Dieu Chinh Dong Co Dc

3.2.Caùc Phöông phaùp thay ñoåi toác ñoä Veà phöông dieän ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhieàu öu vieät hôn caùc loaïi ñoäng cô khaùc. Khoâng nhöõng noù coù khaû naêng ñieàu chænh toác ñoä deåû daøng maø caáu truùc maïch ñoäng löïc, ñieàu khieån ñeàu ñôn giaûnvaø chaát löôïng ñieàu chænh cao trong daûy ñieàu chænh roäng. Thöïc teá coù caùc phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô ñieän moät chieàu thöôøng duøng: – Ñieàu chænh ñieän aùp caáp cho phaàn öùng ñoäng cô – Ñieàu chænh ñieän aùp caáp cho maïch kích töø ñoäng cô – Ñieàu chænh ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng Caáu truùc phaàn löïc cuûa heä truyeàn ñoäng ñieàu chænh toác ñoä cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu bao giôø cuûng coù boä bieán ñoåi. Caùc boä bieán ñoåi naøy caáp cho maïch phaàn öùng ñoäng cô hoaëc maïch kích töø ñoäng cô. 1.Phöông phaùp ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng: Ñeå ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô ñieän moät chieàu caàn coù thieát bò nguoàn nhö maùy phaùt ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp, caùc boä chænh löu ñieàu khieån… Caùc thieát bò nguoàn coù chöùc naêng bieán bieán naêng löôïng ñieän xoay chieàu thaønh moät chieàu coù Sññ Eb ñieàu chænh ñöôïc nhôø tín hieäu ñieàu khieån moät chieàu U ñk.Vì laø nguoàn coù coâng suaát höõu haïn so vôùi ñoäng cô neân caùc boä bieán ñoåi naøy coù ñieän trôû trong Rb vaø ñieän caûm Lb khaùc 0.

HBĐ : Sơ)đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập I˚B E ĐM U R (U I-6 b b ư đ ư k đ đk

ÔÛ cheá ñoä xaùc laäp coù theå vieát ñöôïc phöông trình ñaëc tính cuûa heä thoáng nhö sau: Eb – E ö = I ö (Rb + R öñ) (1-12) Eb R − Rud ω= − b Iu KΦ dm KΦ dm Vì töø thoâng cuûa ñoäng cô ñöôïc giöõ khoâng ñoåi neân ñoä cöùng ñaëc tính cô cuõng khoâng ñoåi, coøn toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng thì tuyø thuoäc vaøo giaù trò ñieän aùp ñieàu khieån U ñk cuûa heä thoáng do ñoù coù theû noùi phöông phaùp ñieàu chænh naøy laø trieät ñeå. Ta coù toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng vaø ñoä cöùng ñaëc tính cô: Eb ω0 = KΦ dm

13)

;

( KΦ dm ) 2 dM ω0 = =− dω Ru + R f

(1-

Khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng ñoäng cô thì toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng seõ thay ñoåi nhöng ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô thì khoâng thay ñoåi. Nhö vaäy, khi ta thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô ñieän moät chieàu ta ñöôïc moät hoï ñaëc tính laø nhöõng ñöôøng song song vôùi ñaëc tính töï nhieân:

M321c Hñm :) Hoï TN(U U

ñaëc tính cô khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô I-7

Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng thöïc chaát laø giaûm aùp vaø cho ra nhöõng toác ñoä nhoû hôn toác ñoä cô baûn. Ñoàng thôøi ñieàu chænh nhaûy caáp hay lieân tuïc tuyø thuoäc vaøo boä nguoàn coù ñieän aùp thay ñoåi moät caùch lieân tuïc vaø ngöôïc laïi. wNhaän xeùt: Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô seõ giöõ nguyeân ñoä cöùng ñöôøng ñaëc tính cô neân ñöôïc duøng nhieàu trong maùy caét goït kim loaïi vaø cho nhöõng yeâu caàu veø toác ñoä nhoû hôn toác ñoä cô baûn. * Öu ñieåm: Ñaây laø phöông phaùp ñieàu chænh trieät ñeå, phaïm vi ñieàu chænh roäng. Neáu keát hôïp vôùi phöông phaùp ñieàu chænh töø thoâng thì ta coù theå ñieàu chænh toác ñoä lôùn hôn vaø nhoû hôn toác ñoä ñònh möùc. * Nhöôïc ñieåm: Phaûi coù boä nguoàn thay ñoåi ñieän aùp neân voán ñaàu tö lôùn. 2. Phöông phaùp thay ñoåi töø thoâng kích töø: Ñieàu chænh töø thoâng kích töø cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu laø ñieàu chænh momen ñieän töø cuûa ñoäng cô M = KM Φ IöI vaø söùc ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô E ö = KM Φω .Thoâng thöôøng, khi thay ñoåi töø thoâng thì ñieän aùp ñònh möùc. Ñoái vôùi caùc maùy ñieän nhoû vaø ñoâi khi caû caùc maùy ñieän coâng suaát trung bình ngöôøi ta thöông söõ duïng bieán trôû ñaët troâng maïch kích töø ñeå thay ñoåi töø thoâng do toån hao khoâng lôùn. Ñoái vôùi caùc

maùy ñieän coâng suaát lôùn thì duøng caùc boä bieán ñoåi nhö: maùy phaùt, maùy ñieän khueách ñaïi, khueách ñaïi töø, boä bieán ñoåi… ÑM + C IU ˚öH -˚ K Kö T T I-9 :

w

Sô ñoà nguyeân lyù ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi töø thoâng

Thöïc chaát cuûa phöông phaùp naøy laø giaûm töø thoâng. Vôùi giaù trò doøng kích töø ñònh möùc thì maïch töø gaàn nhö baûo hoaø neân khi ta taêng doøng kích töø IKT leân cao thì töø thoâng taêng khoâng ñaùng keå. Do ñoù ñeå ñieàu chænh toác ñoä thì chæ coù theå giaûm doøng kích töø töùc laø giaûm töø thoâng nhoû hôn giaù trò ñònh möùc ta thaáy toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng ω0 =

U KΦ

taêng leân khi giaûm nhoû töø thoâng: Maët khaùc ta coù momen ngaén maïch Mn = KM Φ In neân khi giaûm Φ seõ laøm cho Mn giaûm theo. Ñoä cöùng cuûa ñöôøng ñaëc tính cô: ( KΦ ) 2 β =− Ru Khi giaûm Φ thì ñoä cöùng cuõng giaûm, ñaëc tính cô seõ doác hôn. Neân ta coù hoï ñöôøng ñaëc tính cô thay ñoåi töø thoâng nhö sau. Mcp(ω ) = KΦ ñmIñm = Const

Hoï ñaëc tính cô khi thay ñoåi töø thoâng M 0 Ф ω HI-11d2cnm0 :

Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi töø thoâng coù theå ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä voâ caáp vaø cho toác ñoä lôùn hôn toác ñoä cô baûn. Theo lyù thuyeát thì töø thoâng coù theå giaûm gaàn baèng 0, nghóa laø toác ñoä taêng ñeán voâ cuøng. Nhöng thöïc teá ñoäng cô chæ coù theå laøm vieäc vôùi toác ñoâï lôùn nhaát: ω D = max = 3 ω max = 3ω dm töùc phaïm vi ñieàu chænh: ω dm bôûi vì öùng vôùi moåi ñoäng cô ta coù moät toác ñoä lôùn nhaát cho pheùp. Khi ñieàu chænh toác ñoä, tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän cô khí maø ta coù söï ñieàu chænh hôïp lyù. * Öu ñieåm: Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi töø thoâng coù theå ñieàu chænh voâ caáp vaø cho toác ñoä lôùn hôn toác ñoä cô baûn. Phöông phaùp naøy thöông ñöôïc duøng cho caùc maùy nhö : maùy maøi vaïn naêng, maùy baøo giöôøng… Vieäc ñieàu chænh ñöôïc thöïc hieân treân maïch kích töø neân toån thaát naêng löôïng ít , thieát bò ñôn giaûn neân giaù thaønh thaáp. * Nhöôïc ñieåm: Do ñieàu chænh saâu neân  giaûm sai soá tænh lôùn keùm oån ñònh vôùi toác ñoä cao. Nghóa laø ñieàu chænh caøng saâu thì ∆ω caøng lôùn.

Neân ñaëc tính caøng doác momen nhoû ñeán khi nhoû hôn momen phuï taûi thì ñoäng cô khoâng chaïy ñöôïc. 3. Phöông phaùp thay ñoåi ñieän trôû phuï treân maïch phaàn öùng: Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô baèng caùch thay ñoåi ñieän trôû phuï treân maïch phaàn öùng coù theå ñöôïc duøng cho taát caû caùc ñoäng cô ñieän moät chieàu.

ÑM + IC U ˚öKKöTT-˚HI-9 : Sô ñoà nguyeân lyù ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän trôû phuï treân maïch phaàn öùng

Trong phöông phaùp naøy ñieän trôû phuï ñöôïc maéc noái tieáp vôùi maïch phaàn öùng cuûa ñoäng cô nhö sô ñoà ôû treân. Ta coù phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp: Ru + R f Uu ω= − M KΦ dm ( KΦ ) 2 Khi thay ñoåi giaù trò ñieän trôû phuï Rf ta nhaän thaáy toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng vaø ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô:

ω0

U dm = KΦ dm = const

( KΦ dm ) 2 β =− Ru + R f

β seû thay ñoåi khi giaù trò Rf thay ñoåi. Khi Rf caøng lôùn thì β caøng nhoû nghóa laø ñöôøng ñaëc tính cô caøng doác. Nguyeân lyù ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng ñöôïc giaûi thích nhö sau: Giaû söû ñoäng cô ñang laøm vieäc xaùc laäp vôùi toác ñoä 1 ta ñoáng theâm Rf vaøo maïch phaàn öùng. Khi ñoù doøng ñieän phaàn öùng Iö ñoät ngoät giaûm xuoáng, coøn toác ñoä ñoäng cô do quaùn tính Neân chöa kòp bieán ñoåi. Doøng Iö giaûm xuoáng laøm cho momen ñoäng cô giaûm theo vaø toác ñoä giaûm xuoáng sau ñoù laøm vieäc xaùc laäp ôû toác ñoä ω 2 vôùi ω 2< ω 1. Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä naøy chæ coù theå ñieàu chænh toác ñoä ω < cb

Treân thöïc teá khoâng theå duøng bieán trôû ñeå ñieàu chænh trôn neân phöông phaùp naøy seû cho toác ñoä nhaûy caáp. Khi giaù trò min caøng tieán gaàn ñeán 0 thì phaïm vi ñieàu chænh D = ω cb/ω min≈ 

TN R M 0 Hf3f2f1I-1 ,I21c05 : Hoï ñaëc tính cô khi thay ñoåi ñieän trôû phuï treân maïch ω c3 phaàn öùng

ωωωωωω

Trong thöïc teá Rf caøng lôùn thì toån thaát naêng löôïng caøng taêng. Khi ñoäng cô laøm vieäc ôû toác ñoä ω = ω cb/2 toån thaát naêng löôïng chieám töø 40% ñeán 50% . Cho neân, ñeå ñaûm baûo tính kinh teá cho heä thoáng ta chæ ñieàu chænh sao cho phaïm vi ñieàu chænh: D = (23)/1. Mcp() = KΦ ñmIñm = Const Phuø hôïp taûi maùy naâng. Khi giaù trò Rf caøng lôùn thì toác ñoä ñoäng cô caøng giaûm ñoàng thôøi doøng ñieän ngaén maïch In vaø momen ngaén maïch Mnm cuõng giaûm. * Öu ñieåm: Thieát bò thay ñoåi raát ñôn giaûn, thöôøng duøng cho caùc ñoäng cô caàn truïc, thang maùy, maùy naâng, maùy xuùc. * Nhöôïc ñieåm: Toác ñoä ñieàu chænh caøng thaáp thì giaù trò ñieän trôû phuï ñoùng vaøo caøng lôùn, ñaëc tính cô caøng meàm, ñoä cöùng giaûm daãn ñeán söï oån ñònh toác doä khi phuï taûi thay ñoåi keùm. Toån hao phuï khi ñieàu chænh raát lôùn, toác ñoä caøng thaáp thì toån hao phuï caøng cao.Ñeå coù theå ñieàu chænh voâ caáp duøng phöông phaùp thay ñoåi ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng ta duøng bieán trôû xung.