ Chí Minh, đả tận tình giảng dạy truyền đạt cho chúng em nhửng kiến thức về chuyên ngành nói chung và bộ môn truyền động điện nói riêng. Đó là nhửng kiến thức và kình nghiệm quý báu mà chúng em đả học được trong suốt thời gian qua Một lần nửa chúng em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến các bạn quà quý thầy cô đả giúp đở chúng em hoàn thành đồ án. Kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe. Nhóm sinh viên thực hiện đồ án: Nguyễn Thế Duy & Nguyễn Duy Phụng Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng1
  2. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Lời Mở Đầu Ở nước ta , do yêu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa nền kinh tế ,với nhửng cơ hội thuận lợi và khó khăn thách thức lớn .Sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỉ thuật nói chung và trong lỉnh vực truyền động nói riêng .Ngày càng xuất hiện nhiều dây chuyền sản xuất mới có mức độ tự đông hóa cao với những khâu truyền động hiện đại.Truyền động là khâu quan trọng trong dây chuyền sản suất.Đóng góp trực tiếp trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nhằm tăng khả năng cạnh tránh với các nước trên thế giới. Ngày nay , do ứng dụng nhiều tiến bộ khoa học kỉ thuật trong các lỉnh vực :tin học ,điện tử nên các khâu truyền động ngày càng phát triển theo hướng hiện đại .Nâng cao mức độ tự động hóa tác động nhanh ,độ chính xác cao và cón giảm kích thước và hạ giá thành chi phí đầu tư cho doanh nghiệp Môt trong nhửng khâu truyền động phổ biến là nâng hạ cầu trục .Nâng hạ cầu trục là khâu truyển động cơ bản của nền công ngiệp nước ta hiện nay. Được sử dụng rộng rải từ các hải cảng, khu công nghiệp đến các nhà máy xí nghiệp và các công trường xây dựng. Giúp con người hạn chế lao động bằng chân tay.Đồng thời góp phần đẩy nhanh quá trình vận chuyển và đảm bảo an toàn cho người lao động.Trong hoàn cảnh đó, để đáp ứng được nhửng điểu kiện thực tiển trong quá trình điều khiển và vận hành đòi hỏi ngững kĩ sư phải có kiến thức cơ bản về chuyện ngành Nội dung của đồ án này là trình bày nhửng kiến thức cơ bản về truyền động điện. Bao gồm phân tích các đặc tính của hệ thống truyền động cho hệ thống nâng hạ cầu trục. Tính toán và thiết kế sơ đổ điểu khiện hệ thống truyền động với động cơ điện một chiểu kích từ song song và động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn. Do kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn nội dung đổ án còn nhiều vấn để sai sót nhất định và cần bổ sung . Mong các thầy cô củng như các bạn góp ý thêm để bài báo cáo chúng em được hoàn thiện hơn Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng2
  3. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngaøy . . . thaùng . . . naêm 2009 Giaùo vieân höôùng daãn Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng3
  4. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngaøy . . . thaùng . . . naêm 2009 Giaùo vieân phaûn bieän Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng4
  5. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang NHIEÄM VUÏ ÑỒ ÁN MÔN HỌC Noäi dung ñoà aùn : Haõy tính toaùn vaø thieát keá truyeàn ñoäng ñieän cho moät cô caáu naâng caàu truïc duøng ñoäng cô ñieän laø : Ñộng cơ DC duøng kích töø song song. Động cơ AC không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn Coù caùc soá lieäu nhö sau: Bảng số liệu Ñoäng cô điện moät chieàu kích töø song song : Pñm(kw) Uñm(v) Iñm(A) IKTñm(A) nñm(v/p) 94 204 524 5,8 600 Động cơ AC không đồng bộ 3 pha Pđm (KW) U1 đm (v) 2p N1(vòng) N2(vòng) Kdq1 Kdq2 cos đm 54 400 10 68 34 0,954 0,954 0.844 m1 m1 R1(Ω) R2(Ω) X1(Ω) X2(Ω) I0(A) ŋ 3 3 0,24 0,05 0,64 0,054 34 0,84 Yeâu caàu tính toaùn vaø thieát keá nhö sau: 1. Ñoäng cô môû maùy qua 3 caáp ñieän trôû phuï, tính caùc ñieän trôû phụ môû maùy bằng phương pháp đồ thị phụ tải 2. . Tính toaùn ñieän trôû phụ caàn thieát ñoùng vaøo maïch rotor ñeå naâng taûi leân vôùi toác ñoä laàn löôït laø: a. n =1/2 nñm b. n = 1/4 nñm 3. Tính toaùn ñieän trôû phuï caàn thieát ñoùng vaøo rotor khi haï taûi xuoáng vôùi toác ñoä laàn löôït laø: a. n=1/2nđm b.n=1/4nđm, c.n=2nđm 4. Thieát keá sô ñoà nguyeân lyù đđiều khiển để mở máy nâng hạ tải : sơ đổ mạch động lực. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng5
  6. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Trang Phần A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG Chương I:ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KÍCH TỪ SONG SONG 7 1.Xaây döïng phöông trình ñaëc tính toác ñoä : 7 2. Phöông trình ñaëc tính cô 8 3. ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ: 9 4.Đặc tính khi đảo chiều quay động cơ 13 5. Mở máy và tính điện trở mở máy 16 6. Hảm máy; 18 7.Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp : 23 Chương 2: TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG CAÀU TRUÏC NAÂNG HAÏ TAÛI DUØNG ÑOÄNG CÔ DC KÍCH TÖØ SONG SONG 26 1. Tính Rp baèng phöông phaùp ñoà thò: 26 2. Tính toaùn ñieän trôû phuï caàn ñoùng vaøo maïch rotor khi naâng taûi: 28 3. Tính toaùn ñieän trôû phuï caàn thieát ñoùng vaøo maïch khi haï taûi: 29 4. Sơ đổ động lực điều khiển động cơ mở máy qua ba cấp điện trở và nâng hạ tải với nhiều cấp tốc độ: 31 phần B: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA DÂY QUẤN Chương 3: ÑAËC TÍNH CÔ CUÛA ÑOÄNG CÔ XOAY CHIEÀU KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA 32 1.Phương trình đặc tính tốc độ: 32 2.Phương trình đặc tính cơ: 34 3.Ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ: 38 4.Mở máy và tính điện trở mở máy: 44 5.Hảm máy 46 Chương 4: TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG HAÏ TRUÏC DUØNG ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN XOAY CHIEÀU KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA 53 1.Tính toán điện trở máy qua 3 cấp điện trở phụ biết rằng động cơ kéo tải định mức 53 2.Tính toaùn caùc ñieän trôû phuï caàn thieát ñoùng vaøo maïch rotor 1 1 ñeå naâng taûi leân vôùi caùc toác ñoä laàn löôït laø nñm ; nñm : 58 2 4 3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để thay đổi tốc độ khi hạ tải với tốc độ lần lượt là n=0,5 ndm ,n=1/3 ndm , n=3/2 ndm: 60 4.Sơ đồ động lực dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rotor dây quấn mở máy qua 3 cấp điện trở và nâng hạ cầu trục với nhiều cấp tốc độ: 64 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng6
  7. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Phần A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG Chương I:ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KÍCH TỪ SONG SONG 1.Xaây döïng phöông trình ñaëc tính toác ñoä : Uñm + - I Ckt Rkp Ikt Iö Eö Rp Hình 1.1.ÑCÑ moät chieàu kích töø song song Ta coù : pt caân baèng ñieän aùp cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu Uñm = Eö + RöIö Eö = Uñm - RöIö vôùi Eö = KEñmn KEñmn = Uñm - RöIö U R I n ñm ö ö : ( phương trình đặc tốc độ tự nhiên của động điện kích từ K E Φ ñm K E Φ ñm song song) Trong ñoù: n : toác ñoä quay cuûa ñoäng cô Uñm : ñieän aùp ñònh möùc cuûa ÑCÑ moät chieàu PN K : heä soá ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô E 60a Φ ñm :töø thoâng kích töø döôùi 1 cöïc töø Rö : ñieän trôû cuûa maïch phaàn öùng Iö : doøng ñieän maïch phaàn öùng Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng7
  8. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang RP :ñieän trôû phuï trong maïch phaàn öùng Neáu theâm ñieän trôû phuï Rp vaøo phaàn öùng thì ta ñöôïc phöông trình ñaëc tính toác ñoä nhaân taïo : U R R I n ñm ö p ö K E  ñm K E  ñm U ñm Khi Iö = 0 :n =n 0 :laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñoäng cô. K E Φ ñm R ö aTN : laø heä soá goác hay ñoä doác cuûa ñöôøng ñaëc tính toác ñoä töï nhieân K E Φ ñm RöI ö Δn TN aI ö :laø ñoä suït toác ñoä treân ñöôøng ñaëc tính töï nhieân K E Φ ñm n0 nA =ndm 0 Ic Iư Hình 1.3.Ñaëc tính cô töï nhieân. 1-3 = n0 : toác ñoä khoâng taûi lyù tuôûng 2-3 = nA : toác ñoä laøm vieäc cuûa ñöôøng ñtc TN 1-2 = nTN : ñoä suït toác ñoä Neáu Ic = Iñm thì nA = nñm 2. Phöông trình ñaëc tính cô : Ta coù : n =f(Mđ) Moment ñieän töø cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc: M = K I ñt M Φ ñm ö M I ö K MΦñm Thay Iö vaøo phöông trình ñaëc tính toác ñoä ta ñöôïc : U R M n ñm ö : (phöông trình ñaëc tính cô töï nhieân cuûa 2 K EΦñm K E K MΦ ñm ÑCÑ moät chieàu kích töø song song ) Trong ñoù : M :laø moment ñieän töø cuûa ñoäng cô Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng8
  9. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang PN K : heä soá ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô E 60a PN K : heä soá caáu taïo cuûa ñoäng cô M 2Πa Hay U ñm R ö M n 2 2 K E Φ ñm 9,55K E Φ ñm vôùi KM =9.55KE Khi Iö =0  Mñt =0 U ñm  n n 0 :laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng K E Φ ñm R ö aTN 2 2 :heä soá goùc hay ñoä doác cuûa ñaëc tính cô töï nhieân 9,55K E Φ ñm R ö M Δn TN aTN M 2 2 : ñoä suït toác ñoä cuûa ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân 9,55K E Φ ñm 3. ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ: Ta coù phöông trình ñaëc tính cô nhaân taïo: U (R ö R p )M n 2 2 K E  9,55K E  U ñm Ñaët: n n 0 :laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng K E Φ ñm R ö aTN 2 2 :heä soá goùc hay ñoä doác cuûa ñaëc tính cô töï nhieân 9,55K E Φ ñm R ö M Δn TN aTN M 2 2 ñoä suït toác ñoä cuûa ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân 9,55K E Φ ñm a.Aûnh höôûng cuûa ñieän trôû phuï noái tieáp treân maïch phaàn öùng : Uñm  CKT KT  ö Eö Rp Sô ñoà nguyeân lyù khi theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng. Giaû söû Uö = Uñm = const Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng9
  10. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Φ Φ ñm =const Rp thay ñoåi Muoán thay ñoåi ñieän trôû maïch phaàn öùng ta noái theâm ñieän trôû phuï Rp vaøo maïch phaàn öùng. Phöông trình ñaëc tính cô : U ñm R ö R p M n 2 2 K E Φ ñm 9,55K E Φ ñm Khi ñieän trôû phuï Rp thay ñoåi thì: U ñm n 0 = const K EΦñm R ö R p heä soá goùc nhaân taïo: aNT 2 > aTN 9,55 K E Φ ñm ñoä doác nhaân taïo: Δn NT aNT M > n TN . Kết luận: hoï caùc ñaëc tính cô laø chuøm ñöôøng thaúng xuaát phaùt töø n0 n n0 D nñm = nA A B RP = 0 (TN) Vôùi RP2 >RP1 C RP1 RP2 0 MC=Mñm M b.Aûnh höôûng cuûa ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng : I Ikt CKT U Iư Giaû söû: IKT = IKTñm = const Φ Φ ñm =const Rp =0. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 10
  11. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Khi thay ñoåi ñieän aùp theo höôùng giaûm so vôùi Uñm ta coù : U R ö M n 2 K E Φ ñm K E K MΦ ñm - Khi giaûm ñieän aùp thì: toác ñoä n giaûm theo. aNT = aTN = const n NT = n TN =const Nhö vaäy khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô ta ñöôïc moät hoï ñaëc tính cô song song vôùi ñaëc tính cô töï nhieân. - Khi giaûm ñieän aùp thì moment ngaén maïch, doøng ñieän ngaén maïch cuûa ñoäng cô giaûm vaø toác ñoä ñoäng cô cuõng giaûm öùng vôùi moät phuï taûi nhaát ñònh. Do ñoù, phöông phaùp naøy cuõng ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô vaø haïn cheá doøng ñieän khi khôûi ñoäng. n Uñm(TN) n0 Vôùi U2 < U1 <Uñm n0 n102 n03 U1 U2 0 M Mc Hình 1.6: Hoï caùc ñaëc tính cô khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng c.Aûnh höôûng cuûa töø thoâng : Uñm  CKT R KT pkt  ö Eö Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 11
  12. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Hình 1.7: Sô ñoà nguyeân lyù khi theâm ñieän trôû phuï kích töø. - Khi theâm RPKT noái tieáp vôùi cuoän kích töø thì: IKT giaûm xuoáng < IKTñm  giaûm xuoáng < ñm Rp =0 U=Uñm Ñoái vôùi ñaëc tính toác ñoä: Xeùt phöông trình ñaëc tính toác ñoä : U R I n ñm ö ö K E Φ K E Φ + Khi môû maùy : U R I n 0 ñm ö ömm K E K E 0 = Uñm – Rö .Iöñm Uñm Iömm = = const. R ö + Khi ñoäng cô khoâng taûi: U ñm n 0x K EΦ x Khi  x giaûm n0x taêng vaø Iömm = const. n  2  1 0 Iömm Vôùi   1 2 Hoï caùc ñaëc tính toác ñoä khi thay ñoåi töø thoâng  . Ñoái vôùi ñöôøng ñaëc tính cô: - Xeùt phöông trình ñaëc tính cô : U R M n ñm ö 2 2 K E Φ 9,55K E Φ - Moment khi môû maùy : Mmm = KM  Iömm Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 12
  13. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang vôùi KM , Iömm: const. U ñm Khi  giaûm thì : n 0 taêng vaø Mmm giaûm. K EΦ Thoâng thöôøng ñeå ñaûm baûo tuoåi thoï ñoäng cô thì : MC 0): Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 13
  14. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang E ö K E  ñm n 0 U ñm E ö K E . ñm (n 0 n) I ö 0 R ö R ö M K M Φ ñm I ö 0 Ta coù phöông trình ñaëc tính cô : U R M n ñm ö 2 K EΦñm K E K MΦ ñm Khi N hoaït ñoäng, cöïc tính ñieän aùp ñöôïc ñaûo ta coù : n < 0 E ö K E Φ ñm n 0 ( U ñm ) E ö K E . ñm ( n 0 n) I ö 0 R ö R ö K E . ñm ( n 0 n ) I ö 0 R ö Khi tieán haønh ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng thì doøng ñieän qua phaàn öùng laø Iö < 0 neân moment ñieän töø cuûa phaàn öùng ñaûo chieàu M K M Φ ñm I ö 0 - Phöông trình ñaëc tính cô : U R n ñm ö M 2 K E Φ ñm K E K M Φ ñm R n ö M 0 2 K E K M ñm - Ñöôøng bieåu dieãn ñaëc tính cô : n M n Ñ n0 +Uñm ñöôøng ñaëc tính cô khi ñoäng cô quay thuaän chieàu -MC 0 MC M -Uñm n0 MÑ n ñöôøng ñaëc tính cô khi ñoäng cô quay ngöôïc chieàu Ñaëc tính cô khi ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 14
  15. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang b. Ñaûo chieàu doøng ñieän qua cuoän kích töø ( ñaûo töø thoâng ) Uñm  N T CKT T N A B ö Eö Sô ñoà nguyeân lyù khi ñaûo chieàu doøng ñieän qua cuoän kích töø. Vieäc ñaûo chieàu doøng ñieän qua cuoän kích töø ñöôïc thöïc hieän nhôø tieáp ñieåm T, N cuûa caùc coâng taéc tô  Khi T hoaït ñoäng : n>0,ñm E ö K E  ñm n 0 U ñm E ö K E . ñm (n 0 n) I ö 0 R ö R ö M K M Φ ñm I ö 0 - Phöông trình ñaëc tính cô: U R n ñm ö M 2 K E  ñm K E K M  ñm Khi N hoaït ñoäng: töø thoâng Φ ñm ñöôïc ñaûo cöïc (chieàu doøng ñieän qua cuoän kích töø ñöôïc ñaûo) : n<0, (-ñm) E ö K E (  ñm )n 0 U ñm E ö K E (  ñm )( n 0 n) I ö 0 R ö R ö - Moment ñieän tö:ø M Ñ K M Φ ñm I ö 0 - Phöông trình ñaëc tính cô : U R n ñm ö M 2 K E ( Φ ñm ) K E K M Φ ñm U R n ñm ö M 0 2 K E Φ ñm K E K M Φ ñm Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 15
  16. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Ñöôøng bieåu dieãn ñaëc tính cô cuõng coù daïng nhö khi ta ñaûo chieàu baèng caùch ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng: n M n Ñ n0 +Uñm ñöôøng ñaëc tính cô khi ñoäng cô quay thuaän chieàu -MC 0 MC M -Uñm n0 MÑ n ñöôøng ñaëc tính cô khi ñoäng cô quay ngöôïc chieàu 5. Mở máy và tính điện trở mở máy a.Môû maùy : - Ta coù :Doøng ñieän phaàn öùng: Uñm K EΦñm n I ö R ö U ñm - Khi môû maùy n = 0 Eö =0 doøng ñieän khi môû maùy I mm . R ö Vì ñieän aùp phaàn öùng Eö luùc môû maùy Eö <<1 Uñm Rö = (0,04 0,05) I mm Imm = (20 25)Iñm Taùc haïi cuûa doøng môû maùy khi doøng môû maùy lôùn : + Chaùy caùch ñieän daây quaán. + Gaây suït aùp lôùn treân löôùi ñieän + Löïc ñieän ñoäng lôùn coù theå gaây bieán daïng keát caáu cô khí cuûa raõnh. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 16
  17. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang b. Xaây döïng ñöôøng ñaëc tính môû maùy vaø xaùc ñònh trò soá ñieän trôû phuï môû maùy baèng phöông phaùp ñoà thò Uñm  CKT KT 1G 2G 3G Iö Eö R R p1 p2 Rp3 RPI RPII RPIII Hình 1.16: Sô ñoà nguyeân lyù ÑC khi môû maùy baèng ñieän trôû phuï. Döïa vaøo caùc thoâng soá ñoäng cô vaø ñaëc tính vaïn naêng veõ ra ñöôïc ñaëc tính cô ñieän töï nhieân. Choïn doøng ñieän giôùi haïn I1 =(1,8 2,5)Iñm vaø tính ñieän trôû toång cuûa maïch phaàn U öùng khi khôûi ñoäng. R ñm I1 Choïn doøng ñieän chuyeån khi khôûi ñoäng : I2 =(1,1 1,3)Iñm neáu Iñm > IC I2 =(1,1 1,3)IC neáu IC > Iñm Gioùng I2 leân ñaëc tính cô töï nhieân coù giaù trò nTN2(h) töø ñoù xaùc ñònh giaûm (b) treân ñaëc tính khôûi ñoäng vôùi giaù trò doøng I2. U dm I2 R n NT2 n TN2 U dm I Ì R ö Keû ñöôøng thaúng qua ab.Treân ñaëc tính töï nhieân keõ ñöôøng thaúng qua gh. Hai ñöôøng naøy caét nhau taïi n0. Töø n0 döïng ñöôøng ñaëc tính khôûi ñoäng hình tia thoaû maûn ñieàu kieän : Baûo ñaûm ñuùng soá caáp khôûi ñoäng yeâu caàu. Töø ñieåm f keû ñöôøng song song vôùi truïc hoaønh vaø phaûi caét ñaëc tính töï nhieân ñuùng ôû ñieåm g. Neáu khoâng thoaû maõn ñieàu kieän treân ta phaûi choïn laïi giaù trò I1,I2 ñeå xaây döïng laïi ñaëc tính khôûi ñoäng. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 17
  18. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang n(voøng/phuùt) TN I n0 II A h f g (1) RPI d e (2) b RPII c (3) RPIII 0 a Iö I I I C 2 1 Hình 1.17: Ñaëc tính cô cuûa ÑC DC kích töø song song khi môû maùy. Tính ñieän trôû khôûi ñoäng : - Goïi ñieän trôû phuï maéc vaøo maïch phaàn öùng khi khôûi ñoäng laø Rp. - Ta coù :Rp = R – Rö - Ñieän trôû khôûi ñoäng trong töøng caáp laø: je jg eg R R R pI ö ö jg jg jc jg cg R R R pII ö ö jg jg ja jg ag R R R pIII ö ö jg jg R R p1 pI R R R p2 pII PI R p R p R P 3 III II 6. Hảm máy; Traïng thaùi ñoäng cô quay thuaän: n>0  E ö K E  ñm n 0 IKTñm >0  ñm >0 Uñm Eö KEñm (n0 n) Iö Rö Rö Vì n0 >n  Iö >0 M K M  ñm I ö 0 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 18
  19. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Phöông trình ñaëc tính cô: R n n ö M 0 0 2 K E K M  ñm P U ñm I öñm >0  nhaän naêng löôïng(tieâu thuï naêng löôïng ñieän) Uñm  IKTñm CKT U 1 A B ö Eö n Sô ñoà nguyeân lyù ÑC quay thuaän. Traïng thaùi haõm maùy: laø traïng thaùi maø toác ñoä n vaø moment MH ngöôïc chieàu. Traïng thaùi haõm maùy ñöôïc söû duïng trong caùc tröôøng hôïp sau : + Caàn döøng nhanh ñoäng cô. + Giöõ cho taûi theá naêng ñöôïc haï xuoáng vôùi toác ñoä khoâng ñoåi. + Giöõ cho moät taûi troïng ñöùng yeân treân cao khi noù coù khuynh höôùng rôi xuoáng ñaát. a. Haõm taùi sinh : -Haõm taùi sinh xaûy ra khi toác ñoä quay n vaø moment quay MH ngöôïc chieàu vaø n > n0 - Coù hai phöông phaùp haõm taùi sinh : + Haõm baèng phöông phaùp giaûm toác ñoä ñieän aùp. + Haï taûi theá naêng baèng phöông phaùp ñaûo cöïc tính ñieän aùp phaàn öùng ñaët leân phaàn öùng. Giaûm toác ñoä baèng phöông phaùp giaûm ñieän aùp: n(voøng/phuùt) MÑ MÑ n0 Ñ Ñ B A n M n C M n01 C C 0 M(N.m) Ñaëc tính cô khi giaûm toác ñoä baèng phöông phaùp giaûm ñieän aùp. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 19
  20. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Xeùt ñieåm B: Do quaùn tính nB >0( ñoäng cô quay theo chieàu cuõ) E öB K E  ñm n B 0 U1 EöB K E  ñm (n01 nB ) I öB 0 Rö Rö M ÑB K M  ñm I öB 0 B laø ñieåm baét ñaàu quaù trình haõm taùi sinh. Ñoaïn Bn01: n giaûm xuoáng nhöng vaãn lôùn hôn 0. Eö KEñmn01 0 U1 E ö K E  ñm (n 01 n) I ö 0 R ö R ö M Ñ K M  ñm I ö 0 - Ta coù: n > n01 > 0 vaø MÑ n>0 U1 E ö K E  ñm (n 01 n) I ö 0 R ö R ö M Ñ K M  ñm I ö 0 Ñoaïn n01C: laø ñoaïn ñaëc tính ñoäng cô quay thuaän giaûm toác ñoä Vì MÑ < MC neân heä thoáng giaûm toác - Khi n giaûm  I ö taêng  MÑ taêng. Taêng ñeán C thì caân baèng vôùi Mtaûi (heä thoáng laøm vieäc oån ñònh). Heä thoáng ñang laøm vieäc naâng taûi taïi ñieåm A. Ngöôøi ta tieán haønh giaûm ñieän aùp xuoáng coøn U1, luùc naøy do quaùn tính toác ñoä vaãn quay theo chieàu cuõ, nhöng doøng ñieän vaø moâment ñaõ ñaûo chieàu. Quaù trình haõm taùi sinh dieãn ra ôû goùc phaàn tö thöù 2, laøm giaûm nhanh toác ñoä ñoäng cô veà n01. Ñeán n01, MÑ =0. Treân truïc ñoäng cô coøn moâment caûn MC ngöôïc chieàu vôùi n neân noù tieáp tuïc laøm cho ñoäng cô giaûm toác, ñoàng thôøi MÑ Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 20
  21. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang taêng daàn cho ñeán C thì caân baèng MÑ = MC. Heä thoáng seõ laøm vieäc oån ñònh ôû toác ñoä thaáp. Khi haï taûi theá naêng baèng phöông phaùp ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng: - Khi muoán haï taûi ta phaûi ñaûo chieàu ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô. Luùc naøy neáu moment do trong taûi gaây ra lôùn hôn moment ma saùt trong caùc boä phaän chuyeãn ñoäng cuûa cô caáu, ñoäng cô seõ laøm vieäc ôû trang thaùi haõm taùi sinh treân hình treân. Khi haï taûi, ñeå haïn cheá doøng khôûi ñoäng ta ñoùng theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng. Toác ñoä ñoäng cô taêng leân daàn. Khi toác ñoä gaàn ñaït tôùi giaù trò n0 ta caét ñieän trôû phuï, ñoäng cô taêng toác ñoä treân ñöôøng ñaëc tính töï nhieân. Khi toác ñoä vöôït quaù n > n0 , moment ñieän töø cuûa ñoäng cô ñoåi daáu trôû thaønh moment haõm ñeán ñieåm A moment MH = MC, taûi troïng ñöôïc haï vôùi toác ñoä oån ñònh n0ñ, trong traïng thaùi haõm taùi sinh. b. Haõm ngöôïc : Ñònh nghóa: Haõm ngöôïc laø traïng thaùi haõm xaûy ra khi Roto cuûa ñoäng cô do ñoäng naêng tích luyõ trong caùc boä phaän chuyeån ñoäng hoaëc do taûi theá naêng maø quay ngöôïc chieàu vôùi moment ñieän töø cuûa ñoäng cô. Coù hai caùch ñeå thöïc hieän haõm ngöôïc : Haõm ngöôïc baèng caùch ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng : - Phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñöôøng soá (1): (-U ) R n ñm ö M 2 K E  ñm K E K M  ñm - Phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñöôøng soá (2): U R R n ñm ö P M 2 K E  ñm K E K M  ñm M M Ñ Ñ Ñ n n Ñ n n 0 M C M C B2 B3 A C (2) (3) (1) C2 M Mhbñ2 0 Mhbñ1 C2 Mc D D1 2 MÑ MÑ Ñ n0 Ñ n n M C M C -nE1 E1 E3 -nE2 Ñaëc tính cô khi haõm ngöôïc baèng caùchñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 21
  22. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Giaû söû heä thoáng ñang laøm vieäc oån ñònh taïi ñieåm A, ñeå haï taûi ngöôøi ta tieán haønh ñaûo cöïc tính ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng cuûa ñoäng cô (keát hôïp ñoùng theâm ñieän trôû phuï ñeå haïn cheá cho doøng ñieän haõm ban ñaàu khoâng vöôït quaù 2,5Iñm), ñieåm laøm vieäc chuyeån töø A sang B1 . Luùc naøy do quaùn tính toác ñoä n vaãn quay theo chieàu cuõ nhöng Iö vaø MÑ ñaõ ñaûo chieàu. Quaù trình haõm ngöôïc dieãn ra laøm giaûm nhanh toác ñoä ñoäng cô veà 0, ñoaïn B1C1 goïi laø ñoaïn ñaëc tính ñoäng cô haõm ngöôïc baèng caùch ñaûo chieàu ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng. - Taïi C1, n=0 nhöng do MÑ vaø MC cuøng chieàu chuùng seõ keùo roto quay ngöôïc, theo chieàu cuûa chuùng, ñoäng cô baét ñaàu quaù trình môû maùy theo chieàu ngöôïc laïi vaø taêng toác do coù söï hoã trôï cuûa MÑ vaø MC , ñoaïn C1(-n0) goïi laø ñoaïn ñaëc tính ñoäng cô quay ngöôïc. - Taïi (-n0) , moment ñoäng cô MÑ =0, MC cuøng chieàu vôùi n neân heä thoáng tieáp tuïc taêng toác vöôït khoûi (-n0) , khi ñoù MÑ ñaûo chieàu quaù trình haõm taùi sinh dieãn ra treân ñoaïn (-n0) E1, MÑ lôùn daàn cho ñeán ñieåm E1 thì caân baèng MÑ vaø MC , taûi theá naêng ñöôïc haï xuoáng vôùi toác ñoä khoâng ñoåi laø (-nE1). Ñeå haïn cheá doøng ñieän haõm ngöôïc luùc baét ñaàu khoâng vöôït quaù 2,5Iñm thì ngöôøi ta ñoùng theâm ñieän trôû phuï khi ñaûo cöïc ñieän aùp. Do ñoù ñieåm laøm vieäc seõ chuyeån töø A sang B2 ñeå roài cuoái cuøng haï taûi vôùi toác ñoä nE2 vaø nE2 > nE1 . Haõm ngöôïc baèng caùch ñoùng ñieän trôû phuï : Giaû söû ñoäng cô ñang naâng taûi taïi ñieåm A ngöôøi ta thöïc hieän haï taûi baèng caùch ñoùng vaøo maïch phaàn öùng moät ñieän trôû phuï ñuû lôùn(lôùn hôn ñieän trôû phuï môû maùy). Luùc naøy ñieåm laøm vieäc chuyeãn sang ñieåm B. Taïi B3 : MÑ < MC , heä thoáng giaûm toác töø B ñeán C. Luùc naøy Iö vaø MÑ taêng daàn trò soá K E Φ ñm n n 0 I ö R ö R p Taïi ñieåm C3: toác ñoä baèng 0 nhöng treân truïc ñoäng cô toàn taïi moment ngöôïc chieàu nhau laø MÑ vaø MC, nhöng vì MC coù trò soá lôùn hôn neân noù seõ laøm Roto quay theo chieàu ngöôïc laïi ñeå haï taûi xuoáng. Luùc naøy do söï hoã trôï cuûa moment caûn theá naêng, ñoäng cô taêng toác töø C3 ñeán E3 ñoàng thôøi Iö vaø MÑ taêng daàn vaø coù giaù trò döông. K E Φ ñm (n 0 ( n 0 )) K E Φ ñm (n 0 n ) I ö 0 R ö R p R ö R p M = K Ñ E Φ ñm I ö 0 - Traïng thaùi haõm ngöôïc dieãn ra cho ñeán E3 thì MÑ = MC taûi ñöôïc haï xuoáng vôùi toác ñoä khoâng ñoåi laø (-nD). Neáu ta thay ñoåi trò soá ñieän trôû phuï Rp thì ta seõ thay ñoåi ñöôïc toác ñoä khi haï taûi. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 22
  23. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang n n0 B3 A C3 0 MC M -nD E3 Ñaëc tính cô khi haõm ngöôïc baèng caùch ñoùng ñieän trôû phuï. c.Haõm ñoäng naêng : Ñònh nghóa: Haõm ñoäng naêng laø traïng thaùi ñoäng cô laøm vieäc nhö moät maùy phaùt maø naêng löôïng cô hoïc cuûa ñoäng cô ñaõ tích luyõ ñöôïc trong quaù trình laøm vieäc tröôùc ñoù bieán thaønh ñieän naêng tieâu taùn trong maïch haõm döôùi daïng nhieät. 7.Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp : Ckt Ikt + - n A B Eö Iö RHÑN Sô ñoà nguyeân lyù cuûa ÑC khi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 23
  24. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Ñaëc tính cô khi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp. - Giaû söû heä thoáng ñang laøm vieäc taïi ñieåm A (ñoäng cô ñang naâng taûi). Deå haï taûi ngöôøi ta ngaét phaàn öng ra khoûi löôùi ñieän vaø ñoùng qua ñieän trôû haõm RHÑN , cuoän kích töø vaãn coøn ñöôïc cung caáp ñieän, luùc naøy do quaùn tính phaàn öùng vaãn quay theo chieàu cuõ, ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä maùy phaùt, phaùt ra söùc ñieän ñoäng Eö coù chieàu khoâng ñoåi, söùc ñieän ñoäng naøy taïo trong maïch kín doøng ñieän Iö ñaõ ñaûo chieàu neân moment MÑ cuõng ñaûo chieàu. E ö I ö 0 R ö R HÑN MÑ KMΦñmIö 0 - Heä thoáng laøm vieäc taïi ñieåm B, taïi ñaây n vaø MÑ ngöôïc chieàu nhau, traïng thaùi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp xaûy ra, toác ñoä ñoäng cô giaûm veà 0. - Phöông trình ñöôøng ñaëc tính cô khi haõm ngöôïc ñoäng naêng laø : (R ö R HÑN ) n 2 M K E K M  ñm B10 : laø ñoaïn ñaëc tính haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp ñoái vôùi taûi phaûn khaùng hoaëc taét nguoàn. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 24
  25. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Haõm ñoäng naêng töï kích töø : + CKT - n  ö Eö RHÑN IH Sô ñoà nguyeân lyù khi haõm ñoäng naêng töï kích töø . - Ngöôøi ta thöïc hieän haõm ñoäng naêng töï kích töø baèng caùch ngaét phaàn öùng vaø cuoän kích töø ra khoûi phaàn ñieän vaø ñoùng qua ñieän trôû haõm. - Do quaùn tính ñoäng cô tieáp tuïc quay theo chieàu cuõ (n > 0), caùc thanh daãn queùt qua töø dö cuûa maïch töø Stator nen6 vaãn caûm öùng ra söùc ñieän ñoäng Eö . n>0 dö >0 E ö K EΦ ñm n 0 E ö I ö 0 R HÑN R Ckt R ö R HÑN R Ckt MÑ <0 do ñoù, quaù trình haõm ñoäng naêng töï kích töø dieãn ra laøm n giaûm. - Phöông trình ñaëc tính cô khi haõm ñoäng naêng töï kích töø : R R Ckt HÑN R ö R Ckt R HÑN n 2 M K E K M  - Thoâng thöôøng, RHÑN raát nhoû so vôùi RCkt . Do ñoù phöông trình ñaëc tính cô : R ö R HÑN n 2 M K E K M - Khi haõm ñoäng naêng toác ñoä n seõ giaûm daàn, söùc ñieän ñoäng Eö phaùt ra cuõng giaûm theo Iö giaûm MÑ giaûm IKT giaûm Φ giaûm. Eö phuï thuoäc vöøa Φ vöøa n ñöôøng bieåu dieãn ñaëc tính cô khi haõm ñoäng naêng töï kích töø khoâng coøn laø ñöôøng thaúng nöõa maø laø ñöôøng cong ñi qua goác toaï ñoä. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 25
  26. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Chương 2: TÍNH TOAÙN HEÄ THOÁNG CAÀU TRUÏC NAÂNG HAÏ TAÛI DUØNG ÑOÄNG CÔ DC KÍCH TÖØ SONG SONG 1. Tính Rp baèng phöông phaùp ñoà thò: Uñm CKT 1G 2G 3G Eö R R p1 p2 Rp3 RPI RPII RPIII Sô ñoà nguyeân lyù khi môû maùy baèng ñieän trôû phuï. Ta coù doøng ñieän phaàn öùng: Iöñm = Iñm – Iktdm = 524 – 5,8 = 518,2 (A) Ñieän trôû phaàn öùng: 0,5 U ñm .I ñm Pñm Rö = 2 I öñm = = 0,01 ( ) U ñm I öñm .R ö Maø kE. ñm = = n ñm Toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng: Uñm no = = (voøng/ phuùt) kE .Φñm Ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân ñi qua 2 ñieåm: Ñieåm khoâng taûi lyù töôûng (0 ; 639) Ñieåm laøm vieäc ñònh möùc (518,2 ; 600) Ta tieán haønh döïng heä truïc toaï ñoä vaø veõ ñöôøng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 26
  27. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Choïn I1 = Imax = 2,4.Iñm = 2,4. 533 = 1243(A) I2 = Imin = 1,12.Iñm = 1,12. 553 = 580 (A) - Ta veõ ñöôïc ñöôøng ñaëc tính cô nhö hình treân. Töø ñoà thò treân ta tính Rp tröïc tieáp nhö hình sau: Ñoä suït toác ñoä treân ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân: Rö ∆nTN =Iö (1) kE .Φñm Ñoä suït toác ñoä treân ñöôøng ñaëc tính cô nhaân taïo: Rö Rp ∆nNT = Iö (2) kE .Φñm 1 Δ R nTN ö 2 Δ nNT R ö R p Δ Δ Δ nNT nNT nTN R p R ö R ö R ö Δ nTN Δ nTN (1): RpI (Ω) (2): RpII (Ω) (3): RpIII (Ω) Ñieâïn trôû khôûi ñoäng trong töøng caáp laø: RP1=RPI=0,273() RP2= RPII - RPI=0,587() RP3= RPIII - RPII=1,533() Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 27
  28. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2.Tính toaùn ñieän trôû phuï caàn ñoùng vaøo maïch rotor khi naâng taûi: - Ta coù Mñm = 9,55 Mdm=MB=MD=1496(N.m) - Phöông trình ñaëc tính cô : U ñm R Ö R P n 2 .M k E  ñm 9,55 k E .Φ ñm Trong ñoù : kE. ñm = 0,38 Rö =0,01 M = 0,9Mñm = 0,9. 1957,75=1762 (N.m) U ñm 2 n .9,55(k E .Φñm ) k Φ (1) R E ñm R P M ö a.Vôùi n1= 1/2nñm : n1= 1/2nñm =1/2. 600 =300(voøng/phuùt) U ñm n .9,55(k .Φ )2 k Φ E ñm Töø (1) R E ñm R P1 M ö Ñeå naâng taûi vôùi toác ñoä n=1/2nñm ta phaûi ñoùng vaøo maïch phaàn öùng moät ñieän trôû phuï coù giaù trò RP1=0,196() b.Vôùi n2= 1/4nñm : n2= 1/4nñm =1/4. 600 =150(voøng/phuùt) U ñm n .9,55(k .Φ )2 k Φ 2 E ñm Töø (1) R E ñm R P2 M ö Ñeå naâng taûi vôùi toác ñoä n=1/4nñm ta phaûi ñoùng vaøo maïch phaàn öùng moät ñieän trôû phuï coù giaù trò RP2=0,294(). Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 28
  29. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 3. Tính toaùn ñieän trôû phuï caàn thieát ñoùng vaøo maïch khi haï taûi: - Ta co:ù Mñm = 1496 Mc =0,9Mdm =0,9.1496 =1346.4 (N.m) - Phöông trình ñaëc tính cô : U ñm R Ö R P n 2 .M k Φ E ñm 9,55 k E .Φñm Trong ñoù : kE. ñm = 0,319 Rö =0,024 Mc =1346 U ñm 2 n .9,55(k E .Φñm ) k Φ (1) R E ñm R P M ö a.Vôùi n1= 1/2nñm : n1= 1/2nñm =1/2. 600 =300(voøng/phuùt) - Khi haï taûi vôùi toác ñoä baèng ¼ nñm thì ñoäng cô chuyeån xuoáng laøm vieäc taïi ñieåm B (1346 ; -300) neân toïa ñoä ñieåm B thoaû maõn phöông trình ñaëc tính cô: U ñm R Ö R P1 n1 2 .M k E  ñm 9,55 k E .Φ ñm U ñm n .9,55(k .Φ )2 k Φ 1 E ñm R E ñm R P1 M ö Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 29
  30. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang = Vaäy ñeå haï taûi vôùi toác ñoä baèng ¼ nñm thì ta phaûi ñoùng theâm ñieän trôû phuï RP1= 0,654  . b. Vôùi n2 = 1/3 nñm : n2 = 1/3.nñm = 1/3.600 = 200 (voøng/phuùt) - Khi haï taûi vôùi toác ñoä n2 = 1/3nñm thì ñoäng cô chuyeån xuoáng laøm vieäc taïi ñieåm C(1346 ; -200) neân toaï ñoä ñieåm C thoûa maõn phöông trình ñaëc tính cô: U ñm R Ö R P2 n 2 2 .M k E  ñm 9,55 k E .Φ ñm U ñm n .9,55(k .Φ )2 k Φ 2 E ñm R E ñm R P2 M ö Vaäy ñeå haï taûi vôùi toác ñoä baèng 1/3nñm thì ta phaûi ñoùng theâm ñieän trôû phuï RP2 = 0,582( ). c. Vôùi n3 =3/2 nñm: n3 =3/2 nñm = 900 (voøng / phuùt) - Khi haï taûi vôùi toác ñoä n3 = 3/2nñm thì ñoäng cô chuyeån xuoáng laøm vieäc taïi ñieåm D(1346 ; -900) neân toaï ñoä ñieåm thoaû maõn phöông trình ñaëc tính cô: U ñm R Ö R P3 n3 2 .M k E  ñm 9,55 k E .Φ ñm U ñm n .9,55(k .Φ )2 k Φ 3 E ñm R E ñm R P3 M ö Vaäy ñeå haï taûi vôùi toác ñoä baèng nñm thì ta phaûi ñoùng theâm ñieän trôû phuï Rp3=1,087( ). Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 30
  31. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 4. Sơ đổ động lực điều khiển động cơ mở máy qua ba cấp điện trở và nâng hạ tải với nhiều cấp tốc độ: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 31
  32. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Phần B: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA DÂY QUẤN Chương 3:ÑAËC TÍNH CÔ CUÛA ÑOÄNG CÔ XOAY CHIEÀUKHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA  ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ a. Caáu taïo : - Ñoäng cô khoâng ñoàng boägoàm hai loaïi : Ñoäng cô Rotor daây quaán vaø ñoäng cô Rotor loàng soùc (ñoäng cô Rotor ngaén maïch). - Ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong thöïc teá. b. Öu ñieåm :  Öu ñieåm noåi baät cuûa loaïi ñoäng cô naøy laø: Caáu taïo ñôn giaûn, ñaëc bieät laø ñoäng cô Rotor loàng soùc. So vôùi ñoäng cô moät chieàu,Ñoäng cô khoâng ñoàng boä giaù thaønh haï,vaän haønh tin caäy, chaéc chaén. Ngoaøi ra ñoäng cô khoâng ñoàng boä duøng tröïc tieáp löôùi ñieän xoay chieàu ba pha neân khoâng caàn trang bò theâm caùc thieát bò bieán ñoåi keøm theo. C.Nhöôïc ñieåm :  Nhöôïc ñieåm cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä laø ñieàu chænh toác ñoä vaø khoáng cheá caùc quaù trình khoù khaên; rieâng vôùi caùc ñoäng cô Rotor loàng soùc coù caùc chæ tieâu khôûi ñoäng keùm hôn. 1. Phương trình đặc tính tốc độ: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 32
  33. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Trong ñoù: R0, X0, I0 laàn löôït laø ñieän trôû, ñieän khaùng vaø doøng ñieän maïch töø hoaù. R1, X1, I1 laàn löôït laø ñieän trôû, ñieän khaùng vaø doøng ñieän maïch Stator. ’ ’ ’ R ,X 2 ,I 2: ñieän trôû, ñieän khaùng vaø doøng ñieän Rotor ñaõ qui ñoåi veà Stator. U1ñm:Ñieän aùp ñònh möùc ñaët vaøo ba pha. U1p laø ñieän aùp pha ñaët vaøo Stator.   n n s 0 0 : laø ñoä tröôït (Heä soá tröôït cuûa ñoäng cô) 0 n0 0 : toác ñoä goùc cuûa töø tröôøng quay (rad/s)  : toác ñoä goùc cuûa töø tröôøng (rad/s) 60 f n : Toác ñoä cuûa töø tröôøng quay( voøng /phuùt) 0 p f : taàn soá cuûa ñieän aùp nguoàn ñaët vaøo Stator (Hz) p : soá ñoâi cöïc töø cuûa ñoäng cô n : toác ñoä quay cuûa Rotor (voøng /phuùt) ' I 2=KqñI.I2 : Doøng ñieän qui ñoåi 1 K : Heä soá qui ñoåi doøng ñieän qñ I K qñE N K U1ñm 1 dq1 KqñE : Heä soá qui ñoåi söùc töø ñoäng E2ñm N2Kdq2 N1,N2:soá voøng moãi pha daây quaán stator ,rotor E2ñm: söùc töø ñoäng ñònh möùc xuaát hieän treân 2 voøng tröôït rotor khi: -Rotor hôû maïch -Ñaët ñieän aùp vaøo stator laø Uñm Phöông trình ñaëc tính toác ñoä : Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 33
  34. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang ' U1p I2 2 R ' 2 R1 X N S Trong ñoù : ' X N X1 X 2 : ñieän khaùng ngaén maïch ' ' ' R R 2 R p : ñieän trôû qui ñoåi Khi môû maùy toác ñoä n = 0 neân heä soá tröôït s=1 ' U1p I 2mm ' 2 2 R1 R XN ' U1p doøng ñieän khi môû maùy : I 2mm Zmm ' 2 vôùi : Zmm (R1 R ) X N ' Thoâng thöôøng : I 2mm (47)Iñm 2. Phương trình đặc tính cơ: Giaûn ñoà coâng suaát: a b Ñeå tìm phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ta döïa vaøo ñieàu kieän caân baèng coâng suaát ñoäng cô. Coâng suaát ñieän töø chuyeån töø Stator sang Rotor Pñt Mñt 1 Trong ñoù : Mñt :moment ñieän töø ñoäng cô Pñt Pcô ΔPphuï ΔPcu2 Neáu toån hao phuï khoâng ñaùng keå Pphuï 0 thì Mñt = Mcô =M Pñt Pcô ΔPcu2 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 34
  35. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2 M ñm .0 M cô . 3P .I 2 2 M  0  3P .I 2   3R .I Maø: S 0 M 2  0S Thay I 2 vaøo ta ñöôïc : 2 3R .U 1p M (2) 2 n 0S R 2 R1 X nm 9,55 S (2) laø phöông trình ñaëc tính cô xoay chieàu khoâng ñoàng boä ba pha. - Ñöôøng bieåu dieãn cuûa phöông trình ñaëc tính cô coù daïng ñöôøng cong neân toaï ñoä dM ñieåm cöïc trò ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch giaûi phöông trình 0 ta ñöôïc : ds - Ñoä tröôït tôùi haïn : R S (3) max 2 2 R1 X N Thay phöông trình (3) vaøo phöông trình ñaëc tính cô ta ñöôïc moment tôùi haïn : 3U 2 M 1p (4) max 2n 0 R 2 X 2 R 9,55 1 N 1 Trong ñoù : (+) : öùng vôùi traïng thaùi ñoäng cô (-) : öùng vôùi traïng thaùi maùy phaùt - Heä soá quaù taûi veà moment : M max M M ñm Caùch veõ ñaëc tính cô khi khoâng bieát R1,X1,R2,,X2 chæ bieát caùc tham soá ñònh möùc cuûa ñoâng cô treân nhaõn maùy vaø caàn thöïc hieän caùc böôùc sau: n (voøng/phuùt) n0 b Smax 0 Mmm (N.m) M 1 M C Mmax S Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 35
  36. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Ñaëc tính cô töï nhieân cuûa ñoäng cô khoâng boä ba pha Böoùc 1: xaùc ñònh toaï ñoä 3 ñieåm ñaët bieät. Ñieåm ñoàng boä cuûa töø tröôøng : A(M=0,n=n0) 60 f vôùi n 0 p Ñieåm tôùi haïn : B(Mmax , Smax ) 60 f M max M n 0 M ñm p Maët khaùc: M 1 S S max ñm max  M M ñm 2 S max S ñm n 0 n ñm S ñm n 0 S ñm S max 2  M S max S ñm 2 2 S max 2  M S ñm S max S ñm 0 Giaûi phöông trình ta ñöôïc: 2 Smax1,2 Sñm M  M 1 Ñieåm môû maùy : C(M=Mmm , n=0) Thay S = 1 vaøo phöông trình (2) ta ñöôïc : 2 3R .U 1p M mm n0 2 2  R1 R X N  9,55 Böôùc 2: Laáy nhieàu giaù trò S trong khoaûng 0 1 thay vaøo bieåu thöùc 2M M max mm 1 S max S max 1 Ta seõ ñöôïc moment töông öùng. S 0 S1 S2 . . . . . . . 1 M M0 M1 M2 . . . . . . . Mmm Böôùc 3 Töø toaï ñoä (S , M) vôùi 3 ñieåm ñaëc bieät noái laïi ta seõ ñöôïc ñöôøng ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô. Caùc daïng khaùc cuûa ñaëc tính cô : Laäp tæ soá vaø laáy daáu döông (+) ta ñöôïc : Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 36
  37. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2M 1 aS M th th (5) S Sth 2aSth Sth S R Trong ñoù : a 1 R2 R1 aS max 2 2 R1 X nm Ñoái vôùi ñoäng cô coù coâng xuaát lôùn :R1 << Xnm R1 thì aSmax 0 . X nm Luùc naøy (5) coù daïng gaàn ñuùng : 2M M max (6) S S max S max S R2 Smax (7) X nm 3U M 1P (8) max 2n 0 X 9,55 nm Caùch veõ ñaëc tính cô khi khoâng bieát caùc thoâng soá R1 , X1 ,R2 , X2 maø chæ bieát  M : Xaùc ñònh toaï ñoä 3 ñieåm ñaëc bieät : 60f n 0 p Toaï ñoä ñieåm tôùi haïn : Thay toaï ñoä ñieåm laøm vieäc ñònh möùc vaøo phöông trình ñaëc tính cô (6) 2M M max ñm S S ñm max Smax Sñm Smax Sñm 2M max 2M Sñm Smax M ñm 2 2 Smax 2M SñmSmax Sñm 0 giaûi phöông trình baäc 2 theo Smax Ta ñöôïc toaï ñoä ñieåm tôùi haïn B( Mmax , Smax) 2M Thay S = 1 vaøo phöông trình (6) ta ñöôïc : M max mm 1 S max Smax 1 Laáy tuyø yù nhieàu giaù trò cuûa S thay vaøo phöông trình (6) ta tìm ñöôïc M Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 37
  38. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Heä soá moment môû maùy : M mm K M 9,55 1 K M :1 2 M ñm Heä soá doøng ñieän môû maùy : I mm K I (K I : 4 7) Iñm Nhaän xeùt: 2n0>n>n0 -1 n>0 0 0 -n0<n<0 1<s<2 Ñoaïn ñaëc tính ñoäng cô quay ngöôïc. M<0 M max Ñc M max MF 3. Ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ: a.Aûnh höôûng cuûa ñieän aùp : Khi ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô giaûm : 3U 2 - Töø phöông trình : M 1p max 2n 0 R 2 X 2 R 9,55 1 N 1 Ta thaáy moment tôùi haïn seõ giaûm theo tæ leä bình phöông laàn ñoä suy giaûm cuûa ñieän aùp. 2 n - Trong khi toác ñoä ñoàng boä: n khoâng thay ñoåi 0 60 R ' - Vaø ñoä tröôït tôùi haïnS 2 cuõng khoâng thay ñoåi. max 2 2 R1 X nm - Mmax noùi leân khaû naêng quaù taûi cuûa ñoäng cô. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 38
  39. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2 - Moment môû maùy (Mmm = K2U1P ) giaûm theo tæ leä bình phöông laàn ñoä suy giaûm cuûa ñieän aùp. b . Aûnh höôûng cuûa ñieän trôû phuï hay ñieän khaùng phuï noái tieáp treân maïch Stator : - Khi theâm ñieän trôû phuï Rp vaøo Stator thì toác ñoä ñoàng boä n0 khoâng ñoåi, tröôït tôùi haïn Smax giaûm, moment tôùi haïn Mmax giaûm vaø moment môû maùy Mmm cuõng giaûm. L1 L2 L3 R1 Ñ ÑC khoâng ñoàng boä 3 pha khi theâm ñieän trôû phuï. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 39
  40. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Khi theâm ñieän khaùng phuï Xp (giaû söû Xp = Rp) vaøo maïch Stator ta thaáy toác ñoä ñoàng boä n0 khoâng ñoåi, ñoä tröôït tôùi haïn giaûm (nhöng vaãn coøn lôùn hôn khi theâm Rp), moment môû maùy Mmm giaûm(baèng vôùi khi theâm Rp). Ñ Rp ÑC khoâng ñoàng boä khi theâm ñieän khaùng vaø ñieän trôû phuï. - Ta thaáy khi theâm Xp ta taêng ñöôïc khaû naêng quaù taûi cuûa ñoäng cô (Mth noùi leân khaû naêng quaù taûi cuûa ñoäng cô). - Ñaëc tính cô khi theâm Rp vaø Xp coù daïng: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 40
  41. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang c . Aûnh höôûng cuûa ñieän trôû phuï noái tieáp vaøo daây quaán Rotor : ÑC KÑB 3 pha khi theâm ñieän trôû phuï noái tieáp vaøo daây quaán Rotor. - Ñoäng cô khoâng ñoàng boä Rotor loàng soùc (hay rotor ngaén maïch) khoâng theå thay ñoåi ñöôïc ñieän trôû maïch rotor .Vieäc thay ñoåi chæ söû duïng ñoái vôùi ñoäng cô khoâng ñoàng boä rotor daây quaán vì maïch rotor coù theå noái vôùi ñieän trôû ngoaøi qua heä voøng tröôït - choåi than.(nhö hình veõ) ' - Deã thaáy ,ñieän trôû maïch rotor R2-do ñoù ñieän trôû quy ñoåi R2 -chæ coù theå thay ñoåi ' veà phía taêng .Khi R2 taêng thì ñoä tröôït tôùi haïn taêng ,coøn toác ñoä ñoàng boä vaø moâment tôùi haïn giöõ nguyeân. Ñaëc tính cô khi theâm ñieän trôû phuï noái tieáp vaøo daây quaán Rotor. d. Aûnh höôûng cuûa soá ñoâi cöïc töø P : 60f Ta coù : n n 1 S 1 S 0 P Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 41
  42. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Khi taêng(giaûm) soá ñoâi cöïc töø p thì toác ñoä ñoàng boä n0 giaûm(taêng) neân toác ñoä quay cuûa Rotor giaûm(taêng) Coøn Smax khoâng phuï thuoäc vaøo p neân khoâng thay ñoåi, nghóa laø ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô vaãn giöõ nguyeân. Nhöng khi thay ñoåi soá ñoâi cöïc töø seõ phaûi thay ñoåi caùch ñaáu daây ôû Stator ñoäng cô neân moät soá thoâng soá nhö R1, X1 coù theå thay ñoåi vaø do ñoù tuyø tröôøng hôïp seõ aûnh höôûng khaùc nhau ñeán moment tôùi haïn Mmax cuûa ñoäng cô. Daïng cuûa ñaëc tính cô khi thay ñoåi soá ñoâi cöïc töø p coøn phuï thuoäc vaøo yeâu caàu cuûa vieäc ñoåi toác : Ñoåi toác ñoä ñaûm baûo moment khoâng ñoåi Δ / YY Ñoåi toác ñaûm baûo coâng suaát khoâng ñoåi YY / Δ Ñoåi toác ñaûm baûo moment vaø coâng suaát khoâng ñoåi YY / Y Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 42
  43. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang e . Aûnh höôûng cuûa taàn soá : 60f - Töø bieåu thöùc : n ta thaáy khi thay ñoåi taàn soá seõ laøm toác ñoä ñoäng cô thay 0 p ñoåi. R R - Töø bieåu thöùc (7) Smax X nm 2f1Lnm trong ñoù : f1: taàn soá ñieän aùp ñaët vaøo Stator Khi thay giaûm f1 thì smax vaø Mmax taêng , nhöng Mmax taêng maïnh hôn. Do vaäy ñoä cöùng ñaëc tính cô taêng khi f1 giaûm Khi f1 giaûm xuoáng döôùi fñm.thì toång trôû caùc cuoän daây giaûn neân neáu giöõ nguyeân ñieän aùp caáp Uñm thì doøng ñieän ñoäng cô seõ taêng ,ñoát noùng ñoäng cô quaù möùc . 2 2 - Töø bieåu thöùc (8) 3U1P p 3pU1P khi thay ñoåi taàn soá seõ M max 2 60 2 60 2 2f L 2 L f 9,55 1 nm 9,55 nm 1 laøm thay ñoåi Mmax - Khi taêng toác ñoä thì khaû naêng quaù taûi cuûa ñoäng cô seõ giaûm ñi. Muoán giöõ cho khaû naêng quaù taûi khoâng thay ñoåi thì ta phaûi keát hôïp ñieàu chænh taàn soá vaø ñieän aùp sao cho U tyû soá : 1P const . f Nhö vaäy Mmaxseõ giöõ khoâng ñoåi ôû vuøng f1 f1ñm thì khoâng theå taêng ñieän aùp nguoán caáp maø giöõ U1=U1ñm neân ôû vuøng naøy Mmax seõ giaûm tæ leä nghòch vôùi bình phöông taàn soá . 1 Smax f1 1 M max 2 f1 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 43
  44. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang n(voøng/phuùt) n0 f>f1ñm f=f1ñm f<f1ñm 0 M(N.m) Ñaëc tính cô khi thay ñoåi taàn soá. 4. Mở máy và tính điện trở mở máy: - Ñoái vôùi ñoäng cô Rotor daây quaán ñeå haïn cheá doøng khôûi ñoäng, taêng moment khôûi ñoäng ngöôøi ta ñöa ñieän trôû phuï vaøo maïch Rotor trong quaù trình khôûi ñoäng sau ñoù loaïi daàn caùc ñieän trôû phuï naøy theo töøng caáp. - Khi ñoùng ñieän tröïc tieáp vaøo stator ñoäng cô khoâng ñoàng boä thì thoaït ñaàu do rotor chöa quay ,ñoä tröôït lôùn (s=1) neân söùc ñieän ñoäng caûm öùng vaø doøng ñieän caûm öùng lôùn: I mm 5  8 I ñm - Doøng ñieän naøy coù giaù trò ñaëc bieät lôùn ôû caùc loaïi ñoäng cô coâng suaát trung bình vaø coâng suaát lôùn . M mm 05 1.5 M ñm - Sô ñoà nguyeân lyù vaø ñaëc tính khôûi ñoäng ñöôïc bieåu dieãn treân hình veõ. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 44
  45. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang n (voøng/phuùt) II I t k j III n0 h g f d e b c 0 a (N.m) M Mmm M C M 1 M 2 Mmax Sô ñoà nguyeân lyù vaø ñaëc tính khôûi ñoäng Ñeå xaùc ñònh trò soá caùc caáp ñieän trôû khôûi ñoäng ta coù theå söû duïng sô ñoà caùc ñaëc tính ñaõ ñöôïc tuyeán tính hoaù trong ñoaïn khôûi ñoäng. Quaù trình tính toaùn khôûi ñoäng nhö sau : Böôùc 1 : Döïa vaøo caùc thoâng soá ñònh möùc cuûa ñoäng cô tieán haønh veõ ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân. Böôùc 2 : Choïn giaù lôùn nhaát vaø nhoû nhaát cho pheùp trong quaù trình môû maùy : Choïn M 1 0,85M max M 2 1,11,3 M C neáu MC > Mñm M 2 1,11,3 M ñm neáu MC < Mñm - Ñaët 2 giaù trò M1, M2 leân truïc hoaønh töø ñoù keû 2 ñöôøng thaúng I , II song song vôùi truïc tung noù seõ caét ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân taïi g ,h. Keû ñöôøng thaúng g h keùo daøi caét ñöôøng thaúng song song vôùi truïc hoaønh xuaát phaùt töø n0 taïi t (t laø ñieåm xuaát phaùt cuûa tia môû maùy). - Töø g döïng ñöôøng thaúng song song vôùi truïc hoaønh caét II taïi f ,noái t vaø f keùo daøi caét I taïi e(ñöôøng soá 1). - Töø e döïng ñöôøng thaúng song song truïc hoaønh ,caét I taïi d,noái d vaø t keùo daøi caét I taïi c(ñöôøng soá 2). - Töø c döïng ñöôøng thaúng song song truïc hoaønh ,caét II taïi b ,noái b vaø t keùo daøi caét I taïi a (ñöôøng soá 3). Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 45
  46. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Tia cuoái cuøng phaûi ñi qua ñieåm a laø giao ñieåm cuûa truïc hoaønh vaø ñöôøng thaúng song song vôùi truïc tung xuaát phaùt töø M1. Neáu khoâng phaûi tieán haønh choïn laïi M1, M2 hoaëc caû hai. Böôùc 3 : Tính ñieän trôû phuï baèng phöông phaùp ñoà thò . R Töø phöông trình (7) : Smax X nm R2 ta coù : SmaxTN X nm R2 R p Smax NT X nm S R S R Laäp tæ soá: maxTN 2 TN 2 Smax NT R2 R p SNT R2 Rp S S TN NT R p R 2 STN je jg eg - Treân ñöôøng soá (1) ta coù : R R R pI 2 2 jg jg jc jg cg - Treân ñöôøng soá 2 ta coù : R R R pII 2 2 jg jg ja jg ag -Töông töï treân ñöôøng soá 3: RpIII R2 R2 jg jg RP1 RPI Vaäy RP2 RPII RPI RP3 RPIII RPII 5. Hảm máy: a . Haõm taùi sinh : -Haõm taùi sinh xaûy ra khi toác ñoä n > n0 Luùc naøy ñoäng cô maùy phaùt ñieän traû ñieän naêng veà löôùi ñieän vaø taïo ra moment haõm ngöôïc chieàu vôùi chieàu maø doøng ñieän ñang quay .Vì toác ñoä haõm lôùn neân haõm taùi sinh khoâng duøng ñeå haõm döøng maø chæ duøng trong tröôøng hôïp haõm ghìm. Haõm taùi sinh coù theå thöïc hieän moät trong hai caùch sau : Caùch 1 : giaûm toác ñoä baèng phöông phaùp taêng soá ñoâi töø cöïc ñaûm baûo moment khoâng ñoåi. - Luùc naøy haõm taùi sinh xaûy ra ôû goùc phaàn tö thöù hai. - ÔÛ goùc phaàn tö thöù hai : Ñoaïn Bn02 : n 02 n ta coù : n > n0 S 0 thay vaøo phöông trình n 02 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 46
  47. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2 3R .U 1p M 2 n 0S R 2 R1 X N 9,55 S MÑ 0 neân khi thay vaøo phöông trình ñaëc tính cô MÑ > 0 ñoaïn n02C laø ñoaïn ñaëc tính ñoäng cô giaûm toác. Ñeán ñieåm C thì MÑ=MC vaø ñoäng cô quay oån ñònh vôùi toác ñoä nhoû C Caùch 2: Ta tieán haønh haï taûi theá naêng baèng phöông phaùp ñaûo cöïc tính 2 trong 3 pha nguoàn ñöa vaøo ñoäng cô Thì haõm taùi sinh seõ xaûy ra ôû goùc phaàn tö thöù tö. b . Haõm ngöôïc : Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 47
  48. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang - Gioáng nhö ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp, traïng thaùi haõm ngöôïc cuûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä cuõng coù hai caùch : Caùch 1 : Ñoäng cô ñang quay thuaän thì tieán haønh ñaûo thöù töï 2 trong 3 pha nguoàn ñöa vaøo ñoäng cô thì haõm ngöôïc xaûy ra ôû goùc phaàn tö thöù hai. - Ñoäng cô chuyeån ñieåm laøm vieäc töø A treân ñaëc tính cô 1 sang B treân ñaëc tính cô vôùi cuøng toác ñoä  A (do quaùn tính cô ).Quaù trình haõm noái ngöôïc baét ñaàu .khi toác ñoä ñoäng cô giaûm theo ñaëc tính 2 tôùi ñieåm D thì  0 . luùc naøy neáu caét ñieän thì ñoäng cô seõ döøng .Ñoaïn haõm ngöôïc (MÑ MCneân baét ñaàu taêmg toác ,môû maùy quay ngöïôc laïi theo ñaëc tính 2 vaø laøm vieäc oån ñònh taïi E vôùi toác ñoä  E theo chieàu ngöôïc laïi - Khi ñoäng cô haõm noái ngöôïc theo ñaëc tính 2 ,ñieåm B öùng vôùi moment aâm trò soá nhoû neân taùc duïng haõm khoâng hieäu quaû .Thöïc teá phaûi taêng cöôøng moment haõm ban ñaàu . U1p X 0 CI1 - Tôùi ñieåm L thì  0 .Luùc naøy neáu caét ñieän ñoäng cô seõ döøng .Neáu khoâng caét ñieän ñoäng cô seõ quay theo chieàu ngöôïc tôùi ñieåm N.Luùc naøy neáu laïi caét ñieän trôû phuï thì ñoäng cô seõ chuyeån ñieåm laøm vieäc sang ñaëc tính cô 2 vaø taêng toác tieáp tôùi ñieåm E. - Tröôøng hôïp Rp quaù lôùn ,ñoäng cô coù ñaëc tính 3 khi haõm noái ngöôïc thì quaù trình haõm keát thuùc taïi ñieåm I. Ñoäng cô khoâng theå taêng toác chaïy ngöôïc vì M I M C Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 48
  49. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Caùch 2 : Ta theâm ñieâän trôû phuï vaøo maïch Rotor luùc ñoù haõm ngöôïc xaûy ra ôû goùc phaàn tö thöù tö. + Ñoaïn B C :laø ñoaïn ñaëc tính cô giaûm toác. + Ñoaïn C D :laø ñoaïn ñaëc tính cô haõm ngöôïc theâm ñieän trôû phuï RP - Phöông phaùp naøy chæ aùp duïng cho ñoäng cô rotor daây quaán truyeàn ñoäng caùc cô caáu naâng -haï taûi .Ñeå döøng vaø haï vaät xuoáng ,ñoäng cô ñöôïc noái theâm ñieän trôû phuï vaøo maïch phaàn öùng nhôø môû caùctieáp ñieåm K (coâng taéc tô K thoâi taùc ñoäng ).Ñaëc tính cô töông öùng laø ñöôøng raát doác. - Ñoäng cô chuyeån ñieåm laøm vieäc töø A treân ñöôøng 1 sang B treân ñöôøng 2 vôùi toác ñoä  A .Luùc naøy Moment ñoäng cô MÑ=MB MÑ neân vaät baét ñaàu tuït xuoáng .Chieàu quay ñaûo laïi .Ñoäng cô vaãn sinh moment döông ,nhöng vì MÑ<MC neân vaät vaãn tieáp tuïc tuït xuoáng vaø luùc naøy ñoäng cô laøm vieäc ôû traïng thaùi haõm ngöôïc.Ñaëc tính haõm ngöôïc naèm ôû goùc phaàn tö thöù IV .Ñieåm laøm vieäc khi haõm cuûa ñoäng cô dòch chuyeån theo ñaëc tính haõm töø D tôùi E. - Taïi E thì MÑ=ME=MC vaø ñoäng cô quay ñeàu ,haõm ghìm vaät ñeå haï vaät xuoáng ñeàu vôùi toác ñoä  E . - ÔÛ cheá ñoä naøy ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä maùy phaùt. Φ M C ω M 0 Ñ Ñ B A 1 Φ ωA VA P M M 0 B C Mmax (N.m) ω M E M C M Ñ Ñ Φ VE P Ñaëc tính cô khi ÑC laøm vieäc ôû cheá ñoä MF Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 49
  50. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang C . Haõm ñoäng naêng : Haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp: - Ñeå haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp moät ñoäng cô khoâng ñoàng boä ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoâng cô ,ta phaûi caét stator ra khoûi löôùi ñieän xoay chieàu (môû caùc tieáp ñieåm k) caáp vaøo stator doøng ñieän moät chieàu ñeå kích töø (ñoùng caùc tieáp ñieåm H).Thay ñoåi doøng kích töø nhôø Rkt (nhö hình veõ 3.21). L1 L2 L3 K H RKT Ñ - Giaû söû tröôùc khi haõm ,ñoäng cô laøm vieäc taïi A treân ñaëc tính cô 1 ,thì khi haõm ñoäng naêng ,ñoäng cô chuyeån sang laøm vieäc taïi ñieåm B treân ñaëc tính haõm ñoäng naêng 2 ôû goùc phaàn tö thöù II (hình veõ 3.22). Φ ω 0 A B Ñ ω A Φ F Φ M (N.m) M M 0 C ωD F Φ Ñaëc tính cô khi haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 50
  51. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Haõm ñoäng naêng töï kích töø: trong caùch haõm ñoäng naêng kích töø ñoäc laäp ,töø tröôøng luùc haõm ñöôïc taïo ra nhôø nguoàn moät chieàu beân ngoaøi vaø coù giaù trò khoâng ñoåi .Trong caùch haõm ñoäng naêng töï kích töø, töø tröoøng luùc haõm ñöôïc taïo ra do chính doøng ñieän caûm öùng cuûa phaàn öùng .Doøng caûm öùng xoay chieàu seõ ñöôïc chænh löu roài caáp laïi kích töø qua ñieän trôû haïn cheá .Töø tröôøng haõm seõ yeáu daàn khi toác ñoä ñoäng cô giaûm (vì söùc ñieän ñoäng caûm öùng giaûm)(veõ hình 3.23). L1 L2 L3 K H H Ñ R Hình 3.23. Ta coù phöông trình ñaëc tính cô: 2M M max f    max  max  n Trong ñoù:  : toác ñoä töông ñoái n0 U1P X 0 : Ñieän khaùng cuûa maïch töø hoaù phuï thuoäc vaøo caùch C  I1 ñaáu daây stator khi cho nguoàn DC vaøo ñeå Haõm ñoäng naêng. Y A C 0.82 0.44 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 51
  52. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang I1 A I DC I 1: doøng ñieän ñaúng trò khi thay IDC ôû stator baèng doøng AC sao cho söùc töø ñoäng ôû 2 doøng naøy taïo ra laø nhö nhau A :heä soá phuï thuoäc vaøo sô ñoà noái maïch stator khi haõm ñoäng naêng (2) (1) (4) (3) Hình 3.24. Nhaän xeùt: - Ñöôøng soá 1 vaø 2 coù cuøng IDC,nhöng khaùc Rp - Ñöôøng soá 1 vaø soá 3 cuøng Rp ,nhöng khaùc IDC , IDC1 > IDC3 - Ñöôøng soá 2 vaø ñöôøng soá 4 cuøng Rp,khaùc IDC , IDC2 > IDC4 - Ñöôøng soá 3 vaø ñöôøng soá 4 coù cuøng IDC nhöng khaùc Rp - Ñöôøng soá 1vaø ñöôøng soá 4 coù Rp4 > Rp1 nhöng IDC4 < IDC1 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 52
  53. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Chương 4:TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG HAÏ TRUÏC DUØNG ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN XOAY CHIEÀU KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ BA PHA  1 .Tính toán điện trở máy qua 3 cấp điện trở phụ biết rằng động cơ kéo tải định mức : Để tính điện trở máy cho động cơ điện không đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor dây quấn ra có nhiều cách tính. Để đơn giản khi tính điện trở phụ mở máy ta dùng phương pháp đổ thị. Phương trình đặc tính cơ tự nhiên của động cơ khi làm việc ở tải định mức: 2 3R .U 1p M 2 n 0S R 2 R1 X nm 9,55 S Vì phương trình đặc tính cơ tự nhiên của động cơ điện không đồng bộ xoay chiều 3 pha có đường biểu diển là đường cong có điểm cực trị , nên khi vẻ đặc tính cơ của nó ta cần xác định 3 điểm đặc biệt. Tọa độ điểm tốc độ không tải lí tưởng khi M =0, n0 (v/p) / Tọa độ điểm cực trị (Mmax Smax) Tọa độ điểm mở máy (Mmm, S =1) Xác định tọa độ diểm n0 (v/p) Xác định tọa độ điểm (Mmax ,Smax ) Hệ số qui đổi suất điện động: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 53
  54. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Ke Hệ số qui đổi điện trở và điện kháng 2 KdqR= KqđX=k e Điện trở rotor qui đổi về stator : 2 R’2=R2.KqđR=0,05.2 =0,2 Điện trở ngắn mạch: Rn=R1+R’2=0,24 +0,2 = 0,44 Điện kháng rotor qui đổi về stator: 2 X’=X2.KqđX =0,054.2 =0,216 Điện kháng ngắn mạch : Xn=X1+X’2=0,64 +0,216 =0,856 Zn = =0,96 Dòng điện stator định mức (I1dm): Ta có ;Pcơ=Pdm=ή.pđ Mà Pđ= Uđm I1dm .cosα I1dm= = (A) Do stator đấu Y nên: I1ddm=I1pdm=I1dm=110(A) Dòng điện qua rotor định mức (I2dm) Ta có sức từ động F=N.I Do sức từ động phía stator lớn hơn phía rotor 10% nên : F1-F2 =0,1F1 =>0,9F1=F2 0,9I1pdm.N1=I2pdm.N2 Do rotor đấu Y nên : I2ddm=I2pdm=I2dm=198 (A) Dòng điện rotor qui đổi về startor: I’2dm=KI.I2dm=I2dm:KqdE=198:2=99(A) Hệ số trượt ở chế độ định mức : Từ pt đặc tính tốc độ: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 54
  55. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Ở chế độ định mức thì Rp=0 Tốc độ định mức của động cơ: ndm=n0.(1-Smax)=600(1-0095)=543 (v/p) Hệ số trượt định mức: Do động cơ có công suất lớn nên ta có: Thay Smax=0,234 và Sdm0,095 thay vào pt (*): Monmen tới hạn của động cơ; Mmax=λM.Mdm=1,435.949,7=1362,8(N.m) Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 55
  56. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang Tọa độ diểm tới hạn là:( 1362,8 ;0,234) Monmem mở máy của động cơ:khi mở máy Smm=1 Một điểm cần biết khi vẻ đặc tính cơ: - Khi S=0,005=> n=n0(1-S)=600(1-0,005)=597(v/p) - Khi S=0,01=> n=n0(1-S)=600(1-0,01)=594(v/p) - Khi S=0,02=> n=n0(1-S)=600(1-0,02)=588(v/p) - Khi S=0,035=> n=n0(1-S)=600(1-0,35)=579(v/p) - Khi S=0,05=> n=n0(1-S)=600(1-0,05)=570(v/p) - Khi S=0,07=> n=n0(1-S)=600(1-0,07)=558(v/p) - Khi S=0,1> n=n0(1-S)=600(1-0,1)=540(v/p) - Khi S=0,3=> n=n0(1-S)=600(1-0,3)=420(v/p) - Khi S=0,5=> n=n0(1-S)=600(1-0,5)=300(v/p) - Khi S=0,7=> n=n0(1-S)=600(1-0,7)=180(v/p) Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 56
  57. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang S N(v/p) M(N.m) 0 600 0 0,005 597 58,21 0,01 594 116,27 0,02 588 231,27 0,035 579 398,75 0,05 570 556,96 0,07 558 748,38 0.1 540 984,91 0,3 420 1321,79 0,5 300 1046,39 0,7 180 819,55 1 0 604,68 Do khi mở máy S=1 => I2 rất lớn Để hạn chế dòng mở máy người ta đóng thêm điện trở phụ vào mạch rotor trong quá trình khởi động rồi sau đó ngắt dần dien659 trở phụ này ra theo từng cấp. Chọn giá trị trên và dưới cho phép trong quá trình mỏ máy : M1=0,35Mmax=1137 (N.m) M1=0,835Mmax=1137 (N.m) M2=1,105Mdm=1049 (N.m) Mc=Mdm=949,7 (N.m) Từ M1,M2 dừng đường thẳng song song với trục tung chúng sẻ cắt đường đặc tính tự nhin6 tại 2 điểm g,h. Từ n0 kẻ đường thẳng song song với trục hoành , chúng cắt đường thẳng g,h kéo dài tại t, t là chùm tia xuất phát các tia mở máy Tính toán giá trị điện trở mở máy : ứng với các giá trị monmem lớn nhất => SmaxNt=(R’2+R’p)/Xn ứng với M1=> STN=> SmxTN= R’2/Xn ứng với M1 trên đường đặc tính cơ nhâ tạo ta có: Từ đổ thị ta đo được: Jg=81 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 57
  58. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang eg=76 ag=519 Rp1 RpI 0.047() R p2 R pII R pI 0,1395 0,047 0,0925() R p3 RpIII - R pII = 0,304 - 0,1395( ) 2. Tính toaùn caùc ñieän trôû phuï caàn thieát ñoùng vaøo maïch rotor ñeå naâng taûi 1 1 leân vôùi caùc toác ñoä laàn löôït laø nñm ; nñm : 2 4 Khi 1 cơ cấu nâng hạ thì không phải lúc nào củng lam việc với một tốc độ nhất định mà chúng thường tha đổi tốc độ của nó để đáp ứng nhu cầu của quá trình sản suất. Do đó muốn thay đổi tốc độ để đáp ứng quy trình sản xuất thì phải mắc thêm điện trở phụ vào mạch rotor Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 58
  59. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang a . Nâng tải với tốc độ n=1/2ndm: => n=0,5.543=271,5 (v/p) Vì động có công suất lớn P=54kw nên: 2M M max dm S S dm max Smax Sdm n n Hệ số trượt khi nâng tải ; S 0 n0 n n 600 271,5 S 0 0,5475 n0 600 Phương trình đặc tính cơ khi nâng tải với tốc độ n=271,5 (v/p) Do động cơ làm việc ở chế độ định mức và dường biểu diển qua điểm B nên MB =Mdm=949,7 (N.m) 2M Max Hay M B M dm S S B Max SMax SB S S 2M => B MaxB max SMaxB SB M B 2 S B S 2M MaxB max SMaxB .SB M B 2M 2 max 2 S maxB-2SB. .SmaxB+S B=0 M B Đặt X=SmaxB Điều kiện X>SB=0,5475 =>X2-2.0,475.1,435.X+0,54752=0 =>X1=SmaxB=1,35 X2=SmaxB=0,222 (loại) R'2 R' pn1 SmaxB1= X n R' pn1 = SmaxB1 Xn-R’2=1,35.0,856-0,2=0,96 (Ω) R 0,96 R' 2 pn1 Mà pn1 =k E.Rpn1=>Rpn1= 2 2 0,24 ( Ω) K E 2 b . Khi nâng tải với tốc độ :n=1/4ndm =>n=0,25.543=135,75 (v/p) Vì động có công suất lớn P=54kw nên: 2M M max dm S S dm max Smax Sdm Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 59
  60. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang n n Hệ số trượt khi nâng tải ; S 0 n0 n0 n 600 135,75 S 0,774 n0 600 Phương trình đặc tính cơ khi nâng tải với tốc độ n=135,75 (v/p) Do động cơ làm việc ở chế độ định mức và dường biểu diển qua điểm C nên MC =Mdm=949,7 (N.m) 2M Max Hay M c M dm S S c Max SMax Sc S S 2M => c Maxc max SMaxc Sc M c 2 S c S 2M Maxc max SMaxc .Sc M c 2 2M max 2 S maxc-2Sc. .Smaxc+S c=0 M c Đặt X=Smaxc Điều kiện X>Sc=0,774 =>X2-2.0,774.1,435.X+0,7742=0 =>X1=Smaxc=1,907 X2=Smaxc=0,314 (loại) R'2 R' pn2 Smaxc1= X n R' pn2 = Smaxc1 Xn-R’2=1,907.0,856-0,2=1,432 (Ω) R 1,432 2 pn2 Mà R' pn2 =k E.Rpn2=>Rpn2= 2 2 0,35 ( Ω) K E 2 Kết luận : khi nâng tải với tốc độ n=0,5ndm thì Rpn1=0,0,24(Ω) , còn khi nâng tải với tốc độ n=0,25ndm thì Rpn2=0,35(Ω) 3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để thay đổi tốc độ khi hạ tải với tốc độ lần lượt là n=0,5 ndm ,n=1/3 ndm , n=3/2 ndm Khi đđộng cơ hạ tải phải đóng thêm điện trở phụ vào mạch rotor để đạt tốc độ theo mong muốn khi đó động cơ sẻ quay theo chiều ngược lại để hạ tải Khi hạ tải thì moment cản bằng 0,8 lần moment định mức nên: Mc=0,8Mdm=Md=0,8.949,7=759,8 (N.m) Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 60
  61. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang a. hạ tải với tốc độ n=1/2 ndm =>n=1/2.543=271,5 (v/p) Hệ số trượt khi hạ tải với tốc độ n=271,5 n n S 0 n0 Vì đường biểu diển qua điểm E nên : n n 600 271,5 S 0 E 1,45 n0 600 Phương trình đặc tính cơ khi hạ tải với tốc độ n=-271,5 (v/p):vì đường đặc tính cơ đi qua diểm E nên: ME= Mc=0,8Mdm=759,8 (N.m) 2M Max M E S S E MaxE SMaxE SE S S 2M => E MaxcE max SMaxcE SE M E 2 S E S 2M MaxE max SMaxcE .SE M E Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 61
  62. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 2 2M max 2 S maxE-2SE. .SmaxE+S E=0 M E Đặt X=SmaxE Điều kiện X>S=1,45 1362,8 =>X2-2.1,45. .X+1,452=0 759,8 =>X1=SmaxE=4,76 X2=SmaxE=0,44 (loại) R'2 R' ph1 SmaxE1= X n R' ph1 = SmaxE1 Xn-R’2=4,76.0,856-0,2=3,8(Ω) R 2 ph1 3,8 Mà R' ph1 =k E.Rph1=>Rph1= 2 2 0,97 ( Ω) K E 2 b . hạ tải với tốc độ n=1/3 ndm =>n=1/2.543=196,34 (v/p) Hệ số trượt khi hạ tải với tốc độ n=196,34 n n S 0 n0 Vì đường biểu diển qua điểm E nên : n n 600 169,34 S 0 F 1,335 n0 600 Phương trình đặc tính cơ khi hạ tải với tốc độ n=-169,34 (v/p):vì đường đặc tính cơ đi qua diểm F nên: MF= Mc=0,8Mdm=759,8 (N.m) 2M Max M F S S F MaxF SMaxF SF S S 2M => F MaxcF max SMaxcF SF M F 2 S F S 2M MaxE max SMaxF .SF M F 2 2M max 2 S maxF-2SF. .Smaxf+S F=0 M F Đặt X=SmaxF Điều kiện X>S=1,33 1362,8 =>X2-2.1,33. .X+1,332=0 759,8 =>X1=SmaxF=4,27 X2=SmaxF=0,34 (loại) Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 62
  63. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang R'2 R' ph2 SmaxF1= X n R' ph2 = SmaxF1 Xn-R’2=427.0,856-0,2=3,46(Ω) R 2 ph2 3,46 Mà R' ph2 =k E.Rph2=>Rph2= 2 2 0,865 ( Ω) K E 2 c . hạ tải với tốc độ n=1/2 ndm =>n=3/2.543=814,5 (v/p) Hệ số trượt khi hạ tải với tốc độ n=814,5 n n S 0 n0 Vì đường biểu diển qua điểm S nên : n n 600 814,5 S 0 S 2,36 n0 600 Phương trình đặc tính cơ khi hạ tải với tốc độ n=-814,5 (v/p):vì đường đặc tính cơ đi qua diểm S nên: MS= Mc=0,8Mdm=759,8 (N.m) 2M Max M S S S S MaxS SMaxS SS SS SMaxS 2M max => SMaxcS SS M S 2 S S S 2M MaxS max SMaxcS .SS M S 2 2M max 2 S maxS-2SS. .SmaxS+S S=0 M S Đặt X=SmaxS Điều kiện X>S=2,36 1362,8 =>X2-2.2,36. .X+2,362=0 759,8 =>X1=SmaxS=7,75 X2=SmaxS=0,72 (loại) R'2 R' ph3 SmaxS1= X n R' ph3 = SmaxS1 Xn-R’2=7,75.0,856-0,2=6,434(Ω) R 6,434 R' 2 ph3 Mà ph3 =k E.Rph3=>Rph3= 2 2 1,61 ( Ω) K E 2 Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 63
  64. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang 4 .Sơ đồ động lực dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rotor dây quấn mở máy qua 3 cấp điện trở và nâng hạ cầu trục với nhiều cấp tốc độ: Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 64
  65. Đồ án truyền động điện GVHD: Thạc sĩ Lưu Văn Quang TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1." TRUYEÀN ÑOÄNG ÑIEÄN " Buøi Quoác Khaùnh , Nguyễn Văn Liễu– Nguyeãn Thò Hieàn của Nhaø Xuaát Baûn Khoa Hoïc kó Thuaät Hà Nội 2."CÔ SÔÛ TRUYEÀN ÑOÄNG ÑIEÄN " Taäp I – II Buøi Ñình Tieáu _ Phaïm Duy Nghi của Nhà Xuất Bản Hà Nội năm 1983 3."Giaùo Trình KÓ THUAÄT ÑIEÀU KHIEÅN ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN "Vuï Trung Hoïc Vaø Daïy Ngheà 4”ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT “ Nguyễn Bính của Nhà Xuất Bản Hà Nội năm 1993. 5”RAILWAY TRACTION POWERD” by Shnchrons motors Supplied Throught Natunal Comutation Inventers Albert Wiart and Tean Hanel. Nhóm SVTH: Nguyễn Thế Duy – Nguyễn Duy Phụng 65