Điều khiển tốc độ động cơ DC

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ + Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông Nguyên lý điều khiển: Giả thiết U= Uđm, Rư = const Muốn thay đổi từ thông động ta thay đổi dịng điện kích từ, thay đổi dịng điện mạch kích từ cách nối nối tiếp biến trở vào mạch kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích từ 20 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ + Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông ta cho từ thông giảm tăng lên ngược lại độ sụt tốc độ

+ Chương 1: TỔNG QUAN

+ Chương 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG

+ Chương 4: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT

Chương 1: TỔNG QUAN

CẤU TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP

3

kích từ dòng điện chạy trong dây

quấn kích từ sao cho các cực từ tạo

ra có cực tính liên tiếp luân phiên

nhau

TỔNG QUAN

+ Cấu tạo động cơ điện một chiều

Phần ứng (rotor): Rotor gồm lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ

góp và trục máy

 Lõi thép phần ứng: Hình trụ bằng các lá thép kĩ thuật điện

dày 0,5 mm, được phủ sơn cách điện ghép lại Các lá thép

được dập các lỗ thong gió và rảnh để đặt dây quấn phần

ứng

 Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau,

đặt trong các rảnh của phần ứng tạo thành một hoặc nhiều

vòng kín

 Cổ góp (vành góp): gồm nhiều phiến đồng được ghép với

nhau thành một khối hình trụ, cách điện với nhau và cách

điện với trục máy

5

TỔNG QUAN

+ Cấu tạo động cơ điện một chiều

 Chổi than: Máy có bao nhiêu cực thì có bấy nhiêu chổi

than Các chổi than cùng cực tính được nối với nhau để

có một cực âm dương duy nhất

 Các bộ phận khác: cánh quạt, trục máy.

TỔNG QUAN

+ Nguyên lý làm việc của động cơ

điện một chiều

Khi cho điện áp một chiều vào hai chổi điện A và B,

trong dây quấn phần ứng có dòng điện các thanh dẫn

trên roto mang dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu

tác dụng lực tương hỗ lên nhau tạo lên mô men tác

dụng lên roto, làm quay roto Chiều lực tác dụng được

xác định theo quy tắc bàn tay trái

7

TỔNG QUAN

+ Đặc tính cơ của động cơ một chiều

kích từ độc lập

Đặc điểm của động cơ là dòng kích từ không phụ thuộc vào

phụ tải mà chỉ phụ thuộc vào điện áp và điện trở mạch kích

từ

Để đảm bảo điều kiện trên thì ta mắc động cơ theo các cách

mắc sau:

- Nếu nguồn một chiều có công suất và điện áp không

đổithì mạch kích từ được mắc song song với mạch phần

ứng

- Nếu nguồn một chiều có công suất không đủ lớn thì

nguồn kíchtừ phải độc lập với nguồn phần ứng

TỔNG QUAN

+ Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập

phương trình đặc tính cơ điện của động cơ một chiều kích từ độc lập

mô men điện từ của ĐC

Mdt = Ku I

phương trình đặc tính cơ ĐC – DC KTĐL

+

9

TỔNG QUAN

+ Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập

Từ phương trình đặc tính cơ điện và phương trình đặc tính cơ

Ta có tốc độ khồn tải lý tưởng

Độ sụt tốc khi tải định mức

+

TỔNG QUAN

+ Phương pháp vẽ đặc tính cơ tự nhiên

• Vì đặc tính cơ tự nhiên là một đường thẳng nên chỉ cần xác định hai điểm là có thể vẽ được

đường thẳng đó Hai điểm xác định là:

• Điểm không tải lý tưởng có tọa độ (0, n0)

• Điểm định mức tọa độ là (Idm,ndm)

• Căn cứ vào phương trình đặc tính cơ ta thấy, muốn tìm n0 thì tìm được K E, nghĩa là phải

tìm được R

11

TỔNG QUAN

+ Phương pháp vẽ đặc tính cơ tự

nhiên

R được tính như sau:

Xuất phát từ cơ sở: Khi máy làm việc trạng thái định

mức tổn hao trên dây quấn phần ứng chiếm tổng tổn hao

trong máy

+

Ta lại có Nên ta suy ra:

Nội dung Động cơ 1 chiều DC Động cơ xoay chiều AC

điều khiển từ bên ngoài

Hoạt động tốt nhất là trong các ứng dụng

mà hiệu suất năng lượng được tăng cao trong suốt 1 thời gian dài

quay trong khi đó từ trường thì lại không quay

Dùng nguyên tắc chung là sử dụng cuộn dây phần ứng kết hợp với từ trường, nhưng phần ứng của nó lại không quay và

từ trường lại liên tục quay

thường tốn kém hơn

Sử dụng động cơ AC mới với bộ điều khiển điện tử có giá thành rẻ hơn

15

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU

CHỈNH TỐC ĐỘ

1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở trong mạch phần ứng

2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi

điện trở trong mạch phần ứng

Nguyên lý điều khiển: Trong phương

pháp này người ta giữ U = Uđm,φ = φđm

và nối thêm điện trở phụ vào mạch phần

ứng để tăng điện trở phần ứng.

17

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

phần ứng

• Độ cứng giảm, tốc độ điều chỉnh bé hơn tốc độ định mức.

• Phương pháp này có thể điều chỉnh trong dải D = 2 - 2.5

• Tổn hao năng lượng khá lớn tren Rp.

• Điều chỉnh nhảy cấp.

• Dùng trong điều chỉnh mở máy và dừng máy.

19

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

Nguyên lý điều khiển: Giả thiết U= Uđm, Rư = const Muốn

thay đổi từ thông động cơ ta thay đổi dòng điện kích từ, thay

đổi dòng điện trong mạch kích từ bằng cách nối nối tiếp biến

trở vào mạch kích từ hay thay đổi điện áp cấp cho mạch kích

từ

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

ta cho từ thông giảm thì sẽ tăng lên và ngược lại

độ sụt tốc độ :

+

21

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

 Đặc điểm của phương pháp:

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

nguồn

Từ thông của động cơ được giữ không đổi nên

độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc

độ không tải lý tưởng thì phụ thuộc vào giá trị

điện áp điều khiển U của hệ thống

23

Do Udk< Uđm nên n0x<n0đm ; và n không đổi

nên đặc tính cơ là những đường thẳng song song

và đó có độ dốc không đổi với đặc tính tự nhiên

+

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ

+ Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nguồn

 Đặc điểm của phương pháp:

• Độ cứng không đổi là những đường song song với đặc tính tự

nhiên.

• Tốc độ điều chỉnh thấp hơn tốc độ định mức.

• Phương pháp này có thể điều chỉnh trong dải D = 1 – 30

• Phụ thuộc vào nguồn mà động cơ sử dụng

25

Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi

điện trở

Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp

Chương 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG

27

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ XEM