intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình truyền động điện tự động P9

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

Thêm vào BST
Báo xấu
230
lượt xem 155
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Qúa trình quá độ truyền động điện

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình truyền động điện tự động P9

  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 Qu¸n tÝnh c¬: ®Æc tr−ng bëi h»ng sè thêi gian c¬ Tc = J β , CH¦¥NG 5 do c¸c kh©u tÝch luü ®éng n¨ng nh− m«men qu¸n tÝnh J vµ khèi QU¸ TR×NH QU¸ §é TRUYÒN §éNG §IÖN l−îng qu¸n tÝnh m (β lµ ®é cøng ®Æc tÝnh c¬). §5.1. kh¸i niÖm chung Qu¸n tÝnh nhiÖt: ®−îc ®Æc tr−ng bëi h»ng sè thêi gian nhiÖt C Tn = A , do c¸c phÇn tö tÝch luü nhiÖt n¨ng nh− nhiÖt dung ... (C + Qu¸ tr×nh qu¸ ®é truyÒn ®éng ®iÖn (QTQ§ T§§) lµ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña hÖ thèng T§§ khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i x¸c lËp lµ nhiÖt dung, A lµ hÖ sè to¶ nhiÖt). nµy sang tr¹ng th¸i x¸c lËp kh¸c, khi ®ã c¸c ®¹i l−îng ®Æc tr−ng Th−êng Tn rÊt lín nªn ta bá qua khi xÐt QTQ§, v× QTQ§ cho hÖ thèng T§§ (I, M, ω, ...) ®Òu thay ®æi theo thêi gian. cã thÓ ®· kÕt thóc råi mµ qu¸ tr×nh thay ®æi nhiÖt vÉn cßn, cho + Dùa vµo c¸c ®Æc tÝnh I(t), M(t), ω(t), n(t) ... ta sÏ x¸c ®Þnh nªn coi nh− kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn QTQ§ ®ang xÐt. ®−îc thêi gian vµ tÝnh chÊt diÔn biÕn cña QTQ§ t−¬ng øng víi T®t cã thÓ xÐt ®Õn khi ®iÖn c¶m L lín, lóc ®ã qu¸n tÝnh ®iÖn chÕ ®é c«ng nghÖ cña m¸y; tõ ®ã ®¸nh gi¸ ®−îc m«men cho phÐp, tõ t−¬ng ®−¬ng víi qu¸n tÝnh c¬. gia tèc dßng ®iÖn trong QTQ§, còng nh− biÕt ®−îc møc ®é qu¸ Cßn khi T®t
  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 §5.2. qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ häc khi ⎫ Unguån = const vµ M®éng(ω) lµ tuyÕn tÝnh: ⎪ dω ⎪ M dg = M − M c = J 5.2.1. Ph−¬ng tr×nh tæng qu¸t: dt ⎪ ⎪ + Kh¶o s¸t QTQ§ khi chØ xÐt ®Õn qu¸n tÝnh c¬ (∃Tc) bá qua M = M n − βω ⎪⎪ qu¸n tÝnh ®iÖn tõ ∃ T®t - gäi t¾t lµ QTQ§ c¬ häc. M c = M co + β c ω ⎬ (5-1) dM M n − M xl ⎪ + Kh¶o s¸t QTQ§ c¬ häc víi ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p nguån lµ β= = ⎪ h»ng sè (Unguån = const), m«men ®éng M®éng(ω) tuyÕn tÝnh lµ dω ω xl ⎪ tr−êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt, cã thÓ coi hÖ thuéc lo¹i mÉu c¬ häc ®¬n dM c M xl − M co ⎪ khèi, tuy nhiªn l¹i rÊt hay gÆp, v× nã ®óng víi c¸c d¹ng ®Æc tÝnh βc = = ⎪ dω ω xl ⎪⎭ c¬ M(ω), Mc(ω) lµ tuyÕn tÝnh (h×nh 5-1a), còng cã thÓ ¸p dông cho c¸c ®éng c¬ cã M(ω) lµ phi tuyÕn, nh−ng trong ph¹m vi xÐt Rót ra: th× M(ω) gÇn tuyÕn tÝnh (h×nh 5-1b), hoÆc M(ω) vµ Mc(ω) lµ phi dω tuyÕn c¶ nh−ng cã d¹ng gÇn gièng nhau, nh− vËy còng cã thÓ cã (Mn - βω) -(Mco - βcω) = J M®éng(ω) gÇn tuyÕn tÝnh (h×nh 5-1c). dt M n − M co J dω ω ω ω = ⋅ +ω β + βc β + β c dt Mc(ω) M(ω) Mc(ω) M(ω) M(ω) ωxl Ta cã: M®g Mc(ω) dω ωxl Tc ⋅ + ω = ω xl (5-2) M®g dt M®g Trong ®ã: Mco Mxl Mn M Mn Mco M Mco Mn Mxl M J H»ng sè thêi gian c¬ häc: Tc = (sec); (5-3) ωxl β + βc (ωxl,Mxl) H×nh 5-1: C¸c d¹ng cã M®éng lµ tuyÕn tÝnh M n − M co Tèc ®é x¸c lËp: ω xl = (rad/sec); (5-4) + C¸c gi¶ thuyÕt cho tr−íc: β + βc NÕu ®Æt: M(ω) vµ Mc(ω) lµ tuyÕn tÝnh, vËy M®g(ω) sÏ lµ tuyÕn tÝnh; J = const; Ung = const; vÝ dô nh− h×nh 5-1a, b; theo ®ã, QTQ§ Mo = Mn - Mco ; ®−îc m« t¶ bëi hÖ ph−¬ng tr×nh: β®g = β + βc ; Trang 150 Trang 151
  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 Th×: M®g = Mo - β®g ; β®g = Mo / ωxl ; C¸c ph−¬ng tr×nh (5-6), (5-7) cho thÊy: ω(t) vµ M(t) cã d¹ng hµm mò. §Æc ®iÓm cña hµm mò lµ ®¹o hµm cña nã theo thêi Vµ: Tc = J/β®g ; (5-3a) gian sÏ gi¶m ®¬n ®iÖu, nghÜa lµ dM/dt vµ dω/dt cø sau mét ωxl = Mo / β®g ; (5-4a) kho¶ng thêi gian t = Tc th× chóng gi¶m ®i e ≈2,718 lÇn: NghiÖm ph−¬ng tr×nh kh«ng thuÇn nhÊt (5-2) lµ: • • t + Tc t M ( t + Tc ) ω ( t + Tc ) − + 1 ω = ωxl + c. e − t / Tc (5-5) • = • =e Tc Tc = (5-9) M (t ) ω (t ) e Theo ®iÒu kiÖn ban ®Çu: ω = ωb® khi t = 0, do ®ã: T¹i thêi ®iÓm ban ®Çu, c¸c ®¹o hµm cã gi¸ trÞ cùc ®¹i: c = ωb® - ωxl • M xl − M bd ⎫ VËy ta cã: M(0) = ⎪ ⎪ Tc ω(t) = ωxl + (ωb® - ωxl). e − t / T ⎬ (5-10) (5-6) ω xl − Mbd ⎪ c • ε o = ω(0) = Theo gi¶ thiÕt: M ≡ ω nªn: Tc ⎪⎭ M = Mxl +(Mb® - Mxl). e − t / Tc (5-7) V× εoTc = (ωxl - ωb®) nªn ®−êng tiÕp tuyÕn víi ω(t) t¹i thêi Tc lµ h»ng sè thêi gian c¬ häc, nã ®Æc tr−ng cho nhÞp ®é ®iÓm ban ®Çu sÏ c¾t ®−êng th¼ng ω = ωxl = const ë ®iÓm c¸ch trôc biÕn thiªn cña m«men vµ tèc ®é ®éng c¬ trong QTQ§. tung mét kho¶ng ®óng b»ng Tc (h×nh 5-3). Cã thÓ coi Tc lµ thêi gian t¨ng tèc cña ®éng c¬ tõ tr¹ng th¸i ®øng im ®Õn tèc ®é x¸c lËp nÕu M®g.b® = const trong QTQ§. ω M, I Víi gi¶ thiÕt trªn th× (5-6) vµ (5-7) cã tÝnh chÊt v¹n n¨ng. Mn Tc 36,8% 13,5% 5% Chóng ®óng víi c¸c QTQ§ kh¸c nhau (khëi ®éng, h·m, thay ®æi ωxl 95% 85% tèc ®é, ®¶o chiÒu ...) khi M(ω) vµ Mc(ω) lµ tuyÕn tÝnh. ω(t) 63,2% 100% Tuú tr−êng hîp cô thÓ mµ thay c¸c gi¸ trÞ t−¬ng øng cña c¸c M(t) ®¹i l−îng ωb®, ωxl, Mb®, Mxl, vµ Tc vµo (5-6) vµ (5-7). 5% Mb® VÝ dô nÕu Mc(ω) = const th× βc = 0, do ®ã: ωb® = 0 to t=Tc 2Tc 3Tc t J ∆ω ⎫ Tc = = J ⎪⎪ H×nh 5-3: §Æc tÝnh QTQ§ khi ωb® = 0 vµ Mb® = Mn β ∆M ⎬ (5-8) Mn − Mco Mc ⎪ Khi ωb® = 0 th×: ω xl = = ωo − β β ⎪⎭ ω = ωxl(1 - e-t/Tc) Trang 152 Trang 153
  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 Tc lµ kho¶ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó tèc ®é t¨ng tõ: 5.2.2. Qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ häc khi khëi ®éng: ωb® = 0 lªn ®Õn ω = 0,632ωxl 5.2.2.1. XÐt QTQ§ c¬ häc khi khëi ®éng víi M(ω) tuyÕn tÝnh, Mc(ω) = const: ω = 0,632ωxl lªn ®Õn ω = 0,85ωxl ω = 0,85ωxl lªn ®Õn ω = 0,95ωxl ω Vµ M(t) còng diÔn biÕn t−¬ng tù ω(t). + CKT - ωXL XL 2G 1G TN VÒ lý thuyÕt th× tq® = ∞, nh−ng thùc tÕ th× tq® ≈ 3Tc (xem nh− ω2 + - d d e kÕt thóc QTQ§, v× sai sè 5% cã thÓ chÊp nhËn). ¦ ω1 R−f2 R−f1 b c Khi gi¶i ph−¬ng tr×nh (5-6) hoÆc (5-7) cã thÓ cã nghiÖm c lµm cho QTQ§ lµ æn ®Þnh hoÆc kh«ng æn ®Þnh, kh«ng dao ®éng a) hoÆc dao ®éng: ω a 0 M c M2 M1 M ω ω ω ωXL XL ωxl ωxl ωxl TN ω2 2G 1G d d e «®.qu¸n tÝnh «®.dao ®éng kh«ng «®. d®. ω1 c + CKT - b ¦ t t t c R−f2 R−f1 H×nh 5-4: C¸c QTQ§ æn ®Þnh, kh«ng æn ®Þnh, dao ®éng ... a b) 0 M c M2 M1 M C¸c ph−¬ng tr×nh trªn chØ ®óng khi M(ω), Mc(ω) lµ liªn tôc, ~ nÕu M(ω), Mc(ω) kh«ng liªn tôc th× QTQ§ ph¶i tÝnh riªng cho ω tõng ®o¹n liªn tôc mét. Sau ®iªmt ®ét biÕn cña m«men, ta ph¶i XL TN § ω2 e thay c¸c gi¸ trÞ míi cña ωb®, ωxl, Mb®, Mxl vµ Tc vµo c¸c biÓu thøc d c) (5-6), (5-7). d ω1 c b 2G 2G *Cã thÓ øng dông: M®éng(ω) lµ tuyÕn tÝnh ®èi víi: R2f2 1G 1G + §éng c¬ §M®l, §Kdq khi thay ®æi phô t¶i víi Mc ≡ ω. c R2f1 a + §éng c¬ §M®l, §Mnt, §K khi h·m: Mc = const, Mc ≡ ω. 0 M c M2 M1 M + §éng c¬ §Kls khi khëi ®éng trùc tiÕp víi phô t¶i kiÓu qu¹t giã Mc ≡ ω2. H×nh 5-5: C¸c s¬ ®å, ®Æc tÝnh khëi ®éng cña §M®l, §Mnt, §K Trang 154 Trang 155
  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 §Ó ®¬n gi¶n, ta xÐt QTQ§ khi khëi ®éng 2 cÊp ®iÖn trë phô ω = ω xl 1 . (1 − e − t / Tc 1 ) (5-12a) m¹ch r«to cña ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu kÝch tõ ®éc lËp (h×nh 5-5a) khi khëi ®éng m = 2 cÊp: sÏ cã 3 giai ®o¹n QTQ§ khëi ®éng: M = M c + ( M1 − M c ). e − t / Tc 1 (5-13a) ω ω I Khi ω = ω1 : tÝnh theo (5-13a) khi t = t1 ; M = M2 th× chuyÓn XL I1 sang giai ®o¹n 2: ωXL ωxl2 TN * Giai ®o¹n 2: ®o¹n (bcd) ⇒ ®Æc tÝnh d: ω2 ωxl1 d d e ω(t) ω1 Trªn ®ã: R−f = R−f2 ⇒ R2 = R− + R−f2 b c I2 I(t) c ( KΦ ) 2 ( M1 − M 2 ) Ic Theo ®Æc tÝnh d: β 2 = ⇒ β2 = ⇒ a Tc1 Tc2 Tc3 R2 ω1 − ω2 0 Mc M2 M1 M t1 t2 t3 t J J ( KΦ ) 2 a) tq® =tk® Tc 2 = = =J (sec); (5-11b) b) β2 R2 ( Ru + Ruf 2 ) H×nh 5 - 6: C¸c ®Æc tÝnh khëi ®éng víi m = 2 ( KΦ ) 2 * Giai ®o¹n 1: ®o¹n (ab) ⇒ ®Æc tÝnh c: §iÒu kiÖn ban ®Çu: ®iÓm (c): Trªn ®ã: R−f = R−f1 + R−f2 ⇒ R1 = R− + R−f1 + R−f2 ωb®2 = ω1 ; Mb®2 = M1 ; ( KΦ ) 2 ( M1 − M 2 ) §iÒu kiÖn x¸c lËp: Theo ®Æc tÝnh c: β 1 = ⇒ β1 = ⇒ R1 ω1 ωxl2 = x¸c ®Þnh theo ®Æc tÝnh c¬ ; Mxl2 = Mc ; J J ( KΦ ) 2 Theo c¸c ®iÒu kiÖn trªn vµ ph−¬ng tr×nh (5-6), (5-7) ta cã Tc 1 = = =J (sec); (5-11a) ph−¬ng tr×nh QTQ§ trong giai ®o¹n 2 nµy: β1 R1 ( Ru + Ruf 1 + Ruf 2 ) ( KΦ ) 2 ω = ω xl 2 + (ω 1 − ω xl 2 ). e − t / Tc 2 ) (5-12b) §iÒu kiÖn ban ®Çu: ®iÓm (a): M = M c + ( M1 − M c ). e − t / Tc 2 (5-13b) ωb®1 = 0 ; Mb®1 = M1 ; Khi ω = ω2 : tÝnh theo (5-13b) khi t = t2 ; M = M2 th× chuyÓn §iÒu kiÖn x¸c lËp: sang giai ®o¹n 3: ωxl1 = x¸c ®Þnh theo ®Æc tÝnh c¬ ; Mxl1 = Mc ; * Giai ®o¹n 3: ®o¹n (deXL) ⇒ ®Æc tÝnh TN: Theo c¸c ®iÒu kiÖn trªn vµ ph−¬ng tr×nh (5-6), (5-7) ta cã Trªn ®ã: R−f = 0 ⇒ R3 = R− = R−∑ ph−¬ng tr×nh QTQ§ trong giai ®o¹n 1 nµy: Trang 157 Trang 156
  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 ( KΦ ) 2 * X©y dùng I(t): Theo ®Æc tÝnh TN: β 3 = β TN = ⇒ Ru M (t ) + §èi víi §M®l: I ( t ) = ; (5-16) ⇒ t−¬ng tù M(t). KΦ J J ( KΦ ) 2 Tc 3 = = =J (sec); (5-11c) + §èi víi §Kdq: tõ M(t), ®Æc tÝnh M(ω), I(ω), tÝnh ®−îc ti β TN Ru Ru t−¬ng øng Mi, suy ra Ii(Mi), vµ cuèi cïng ta cã Ii(ti) vµ vÏ I(t). ( KΦ ) 2 5.2.3. Qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ häc khi h·m: §iÒu kiÖn ban ®Çu: ®iÓm (e): 5.2.3.1. XÐt QTQ§ c¬ häc khi h·m ng−îc: ωb®3 = ω2 ; Mb®3 = M1 ; §iÒu kiÖn x¸c lËp: + CKT - ω B ωo A ωxl3 = ωxl ; Mxl3 = Mc ; ωb® TN R−f R−f Theo c¸c ®iÒu kiÖn trªn vµ ph−¬ng tr×nh (5-6), (5-7) ta cã + - ¦ ph−¬ng tr×nh QTQ§ trong giai ®o¹n 3 nµy: C M1 M2 Mc M ω = ω xl + (ω 2 − ω xl ). e − t / Tc 3 ) (5-12c) a) M = M c + ( M1 − M c ). e − t / Tc 3 (5-13c) ω R−f B A Khi ω ≈ ωxl ; M ≈ Mc xem nh− kÕt thóc QTQ§ khëi ®éng. + CKT - ωb® TN ¦ R−f Dùa vµo c¸c ph−¬ng tr×nh QTQ§ cña ω(t)i; M(t)i trong 3 giai ®o¹n ta vÏ ®−îc ®Æc tÝnh ω(t); M(t) khi khëi ®éng víi m = 2 b) C nh− h×nh 5-6. M1 M2 Mc M 5.2.2.2. TÝnh thêi gian khëi ®éng: ω TÝnh: tk® = tq® = t1 + t2 + t3 § c) B A Cã m cÊp khëi ®éng sÏ cã (m + 1) giai ®o¹n QTQ§ khi ωb® TN khëi ®éng, tõ ph−p−ng tr×nh M(t) ta tÝnh ®−îc: M − Mc R2f ti = Tci .ln 1 (5-14) R2f M2 − Mc C M1 M2 Mc M m+1 M − Mc VËy: t kd = t qd = Σt i = ∑ Tci . ln 1 (5-15) i=1 M2 − Mc H×nh 5-7: C¸c s¬ ®å, ®Æc tÝnh h·m ng−îc cña §M®l, §Mnt, §K Trang 158 Trang 159
  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 H·m ng−îc, ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu (§M) th× thay Trong ®ã: Eb® lµ s.®.® ban ®Çu cña ®éng c¬ khi h·m. ®æi cùc tÝnh ®iÖn ¸p phÇn øng, cßn ®éng c¬ kh«ng ®ång bé 3 pha §èi víi §M®l, t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu qu¸ tr×nh h·m, s.®.® E (§K) th× thay ®æi thø tù pha ®iÖn ¸p stato, v× dßng h·m ban ®Çu vÉn gi÷ nguyªn gi¸ trÞ tr−íc ®ã: lín nªn cÇn ph¶i thªm ®iÖn trë phô (R−f, R2f) ®Ó h¹n chÕ dßng h·m kh«ng ®−îc v−ît qu¸ dßng cho phÐp (Ih.b® ≤ Icp). Eb® = U - Ic.R− (5-19a) Còng nh− khi tÝnh to¸n qu¸ tr×nh khëi ®éng, ®èi víi qu¸ §èi víi §Mnt, t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu qu¸ tr×nh h·m, dßng tr×nh h·m th× c¸c ®Æc tÝnh c¬ phi tuyÕn nh− §Mnt hay §Kdq còng ®iÖn phÇn øng vµ tõ th«ng thay ®æi ®ång thêi, lóc ®ã: ®−îc thay thÕ b»ng ®o¹n ®Æ tÝnh tuyÕn tÝnh ho¸ tõ -M1 ®Õn -M2 Eb® = KΦ(Icp).ωb® (5-19b) nh− h×nh 4-8a. Ph−¬ng tr×nh cña mét ®o¹n th¼ng Êy cã d¹ng: M + M2 TrÞ sè KΦ(Icp) cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh tõ ph−¬ng tr×nh c©n ω = - ωb®. (5-17) b»ng ®iÖn ¸p phÇn øng víi I = Icp trªn ®Æc tÝnh tù nhiªn: M1 − M 2 ω U − I cp . Ru ω M,I KΦ(Icp) = (5-20) ω tn 1 (sc) ωb® ωb® c (stn1) ω(t) Trong ®ã: ωtn1 lµ tèc ®é trªn ®Æc tÝnh c¬ tù nhiªn khi I = Icp. d c e d Tc e ωe1 Mc Do ®ã: -M2 Mc t ω bd Mh.b®=-M1 M1 M Eb® = (U - Icp.R−). (5-21) thn ω tn1 -M2 M(t) + §iÓm cuèi cña qu¸ tr×nh h·m ®−îc x¸c ®Þnh bëi gi¸ trÞ M2 a) b) (hoÆc I2) vµ ω = 0. §èi víi §Mnt, M2 ®−îc x¸c ®Þnh nhê trÞ sè Mh.b® =-M1 dßng ®iÖn t−¬ng øng: ωxl= ωxl I2 = U (5-22) Ru + Ruf Tc H×nh 5 -8: §Æc tÝnh c¬ (a) vµ qu¸ ®é khi h·m ng−îc (b) Theo gi¸ trÞ I2 vµ ®Æc tÝnh v¹n n¨ng cña §Mnt: E M M«men h·m ban ®Çu cã gi¸ trÞ cùc ®¹i: Mh.b® = - M1 ≤ Mcp ω = I = KΦ (5-23) (M1 ≈ 2,5M®m). Khi biÕt gi¸ trÞ dßng ®iÖn cho phÐp, ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc ®iÖn trë phô thªm vµo ®Ó h¹n chÕ dßng h·m ban ®Çu: Ta x¸c ®Þnh ®−îc: U + Ebd M2 R−f = - Ru (5-18) M2 = I2. (5-24) I cp I2 Trang 160 Trang 161
  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 §èi víi ®éng c¬ §K, ®iÖn trë phô trong m¹ch r«to ®−îc x¸c ∆ω ω bd Trong ®ã: Tc = J =J ; (5-32) lµ h»ng sè ®Þnh tõ quan hÖ tØ lÖ gi÷a ®é tr−ît vµ ®iÖn trë khi M1 = const: ∆M M1 − M 2 s bd R2 + R2 f thêi gian c¬ häc khi h·m. = (5-25) s tn 1 R2 + Thêi gian h·m cã thÓ x¸c ®Þnh: Trong ®ã: sb® = (2 - sc) lµ ®é tr−ît ban ®Çu khi h·m. M1 + M c t tn = Tc ln (5- M2 + Mc sc lµ ®é tr−ît ë tr¹ng th¸i x¸c lËp tr−íc khi h·m. 32) stn1 lµ ®é tr−ît trªn ®Æc tÝnh tù nhiªn khi M1 = const. Trªn h×nh 5-8b tr×nh bµy ®å thÞ tèc ®é, m«men vµ thêi gian Khi ®ã: khi h·m. Cuèi qu¸ tr×nh h·m (ω ≈ 0) gia tèc vÉn kh¸c kh«ng. Do ⎛ 2 − sc ⎞ ®ã muèn dõng ®éng c¬ th× lóc ®ã ta ph¶i c¾t ®éng c¬ ra khái l−íi. R2 f = ⎜ − 1⎟ . R2 (5-26) ⎝ s tn 1 ⎠ 5.2.3.2. XÐt QTQ§ c¬ häc khi h·m ®éng n¨ng: + §èi víi ®éng c¬ §K, m«men M2 khi ω = 0 (s = 1) ®−îc Cã thÓ coi qu¸ tr×nh h·m ®éng n¨ng lµ tr−êng hîp riªng cña x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: qu¸ tr×nh h·m ng−îc khi M2 = 0 (I2 =0) lóc ω = 0. V× vËy cã thÓ kh¶o s¸t t−¬ng tù khi h·m ng−îc ta sÏ ®−îc kÕt qu¶ t−¬ng tù khi 2M t M2 = 1 (5-27) h·m ng−îc nh−ng víi ®iÒu kiÖn cuèi lµ: M2 = 0 (I2 = 0) vµ ω = 0. s t .btr + s t .btr 5.2.4. Qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ häc khi Mc(t) biÕn ®æi nh¶y cÊp: Trong ®ã: st.btr - hÖ sè tr−ît tíi h¹n trªn ®Æc tÝnh biÕn trë: C¸c tr−¬ng hîp trªn ta xÐt víi Mc(t) lµ liªn tôc. Nh−ng thùc tÕ cã Mc(t) thay ®æi, tên hiãûu−êng gÆp lµ Mc(t) thay ®æi kiÓu R2 + R 2 f s t .btr = s t .tn ⋅ (5-28) nh¶y cÊp (®ét biÕn) chu kú nh−: m¸y bµo, m¸y ®ét dËp ... R2 * Mét chu kú ®¬n gi¶n cña Mc st.tn lµ ®é tr−ît tíi h¹n trªn ®Æc tÝnh tù nhiªn. Mc(t) gåm cã 2 giai ®o¹n: Mc1 Trong qu¸ tr×nh h·m, sù biÕn thiªn cña tèc ®é vµ m«men + Mét giai ®o¹n cã t¶i: ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (5-6), (5-7). V× tõ (5-17): t−¬ng øng Mc1, t1. Mc + M2 ωxl = - ωb® . (5-29) Mc2 M1 − M 2 + Mét giai ®o¹n kh«ng t¶i: t M1 + M 2 − t / Tc M + M2 t−¬ng øng Mco, t2. ω = ω bd ⋅e − ω bd ⋅ c (5-30) t1 t2 M1 − M 2 M1 − M 2 Chu kú: tck = t1 + t2 tck M = − ( M 1 + M c ) ⋅ e − t / Tc + M c (5-31) H×nh 4-9: Chu kú Mc(t) Trang 162
  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 163 Trang 164 M«men Mc(t) biÕn ®æi chu kú th× M(t) vµ ω(t) còng thay ®æi H×nh 5 - 10 biÓu diÔn quan hÖ gi÷a m«men cña ®éng c¬ víi chu kú. HÖ thèng T§§ lu«n lµm viÖc ë chÕ ®é qu¸ ®é, nÕu kh¶o thêi gian. Trong ®o¹n thø nhÊt M < Mc1, tèc ®é gi¶m, lóc nµy s¸t QTQ§ ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®−îc kÝch th−íc, träng l−îng b¸nh ®µ ®éng c¬ lµm viÖc nhê ®éng n¨ng cña khèi l−îng b¸nh ®µ. vµ c«ng suÊt ®éng c¬ ®Ó ®éng c¬ chÞu t¶i tèt vµ san b»ng phô t¶i. §Õn ®o¹n thø hai M > Mc2, Mc Trong mçi giai ®o¹n, coi Mc(t) = const, M(ω) tuyÕn tÝnh vµ m«men d− lµm cho tèc ®é t¨ng lªn, tøc lµm t¨ng ®éng n¨ng dù tr÷ cña Mc1 Unguån = const, bá qua T®t, th× ω(t) vµ M(t) sÏ biÕn thiªn theo quy truyÒn ®éng ®iÖn. Do ®ã Mmax cña + Mcc1 luËt h·m mò, theo (5-6), (5-7), ta cã: ®éng c¬ kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i b»ng Mtb §èi víi ®o¹n thø nhÊt: Mc.max, phÇn chªnh lÖch ®ã do b¸nh Mbd1 - ω = ωxl1 + (ωb®1 - ωxl1). e − t / T c (5-33) ®µ cung cÊp. Nh− vËy, khi gi¶m Mc2 t chu kú biÕn thiªn cña Mc vµ gi÷ M = Mc1 + (Mb®1 - Mc1). e − t / Tc (5-34) Tc = const, hoÆc khi t¨ng Tc vµ gi÷ t1 t2 tck = const, th× c¸c trÞ sè Mmin vµ tck §èi víi ®o¹n thø hai: Mmax sÏ tiÕn l¹i gÇn nhau, nghÜa lµ H×nh 5-10: Chu kú Mc(t) ω = ωxl2 + (ωb®2 - ωxl2). e − t / T c (5-35) ®å thÞ m«men vµ tèc ®é ®éng c¬ ®−îc “n¾n th¼ng”. Th−êng thªm b¸nh ®µ phô ®Ó “n¾n th¼ng” M = Mc2 + (Mb®2 - Mc2). e − t / Tc (5-36) m«men. Khi: t1 / Tc → 0 vµ t 2 / Tc → 0 th×: M«men vµ tèc ®é biÕn thiªn trong ph¹m vi tõ Mmin = Mb®1 M c1 . t 1 + M c 2 . t 2 M min = M max = (5-41) ®Õn Mmax = Mcc1 vµ ωmin = ωcc1 ®Õn ωmax = ωcc2. VËy, ®èi víi ®o¹n t ck thø nhÊt vµ thø hai ta cã thÓ viÕt M(t1) = Mb®2 vµ M(t2) = Mcc2. Thay c¸c ®iÒu kiÖn nµy vµo (4-33) ÷ (4-36), ta rót ra: * Tr−êng hîp: ®å thÞ Mc(t) thay ®æi nh¶y cÊp nhiÒu ®o¹n: M Mcc1 = Mc1 + (Mb®1 - Mc1). e − t1 / Tc = Mb®2 (5-37) Mc3 − t 2 / Tc Mcc2 = Mc2 + (Mcc1 - Mc2). e = Mb®1 (5-38) Mc1 Mcc3 Mc1 Gi¶i ra, ta cã: Mcc1 Mc5 Mtb − t1 / Tc − t 2 / Tc − t 2 / Tc Mb®1 Mcc2 Mcc5 M c1 (1 − e ). e + M c 2 (1 − e ) M Mmin = Mb®1 = − t ck / Tc (5-39) Mc2 Mcc4 Mc6 cc6 (1 − e ) Mc4 t − t 2 / Tc − t1 / Tc − t1 / Tc M c 2 (1 − e ). e + M c1 (1 − e ) t1 t2 t3 t4 t5 t6 Mmax = Mcc1 = (5-40) (1 − e − tck / Tc ) tck C¸c gi¸ trÞ ωmax vµ Mmin cã thÓ t×m ®−îc theo ®Æc tÝnh c¬ H×nh 5 - 11: §å thÞ Mc(t) nh¶y cÊp nhiÒu ®o¹n øng víi M = Mmin vµ M = Mmax.
  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 165 Trang 166 B»ng c¸ch ¸p dông liªn tiÕp c¸c c«ng thøc (5-39), (5-40) ta §5.3. qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ häc khi sÏ x¸c ®Þnh ®−îc gi¸ trÞ m«men ®éng c¬ ë ®iÓm cuèi cña tõng giai Unguån = const vµ M®éng(ω) lµ phi tuyÕn : ®o¹n: 5.3.1. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch: Mcc1 = Mb®1. e − t1 / Tc + M c1 (1 − e − t1 / Tc ) (5-42) + Khi kh¶o s¸t QTQ§ ®èi víi c¸c hÖ thèng T§§ víi ®éng Mcc2 = Mb®1. e − ( t1 + t2 )/ Tc + M c 2 (1 − e − t2 / Tc ) (5-43) c¬ ®iÖn cã ®Æc tÝnh c¬ M(ω) lµ phi tuyÕn nh− §Mnt, §K, hay c¸c §èi víi ®o¹n thø i bÊt kú: phô t¶i cã Mc(ω) lµ ®−êng cong nh− m¸y b¬m, qu¹t giã, hay i i Mc(ϕ) ..., lóc ®ã M®éng(ω) sÏ kh«ng cßn tuyÕn tÝnh n÷a, nh− vËy ta tj tj −∑ −∑ cã thÓ kh¶o s¸t QTQ§ cña hÖ thèng theo hai ph−¬ng ph¸p: − t1 / Tc M cci = M bd 1 . e 1 Tc + M c 1 (1 − e ). e 2 Tc + i tj (5-44) 5.3.1.1. Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch: −∑ − t2 / Tc + M c 2 (1 − e ). e 3 Tc + ⋅⋅ ⋅ Ph−¬ng ph¸p nµy ®−îc ¸p dông khi M(ω) vµ Mc(ω) cã thÓ Vµ ®o¹n cuèi cïng (®o¹n thø m) vµ ®Æt c¸c gi¸ trÞ m«men biÓu diÔn b»ng nh÷ng hµm gi¶i tÝch kh«ng phøc t¹p qu¸, vÝ dô ®éng c¬ ë ®Çu vµ cuèi chu kú b»ng nhau (Mccm = Mb®1), ta cã: nh− §Kls cã thÓ biÓu diÔn M(ω) t−¬ng ®èi chÝnh x¸c qua: 2 Mt M= i t ck − ∑ t j ; s st m − t1 / Tc − 1 + ∑ M ci (1 − e ). e st s (5-46) i=1 M bd 1 = M ccm = (5- ωo − ω 1 − e −tck / Tc s= ; ωo 45) C¸c biÓu thøc (5-44), (5-45) cho phÐp dïng ph−¬ng ph¸p Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng: gi¶i tÝch ®Ó x¸c ®Þnh c¸c trÞ sè m«men ban ®©u vµ cuèi cïng cña 2Mt dω ds tÊt c¶ c¸c giai ®o¹n trong chu kú, nghÜa lµ cho phÐp vÏ ®−îc ®å thÞ + Mc = J = − Jω o (5-47) s st dt dt biÕn thiªn cña m«men ®éng c¬. + st s H»ng sè thêi giai c¬ häc Tc cµng nhá th× m«men biÕn ®æi * Khi Mc(ω) = const: cµng lín, khi ®å thÞ phô t¶i biÕn ®æi m·nh liÖt, m«men ®¼ng trÞ sÏ v−ît qu¸ gi¸ trÞ trung b×nh mét c¸ch ®¸ng kÓ, vµ lµm t¨ng ph¸t Jω o s s 2 + s t2 t= ⋅ ∫ ds (5-48) nãng ®éng c¬, §Ønh cao nhÊt cña m«men (Mmax) cã thÓ lµ kh«ng M c sbd M s 2 − 2 t s t s + s t2 cho phÐp ®èi víi kh¶ n¨ng chÞu qu¸ t¶i cña ®éng c¬ (Mmax > Mcp). Mc Muèn san b»ng ®å thÞ m«men, ta cã thÓ t¨ng h»ng sè thêi TÝch ph©n trªn ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch khai triÓn biÓu thøc gian c¬ häc Tc, ®iÒu ®ã cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸ch thªm b¸nh ®µ d−íi dÊu tÝch ph©n thµnh c¸c ph©n thøc c¬ b¶n. Sau khi lÊy tÝch phô hoÆc lµm mÒm ®Æc tÝnh c¬ cña ®éng c¬. ph©n vµ thay cËn ta cã:
  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 167
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
11=>2