ĐỒ án Truyền động điện Hệ thống cầu trục

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 độngVới những vai trò trên nên nhóm em đa chọn đề tài: “TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC” để làm đồ án môn học truyền động điện.Nội dung đồ án gồm các phần chính sau:Phần A: Tính toán và thiết kế cơ cấu nâng hạ cầu trục dùng động cơ điện một chiều kích từ song songChương 1:Đặc tính cơ của động cơ điện kích từ song songChương 2: Tính toán hệ thống cầu trục nâng hạ tải dùng động cơ dc kích từ song songPhần B: Tính toán và thiết kế cơ cấu nâng hạ cầu trục dùng đcđ kđb xoay chiều ba pha dây quấn

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

Chúng em xin cảm ơn thầy Lưu Văn Quang là người trực tiếp hướng dẫn,giúp đỡ và chỉ bảo chúng em trong đồ án môn học điều khiển lập trình này Thầy đã 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 nghiệm 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 tử của trường ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy truyền đạt cho chúng em những kiến thức về chuyên ngành nói chung và bộ môn điều khiển lập trình nói riêng Đó là những kiến thức và kinh nghiệm quý báu

mà chúng em đã học được trong suốt thời gian qua

Kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe.

Nhóm sinh viên thực hiện đồ án:

tự động Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và chất lượngsản phẩm Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố quan trọng:Truyền độngđiện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công nghệ sản xuất.Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến đổi cơnăng thành điện năng Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ khôngđổi hoặc thay đổi Một trong những khâu truyền động phổ biến là nâng hạ cầu trục.Nâng hạ cầu trục là khâu truyền 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 vàcác công trường xây dựng Giúp con người hạn chế lao động bằng chân tay.Đồng thờigóp phần đẩy nhanh quá trình vận chuyển và đảm bảo an toàn cho người lao độngVới những vai trò trên nên nhóm em đa chọn đề tài: “TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾTRUYỀN ĐỘNG CHO CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC” để làm đồ án môn họctruyền động điện.

Nội dung đồ án gồm các phần chính sau:

Phần A: Tính toán và thiết kế cơ cấu nâng hạ cầu trục dùng động cơ điện một chiều kích từ song song

Chương 1:Đặc tính cơ của động cơ điện kích từ song song

Chương 2: Tính toán hệ thống cầu trục nâng hạ tải dùng động cơ dc kích từ song song

Phần B: Tính toán và thiết kế cơ cấu nâng hạ cầu trục dùng đcđ kđb xoay chiều ba pha dây quấn

Chương 3:Đặc tính cơ của động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha

Chương 4:Tính toán cơ cấu nâng hạ trục dùng động cơ điện xoay chiều không đồng

Ngày tháng năm 2017 Giáo viên hướng dẫn

Ngày tháng năm 2017 Giáo viên phản biện

Hãy tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùngđộng cơ điện là :

Động cơ DC dùng kích từ song song

Động cơ AC không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn

Có các số liệu như sau:

Yêu cầu tính toán và thiết kế như sau:

1 Động cơ mở máy qua 3 cấp điện trở phụ, tính các điện trở phụ mở máy bằngphương pháp đồ thị phụ tải

2 Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với tốc độlần lượt là:

Phần A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG

ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG 1

Chương I:ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN KÍCH TỪ SONG SONG 1

1.Xây dựng phương trình đặc tính tốc độ : 1

2 Phương trình đặc tính cơ : 2

3 Ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ: 3

a.Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp trên mạch phần ứng : 3

b.Ảnh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng : 4

c.Ảnh hưởng của từ thông : 5

4.Đặc tính khi đảo chiều quay động cơ: 7

a Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng : 7

b Đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ ( đảo từ thông ) 8

5 Mở máy và tính điện trở mở máy 10

a.Mở máy : 10

b Xây dựng đường đặc tính mở máy và xác định trị số điện trở phụ mở máy bằng phương pháp đồ thị 10

6 Hảm máy 12

a Hãm tái sinh : 13

b Hãm ngược : 15

c.Hãm động năng : 16

7.Hãm động năng kích từ độc lập : 17

Chương 2: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦU TRỤC NÂNG HẠ TẢI DÙNG ĐỘNG CƠ DC KÍCH TỪ SONG SONG 20

1 Tính Rp bằng phương pháp đồ thị: 20

2.Tính toán điện trở phụ cần đóng vào mạch rotor khi nâng tải: 22

a.Với n1= 1/2nđm : 22

b.Với n2= 1/4nđm : 22

3 Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch khi hạ tải: 23

a.Với n1= 1/2nđm : 23

b Với n2 = 1/3 nđm : 24

c Với n3 =3/2 nđm: 24

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: 26

Phần B: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA DÂY QUẤN 27

Chương 3:ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀUKHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 27

1 Phương trình đặc tính tốc độ: 27

2 Phương trình đặc tính cơ: 29

c Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp vào dây quấn Rotor : 35

d Ảnh hưởng của số đôi cực từ P : 36

e Ảnh hưởng của tần số : 38

3 Mở máy và tính điện trở mở máy: 39

4.Hãm: 41

a Hãm tái sinh : 41

b Hãm ngược : 42

c Hãm động năng : 44

Chương 4:TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG HẠ TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 48

1 Tính tốn điện trở máy qua 3 cấp điện trở phụ biết rằng động cơ kéo tải định mức : 48

2 Tính toán các điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với các tốc độ lần lượt là 2 1 nđm ; 4 1 nđm : 53

a Nâng tải với tốc độ n=1/2ndm: 54

b Khi nâng tải với tốc độ :n=1/4ndm 55

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 56

a hạ tải với tốc độ n=1/2 ndm 56

b hạ tải với tốc độ n=1/3 ndm 57

c Hạ tải với tốc độ n=3/2 ndm 58

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: 59

5 Chương trình điều khiển bằng PLC 61

a) Bảng I/O 61

b Sơ đồ kết nối PLC CP21M- 2C0CDR-A 62

b) Viết chương trình điều khiển bằng phần mềm CX-PROGRAM 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

Phần A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ

Hình 1.1.ĐCĐ một chiều kích từ song song

Ta có : pt cân bằng điện áp của động cơ điện một chiều

ö ö ñm E

ñmK

IRK

Trong đó: n : tốc độ quay của động cơ

Uđm : điện áp định mức của ĐCĐ một chiều

a60

Nếu thêm điện trở phụ Rp vào phần ứng thì ta được phương trình đặc tính tốc độnhân tạo :

ñm E

ö p ö ñm E

ñm

K

IRRK

ñm 0

K

Un

Φ

 :là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ

ñm E

ö

Ra

Φ

 : là hệ số gốc hay độ dốc của đường đặc tính tốc độ tự nhiên

ñm E

ö ö

TN

K

RöIaI

n

Φ

Δ   :là độ sụt tốc độ trên đường đặc tính tự nhiên

1-3 = n0 : tốc độ không tải lý tuởng

2-3 = nA : tốc độ làm việc của đường đtc TN

MI

ö ñm

E

ñm

KK

MRK

Un

Φ

ĐCĐ một chiều kích từ song song )

Trong đó : M :là moment điện từ của động cơ

a60

PN

KE  : hệ số điện động của động cơ

a2

ñm 2 E

ö ñm

E

ñm9,55K

MRK

Un

ñm

Un

ö TN

9,55K

Ra

Φ

 :hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên

ñm 2 E

ö TN

TN

9,55K

MRM

an

Φ

3 Ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ:

Ta có phương trình đặc tính cơ nhân tạo:

ñm 0

K

Un

ö TN

9,55K

Ra

Φ

 :hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên

ñm 2 E

ö TN

TN

9,55K

MRM

an

Φ

a.Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp trên mạch phần ứng :

2 E

p ö ñm E

ñm9,55K

MRRK

U

n

ΦΦ





Khi điện trở phụ Rp thay đổi thì:



ñm E

p ö NT

K9,55

RRa

Φ



 độ dốc nhân tạo: ΔnNT aNTM > nTN

Kết luận: họ các đặc tính cơ là chùm đường thẳng xuất phát từ n0

b.Ảnh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng :

Giả sử: IKT = IKTđm = const

ö ñm

MRK

Un

- Khi giảm điện áp thì moment ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm

và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định Do đó, phương pháp nàycũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý khi thêm điện trở phụ kích từ

- Khi thêm RPKT nối tiếp với cuộn kích từ thì:

ñmK

IRK

U

+ Khi mở máy :

IRK

U0n

 0 = Uđm – Rư Iưđm

 Iưmm =

ö

ñmR

ñm 0x

K

Un

Φ



Khi xgiảm  n0x tăng và Iưmm = const

Họ các đặc tính tốc độ khi thay đổi từ thông 

Đối với đường đặc tính cơ:

- Xét phương trình đặc tính cơ :

2 2

E

ö E

ñm9,55K

MRK

Un

Họ đặc tính cơ khi thay đổi từ thông

4.Đặc tính khi đảo chiều quay động cơ:

a Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng :

Sơ đồ nguyên lý khi đảo cực tínhđiện áp đặt lên phần ứng

Việc đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng nhờ các tiếp điểm T, N của các công tắc tơKhi T hoạt động (n > 0):

 Eö KEñmn0

R

)nn(.KR

EUI

ö

0 ñm E ö

ö ñm

ö ñm

E

ñm

KK

MRK

Un

Ck t

N N

+

Iư nghị ch

A Eư

Uđ m

0

R

)nn(.KR

E)U(I

ö

0 ñm E ö

ö ñm

ö

0 ñm E



Khi tiến hành đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng thì dòng điện qua phần ứng là Iư <

0 nên moment điện từ của phần ứng đảo chiều

 M KMΦñmIö 0

- Phương trình đặc tính cơ :

KK

RK

Un

ñm

2 M E

ö ñm

Rn

ñm

2 M E

ö 0

đường đặc tính cơ khi động

cơ quay ngược chiều

Đặc tính cơ khi đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng

b Đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ ( đảo từ thông )

n

n

Sơ đồ nguyên lý khi đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ.

Việc đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ được thực hiện nhờ tiếp điểm T, N của cáccông tắc tơ

EUI

ö

0 ñm E ö

ö ñm

ö ñm

E

ñm

KK

RK

ö

ö ñm

ö ñm

RK

Un

ñm 2 M E

ö ñm

5 Mở máy và tính điện trở mở máy

R

nK

 Imm = (2025)Iđm

Tác hại của dòng mở máy khi dòng mở máy lớn :

+ Cháy cách điện dây quấn

+ Gây sụt áp lớn trên lưới điện

+ Lực điện động lớn có thể gây biến dạng kết cấu cơ khí của rãnh

b Xây dựng đường đặc tính mở máy và xác định trị số điện trở phụ mở máy bằng phương pháp đồ thị

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý ĐC khi mở máy

2 dm 2 TN

2

RIUn

Từ n0 dựng đường đặc tính khởi động hình tia thoả mản điều kiện :

Bảo đảm đúng số cấp khởi động yêu cầu

Từ điểm f kẻ đường song song với trục hoành và phải cắt đặc tính tự nhiên đúng ởđiểm g

Nếu không thoả mãn điều kiện trên ta phải chọn lại giá trị I1,I2 để xây dựng lại đặctính khởi động

Hình 1.17: Đặc tính cơ của ĐC DC kích từ song song khi mở máy.

jgjeR

jgjcR

jgjaR

2 p P

p R R

II III

ö ñm ö

R

)nn(KR

EU

Vì n0 >n  Iư >0

MKMñmIö 0

- Phương trình đặc tính cơ:

M 0

KK

Rn

n

ñm 2 M E

P UñmIöñm>0  nhận năng lượng(tiêu thụ năng lượng điện)

Sơ đồ nguyên lý ĐC quay thuận

Trạng thái hãm máy: là trạng thái mà tốc độ n và moment MH ngược chiều

Trạng thái hãm máy được sử dụng trong các trường hợp sau :

+ Cần dừng nhẢnh động cơ

+ Giữ cho tải thế năng được hạ xuống với tốc độ không đổi

+ Giữ cho một tải trọng đứng yên trên cao khi nó có khuynh hướng rơi xuống đất

a Hãm tái sinh :

-Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ quay n và moment quay MH ngược chiều và n > n0

- Có hai phương pháp hãm tái sinh :

+ Hãm bằng phương pháp giảm tốc độ điện áp

+ Hạ tải thế năng bằng phương pháp đảo cực tính điện áp phần ứng đặt lên phầnứng

Giảm tốc độ bằng phương pháp giảm điện áp:

Đặc tính cơ khi giảm tốc độ bằng phương pháp giảm điện áp

Xét điểm B:

Do quán tính nB >0( động cơ quay theo chiều cũ)

0nK

EöB Eñm B 

0)( 01



ö

B ñm

E ö

öB öB

R

n n K

R

E U I

0IK

MÑB  Mñm öB

B là điểm bắt đầu quá trình hãm tái sinh

Đoạn Bn01: n giảm xuống nhưng vẫn lớn hơn 0

)nn(KR

EUI

ö

01 ñm E ö

ö 1

0IK

MÑ  Mñm ö 

- Ta có: n > n01 > 0 và MĐ <0

 Bn01 là đoạn đặc tính hãm tái sinh

- Khi n giảm tốc  Iö giảm  MÑ giảm

P U1Iö < 0: phát toả năng lượng về nguồn

- Phương trình đặc tính cơ:

ñm

2 E

ö ñm

E

19,55K

MRK

Un

EUI

ö

01 ñm E ö

ö 1

MÑ 0

Tại n01C: n01>n>0

0R

)nn(KR

EUI

ö

01 ñm E ö

ö 1

0IK

ngược chiều với n nên nó tiếp tục làm cho động cơ giảm tốc, đồng thời MĐ tăng dầncho đến C thì cân bằng MĐ = MC Hệ thống sẽ làm việc ổn định ở tốc độ thấp

Khi hạ tải thế năng bằng phương pháp đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng:

- Khi muốn hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ Lúc nàynếu moment do trong tải gây ra lớn hơn moment ma sát trong các bộ phận chuyễn độngcủa cơ cấu, động cơ sẽ làm việc ở trang thái hãm tái sinh trên hình trên Khi hạ tải, đểhạn chế dòng khởi động ta đóng thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng Tốc độ động cơtăng lên dần Khi tốc độ gần đạt tới giá trị n0 ta cắt điện trở phụ, động cơ tăng tốc độtrên đường đặc tính tự nhiên Khi tốc độ vượt quá n > n0 , moment điện từ của động cơ

đổi dấu trở thành moment hãm đến điểm A moment MH = MC, tải trọng được hạ với tốc

độ ổn định n0đ, trong trạng thái hãm tái sinh

b Hãm ngược :

Định nghĩa: Hãm ngược là trạng thái hãm xảy ra khi Roto của động cơ do động

năng tích luỹ trong các bộ phận chuyển động hoặc do tải thế năng mà quay ngược chiềuvới moment điện từ của động cơ

Có hai cách để thực hiện hãm ngược :

Hãm ngược bằng cách đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng :

- Phương trình đặc tính cơ của đường số (1):

n K(-U ) K KR M

ñm 2 M E

ö ñm

RRK

Un

ñm

2 M E

P ö ñm

Đặc tính cơ khi hãm ngược bằng cáchđảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng

Giả sử hệ thống đang làm việc ổn định tại điểm A, để hạ tải người ta tiến hành đảocực tính điện áp đặt lên phần ứng của động cơ (kết hợp đóng thêm điện trở phụ để hạnchế cho dòng điện hãm ban đầu không vượt quá 2,5Iđm), điểm làm việc chuyển từ Asang B1 Lúc này do quán tính tốc độ n vẫn quay theo chiều cũ nhưng Iư và MĐ đã đảochiều Quá trình hãm ngược diễn ra làm giảm nhẢnh tốc độ động cơ về 0, đoạn B1C1

gọi là đoạn đặc tính động cơ hãm ngược bằng cách đảo chiều điện áp đặt lên phần ứng

- Tại C1, n=0 nhưng do MĐ và MC cùng chiều chúng sẽ kéo roto quay ngược, theochiều của chúng, động cơ bắt đầu quá trình mở máy theo chiều ngược lại và tăng tốc do

có sự hỗ trợ của MĐ và MC , đoạn C1(-n0) gọi là đoạn đặc tính động cơ quay ngược

- Tại (-n0) , moment động cơ MĐ =0, MC cùng chiều với n nên hệ thống tiếp tục tăngtốc vượt khỏi (-n0) , khi đó MĐ đảo chiều quá trình hãm tái sinh diễn ra trên đoạn (-n0)

E1, MĐ lớn dần cho đến điểm E1 thì cân bằng MĐ và MC , tải thế năng được hạ xuống vớitốc độ không đổi là (-nE1).

Để hạn chế dòng điện hãm ngược lúc bắt đầu không vượt quá 2,5Iđm thì người tađóng thêm điện trở phụ khi đảo cực điện áp Do đó điểm làm việc sẽ chuyển từ A sang

B2 để rồi cuối cùng hạ tải với tốc độ nE2 và nE2 > nE1

Hãm ngược bằng cách đóng điện trở phụ :

Giả sử động cơ đang nâng tải tại điểm A người ta thực hiện hạ tải bằng cách đóngvào mạch phần ứng một điện trở phụ đủ lớn(lớn hơn điện trở phụ mở máy) Lúc nàyđiểm làm việc chuyễn sang điểm B

Tại B3 : MĐ < MC , hệ thống giảm tốc từ B đến C

Lúc này Iư và MĐ tăng dần trị số

p ö

0 ñm E ö

RR

nnK

Lúc này do sự hỗ trợ của moment cản thế năng, động cơ tăng tốc từ C3 đến E3 đồng thời

Iư và MĐ tăng dần và có giá trị dương

0R

R

)nn(KR

R

))n(n(KI

p ö

0 ñm E p

ö

0 0

ñm E

c.Hãm động năng :

Định nghĩa: Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc như một máy phát mà

năng lượng cơ học của động cơ đã tích luỹ được trong quá trình làm việc trước đó biếnthành điện năng tiêu tán trong mạch hãm dưới dạng nhiệt

7.Hãm động năng kích từ độc lập :

Sơ đồ nguyên lý của ĐC khi hãm động năng kích từ độc lập

Đặc tính cơ khi hãm động năng kích từ độc lập

- Giả sử hệ thống đang làm việc tại điểm A (động cơ đang nâng tải) Dể hạ tảingười ta ngắt phần ưng ra khỏi lưới điện và đóng qua điện trở hãm R , cuộn kích từ

+

nA

Eư B

-vẫn còn được cung cấp điện, lúc này do quán tính phần ứng -vẫn quay theo chiều cũ,động cơ làm việc ở chế độ máy phát, phát ra sức điện động Eư có chiều không đổi, sứcđiện động này tạo trong mạch kín dòng điện Iư đã đảo chiều nên moment MĐ cũng đảochiều.

0

RR

EI

HÑN ö

)RR(

ñm M E

HÑN ö

Sơ đồ nguyên lý khi hãm động năng tự kích từ

- Người ta thực hiện hãm động năng tự kích từ bằng cách ngắt phần ứng và cuộn kích

từ ra khỏi phần điện và đóng qua điện trở hãm

- Do quán tính động cơ tiếp tục quay theo chiều cũ (n > 0), các thẢnh dẫn quét qua từ

dư của mạch từ Stator nen6 vẫn cảm ứng ra sức điện động Eư

n>0

dư >0

0nK

Eö  EΦñm 

R

RRR

EI

Ckt HÑN

Ckt HÑN ö

- Phương trình đặc tính cơ khi hãm động năng tự kích từ :

KK

RR

RRR

M E

HÑN Ckt

HÑN Ckt ö

HÑN ö

Chương 2: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦU TRỤC NÂNG HẠ TẢI DÙNG ĐỘNG CƠ DC KÍCH TỪ SONG SONG

ñm ñm ñmI

P.IU

.RI

ñm.Φk

U

= 205 6360,322 (vòng/ phút)

Đường đặc tính cơ tự nhiên đi qua 2 điểm:

 Điểm không tải lý tưởng (0 ; 636)

 Điểm làm việc định mức (519 ; 600)

Ta tiến hành dựng hệ trục toạ độ và vẽ đường đặc tính cơ của động cơ

- Chọn I1 = Imax = 2,4.Iđm = 2,4 525 = 1260(A)

I2 = Imin = 1,12.Iđm = 1,12 525 = 588 (A)

- Ta vẽ được đường đặc tính cơ như hình trên

Từ đồ thị trên ta tính Rp trực tiếp như hình sau:

ñm E

.Φk

p

.Φk

1





ΔΔ

ö ö ö nTN

ΔΔ

RP1=RPI=0,027 ()

ñm E

P Ö ñm

E ñm

M

).Φ.9,55(kn

Φk

E ñm

M

) 9,55(kn

300 9,55.0,3220,322

0,023 0,1971512

ñm E ñm

M

) 9,55(kn

2205

150 9,55.0,3220,322

0, 023 0, 2961512

3 Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch khi hạ tải:

RRφ

k

U

ñm E

P Ö ñm

E



 Trong đó : kE. đm = 0,322

E ñm

M

).Φ.9,55(kn

Φk

U

ñm E

P1 Ö ñm

E

ñm 1

ö

2 ñm E 1

ñm E ñm

M

) 9,55(kn

( 300) 9,55.0,3220,322

0,023 0,591512

U

ñm E

P2 Ö ñm

E

ñm 2

ñm E ñm

M

) 9,55(kn

( 200) 9,55.0,3220,322

0,023 0,5241512

)

c Với n 3 =3/2 n đm :

n3 =3/2 nđm = 900 (vòng / phút)

- Khi hạ tải với tốc độ n3 = 3/2nđm thì động cơ chuyển xuống làm việc tại điểm D(1346

; -900) nên toạ độ điểm thoả mãn phương trình đặc tính cơ:

9,55

RRk

U

ñm E

P3 Ö ñm

E

ñm 3

ñm E ñm

M

) 9,55(kn

2205

( 900) 9,55.0,3220,322

0,023 0,9831512

Phần B: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐCĐ KĐB XOAY CHIỀU BA PHA DÂY QUẤN

Chương 3:ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀUKHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

C.Nhược điểm :

 Nhược điểm của động cơ không đồng bộ là điều chỉnh tốc độ và khống chế cácquá trình khó khăn; riêng với các động cơ Rotor lồng sóc có các chỉ tiêu khởi độngkém hơn

1 Phương trình đặc tính tốc độ:

Trong đó:

R0, X0, I0 lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện mạch từ hoá

R1, X1, I1 lần lượt là điện trở, điện kháng và dòng điện mạch Stator

R’ ,X’

2 ,I’

2: điện trở, điện kháng và dòng điện Rotor đã qui đổi về Stator

U1đm:Điện áp định mức đặt vào ba pha

U1p là điện áp pha đặt vào Stator

0

0 0

0

n

n n

 : tốc độ góc của từ trường quay (rad/s)

: tốc độ góc của từ trường (rad/s)

p

f

n0 60 : Tốc độ của từ trường quay( vòng /phút)

f : tần số của điện áp nguồn đặt vào Stator (Hz)

p : số đôi cực từ của động cơ

n : tốc độ quay của Rotor (vòng /phút)

I'

2=KqđI.I2 : Dòng điện qui đổi

E q

K

ñ I

ñ

1

 : Hệ số qui đổi dòng điện

2 2

1 1 1

dq

dq q

K N

K N U

ñm

N1,N2:số vòng mỗi pha dây quấn stator ,rotor

E2đm: sức từ động định mức xuất hiện trên 2 vòng trượt rotor khi:

p '

2

XS

RR

UI