Đề tài Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơvới các yêu cầu cho trước sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha

Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá hiện nay, ngành tự động hoá đóng một vai trò hết sức quan trọng. Việc áp dụng các hệthống truyền động theo vòng kín nhằm tăng năng suất và tăng hiệu quảkinh tế. Một hệthống làm việc ổn định thì sẽcho ra những sản phẩm đảm bảo chất lượng cao. Ngày nay, với sựphát triển mạnh mẽcủa khoa học, đặc biệt là ngành điện tửcông suất. Với việc phát minh ra các linh kiện bán dẫn đã và đang ngày càng đáp ứng được các yêu cầu của các hệthống truyền động. Ưu điểm của việc sửdụng các linh kiện bán dẫn mà làm cho hệthống trởnên gọn nhẹhơn, giá thành thấp hơn và có độchính xác tác động cao hơn. Với nhu cầu sản suất và tiêu dùng nhưhiện nay, thì việc tự động hoá cho xí nghiệp trong đó sửdụng các linh kiện gọn nhẹlà m ột nhu cầu hết sức cấp thiết. Sau gần 4 năm học tập và nghiên cứu ởtrường, em đã được làm quen với các môn học thuộc ngành . Đểáp dụng lý thuyết với thực tếtrong học kỳnày chúng em được giao đồán môn học tổng hợp hệ điện cơvới yêu cầu “ Thiết kếhệthống truyền động Van - Động cơvới các yêu cầu cho trước sửdụng bộbiến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha”

pdf109 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 23/10/2013 | Lượt xem: 1802 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơvới các yêu cầu cho trước sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 1 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơ với các yêu cầu cho trước sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha” Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 2 - `MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG 1 Lời nói đầu 2 2 Phần I : Phân tích hệ truyền động với các mạch vòng phản hồi 4 3 Phần II : Phân tích lựa chọn phương án truyền động điện 12 4 Phần III : Tính chọn một số thiết bị 76 5 Phần IV : Xây dựng đặc tính tĩnh và kiểm tra chất lượng tĩnh 93 6 Phần V : Thuyết minh sơ đồ nguyên lý 101 7 Tài liệu tham khảo 104 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 3 - LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá hiện nay, ngành tự động hoá đóng một vai trò hết sức quan trọng. Việc áp dụng các hệ thống truyền động theo vòng kín nhằm tăng năng suất và tăng hiệu quả kinh tế. Một hệ thống làm việc ổn định thì sẽ cho ra những sản phẩm đảm bảo chất lượng cao. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành điện tử công suất. Với việc phát minh ra các linh kiện bán dẫn đã và đang ngày càng đáp ứng được các yêu cầu của các hệ thống truyền động. Ưu điểm của việc sử dụng các linh kiện bán dẫn mà làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp hơn và có độ chính xác tác động cao hơn. Với nhu cầu sản suất và tiêu dùng như hiện nay, thì việc tự động hoá cho xí nghiệp trong đó sử dụng các linh kiện gọn nhẹ là một nhu cầu hết sức cấp thiết. Sau gần 4 năm học tập và nghiên cứu ở trường, em đã được làm quen với các môn học thuộc ngành . Để áp dụng lý thuyết với thực tế trong học kỳ này chúng em được giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ với yêu cầu “ Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơ với các yêu cầu cho trước sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha” . Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 4 - Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Đỗ Trung Hải và các thầy giáo trong bộ môn, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Bản đồ án của em gồm hai phần chính : Phần thuyết minh : gồm 5 phần : 1. Phân tích hệ truyền động với các mạch vòng phản hồi . 2. Phân tích và lựa chọn phương án truyền động điện. 3. Tính chọn một số thiết bị . 4. Xây dựng đặc tính tĩnh và kiểm tra chất lượng tĩnh 5. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý . Phần bản vẽ : gồm 3 bản vẽ khổ A0 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống. 2. Giản đồ dòng, điện áp trên mạch động lực và mạch điều khiển. 3. Đặc tính tĩnh hệ thống. Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, các tài liệu tham khảo có hạn, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy,cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, cảm ơn thầy Đỗ Trung Hải đã giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn. Thái nguyên ngày Tháng năm 2007 Sinh viên thiết kế Phan Anh Hải Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 5 - PHẦN I : PHÂN TÍCH HỆ TRUYỀN ĐỘNG VỚI CÁC MẠCH VÒNG PHẢN HỒI Như chúng ta đã biết với những hệ điều tốc điều khiển mạch vòng hở , nếu không yêu cầu cao đối với chất lượng tĩnh và động thì nó cũng có thể thực hiện điều tốc vô cấp trong một phạm vi nhất định. Tuy nhiên ngày nay người ta thường ít sử dụng hệ hở bởi những nhược điểm của chúng là rất lớn không thể đáp ứng được yêu cầu công nghệ , yêu cầu về chất lượng sản phẩm . Để khắc phục điều đó người ta sử dụng hệ kín . Theo lý thuyết điều khiển tự động , hệ thống điều tốc mạch vòng kín điều khiển phản hồi là dựa vào độ chênh lệch của đại lượng bị điều khiển thực hiện hệ thống điều khiển . Chỉ cần lượng điều khiển bị xuất hiện độ chênh lệch là nó sẽ tự động tạo ra chức năng để cải chính độ chênh lệch . Lượng giảm tốc độ quay chính là độ chênh lệch tốc độ quay do phụ tải gây ra. Hiển nhiên hệ thống điều tốc mạch vòng kín càng có khả năng giảm mạnh độ giảm vận tốc . Sau đây ta sẽ xét đến cấu tạo của hệ thống điều tốc mạch vòng kín và đặc tính tĩnh của nó. Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 6 - Trên trục động cơ lắp đặt một sensin TG từ đó dẫn ra một điện áp phản hồi Un tỉ lệ thuận với đại lượng đo tốc độ quay , sau khi so sanh với điện áp U*n ứng với tốc độ quay cho trước sẽ tồn tại chênh lệch điện áp ∆Un , qua bộ khuếch đại A sinh ra điện áp điều khiển Uet của bộ phát xung GT dùng để điều khiển tốc độ quay của động cơ . nhờ thế mà tạo nên hệ thống điều tốc mạch vòng kín có phản hồi . Sau đây sẽ phân tích trạng thái ổn định của hệ thống điều tốc mạch vòng kín này. để làm rõ vấn đề này trước tiên ta phải đưa ra một số giả thiết . - Bỏ qua quan hệ phi tuyến giả thiết các quan hệ vào – ra là tuyến tính - Bỏ qua điện trở trong của nguồn điện một chiều và triết áp. id ud tg mbb®gta uet∆un un un* Như vậy quan hệ của các bộ phận cấu thành hệ thống điều tốc mạch vòng kín có phản hồi âm tốc độ được thể hiện như sau : - Khâu so sánh điện áp : UnnUUn −=∆ * - Bộ khuếch đại : UnKpUet ∆= . - Bộ chỉnh lưu và bộ phát xung : UetKsUdo .= Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 7 - - Đặc tính cơ vòng hở của hệ thống. Ce RIdUdo n .− = - Sensin : nUn .α= Trong đó : Kp : hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại . Ks : hệ số khuếch đại của bộ biến đổi . α : Hệ số phản hồi đo tốc độ . Từ các phương trình trên ta tìm được phương trình đặc tính cơ của hệ kín như sau : )1.( . )1( .. )/..1.( ... ** KCe RId KCe nUKsKp CeKsKpCe RIdnUKsKp n + − + = + − = α Trong đó : K = Kp.Ks.α/Ce : Hệ số khuếch đại vòng hở của hệ thống mạch vòng kín. -id.r kp ks n ( - ) un e α 1/ce kp ks 1/ce α un* ∆un un ( - ) nn id.r ( - ) un ∆un un* α 1/cekskp So sánh đặc tính cơ hệ thống hở và kín ta thấy : - Đặc tính cơ của hệ thống mạch vòng kín cứng hơn nhiều so với hệ thống hở. Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 8 - - Nếu so sánh giữa hai hệ thống mạch vòng kín và mạch vòng hở có cùng một giá trị n0 thì sai số trượt tĩnh của mạch vòng kín sẽ nhỏ hơn rất nhiều . K s s hk + = 1 - Lúc hệ số trượt tĩnh yêu cầu cố định thì hệ thống mạch vòng kín có thể mở rất rộng phạm vi điều tốc .  Muốn rút ra ba điều ưu việt nói trên thì hệ thống mạch vòng kín phải được bố trí bộ khuếch đại . Trên đây ta chỉ phân tích hệ thống kín với một mạch vòng phản hồi . Ngày nay hệ thống trang bị đòi hỏi chất lượng rất cao vì vậy người ta không chỉ dừng lại ở hệ kín với một mạch vòng phản hồi mà sử dụng nhiều mạch vòng phản hồi . Điều khiển nhiều mạch vòng là điều khiển hệ thống có từ hai mạch vòng trở lên, vòng này đan xen lồng vào vòng kia tạo nên, tương đương hệ thống nối cực trong quá trình điều khiển. Phổ biến hiện nay là sử dụng hệ thống phản hồi với hai mạch vòng phản hồi là âm tốc độ và âm dòng. Để khởi động nhanh nhất trong điều kiện cho phép , mấu chốt là ở chỗ cần phải nhận được một quá trình có dòng điện không đổi cực đại Iđm . Theo quy luật điều khiển phản hồi , dùng phản hồi âm một đại lượng vật lý nào đó là có thể giữ cho đại lượng ấy cơ bản bất biến , thế thì dùng phản hồi âm dòng điện thì có thể nhận được quá trình dòng điện gần như không đổi . Vấn đề là yêu cầu trong quá trình khởi động yêu cầu chỉ có phản hồi âm dòng điện mà không thể đồng thời có thêm phản hồi âm tốc độ. Sau khi đạt tới tốc độ quay trạng thái ổn định, lúc này yêu cầu lại chỉ có phản hồi âm tốc độ quay mà không có phản hồi âm dòng điện. Làm sao có thể thực hiện được tác dụng của hai loại phản hồi vừa cả âm tốc độ quay và cả âm dòng điện , lại vừa có thể làm cho chúng Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 9 - chỉ gây tác dụng riêng biệt trong những giai đoạn khác nhau ? Hệ thống điều khiển tốc độ hai mạch vòng kín chính là dùng để giải quyết vấn đề này. Có thể xây dựng trên hai sơ đồ cấu trúc : + Có hai mạch vòng phản hồi nhưng chỉ có một bộ điều chỉnh . + Có hai mạch vòng phản hồi và có hai bộ điều chỉnh độc lập . * Có hai mạch vòng phản hồi nhưng chỉ có một bộ điều chỉnh . )(1. IInUU cdv ∆−−= βγ Khi I nUU cdv γ−= Khi I>Ing => .InUU cdv βγ −−= Khi khởi động : Dòng lớn khâu phản hồi âm dòng có ngắt tham gia vào hạn chế dòng điện khởi động Eđc không lớn lắm sinh ra dòng điện chạy trong động cơ (Id) sau đó tốc độ tăng lên dòng có xu hướng giảm . Khi Iư<Ing thì phản hồi âm dòng ngừng tác động chỉ có phản hồi âm tốc độ tham gia nUU cdv γ−= đặc tính cơ cứng => I = Iđm động cơ làm việc xác định . Kbb®Kk® ® ftrs −γn −βn uc® u Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 10 - Điều chỉnh tốc độ : Điều chỉnh tốc độ bằng cách tăng hoặc giảm Ucđ. + Tăng tốc : Tăng Ucđ => Uv tăng Nếu tăng Ucđ một lượng nhỏ đảm bảo I<Ing thì phản hồi âm dòng không tham gia Nêu tăng Ucđ một lượng lớn mà I>Ing thì phản hồi âm dòng điện sẽ tham gia . + Giảm tốc : Giảm Ucđ Nếu giảm ở mức độ nhỏ động cơ làm việc ở góc phần tư thứ nhất , Nếu giảm ở mức độ lớn : Nếu bộ biến đổi không có khả năng dẫn dòng theo hai chiều => hãm tự do . Nếu bộ biến đổi có khả năng dẫn dòng theo hai chiều động cơ hãm cưỡng bức. Khi thay đổi phụ tải cũng xảy ra tương tự + Tải tăng nhưng I<Ing thì không có phản hồi âm dòng . + Tải tăng đến I>Ing khâu phản hồi âm dòng có tác dụng lớn giảm độ cứng đặc tính . đến khi I = Id thì tốc độ bằng không (đặt rơ le nhiệt để cắt hệ thống). I®m Ing Id I n γn≠0 γn,βI≠0 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 11 - Từ sơ đồ cấu trúc ta tìm được + Khi Iư<Ing thì : Du DBBDkd uSBBD DBBDkd DBBDkdcd KI KKK RRR KKK KKKU n . ...1...1 ... γγ + ++ − + = + Khi Iư>Ing thì : DBBDkd DBBDkdnguuuSBBD DBBDkd DBBDkdcd KKK KKKUIIRRR KKK KKKU n ...1 ..)()( ...1 ... γ β γ + −+++ − + = Nhược điểm của hệ thống sử dụng hai mạch vòng chung bộ điều chỉnh là tín hiệu phản hồi tốc độ biến thiên chậm gây sự bão hoà cho bộ khuếch đại . * Có hai mạch vòng phản hồi và có hai bộ điều chỉnh độc lập. Với hệ này đặc tính cơ có thể xảy ra ba trường hợp sau : Trường hợp 1 trường hợp 2 Kk® Kbb® K® rbb®+rs r¦ γ β Ing I¦ uc® n γn≠0 n IIdIbhI®m Ing γn,βI≠0 βI≠0 0 βI≠0 γn,βI=0 IngI®m Ibh Id I n γn≠0 0 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 12 - Trường hợp 3 Sơ đồ khối của hệ thống như sau : Trong đa số các hệ truyền động thường sử dụng bộ điều chỉnh như trong trường hợp 1 vì vừa đảm bảo độ cứng đặc tính cơ trong điều kiện làm việc bình thường vừa có khả năng làm việc ( nhưng đặc tính cơ mềm hơn ) khi xảy ra quá tải nhẹ . ta sẽ phân tích theo trường hợp này và cũng chọn bộ điều chỉnh loại này cho bản đồ án . Sơ đồ cấu trúc : + Khi Iư<Ing thì chỉ có mạch vòng phản hồi âm tốc độ tham gia . γn≠0 n IIdI®m Ing βI≠0 0 u rs ft ®Ki Kbb®Kn uc® −γn −βn n I¦ Ing β γ r¦rbb®+rs K®Kbb®KIKnuc® Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 13 - Du DBBDIn uSBBD DBBDIn DBBDIncd KI KKKK RRR KKKK KKKKU n . ....1....1 .... γγ + ++ − + = + Khi Ibh<Iư<Ing thì cả hai mạch vòng cùng tham gia DBBDIn BBDInguuuSBBD DBBDIn DBBDIncd KKKK KKUIIRRR KKKK KKKKU n ....1 .)()( ....1 .... γ β γ + −+++ − + = + Khi Id>Iư>Ing thì chỉ có mạch vòng phản hồi âm dòng điện tham gia DBBDInguuuSBBDBBDIbhr KKKUIIRRRKKUn ].).().[(... −+++= β Kết luận : Khi sử dụng hệ thống kín với các mạch vòng phản hồi thì chất lượng truyền động được nâng lên rất nhiều cả chất lượng tĩnh và động , khắc phục được những nhược điểm của hệ truyền động hở . Vì vậy trong bản đồ án này ta sử dụng hệ truyền động kín với hai mạch vòng âm tốc độ và âm dòng có ngắt . PHẦN II : PHÂN TÍCH LỰACHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN *KHÁI NIỆM CHUNG: * Nội dung: Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 14 - - Để thiết kế hệ thống truyền động cho một đối tượng truyền động ta phải căn cứ vào đặc điểm công nghệ của nó, căn cứ vào chỉ tiêu chất lượng mà đưa ra phương án hợp lý. Với mỗi một đối tượng truyền động có thể thực hiện bằng các truyền động khác nhau. Mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm của nó, nói chung phương án đưa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tượng cần truyền động. Phải đảm bảo được các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế, trong đó chỉ tiêu kỹ thuật là quan trọng hàng đầu. Thông thường một hệ thống tốt hơn về mặt kỹ thuật cũng như tốn kém hơn về mặt kinh tế. Do vậy tuỳ thuộc yêu cầu chất lượng và độ chính xác của sản phẩm ta cho chọn hệ thống truyền động điện nhằm đưa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong muốn. * ý nghĩa: - Việc lựa chọn phương án truyền động điện có ý nghĩa rất quan trọng. Nó liên quan đến chất lượng sản phẩm cũng như ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của sản xuất. Nếu như lựa chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm việc, hạn chế được những hành trình thừa, chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó hiệu quả kinh tế sẽ cao hơn. Kết quả sẽ hoàn toàn ngược lại nếu ta lựa chọn không đúng và nó còn gây ra tổn thất không ngờ trước. * phương án lựa chọn: - Muốn chọn được hệ thống phù hợp với yêu cầu chúng ta phải đưa ra các phương án có thể đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật sau đó đánh giá những ưu nhược điểm mà chọn cho hợp lý. I. CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN: Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 15 - -Để thiết kế hệ thống truyền động điện người thiết kế phải đưa ra nhiều phương án khác nhau. Rồi sau đó so sánh các phương án trên hai phương diện kinh tế và kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu nhất. Phương án tối ưu nhất là phương án đáp ứng được yêu cầu đề ra đồng thời là phương án đảm bảo về mặt kỹ thuật và chi phí thấp nhất. I.1 : PHÂN TÍCH CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG VÀ PHƯƠNG ÁN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ - Động cơ là thiết bị truyền chuyển động chính cho máy sản xuất , là đối tượng điều khiển của hệ thống điều khiển tự động truyền động điện việc chọn động cơ một cách hợp lý có một vị trí hết sức quan trọng trong công việc thiết kế hệ thống truyền động điện , động cơ được chọn phải thoả mãn các điều kiện công nghệ yêu cầu, phải phụ thuộc tính chất công suất của tải đồng thời phải thoả mãn các yếu tố sao cho tổn hao ít, giá thành hạ, hoạt động tin cậy, chi phí vận hành hàng năm nhỏ, lắp đặt thay thế dễ, sửa chữa đơn giản, để chọn động cơ quay chi tiết ta xét lần lượt các loại động cơ : Trong công nghiệp động cơ dùng trong hệ truyền động điện gồm hai loại : - Động cơ điện xoay chiều : Chia là hai loại : + Động cơ không đồng bộ : bao gồm động động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và động cơ không đồng bộ roto dây quấn . + Động cơ đồng bộ . - Động cơ điện một chiều : Chia làm ba loại : + Động cơ một chiều kích từ độc lập . + Động cơ một chiều kích từ nối tiếp . + Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp . Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 16 - Sau đây ta sẽ đi nghiên cứu đặc điểm của từng loại cũng như các phương pháp điều chỉnh tốc độ của chúng . I.1.1: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU : I.1.1.1 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ - Được sử dụng rộng rãi trong thực tế, ưu điểm là cấu tạo đơn giản, đặc biệt là loại rô to lồng sóc. So với máy điện một chiều thì giá thành hạ vận hành tin cậy trực tiếp dùng điện lưới không cần dùng các thiết bị biến đổi khác nhược điểm là điều khiển và khống chế các quá trình quá độ khó khăn, với động cơ lồng sóc thì chỉ tiêu khởi động xấu hơn. hình 1 hình 2 hình 3 Hình 1 : Sơ đồ nguyên lý động cơ không đồng bộ Hình 2 : Sơ đồ thay thế Hình 3 : đặc tính cơ ®c rf i1 i2 uf iµ x1 r1 x2 r'2/s xµ rµ n mmth rf = 0 rf # 0 n1 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 17 - Người ta đã chứng minh được phương trình đặc tính cơ : Trong đó : Uf : là giá trị hiệu dụng của điện áp pha sta to R2, ,R1 : là điện trở rô to và stato đã quy đổi S : hệ số trượt của động cơ Hệ số trượt tới hạn Xnm =X1 + X’2 : là điện kháng ngắn mạch là tổng trở của điện kháng tản sta to và rô to đã quy đổi Cũng có thể viết : Stha Sth S S Sth SthaMthM ..2 ).1.(.2 ++ + = Trong đó : ).(.2 .3 2 1 2 11 2 nmXRR U Mth f +± = ω Với Xnm = X1+X’2 : là điện kháng ngắn mạch Mth : Mô men tới hạn 1 1 ω ωω − =S nm th X RS 2= SX S RR s RU M nm f         +      + = 2 2 , 1 2 , 3 Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 18 - a = R1/R2 : Hệ số phụ thuộc sơ đồ nối mạch của động cơ Sth = R’2/Xnm : hệ số trượt tới hạn 1 1 ω ωω − =S : Hệ số trượt . Từ phương trình đặc tính cơ ta đưa ra các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ như sau : - Thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ . - Thay đổi điện áp U khi tần số f = const . - Thay đổi điện trở mạch roto . - Thay đổi công suất trượt ( thay đổi số đôi cực ) . a. Thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ . - Sức điện động của động cơ được cho bởi công thức sau : U1 = E = 4,44.W1.f1.Kdq1.ễ = C.f1. ễ => ễ = U1/C.f1 (*) Giả sử f = fcb = 50Hz , U1 = const. + Nếu điều chỉnh f > fcb : Từ (*) ta thấy khi f tăng thì ễ giảm ( vì U = const) muốn giữ cho mômen không đổi ( M = K. ễ.I2.cosử = const ) thì I2 phải tăng lên I2 > I2đm . Như vậy sẽ làm cho mạch từ non tải và dây quấn roto quá tải . + Nếu điều chỉnh cho f < fcb : Từ (*) ta thấy khi f giảm thì ễ tăng dòng từ hoá Iỡ tăng mạch từ bão hoà , cosử giảm , tổn hao lớn , nhiệt độ tăng quá nhiệt độ cho phép . Do vậy khi điều chỉnh tần số ( dùng bộ biến tần ) người ta thường đi kèm với việc thay đổi điện áp để giữ cho ễ = const điều này rất phức tạp . b. Thay đổi điện áp U khi f = const . Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 19 - -Vì mômen động cơ tỉ lệ bình phương điện áp vì vậy khi thay đổi điện áp đặt vào stato sẽ thay đổi được mômen và thay đổi được tốc độ . Để điều chỉnh được điện áp phải có bộ biến đổi điện áp xoay chiều ( ĐAXC ) thông thường không áp dụng điều chỉnh U cho động cơ roto lồng sóc vì Sth của đặc tính cơ tự nhiên là nhỏ . Với động cơ roto dây quấn khi điều chỉnh điện áp cần nối thêm Rf mạch roto để mở rộng phạm vi điều chỉnh Phương pháp điều chỉnh điện áp mạch roto chỉ thích hợp với những truyền động mà mômen tải là hàm tăng theo tốc độ như quạt gió , bơm li tâm … c. Thay đổi tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở mạch rôto . Ta có thể điều chỉnh trơn điện trở mạch roto bằng các van bán dẫn , ưu thế là dễ tự động hoá việc điều chỉnh . Điện trở trong mạch roto động cơ được xác định theo biểu thức . ®c rf ®axc n mmth rf = 0 rf # 0 n1 mth1mth2 n1 rf # 0 rf = 0 mth m n Đồ án tổng hợp hệ điện cơ  Svtk: Phạm Đức Dương Trường đại học kỹ thuật công nghiệp - 20 - Rr = Rrd + Rf . Trong đó : Rrd : Điện trở mạch dây quấn roto . Rf : Điện trở ngoài mắc thêm vào mạch roto . Khi thay đổi điện trở mạch roto thì mômen tới hạn của động cơ không thay đổi và độ trượt tới hạn tỉ lệ bậc nhất với điện trở . S = Si.Rr/Rrd Trong đó : S : Độ trượt khi điện tr