0.4 Điều chỉnh các thông số đầu ra của hệ thống truyền động điện  (Page 4/4)

đm0Mc Mb)Hình 3-3: a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi Rưf.b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi Rưf.RktfUư+-CktIktIưERưfa)12Rưf1Rưf2TN0

Như vậy: 0<Rưf1<Rưf2<... thì đm>1>2>... , nhưng nếu ta tăng Rưf đến một giá trị nào đó thì sẽ làm cho M  Mc và như thế động cơ sẽ không quay được và động cơ làm việc ở chế độ ngắn mạch,  = 0. Từ lúc này, ta có thay đổi Rưf thì tốc độ vẫn bằng không, nghĩa là không điều chỉnh tốc độ động cơ được nữa, do đó phương pháp điều chỉnh này là phương pháp điều chỉnh không triệt để.

Phương pháp điều chỉnh tốc độ đmđl bằng cách thay đổi từ thông kích từ của động cơ:

Từ phương trình đặc tính cơ tổng quát:

$\begin{array}{}w=\frac{U_{­}}{\mathrm{Kf}}-\frac{R_{­S}}{(\mathrm{Kf}{)}^2}M\\ \Rightarrow w=w_0-\mathrm{Dw}\end{array}$ (3-11)

Ta thấy rằng khi thay đổi  thì 0 và  đều thay đổi, vì vậy ta sẽ được các đường đặc tính điều chỉnh dốc dần (độ cứng  càng giảm) và cao hơn đặc tính cơ tự nhiên khi  càng nhỏ, với tải như nhau thì tốc độ càng cao khi giảm từ thông  (hình 3-4):

đm02Mc Mn2 Mn1 Mb)Hình 3-4: a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi .b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi .RktfUư+-CktIktIưEa)122010đm1đm

Như vậy: đm>1>2>... thì đm<1<2<... , nhưng nếu giảm  quá nhỏ thì có thể làm cho tốc độ động cơ lớn quá giới hạn cho phép, hoặc làm cho điều kiện chuyển mạch bị xấu đi do dòng phần ứng tăng cao, hoặc để đảm bảo chuyển mạch bình thường thì cần phải giảm dòng phần ứng và như vậy sẽ làm cho mômen cho phép trên trục động cơ giảm nhanh, dẫn đến động cơ bị quá tải.

Phương pháp điều chỉnh tốc độ đmđl bằng cách thay đổi điện áp phần ứng của động cơ:

Từ phương trình đặc tính cơ tổng quát:

$\begin{array}{}w=\frac{U_{­}}{\mathrm{Kf}}-\frac{R_{­}}{(\mathrm{Kf}{)}^2}M\\ \Rightarrow w=w_0-\mathrm{Dw}\end{array}$ (3-12)

Ta thấy rằng khi thay đổi Uư thì 0 thay đổi còn  = const, vì vậy ta sẽ được các đường đặc tính điều chỉnh song song với nhau. Nhưng muốn thay đổi Uư thì phải có bộ nguồn một chiều thay đổi được điện áp ra, thường dùng các bộ biến đổi (hình 3-5):

đm2M’c Mc Mb)Hình 3-5: a) Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi Uư.b) Đặc tính điều chỉnh tốc độ ĐMđl bằng cách thay đổi Uư.Uưđm10đmUư~IưEa)CktIkt+-BBĐ-0đm-UưđmUư1>0Uư=0U’ư1<0

Các bộ biến đổi có thể là: Bộ biến đổi máy điện: dùng máy phát điện một chiều (F), máy điện khuếch đại (MĐKĐ); Bộ biến đổi từ: khuếch đại từ (KĐT) một pha, ba pha; Bộ biến đổi điện tử - bán dẫn: các bộ chỉnh lưu (CL) dùng tiristor, các bộ băm điện áp (BĐA) dùng tiristor, transistor, …

* Ví dụ 3-1:

Cho ĐMđl có các thông số:

Pđm = 29KW; Uđm = 220V; Iđm = 151A; nđm = 1000vg/ph;

Rư = 0,07Ù; và hệ số quá tảI Kqt = 2.

Hảy xác định tốc độ cực tiểu và dải điều chỉnh theo khả năng quá tải yêu cầu ?

* Giải:

Điện trở định mức của động cơ:

Rđm = Uđm / Iđm = 220V / 151A = 1,45Ù

Giá trị tương đương của điện trở phần ứng:

Rư* = Rư / Rđm = 0,07Ù /1,45Ù = 0,048

Độ cứng đặc tính cơ tự nhiên: õtn* = 1/Rư* = 20,8

Độ cứng đặc tính cơ thấp nhất: õmin* = Kqt = 2

Giá trị tương đối của tốc độ cực đại (tức tốc độ định mức của động cơ) sẽ là:

$n_{\text{max}}^{}={\omega }_{\text{max}}^{}=\frac{{\omega }_{\text{đm}}}{{\omega }_0}=\frac{n_{\text{đm}}}{n_0}=1-\frac{1}{{\beta }^{}}$ = 1 - Rư*

= 1 - 0,048 = 0,0952

Tốc độ không tải lý tưởng:

$n_0=\frac{n_{\text{đm}}}{n_{\text{đm}}^{}}=\frac{\text{1000}\text{vg}/\text{ph}}{\mathrm{0,}\text{0952}}=\text{1050}\text{vg}/\text{ph}$

Giá trị tương đối của tốc độ cực tiểu:

$n_{\text{min}}^{}={\omega }_{\text{min}}^{}=1-\frac{1}{{\beta }_{\text{min}}^{}}=1-\frac{1}{2}=\mathrm{0,5}$

Vậy tốc độ quay cực tiểu của động cơ là:

$n_{\text{min}}=n_{\text{min}}^{}\text{.}{n}_0=\mathrm{0,5}\text{.}\text{1050}\text{vg}/\text{ph}=\text{525}\text{vg}/\text{ph}$

Từ giá trị của tốc độ cực đại và tốc độ cực tiểu, ta rút ra phạm vi điều chỉnh tốc độ:

$D=\frac{n_{\text{max}}}{n_{\text{min}}}=\frac{\text{1000}}{\text{525}}=\mathrm{1,9}$

Từ biểu thức (3-7) thay õ*min = Kqt = 2; õ*tn = 20,8; ta cũng được kết quả D = 1,9.

Hình 3-6: Sơ đồ giải thích về phạm vi điều chỉnh tốc độ theo khả năng quá tải yêu cầu0 Mđm Mc.max = Mnm.min Mựự0õtnựđmựminÂmin

Qua ví dụ trên ta thấy phạm vi điều chỉnh như vậy là rất hep.

Tuy nhiên, nếu xét theo yêu cầu về sai số tốc độ cho phép thì dảI điều chỉnh còn hẹp hơn nữa hoặc thậm chí còn không thể điều chỉnh được tốc độ. Thực vậy, ta biết:

s% = Äực* = R*ưể

ựmin = ự0 - ực.cp ; và ự*min = 1 - s% = 1 - R*ưể

Nếu s%cp = 10% thì D = 1,05 ≈ 1, nghĩa là hầu như không thể điều chỉnh được.