Đồ án tốt nghiệp - Điều khiển động cơ điện một chiều

Tham khảo luận văn - đề án 'đồ án tốt nghiệp - điều khiển động cơ điện một chiều', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp - Điều khiển động cơ điện một chiều Đồ án tốt nghiệp Điều khiển động cơ điện một chiều Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. Xét phương trình cân bằng điện áp của mạch phần ứng động cơ điện một chiều: U = E + Rư.I (I–1) Trong đó: U – điện áp phần ứng động cơ (V); E – sức điện động phần ứng động cơ (V); Rư – điện trở của mạch phần ứng (Ω ). Sức điện động của mạch phần ứng động cơ được xác định như sau: p.N E= .φ.ω = K.φ.ω (I–2) 2π.a Trong đó: p.N K= là hệ số phụ thuộc vào kết cấu của động cơ; 2π.a a - số mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng; p – là số đôi cực từ chính; N – tổng số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng; φ - từ thông kích từ; ω - tốc độ góc ( rad/s ). 2π.n n ω= = 60 9,55 U Rö Từ ( I – 1 ) và ( I – 2 ) suy ra : ω = − .I ö (I–3) K.φ K.φ Phương trình ( I – 3 ) là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ. Mặt khác mômen điện từ của động cơ được xác định theo công thức : p.N M ñt = .φ.I ö = K.φ.I ö ( I – 4) 2π.a Từ phương trình ( I –3 ) và ( I – 4) ta được : Đồ án tốt nghiệp U Rö ω= − .M ñt (I – 5) K.φ (K.φ) 2 Nếu bỏ qua các tổn thất ma sát trong các ổ trục, tổn thất trong thép, tổn thất trong dây quấn động cơ thì ta có : Mcơ = Mđt Để đơn giản ta kí hiệu : Mcơ = Mđt = M , lúc đó ta có : U Rö ω= − .M ( I - 6) K.φ (K.φ) 2 Phương trình ( I-6) là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều. Từ phương trình đặc tính cơ của động cơ, ta nhận thấy tốc độ phụ thuộc vào 3 thông số là : R, φ, U. Do vậy có 3 phương pháp điều khiển động cơ điện một chiều như sau : - Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi giá trị điện trở mạch phần ứng của động cơ. - Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông φ. - Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi giá trị điện áp phần ứng. I. Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi giá trị điện trở mạch phần ứng. Giả thiết U = Uđm = const. Muốn thay đổi giá trị điện trở mạch phần ứng, bằng cách mắc thêm một điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng và thay đổi giá trị điện trở Rf thì tốc độ động cơ sẽ thay đổi theo. Vậy phương trình đặc tính cơ lúc này sẽ là : U Rö + Rf ω= − .M K.φ ñm (K.φ ñm ) 2 Ta thấy rằng khi thay đổi giá trị điện trở Rf thì tốc độ sẽ thay đổi theo. - Xét đặc tính cơ của động cơ điện một chiều khi mắc Rf vào mạch điện phần ứng như sau : ωo ω1= ωđm (1) Rư = RTN ω2 ω3 Đồ án tốt nghiệp U Rö Ta có : ω= − M = ωo − Δω K.φ (K.φ) 2 Trong đó : ωo – là tốc độ không tải, ωo = const; Δω - là độ sụt tốc độ. - Theo đường đặc tính ta có : Rö Δω1 = M ( K.φ ñm ) 2 R ö + R f1 Δω2 = M (K.φ ñm ) 2 Rö + Rf 2 Δω3 = M (K.φ ñm ) 2 Ta giả thiết U, φ, Iư, là những hằng số. Do vậy nên mômen M cũng là hằng số. Mặt khác, vì Rư < Rf1 < Rf2 nên ta có : ∆ω 1 < ∆ω 2 < ∆ω 3 - Độ cứng của đặc tính cơ : dM ΔM (K.φ ñm ) 2 Độ cứng đặc tính cơ tự nhiên : β TN = ≈ = dω Δω Rö (K.φñm ) 2 β1 = β TN = Rö (K.φ ñm ) 2 β2 = R ö + R f1 (K.φñm ) 2 β3 = Rö + Rf 2 Vậy β 1 > β 2 > β 3 . Nhận xét : Đồ án tốt nghiệp - Nếu ở cùng một giá trị mômen cản MC thì độ sụt tốc độ sẽ càng lớn nếu điện trở của mạch phần ứng càng lớn và làm cho tốc độ động cơ bị suy giảm, đồng thời làm cho độ cứng của đặc tính cơ càng giảm, tức là đặc tính cơ càng dốc. Dựa vào đặc tính cơ ta thấy, tốc độ làm việc ω2, ω3 ở các đường đặc tính điều chỉnh (2) và (3) nhỏ hơn tốc ...