Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá hiện nay, ngành tự động hoá đóng một vai trò hết sức quan trọng. Ngμy 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.
Để áp dụng lý thuyết với thực tế trong học kỳ này chúng em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ với yêu cầu “Thiết kế hệ thống truyền động Van -
Động cơ một chiều không đảo chiều quay”.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn:
Nguyễn Thị Mai Hương và các thầy cô giáo trong bộ môn, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành.
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 đợc 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, đặc biệt là cô Nguyễn Thị Mai Hương đã tận tình giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn.
77 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2257 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơ một chiều không đảo chiều quay, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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. Ngμy 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.
Để áp dụng lý thuyết với thực tế trong học kỳ này chúng em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ với yêu cầu “Thiết kế hệ thống truyền động Van -
Động cơ một chiều không đảo chiều quay”.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hướng dẫn:
Nguyễn Thị Mai Hương và các thầy cô giáo trong bộ môn, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành.
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 đợc 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, đặc biệt là cô Nguyễn Thị Mai Hương đã tận tình giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn.
Sinh viên thiết kế
Trần Minh Công
PhÇn I
Ph©n tÝch lùa chän phƯ¬ng ¸n truyÒn ®éng ®iÖn
I. Đặt vấn đề :
Trong sản xuất giá trị, chất lượng và năng suất của sản phẩm phụ thuộc vào
rất nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố đó là dây truyền sản xuất, dây truyền càng hiện đại thì hệ thống càng phức tạp. Bất kỳ một dây truyền sản xuất nào cũng có các bộ phận truyền động, nó có thể được tạo ra từ sự phối hợp nhiều thiết bị khác nhau. Ứng với mỗi một công nghệ yêu cầu có thể đưa ra rất nhiều phương án truyền động khác nhau. Vì vậy vấn đề đặt ra phải phân tích và lựa chọn một phương án tối ưu nhất. Một phương án truyền động được gọi là tối ưu
khi sử dụng hợp lý các thiết bị và khai thác tối đa khả năng của chúng đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật ở quá trình xác lập và quá trình quá độ đồng thời phải đáp ứng được chỉ tiêu về kinh tế (chi phí đầu tư, chất lượng và năng suất sản phẩm…). Hiện nay hầu hết các công nghệ đều sử dụng các động cơ điện làm truyền động.
I.1. Chọn động cơ điện
Động cơ là một phần tử rất quan trọng trong dây truyền truyền sản xuất, thường xuyên phải làm việc với nhiều trạng thái như là khởi động (quá trình quá độ), trạng thái quá tải, trạng thái hãm. Hiện nay chia ra làm hai loại động cơ chính là :
+ Động cơ điện xoay chiều .
+ Động cơ điện 1 chiều . I.1.1. Động cơ điện xoay chiều I. Động cơ không đồng bộ
Động cơ không đồng bộ 3 pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung bình và chiếm tỉ lệ rất lớn so với động cơ khác. Sở
dĩ như vậy : là do động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vật
hành an toàn, sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều 3 pha, và về
kinh tế giá thành nhỏ hơn so với động cơ một chiều. Động cơ không đồng bộ có hai loại chính là động cơ rôto lồng sóc và động cơ rô to dây cuốn.
(hình 1).
1. Sơ đồ nguyên lý
2 '
Phương trình đặc tính cơ: M =
3 U f . R 2
⎡⎛ R ' ⎞ 2 ⎤
1
+ X
1
⎥
nm
ω .s .⎢⎜ r + 2 ⎟ 2
Trong đó :
⎢⎣⎝ s ⎠
Uf : Điện áp pha đặt vào stato của động cơ
Xnm: Điện kháng ngắn mạch (Xnm =X1+X’2)
r1,X1 : Điện trở và điện kháng mạch rô to .
R2’ ,X’2 : Điện trở và điện kháng rô to đã quy đổi về phía stato.
2 πf
ω1 : Tốc độ không đồng bộ
s :là hệ số trượt s = ω1 - ω
ω1
ω = 1
1 P
ω : là tốc độ làm việc của động cơ
U ~
U ~ w
w0
wth
w = f(M)
§
§ 0 Mmm
Mth M
Hình 1.1:Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ ĐC không đồng bộ
Thông thường ta hay sét phương trình đặc tính cơ như hình 1 có giá trị sth và
Mth xác định như sau:
M = 2 M th (1 + a .Sth )
S
Sth
S
+ th
S
R '
+ 2 a .Sth
Sth
= 2
r 2 + X 2
R
'
Trong đó : a = r1
2
- Độ cứng đặc tính cơ β = -
1 mm
M th
ω1 .Sth
2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ
a. Phương pháp điều chỉnh tần số nguồn (f1)
Với sự ra đời của các bộ biến tần kiểu mới có thể thay đổi tần số điện áp ra 3
pha rất linh hoạt nên hiện nay nhiều công nghệ đã sử dụng phương pháp này để điều chỉnh tốc độ động cơ truyền động. Điều này được thực hiện trên nguyên tắc
sau : từ công thức ω
2 πf
= - 1
2
2
vầ M
= - 3 P U
1 P th
8 πL
nm f1
ta thấy khi thay đổi tần số sẽ làm tốc độ từ trường quay thay đổi và mô men
động cơ cũng thay đổi .
Nều f1 > fđm thì tốc độ không đồng bộ tăng còn Mth giảm khi giữ nguyên điện áp không đổi .
Nếu f1 <fđm thì tốc độ không đồng bộ giảm còn Mth tăng nhanh vì Mth ˜f1 khi giữ nguyên điện áp không đổi .
Đặc tính cơ thay đổi tần số (hình1. 2)
w
w0
w2
wth
w3
w = f(M)
f1
f2
f3
0 Mmm
Mth M
Hình 1.2 Đặc tính cơ khi thay đổi tần số
Nhận xét :
Phương pháp điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số khi giữ nguyên điện áp phần ứng
khi điều chỉnh giảm tần số sẽ làm cho mô men khởi động lớn và dòng điện rất
lớn sẽ làm hỏng động cơ khi khởi động vì vậy khi điều chỉnh tần số không
được giữ nguyên điện áp mà phải thay đổi theo một quy luật nhất định. Thật vậy
ta có U1 =4,44w1.Kdq1.f1.Φ =C.f1.Φ
Khi điều chỉnh tần số phải giữ cho Φ =const nên sự thay đổi điện áp theo tần số
theo quy luật sau:
U1 = const.
f1
Khi điều chỉnh tốc độ theo phương pháp này cần phải có bộ biến tần do đó làm
tăng giá thành đầu tư công nghệ.
b. Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng
3 U 2
M th
= f 1
2 ω .(r +
r 2 + X 2 )
1 1 1 nm
R '
Sth
= 2 =const
r 2 + X 2
1 mm
khi điện áp lưới suy giảm mô men tới hạn giảm nhanh Mth˜U2 còn hệ số trượt
tới han không đổi .
Đặc tính cơ thay đổi điện áp (hình 1.3)
w
w = f(M)
w
0
U dm
wth
U 2 U 1
0 M mm
Mth M
Hình 1.3 Đặc tính cơ không đồng bộ khi thay đổi điện áp
Nhận xét :
Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ thường có hệ số trượt tới hạn nhỏ nên không thực hiện điều chỉnh cho động cơ rô to lồng sóc. Còn khi thực hiện cho động cơ rô to dây quấn cần nối thêm điện trở phụ vào mạch rô to để mở rộng dải điều chỉnh tốc độ và mô men.
- Đối với phương pháp này cần phải thiết kế thêm bộ biến đổi điện áp xoay chiều thành xoay chiều .
- Khi điện áp đặt vào phần ứng động cơ giảm Mth giảm trong khi đó giữ nguyên
f1 =const khi giảm điện áp thì độ cứng β giảm nên độ sụt tốc độ lớn làm tốc độ động cơ không ổn định khi tăng tải đột ngột đồng thời mô men khởi động và mô men tới hạn giảm dẫn đến trường hợp không thể khởi động được.
- Phương pháp này có thể được ứng dụng cho các động cơ có công suất lớn khi yêu cầu dòng điện khởi động nhỏ.
c. Phương pháp thay đổi số đôi cực .(P)
Ta có công thức :
R
2pf '
w = 1 =var và S = 2
const
P X
1 th
nm
R
'
Vì đối với các công suất lớn thì r <<X nên có S = 2
=const do đó độ cứng
đặc tính cơ β không đổi .
Đặc tính cơ khi thay đổi số đôi cực (hình 1.4)
w
th
X
nm
w0 p=1
p=2
w = f(M)
wth
0 Mmm Mth M
Hình 1.4 .Đặc tính cơ Khi thay đổi số đôi cực P
Nhận xét :
- Phương pháp này thay đổi số đôi cực bằng cách thay đổi cách đấu dây stato
của động cơ do đó sẽ làm thay đổi một số thông số của động cơ như Uf1 ,r1 ,X1
… làm cho Mth động cơ thay đổi vì vậy nó thường dùng cho động cơ rô to lồng sóc -Số cấp tốc độ điều chỉnh theo phương pháp này nhỏ thông thường chỉ chế
tạo hai cấp do đó không thể điều chỉnh trơn tạo ra rung giật khi điều chỉnh tốc
độ.
d.Phương pháp đưa điện trở phụ vào mạch rô to (đối với động cơ rô to dâyquấn)
3 U 2
M th
= f 1 =const
2 ω .(r +
r 2 + X 2 )
1 1 1 nm
R '
Sth
= 2 =var
r 2 + X 2
β = -
1
M th
ω1 .Sth
mm
=var
khi đưa điện trở vào mạch rô to thì mô men tới hạn không thay đổi còn hệ số
trượt tăng và độ cứng đặc tính cơ β giảm .
Đặc tính cơ điều chỉnh (hình 1.5)
w w0
wth
w = f(M)
R f= 0
§
R f1
R
R f1
R f2
0 Mmm Mth M
f2
Nhận xét:
Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý, đặc tính cơ ĐCKĐB rô to dây quấn có Rf
- Phương pháp này chỉ dùng cho động cơ không đồng bộ rô to dây quấn
- Khi đưa điện trở phụ vào mạch rô to động cơ thì dòng điện và mô men khởi
động giảm và có thể điều chỉnh nhiều cấp tốc độ nhưng vẫn là điều chỉnh có cấp
- Điều chỉnh theo phương pháp này còn có thêm tổn hao công suất trên các điện
trở phụ.
- Dải điều chỉnh phụ thuộc vào mô men tải.Mô men tải càng nhỏ thì dải điều chỉnh càng hẹp.
e. Phương pháp đưa Rf và Xf vào mạch stato (Đối với động cơ rô to lồng sóc )
Từ các công thức:
M th
3 U 2
= f 1 =const
2 ω .(r +
r 2 + X 2 )
1 1 1 nm
R '
Sth
= 2 =var
r 2 + X 2
β = -
1 mm
M th
ω1 .Sth
Khi đưa điện trở phụ và điện kháng phụ vào mạch stato động cơ ta thấy Độ cứng
đặc tính cơ giảm ,Mth và Sth đều giảm .
Đặc tính cơ (Hình 1.6)
w
w0
wth
X
R f
f
w = f(M)
0 Mmm Mth M
Hình 1.6 Đặc tính cơ động cơ rô to lồng sóc khi đưa Rf và Xfvào mạch stato
Nhận xét :
- Phương pháp này áp dụng cho động cơ không đồng bộ rô to lồng sóc có công xuất trung bình và lớn khi yêu cầu cần giảm dòng điện khở động tuy nhiên sẽ kéo theo mô men khởi động cũng nhỏ .
- Khi cần tạo ra đặc tính cơ có mô men khởi động là Mnm thì đặc tính cơ khi đưa
Xf vào cứng hơn khi đưa Rf .Điều này chứng tỏ tổn hao năng lượng khi đưa điện
trở vào mạch stato là lớn .
2. Động cơ đồng bộ
Động cơ đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong những truyền động công suất trung bình và lớn, có yêu cầu ổn định tốc độ cao .Động cơ đồng bộ thường dùng cho máy bơm quạt gió ,hệ truyền động trong nhà máy luyện kim và cũng thường dùng làm động cơ sơ cấp trong các tổ máy phát -Động cơ công suất lớn.
- Động cơ đồng bộ có độ ổn định tốc độ cao hệ số cosφ và hiệu suất lớn ,vận hành tin cậy.
a. Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ (hình 1.7)
U ~
w
w0
§
0 M®m
Mmax M
Nhận xét :
Hình 1.7 .sơ đồ nguyên lý và đặc tính sơ đồng bộ
Khi đóng stato của động cơ đồng bộ vào lưới điện xoay chiều có tần số f1 =const
động cơ sẽ làm việc với tốc độ đồng bộ
của tải .
2pf
w = 1
1 P
không phụ thuộc vào tính chất
- Trong phạm vi mô men cho phép M<Mmax thì đặc tính cơ tuyệt đối cứng b = ¥
còn khi M >Mmax thì động cơ sẽ bị mất đồng bộ.
- Động cơ này là việc động cơ tốc độ gặp khó khăn do chỉ có phương pháp duy nhất là biến tần nguồn điện. Tuy nhiên, do sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử thì nhược điểm này đã được khắc phục bằng các bộ biến tần công nghiệp của các hãng sản xuất thiết bị điện tử công nghiệp nổi tiếng trên thế giới như SIEMENT( Đức ), OMRON (Pháp) v.v... nhưng do giá thành còn cao và hầu hết các công nghệ hiện nay chưa có hệ thống truyền động thích hợp với loại động cơ
này vì vậy mà động cơ đồng bộ chưa thông dụng ở nước ta.
I.1.2. Động cơ một chiều
Động cơ một chiều được ra đời rất sớm và cơ sở lý thuyết về loại động cơ này
đã được hoàn thiện ,Hiện nay nó chiếm 70 % trong các hệ truyền động từ công suất nhỏ đến công suất lớn .Tuỳ thuộc vào yêu cầu hệ truyền động mà động cơ một chiều có cuộn kích từ mắc nối tiếp hay song song với phần ứng nên chia làm hai loại động cơ một chiều :
+Động cơ một chiều kích từ độc lập
+Động cơ một chiều kích từ nối tiếp
+Động cơ một chiều hỗn hợp
I. ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ NỐI TIẾP
Đặc điểm của động cơ một chiều kích từ nối tiếp là cuộn kích từ mắc nối tiếp
với cuộn dây phần ứng (hình 1.8), nên cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở
nhỏ, số vòng ít, chế tạo dễ dàng. a.Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.8 .a.Sơ đồ nguyên lý động
cơ một chiều KT nối tiếp
Phương trình đặc tính điện:
U
w = u
Kf
R + R
- u f I
Kf
Hình 1.8.b) Đặc tính tính từ hoá của động cơ một chiều kích từ nối tiếp.
c) Đặc tính cơ của một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
trong công thức từ thông phụ thuộc vào dòng điện kích từ chính là dòng điện phần ứng (Ikt =Iư) quan hệ giữa từ thông và dòng điện là quan hệ phi tuyến theo đường cong từ hoá do đó để đơn giản cho việc tính toán ta tuyến tính hoá đoạn
đường cong để Φ =f(Ikt) là quan hệ tuyến tính khi đó Φ = C.I mà ta có :
M=KΦI =KCI2 → I =
trình đặc tính cơ :
M thay vào phương trình đặc tính cơ điện ta có phương
KC
Nhận Xét :
ω = U
K . C.
- R u + R f =
M K .C
A 2 - B M
- Do cuộn dây kích từ nối tiếp với cuộn dây phần ứng nên Ikt =Iư từ thông cuộn kích từ phụ thuộc trực tiếp vào tải .
- Động cơ có khả năng quá tải lớn về mô men khi có cùng một hệ số quá tải dòng điện như nhau thì mô men động cơ kích từ nối tiếp lớn hơn mô men động
cơ kích từ độc lập.
- Mô men động cơ kích từ nối tiếp không phụ thuộc vào sụt áp trên đường dây .
- Nhờ có dạng đặc tính cơ hybecbol nên động cơ có khả năng tự điều chỉnh tốc
độ khi phụ tải thay đổi để cho công suất cơ gần như không đổi nhờ đó khi nhẹ
tải động cơ sẽ quay nhanh hẳn để tăng năng suất máy ngược lại khi tải lớn động
cơ sẽ quay với tốc độ chậm.
II. Động cơ một chiều kích từ độc lập.
Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có cuộn kích từ mắc vào nguồn một chiều độc lập (hình 1.9) (đối nguồn có công suất không đủ lớn) và cũng có thể cuộn kích từ mắc song song với mạch phần ứng (đối nguồn một chiều có công suất vô cùng lớn).
1. Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ
Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
Đặc tính cơ của một động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Đặc điểm : Đối với động cơ loại này cuộn kích từ mắc độc lập với phần ứng động cơ nên tiết diện dây nhỏ ,điện trở lớn ,dòng kích từ không phụ thuộc vào tính chất của tải .
Phương trình đặc tính cơ :
U R + R
2
w = u - u f M
Nhận xét:
Kfdm
(Kfdm )
- Với nguồn một chiều công suất vô cùng lớn thì cuộn dây kích từ mắc song
song với phần ứng động cơ có thể được xem là không ảnh hưởng tới điện áp đặt vào phần ứng của động cơ .
- Từ thông sinh ra trong động cơ không phụ thuộc vào tính chất của tải mà chỉ
phụ thuộc vào điện áp và điện trở mạch kích từ Vì vậy có thể thay đổi từ thông
để điều chỉnh tốc độ .
- §ường đặc tính cơ là đường thẳng và động cơ làm việc ổn định khi tốc độ không đổi thì mô men điện từ bằng mô men trên trục động cơ ,điểm làm việc trên đặc tính tương ứng giao điểm đặc tính tải với đặc tính cơ tự nhiên.
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ bền cơ khí kết cấu cơ của máy, khả năng chuyển mạch cổ góp,độ duy trì tốc độ dặt khi có sự dao động của phụ tải tĩnh .
- Có đặc tính cơ cứng mô men khởi động lớn có thể điều chỉnh được mô men dùng các phương pháp cưỡng bức như đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng.
2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ
a. Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng
Khi thay đổi điện áp phần ứng Uư=var ,Rư =const ,Φkt =const
Tốc độ không tải lý tưởng:
U x
w ox =
Kf
dm
= var
Độ cứng đặc tính cơ:
(Kf ) 2
b = dm
R u
= const
Hình 1.10.Đặc tính cơ khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ
Nhận xét:
Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc tính
song song với đặc tính cơ tự nhiên (b=const) (H×nh1.10), khi thay đổi điện áp :
mô men ngắn mạch của động cơ giảm, độ cứng b= const,tốc độ động cơ thay
đổi. Mặt khác ta thấy điện áp đặt vào phần ứng động là có thể điều chỉnh được tuỳ ý. Do vậy ta có thể điều chỉnh và ổn định tốc độ ở mọi dải điều chỉnh.
- Khi thay đổi điện áp phần ứng động cơ phải giữ cho từ thông kích từ không đổi
và định mức .
- Ứng với một tải thì độ sụt tốc độ trong toàn dải điều chỉnh là như nhau .Sai lệch tốc độ tương đối trên đường đặc tính thấp nhất sẽ lớn nhất.
- Dải điều chỉnh rộng và điều chỉnh tốc độ dưới tốc độ cơ bản.
- Phương pháp này cần có bộ nguồn để thay đổi điện áp.
b. Phương pháp thay đổi từ thông
Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ :
Khi điều chỉnh từ thông ta giữ cho điện áp đặt vào phần ứng động cơ không đổi
và định mức. Uđm =const ,Rư =const ,Φkt =var
Tốc độ không tải lý tưởng:
Udm
x
w ox = Kf
= var
Độ cứng đặc tính cơ:
Hình 1.11 .Đặc tính cơ khi điều chỉnh từ thông
Nhận xét:
Do cấu tạo động cơ, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên khi từ thông giảm thì wox tăng, còn b sẽ giảm. Ta có đặc tính cơ với wox tăng dần và độ cứng
của đặc tính cơ giảm dần khi giảm từ thông (hình 1.11).
- Khi thay đổi giảm từ thông ta thu được họ đặc tính cơ có tốc độ ω >ω0 và độ dốc càng tăng khi từ thông càng giảm nhỏ. Khi từ thông giảm đến một giá trị nào đó thì có thể làm cho khả năng chuyển mạch của cổ góp bị xấu đi, gây hồ quang
- Dải điều chỉnh nhỏ và thường điều chỉnh trên tốc độ cơ bản.
- Khi tốc độ tăng làm cho truyền động mất ổn định.
- Giảm mô men khởi động, ít tổn hao do điều chỉnh, kinh tế
Như vậy điều chỉnh từ thông chỉ phù hợp với loại truyền động khi cần tăng tốc
độ lớn hơn tốc độ định mức. Vì vậy ta cũng loại bỏ phương pháp này.
c. Phương pháp đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng động cơ .
Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rf vào mạch phần ứng.(Uđm =const ,Φkt định mức ,R=var)
Tốc độ không tải lý tưởng: w 0
Udm
= Kf
dm
2
Độ cứng đặc tính cơ: b = (Kfdm )
= var
R u + R f
Hình 1.12 Đặc tính cơ khi đưa thêm điện phụ
Nhận xét:
Khi thêm điện trở phụ vào mạch mạch phần ứng thì độ cứng đặc tính cơ b giảm đi. Với một phụ tải Mc nào đó, nếu Rf càng lớn thì tốc độ động cơ giảm, đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm (hình 1.12).
- Phương pháp này có độ sụt tốc độ lớn khi điều chỉnh hay điều chỉnh có cấp, độ
trơn điều chỉnh lớn.
- Mô men khởi động và dòng khởi động giảm nhỏ. Khi điện trở phụ đưa vào càng lớn thì đặc tính cơ càng mềm .
- Phương pháp này cho phép điều chỉnh tốc độ dưới tốc độ cơ bản .
- Phương pháp này gây tổn hao lớn vê mặt năng lượng, làm giảm hiệu suất biến
đổi năng lượng của hệ .
- Phương Pháp này dễ dàng thực hiện khi hệ thống không yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ.
III. Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp
Loại động cơ này có 2 cuộn dây kích từ một cuộn mắc song song ,một mắc nối tiếp với phần ứng động cơ vì vậy nó tận dụng được các ưu điểm của động cơ
một chiều kích từ nối tiếp và kích từ độc lập.
1. Sơ đồ nguyên lý:
_
+
I ¦ I kt
2. Đặc tính cơ (Hình 1.13) w E
wo
R f =0
R f2
0
R f1
M
Hình 1.13 Đặc tính cơ động cơ một chiều kích từ hỗn hợp
Nhận xét:
- Đặc tính cơ có dạng trung gian đặc tính cơ động cơ một chiều kích từ độc lập
và đặc tính cơ kích từ nối tiếp .
- Từ thông chính của động cơ phụ thuộc vào tính chất của tải .
- Đường đặc tính cơ mềm có thể chạy ở tốc độ không tải .
- Loại động cơ này có cấu tạo phức tạp và giá thành cao nên ít được sử dụng trong thực tế.
I.1.3 Nhận xét chung
1. Động cơ không đồng bộ :
a. Ưu Điểm :
Có cấu tạo đơn giản đặc biệt là động cơ rô to lồng sóc, có kích thước nhỏ làm việc tin cậy trọng lượng nhỏ dễ sử dụng,Vận hành sửa chữa, làm việc trực tiếp
với lưới điện 3 pha, giá thành đầu tư dẻ. b. Nhược điểm :
Hệ số cosφ và hiệu suất không cao, dải điều chỉnh hẹp, độ sụt tốc độ lớn khi
điều chỉnh.
2. Động cơ đồng bộ
a. Ưu điểm:
Dùng cho các hệ truyền động yếu cầu có công suất trung bình và lớn, yêu cầu độ
ổn định tốc độ cao, hiệu suất và hệ số cosφ cao. b. Nhược điểm:
Trong các hệ truyền động công suất nhỏ chế tạo rất khó khăn.
3. Động cơ điện một chiều a.Ưu điểm:
Dải điều chỉnh rộng, điều chỉnh thuận lợi dễ dàng khi thay đổi một trong các thông số vật lý của động cơ, có thể điều chỉnh trơn điều chỉnh vô cấp, mô men khởi động lớn, quá trình khởi động êm, thời gian khởi động nhỏ hệ số quá tải lớn.
b. Nhược điểm:
Có cấu tạo phức tạp giá thành cao gặp khó khăn trong vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng, phải có bộ biến đổi kèm theo làm tăng chi phí đầu tư.
I.1.4. Kết luận chọn động cơ truyền động
a. Chọn động cơ
Qua phân tích và các nhận xét về các loại động cơ ta thấy mỗi loại động cơ có những ưu điểm riêng cho từng loại phụ tải giá thành và môi trường làm việc. Căn cứ vào yêu cầu thiết kế của đề tài thấy động cơ một chiều có nhiều ưu điểm hơn động cơ xoay chiều. Vì vậy em chọn động cơ một chiều làm động cơ truyền động.
b. Chọn kích từ cho động cơ:
Qua phân tích về 3 loại kích từ của động cơ điện một chiều ta thấy loại động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp có kết cấu phức tạp giá thành cao nên ít được sử dụng. Kích từ nối tiếp thì cho đặc
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- TK he thong truyen dong van.doc
- TK he thong truyen dong van.pdf