Bài giảng máy điện I - Phần 1 Máy điện một chiều - Chương 7

Chia sẻ: hoa_layon

ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 7.1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 7.2: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 7.3: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH SONG SONG HOẶC ĐỘC LẬP 7.4: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH NỐI TIẾP 7.5: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH HỖN HỢP

Bạn đang xem 7 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Bài giảng máy điện I - Phần 1 Máy điện một chiều - Chương 7

MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

CHƯƠNG 7 : ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
 7.1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN

 7.2: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

7.3: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH
SONG SONG HOẶC ĐỘC LẬP

 7.4: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH NỐI TIẾP

 7.5: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH HỖN
HỢP



Back Next
Phần I
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

 7.1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1. Phân loại:
U U
U Iktnt
I
I I I
I Iư
U



Ikt
Ikt
Ukt Iktss
Hình a Hình d
Hình b Hình c

+ Động cơ một chiều kích thích độc lập: Iư = I (hình a).
+ Động cơ một chiều kích thích song song: I = Iư + Ikt (hình b).
+ Động cơ một chiều kích thích nối tiếp: Iư = I = Ikt (hình c).
+ Động cơ một chiều kích thích hỗn hợp: I = Iư + Ikt (hình d).

Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

2. Phương trình cân bằng áp:
Công suất điện đưa vào đầu động cơ kích thích song song là:
P1 = U.(Iư + Ikt)
Pđt = P1- (pcu.kt + pcu.ư)
 EưIư = U.(Iư + Ikt) - (U.Ikt + Iư2.Rư)  Eư = U - Iư.Rư
3. Phương trình cân bằng mômen:
Pdt Pco  PFe P2
Pđt = pFe + pcơ + P2  
  
M =M +M pcu.ư + pcu.kt
đt 0 2 pFe
pcơ
Đặt: M0 + M2 = MCT (Mômen cản tĩnh)
 Mđt = MCT P1 Pđt
P2
Trong đó: M0: mômen cản không tải.
M2: mômen phụ tải.

Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
 7.2. MỞ MÁY ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
1. Yêu cầu khi mở máy:
Mô men mở máy phải có trị số cao nhất có thể có để hoàn thành
quá trình mở maý nghĩa là đạt được tốc độ quy định trong 1 thời
gian ngắn nhất.
Dòng mở máy phải được hạn chế đến mức nhỏ nhất để tránh cho
dây quấn khỏi bị cháy hoặc ảnh hưởng xấu đến đổi chiều.
2. Các phương pháp mở máy:
- Khi mở máy trong mọi trường hợp đều phải đảm bảo có max
nghĩa là trước khi đóng động cơ vào nguồn điện, biến trở điều chỉnh
dòng kích thích phải đặt ở vị trí sao cho điện trở kích thích nhỏ nhất
để mômen đạt giá trị lớn nhất ứng với mọi giá trị của dòng phần
ứng.

Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

a. Mở máy trực tiếp:
U
Tại thời điểm đầu: n = 0  Eư = 0  U = Iư.Rư  Iư =

 Imm = Iư = (5  10)Iđm.
Vì dòng mở máy lớn nên phương pháp này ít được sử dụng. Chủ
yếu dùng cho động cơ công suất vài trăm oát (vì Rư tương đối lớn
Imm  (4  6)Iđm).
nên
rmm
b. Mở máy nhờ biến trở: 23
4
- Khi mở máy nhờ biến trở dòng được tính: 1
5
U  Ei 0 TM
I­ 
R ­  R mmi
ĐC
U
Rmmi là điện trở mở máy thứ i. Ikt
- Biến trở mở máy được tính sao cho:
Imm = (1,4  1,7)Iđm đối với các động cơ công suất lớn
Imm = (2  2,5)Iđm với động cơ công suất nhỏ.
Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Quá trình mở máy được biểu diễn như hình vẽ:
n
I1 1 2 3 4 5 n
c) Mở máy bằng điện áp thấp
I2
(Umm < Uđm): Iư
M1
Phải dùng 1 nguồn độc lập
có thể điều chỉnh điện áp M2 M
được để cung cấp cho phần
Mc
ứng động cơ. Một nguồn khác 0 M
U = Uđm để cung cấp cho
mạch kích thích.
Thường dùng mở máy cho những động cơ công suất lớn để kết hợp
cả việc điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp.



Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
 7.3. ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH
SONG SONG HOẶC ĐỘC LẬP
1. Đặc tính cơ:
U  I ­ .R ­
E
Từ phương trình: E = Ce..n  n  
C e  C e
U M.R ­
Thay M = CM..Iư ta có: n   (1)
2
C e   C e .C M . 
Với điều kiện: U = const, Ikt = const khi M n
(hoặc Iư) thay đổi thì từ thông  cũng hầu n0
như không đổi.
M.R ­
(1)  n  n 0 
k
U 2 Mđm M(Iư)
0
và k = Ce.CM 
Với n 0  .
C e 
Động cơ này được dùng trong trường hợp tốc độ hầu như không đổi
khi tải thay đổi (máy cắt kim loại...)
Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
2. Điều kiện ổn định của động cơ:
Xét đặc tính M = f(n) của động cơ điện và Mc = f(n) của tải như hình vẽ:
M M
Ta có: M  M c  j d M
M Mc
dt
GD 2 P Mc
P
với:j 
4g
n
n
là quán tính phần quay. 0 0
nlv n nlv n
Trường hợp a: P là điểm làm Hình a Hình b
việc của hệ thống có M = Mc dM dM c
dM dM c
dM 

hay 0 dn dn
dn dn
dn
Nếu ng hợp b: àoếuótốốcđđộtăng đột = nlv +sẽ n thếnMc > động cơ ộng
Trườ vì lý do n N đ tc ộ tăng: n nhiên  khi ì cho M  Đđiện
cơóbị ghìm, ctốàm ộốc ảm dần vụcđiểm P  hoặcnslv. Ngượcốlc iđộ ếu tốc
c M > M l c đ t gi độ tiếp t ề tăng mãi n = ự giảm t ạ : n sẽ dẫn
độếgiảmu Mlà đm 1
n0đm và giao nhau tại 1 điểm trên trục hoành 0 M
(n = 0, IU = n
ứng với )
ư n0
R­ Rf = 0
b. Thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng: Rf1
M.R ­  R f  Rf2
n  n0 
k Rf3 M
n 0
c) Phương pháp thay đổi điện áp: n03
Việc cung cấp điện áp cho động n01 U>Uđm
cơ được thực hiện bằng 1 nguồn độc n02 U=Uđm
lập bằng cách ghép thành tổ hợp U 0,8Iđm
do ảnh hưởng bão hoà của mạch từ.
M = CM..Iư. Thay  ở phương trình (1) vào ta
2
có: M.K  M. K
2

M  CM      
K CM CM
U CM R­
M.R ­
U
 
n  (2)
C e   C e .C M . 2 C e .K 
Ce . M. K


C2
U
Nếu bỏ qua Rư thì n tỉ lệ với hay M  2 .
n
M
Khi mạch từ chưa bão hoà đặc tính cơ có dạng hypecbol bậc 2.
Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
n
Khi n giảm thì M tăng và ngược lại. Trong
trường hợp mất tải (I = 0, M = 0) thì n có trị số rất
lớn vì thế loại động cơ này không cho phép làm
việc trong điều kiện có thể mất tải (đai truyền...).
0 M
Động cơ một chiều kích thích nối tiếp với đặc tính cơ rất mềm
được ứng dụng trong những nơi cần điều kiện mở máy nặng nề và
cần thay đổi tốc độ trong 1 vùng rộng (cầu trục, xe điện...)
2. Điều chỉnh tốc độ:
a) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông:
Việc thay đổi từ thông trong động cơ kích từ nối tiếp có thể thực hiện
theo 3 phương pháp:



Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Mắc điện trở sun vào dây quấn kích thích. (Hình a)
Thay đổi số vòng dây của dây quấn kích thích. (Hình b)
Mắc điện trở sun vào mạch phần ứng. (Hình c)
U
U U
Hai biện pháp đầu
cho cùng 1 kết quả: Rkt
Wkt
nếu dòng kích thích Rkt
RS W'kt
ban đầu là Ikt thì Iư
dòng sau khi điều
Iư Iư
chỉnh là I'kt = k.Ikt
RSư
(a) ĐC (b) ĐC
Với k là hệ số giảm. (c)
'
Wkt
RS
+ Trường hợp a: k  + Trường hợp b: k 
1 1
R kt  R S Wkt
Vì Ikt giảm nên các phương pháp này chỉ điều chỉnh được  < đm
và tốc độ sẽ thay đổi trong vùng trên định mức và đường đặc tính
sẽ nằm về phía trên của đặc tính tự nhiên (đường 2).
Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
n
+ Trường hợp c: Mắc sun vào mạch
phần ứng  tổng trở của mạch sẽ bé đi làm
cho dòng điện Ikt tăng lên và  tăng  n
giảm.
(2)
Phương pháp này chỉ điều chỉnh tốc độ dưới
(1)
vùng định mức và đường đặc tính cơ tương
(3)
(5)
ứng nằm dưới đường đặc tính cơ tự nhiên (4)
(đường 3). 0 M
Nhược điểm : điện trở kích thích nhỏ nên toàn bộ điện áp lưới hầu
như đặt trên điện trở sun vì vậy tổn hao lớn và hiệu suất của động
cơ thấp. Hiệu quả của việc điều chỉnh tốc độ bằng cách tăng từ
thông  bị hạn chế bởi sự bão hoà mạch từ nên phương pháp này ít
dùng.


Chương 7
Back Next
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
b) Điều chỉnh bằng cách thêm điện trở vào mạch phần ứng:
U
Chỉ điều chỉnh tốc độ dưới tốc độ định mức và
kèm theo tổn hao trên điện trở phụ làm giảm hiệu
suất của động cơ nên ít dùng. Đặc tính cơ của R
đc
trường hợp này là đường (4).

c) Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp:
Phương pháp này chỉ điều chỉnh được n < nđm vì không cho phép
tăng điện áp quá định mức nhưng lại có hiệu suất cao do không có tổn
hao khi hiệu chỉnh. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong giao
thông vận tải và thực hiện bằng cách đổi nối song song thành nối tiếp
2 động cơ.
Khi làm việc song song các động cơ sẽ làm việc ở U = Uđm sau
khi đổi nối thành nối tiếp  làm việc với điện áp U = Uđm/2.
Đặc tính cơ có dạng (5).

Next
Back Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
4. Đặc tính làm việc:
a) Đặc tính tốc độ: n = f(Iư) khi U = Uđm = const
U  I ­ .R ­ U
n  (bỏ qua Rư)
C e  C e . 
Có dạng hypecbol giống đặc tính cơ.
b) Đặc tính mômen: M = f(Iư) khi U = Uđm = const
M = CM..Iư
M, 
 M  Iư2  Dạng đặc tính
  Iư

mômen là đường Parabol max
c) Đặc tính hiệu suất: M
Giống của động cơ kích thích song song.

0 0,75Iđm


Back Next
Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
 7.5: ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH THÍCH HỖN HỢP
Thực tế chỉ dùng loại đấu thuận 2 dây quấn kích thích vì khi đấu
ngược không đảm bảo điều kiện ổn định trong quá trình làm việc.
1. Đặc tính cơ: Do I = Iư = Ikt nên phương trình đặc tính cơ có dạng:
U   I ­  I kt .R ­ n
n (2)
C e 
(1): Đặc tính cơ của động cơ hỗn hợp bù. (3)
(1)
(2): Đặc tính cơ của động cơ hỗn hợp ngược.
(3): Đặc tính cơ của động cơ kích thích song song. (4)
M
0
(4): Đặc tính cơ của động cơ kích thích nối tiếp.
2. Điều chỉnh tốc độ :
Thường được điều chỉnh như ở động cơ kích thích song song.
Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi rkt.
Thay đổi điện trở phụ trong mạch phần ứng.
Thay đổi điện áp.
Back Next
Chương 7
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
3. Đặc tính làm việc
a) Đặc tính tốc độ: n = f(Iư) khi U = Uđm = const
Giống đặc tính cơ.
b) Đặc tính mômen: M = f(Iư)
Khi I tăng   tăng nhưng mức độ tăng chậm hơn so với động cơ
kích từ nối tiếp  đặc tính mômen có tính chất trung gian giữa 2 đặc
tính mômen của động cơ kích từ nối tiếp và kích từ song song.
 Dạng đặc tính mômen và tốc độ trong hệ M*
*, n*
M
đơn vị tương đối: (3) (2) (1)
(1) là của ĐC kích từ song song.
(2) là của ĐC kích từ hỗn hợp.
(3) là của ĐC kích từ nối tiếp. 1 (1)
n*
(2)
c) Đặc tính hiệu suất: (3)
4. Ưu nhược điểm: Iư*
0 1

Back Next
Chương 7
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản