intTypePromotion=3

Chọn công suất động cơ điện

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

0
391
lượt xem
175
download

Chọn công suất động cơ điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Muốn hệ thống truyền động điện tự động làm việc đúng các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và an toàn, cần chọn đúng động cơ điện, nếu chọn động cơ không phù hợp, công suất động cơ quá lớn, sẽ làm tăng giá thành, giảm hiệu suất truyền động và giảm hệ số công suất cos. Ngược lại nếu chọn công suất quá nhỏ so với yêu cầu thì có thể động cơ không làm việc được hoặc bị quá tải dẫn đến phát nóng quá nhiệt độ cho phép gây ra cháy hoặc giảm tuổi thọ động cơ....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Chọn công suất động cơ điện

  1. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trong ®ã: ch−¬ng 6 τ = (tom® - tomt) lµ nhiÖt sai (®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a m¸y ®iÖn chän c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn vµ m«i tr−êng, tÝnh theo ®é oC). tom® lµ nhiÖt ®é cña m¸y ®iÖn (oC). §6.1. Kh¸i niÖm chung tomt lµ nhiÖt ®é m«i tr−êng (oC). Muèn hÖ thèng truyÒn ®éng ®iÖn tù ®éng (HT T§§T§) lµm A lµ hÖ sè to¶ nhiÖt cña m¸y ®iÖn (Jul/ cal.oC). viÖc ®óng c¸c chØ tiªu kü thuËt, kinh tÕ vµ an toµn, cÇn chän ®óng ®éng c¬ ®iÖn. C lµ nhiÖt dung cña m¸y ®iÖn (Jul/ oC). NÕu chän ®éng c¬ kh«ng phï hîp, c«ng suÊt ®éng c¬ qu¸ dt lµ kho¶ng thêi gian nhá (s). lín, sÏ lµm t¨ng gi¸ thµnh, gi¶m hiÖu suÊt truyÒn ®éng vµ gi¶m hÖ Gi¶i ph−¬ng tr×nh (6-2) ta ®−îc: sè c«ng suÊt cosϕ. + Qu¸ tr×nh ®èt nãng khi m¸y ®iÖn lµm viÖc (nhiÖt sai t¨ng): Ng−îc l¹i, nÕu chän ®éng c¬ cã c«ng suÊt qu¸ nhá so víi yªu cÇu th× cã thÓ ®éng c¬ kh«ng lµm viÖc ®−îc hoÆc bÞ qu¸ t¶i τ = τ«® + (τb® - τ«®).e-t/ θ (6-3) dÉn ®Õn ph¸t nãng qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp g©y ch¸y hoÆc gi¶m tuæi + C¸c ®−êng cong ph¸t nãng vµ nguéi l¹nh cña m¸y ®iÖn: thä ®éng c¬. Khi chän ®éng c¬ ph¶i c¨n cø vµo trÞ sè vµ chÕ ®é lµm viÖc τ τ cña phô t¶i; ph¶i xÐt ®Õn sù ph¸t nãng cña ®éng c¬ lóc b×nh θ th−êng còng nh− lóc qu¸ t¶i. τ«® τb® Khi m¸y ®iÖn lµm viÖc sÏ ph¸t sinh c¸c tæn thÊt c«ng suÊt ∆P vµ tæn thÊt n¨ng l−îng: ∆W = ∫ ∆P.dt (6-1) τb® τ«® 1 t θo t Tæn thÊt nµy sÏ ®èt nãng m¸y ®iÖn. NÕu m¸y ®iÖn kh«ng cã 3θ 3θo sù trao ®æi nhiÖt víi m«i tr−êng th× nhiÖt ®é trong m¸y ®iÖn sÏ a) b) t¨ng ®Õn v« cïng vµ lµm ch¸y m¸y ®iÖn. Thùc tÕ th× trong qu¸ H×nh 6 - 1: §−êng cong ph¸t nãng (a) vµ nguéi l¹nh (b) tr×nh lµm viÖc, m¸y ®iÖn cã trao ®æi nhiÖt víi m«i tr−êng nªn tæng qu¸t nhiÖt ®é trong nã chØ t¨ng ®Õn méi gi¸ trÞ æn ®Þnh nµo ®ã. §èi víi vËt thÓ ®ång nhÊt ta cã: Trong ®ã: ∆P.dt = C.dτ + A.τ.dt (6-2) τ«® = Q/ A lµ nhiÖt sai æn ®Þnh cña m¸y ®iÖn khi t = ∞ . Trang 178 Trang 179
  2. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Q lµ nhiÖt l−îng cña m¸y ®iÖn (Jul/ s). P τ P τ P τ τb® lµ nhiÖt sai ban ®Çu khi t = 0. θ = C/A lµ h»ng sè thêi gian ®èt nãng. Pc Pc Pc Pc Pc τ«® τ«® τ«® Khi t = 0 vµ τb® = 0 (tøc ban ®Çu tom® = tomt) th×: τmax τmax τ = τ«®.(1 - e-t/ θ) (6-4) + Qu¸ tr×nh nguéi l¹nh khi m¸y ®iÖn ngõng lµm viÖc (nhiÖt sai gi¶m): t t t -t/ θo τ = τb®.e (6-5) tlv tlv tn a) b) c) Trong ®ã: θo lµ h»ng sè thêi gian nguéi l¹nh. H×nh 6 - 3: Ph©n lo¹i chÕ ®é lµm viÖc theo τ τ τ §6.2. C¸c chØ tiªu CHÊT L¦îNG vµ c¸c b−íc θ chän ®éng c¬ ®iÖn τ«® τb® 6.2.1. C¸c chØ tiªu 6.2.1a. ChØ tiªu kü thuËt τb® τ«® §éng c¬ ®−îc chän ph¶i thÝch øng víi m«i tr−êng lµm viÖc: 3θ t θo 3θo t Tuú theo m«i tr−êng: kh« - −ít, s¹ch - bÈn, nãng - l¹nh, ho¸ chÊt ¨n mßn, dÔ næ, ..., mµ chän c¸c ®éng c¬ kiÓu: hë - kÝn, chèng a) b) n−íc, chèng ho¸ chÊt, chèng næ, nhiÖt ®íi ho¸, ... H×nh 6 - 2: a) §−êng cong ph¸t nãng khi τb® = 0, §éng c¬ ®−îc chän ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng khi b) §−êng cong nguéi l¹nh lµm viÖc b×nh th−êng còng nh− khi qu¸ t¶i (®©y lµ ®iÒu kiÖn c¬ * C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña hÖ ph©n lo¹i theo τ cã 3 lo¹i: b¶n): + ChÕ ®é dµi h¹n: khi cã t¶i l©u dµi, τc.t¶i = τ«® (h×nh 6-3a). τ®c ≤ τcp ; hay: to®c ≤ tocp (6-6) o + ChÕ ®é ng¾n h¹n: Trong thêi gian cã t¶i: τc.t¶i < τ«® nh− (t cp phô thuéc vËt liÖu chÕ t¹o vµ kÕt cÊu tõng lo¹i ®éng c¬) h×nh 6-3b. §éng c¬ ®−îc chän ph¶i ®¶m b¶o tèc ®é yªu cÇu: tèc ®é + ChÕ ®é ng¾n h¹n lÆp l¹i: lóc cã t¶i: τc.t¶i < τ«® , lóc dõng th× ®Þnh møc, cã ®iÒu chØnh tèc ®é hay kh«ng, ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é, ®iÒu chØnh tr¬n hay ®iÒu chØnh cã cÊp. τk.t¶i ≠ τb® nh− h×nh 6 - 3c, (τc.t¶i ≡ tlv , τk.t¶i ≡ tn ) . Trang 180 Trang 181
  3. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Chän lo¹i ®éng c¬ th«ng dông hay ®éng c¬ cã ®iÒu chØnh Dùa vµo sæ tay tra cøu, tèc ®é. Chän lo¹i ®éng c¬ xoay chiÒu hay ®éng c¬ mét chiÒu ... Mc s¬ bé chän ®éng c¬ cã: §éng c¬ ®−îc chän ph¶i ®¶m b¶o khëi ®éng, h·m, ®¶o Mc chiÒu ... tèt. M®m.chän ≥ Mtb ; (6-9) M®m.chän - m« men ®Þnh a) Mco Mco 6.2.1b. chØ tiªu kinh tÕ §éng c¬ ®−îc chän ph¶i lµm viÖc víi hiÖu suÊt kinh tÕ cao, møc cña ®éng c¬ ®−îc chän. t vèn ®Çu t− bÐ, chi phÝ vËn hµnh Ýt, b¶o qu¶n vµ söa ch÷a thÊp, sö 6.2.2b. B−íc 2 n dông hÕt c«ng suÊt... b) TÝnh m« men ®éng 6.2.2. C¸c b−íc chän c«ng suÊt ®éng c¬ (trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é) α α dùa vµo ω(t): tk® txl th t §Ó tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ cÇn ph¶i biÕt mét sè yªu cÇu c¬ b¶n: Mdg = Mdc − Mc M®g - §Æc tÝnh phô t¶i Pyc(ω), Myc(ω), vµ ®å thÞ phô t¶i Pc(t), dω =J c) Mc(t), ωc(t). dt t - Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é D: ωmin vµ ωmax . = J dn . - Lo¹i ®éng c¬ ®Þnh chän (xoay chiÒu, mét chiÒu, ®Æc biÖt). 9, 55 dt J Mc.®g - Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh vµ dïng bé biÕn ®æi g× trong hÖ = . tgα Mmax thèng. 9, 55 (6-10) §iÒu kiÖn chän: Trong ®ã: α lµ gãc d) nghiªng n(t) ë h×nh 6-4b t M®c ≥ Mc + Mco + M®g (6-7) trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é. C¸c b−íc tiÕn hµnh chän c«ng suÊt ®éng c¬: J lµ m« men qu¸n tÝnh H×nh 6 - 4: 6.2.2a. B−íc 1 cña hÖ thèng ®· quy ®æi vÒ §å thÞ c¸c b−íc chän P®.c¬ C¨n cø Mc(t) hoÆc Pc(t), Ic(t), ... h×nh 6-4a , tÝnh m« men trôc ®éng c¬. trung b×nh: VÏ biÓu ®å M®g(t) nh− h×nh 6-4c. n 6.2.2c. B−íc 3 ∑M c.i .t i VÏ biÕu ®å phô t¶i ®éng Mc.®g(t) nh− h×nh 6-4d: M tb = 1 n ; (6-8) ∑t i Mc.®g = Mc + Mco + M®g ; (6- 1 11) Trang 182 Trang 183
  4. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng 6.2.2d. B−íc 4 Pc Dùa vµo Mc.®g(t) tiÕn hµnh kiÓm tra kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña Kh«ng cÇn kiÓm Pc(t) ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn: nghiÖm qu¸ t¶i vÒ m« λM.M®m ≥ Mmax ; (6-12) men, nh−ng cÇn kiÓm §éng c¬ th−êng: λM = 2 nghiÖm ®iÒu kiÖn khëi t §éng c¬ §Kdq : λM = 2 ÷ 3 ®éng vµ ph¸t nãng. H×nh 6 - 5: Phô t¶i dµi h¹n §éng c¬ §Kls : λM = 1,8 ÷ 3 §éng c¬ §Krs, 2ls : λM = 1,8 ÷ 2,7 6.3.1b. Chän ®éng c¬ phôc vô phô t¶i dµi h¹n biÕn ®æi 6.2.2e. B−íc 5 Cuèi cïng kiÓm tra l¹i c«ng suÊt ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn Mc ph¸t nãng (cô thÓ sÏ kh¶o s¸t ë phÇn sau). Mc2 Mc2 - NÕu sau khi kiÓm tra mµ kh«ng tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn Mc4 ph¸t nãng vµ qu¸ t¶i th× ph¶i chän l¹i ®éng c¬; th−êng t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ lªn mét cÊp. Mc1 Mc1 * GÇn ®óng: bá qua qu¸ tr×nh qu¸ ®é coi M®g ≈ 0. Nh− vËy Mc3 Mcn chØ cÇn Mc(t) tÜnh, ®i tÝnh Mtb(t) råi chän s¬ bé ®éng c¬, sau kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng theo biÓu ®å phô t¶i tÜnh. t §6.3. Chän ®éng c¬ ®iÖn khi kh«ng ®iÒu chØnh tèc ®é t1 t2 t3 t4 tn t0 t1 tck 6.3.1. Chän ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc dµi h¹n H×nh 6 - 6: Phô t¶i dµi h¹n biÕn ®æi 6.3.1a. Chän ®éng c¬ phôc vô phô t¶i dµi h¹n kh«ng ®æi Dùa vµo Pc(t) hoÆc Mc(t) ®· quy ®æi vÒ trôc ®éng c¬. C¸c b−íc tiÕn hµnh chän ®éng c¬ nh− môc 6.2, ë ®©y chØ tr×nh bµy b−íc chän c«ng suÊt ®éng c¬ theo trÞ trung b×nh: VÝ dô nh− h×nh 6-5, dùa vµo sæ tay, chän ®éng c¬ cã: n P®m ≥ Pc ; (6-13) ∑M c. i .t i Th«ng th−êng chän: M tb = 1 n (6-15a) P®m = (1 ÷ 1,3).Pc ; (6-14) ∑t 1 i Trang 184 Trang 185
  5. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng n Khi chän ®éng c¬ dµi h¹n cã c«ng suÊt nhá h¬n phô t¶i ∑P c. i .t i ng¾n h¹n th×: Ptb = 1 (6-15b) n τ«®2 = (∆Pc.nh / A) > τ«®1 = τcp (6-19) ∑t i 1 Muèn τ tiÕn tíi τ«®1 = τcp trong thêi gian lµm viÖc tlv th× dùa §éng c¬ chän ph¶i cã: vµo ph−¬ng tr×nh ®−êng cong ph¸t nãng víi ®iÒu kiÖn ban ®Çu lµ τb® = 0, ta cã: M®m = (1 ÷ 1,3 )Mtb ; (6-16a) P®m = (1 ÷ 1,3)Ptb ; (6-16b) τ«®1 = τ«®2.(1 - e- tlv/ θ) = (∆Pc.nh / A).(1 - e- tlv/ θ) = τcp ; (6-20) §iÒu kiÖn kiÓm nghiÖm: theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, qu¸ t¶i HÖ sè qu¸ t¶i vÒ nhiÖt khi chän Pdh.®m < Pc.nh lµ: vÒ m« men vµ khëi ®éng. qn = ∆Pc.nh / ∆Pdh.®m = τ«®2 / τ«®2 = 1 / (1 - e- tlv/ θ) (6-21) 6.3.2. Chän ®éng c¬ ®iÖn lµm viÖc ng¾n h¹n MÆt kh¸c ta cã: 6.3.2a. Chän ®éng c¬ dµi h¹n lµm viÖc cho phô t¶i ng¾n h¹n ∆Pdh.®m = ∆Pc.nh.(1 - e- tlv/ θ) (6-22) NÕu chän Pdh.®m ≥ Pc.nh Pc τ Rót ra: th× τ < τcp , nh− vËy sÏ kh«ng sö dông hÕt kh¶ n¨ng chÞu Pc.nh tlv = θ.ln[ ∆Pc.nh / (∆Pc.nh - ∆Pdh.®m)] (6-23) nhiÖt cña ®éng c¬. VËy cã thÓ τ«®2 HÖ sè qu¸ dßng khi chän Pdh.®m < Pc.nh lµ: chän c«ng suÊt Pdh.®m < Pc.nh ! τ«®1 =τcp qd = Ic.nh / Idh.®m = Pc.nh / Pdh.®m (9 - 24) Gi¶ sö ®éng c¬ dµi h¹n 2 MÆt kh¸c: cã Pdh.®m vµ Mdh.®m. Khi nã lµm viÖc trong chÕ ®é ng¾n h¹n 1 qn = ∆Pc.nh / ∆Pdh.®m = (K + Vc.nh) / (K + Vdh.®m) víi thêi gian tlv th× cã thÓ t¨ng phô t¶i ®Õn: t = (K + qd2.Vdh.®m) / (K + Vdh.®m) (6-25) Pc.nh = λ.Pdh.®m ; (6-17a) tlv §Æt: K / Vdh.®m = α , (th−êng: α = 0,5 ÷ 2) ta cã: Mc.nh = λ.Mdh.®m ; (6-17b) H×nh 6 - 7: Phô t¶i ng¾n h¹n qn = (α + qd2) / (α + 1) (6-26) Khi ®ã ph¶i tÝnh to¸n thêi gian lµm viÖc sao cho ph¸t nãng 1 + α.e −t lv / θ cña ®éng c¬ ®¹t gi¸ trÞ cho phÐp (®Ó tËn dông hÕt kh¶ n¨ng chÞu qd = (6-27) nhiÖt cña ®éng c¬). 1 + e −t lv / θ Víi ®éng c¬ dµi h¹n (®−êng 1): Vµ cuèi cïng ta chän ®éng c¬ dµi h¹n phôc vô cho phô t¶i ng¾n h¹n: τ«®1 = (∆Pdh.®m / A) = τcp (6-18) Pdh.®m.chän ≥ Pc.nh / qd (6-28) Trang 186 Trang 187
  6. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng 6.3.2b. Chän ®éng c¬ ng¾n h¹n phôc vô phô t¶i ng¾n h¹n ⎡ 1 − e − t lv / θ ⎤ −t n / θO τmin = τ«®. ⎢ −( t lv / θ+ t n / θO ) ⎥ ⋅e (6-36) §éng c¬ ng¾n h¹n ®−îc chÕ t¹o cã thêi gian lµm viÖc tiªu ⎣1 − e ⎦ chuÈn lµ: NÕu θ = θo th×: ttc =15, 30, 60, 90, ( phót ). Nh− vËy ta ph¶i chän: tlv = ttc (6-29) ⎡ 1 − e − t lv / θ ⎤ τmax = τ«®. ⎢ − t ck / θ ⎥ (6-37) P®m.chän ≥ Plv.nh (6-30) ⎣1 − e ⎦ NÕu tlv ≠ ttc th× s¬ bé chän ®éng c¬ cã ttc vµ P®m gÇn víi gi¸ Khai triÓn chuçi Furiª vµ lÊy sè h¹ng thø 1 cña chuçi ta cã: trÞ tlv vµ Pc.nh. Sau ®ã x¸c ®Þnh tæn thÊt ®éng c¬ ∆P®m víi c«ng suÊt τmax ≈ τ«®.( tlv / tck ) = τ«®.ε (6-38) P®m, vµ ∆Pc.nh víi Pc.nh. Quy t¾c chän ®éng c¬ lµ: (1 − e − t lv / θ ) P τ ∆P®m.chän ≥ ⋅ ∆Pc. nh (6-30) θ Pc.nhll Pc.nhll Pc.nhll (1 − e − t tc / θ ) τcp = τ«® §ång thêi tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i vÒ m«men, m«men khëi ®éng vµ ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. τmax 6.3.3. Chän ®éng c¬ lµm viÖc ng¾n h¹n lÆp l¹i τ(t) 6.3.3a. §å thÞ phô t¶i vµ ®−êng cong ph¸t nãng τmin Sau mét sè chu kú lµm viÖc, τ(t) sÏ dao ®éng trong kho¶ng τmin ÷ τmax : Trong kho¶ng tlv : τ = τ«® - (τ«® - τmin ).e- t/ θ (6-31) θ0 tlv tn t - t/ θo Trong kho¶ng tn : τ = τmax.e ; (6-32) H×nh 6 - 8: §å thÞ phô t¶i vµ ®−êng cong ph¸t nãng Ta tÝnh ®−îc τmax vµ τmin : 6.3.3b. Chän ®éng c¬ dµi h¹n phôc vô phô t¶i ng¾n h¹n lÆp l¹i - tlv/ θ - tlv/ θ τmax = τ«®.(1 - e ) + τmin.e (6-33) Th−êng chän ®éng c¬ dµi h¹n cã Pdh.®m < Pc.nhll ®Ó tËn dông - tn/ θo τmin = τmax.e (6-34) kh¶ n¨ng ph¸t nãng cho phÐp cña ®éng c¬. Nh− vËy hÖ sè qu¸ t¶i vÒ nhiÖt: ⎡ 1 − e − t lv / θ ⎤ τmax = τ«®. ⎢ −( t lv / θ+ t n / θO ) ⎥ (6-35) 1 − e − ( t lv / θ+ t n / θO ) ⎣1 − e ⎦ qn = τ«® / τmax = (6-39) 1 − e − t lv / θ Trang 188 Trang 189
  7. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng BiÕn ®åi sè mò: Trong tr−êng hîp εtc% ≠ εft% th× cÇn hiÖu chØnh l¹i c«ng suÊt ®éng c¬: ⎛ t lv t n ⎞ 1 ⎡ t θ ⎤ t ⎡ βt ⎤ t ⎜⎜ + ⎟⎟ = ⋅ ⎢t lv + n ⎥ = lv ⋅ ⎢1 + n ⎥ = lv ; (6-40) ⎝ θ θo ⎠ θ ⎣ θo ⎦ θ ⎣ t lv ⎦ ε.θ ε ft % P®m.chän = Pc.nhll . (6-45) ε tc % β lµ hÖ sè xÐt tíi ®iÒu kiÖn lµm m¸t bÞ kÐm ®i trong thêi gian nghØ. Sau ®ã ph¶i kiÓm tra vÒ m« men qu¸ t¶i, khëi ®éng vµ ph¸t nãng. β = 0,5 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. §6.4. Chän ®éng c¬ ®iÖn khi ®iÒu chØnh tèc ®é β = 0,25 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu. §Ó tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ trong tr−êng hîp nµy cÇn t lv ε= lµ h»ng sè thêi gian ®ãng ®iÖn t−¬ng ®èi cã ph¶i biÕt nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n sau: t lv + β.t n 1. §Æc tÝnh phô t¶i Pyc(ω), Myc(ω) vµ ®å thÞ phô t¶i Pc(t), xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn lµm m¸t bÞ kÐm ®i trong thêi gian nghØ. Mc(t), ω(t) Cuèi cïng ta cã: 2. Ph¹m vi ®iÒu chØnh tèc ®é: D = ωmax / ωmin 1 − e − t lv / ε.θ qn = (6-41) 3. Lo¹i ®éng c¬ ®Þnh chän ( mét chiÒu, xoay chiÒu, ... ). 1 − e −t lv / θ 4. Ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh vµ bé biÕn ®æi träng hÖ thèng Chän c«ng suÊt ®éng c¬ dµi h¹n phôc vô phô t¶i ng¾n h¹n T§§T§ ®ã. lÆp l¹i: Hai yªu cÇu trªn nh»m x¸c ®Þnh nh÷ng tham sè Pyc.max vµ ∆Pdh.®m.chän ≥ ∆Pc.nh / qn (6- 42) Myc.max. 6.3.3c. Chän ®éng c¬ ng¾n h¹n lÆp l¹i phôc vô phô t¶i NHLL VÝ dô: §èi víi phô t¶i truyÒn ®éng yªu cÇu trong ph¹m vi §éng c¬ ng¾n h¹n lÆp l¹i th−êng ®−îc chÕ t¹o chuyªn dông ®iÒu chØnh cã P = const (xem h×nh 6-9a). cã ®é bÒn c¬ khÝ cao, qu¸n tÝnh nhá (®Ó ®¶m b¶o khëi ®éng vµ Ta cã c«ng suÊt yªu cÇu cùc ®¹i: Pmax = P®m = const, nh−ng h·m th−êng xuyªn) vµ kh¶ n¨ng qua t¶i lín (tõ 2,5 ÷ 3,5 lÇn). m« men yªu cÇu cùc ®¹i l¹i phô thuéc vµo ph¹m vi ®iÒu chØnh: §ång thêi ®−îc chÕ t¹o víi thêi gian ®ãng ®iÖn tiªu chuÈn Mmax = P®m / ωmin . lµ: εtc% = 15%, 25%, 40% vµ 60%. §èi víi phô t¶i truyÒn ®éng yªu cÇu trong ph¹m vi ®iÒu §éng c¬ ®−îc chän: chØnh tèc ®é, M = const (xem h×nh 6-9b). εtc% = εfôt¶i% (6-43) Ta cã: P®m.chän ≥ Pc.nhll (6-44) Pmax = M®m.ωmax . Trang 190 Trang 191
  8. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Tuy vËy cã tr−êng hîp, ng−êi ta thiÕt kÕ hÖ truyÒn ®éng cã ω ω ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh kh«ng phï hîp chØ v× môc ®Ých lµ ®¬n gi¶n ωmax ωmax cÊu tróc ®iÒu chØnh. Pc Pc Mc Mc VÝ dô: §èi víi t¶i P = const, khi sö dông ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh thÝch hîp lµ ®iÒu chØnh tõ th«ng kÝch tõ. Nh−ng ta dïng ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phÇn øng ωmin ωmin th× khi tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ cÇn ph¶i xÐt yªu cÇu Mmax Pmax Mmax (h×nh 6 - 11). Mc, Pc Mc, Pc VËy c«ng suÊt ®éng c¬ lóc ®ã kh«ng ph¶i lµ P®m = Pyc mµ: a) b) P®m = Mmax.ωmax = (ωmax / ωmin ).Pyc = D.Pyc (6- H×nh 6 - 9: C¸c ®Æc tÝnh Pc(ω) vµ Mc(ω) 46) Hai yªu cÇu vÒ lo¹i ®éng c¬ vµ lo¹i truyÒn ®éng cã ý nghÜa Nh− vËy c«ng suÊt ®Æt sÏ lín h¬n D lÇn so víi Pyc . ®Æc biÖt quan träng. Nã x¸c ®Þnh kÝch th−íc c«ng suÊt l¾p ®Æt truyÒn ®éng, bëi v× hai yªu cÇu nµy cho biÕt hiÖu suÊt truyÒn ®éng ω vµ ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh P®.ch(ω), M®.ch(ω) cña truyÒn ®éng. Th«ng ωmax P®m = Mmax.ωmax th−êng c¸c ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh nµy th−êng phï hîp víi ®Æc tÝnh phô t¶i yªu cÇu Pyc(ω), Myc(ω) (xem h×nh 6 -10). Pyc ω P®.ch ωmax Myc M®.ch P®.ch ωmin Mmax Pyc Mc , Pc Myc H×nh 6-11: Chän ®éng c¬ cã ®Æc tÝnh P®.ch(ω) kh«ng phï hîp ωmin MÆt kh¸c viÖc tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ cßn phô thuéc P Mmax vµo ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é, vÝ dô cïng mét lo¹i ®éng c¬ Mc , Pc nh− ®éng c¬ kh«ng ®ång bé, mçi ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh kh¸c nhau cã ®Æc tÝnh truyÒn ®éng kh¸c nhau, ph−¬ng ph¸p ®iÒu chØnh H×nh 6 - 10: C¸c ®Æc tÝnh Myc(ω), Pyc(ω) ®iÖn ¸p dïng tiristor cã hiÖu suÊt thÊp so víi ph−¬ng ph¸p ®iÒu vµ M®.ch(ω), P®.ch(ω) chØnh tÇn sè dïng bé biÕn ®æi tiristor. V× vËy khi tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ b¾t buéc ph¶i xem xÐt tíi tæn thÊt céng suÊt ∆P vµ Trang 192 tiªu thô c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q trong suèt d¶i ®iÒu chØnh.
  9. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trang 193 Trang 194 Do vËy viÖc tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ cho truyÒn ®éng cã ®iÒu chØnh tèc ®é cÇn ph¶i g¾n víi mét hÖ truyÒn ®éng chän Pc tr−íc ®Ó cã ®Çy ®ñ yªu cÇu c¬ b¶n cho viÖc tÝnh chän. Pc2 §6.5. KiÓm nghiÖm c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn Pc6 Pc1 Pc3 Pc5 ViÖc tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ ë c¸c môc trªn ®−îc coi lµ giai ®o¹n chän s¬ bé ban ®Çu. §Ó kh¼ng ®Þnh ch¾c ch¾n viÖc Pc4 tÝnh chän ®ã lµ chÊp nhËn ®−îc, ta cÇn ph¶i kiÓm nghiÖm l¹i viÖc tÝnh chän ®ã. Yªu cÇu vÒ kiÓm nghiÖm viÖc tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ gåm cã: t - KiÓm nghiÖm ph¸t nãng: t1 t2 t3 t4 t5 τ«® ≤ τcp (6-47) H×nh 6 - 12: H×nh thang ho¸ ®Æc tÝnh t¶i - KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i vÒ m« men: XuÊt ph¸t tõ ph−¬ng ph¸p nhiÖt sai cùc ®¹i (xem tµi liÖu M®m > Mc.max (6-48) tham kh¶o) víi ®iÒu kiÖn xÐt ë chu kú xa ®iÓm gèc to¹ ®é, lóc ®ã - KiÓm nghiÖm m« men khëi ®éng: th× nhiÖt sai cña ®éng c¬ biÕn thiªn theo quy luËt x¸c ®Þnh, Mk® ≥ Mc.mëm¸y (6- 49) vµ ta cã: τb® = τcc = τx . Ta thÊy r»ng viÖc kiÓm nghiÖm theo yªu cÇu qu¸ t¶i vÒ m« Tõ ph−¬ng tr×nh τmax(t) ta cã: men vµ m« men khëi ®éng cã thÓ thùc hiÖn dÔ dµng. ∆P1 Riªng vÒ yªu cÇu kiÓm nghiÖm ph¸t nãng lµ khã kh¨n, τ x (1 − e −t ck / θ ) = (1 − e −t1 / θ ).e −( t ck −t1 ) / θ + A kh«ng thÓ tÝnh to¸n ph¸t nãng ®éng c¬ mét c¸ch chÝnh x¸c ®−îc ∆P (v× tÝnh ph¸t nãng ®éng c¬ lµ bµi to¸n phøc t¹p). + 2 (1 − e −t 2 / θ ).e −[ t ck −( t1 + t 2 )] / θ + ... + (6-50) A Tuy vËy gÇn ®óng cã thÓ sö dông c¸c ph−¬ng ph¸p kiÓm ∆P nghiÖm ph¸t nãng gi¸n tiÕp qua c¸c ®¹i l−îng ®iÖn sau ®©y. ... + n (1 − e −t n / θ ) A 6.5.1. KiÓm nghiÖm ®éng c¬ b»ng ph−¬ng ph¸p tæn thÊt trung b×nh: Xem nhiÖt sai æn ®Þnh τx do l−îng tæn thÊt c«ng suÊt trung - Gi¶ sö cã ®Æc tÝnh t¶i Pc(t) lµ ®−êng cong th× ph¶i h×nh b×nh ∆Ptb g©y ra, ta cã: thang ho¸ tõng ®o¹n vµ trong mçi ®o¹n ®−îc coi lµ cã Pc = const ∆Ptb (nh− h×nh 6 - 12). τx = (6-51) A
  10. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trang 195 Trang 196 Thay vµo ta cã: n ∑ P .t i i ∆Ptb ∆P ∆Ptb = 1 (1 − e −t ck / θ ) = 1 (1 − e −t1 / θ ).e −( t ck −t1 ) / θ + α ∑ t + β∑ t + ∑ t (6-57) A A k 0 lv ∆P + 2 (1 − e −t 2 / θ ).e −[ t ck −( t1 + t 2 )] / θ + ... + (6-52) Pc A P1 P1 ∆P ... + n (1 − e −t n / θ ) P3 A P5 -x Khai triÓn hµm e vµ chØ lÊy 2 sè h¹ng ®Çu, ta cã: P2 ∆Ptb t ck ∆P1 t 1 ∆P2 t 2 ∆P t ⋅ = ⋅ + ⋅ + ... + n ⋅ n (6-53) P4 A θ A θ A θ A θ Víi gi¶ thiÕt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc: A = const, θ = const, ta cã: ηη5η2η4 η3 η1 t1 t2 t3 t4 t5 t1 t tck n n ∑P t i i ∑P t i i H×nh 6 - 13: C¸c ®Æc tÝnh Pc(t) vµ η( Pc ) ∆Ptb = 1 n = 1 (6-54) ∑t t ck Trong ®ã: i 1 α lµ hÖ sè gi¶m truyÒn nhiÖt khi khëi ®éng vµ h·m, Vµ ®éng c¬ ®−îc chän ph¶i ®¶m b¶o: α = 0,75 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, ∆P®m.chän ≥ ∆Ptb (6-55) α = 0,5 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu. Trong thùc tÕ, viÖc tÝnh to¸n ∆Pi , ∆Ptb cã thÓ dùa vµo Pc(t) tk lµ thêi gian khëi ®éng vµ h·m. vµ η(Pc) cña ®éng c¬ (xem h×nh 6-13): β lµ hÖ sè gi¶m truyÒn nhiÖt khi ®éng c¬ dõng. Vµ ∆P®m.chän ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: β = 0,5 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. 1 − ηđm ∆Pđm.chon = Pđm (6-56) β = 0,25 ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu. ηđm t0 lµ thêi gian nghØ cña ®éng c¬. §èi víi ®éng c¬ cã qu¹t giã tù lµm m¸t th× trong biÓu thøc (6-55) ph¶i tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng suy gi¶m cña truyÒn nhiÖt khi dõng 6.5.2. KiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®¹i l−îng dßng ®iÖn ®¼ng trÞ m¸y, khi khëi ®éng vµ h·m, ta cã: XuÊt ph¸t tõ biÓu thøc:
  11. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trang 197 Trang 198 ∆P = K + V = K + bI2 (6-58) Nh− vËy t−¬ng ®−¬ng víi biÓu thøc ∆Ptb ta cã biÓu thøc Trong ®ã: dßng ®iÖn ®¼ng trÞ: n K lµ tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng ®æi. ∑I 2 i V lµ tæn thÊt c«ng suÊt biÕn ®æi, th−êng: V = bI2 . I đt = 1 (6-59) α ∑ t + β∑ t + ∑ t k 0 lv I lµ dßng ®iÖn ®éng c¬. b lµ hÖ sè tû lÖ. §iÒu kiÖn kiÓm nghiÖm: i i I®t ≤ I®m.chän (6-60) I2 §Ó tÝnh gi¸ trÞ I®t ta ph¶i tÝnh qu¸ tr×nh qu¸ ®é. I1 I3 Gi¶ thiÕt cã kÕt qu¶ tÝnh Ici dßng ®iÖn i(t), nã cã d¹ng Idi I4 ®−êng cong liªn tôc, nh− trªn h×nh 6-14a (bËc thang t I5 ti ho¸) vµ trªn h×nh 6-14b t (g·y khóc ho¸) ®Ó t×m Ii vµ ti : H×nh 6 - 15: g·y khóc ho¸ t1 t2 t3 t4 t5 H×nh 6 - 14a: Dßng ®iÖn i(t) Trong tr−êng hîp ®−êng cong dßng ®iÖn cã d¹ng t¨ng tr−ëng lín nh− trªn h×nh 6-15b, th× ta dïng c«ng thøc gÇn ®óng: i ∆I 2 I2 I5 I i = I di .I ci + (6-61) 3 I4 I6 ∆I = Ici - Idi (6-62) I1 Trong ®ã: Idi, Ici x¸c ®Þnh theo ®å thÞ trªn h×nh 6-15. I3 I7 6.5.3. KiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®¹i l−îng m« men ®¼ng trÞ I8 Ph−¬ng ph¸p kiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn ph¸t t nãng gi¸n tiÕp lµ m« men ®−îc suy ra tõ ph−¬ng ph¸p dßng ®iÖn 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 ®¼ng trÞ, khi m« men tû lÖ víi dßng ®iÖn: M = cI (c lµ hÖ sè tû lÖ). H×nh 9 - 14b: C¸ch tÝnh gÇn ®óng i(t) §èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu th× ®iÒu kiÖn nµy ®−îc tho¶ m·n khi tõ th«ng cña ®éng c¬ kh«ng ®æi.
  12. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trang 199 Trang 200 §èi víi ®éng c¬ kh«ng ®«ng bé: C«ng suÊt ®¼ng trÞ: M = CmI2Φ2cosϕ2 (6-62) n Ta cÇn ph¶i cã Φ2 = const, vµ cosϕ2 = const ( tøc lµ gÇn tèc 1 ®é ®Þnh møc cña ®éng c¬ ). Pđt = t ck ∑ P .t 1 i 2 i (6-65) TÝnh m« men ®¼ng trÞ: Chän ®éng c¬ cã: 1 n P®m.chän ≥ P®t (6-66) M đt = t ck ∑M 2 i .t i (6-63) 1 Trong thùc tÕ ë gi¶n ®å phô t¶i, tèc ®é truyÒn ®éng th−êng thay ®æi lín trong qu¸ tr×nh khëi ®éng vµ h·m. Cho nªn cÇn ph¶i KiÓm nghiÖm ®éng c¬: tÝnh to¸n hiÖu chØnh P(t) nh− h×nh 6-16. M®m.chän ≥ M®t (6- 64) 6.5.4. KiÓm nghiÖm ®éng c¬ theo ®¹i l−îng c«ng suÊt ®¼ng trÞ C©u hái «n tËp Trong truyÒn ®éng mµ tèc ®é ®éng c¬ Ýt thay ®æi th× P ≡ M, 1. C¸c quan hÖ nhiÖt sai cña ®éng c¬ theo thêi gian τ = f(t) do vËy cã thÓ dïng ®¹i l−îng c«ng suÊt ®¼ng trÞ ®Ó kiÓm nghiÖm ®−îc sö dông víi môc ®Ých g× ? nhÞp ®é t¨ng/gi¶m nhiÖt sai khi ¨n ph¸t nãng. t¶i hoÆc th¸o t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn phô thuéc vµo th«ng sè nµo ? Nªu ý nghÜa cña h»ng sè thêi gian ph¸t nãng Tn ? 2. §å thÞ phô t¶i lµ g× ? §Þnh nghÜa ®å thÞ phô t¶i tÜnh vµ ®å M P, ω thÞ phô t¶i toµn phÇn. Sù kh¸c nhau gi÷a hai lo¹i ®å thÞ phô t¶i ®ã P(t) M(t) lµ g× ? C«ng dông cña tõng lo¹i trong viÖc gi¶i quyÕt bµi to¸n tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ ? ω(t) 3. §èi víi ®éng c¬ ®iÖn cã m¸y chÕ ®é lµm viÖc ? §Æc ®iÓm t lµm viÖc cña ®éng c¬ ë tõng chÕ ®é ®ã ? §å thÞ phô t¶i cña tõng lo¹i chÕ ®é ®−îc ®Æc tr−ng bëi nh÷ng th«ng sè nµo ? 4. ViÕt c«ng thøc tÝnh to¸n hoÆc kiÓm nghiÖm ph¸t nãng ®éng c¬ b»ng ph−¬ng ph¸p nhiÖt sai, tæn thÊt c«ng suÊt trung b×nh, c¸c ®¹i l−îng ®¼ng trÞ ? C«ng dông cña tõng ph−¬ng ph¸p ®èi víi bµi to¸n chän c«ng suÊt ®éng c¬ ? 5. C¸c b−íc tÝnh chän c«ng suÊt ®éng c¬ ë chÕ ®é dµi h¹n H×nh 9 - 16: Minh ho¹ c¸ch tÝnh to¸n hiÖu chØnh P(t) vµ chÕ ®é ng¾n h¹n, ng¾n h¹n lÆp l¹i ?
  13. Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Ths. Kh−¬ng C«ng Minh Gi¸o Tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn Tù ®éng Trang 201

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản