Giáo trình Máy điện 1- Chương 5: Động cơ điện một chiều

Giáo trình giới thiệu tới người đọc các nội dung: Đại cương động cơ điện một chiều, động cơ một chiều kích từ song song, động cơ một chiều kích từ nối tiếp, động cơ một chiều kích từ hỗn hợp, ảnh hưởng của mạch từ bão hòa, khởi động động cơ một chiều, điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều. Mời các bạn tham khảo
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện 1- Chương 5: Động cơ điện một chiều 162TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 163Chương 6 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU6.1. ĐẠI CƢƠNG Máy điện một chiều có thể làm việc ở cả hai chế độ máy phát và động cơ.Khi máy làm việc ở chế độ máy phát (hình 6.1a), công suất đầu vào là công suấtcơ còn công suất đầu ra là công suất điện. Động cơ sơ cấp quay rotor máy phátđiện một chiều có thể là turbine gas, động cơ diesel hoặc là động cơ điện. Khi máyđiện một chiều làm việc ở chế độ động cơ (hình 6.1b), công suất đầu vào là côngsuất điện cơ còn công suất đầu ra là công suất cơ. Cả hai chế độ làm việc, dây quấn phần ứng của máy điện một chiều đều quaytrong từ trường và có dòng điện chạy qua. Như vậy, công thức sđđ cảm ứng vàmoment điện từ cũng giống như chế độ máy phát. Sđđ phần ứng của động cơ điện một chiều tính theo công thức (6.3) : E æ  k E n  k M  (6.1a) Moment điện từ của động cơ tính theo công thức (6.4) : M  k M I æ (6.1b) Phương trình cân bằng điện áp của động cơ theo công thức (6.6) : U  E æ  R mæ I æ (6.1c)Hoặc E æ  U  R mæ I æ (6.1d) P cơ P điện P cơ P điện Máy điện DC Máy điện DC It It (a) (b) Hình 6.1 Tính thuận nghịch của máy điện một chiều6.2. ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG6.2.1. Mạch điện tương đương và các phương trình 164 Mạch điện tương đương của động cơ điện một chiều kích từ song song có cựctừ phụ và dây quấn bù được trình bày trên hình 6.2; với các ký hiệu tương tự nhưmáy phát, ta có các phương trình cân bằng là: I  Iæ  It (6.2a) U U It = = (6.2b) R âc + R t R mt E æ  U  R mæ I æ  k E Φn  k M ΦΩ (6.2c) I Rt Rmư It Iư + Nguồn + n U DC Eư Tải  B+P Hình 6.2 Mạch tương dương của động cơ điện một chiều kích từ song song6.2.2. Đặc tính vận tốc theo dòng kích từ n = f(It). Đặc tính tốc độ theo dòng kích từ là đường cong quan hệ giữa tốc độ theodòng điện kích từ n = f(It), khi dòng điện điệnphần ứng Iư = const và điện áp U = const. n Rđc Từ công thức (6.2c), ta có tốc độ động cơ maxđiện một chiều là: E n æ với   0 (6.3a) Rđc= 0 k EΦ It U  R mæ I æ 0Hay n  với   0 (6.3b) k EΦ Hình 6.3 Đặc tính tốc độ theo dòng kích thích Theo biểu thức (6.3a), tốc độ tỉ lệ nghịchvới từ thông (I t ) ; trong khi đó quan hệ (I t ) có dạng đường cong từ hóa B(H).Vậy n = f(It) có dạng hypebôn như trình bày trên hình 6.3. Từ đặc tính này cho thấy, để điều chỉnh tốc độ động cơ kích từ song song tađiều chỉnh dòng điện kích từ It. Đây là ưu điểm động cơ điện một chiều so vớiđộng cơ điện xoay chiều.6.2.3. Đặc tính cơ n = f(M). 165 Đó là đường cong biểu thị quan hệ giữa tốc độ quay và mômen n = f(M), khidòng điện kích từ It = const và điện áp U = const. Rút dòng điện Iư từ công thức(6.1b) và thay vào (6.3b), ta có biểu thức đặc tính cơ của động cơ điện một chiềunhư sau: U ...