Tổng quan về các hệ truyền động một chiều

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU I. Đăc tính cơ của động cơ điện một chiều I.1. Khái quát về động cơ điện một chiều Hiện nay, trong công nghiệp đều đang sử dụng điện xoay chiều là chủ yếu vì kết cấu đơn giản, giá thành hạ. Tuy nhiên nhược điểm là không dùng được những phương pháp và thiết bị đơn giản để điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng và bằng phẳng hơn nữa tiêu thụ công suất lại lớn làm hệ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về các hệ truyền động một chiều CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU I. Đăc tính cơ của động cơ điện một chiều I.1. Khái quát về động cơ điện một chiều Hiện nay, trong công nghiệp đều đang sử dụng điện xoay chiều là chủ yếu vì kết cấu đơn giản, giá thành hạ. Tuy nhiên nhược điểm là không dùng được những phương pháp và thiết bị đơn giản để điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng và bằng phẳng hơn nữa tiêu thụ công suất lại lớn làm hệ số cosФ của lưới điện thấp. Trong khi động cơ điện một chiều thể hiện tính ưu việt của nó hơn hẳn. Do đó, máy điện hiện đại đòi hỏi yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ như cơ cấu nâng hạ, cầu trục, cán thép, hầm mỏ, giao thông vận tải…sẽ sử dụng động cơ điện một chiều. Động cơ điện 1 chiều gồm: Động cơ điện một chiều kích từ động lập và kích từ song song. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp I.2. Khái niệm về đặc tính cơ Đặc tính cơ của động cơ điện là mối quan hệ giữa tốc độ và mômen của động cơ: ω = f(M). Phân loại: * Ta có đặc tính cơ tự nhiên nếu động cơ vận hành ở chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thông định mức, và không nối thêm điện trở, điện kháng vào động cơ), trên đặc tính cơ tự nhiên ta có điểm làm việc định mức có giá trị Mđm, ωđm * Ta có đặc tính cơ nhân tạo khi thay đổi các tham số nguồn hoặc nối thêm các điện trở, điện kháng vào động cơ (U ≠ Uđm hoặc Rp ≠ 0 hoặc Φ ≠ Φđm) Để đánh giá và so sánh đặc tính cơ ta có khái niệm độ cứng đặc tính cơ β đợc tính bằng sai lệch ΔM so với Δω ΔM β= Δω - Đặc tính cơ tuyệt đối cứng β = ∞: Khi mômen thay đổi thì tốc độ không thay đổi, có ở động cơ điện xoay chiều đồng bộ. - Đặc tính cơ cứng β lớn: Khi mômen thay đổi thì tốc độ ít thay đổi, có ở động cơ điện một chiều kích từ độc lập. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU - Đặc tính cơ mềm β nhỏ: Khi mômen thay đổi thì tốc độ thay đổi nhiều, có ở động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. ω ®−êng1 Δω2 ®−êng2 Δω1 ®−êng3 M H.1.1. Độ cứng đặc tính cơ Trong đó: (1): đặc tính cơ tuyệt đối cứng, (2): đặc tính cơ cứng, (3): đặc tính cơ mềm. Với động cơ điện một chiều, ngoài đặc tính cơ ta còn dùng đặc tính cơ điện biểu diễn quan hệ giữa tốc độ và dòng điện: ω = f(I). Tốc độ cơ bản của động cơ điện một chiều kích từ độc lập và hỗn hợp là tốc độ không tải lí tởng ω0, với động cơ kích từ nối tiếp là ωđm. Trị số điện trở cơ bản: R U dm R= I dm I.3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều Nguồn điện một chiều có công suất vô cùng lớn và điện áp không đổi khi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng, lúc này động cơ gọi là động cơ kích từ song song. *Sơ đồ nguyên lí: CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU Uö Uö Rf § I Ikt CKT Rkt Ikt CKT Rkt Rf § Ukt I Hình 1.2. Động cơ một chiều kích từ Hình 1.3. Động cơ một chiều kích từ song song độc lập Trong sơ đồ : Đ: động cơ Rf , Rkt: điện trở phụ phần ứng động cơ, điện trở kích từ Uư , Ukt: điện áp phần ứng, điện trở kích từ Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch kích từ mắc vào hai nguồn một chiều độc lập với nhau, lúc này động cơ gọi là động cơ kích từ độc lập. I.3.1. Phương trình đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ độc lập Khi nguồn điện một chiều có công suất không đủ lớn thì mạch kích từ và mạch phần ứng được mắc vào hai nguồn điện một chiều độc lập với nhau khi đó ta có động cơ kích từ độc lập. Đặc tính cơ được biểu thị bằng mối quan hệ giữa tốc độ quay và mômen n = f(M). Theo sơ đồ H.1.2 va H.1.3, có thể viết phương trình cân bằng điện áp như sau: U = E + (R +Rf)I ( 1.1) Trong đo: +U :điện áp phần ứng, V +E :sức điện động phần ứng, V +R :điện trở phần ứng, Ω +Rf :điện trở trong mạch phần ứng, Ω +I :dòng điện mạch phần ứng, A. Mặt khác, sức điện động phần ứng động cơ đợc xác định theo biểu thức sau: CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG MỘT CHIỀU pN E = (1.2) 2Π a Trong đó: +p : số đôi cực từ chính +N: số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng +a: số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng ...