Đồ án Truyền động điện động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Trong nền công nghiệp sản xuất hiện đại, máy điện giữ vai trò chủ đạo trong việc truyền tải và biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác phục vụ cho yêu cầu sản xuất và sinh hoạt của con người. Do đó, việc học tập và nghiên cứu máy điện là nhu cầu rất cần thiết để đáp ứng nhiệm vụ công nghiệp hóa đất nước. Trong quá trình sản xuất, động cơ điện giữ vai trò không thể thiếu trong việc biến đổi điện năng thành cơ năng, trong đó phải kể đến động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều. Động cơ điện xoay chiều có tầm quan trọng to lớn và được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống, từ máy móc sản xuất lớn đến các thiết bị gia dụng như máy quạt, máy bơm nước, Mặc dù động cơ điện xoay chiều có nhiều ứng dụng trong đời sống nhưng ta vẫn không thể phủ nhận vai trò của động cơ điện một chiều. Động cơ điện một chiều được sử dụng trong các ứng dụng mà động cơ xoay chiều không đáp ứng được như trong các cơ cấu nâng hạ, cần trục, Vì vai trò của động cơ một chiều cũng không kém phần quan trọng nên phần đồ án, xin phép được trình bài về động cơ điện một chiều, cụ thể là động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Dưới đây là phần đồ án của nhóm em. Các thành phầntrong bài: PHẦN I : CẤU TẠOVỀ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN II: PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN III: ĐẶC TÍNH CƠ ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ ĐỘC LẬP. PHẦN IV: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN V: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ. PHẦN VI : BÀI TẬP MINH HỌA. PHẦN VII: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN.

pdf24 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 24/10/2013 | Lượt xem: 4927 | Lượt tải: 7download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Truyền động điện động cơ điện một chiều kích từ độc lập, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP GVHD : LÊ NGỌC HỘI SV : TẠ VĂN TIẾN MSSV: 11010603 Thành Phố Hồ Chí Minh Ngày 20/6/2013 LỜI NÓI ĐẦU Trong nền công nghiệp sản xuất hiện đại, máy điện giữ vai trò chủ đạo trong việc truyền tải và biến đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác phục vụ cho yêu cầu sản xuất và sinh hoạt của con người. Do đó, việc học tập và nghiên cứu máy điện là nhu cầu rất cần thiết để đáp ứng nhiệm vụ công nghiệp hóa đất nước. Trong quá trình sản xuất, động cơ điện giữ vai trò không thể thiếu trong việc biến đổi điện năng thành cơ năng, trong đó phải kể đến động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều. Động cơ điện xoay chiều có tầm quan trọng to lớn và được ứng dụng rất rộng rãi trong đời sống, từ máy móc sản xuất lớn đến các thiết bị gia dụng như máy quạt, máy bơm nước,… Mặc dù động cơ điện xoay chiều có nhiều ứng dụng trong đời sống nhưng ta vẫn không thể phủ nhận vai trò của động cơ điện một chiều. Động cơ điện một chiều được sử dụng trong các ứng dụng mà động cơ xoay chiều không đáp ứng được như trong các cơ cấu nâng hạ, cần trục,… Vì vai trò của động cơ một chiều cũng không kém phần quan trọng nên phần đồ án, xin phép được trình bài về động cơ điện một chiều, cụ thể là động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Dưới đây là phần đồ án của nhóm em. Các thành phần trong bài: PHẦN I : CẤU TẠO VỀ MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN II: PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN III: ĐẶC TÍNH CƠ ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ ĐỘC LẬP. PHẦN IV: MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. PHẦN V: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ. PHẦN VI : BÀI TẬP MINH HỌA. PHẦN VII: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN. I/ CẤU TẠO: 1/ Stator: (phần tĩnh) 1.1/ Cực từ chính: Là phần sinh ra từ trường gồm lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ. Lõi thép: gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon ghép lại với nhau. Dây quấn kích từ: được quấn bằng dây đồng đặt trên cực từ và mắc nối tiếp với nhau. 1.2/ Cực từ phụ: Được làm bằng thép khối, trên thân có đặt dây quấn, đặt giữa cực từ chính dùng để cải thiện đổi chiều, triệt tiêu tia lửa điện trên chổi than. 1.3/ Vỏ máy: (gông từ) Làm nhiệm vụ kết cấu và làm mạch từ nối liền các cực từ. 1.4/ Các bộ phận khác: Nắp máy: bảo vệ các bộ phận bên trong máy. Cơ cấu chổi than: để đưa điện từ phần quay ra ngoài hoặc ngược lại. 2/ Rotor : (phần quay) 1.1/ Lõi sắt phần ứng: Để dẫn từ trường dùng thép lá kỹ thuật điện có sơn cách điện hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Trên các lá thép có dập các rãnh để đặt dây quấn. Ngoài ra các máy lớn còn có các rãnh thông gió ngang trục. 1.2/ Dây quấn phần ứng: Là phần sinh ra sức điện động và cho dòng điện chạy qua. Dây quấn thường được làm bằng đồng có bọc cách điện. Dây có tiết diện tròn đối với máy điện nhỏ và tiết diện hình chữ nhật đối với máy điện vừa và nhỏ. 1.3/ Cổ góp: Dây quấn phần ứng được nối ra cổ góp. Cổ góp thường được làm bởi nhiều phiến đồng mỏng được cách điện với nhau bằng những tấm mica và hợp thành một trụ tròn. 1.4/ Chổi than: Máy có bao nhiêu cực thì có bấy nhiêu chổi than. Các chổi than cùng cực tính được nối với nhau để có một cực dương hay âm duy nhất. 1.5/ Các bộ phận khác: cánh quạt, trục máy. II/ PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU: Gồm 4 loại: · Động cơ điện một chiều kích từ độc lập. · Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. · Động cơ điện một chiều kích từ song song. · Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp. Trong các loại động cơ điện một chiều được giới thiệu trên thì động cơ kích từ độc lập điển hình nhất, là cơ sở để nghiên cứu các loại động cơ điện khác. Vì vậy, dưới đây là phần trình bày các vấn đề cơ bản của động cơ một chiều kích từ độc. III/ĐẶC TÍNH CƠ ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ ĐỘC LẬP: 1/Đặc tính cơ: Sơ đồ nối dây của động cơ kích từ độc lập Phương trình đặc tính cơ : Uư = Eư + (Rư +Ri )Iư (2-1) Trong đó: Uư : điện áp phần ứng (V). Eư : sức điện động phần ứng (V). Rư : điện trở của mạch phần ứng (Ω). Rf : điện trở phụ trong mạch phần ứng (Ω) . Iư : dòng điện trong mạch phần ứng (A). Với Rư = rư +rcf + ri +rct rư : điện trở cuôn dây phần ứng. rcf : điện trở cuộn cực từ phụ. rb : điện trở cuộn bù. rct : điện trở tiếp xúc của chổi điện. Sức điện động Eư của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức : Eư = Φω = (2- 2) Trong đó : p : số đôi cực từ chính. N : số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng. a : số đôi mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng. Φ : từ thông kích từ dưới một cực từ (Wb). ω : tốc độ góc ( rad/s). K = : hệ số cấu tạo của động cơ. Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng/phút) thì Eư =KEΦn (2-3) và ω = = Vì vậy: Eư = Φn KE = : Hệ số sức điện động của động cơ. KE= 0,105KM Từ (2-1) và (2-2) ta có : ω = – Iư (2-4) Biểu thức (2-4) chính là phương trình đặc tính cơ điện của động cơ. Mặt khác mômen điện từ Mđt của động cơ được xác định bởi: Mđt =KEΦIư (2-5) suy ra : Iư= Thay giá trị của Iư vào (2-4), ta được: ω = – Mđt (2- 6) Nếu bỏ qua tổn thất cơ và tổn thất thép thì mômen cơ trên trục động cơ bằng mômen điện từ, ta ký hiệu là M. Nghĩa là Mđt = Mcơ = M. ω = – M (2- 7) Đây chính là phương trình đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập. Giả thiết phản ứng phần ứng được bù đủ, từ thông Φ = const, thì các phương trình đặc tính cơ điện (2-4) và phương trình đặc tính cơ (2-7) là tuyến tính. Đồ thị của chúng được biểu diễn trên H.2-3 và H.2-4 là những đường thẳng. Hình 2.3. Đặc tính cơ điện của động cơ Hình 2.4. Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập. một chiều kích từ độc lập. Theo các đồ thị trên, khi Iư = 0 hoặc M = 0 ta có: ω = = ω0 (2- 8) ω0 được gọi là tốc độ không tải lí tưởng của động cơ. Còn khi ω = 0 ta có: Iư = = Inm (2-9) và M = KMΦInm = Mnm (2- 10) Inm, Mnm được gọi là dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch. Mặt khác, phương trình đặc tính (2-4) , (2-7) cũng có thể được viết ở dưới dạng : ω = - = ω0 - Δω (2- 11) ω = - = ω0 - Δω (2-12) Trong đó R = Rư + Rf , ω0 = Δω = Iư = M , Δω được gọi là độ sụt tốc độ ứng với giá trị của M. Ta có thể biểu diễn đặc tính cơ điện và đặc tính cơ trên hệ đơn vị tương đối, với điều kiện từ thông là định mức (Φ = Φđm) . trong đó : ω* = , I* = , M* = , R* = (Rcb = được gọi là điện trở cơ bản). Từ (2-4) và (2-7), ta viết đặc tính cơ điện và đặc tính cơ đơn vị tương đối: ω* = 1 – R*1* (2-13) ω* = 1 - R*M* . (2-14) 2/ Xét ảnh hưởng các tham số đến đặc tính cơ: Từ phương trình đặc tính cơ (2-7) ta thấy có 3 tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ : Từ thông động cơ Φ, điện áp phần ứng Uư và điện trở phần ứng động cơ. Ta lần lượt xét ảnh hưởng của từng tham số đó. 2.1/Ảnh hưởng của điện trở phần ứng: Giả thiết Uư= Uđm=const và Φ=Φđm=const. Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rt vào mạch phần ứng. Trong trường hợp này,tốc độ không tải là lí tưởng: ω0 = = const Độ cứng của đặc tính cơ: β = = = var. Khi Rf càng lớn, β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với Rf = 0 ta có đặc tính cơ tự nhiên: βTN = (2-17) βTN có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng hơn tất cả các đường đặc tính có điện trở phụ. Như vậy khi thay đổi điện trở phụ Rf ta được một họ đặc tính biến trở có dạng như H-2.5. Ứng với một phụ tải MC nào đó, nếu Rf càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm, đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm. Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản. 2.2/Ảnh hưởng của điện áp phần ứng: Giả thiết từ thông Φ = Φđm = const, điện trở của phần ứng Rư = const. Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uđm, ta có: Độ cứng đặc tính cơ: β = = const H-2.5 Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc tính cơ song song với đặc tính cơ tự nhiên như H.2-6. Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động. 2.3/ Ảnh hưởng của từ thông: Giả thiết điện áp phần ứng Uư = Uđm = const. Điện trở phần ứng Rư =const. Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ Ikt của động cơ. Trong trường hợp này: Tốc độ không tải: ω0x = = var Độ cứng đặc tính cơ: β = = var Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên khi từ thông giảm thì ω0x tăng, còn β sẽ giảm. Ta có một họ đặc tính cơ với ω0x tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông. H-2.6 ω01 Φ2 ω0 Ta nhận thấy rằng khi thay đổi từ thông : Dòng điện ngắn mạch: Inm = = const. Mômen ngắn mạch : Mnm =KMΦxInm = var. Các đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của một động cơ khi giảm từ thông được biểu diễn trên H-2.7a,b. Với các dạng mômen phụ tải MC thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì khi giảm từ thông tốc độ của động cơ tăng lên (H-2.7b). 3/Đặc tính cơ trong các trạng thái hãm: 3.1/Hãm tái sinh: (có trả năng lượng về nguồn) Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng. Khi hãm tái sinh Eư > Uư, động cơ làm việc như một máy phát điện song song với lưới. So với chế độ động cơ, dòng điện và mômen hãm đã đổi chiều và được xác định theo biểu thức : Ih = = E 0 E K K R Fw - Fw < 0 Mh = KEΦIh < 0 Trị số hãm tăng dần đến khi cân bằng với mômen phụ tải của cơ cấu sản xuất thì hệ thống làm việc ổn định với tốc độ: ω0đ > ω0. Vì sơ đồ đấu dây của mạch động cơ vẫn không thay đổi nên phương trình đặc tính cơ tương tự như (2-7) nhưng mômen có giá trị âm. H-2.7: Đặc tính (b) Đường đặc tính cơ ở trạng thái hãm tái sinh nằm trong góc phần tư thứ hai và thứ tư của mặt phẳng tọa độ. Trong trạng thái hãm tái sinh, dòng điện hãm đổi chiều và công suất được đưa trả về lưới điện có giá trị P = (E-U)I. Đây là phương pháp hãm kinh tế nhất vì động cơ sinh ra điện năng hữu ích. Khi muốn hạ tải ta phải đảo chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Lúc này momen gây ra do trọng tải lớn hơn mo6men do ma sát trong các bộ phận chuyển động của cơ cấu, động cơ điện sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh. Khi hạ tải, để hạn chế dòng khởi động ta phải đóng thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng. Tốc độ động cơ tăng dần lên, khi tốc độ dần đạt đến giá trị ω0 ta cắt điện trở phụ, động cơ tăng tốc độ trên đường đặc tính cơ tự nhiên. Khi tốc độ vượt quá ω > ω0 , momen điện từ của động cơ đổi dấu trở thành momen hãm. 3.2/ Hãm ngược: Trạng thái hãm ngược của động cơ xảy ra khi phần ứng dưới tác dụng của động năng tích lũy trong các bô phận chuyển động hoặc do momen thế năng quay ngược chiều với momen điện từ của động cơ. Momen sinh ra bởi động cơ, khi đó chống lại sự chuyển động của cơ cấu sản xuất. Có hai trường hợp hãm ngược: 3.2.1/Đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng: Giả sử động cơ đang làm việc nâng tải với tốc độ xác lập ứng với điểm a. Ta đưa một điện trở phụ đủ lớn vào mạch phần ứng, động cơ sẽ chuyển qua làm việc tại điểm b trên đặc tính biến trở. Tại điểm b, momen do động cơ sinh ra nhỏ hơn mômen cản nên động cơ giảm tốc nhưng tải vẫn theo chiều nâng lên. Đến điểm c tốc độ bằng 0 nhưng vì momen động cơ nhỏ hơn momen tải nên dưới tác dụng của tải trọng, động cơ quay theo chiều ngược lại. Tải trọng được hạ xuống với tốc độ tăng dần, đến điểm d momen động cơ tăng dần với momen cản nên hệ ổn định với tốc độ hạ không đổi ω0đ, cd là đoạn đặc tính hãm ngược. Ta có: Ih = = (2-40) M = KMΦIh 3.2.2/Đảo chiều điện áp phần ứng: Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm a trên đặc tính cơ tự nhiên với tải Mc ta đổi chiều điện áp phần ứng và đưa thêm điện trở phụ Rf trong mạch. Động cơ chuyển sang làm việc tại điểm b. Tại c tốc độ bằng không nếu cắt phần ứng ra khỏi điện áp nguồn thì động cơ sẽ dừng lại ,còn nếu vẫn giữ điện áp cấp vào động cơ và tại c momen động cơ lớn hơn cản MC thì động cơ sẽ dừng lại và làm việc ổn định tại d. Đoạn bc là quá trình hãm ngược. Dòng hãm được tính: Ih= = Mh = KMΦIh Phương trình đặc tính cơ có dạng: ω= - - M - 3.3/ Hãm động năng: 3.3.1/ Hãm động năng kích từ độc lập: Tại thời điểm ban đầu, tốc độ động cơ vẫn có giá trị ωhđ nên: Ehđ = KEΦωhđ Và dòng điện ban đầu: Ih = - = - Tương ứng ta có momen ban đầu: Mhđ = KMΦIhđ < 0 Ta có phưng trình đặc tính như sau: ω = - Iư ω = - 2 M Tuy nhiên ta cần phải chọn Rh sao cho dòng hãm ban đầu: Ihđ (2 2.5)Iđm và phương trình đặc tính cơ có dạng: ω = - – 2 M Khi động năng đang quay muốn thực hiện hãm động năng kích từ độc lập ta cắt phần ứng ra khỏi lưới điện một chiều, và đóng vào một điện trở hãm, còn mạch kích từ vẫn nối với nguồn như cũ. Mạch điện có sơ đồ như hình : Tại thời điểm ban đầu tốc độ động cơ vẫn có giá trị ωhđ nên Ehđ = KEΦIhđ Và dòng điện hãm ban đầu: Ihđ = - = - (2-46) Tương ứng ta có momen hãm ban đầu: Mhđ = KMΦIhđ < 0 (2-47) Biểu thức (2-46) và (2-47) chứng tỏ dòng hãm Ihđ và Mhđ ngược chiều với tốc độ ban đầu của động cơ khi hãm động năng Uư = 0 nên ta có các phương trình đặc tính cơ sau: ω = - Iư (2-48) ω = - 2M (2-49) Khi Φ = const,thì độ cứng của đặc tính cơ hãm phụ thuộc vàoRh. Khi R càng nhỏ đặc tính cơ càng cứng, momen hãm càng lớn, hãm càng nhanh. Tuy nhiên cần chọn Rh sao cho dòng hãm ban đầu nằm trong giới hạn dòng cho phép: Ihđ (2 2.5)Iđm Khi hãm động năng kích từ độc lập, năng lượng chủ yếu được tạo ra do động năng củ động cơ được tích lũy được nên công suất tiêu tốn nằm trong mạch kích từ. Pktđm = (1 1.5)%Pđm Phương trình cân bằng công suất khi hãm động năng: Eư Ih = (Rư + Rh)Ih 2 3.3.2/Hãm động năng tự kích: Hãm động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay, ta cắt cả phần ứng cuộn kích ra khỏi lưới điện để đóng vào một điện trở hãm. Từ sơ đồ nguyên lý ta có: Iư = Ih +Ikt Iư = = - Và các phương trình đặc tính là: ω = Iư và: ω = - 2 M Trong quá trình hãm, tốc độ giảm dần, dòng kích từ giảm dần và do đó từ thông Φ giảm dần và là một hàm của tốc độ. Vì vậy các đặt tính cơ khi hãm có dạng như đường đặc tính không tải của máy phát điện tự kích và phi tuyến. So với phương pháp hãm ngược, hãm động năng có hiệu quả kém hơn khi chúng có cùng tốc độ ban đầu và cùng moen cản MC. Tuy nhiên hãm động năng ưu việt hơn về mặt năng lượng, đặc biệt là động năng tự kích vì không tiêu thụ năng lượng từ lưới nên phương pháp này có khả năng khi có sự cố mất điện lưới. IV/ MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU: Quá trình mở máy là quá trình đưa tốc độ động cơ điện từ n = 0 đến tốc độ n = nđm. - Yêu cầu khi mở máy : Đặc tính cơ hãm. Ø Dòng điện mở máy (Imm) phải hạn chế đến mức thấp nhất. Ø Moment mở máy (Mmm) phải đủ lớn. Ø Thời gian mở máy phải nhỏ. Ø Biện pháp và thiết bị mở máy phải đơn giản vận hành chắc chắn. - Từ các yêu cầu mở máy trên chúng ta các phương pháp mở máy sau đây: Ø Mở máy trực tiếp (U=Uđm). Ø Mở máy bằng biến trở. Ø Mở máy bằng điện áp thấp đặt vào phần ứng (U < Uđm). 1/ Mở máy trực tiếp: Phương pháp này được thực hiện bằng cách đóng thẳng động cơ vào nguồn điện với điện áp định mức. Như vậy ngay lúc khởi động rotor chưa quay n = 0 nên Eư = 0 và - = = =mm ö ñmmm ö ö U E U I I R R Trong thực tế Rư = 0.02 0.1 = ö ñm ñm R .I U nên với điện áp định mức thì dòng Iư sẽ rất lớn: = = ¸mm ö ñmI I (50 10)I Dòng điện mở máy quá lớn làm hư hỏng cổ góp, xung lực trên trục làm hư hỏng trục máy. Nên phương pháp này chỉ áp dụng đối với những động cơ công suất nhỏ khoảng vài trăm watt trở xuống vì cỡ công suất này máy có Rư lớn. Do đó khi mở máy : Iư = Imm ≤ (4 6).Iđm 2/ Mở máy nhờ biến trở: Để tránh nguy hiểm cho động cơ người ta phải giảm dòng điện mở máy Imm bằng cách nối biến trở mở máy Rmm với phần ứng. Dòng điện phần ứng của động cơ được tính theo biểu thức: - = +å ñm ö ö ö mmi U E I R R Với i là chỉ thứ bậc của các bật điện trở. Trước khi mở máy phải để Rmmmax, Rđcmin. Gạt tay gạt T về vị trí 1 ta có dòng điện mở máy Imm1 bằng: = +å ñm mm1 ö mm U I R R , vì khi mở máy n=0 nên ö eE C . .n 0d= F = . Do dây quấn kích thích được trực tiếp với nguồn nên từ thông ñmF = F . Nếu mô men do động cơ sinh ra lớn hơn mô men cản trên trục ³Ñ cM M thì n tăng ®Eư tăng® Iư giảm ®M giảm. Khi = = ¸ö mm2 ñmI I (1,1 1,3)I ta gạt tay gạt T đến vị trí 2 vì 1 bậc điện trở bị loại trừ nên Iư tăng đến Imm1 : Iư tăng® M tăng ® n tăng ® Eư tăng ® Iư giảm ®M giảm khi Iư giảm đến Imm2 ta gạt T đến vị trí 3 và lần lượt đến vị trí 4,5. Quá trình này cứ lặp lại cho đến khi nĐ = nđm thì Rmm cũng bị loại khỏi mạch phần ứng. Nếu Rmm hết mà nĐ chưa bằng nđm thì điều chỉnh Rđc. Muốn dừng máy ta kéo tay gạt T về vị trí ban đầu số 0, tốc độ máy sẽ chậm dần và cắt dòng điện đưa vào động cơ. Giới hạn trên của dòng mở máy Imm1 được chọn sao cho thỏa mãn điều kiện đổi chiều dòng điện trên chổi than. Giới hạn dưới của dòng Imm2 được chọn sao cho thỏa mãn điều kiện: w- = >Ñ C dM M J. 0 dt Với : J : Moment quán tính của khối quay. w : tốc độ góc của roto. Thường chọn Imm1 = (1,5 1,75)Imm , Imm2 = (1,1 1,3)Iđm. 3/ Mở máy bằng điện áp thấp Umm < Uđm : Trong các thiết bị công suất lớn, biến trở mở máy rất cồng kềnh và đưa lại năng lượng tổn hao lớn, nhất là khi phải mở máy luôn. Nên trong một số thiết bị người ta dùng mở máy không biến trở bằng cách hạ điện áp đặt vào động cơ mở máy. Dùng tổ máy phát – động cơ nguồn điện áp có thể điều chỉnh được của máy phát cung cấp cho phần ứng của động cơ, trong khi đó mạch kích thích của máy phát và động cơ phải được đặt dưới một điện áp độc lập khác. Phương pháp này chỉ áp dụng cho ĐCĐKTĐL. Thường được kết hợp bởi điều chỉnh n. V/ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ: Trong nền sản xuất công nghiệp hiện đại, muốn nâng cao hiệu suất sử dụng máy, nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế, phát huy cao tính năng tự động hóa, các dây chuyền nhất thiết phải sử dụng các hệ thống truyền động có điều chỉnh tốc độ. Để điều chỉnh tốc độ cho cơ cấu sản xuất có thể dùng phương pháp cơ, phương pháp điện hoặc phương pháp cơ điện. Tuy nhiên, phương pháp cơ có nhiều hạn chế, khó khăn trong việc nâng khả năng tự động hóa cho các máy công nghiệp, không phù hợp với các với các hệ thống sản xuất hiện đại có yêu cầu cao. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp điện là phương pháp chủ động làm thay đổi tốc độ đầu trục của động cơ nhờ vào việc thay đổi thay đổi các trạng thái làm việc theo nguyên lý của động cơ. Phương pháp điện là phương pháp điều chỉnh tốc độ được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền động sử dụng năng lượng điện, phương pháp thích hợp cho mọi loại máy sản xuất dùng năng lượng điện để chuyển động. Điều chỉnh tốc độ động cơ DC bằng phương pháp điện có 3 phương pháp: - Thay đổi từ thông dF . - Thay đổi điện áp đặc vào phần ứng. - Thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. 1/ Thay đổi từ thông �� : khi máy làm việc bình thường ñmdF = F ứng với dòng điện kích từ (Itđm) phương pháp này làm giảm từ thông �� vì không cho phép dây quấn đặt vào dây quấn kích từ vượt quá giá trị định mức. Khi giảm từ thông dF thì n>nđm tức là điều chỉnh tốc độ n trong vùng trên của nđm và giới hạn điều chỉnh tốc độ được giới hạn chế bởi các điều kiện cơ khí và đổi chiều của máy. 2/ Thay đổi điện áp U: phương pháp này chỉ cho phép thay đổi được tốc độ dưới tốc độ định mức. Phương pháp này không gây nên tổn hao phụ nhưng đòi hỏi phải có nguồn điện áp riêng điều chỉnh được. 3/Thay