Bài giảng Truyền động điện - Chương 2: Điều khiển tốc độ động cơ DC

Bài giảng Truyền động điện - Chương 2 trình bày về điều khiển tốc độ động cơ DC. Các nội dung chính trong chương này gồm có: Các loại động cơ thông dụng, đặc tính động cơ DC, đặc tính động cơ DC kích từ độc lập, đặc tính động cơ DC kích từ nối tiếp,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Truyền động điện - Chương 2: Điều khiển tốc độ động cơ DC Chương 2ĐiỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC 1Các loại động cơ DC thông dụng iư A1 F1 + + +V Vkt - - - A2 F2 Động cơ DC kích từ độc lập 2 Đặc tính động cơ DC Rư iư + + E V - - Mạch tương đươngđộng cơ DC kích từ độc lập ở chế độ xác lập 3 Đặc tính động cơ DCPhuơng trình cơ bản của động cơ DC:E  K V  E  Ru I uM  K I u K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ (Wb) Iư: dòng phần ứng (A) V: điện áp phần ứng (V) Rư: điện trở phần ứng ( ) M: momen điện từ sinh ra trên trục động cơ  : tốc độ góc trục động cơ (rad/s) 4 Đặc tính động cơ DC kích từ độc lậpPhuơng trình đặc tính cơ của động cơ DC: V Ru  Iu K KHoặc: V Ru  2 M K  KVới động cơ DC kích từ độc lập: K = const Đặc tính cơ là đuởng thẳng 5 Đặc tính động cơ DC kích từ nối tiếpNếu động cơ làm việc trong vùng tuyến tính của đặc tính từ hoá:   ( I u )  K kt I uMomen động cơ: M  K   ( I u )  I u  K  K kt  I u2Phuơng trình đặc tính cơ: V Ru V 1 Ru    K  K kt  I u K  K kt K  K kt M K  K ktRu : điện trở phần ứng + điện trở cuộn kích từ 6 Đặc tính động cơ DC kích từ nối tiếpĐộng cơ kích từ nối tiếp: Khả năng quá tải cao Không dùng trong các ứng dụng có thể hoạt động với tải nhỏ hoặc không tảiĐộng cơ kích từ hỗn hợp: Dùng trong các ứng dụng cần khả năng chịu quá tải + hạn chế tốc độ không tải 7 Sơ lược các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ DC• Điều khiển điện trở phần ứng• Điều khiển điện áp phần ứng• Điều khiển từ thông• Điều khiển hỗn hợp điện áp phần ứng và từ thông 8 Hãm tái sinh• Động cơ DC kích từ độc lập: |E| > |V| và dòng iư chảy theo hướng ngược lại so với chế độ động cơ. Cần có hệ thống BBĐ-ĐC thích hợp• Động cơ DC kích từ nối tiếp: Nối động cơ như một động cơ kích từ song song, hoặc dùng bộ chopper có cấu hình thích hợp 9Hãm động năng động cơ DC kích từ độc lập 10Hãm động năng động cơ DC kích từ nối tiếp 11 Hãm ngược iư S1 S2 - +V - + Rh Hãm ngượcđộng cơ kích từ nối tiếp 12 Ví dụ tính toánVí dụ 1:Động cơ DC kích từ độc lập có thông số: Vđm = 230V, nđm = 500v/ph,Iđm = 100A, Rư = 0.1. Tổn hao ma sát và quạt gió có thể bỏ qua. Động cơmang tải định mức, momen tải không đổi theo tốc độ.Với n < nđm, tốc độ động cơ điều chỉnh bằng phương pháp thay đổi điện ápphần ứng và giữ kích từ là định mức. Với n>nđm, tốc độ động cơ thay đổi bằngcách giữ V=Vđm và giảm dòng kích từ. Tính:1. Điện áp cung cấp cần thiết cho phần ứng để động cơ hoạt động ở 400v/ph.2. Kích từ động cơ cần giảm bao nhiêu so với định mức để động cơ hoạt động với n = 800v/ph. 13 Ví dụ tính toánVí dụ 2:Động cơ ở ví dụ 1 bây giờ hoạt động với tải thế năng có M = 800Nm. Điện ápnguồn cung cấp cho động cơ V = 230V, kích từ động cơ giữ bằng định mức.Nếu động cơ hoạt động ở chế độ hãm tái sinh, hãy tính tốc độ động cơ khi đó. 14 Ví dụ tính toánVí dụ 3:Động ơ DC kích từ nối tiếp có đặc tính từ hóa khi đo ở n = 600v/ph là: Ikt(A) 20 30 40 50 60 70 80 E(V) 215 310 381 437 485 519 550Điện trở Rư+Rkt = 1.Nếu động cơ hoạt động ở chế độ hãm động năng với tải Mc=400Nm vàn=500v/ph thì cần thêm điện trở phụ lả bao nhiêu vào mạch phần ứng. Giả thiếttổn hao cơ không đáng kể và có thể bỏ qua. 15 Ví dụ 3 (tt)Quan ...