CHệễNG II ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN
III. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
Từ phương trình cơ bản và sơ đồ nguyên lý của động cơ điện
n =
Ta thấy có các phương pháp có thể làm thay đổi tốc độ động cơ :
- Thay đổi trị số điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ
- Thay đổi từ thông kích thích của động cơ. (Thay đổi Rfk hoặc thay đổi Ikt bằng nguồn riêng).
- Thay đổi điện áp nguồn cung cấp cho phần ứng của động cơ.
- Thay đổi sơ đồ đấu dây nguyên lý (sơ đồ rẽ mạch phần ứng động cơ). Thực chất của phương pháp này đó là sự thay đổi có tính chất tổng hợp các giá trị điện trở phụ trong mạch làm việc của động cơ.
Ở đây chỉ xem xét trên cơ sở các chỉ tiêu điều chỉnh tốc độ đối với từng phương pháp cụ thể.
1. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện trở phụ nối tiếp trong mạch phần ứng của động cơ.
Từ dạng đặc tính cơ với 3 giá trị điện trở phụ khác nhau:
Rf = 0 : đặc tính tự nhiên Rf1 > Rf : đặc tính nhân tạo 1 Rf2 > Rf1 : đặc tính nhân tạo 2
v1
no Rf = 0 Rf1
Mc1
Mc2 Rf2
Mc3
Iử
Cho nhận xét như sau:
• Phạm vi điều chỉnh D phụ thuộc vào dạng và giá trị của phụ tải.
• Đặc tính cơ khí điều chỉnh mềm hơn đặc tính cơ tự nhiên, giá trị điện trở phụ Rf càng lớn thì β
H.III.4. Dạng đặc tính cô
Rf < Rf1 < Rf2
Mc1 : Phụ tải quạt gió
Mc2 : Phụ tải máy phát cho điện trở
Φ2 < Φ1 < Φủm
càng giảm, và độ ổn định tốc độ của hệ thống càng kém đi.
• Chỉ điều được những tốc độ dưới tốc độ cơ bản.
• Độ bằng phẳng K khi điều chỉnh kém vì khó thay đổi giá trị điện trở phụ một cách vô cấp.
• Tổn hao năng lượng lớn vì dòng điện trong mạch phần ứng có giá trị lớn, thiết bị cồng kềnh, có khối lượng lớn, giá thành thiết bị cao nên vốn đầu tư cao.
.2 Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp giảm từ thoâng kích thích.
n
Mc1
Mc2
M
H.III.5 Họ đặc tính cơ khi điều chỉnh tốc độ bằng giảm từ thông.
- Dạng đặc tính cơ với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp.
• Phạm vị điều chỉnh D phụ thuộc vào dạng phụ tải và cả giá trị phụ tải. Ngoài ra D còn phụ thuộc cả vào các yếu tố về độ bền cơ khí, quá trình phát nhiệt do dòng điện phần ứng tăng làm xấu quá trình đảo chiều, thông thường D có giới hạn hẹp.
• Độ cứng β giảm nhanh khi điều chỉnh và thường nhỏ hơn β tự nhiên, gây nên sự hạn chế phạm vi điều chỉnh D.
• Có thể và thường dùng để điều chỉnh tốc độ trên tốc độ cơ bản.
Φủ m
Φ1 < Φủm
• Độ bằng phẳng K khá cao vì điện trở điều chỉnh Rkt có công suất nhỏ, chỉ dùng điều chỉnh dòng kích từ nên dễ dàng trong việc thay đổi trị số điện trở của mỗi cấp điều chỉnh.
• Tổn hao năng lượng ít, thiết bị có kích thước nhỏ, vốn đầu tư thấp.
.3. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp rẽ mạch phần ứng.
- Dạng đặc tính cơ với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp:
• phương pháp phức tạp vì thường phải điều chỉnh đồng thời cả Rf và Rs trong mạch phần ứng.
• Tổn hao năng lượng lớn.
• Có thể tạo ra những đường đặc tính có tốc độ thấp nhưng có độ cứng β tương đối cao, mặc dù vẫn nhỏ hơn độ cứng β trong đặc tính tự nhieân.
• Thường dùng cho các hệ thống có yêu cấu dừng chính xác.
4. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện áp nguồn cung cấp.
- Dạng đặc tính cơ tổng quát với các loại phụ tải khác nhau.
- Nhận xét phương pháp tổng quát:
• Để thay đổi điện áp đặt lên phần ứng động cơ có thể dùng các bộ nguồn có điều chỉnh .
• Hệ thống máy phát động cơ.
• Các bộ chỉnh lưu có khống chế.
• Các bộ khuếch đại từ có van một chiều . . .
• Chỉ điều chỉnh dưới tốc độ cơ bản và có thể đảo chiều quay động cơ nhẹ nhàng.
• Độ cứng đặc tính cơ tương đối cao, có khả năng tạo ra đặc tính cơ có độ cứng tuyệt đối cứng nếu dùng các khâu phản hồi.
• Phương pháp có thể nâng cao chất lượng trong điều chỉnh và mở rộng phạm vi điều chỉnh nhờ các hệ thống phát triển nhằm ổn định hóa tốc độ.• Đây là phương pháp phổ biến trong các hệ thống truyền động điện hiện đại.