ĐỒ ÁN MÔN HỌC: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Qua các phần trình bày ở trên ta đã thấy được ưu điểm nổi bật của việc làm bài tập của họcsinh đó là : củng cố kiến thức cho học sinh khi họccác môn có tính lý thuyết đặc biệt là các môn

PHẦN THUYẾT MINH

CHƯƠNG I : DẪN NHẬP

I/ ĐẶT VẤN ĐỀ :

Trong văn kiện đại hội có đoạn :

" Phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, bồidưỡng nhân lực, đào tạo nhân tài Đào tạo nhữngcon người có kiến thức văn hóa, khoa học, có kỷnăng về nghề nghiệp và giàu lòng yêu nước"

Trước những yêu cầu trên ta thấy rằng vai tròcủa giáo dục là hết sức quan trọng đặc biệt làchiến lược về con người Cho nên, phát triển giáodục thì trước hết là chú trọng đến chất lượng đàotạo, kế hoạch đào tạo và nội dung đào tạo

Đi đôi với việc cải cách giáo dục và cảitiến giáo dục hiện đại là vấn đề cấp bách đượcđặt ra cho ngành giáo dục nói chung và từngtrường nói riêng, nhất là các trường sư phạm,thông qua việc cải tiến, mục tiêu đào tạo, nộidung đào tạo, phương pháp giảng dạy và cả biênsoạn tài liệu giảng dạy

Hơn nữa công viêc biên soạn tài liệu tốt phùhợp, hiện đại hóa nội dung giúp người học cóthời gian nghiên cứu, thực tập rèn luyện kỷ năng,kỷ xảo với 1 tinh thần tự giác cao

Khi đào tạo ở mức cao đẳng trở lên thì việchọc trở thành công việc tự giác Người dạy chỉcó trách nhiệm truyền đạt những tri thức, kiếnthức, kinh nghiệm và chủ yếu là phần lý thuyết

Do đó người nghiên cứu muốn biên soạn ra mộtbộ bài tập, thông qua đó giúp người học củngcố phần lý thuyết từ đó có thể vận dụng lýthuyết vào trong thực tế, hình thành kỷ năng, kỷxảo, tư duy logic, và đặc biết là đạt kết quả caotrong các kỳ thi và kiểm tra Muốn được như vậy,bộ bài tập phải đa dạng, phong phú, theo sátchương trình môn học, bài tập phải đi từ dễ đếnkhó

II/ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI THEO YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI :

Biên soạn bộ bài tập cho bộ môn : Cơ SởTruyền Động Điện Bậc Cao Đẳng

Hy vọng tài liệu này giúp cho người học nângcao kiến thức của mình và qua đó hiểu rõ hơnphần lý thuyết đã học

III/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :

 Nhằm giúp cho người học củng cố kiến thức lýthuyết thông qua các bài tập

 Đánh giá được kết quả học tập của người học

 Tạo nên được sự say mê hứng thú, tìm tòi vàsáng tạo cho người học

 Làm tài liệu cho sinh viên trong năm hoặcchuyên ngành tham khảo

 Thông qua các bài tập mà người học có thểvận dụng nó vào trong thực tiễn

 Góp phần nâng cao chất lượng đào tạo

IV/ THỂ THỨC NGHIÊN CỨU :

• Dàn ý nghiên cứu :

@ Chương I : Dẫn Nhập.

I/ Đặt vấn đề

II/ Giới hạn đề tài

III/ mục đích nghiên cứu

IV/Thể thức nghiên cứu

@ Chương II : Cơ Sở Lý Luận.

I/ Yêu cầu của tài liệu ( Bộ bài tập)

II/ Chức năng của tài liệu

III/ Các NTDH vận dụng vào đề tài

IV/ Các nguyên lý dạy học

V/ Làm bài tập củng cố lý thuyết cho người học

@ Chương III : Nội Dung.

Phần I : Cơ Sở Lý Thuyết

Phần II : Bộ Bài Tập Cơ Sở Truyền Động Điện (cólời giải và đáp số).

I/ Bộ bài tập cho chương I : Cơ sở học trong TĐĐ

II/ Bộ bài tập chương II : Đặc tính cơ

III/ Bộ bài tập chương III : Điều chỉnh tốc độ độngcơ

IV/ Bộ bài tập chương IV : Cọn công suất động cơ.V/ Bộ bài tập chương V : Quá trình quá độ

@ Chương IV : Kết Luận - Đề Nghị.

• Phương pháp nghiên cứu :

1/ Tài liệu tham khảo :

 Tài liệu sư phạm :

• Phương pháp giảng dạy -

• Tâm lý học -

• Giáo dục học -

 Tài liệu chuyên môn :

Cơ Sở Truyền Động Điện - Nguyễn Lê Trung

Truyền động Điện

-2/ Phương pháp trao đổi kinh nghiệm :

Trao đổi với các thầy cô và các bạn sinhviên Tuy nhiên trong quá trình thì người biên soạnchủ yếu sử dụng phương pháp tham khảo tài liệu

CHƯƠNG II :

CƠ SỞ LÝ LUẬN I/ YÊU CẦU CỦA BỘ BÀI TẬP :

Để đạt được yêu cầu của môn học, bộ bàitập phải đảm bảo các yêu cầu sau :

♦ Theo sát chương trình môn học, theo đúng hệthống chương mục

♦ Lựa chọn được các bài tập phù hợp

♦ Đảm bảo được tính vừa sức

♦ Đảm bảo tính thực tiễn, tính thời đại của nộidung chương trình môn học

♦ Các bài học phải mang tính tích cực, tính sư phạm

♦ Các câu hỏi của bài tập phải rõ ràng, dễhiểu

II/ CHỨC NĂNG CỦA BÀI TẬP :

Bài tập phải chứa đựng những kiến thức ứngdụng được vào trong thực tế và củng cố đượcphần lý thuyết đã học

Thông qua các bài tập giúp người học có tinhthần tự giác cao, tự rèn luyện hình thành kỷ năng,kỷ xảo và đánh giá được mức độ tiếp thu bàingười học

Các bài tập phải góp phần phát triển nănglực tư duy trừu tượng, khả năng lý luận và quansát tổng hợp Đáp ứng được nhu cầu thực tiễncủa xã hội

Bài tập phải kích thích được sự hứng thú củanguời học

III/ CÁC NGUYÊN TẮC VẬN DỤNG VÀO ĐỀ TÀI :

1/ Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa lýluận và thực tiễn trong dạy học :

Lý luận là hình thức cơ bản để phản ảnh tưtưởng của hiện thực khách quan vào ý thức conngười Nó tồn tại dưới dạng trình bày có thứ tựvề hệ thống những kiến thức tổng quát về mộtlĩnh vực của hiện thực khách quan hoặc hiện tượngcủa cuộc sống tinh thần Như vậy lý luận đượcxem như phương pháp chính cho hoạt động, không cólý luận (lý thuyết) thì không xác lập được phươnghướng, không thể tiến hành được hoạt động

Còn thực tiễn đó là quá trình thay đổi và cảitạo hiện thực khách quan của tự nhiên và xã hộithông qua hoạt động của con người Thực tiễnkhông những có tính phổ biến như lý luận màcòn có tính hiện thực trực tiếp Thực tiễn là hoạtđộng hiện thực mang tính vật chất, đặc điểm nàylàm cho nó phân biệt với hoạt động lý luận chỉtồn tại dưới dạng tinh thần thuần túy trừu tượng.

Do đó thực tiễn đóng vai trò như là tiêu chuẩncủa chân lý, tức là tính đúng đắn sát thực củanhận thức

Vậy ta có thể thấy lý luận và thực tiễn là 2mặt của quá trình nhận thức và cải tạo tự nhiên,xã hội và bản thân con người Lý thuyết là kinhnghiệm đã khái quát hóa trong ý thức của conngười, là toàn bộ những tri thức về thế giớikhách quan Thực tiễn là toàn bộ hoạt động củacon người nhằm đảm bảo cho sự tồn tại và pháttriển của xã hội

Kiến thức lý thuyết được vận dụng để giảiquyết những nhiệm vụ thực tiễn, để chỉ đạo hànhđộng Còn thực tiễn vừa là tiêu chuẩn của chânlý, động lực của nhận thức, đồng thời thực tiễncòn là mục đích của nhận thực

Qua những điều nêu trên, cho ta thấy mối quanhệ biện chứng của việc học lý thuyết và thựchành (trong đó có việc áp dụng bài tập) Muốnđảm bảo được nguyên tắc này cần lựa chọnnhững môn học phù hợp với thực tế thể hiện sựảnh hưởng của sự tiến bộ khoa học kỹ thuật,công nghệ Cần làm cho người học thấy rõ nguồngốc thực tiễn của các khoa học : Mọi khoa học đềunảy sinh do nhu cầu thực tiễn và trở lại phục vụthực tiễn

Về các phương pháp và hình thức tổ chức dạyhọc cần vận dụng một cách linh động, sáng tạo,nhằm tạo điều kiện cho người học vận dụng đượctri thức vào thực tiễn hay nói cách khác là sau khi

ra trường họ có thể đem những kiến thức đã họcđược áp dụng vào lao động sản xuất, được xã hội

chấp nhận Muốn làm được điều đó cần phải kếthợp học với hành 1 cách có chất lượng và hiệuquả.

2/ Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa tínhvững chắc của tri thức, tính mềm dẻo của tư duy :

Đòi hỏi trong quá trình dạy học phải giúpngười học nắm vững nội dung dạy học với sựcăng thẳng tối ưu về mặt trí tuệ như trí tử tưởng,tái tạo, sáng tạo, tư duy logic và đồng thời hìnhthành phát triển năng lực nhận thức, năng lựchành động tức là tạo nên sự mềm dẻo của tưduy

Kiến thức chỉ vững chắc lâu dài khi chúngđược hình thành qua các giai đoạn và phát triểnmột cách biện chứng Việc nắm chắc kiến thứcđược thể hiện rõ nét nhất, quan trọng nhất ở chỗnó được vận dụng thành thạo trong các trường hợpkhác nhau để giải quyết các vấn đề về lýthuyết và thực tiễn do cuộc sống đặt ra

Để đảm bảo nguyên tắc này : Phải sắp xếptheo logic giữa khoa học đặc trưng cho môn học vàlogic sư phạm Cần tác động để người học pháttriển năng lực nhận thức trí thông minh, óc sángtạo Tạo điều kiện để người học ôn tập thườngxuyên như làm bài tập ở nhà, làm bài tập ởlớp Điều đó cho thấy việc làm bài tập củangười học là một trong những yếu tố đảm bảocho nguyên tắc : Đảm bảo tính vững chắc kiếnthức đã học

Các bài tập phải có những câu gợi ý đểngười học tham khảo trước chuẩn bị bài trước,cũng như dễ dàng ôn bài sau mỗi bài giảng

3/ Nguyên tắc đảm bảo tính vừa sức chung vàriêng trong dạy học :

Để kích thích sự hứng thú của người học thìbài giảng phải được trình bày mạch lạc, rõ ràngdể hiểu để kích thích quá trình tri giác nhằm thulượm những tài liệu cảm tính cần thiết để xâydựng biểu tượng chính xác từ đó hình thành kháiniệm thấy tạo ra tình huống có vấn đề biết phát

học Phải biết khơi sâu mâu thuẫn giữa nhiệm vụhọc tập và trình độ hiện có.

Qua những điều nêu trên để đảm bảonguyên tắc này : các bài tập khi soạn phải mangtính vừa sức phù hợp với người học và người họccó thể hoàn thành được với những nổ lực caonhất của trí tuệ Muốn làm được như vậy thì giáoviên phải phân loại học sinh theo nhóm dựa vàokhả năng tiếp thu của người học Điều này giúpngười học giỏi phát huy được khả năng cao nhấtcủa họ và người trung bình có thể vươn lên

4/ Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa vai tròchủ đạo của người dạy và tinh thần tự giác tíchcực tự lực của người học :

Để điều khiển quá trình dạy học thì ngườithầy phải đóng vai trò chủ đạo, người thầy làngười truyền thụ tri thức qua bài giảng còn ngườihọc là người lĩnh hội thông tin Vì vậy thầy cầnphải quan tâm đến việc thu nhận thông tin củatrò như thế nào Do đó quá trình dạy học phải cóđường liên hệ ngược đó là việc trò trả lời, làmbài tập ở nhà, làm bài tập ở lớp để thầy xemxét đánh giá, chỉ dựa vào thông tin liên hệngược thầy mới phán đoán đuợc việc học tập củatrò, để điều chỉnh quá trình dạy học sau nàytức là vai trò của người thầy được giữ vững chonên mối quan hệ ngược được đảm bảo Điều nàykhiến cho quá trình dạy học trở thành 1 chu kỳkhép kín, tức là điều khiển được

Để đảm bảo nguyên tắc này thì người thầyphải giữ vai trò chủ đạo, tổ chức và điều khiểnquá trình dạy học Sự kết hợp giữa thầy và tròtrong quá trình dạy học sẽ giúp cho trò phát huyđược tính tích cực, tính tự lực của người học

IV/ CÁC NGUYÊN LÝ DẠY HỌC :

1/ Học đi đôi với hành :

Có nghĩa là người học phải học lý thuyết sauđó vận dụng lý thuyết đó vào thực tế Muốn vậndụng nó vào trong thực tế thì phải thông qua cácbài tập liên quan Thông qua các bài tập thì người

học nắm rõ và củng cố được phần lý thuyết đãhọc.

2/ Giáo dục gắn liền với lao động sản xuất :

Nhằm giúp người học tiếp cận vào thực tế,phát huy tính toàn diện của việc học vào thực tiễnsau khi ra trường Muốn làm được như vậy thì taphải có các bài tập mà các thông số cũng nhưcác câu hỏi đều có trong thực tế để giúp chongười học có thể đáp ứng được nhu cầu của xãhội

V/ LÀM BÀI TẬP CỦNG CỐ CHO PHẦN LÝ

Học lý thuyết là 1 trong những phần cơ bảnmà người học nào cũng phải trải qua Để nắmvững phần lý thuyết đã học thì phải ôn luyện,học đi học lại trong đó có phần bài tập ở nhà, ởlớp Vậy thì việc làm bài tập củng cố kiến thứclà không thể phủ định Điều này nói lên tácdụng đặc biệt của việc làm bài tập trong quátrình dạy học

+ Theo giáo dục học :

Học tập là quá trình nhận thức của học sinhmà chủ thể tác động là giáo viên, khách thểlà học sinh Lấy học sinh làm đối tượng trung tâm.Học sinh là đối tượng để người thầy dùng nhưngphương pháp sư phạm của mình để gọt dủa tạonên sản phẩm có ích cho xã hội

+ Theo tâm lý học hiện đại thì quan điểm duy vậtbiện chứng cho rằng quá trình học tập của học sinhchính là quá trình nhận thức để lĩnh hội nhữngkiến thức, kinh nghiệm của người thầy thành củariêng mình Quá trình nhận thức gồm cảm giác, trigiác, trí nhớ, tưởng tượng, cảm xúc, ý chí Ngoài

ra quá trình học tập của học sinh còn thông quacác trạng thái tâm lý, thuộc tính tâm lý

+ Theo quan điểm của tâm lý học sư phạm thì quátrình dạy học là 1 quá trình kích thích và điều khiểntính tích cực của học sinh nhằm hình thành kỷ năng,

những phẩm chất đạo đức của con người mới xãhội chủ nghĩa Để kích thích hứng thú của ngườihọc và giúp người học vận dụng được lý thuyết thìcác bài tập phải chính xác, rõ ràng, mạch lạc,dể hiểu và có thực trong thực tế.

 Kết luận :

Thông qua các vấn đề nêu trên, ta thấyrằng đứng trên quan điểm của tâm lý học, giáodục học thì việc làm bài tập đã củng cố kiếnthức cho người học và tạo ra sự kích thích, ham mê,sáng tạo, tìm tòi, hình thành kỷ năng, kỷ xảo chongười học

+ Yêu cầu của các bài tập :

♦ Trình bày rõ ràng, dể hiểu

♦ Đầy đủ các thông số và không qua dài

♦ Ứng dụng được trong thực tế

♦ Các bài tập phải củng cố được phần lýthuyết

♦ Phù hợp với trình độ người học

VI/ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP :

3/ Mối liên hệ giữa kiểm tra và đánh giá :

Có nghĩa là kiểm tra là phương tiện của đánhgiá còn đánh giá là mục đích của kiểm tra Mụcđích của đánh giá quyết định nội dung và hìnhthức của kiểm tra

Mục đích cơ bản của việc kiểm tra đánh giálà xác định chất lượng và số lượng của sự giáodục và học tập nhằm khuyến khích trò học tốt,thầy dạy tốt Học sinh nâng cao tinh thần tráchnhiệm của mình đối với việc học tập

 Đối với học sinh : Thông tin kiểm tra sẽ giúp chohọc sinh đào sâu kiến thức hệ thống hóa các

kiến thức cũ Khái quát hóa những tri thức đãđược tiếp thu và giúp học sinh phát triển tư duy,trí nhớ.

Giúp học sinh lấy được lổ hổng trong tri thứccủa mình và kịp thời điều chỉnh bổ sung Pháthuy tính độc lập và tham gia tích cực vào việc họctập, rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề tronghọc tập

 Đối với giáo viên : Thông qua kiểm tra đánh giánắm được kết quả của việc giảng dạy của mìnhđể điều chỉnh, cải tiến nhằm hoàn thiện kếtquả học tập cho học sinh Nắm được trình độnhận thức của học sinh để nâng cao chất lượnggiảng dạy đồng thời có kế hoạch bồi dưỡng vàphụ đạo tùy đối tượng khá hay kém

Việc kiểm tra đánh giá giúp nhà trường theodõi được tình hình học tập của học sinh qua đóđánh giá được công việc giảng dạy của giáoviên Việc đưa bài tập vào bài kiểm tra đối vớicác môn học lý thuyết chuyên môn là hết sứccần thiết

Thật vậy trong khoảng thời gian 15 - 30' cho 1bài tập đòi hỏi người học phải có sự chuẩn bịkỷ càng về kiến thức đã học Khi làm bài tậphọc sinh không thể học thuộc lòng một cách máymóc mà phải linh động, sáng tạo để làm bài vàvận dụng lý thuyết vào bài tập

Bài tập không chỉ dừng lại ở chổ chỉ dựavào công thức để làm, mà học sinh cần phải cósự tư duy, tìm tòi, hiểu được bản chất của vấn đềthì mới làm bài có hiệu quả được Một bài tậpcó nhiều cách giải khác nhau nên phát huy đượctính thông minh, sáng tạo của học sinh tìm ra conđường ngắn nhất, dể hiểu nhất

Qua các bài tập giúp cho học sinh rèn luyệncho mình khả năng, trình bày, diễn đạt Một bàitập sẽ có nhiều câu, câu khó có, dể có vànhư vậy thì học sinh trung bình cũng có thể làmđược 1 phần của bài tập, học sinh khá có thểlàm câu khó hơn Vậy bài tập trong bài kiểm tra

Trong thực tế nhiều năm qua các trường từcấp tiểu học đến đại học đã dùng bài tập trongkiểm tra đánh giá và đã đạt được kết quả tốt.

Với tất cả nhưng lý do trên ta có thể khẳngđịnh việc đưa bài tập vào phần kiểm tra đánh giáthì kết quả học tập của học sinh ở các môn lýthuyết chuyên môn là có cơ sở khoa học và đạttính hiệu quả cao

Qua các phần trình bày ở trên ta đã thấy được

ưu điểm nổi bật của việc làm bài tập của họcsinh đó là : củng cố kiến thức cho học sinh khi họccác môn có tính lý thuyết đặc biệt là các mônlý thuyết chuyên môn

Là một công cụ tốt để đánh giá kết quảhọc tập của người học Như vậy ta thấy việc đưabài tập vào hoạt động dạy học là hết sức cầnthiết Thông qua đó giúp người học rèn luyện khảnăng học tập độc lập của mình Đó là một cáchhọc đã và đang được nhiều trường và xã hộikhuyến khích

Tuy nhiên, khi soạn bài tập phải chú ý đếntính vừa sức của người học, bài tập phải gần gủivới thực tế nếu không sẽ làm phản tác dụnggiáo dục

CHƯƠNG III : NỘI DUNG

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Chương I : CƠ HỌC TRONG TRUYỀN

2 phân loại các hình thức (TĐĐ)

II/ Cơ sở động học của (TĐĐ) :

1 Phương trình chuyển động của hệ chuyển động thẳng

2 Phương trình chuyển động của hệ chuyển động quay

3 Các chú ý khi sử dụng phương trình chuyển

động trong tính toán khảo sát hệ thống (TĐĐ)

III/ Quy đổi các khâu cơ khí của (TĐĐ):

1 Quy đổi môment cản của Mc về trục động cơ

2 Quy đổi lực cản Fc về thành môment cản Mc

trên đầu trục động cơ

3 Quy đổi môment quán tính J về đầu trục động cơ

4 Quy đổi khối quán tính m về thành môment quán tính trên đầu trục động cơ

5 Môment quán tính của toàn hệ thống trên đầu trục động cơ

• Hiểu và nắm vững các phương pháp tính quy đổi các khâu cơ khí trong hệ thống truyền động điện

CHƯƠNG II : CÁC ĐẶT TÍNH VÀ TRẠNG THÁI ĐỘNG CƠ

TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

I/ Khái niệm chung :

1 Đặt tính cơ của các cơ cấu sản xuất

2 Đặt tính cơ của truyền động điện

3 Hệ đơn vị tương đối trong tính toán TĐĐ

a) Những đại lượng cơ bản thường dùng trong tính toán các hệ thống TĐĐ

b) Trị số tương đối của các đại lượng thường dùng trong tính toán các hệ thống TĐĐ

II/ Đặt tính cơ động cơ điện một chiều kích từ song song

1 Phương trình đặt tính cơ và Phương trình đặt tính tốc độ của động cơ

2 Đường đặt tính cơ tự nhiên Phương pháp tính và vẽ đặt tính cơ tự nhiên từ số liệu định mức của động cơ

a) Đường đặt tính cơ tự nhiên

b) Phương pháp vẽ đường đặt tính cơ tự nhiên

3 Aûnh hưởng của các tham số đối với đặt tính

cơ của động cơ ( các đặt tính cơ nhân tạo)

a) Aûnh hưởng của điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ

b) Aûnh hưởng của điện áp đặt lên

phần ứng động cơ (Uư ≠ U đm )c)Aûnh hưởng của từ thông kích thích trong động cơ ( φ = φđm )

• Đường đặt tính tốc độ khi thay đổi từ thông kích thích

• Đường đặt tính cơ khi thay đổi từ thôngkích thích

• Đặt điểm chú ý khi thay đổi từ thôngkích thích

d) Đặt tính cơ khi thay đổi chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ

4 Vấn đề khởi động và phương pháp tính điện trở khởi động :

a) Đặt vấn đề

b) Tính điện trở khởi động bằng phương pháp đồ thị

c) Tính điện trở khởi động bằng phương pháp giả tích

5 Các trạng thái hãm và các đặt tính cơ của trạng thái hãm

a) Khái niệm về trạng thái hãm

b) Trạng thái hãm tái sinh năng lượng

c) Trạng thái hãm ngược

• Đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng

• Đổi cực tính của điện áp đặt vào phần ứng để thái hãm

d) Trạng thái hãm động năng

• Trạng thái hãm động năng kích từ độc lập

• Trạng thái hãm động năng tự kích từ Trạng thái rẽ mạch phần ứng của động cơ cơ

a) Thành lập phương trình đặt tính cơ

b) Nhận xét đặt điểm của đặt điểm của tính

cơ khi rẽ mạch phần ứng

c) Aûnh hưởng của các thành phần điện trở Rs,

Rn đến dạng đặt tính cơ

III/ Đặt tính cơ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp :

1 Thành lập phương trình đặt tính cơ

2 Cách vẽ đặt tính cơ tự nhiêna) Đặt tính vạn năng

b) Vẽ đặt tính cơ tự nhiên bằng đặt tính vạn năng

3 Phương pháp vẽ đặt tính cơ nhân tạo khi có điện trở phụ nối trong mạch phần ứng

a) Phương pháp vẽ bằng đồ thị b) Phương pháp vẽ bằng đường đặt tính

cơ tự nhiên

4 Đặt tính cơ khi đảo chiều quay

5 Phương pháp tính điện trở khởi động

6 Các trạng thái hảm và đường đặt tính

cơ của các trạng thái hảm

a) Trạng thái hãm ngược

• Hãm ngược bằng cách đóng thêmđiện trở phụ vào mạch phần

ứng

• Hãm ngược bằng cách đổi cực tínhđiện áp đặt vào mạch phần ứng.b) Trạng thái hãm động năng

• Hãm động năng kích từ độc lập

• Hãm động năng tự kích từ

IV/ Đặt tính cơ của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha :

1 Phương trình đặt tính cơ

a) Thành lập phương trình

b) Nhận xét đặt tính

c) Phương trình đặt tính cơ viết dưới dạng đơn giản

• Xác định đặt tính cơ theo khả năng quá tải

• Xác định đặt tính cơ theo phương pháp gần đúng

d) Đổi chiều quay động cơ

2 Aûnh hưởng của các thông số đến đường đặt tính cơ

a) Ảnh hưởng của điện áp đặt lên cuộn dây stator của động cơ

b) Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng trênmạch stator

c) Ảnh hưởng của điện trở phụ trong mạch rotor

3 Khởi động và tính điện trở khởi động của động cơ:

4 Các trạng thái hãm và đường đặt tính cơ của trạng thái hãm :

a) Trạng thái hãm tái sinh năng lượng

b) Trạng thái hãm ngược

• Hãm ngược bằng cách đưa thêm điện trở phụ vào mạch cuộn dây rotor của động cơ

• Hãm ngược bằng cách đảo thứ tự hai trong ba pha điện áp đặt vào stator của động cơ

c) Trạng thái hãm động năng

• Khái niệm và phương pháp hãm

• Thành lập phương trình đặt tính cơ và dạng đặt tính cơ trong trạng thái

YÊU CẦU :

• Nắm vững dạng và phương trình các đặt tính cũng như các trạng thái làm việc của động cơ và và các cơ cấu sản xuất thông dụng

• Nắm vững tính chất của các trạng thái làm việc của động cơ trong truyền động điện

• Xác định được các thông số của hệ thống vàcác trạng thái làm việc cụ thể

CHƯƠNG III : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TRONG TRUYỀN ĐỘNG

ĐIỆN I/Khái niệm chung :

1 Các chỉ tiêu trong điều chỉnh tốc độ

2 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện

• Nhóm phương pháp thay đổi thông số

động cơ

• Nhóm phương pháp thay đổi thông số

nguồn cung cấp cho động cơ

II/ Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một

1 Hệ thống máy phát động cơ có máy phát kích từ độc lập :

sơ đồ nguyên lý

Phương pháp và dạng đặc tính cơ của hệ thống

Đánh giá hệ thống

2 Hệ thống máy phát động cơ có máy có máy điện khuyếch đại tự kích:

- Sơ lược về máy điện khuyếch đại tự kích

- Phương trình và dạng đặc tính cơ của hệ thống

- Các mạch ứng dụng điển hình của hệ thống và máy điện khuyếch đại tự kích

» Hệ thống có các khâu phản hồi

» Hệ thống có máy điện khuyếch đại tự kích mắc theo sơ đồ cầu

» Hệ thống có các khâu phản hồi dùng máyphát tốc độ

3 Hệ thống máy phát động cơ có máy điện

khuyếch đại từ trường ngang:

a) Sơ lược về cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy điện khuyếch đại từ trường ngang

• Cấu tạo

• Nguyên lý làm việc

b) Phương trình và dạng đặt tính cơ

c) Mạch ứng điển hình của hệ thống có máy điện khuyếch đại từ trường ngang

4 Hệ thống máy phát động cơ có máy phát 3 cuộn kích từ tạo đặt tính máy xúc:

a) Khái niệm về hệ thống

b) Mạch ứng dụng điển hình dùng máy phát động

cơ tạo đặt tính máy xúc

• Sơ đồ nguyên lý của hệ thống dùng máyphát 3 cuộn kích từ tạo đặt tính máy xúc

• Sơ đồ nguyên lý của hệ thống với máy điện khuyếch đại từ trường ngang có khâuphản hồi âm dòng điện có ngắt

5.Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các bộ

c) Phương trình và dạng đặc tính cơ

d) Mạch ứng dụng điển hình khuyếch đại từ –

động cơ

e) Đánh giá về hệ thống

6 .Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các hệ thốngchỉnh lưu:

a) Bộ chỉnh lưu có khống chế

b) Phương trình và dạng đặc tính cơ của hệ thống chỉnh lưu động cơ

c) Một số hệ thống chỉnh lưu động cơ cơ bản

• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha

không đảo chiều

• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha có đảo chiều bằng công tắc tơ

• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha nối chữ thập để đảo chiều quay động cơ

• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha nối song song ngược chiều đảo chiều để đảo chiều quay động cơ

d) Đánh giá về hệ thống

IV/ Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ :

1.Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

bằng cuộn kháng bảo hòa

a) Khái niệm

b) Dạng đặc tính cơ và phương pháp điều chỉnh tốc độ

c) Mạch ứng dụng điển hình

• Hệ thống không đảo chiều quay có khâu phản hồi âm tốc độ

• Hệ thống dùng 6 cuộn kháng bảo hòa đểđảo chiều quay động cơ

• Hệ thống dùng 4 cuộn kháng bảo hòa đểđảo chiều quay động cơ

d) Đánh giá hệ thống

2 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi số đôi cực từ

a) Khái niệm

b) Các phương pháp đấu dây stator thường gặp và dạng đặc tính cơ của từng phương pháp

• Đổi nối từ đấu sao 4 cực sang sao 2 cực

• Đổi nối từ đấu sao 4 cực sang sao kép 2 cực

• Đổi nối từ tam giác sang sao kép

c) Đánh giá về phương pháp

3 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp thay đổi tầng số nguồn cung cấp

a) Khái niệm

b) Mạch ứng dụng điển hình các hệ thống biến tầng thông dụng

• Hệ thống biến tầng đồng bộ

• Hệ thống biến tầng không đồng bộ

c) đánh giá về phương pháp

4 Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp xung

a) Khái niệm

b) Nguyên lý làm việc dạng đặc tính cơ

• sơ đồ đấu dây điển hình

• nguyên lý làm việc của sơ đồ

d) Đánh giá về phương pháp

YÊU CẦU :

• Nắm vững các chỉ tiêu điều chỉnh tốc độ trong các hệ thống TĐĐ

• Nắm vững các phương pháp cơ bản điều chỉnh tốc độ trong TĐĐ hiểu được các mạch ứng dụng điển hình để từ đó có thể vận dụng vào các hệ thống thực tế sau này.

CHƯƠNG IV : KIỂM NGHIỆM VÀ CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG

CƠ I/ Khái niệm chung về phát nóng ngụội lạnh và các chế độ làm việc của động cơ điện :

1 Sự phát nóng và ngụội lạnh của động cơ :

c) Nguyên nhân của sự phát nóng trong động cơ

d) Phương trình cân bằng nhiệt của động cơ

2 Phân loại chế độ làm việc của động cơ

a) Chế độ làm việc dài hạn

b) Chế độ làm việc ngắn hạn

c) Chế độ làm việc ngắn hạn lập lại

3.Các bước tính toán chọn công suất của động cơ:

a) Các điều kiện ban đầu để tính chọn công

suất động cơ

b) Các bước tính chọn công suất động cơ

II/ Các phương pháp tính kiểm tra công suất động cơ theo điều kiện pháy nóng :

1 Phương pháp tổn that trung bình :

a) phương pháp các đại lượng đẳng trị :

b) phương pháp dòng điện đẳng trị

c) phương pháp công suất đẳng trị

III/ Chọn công suất động cơ Chế độ làm việc dài hạn:

1 Chọn động cơ cho phụ tải dài hạn không đổi

2 Chọn động cơ cho phụ tải dài hạn biến đổi

IV/ Chọn công suất động cơ Chế độ làm việc ngắn hạn:

1 Chọn công suất động cơ dài hạn phục vụ cho phụ tải ngắn hạn

2 Chọn công suất động cơ ngắn hạn phục vụ cho phụ tải ngắn hạn

a) Chọn công suất động cơ khi phụ tải ngắn hạn không đổi

b) Chọn công suất động cơ khi phụ tải ngắn hạn biến đổi

V/ Chọn công suất động cơ Chế độ làm việc ngắn hạn lập lại:

1.Chọn công suất động cơ khi hệ số đóng điện tương đối của phụ tải bằng hệ số đóng điện tiêu chuẩn của động cơ εft = εđc

a) Khi phụ tải ngắn hạn lập lại có trị số không đổi

b) Khi phụ tải ngắn hạn lập lại có trị số biến đổi đều

c) Khi phụ tải ngắn hạn lập lại có trị số biến đổi không đều

2.Chọn công suất động cơ khi hệ số đóng điện tương đối của phụ tải khác hệ số đóng điện tiêu chuẩn của động cơ εft ≠ εđc

a) Qui đổi công suất định mức của động cơ theo hệ số đóng điện tương đối của phụ tải

b) Qui đổi công suất của phụ tải hệ số đóng điện tiêu chuẩn của động cơ

YÊU CẦU :

• Hiểu dược nguyên nhân của quá trình

phát nóng ngụội lạnh và các chế độ làm việc của động cơ điện

• Nắm vững các phương pháp tính toán và kiểm nghiệm công suất của động cơ điện

• Chọn được động cơ điện phù hợp với điều kiện phụ tải của cơ cấu sản suất yêu cầu

CHƯƠNG V : QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG

TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN I/ Khái niệm và những chú ý nghiên cứu quá trình quá độ trong hệ thống TĐĐ:

1 Khái niện chung về quá trình quá độ trong hệ thống TĐĐ

2 Những chú ý khi nghiên cứu quá trình quá độ

3 Trạng thái làm việc ổn định của hệ thống TĐĐ

II/ quá trình quá độ cơ học khi moment của

của hệ thống Jht đều là hằng số

1 Khi hệ thống tăng tốc độ

2 Khi hệ thống giảm tốc độ

III/ quá trình quá độ cơ học khi đặc tính cơ của động cơ là đường thẳng, Mc , Jht là hằng số :

1 Phương trình đặc tính cơ và Phương trình quá độ của động cơ

a) Phương trình đặc tính cơ

b) Phương trình chuyển động, Phương trình quá độcủa động cơ

2 Quá trình quá độ cơ học của hệ thống trong các trạng thái làm việc khác nhau

a) Quá trình quá độ khi hệ thống tăng tốc độ

b) Quá trình quá độ khi hệ thống hãm động năng

• Khi moment cản có tính thế năng

• Khi hệ thống hạ tải trọng

• Khi moment cản có tính chất phản kháng

• Thời gian hãm hệ thống

c) Quá trình đảo chiều quay bằng phương

pháp đảo chiều cực tính điện áp

• Khi moment cản có tính thế năng

• Khi moment cản có tính phản khángd) Quá trình chuyển điểm làm việc trên đặc tính cơ này sang làm việc trên đặc tính cơ khác

IV/ Quá trình quá độ cơ học khi đặc tính cơ của động cơ là đường thẳng , moment quán tính của hệ thống Jht là hằng số, moment cản Mc biến thiên theo thời gian :

1 Quá trình quá độ cơ học khi hệ thống có momentcản Mc biến đổi đều theo thời gian và trong mỗichu kỳ có hai giá trị không đổi

2 Quá trình quá độ cơ học khi hệ thống có momentcản Mc trong mỗi chu kỳ làm việc có trị số biếnđổi với nhiều khoảng thời gian khác nhau nhưngtrong mỗi khoảng thời gian đó Mc là hằng số ( đồthị phụ tải dạng hình chữ nhật không đều)

V/ Quá trình quá độ cơ học khi đặc tính cơ của

moment cản Mc tỉ lệ bậc nhất theo tốc độ:

VI/ khảo sát Quá trình quá độ cơ học bằng phương pháp đồ thị và đồ thị giải tích:

1 Phương pháp tỉ lệ

a) Khái niệm

b) Khi hệ thống khởi động hay tăng tốc độ

c) Khi hệ thống hãm hay giảm tốc độ

2 Phương pháp diện tích

 Nắm vững các phương pháp thông dụng

 Khảo sát được quá trình quá độ cơ học

YÊU CẦU CHUNG CỦA MÔN CƠ SỞ TĐĐ

 Nắm vững dạng đặc tính cơ và trạng thái làm việc của động cơ điện thường dùng trong hệ thống truyền động điện của các máy sản xuất

 Nắm vững các phương pháp điều chỉnh tốc độ đối với các loại động cơ dùng trong các hệ thống truyền động điện thông dụng của các máy sản xuất từ đó có thể lựa chọn một cách hợp lý các phương án trang bị điện phù hợp với yêu cầu công nghệ của các máy sản xuất

 Nắm vững các phương pháp khảo sát quá trình quá độ cơ học của các hệ

thống truyền động điện khi thay đổi trạng thái làm việc từ đó có thể xây doing được đồ thị phụ tải chính xác cho một hệ thống cụ thể

 Hiểu được các quá trình phát

nóng và nguội lạnh trong động cơ với các chế độ mang tải khác nhau

 Nắm vững các phương pháp kiểm nghiệm và lựa chọn công suất động cơ phù hợp cho các hệ thống truyền động điện củacác máy sản xuất

PHẦN A : CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I : KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN I/ Khái niệm và phân loại về hệ thống

truyền động điện :

1/ Khái niệm :

TĐĐ là hệ thống gồm có các thiết bị điện cơdùng để truyền dẫn và điều khiển quá trìnhchuyển động của máy Hay TĐĐ là 1 tập hợp gồmcác thiết bị điện, điện từ phục vụ cho việc biếnđổi năng lượng điện cơ cũng như truyền tín hiệucho máy để máy hoạt động

2/ Cấu tạo và phân loại :

+ Cấu tạo : Một hệ thống TĐĐ bao gồm 2 phần

 Phần lực là gồm bộ biến đổi và hệ truyềnđộng

 Phần điều khiển gồm các cơ cấu đo lường, cácbộ điều chỉnh, các thiết bị điều khiển, các bộbiến đổi…

 Ngoài ra còn có hệ truyền động điều khiểnbằng số, điều khiển bằng chương trình

II/ Khái niệm về đặc tính cơ :

Đặc tính cơ của động cơ là quan hệ giữa tốcđộ quay và Moment của động cơ

+ Có 2 loại đặc tính cơ :

 Đặc tính cơ tự nhiên :

Là khi đó động cơ được làm việc ở chế độđịnh mức Trên đặc tính tự nhiên thì ứng với điểmmoment định mức thì giá trị sẽ đạt tốc độ địnhmức

 Đặc tính cơ nhân tạo :

Là khi đó động cơ làm việc ở chế độ có 1trong những thông số của động cơ bị thay đổihoặc được nối thêm các điện trở và điện khángvào động cơ

Để đánh giá và so sánh các đặc tính cơ người

ta đưa ra khái niệm độ cứng của đặc tính cơ

* Độ cứng của đặc tính được kí hiệu : β

Bộ biến đổi Động cơ Máy SX

Điều khiển

β  ∞ : Đặc tính cơ tuyệt đối cứng

1 Đặc tính cơ mềm

2 Đặc tính cơ cứng

3 Đặc tính cơ tuyệt đối cứng

III/ Moment tác động trong TĐĐ :

Trong hệ thống TĐĐ thì được tác động bởi cácmoment sau :

 Moment động cơ Mđ : Là moment quay do động cơtạo nên làm chuyển động hệ thống

 Moment cản Mc : Là moment cản của tải, nó phụthuộc vào tính chất phụ tải của máy SX

Giả thiết moment quán tính của hệ thống TĐĐlà J và tốc độ quay của hệ thống là ω thì cóđược phương trình cơ bản của hệ thống TĐĐ

Mđ - Mc =

@ Nếu moment quán tính không đổi :

Mđ - Mc = J

 Mđ > Mc : thì > 0  Động cơ tăng tốc

 Mđ < Mc : thì < 0  Động cơ giảm tốc

 Mđ = Mc : thì = 0  Động cơ làm việc ở chế độxác lập và có tốc độ quay không đổi

@ Còn nếu vật quay với tốc độ n (Vòng/phút) thì :

∆M

* Từ đó có thể viết phương trình cơ bản của hệthống như sau :

 Điều kiện thứ I :

Năng lượng của phần tử quy đổi hay nănglượng của hệ thống trước và sau khi quy đổi phảibằng nhau Đây chính là việc bảo toàn năng lượng

 Điều kiện thứ II :

Hệ thống phải được giả thiết là tuyệt đốicứng có nghĩa là trong hệ thống không có phầntử đàn hồi hay khe hở không khí trên đườngtruyền năng lượng

* Những đại lượng được quy đổi trong hệ thốngthường gồm :

- i là tỷ số truyền =

2/ Tính qui đổi lực phụ tải tại bộ phận làm việc(Flv) thành moment cản (Mc) đặt trên cầu trục :

Rt : bán kính trục

- i là tỷ số truyền =

* Biểu thức trên chỉ đúng với trường hợp nângtải

* Khi hạ tải thì được qui đổi :

Mc = 9,55

3/ Tính qui đổi moment quán tính của bộ phận làmviệc Jlv đối với trục quay của nó thành Jqđ đối vớitrục động cơ :

- i là tỷ số truyền =

4/ Tính qui đổi khối lượng của tải (mlv) thành Jqđ củađộng cơ :

ip =

CHƯƠNG II : ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN

I/ Khái niệm chung :

Đặc tính cơ là mối quan hệ giữa tốc độ vàmoment của động cơ

n = f(M) hay M = f (n)Ngoài ra đối với động cơ DC còn có 1 loạinữa Đó là đường đặc tính cơ điện biểu diễn mốiquan hệ giữa tốc độ và dòng điện trong mạchđộng cơ

n = f(I) hay I = f (n)

 Có 2 loại đặc tính cơ : Đặc tính nhân tạo và đặctính tự nhiên.

Để đơn giản thuận tiện trong tính toán, người tacó thể dùng trong hệ tương đối Muốn biểu diễndưới dạng của hệ đơn vị tương đối , người ta lấygiá trị thực chia cho giá trị định mức của thamsố tương ứng

 Các giá trị định mức : Uđm, Iđm, Wđm, Mđm, nđm,

 Ở động cơ DC : Rcb =

 Ở động cơ không đồng bộ : Điện kháng củamỗi pha rất nhỏ so với tổng trở định mức nêncó thể coi gần đúng

R2cb = Z2cb

 Khi mạch roto đấu sao :

R2cb =

E2nm : suất điện động của Roto

I2đm : Dòng định mức của roto

 Khi mạch Roto đấu tam giác :

R2cb ∆ = 1/2 R2cb Υ

II/ Đặc tính cơ đối với động cơ DC :

1/ Động cơ DC kích từ độc lập :

+ Thành lập phương trình đặc tính cơ :

* Phương trình cân bằng sức điện động trên phầnứng của động cơ :

- CE hệ số cấu tạo của động cơ.

- N số thanh dẫn tác dụng lên phần ứng của độngcơ

- a số đôi mạch nhánh song song

 n =

Đây chính là đặc tính cơ điện của động.Đường biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ vàdòng phần ứng

- Bên cạnh đó : Moment điện từ do động cơ sinh rađược xác định

• Cách vẽ đặc tính cơ :

* Đặc tính cơ tự nhiên

Khi vẽ đặc tính cơ tự nhiên thì cần xác định 2điểm Vì qua 2 điểm có thể vẽ được 1 đườngthẳng

 Điểm 1 : Xác định tốc độ không tải lý tưởng

n = hay

n =

 Tốc độ không tải :

no = Khi động cơ làm việc ở đặc tính cơ tự nhiên thìtốc độ n chính là tốc độ định mức.

n = nđm =

- Lập tỷ số :

= + Vậy :

+ Lập tỷ số :

nnt = nTN

* Vậy điểm 2 : B (Iđm,nnt)

Từ điểm A,B xác định được đường đặc tính cơnhân tạo của động cơ

2/ Động cơ DC kích từ nối tiếp :

+ Phương trình đặc tính cơ :

+ Phương trình cân bằng điện áp :

U = RΣI + E

RΣ= Rư + Rf + Rk

E = CEφn

 n = + Moment được tính bởi :

* Do đó hàm tốc độ có dạng Hyperbol

@ Cách vẽ đường đặc tính cơ :

Ii% = Mi% =

ni% = + Lập bảng giá trị :

n n1 n2 n3 n4 … … nn

I I1 I2 I3 I4 … … In

M M1 M2 M3 M4 … … Mn

ktE

I

- Dựa vào các giá trị trong bảng vẽ được đường đặc tính tự nhiên của động cơ.

- Đặc tính nhân tạo :

Cũng tương tự như cách vẽ đặc tính tự nhiên đặc tính lúc này còn có sự ảnh hưởng bởi giá trịđiện trở được nối thêm vào

@ Trên đặc tính tự nhiên :

3/ Các tham số ảnh hưởng đến đặctính cơ của

+ Aûnh hưởng của điện trở Rf trên mạch phần

+ Ảnh hưởng của độ điện áp nguồn vào phần ứng :

Khi thay đổi điện áp nguồn thì tốc độ không tải lý tưởng no thay đổi, còn độ dốc thì giữ cố định không đổi

n =

- Từ đó cho thấy khi thay đổi điện áp nguồn thì đặc tính cơ nhận được là đường thẳng song song vớiđường đặc tính cơ tự nhiên

+Aûnh hưởng của từ thông :

- Từ thông thay đổi thì giá trị tốc độ cũng thay đổi

n =

- Do vậy khi φ = Var  n = Var Lúc này cả tốc độ không tải lẫn độ dốc của đường đặc tính đầu thay đổi

+ Chú ý : Khi thay đổi φ thì thông thường người ta có khuynh hướng giảm từ thông vì khi tính toán

nhà chế tạo thường chọn từ thông định mức φđm

là từ thông bảo hòa

Không được giảm từ thông quá thấp vì lúc đó sẽ ảnh hưởng đến kết cấu máy

φ giảm  n tăng mà Inm cố định  M giảm

II/ Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha :

* kI hệ số qui đổi dòng

kI =

- E2 suất điện động định mức của Roto

- U1 Điện áp dây định mức của nguồn

kE =

- s hệ số trượt

s =

- no tốc độ từ trường = 60f/p

- n tốc độ quay

@ Phương trình đặc tính cơ thì được thành lập thì :

- Công suất điện từ chuyển từ Stator sang Rotor :

M =

- Đó chính là phương trình đặc tính cơ

Muốn vẽ đặc tính cơ thì chỉ có một phương pháp đó là vẽ từng điểm rồi nối lại

- Mt giá trị moment lớn nhất gọi là moment tới hạn

- St hệ số trượt ứng với Mt

Lấy = 0 Mt, St

Mt = ±

St = ±+ Trong đó :

Xn = X1 + X'2

" + " ứng với trạng thái động cơ

" - " ứng với trạng thái máy phát