Chương 2_ Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

Trong quá trình làm việc, tốc độ của động cơ thường bị thay đổi do sự biến thiên của tải, của nguồn và do đó gây sai lệch tốc độ thực với tốc độ đặt, làm giảm năng suất của máy sản xuất. Chính vì vậy điểu khiển tốc độ động cơ là một yêu cầu cần thiết và tất yếu đối với các máy sản xuất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2_ Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiềuChương 2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU2.1. Khái niệm chung Trong quá trình làm việc, tốc độ của động cơ thường bị thay đổi do sự biếnthiên của tải, của nguồn và do đó gây ra sai lệch tốc độ thực với tốc độ đặt, làmgiảm năng suất của máy sản xuất. Chính vì vậy việc điều khiển tốc độ động cơ làmột yêu cầu cần thiết và tất yếu đối với các máy sản xuất. Như ta biết rằng hầu hết các máy sản xuất đều đòi hỏi có nhiều tốc độ,nhưng tuỳ theo từng công việc, điều kiện làm việc mà ta lựa chọn các tốc độ khácnhau. Muốn có được các tốc độ khác nhau trên máy, ta có thể thay đổi cấu trúc cơ họccủa máy như tỉ số truyền hoặc thay đổi tốc độ của động cơ truyền động chính…Nhưng ở đây chúng ta chỉ khảo sát theo phương pháp thay đổi tốc độ của động cơtruyền động. Ở động cơ một chiều, việc điều chỉnh tốc độ động cơ có nhiều ưu việt hơnso với các loại động cơ khác. ĐCĐMC không những có khả năng điều chỉnh tốc độdễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển lại đơn giản hơn các loại động cơkhác và đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh rộng. Từ phương trình đặc tính cơ, ta có các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ: + Mắc thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng. + Thay đổi từ thông kích từ + Thay đổi điện áp phần ứng. Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch phầnứng để tăng R ư chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ quay trong vùng dưới tốc độ quay địnhmức và luôn kèm theo tổn hao năng lượng trên điện trở phụ, làm giảm hiệu suất củađộng cơ điện. Vì vậy phương pháp này ít dùng và chỉ dùng trong cần trục. Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách mắc thay đổi từ thông ( Φ ) đựơc sửdụng trong hệ truyền động có công suất lớn hoặc có yêu cầu về tốc độ làm việc lớnhơn tốc độ cơ bản. Vì phương pháp này được thực hiện trên mạch kích từ của độngcơ ( phần kích từ có công suất rất nhỏ so với công súât động cơ) nên dễ dàng thay đổitốc độ và đạt hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên, ta chỉ có thể điều chỉnh theo hướng giảmtừ thông, tức là điều chỉnh tốc độ trong vùng trên tốc độ định mức và giới hạn điềuchỉnh bị hạn chế bởi các điều kiện cơ khí và đổi chiều của máy. 10Chương 2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phần ứngkhông gây thêm tổn hao trong động cơ điện nhưng đòi hỏi phải có nguồn riêng, cóđiện áp điều chỉnh được. Phương pháp này cho phép điều chỉnh tốc độ quay dưới tốcđộ định mức vì không thể nâng cao điện áp hơn điện áp định mức của động cơ điện. Và để thực hiện việc điều chỉnh tốc độ theo các phương pháp điều chỉnh tốcđộ trên thì cần có các bộ biến đổi. Các bộ biến đổi đó sẽ cấp điện áp cho mạchphần ứng động cơ hoặc mạch kích từ động cơ. Các bộ biến đổi được sử dụng phổbiến trong công nghiệp hiện nay là: + Bộ biến đổi máy điện : gồm có động cơ sơ cấp kéo máy phát một chiều hoặc máy điện khuếch đại + Bộ biến đổi từ : Khuếch đại từ + Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn : Chỉnh lưu Thysistor + Bộ biến đổi xung áp một chiều : Thysistor hoặc TranzitorTương ứng với việc sử dụng các bộ biến đổi mà ta có các hệ truyền động như sau : + Hệ truyền động máy phát - động cơ ( F - Đ) + Hệ truyền động máy điện khuếch đại - động cơ (MĐKĐ – Đ) + Hệ truyền động khuếch đại từ - động cơ ( KĐT- Đ) + Hệ truyền động chỉnh lưu thysistor - động cơ ( T- Đ) + Hệ truyền động xung áp - động cơ ( XA – Đ)…2.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độclập Uu R +R f Từ phương trình đặc tính cơ ω = − u .M ta thấy tốc độ động KΦ ( K Φ 2 )cơ phụ thuộc vào các tham số U ư, Φ, Rf. Khi ta giữ nguyên momen tải và thay đổi giátrị của một trong ba tham số U ư, Φ, Rf ta sẽ được một đường đặc tính cơ mới tươngứng với một tốc độ mới.2.2.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rf Uư Rf D Rkt ckd Ukt 11Chương 2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập Nếu ta giữ điện áp phần ứng U ư = Udm = const ; và từ thông Φ = ...