Giáo trình điện - Chương 7: Động cơ điện 1 chiều pdf

Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu các vấn đề chính của các loại động cơ điện một chiều bao gồm vấn đề mở máy, đặc tính cơ và điều chỉnh tốc độ.. Với đặc tính cơ như vậy, động cơ đi

Trang 1

Chương 7

Động cơ điện một chiều

7-1 Đại cương

Như đã biết ở chương 5, máy điện một chiều có thể làm việc ở chế độ máy phát khi

E > U và ở chế độ động cơ khi E < U Khi làm việc ở chế độ máy phát chiều của mômen điện từ và chiều của tốc độ quay ngược nhau, còn dòng điện và s.đ.đ cùng chiều Trong chế độ động cơ điện thì mômen và tốc độ cùng chiều, còn dòng điện và s.đ đ ngược chiều nhau Việc chuyển từ chế độ máy phát sang chế độ động cơ xảy ra hoàn toàn tự động không cần thay đổi gì ở mạch nối, cụ thể là khi giảm dòng kích thích khiến cho s.đ.đ của máy phát E hạ đến mức E < U, dòng trong phần ứng sẽ tự

động đổi chiều, năng lượng sẽ chuyển theo chiều ngược lại và máy phát nghiễm nhiên trở thành động cơ

Động cơ điện một chiều được dùng phổ biến trong công nghiệp, giao thông vận tải

và nói chung trong những thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong một phạm

vi rộng (máy cán thép, máy công cụ, )

Cũng như máy phát, theo cách kích thích từ, động cơ điện một chiều được phân thành các loại như sau: động cơ điện một chiều kích thích độc lập, kích thích song song, kích thích nối tiếp và kích thích hỗn hợp Sơ đồ nối dây của các loại động cơ này tương tự như ở trường hợp máy phát ở động cơ kích thích độc lập Iư = I; ở động cơ kích thích song song và hỗn hợp I = Iư + It; ở động cơ kích thích nối tiếp I = Iư = It Trên thực tế, đặc tính của động cơ điện kích thích độc lập và kích thích song song hầu như giống nhau nhưng khi cần công suất lớn người ta thường dùng động cơ điện kích thích độc lập để điều chỉnh dòng kích thích thuận lợi và kinh tế hơn mặc dù loại

động cơ này đòi hỏi phải có thêm nguồn điện phụ bên ngoài Ngoài ra, khác với máy phát điện một chiều kích thích nối tiếp, động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp

được dùng rất nhiều, chủ yếu trong ngành kéo tải bằng điện

Trong chương này chúng ta sẽ nghiên cứu các vấn đề chính của các loại động cơ

điện một chiều bao gồm vấn đề mở máy, đặc tính cơ và điều chỉnh tốc độ

7-2 Mở máy động cơ điện một chiều

Để mở máy động cơ điện một chiều được tốt cần phải thực hiện được những yêu cầu sau đây:

1) Mômen mở máy Mmm phải có trị số cao nhất có thể có để hoàn thành quá trình

mở máy trong thời gian ngắn nhất

2) Dòng điện mở máy Imm được hạn chế đến mức thấp nhất để dây quấn khỏi bị cháy hoặc ảnh hưởng xấu đến đổi chiều

Trong tất cả mọi trường hợp, khi mở máy bao giờ cũng phải đảm bảo có Φmax, nghĩa là trước khi đóng động cơ vào nguồn điện, biến trở điều chỉnh dòng kích thích

Trang 2

phải ở vị trí ứng với trị số nhỏ nhất để sau khi đóng động cơ vào nguồn động cơ được kích thích đến mức tối đa và như vậy mômen ứng với mỗi trị số của dòng điện Iư luôn luôn lớn nhất Ngoài ra phải đảm bảo không xảy ra đứt mạch kích thích vì nếu mạch kích thích bị đứt thì Φ = 0, M = 0, động cơ không quay được do đó Eư = 0 và

, ,

u

U

I =

sẽ có trị số rất lớn làm cháy vành góp và dây quấn

Khi mở máy, chiều quay của động cơ điện một chiều phụ thuộc vào chiều của mômen Để đổi chiều quay của động cơ (tức đổi chiều mômen) có thể dùng hai phương pháp: hoặc đổi chiều từ thông (đổi chiều dòng kích thích) hoặc đổi chiều dòng điện trong phần ứng Điều đó có thể thực hiện được bằng cách tráo đổi cách nối đầu dây quấn phần ứng hoặc các đầu dây quấn kích thích trước lúc mở máy Vấn đề đổi chiều quay của động cơ điện lúc đang quay về nguyên tắc cũng có thể thực hiện được bằng cả hai phương pháp trên, tuy nhiên trên thực tế chỉ dùng phương pháp đổi chiều dòng phần ứng Iư vì như đã biết dây quấn kích thích có nhiều vòng dây do đó hệ số tự cảm L rất lớn và việc thay đổi chiều dòng điện kích thích dẫn đến sự xuất hiện s.đ.đ tự cảm rất lớn gây ra quá điện áp đánh thủng cách điện của dây quấn kích thích

Sau đây ta xét các phương pháp mở máy động cơ điện một chiều

7.2.1 Mở máy trực tiếp

Phương pháp này được thực hiện bằng cách đóng thẳng động cơ điện vào nguồn với Umm = Uđm Như vậy ngay lúc đầu mở máy rôto chưa quay, s.đ.đ Eư = 0 và dòng

điện phần ứng bằng

, ,

u u

u

U R

E U

I = ư = Vì trong thực tế Rư* = 0,02 ữ 0,1, nên với điện

áp định mức U* = 1 dòng điện Iư sẽ có trị số rất lớn và bằng (5 ữ 10)Iđm Với dòng điện lớn như vậy có thể gây nguy hiểm cho động cơ, vì vậy phương pháp mở máy trực tiếp chỉ được áp dụng cho những động cơ điện có công suất vài trăm oát ở cỡ động cơ này

Rư tương đối lớn, do đó khi mở máy Iư ≤ (4 ữ 6)Iđm Trong những trường hợp đặc biệt

có thể cho phép mở máy trực tiếp những động cơ có công suất vài kilôoat

7.2.2 Mở máy bằng biến trở

Để hạn chế dòng điện mở máy, tránh

gây nguy hiểm cho động cơ người ta

dùng biến trở mở máy Biến trở mở máy

gồm một số điện trở nối tiếp nhau và

mắc nối tiếp với mạch phần ứng (hình

7-1) Như vậy trong quá trình mở máy ta

có:

mmi u

i u

R R

E U I

+

ư

= , ,

trong đó ”i“ là chỉ số ứng với thứ tự các

bậc điện trở

Biến trở mở máy được tính sao cho

Imm = (1,4 ữ 1,7)Iđm đối với các động cơ

công suất lớn và Imm = (2,0 ữ 2,5)Iđm đối

với các động cơ công suất nhỏ

3

Hình 7-1 Sơ đồ mở máy động cơ điện một chiều kích thích song song bằng biến trở

-3 2

M T

+

0

1

4

5

I ư

R 4

R 1

R đc

I t

Trang 3

Trước khi mở máy tay gạt T đặt ở vị trí 0, con trượt của biến trở điều chỉnh ở mạch kích thích đặt ở vị trí b (Rđc = 0), động cơ hở mạch Khi bắt đầu mở máy, đưa tay gạt T

về vị trí 1, mạch phần ứng bắt đầu xuất hiện dòng điện, cuộn kích thích nhờ cung đồng

M nên được đặt vào toàn bộ điện áp định mức, do đó Φ đạt giá trị cực đại và không đổi trong suốt quá trình mở máy Nếu mômen do động cơ sinh ra lớn hơn mômen cản (M > MC) thì rôto động cơ bắt đầu quay, s.đ.đ E sẽ tăng tỉ lệ với tốc độ quay n Do sự xuất hiện và tăng lên của E làm cho dòng điện Iư và mômen M giảm theo khiến cho tốc độ quay n của động cơ tăng chậm hơn (hình 7-2) Khi Iư giảm đến trị số (1,1 ữ 1,3)Iđm ta

đưa tay gạt T sang vị trí 2, vì một bậc điện trở bị loại trừ nên Iư lập tức tăng đến giới hạn trên của nó, kéo theo M, n và E tăng Sau đó Iư và M lại giảm theo quy luật trên Lần lượt chuyển tay gạt T đến các vị trí 3,

4, 5 Quá trình trên cứ lặp lại cho đến khi

n ≈ nđm thì Rmm cũng được loại trừ hoàn

toàn và động cơ làm việc với toàn bộ điện

áp Sự biến thiên của I, M và n trong quá

trình mở máy được trình bày trên hình

7-2 Từ hình vẽ 7-2 ta thấy mỗi khi một bậc

điện trở bị loại trừ, I và M tăng với hằng

số thời gian Tư ≈ 0, đó là do hệ số tự cảm

của phần ứng rất bé Trái lại sự giảm của I

và M xảy ra chậm hơn vì phụ thuộc vào sự

tăng của E hay tốc độ n, nghĩa là phụ

thuộc vào hằng số thời gian Tcơ rất lớn của

cả khối quay

Số bậc điện trở mở máy và trị số của

Hình 7- 2 Quan hệ I, M và n đối với thời gian t khi mở máy động cơ

I, M

1

n

3 4 2

Iư

M

M c t 0

mỗi bậc được thiết kế sao cho dòng điện mở máy cực đại và cực tiểu ở mỗi bậc đều như nhau để đảm bảo quá trình mở máy được tốt nhất

7.2.3 Mở máy bằng điện áp thấp (Umm < Uđm)

Phương pháp này đòi hỏi phải dùng một nguồn điện độc lập có thể điều chỉnh được

điện áp để cung cấp cho phần ứng của động cơ, trong khi đó mạch kích thích phải được

đặt dưới điện áp U = Uđm của một nguồn khác

Đây là phương pháp thường dùng hơn cả để mở máy động cơ điện một chiều công suất lớn Ngoài việc mở máy ra nó còn kết hợp để điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi

điện áp

7-3 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

7.3.1 Đặc tính cơ và điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

Từ các biểu thức (2-19) và (5-19) có thể suy ra đặc tính cơ n = f(M) của động cơ

điện một chiều:

Φ

ư

= Φ

=

e

u u

R I U C

E

n , , (7-1) Vì M = CMΦIư nên biểu thức (7-1) có thể viết dưới dạng:

Trang 4

, 2

Φ

ư Φ

=

e M u

M R C

U

n (7-2) Biểu thức (7-2) được gọi là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều Trong truyền động điện lực một vấn đề quan trọng được đặt ra là phải phối hợp tốt

đặc tính cơ của động cơ điện và đặc tính cơ của tải hoặc của máy công tác Tuỳ theo tính chất của truyền động điện mà có thể có những yêu cầu khác nhau đối với động cơ

điện, thí dụ tốc độ không đổi hoặc thay đổi nhiều khi mômen cản thay đổi Để thoả mãn những yêu cầu đó cần phải dùng những loại động cơ khác nhau có đặc tính cơ thích hợp

Từ biểu thức (7-2) ta thấy rằng việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều có thể thực hiện được bằng cách thay đổi các đại lượng Φ, Rư và U

Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Φ được áp dụng tương

đối phổ biến, có thể thay đổi tốc độ được liên tục và kinh tế Trong quá trình điều chỉnh hiệu suất η ≈ Cte vì sự điều chỉnh dựa trên sự tác dụng lên mạch kích thích có công suất rất nhỏ so với công suất của động cơ Cần chú ý rằng, bình thường động cơ làm việc ở chế độ định mức với kích thích tối đa (Φ = Φmax) nên chỉ có thể điều chỉnh theo chiều hướng giảm Φ, tức là điều chỉnh tốc độ trong vùng trên tốc độ định mức và giới hạn

điều chỉnh tốc độ bị hạn chế bởi các điều kiện cơ khí và đổi chiều của máy

Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng Rư chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ quay trong vùng dưới tốc độ quay định mức và luôn kèm theo tổn hao năng lượng trên điện trở phụ, làm giảm hiệu suất của động cơ

điện Vì vậy phương pháp này chỉ được áp dụng ở động cơ điện có công suất nhỏ Trên thực tế thường dùng ở động cơ điện trong cầu trục

Phương pháp điều chỉnh tốc độ quay bằng cách thay đổi điện áp cũng chỉ cho phép

điều chỉnh tốc độ quay dưới tốc độ định mức vì không thể nâng cao điện áp hơn điện

áp định mức của động cơ điện Phương pháp này không gây thêm tổn hao trong động cơ điện, nhưng đòi hỏi phải có nguồn riêng có điện áp điều chỉnh được

Sau đây ta xét đặc tính cơ và cách điều chỉnh tốc độ của từng loại động cơ điện

7.3.2 Động cơ điện một chiều kích thích độc lập hoặc kích thích song song

Với những điều kiện U = Cte, It = Cte, khi M (hoặc Iư) của động cơ thay đổi, từ thông Φ của động cơ hầu như không đổi vì ảnh hưởng làm giảm Φ của phản ứng ngang trục rất nhỏ, cho nên biểu thức (7-2) có thể viết dưới dạng:

k

M n

n= 0 ư (7-3) trong đó:

Φ

=

e

C

U

n0 - là tốc độ của động cơ khi M = 0, gọi là tốc độ không tải lý tưởng;

, 2

u

M

e

R

C

= - biểu thị độ cứng của đặc tính cơ k càng lớn, đặc tính cơ càng cứng

Nhìn vào biểu thức (7-3) ta thấy, đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích song song là một đường thẳng như trình bày ở hình 7-3 Đường đặc tính cơ ứng với

Trang 5

trường hợp U = Uđm, Φ = Φđm và trên mạch

phần ứng không có điện trở phụ được gọi là

đặc tính cơ tự nhiên

Do Rư rất nhỏ nên khi tải thay đổi từ

không đến định mức tốc độ giảm rất ít

(khoảng 2 ữ 8% tốc độ định mức), cho nên

đặc tính cơ của động cơ điện kích thích song

song rất cứng Với đặc tính cơ như vậy, động

cơ điện một chiều kích thích song song được

dùng trong trường hợp tốc độ hầu như không

đổi khi tải thay đổi (máy cắt gọt kim loại,

quạt, )

a Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi

điện trở phụ R f trên mạch phần ứng

Khi nối thêm điện trở phụ vào mạch phần

ứng thì biểu thức (7-2) có dạng:

n

∆n

n 0

đm

Hình 7-3 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích song

Mđm (Iưđm) M(I ư )

n

n 0

0

Rf= 0

Rf1

R f2

R f3

R f3 > R f2 > R f1

2 0

)

Φ

+

ư

=

M e

f u

C C

M R R n

n (7-4)

Ta thấy rằng nếu Rf càng lớn đặc tính cơ

có độ cứng càng thấp và do đó đặc tính càng

mềm, nghĩa là tốc độ sẽ thay đổi nhiều khi tải

thay đổi Hình 7-4 trình bày các đặc tính cơ

ứng với các trị số khác nhau của Rf trong đó

đường ứng với Rf = 0 là đặc tính cơ tự nhiên

Giao điểm của những đường đặc tính cơ trên

với đường mômen cản của tải MC = f(n) cho

biết trị số tốc độ xác lập khi điều chỉnh tốc độ

bằng thay đổi điện trở phụ Rf

Hình 7-4 Đặc tính cơ của động cơ

điện một chiều kích thích song song với những điện trở phụ khác nhau

b Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

Phương pháp này chỉ áp dụng được đối với động cơ điện một chiều kích thích độc lập hoặc động cơ điện kích thích song song làm việc ở chế độ kích thích độc lập Việc cung cấp điện áp có thể điều chỉnh được cho động cơ từ một nguồn độc lập được thực hiện trong kỹ thuật bằng cách ghép thành tổ máy phát - động cơ có sơ đồ nguyên lý như ở hình 7-5 Khi thay đổi điện áp U ta có một họ đặc tính cơ có cùng độ dốc (hình 7-6) ở hình 7-6, đường 1 ứng với Uđm, đường 2, đường 3 ứng với U3 < U2 < Uđm và

đường 4 ứng với U4 > Uđm

Nói chung vì không cho phép điện áp đặt vào động cơ vượt quá điện áp định mức nên phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ dưới tốc độ định mức, còn việc điều chỉnh tốc độ trên tốc độ định mức không được áp dụng hoặc chỉ được áp dụng trong một phạm vi rất hẹp Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh này là lúc điều chỉnh tốc độ, mômen không đổi vì Φ và Iư đều không đổi Sở dĩ Iư không đổi là vì khi giảm điện áp U, tốc độ n giảm làm E cũng giảm nên:

te

u

R

E U

,

Trang 6

Ngày nay, tổ máy phát -động cơ thường dùng trong các máy cắt kim loại và máy cán thép lớn để điều chỉnh tốc độ động cơ điện với hiệu suất cao, phạm vi điều chỉnh rộng 1 : 10 hoặc hơn nữa

+

-

0

M(I)

Mđm

(I đm )

n

n 04

n 01

n02

n 03

4 1(Uđm) 2 3

điện một chiều kích thích độc lập

ở những điện áp khác nhau

điện một chiều kích thích song song với những dòng điện I t khác nhau

0

M(I ư )

Mđm

(I ưđm )

n

n04

n 01

n02

n 03

4

1(Φđm) 2 3

Hình 7-5 Sơ đồ Máy phát - động cơ dùng để điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp ở động cơ điện một chiều kích thích độc lập

MF

ĐC p

Itđc

ItmF

c Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Φ

Nếu ta thay đổi điện trở Rđc ở mạch

kích thích (hình 7-1) thì ứng với mỗi trị số

khác nhau của điện trở mạch kích thích ta

có một giá trị của It, do đó có một giá trị

của Φ và có một đường đặc tính cơ tương

ứng Trên hình 7-7 trình bày các đặc tính

cơ ứng với các giá trị khác nhau của từ

thông Φ Các đường đó có n0 > n0đm và có

độ dốc khác nhau, chúng gặp nhau trên

trục hoành tại điểm ứng với n = 0 và dòng

điện

,

u

U

I =

Cần chú ý rằng, bình thường động cơ

làm việc ở chế độ định mức với dòng kích

từ định mức nên chỉ có thể điều chỉnh

dòng kích từ (tức từ thông Φ) theo chiều

hướng giảm, nghĩa là chỉ điều chỉnh được

tốc độ trong vùng trên tốc độ định mức ở

hình 7-7, đường thấp nhất ứng với từ

thông Φđm Giao điểm của đường đặc tính

mômen cản MC = f(n) với các đường đặc

tính cơ cho biết tốc độ xác lập ứng với các

trị số khác nhau của từ thông

Do hạn chế bởi các điều kiện về cơ khí

và điều kiện đổi chiều của máy nên các

động cơ thông dụng hiện nay có thể điều

Trang 7

chỉnh tốc độ bằng phương pháp này trong giới hạn 1 : 2 Cũng có thể sản xuất những

động cơ giới hạn điều chỉnh 1 : 5, thậm chí đến 1 : 8 nhưng phải dùng những phương pháp khống chế đặc biệt, do đó cấu tạo phức tạp, công nghệ chế tạo cũng khó khăn khiến cho giá thành của máy tăng lên

7.3.3 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp

ở động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp, dòng điện kích thích chính là dòng

điện phần ứng It = Iư = I Vì vậy trong một phạm vi khá rộng có thể biểu thị:

Φ = kΦI (7-5)

trong đó kΦ là hệ số tỷ lệ và không đổi trong vùng I < 0,8Iđm Khi I > (0,8 ữ 0,9)Iđm thì

kΦ hơi giảm xuống do ảnh hưởng của bão hoà mạch từ

Như vậy biểu thức mômen có thể viết:

Φ

= Φ

=

k C I C

2

, (7-6)

và kết hợp với biểu thức (7-2) ta có:

Φ Φ

ư

=

k C

R M k C

U C n

e u e

(7-7) Nếu bỏ qua Rư thì:

M

U

2

n

C

M = (7-8)

Như vậy khi mạch từ chưa bão hoà, đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp có dạng của đường hypecbôn bậc hai như trình bày ở hình 7-8 (đường 1)

Ta thấy rằng, ở động cơ điện một chiều

kích thích nối tiếp, tốc độ quay n giảm rất

nhanh khi tải tăng, đặc biệt khi mất tải (I =

0, M = 0) tốc độ có trị số rất lớn Cũng

chính vì lý do đó mà không được cho loại

động cơ điện này làm việc ở điều kiện có

thể xảy ra mất tải như dùng đai truyền, vì

khi xảy ra đứt hoặc trượt đai truyền tốc độ

động cơ tăng rất cao Thông thường chỉ cho

phép động cơ điện loại này làm việc với tải

tối thiểu P2 = (0,2 ữ 0,25)Pđm

Trên thực tế do ảnh hưởng của bão hoà

mạch từ khi tải tăng, tốc độ của động cơ

giảm ít hơn theo đường nét đứt ở hình 7-8

Với đặc tính cơ như vậy, động cơ điện

một chiều kích thích nối tiếp có ưu điểm

n* 2

2

1

1 3 4

M*

Hình 7- 8

Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp ở các trường hợp điều chỉnh tốc độ khác nhau

đối với những nơi cần điều kiện mở máy nặng nề và cần tốc độ thay đổi trong phạm vi rộng, thí dụ ở các đầu máy kéo tải (xe điện, đầu máy điện, cần trục, )

a Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Φ

Trang 8

Thay đổi từ thông Φ của động cơ kích thích nối tiếp có thể thực hiện bằng những biện pháp sau đây: rẽ mạch (mắc sun) dây quấn kích thích bằng một điện trở, thay đổi

số vòng dây của dây quấn kích thích, rẽ mạch dây quấn phần ứng như các sơ đồ trình bày trên hình 7-9

Rst

-wt

I

a)

-wt

I

+

wt

I

wt,

Rsư

c) b)

H ình 7-9 Các sơ đồ điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kíc h thích nối tiếp: a) rẽ mạch dây quấn kích thích; b) thay đổi số vòng dây của dây quấn kích thích; c) rẽ mạch dây quấn phần ứng

ở hình 7-9a, nếu dòng điện kích thích lúc chưa rẽ mạch là It = I thì sau khi rẽ mạch dòng điện kích thích sẽ giảm xuống còn It = kI, trong đó <1

+

=

st t

st

R R

R

là điện trở rẽ mạch (sun)

Theo phương pháp thứ hai (hình 7-9b), trước lúc điều chỉnh ta có s.t.đ Ft = It wt, sau khi điều chỉnh s.t.đ Ft, = Itwt, = kFt với k = w’

t/wt < 1

Rõ ràng là với hai phương pháp trên chỉ điều chỉnh được Φ < Φđm và tốc độ sẽ thay

đổi được trong vùng trên định mức, đường đặc tính cơ sẽ nằm trên đường đặc tính cơ tự nhiên (đường 2 ở hình 7-8)

Nếu dùng phương pháp thứ ba (hình 7-9c) thì điện trở tổng của toàn mạch sẽ bé đi, dòng điện It = I sẽ tăng lên, từ thông Φ tăng và do đó tốc độ quay của động cơ giảm xuống Như vậy phương pháp này chỉ điều chỉnh được tốc độ dưới vùng định mức và

đường đặc tính cơ tương ứng nằm ở phía dưới đường đặc tính cơ tự nhiên (đường 3 trên hình 7-8) Vì điện trở cuộn kích thích rất bé nên hầu như toàn bộ điện áp của mạng

được đặt vào Rsư, do đó tổn hao rất lớn và hiệu suất của máy giảm đi nhiều Mặt khác việc tăng từ thông Φ còn bị hạn chế bởi sự bão hoà của mạch từ nên phương pháp này rất ít được áp dụng

b Điều chỉnh tốc độ bằng cách ghép thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng

Khi ghép thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng thì chỉ điều chỉnh được tốc độ

động cơ dưới tốc độ định mức nhưng tổn hao trên điện trở phụ lớn làm giảm hiệu suất của động cơ nên phương pháp này cũng ít được sử dụng Đặc tính cơ ứng với các trường hợp này được trình bày trên hình 7-8 như đường 4 và 5

c Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng thay đổi điện áp

Vì không cho phép tăng điện áp đặt vào động cơ quá định mức nên phương pháp này chỉ điều chỉnh được tốc độ động cơ dưới tốc độ định mức Phương pháp này giữ

Trang 9

được hiệu suất cao vì không gây thêm tổn hao khi điều chỉnh, được áp dụng rộng rãi

trong giao thông vận tải và được thực hiện bằng cách đổi nối từ song song sang nối tiếp

hai động cơ Khi làm việc song song, các động cơ sẽ làm việc với U = Uđm Sau khi

chuyển thành đấu nối tiếp thì điện áp đặt vào động cơ là U =

2

1

Uđm Đặc tính cơ của

động cơ điện trong trường hợp này có dạng như đường 6 trên hình 7-8

được hiệu suất cao vì không gây thêm tổn hao khi điều chỉnh, được áp dụng rộng rãi

trong giao thông vận tải và được thực hiện bằng cách đổi nối từ song song sang nối tiếp

hai động cơ Khi làm việc song song, các động cơ sẽ làm việc với U = Uđm Sau khi

chuyển thành đấu nối tiếp thì điện áp đặt vào động cơ là U =

2

1

Uđm Đặc tính cơ của

động cơ điện trong trường hợp này có dạng như đường 6 trên hình 7-8

7.3.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp

Động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp có thể được chế tạo sao cho tác dụng

của dây quấn kích thích song song và nối tiếp hoặc bù nhau hoặc ngược chiều nhau

Nhưng trên thực tế người ta chỉ dùng loại động cơ điện kích thích hỗn hợp bù vì động

cơ điện kích thích hỗn hợp ngược không đảm bảo được điều kiện làm việc ổn định

Động cơ điện kích thích hỗn hợp bù có đặc tính cơ mang tính chất trung gian giữa hai

loại động cơ kích thích song song và nối tiếp Khi tải tăng, từ thông Φ tăng, do đó đặc

tính cơ của động cơ kích thích hỗn hợp bù mềm hơn so với đặc tính cơ của động cơ

kích thích song song Tuy nhiên mức độ tăng của Φ không mạnh như ở động cơ kích

thích nối tiếp cho nên đặc tính cơ của động cơ kích thích hỗn hợp bù cứng hơn so với

đặc tính cơ của động cơ kích thích nối tiếp Để tiện so sánh, trên hình 7-10 vẽ đặc tính

cơ của các loại động cơ điện nói trên trong đó đường 1 ứng với kích thích hỗn hợp bù,

đường 2 ứng với hỗn hợp ngược, đường 3 - kích thích song song và đường 4 - kích

thích nối tiếp