Tài liệu BÀI TẬP TRANG BỊ ĐIỆN pot

BÀI TẬP TRANG BỊ ĐIỆN(25 lý thuyết)
Nội dung: 25 câu lý thuyết và 4 bài tập trang bị điện
PHẦN LÝ THUYẾT:
trả lời:
(*): cấu trúc của hệ truyền động điện gồm :
I- BBĐ: bộ biến đổi dùng để :
+) biến đổi loại dòng điện (dòng xoay chiều thành một chiều or ngược lại)
+) biến đổi loại nguồn (nguồn áp thành nguồn dòng hoặc ngược lại)
+) biến đổi mức điện áp (dòng điện), biến đổi số pha, biến đổi tần số….
Phân loại:
Gồm có máy phát điện, hệ máy phát-động cơ(hệ F-Đ), các chỉnh lưu không điều
khiển và có điều khiển, bộ biến tần…
II-Đ: động cơ điện dùng để:
+) biến đổi cơ năng thành điện năng (khi hãm điện)
+) biến đổi điện năng thành cơ năng
Phân loại:
Gồm có động cơ xoay chiều KĐB 3 pha roto dây quấn hay lồng sóc, động cơ điện 1
chiều kích từ song song, nối tiếp hay kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, động cơ xoay
chiều đồng bộ….
III-TL: khâu truyền lực dùng để:
+) truyền lực từ động cơ điện tới cơ cấu sản xuất
+) biến đổi dạng chuyển động (quay tịnh tiến or lắc)
+) làm phù hợp về tốc độ, momen, lực
Phân loại:
Bao gồm bánh răng, thanh răng, trục vít, xích, đai truyền, các bộ ly hơp cơ hoặc điện
từ….
IV-CCSX: cơ cấu sản xuất dùng để:
+) thực hiện các thao tác và sản xuất công nghệ.
1
Câu 1: nêu cấu trúc và phân loại hệ truyền động điện
Phân loại:

Gồm gia công chi tiết, nâng-hạ tải trọng, dịch chuyển….
V-ĐK: khối điều khiển dùng để:
+) điều khiển BBĐ
+) điều khiển Đ
+) điều khiển cơ cấu truyền lực
Phân loại:
Gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh tham số và công nghệ, các khí cụ và
thiết bị điều khiển đóng cắt có tiếp điểm ( rơ-le or công tắc), loại không có tiếp điểm
(điện tử, bán dẫn), PLC, bộ vi xử lí….
(*) phân loại của hệ truyền động điện:
Theo đặc điểm của động cơ điện (truyền động điện 1 chiều, KĐB, ĐB)
Theo tính năng điều chỉnh( truyền động có điều chỉnh và không điều chỉnh)

Theo thiết bị biến đổi (F-Đ)
Ngoài ra còn có 1 số phân loại khác như : theo đảo chiều và không đảo chiều, truyền
động quay và thẳng….
trả lời:
ở trạng thái động cơ
ở trạng thái máy phát
(*) ở trạng động cơ:nlđược truyền từ động cơ đến máy sản xuất và được tiêu thụ tại
cơ cấu công tác của máy. Trường hợp này công suất điện đưa vào động cơ
dien
P
>0,
công suất do động cơ sinh ra
co
P
=M.
ω
>0, momen của động cơ cùng chiều với tốc

độ. Trạng thái động cơ sẽ tương ứng với các điểm nằm trong góc phần tư thứ nhất và
góc phần tư thứ 3 của mặt phẳng [M,
ω
]
(*) ở trạng thái máy phát : năng lượng được truyền từ phía máy sản xuất về động
cơ. Khi hệ truyền động làm việc, trong một điều kiện nào đó cơ cấu công tác của
máy sản xuất có thể tạo ra cơ năng do động năng hoặc thế năng tích lũy trong hệ đủ
lớn, cơ năng đó được truyền về trục động cơ, động cơ tiếp nhận năng lượng này và
làm việc như máy phát điện. ngược với trường hợp trên công suất cơ của động sẽ là
2
Câu 7: câu 2: nêu các trạng thái làm việc của truyền động điện
Pcơ <0, nghĩa là M.
ω
<0, momen động cơ ngược chiều với tốc độ. Còn công suất do
máy sản xuất tạo ra sẽ là Pc=Mc.
ω
>0.
Biểu diễn các trạng thái làm việc trên mặt phẳng [M,
ω
]:
II M(
ω
)
I G

trạng thái máy phát Mc(
ω
) trạng thái động cơ
M
ω

<0; Mc.
ω
>0 M.
ω
<0; Mc.
ω
>0
Trạng thái động cơ III Mc(
ω
) M(
ω
) Trạng thái máy phát
M.
ω
>0;M.
ω
<0 M.
ω
<0; Mc.
ω
>0
IV

trả lời:
khi nguồn điện một chiều có công suất vô cùng lớn, điện trở trong của nguồn coi
như bằng không thì điện áp nguồn sẽ là không đổi, không phụ thuộc dòng điện chạy
trong phần ứng động cơ. Khi đó động cơ kích từ song song cũng được coi như kích
từ độc lập. nên ta xét 2 là 1:

3

I II
III IV
câu 3: phương trình đặc tính cơ và các ảnh hưởng thông số điện
đối với đặc tính cơ điện 1 chiều kích từ độc lập và song song.


Uư
Rư
Rfư


KT
I

R
fk


KT
U
Từ sơ đồ nối dây kích từ độc lập trên ta có:

Uư = E+(Rư+Rfư).Iư (*)
Với:
Uư là điện áp nguồn đặt vào phần ứng
Rư = rư+rcf +rcb+rct
Rfư là điện trở phụ trong mạch phản ứng;
Iư là dòng điện mạch phần ứng.
E-là sức điện động của phần ứng động cơ (E= K.
ωφ

.
) thay vào (*) ta có:

'
''
'
u
fuu
u
I
K
RR
K
U
φφ
ω
+
−=
(*)
Biểu thức(*) trên là đặc tính cơ điện của động cơ.
Có thể biểu diễn đặc tính cơ dưới dạng:
ωωω
∆−=
0
Với
φ
ω
K
U
u'

0
=
gọi là tốc không tải lý tưởng.

'
''
u
fuu
I
K
RR
φ
ω
+
=∆
gọi là độ sụt tốc độ.
Có thể biểu diễn phương trình đặc tính cơ dưới dạng hàm bậc nhất Y=Ax+B
Như hình sau:
4
E

ω

φ
ω
K
U
u'
0
=

M
0

Từ đó ta có thể suy ra M=M
nm
=
'u
đm
đm
R
U
K
φ
=K.
nmđm
I.
φ
(**)
(*) ảnh hưởng của các thông số điện tới đặc tính cơ:

Phương trình đặc tính cơ
)(Mf=
ω
ảnh hưởng bởi các thông số:
1. trường hợp thay đổi điện áp phần ứng.
vì điện áp phần ứng không thể vượt quá giá trị định mức nên ta chỉ có thể giảm
Uư biến đổi, Rp= const,
φ
=const
2. trường hợp thay đổi điện trở mạch phản ứng

Vì điện trở tổng mạch phản ứng là : Rư
Σ
= Rư + Rfư nên chỉ tăng về phía Rfư
Uư = const, Rư=var,
φ
=const;
3. trường hợp thay đổi từ thông kích từ
Uư=const, Rfư =const,
φ
=var;
Để thay đổi từ thông
φ
ta phải thay đổi dòng điện kích từ nhờ biến trở Rkt mắc ở
mạch kích từ động cơ. Vì chỉ có thể tăng Rkt nên từ thông chỉ có thể giảm về phía từ
thông định mức.
5
câu 4: Nêu phương trình đặc tính cơ và ảnh hưởng thông số điện với đặc
tính cơ p của động cơ một chiều kích từ nối tiếp
Trả lời:
Động cơ một chiều kích từ nối tiếp có cuộn kích từ nối tiếp với các dây phần ứng
như sơ đồ:
_
+

I

Đ Rp
Ta có Iư = Ikt nên cuộn dây kích từ nối tiếp có tiết diện dây lớn và số vòng dây ít.
Từ thông của động cơ phụ thuộc vào dòng điện phần ứng (hay phụ thuộc vào tải):

'.K=
φ
Iư
K’ phụ thuộc vào cấu tạo cuộn dây kích từ.
Từ các phương trình cơ bản:

Uư = E+(Rư+Rfư).Iư (*)
Có: Eư= K.
ωφ
.
M = K.
φ
.Iu = K.K'.
2
'u
I
Ta có thể tìm được phương trình đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ nối tiếp:

'.
.'.
'
KK
R
MKK
U
u
Σ
−=
ω
(**)

Đồ thì đặc tính cơ động cơ một chiều kích từ nối tiếp là 1 đường hyperbol:

ω



đm
ω
A

0
đm
c
M
.
M
Khi Mc = 0 (Iư=0) theo phương trình đặc tính cơ thì trị số
ω
vô cùng lớn.
(*) ảnh hưởng của các thông số điện tới đặc tính cơ:
6
E
Dòng điện phần ứng cũng là dòng kích từ nên khả năng tải của động cơ hầu như
không bị ảnh hưởng bởi điện áp.
Phương trình đặc tính cơ :
)(Mf=
ω
của động cơ một chiều kích từ nối tiếp cho thấy
đặc tính cơ bị ảnh hưởng bởi điện trở mạch động cơ.
Đặc tính cơ tự nhiên cao nhất ứng với điện trở phụ Rfư=0. các đặc tính cơ nhân tạo

ứng với Rfư #0, đặc tính càng thấp khi Rfư càng lớn.

ω

Rp2>Rp1>Rp
TN

Rp1 Rp=0
Rp2
M
0 Mmm
Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các thông số điện tới đặc tính cơ:
Trả lời:
Khi coi 3 pha động cơ là đối xứng, được cấp nguồn bởi nguồn xoay chiều hình sin 3
pha đối xứng và mạch từ động cơ không bão hòa có thể xem xét động cơ qua sơ dồ
thay thế 1 pha. Đó là sơ đồ điện 1 pha stator với các đại lượng điện ở mạch rotoh. Đã
quy đổi về phía stator.
X1
+
R1
Xm X’2
Rm R’2/2
-
Sơ đồ thay thế 1 pha động cơ KĐB
7
câu 5: Nêu phương trình đặc tính cơ và các ảnh hưởng thông số điện với
đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều 3pha KĐB
Ta có hệ số quy đổi:
phdm
phdm

E
E
E
K
2
1
=

⇒
hệ số quy đổi dòng điện
E
K
k
1
1
=
Dòng điện rotor quy đổi về stator có thể tính từ sơ đồ thay thế:

)(
21
2
1
1
2
′
++









′
+
=
′
XX
S
R
R
U
I
PH
Nếu coi tổn thất phụ
≈
0 thì M
đt
=Mcơ=M









+









′
+
′
=
∆
=
nm
PH
X
S
R
RS
RUP
M
2
2
2
10
2
1
2
0

2

.3
.
ω
ωω
Với X
nm
= X
1
+
′
2
X
là điện kháng ngắn mạch
Phương trình biểu thị M = f(s)=f[s(
ω
)] là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện
xoay chiều 3 pha KĐB
ω
Ta có đường đặc tính cơ:
0
ω
A

th
ω
K

0 M

mm
Mth M
Trên đường đặc tính cơ có điểm cực trị K (điểm tới hạn):

0=
S
M
d
d
Giải phương trình : Sth =
+
nm
XR
R
2
2
1
2
+
′
thay vào phương trình đặc tính ta có:

Mth
)(2
3
22
110
1
2
nm

PH
XRR
U
++
+=
ω
(*) ảnh hưởng của các thông số điện với đặc tính cơ:
+ thay đổi điện áp U1ph
+ thay đổi điện trở R2’
+ thay đổi điện trở R1, điện kháng X1 ở stator
+ thay đổi số đôi cực p
8
+ thay đổi tần số f1 của nguồn điện áp cấp
Trả lời:
Khi stator của động cơ dồng bộ vào lưới điện xoay chiều có tần số f1 không đổi
động cơ sẽ làm việc với tốc độ đồng bộ không phụ thuộc tải.

p
f
1
0
2
π
ω
=
Như vậy với đặc tính cơ của động cơ này trong phạm vi momen cho phép M
≤
Mmax
Là đường thẳng song song với trục hoành, với độ cứng
β

=
∞
và biểu diễn như
đường:

0
ω
0 M
max
M
Khi momen vượt qua trị số cực đại cho phép M>Mmax thì tốc độ động cơ sẽ lệch
khỏi tốc độ đồng bộ
Trả lời:
Nếu khởi động (mở máy) động cơ điện một chiều bằng phương pháp đóng trực tiếp
thì ban đầu tốc độ động cơ cần bằng 0 nên dòng khởi động ban đầu rất lớn. Cần đưa
thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng, sau đó loại dần chúng để đưa tốc độ động cơ
lên xác định.

cpđm
fuu
đm
nmKDBD
II
RR
U
II ≤−=
+
== )5,22(
''
9

câu 7: nêu khởi động (mở máy) động cơ điện một chiều kích từ độc lập và
song song.
câu 6: nêu đường đặc tính của động cơ điện đồng bộ
Khi bắt đầu cấp điện cho động cơ với toàn bộ điện trở khởi động, Mbđ của động cơ
sẽ có giá trị Mmm. Momen lớn hơn Mc tĩnh. Động cơ bắt đầu được gia tốc, tốc độ
càng tăng lên thì momen càng giảm xuống theo đường cong ab
Mđc giảm dần nên hiệu quả gia tốc giảm đến 1 tốc độ nào đó, ứng b, tiếp điểm 1G
đóng lại, một đoạn điện trở khởi động bị nối tắt ngay tại đó động cơ -> C (ở điểm
thứ 2). Mđc tăng gia tốc tăng và sau đó giảm Mđc theo cd. Sau khi đóng tiếp điểm
2G momen động cơ giảm theo đường ef -> chuyển sang đặc tính cơ tự nhiên.

+ -


kt
i
ktd
RP1 Rp2 RP3sơ đồ mở máy động cơ
Điện một chiều kích từ
Độc lập và song song qua
3 cấp trở
1G 2G 3G
+ -
Đường đặc tính cơ lúc mở máy: M,n

ω
a c e g

0
ω

F g 1G , 2G , 3G b
d f
D e 1G, 2G
Mmm M1 g
B c 1G e
MC
a b
0 Mc M1 Mmm M a c
t


10
E
câu 8:nêu khởi động (mở máy) động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp
Trả lời:
Lúc mở máy động cơ, phải đưa thêm điện trở mở máy vào mạch động cơ để hạn
chế dòng điện mở máy không được vượt quá 2,5 Iđm. Trong quá trình động cơ tăng
tốc, cần phải cắt dần điện trở mở máy và khi kết thúc quá trình mở máy động cơ sẽ
làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên không có điện trở mở máy.
+ -
ω
1 tn
K1 K2
IKT

'u
I
Đ
A
ω

2 A
R1 R2
1
ω
d e
2
ω
b c
a
sơ đồ minh họa quá trình làm việc đ/á nối tiếp 0 MC M2 Mmm
M
(*): phân tích:
Khi động cơ cấp điện, các tiếp điểm K1 và K2 mở để nối các R1 và R2 vào các
mạch động cơ
Động cơ bắt đầu tăng tốc theo đặc tính cơ 1 từ điểm a b, cùng với quá trình tăng
tốc, Mđc giảm tới b. tốc độ động cơ là
2
ω
và M2 =(1,2-1,3) Mđm
Thì K2 đóng, cắt D2 ra khỏi mặt mạch động cơ chuyển từ (2)  (C) trên (1) tốc độ
động cơ giữ nguyên.
Đoạn BC song song OM. Mđc tăng từ Mmm lên M2. động cơ tiếp tục tăng nhanh
theo (1) khi Mđc giảm xuống Mc thì R1 cắt nối ra khỏi mạch động cơ nhờ đóng k1
Động cơ chuyển sang làm việc tại e trên đặc tính cơ tự nhiên và tăng lên tới điểm A
thì Mđc cân bằng Mc  điện áp quay với tốc độ
A
ω
(ổn định).
11
E

Câu 9: nêu khởi động (mở máy) động cơ xoay chiều 3 pha KĐB
Trả lời:
Khi đóng điện trực tiếp vào động cơ KĐB để mở máy thì do lúc đầu rotor chưa
quay, độ trượt lớn (s=1) nên sđđ cảm ứng và dây điện cảm ứng lớn Imm = (5-8) Iđm
Dòng điện này có trị số đặc biệt lớn ở động cơ công suất trung bình và lớn tạo ra
nhiệt đốt nóng động cơ và gây xung lực có hại cho động cơ vậy nên cần có các
phương pháp gián tiếp:
(*) dòng điện trở mở máy ở mạch rotor:

ω


0
ω
A
TN G
f
e
d
b c
3
a 2
MC M2 M2 Mth
(*): phân tích:
Lúc bắt đầu mở máy, các K1, K2, k3 đều mở cuộn dây rotor được nối với cả 3 cấp
trở (R1+R2+R3) nên đường cơ (1) tới b,
0
ω
thì M giảm tới M2. các K1 đóng lại, cắt
R1 ra khỏi rotor. Động cơ tiếp tục mở máy với (R2+R3) trong mạch và chuyển sang

(C) trên đặc tính (2)
M tăng từ M2 tới M1. động cơ làm việc trên (2) từ c đến d. lúc này K2 đóng lại nối
tất cả các R2. chuyển tới R3. trên đặc tính (3) tại e và tăng tới f lúc này k3 đóng lại
R3 bị loại. động cơ tiến tới g và tăng tới A. ứng với Mc quá trình mở máy kết thúc
(*) Điện trở hoặc điện kháng nối tiếp trong stator:
Áp dụng cho điện trở, điện kháng mắc nối tiếp với stator:
(*) phân tích:
ở thời điểm ban đầu, các K2 đóng lại để R hoặc điện kháng và stator khi tốc độ động
cơ tăng thì K1 đóng lại, K2 mở ra để loại R or điện kháng vậy nên quá trình kết thúc
(*): phương pháp đổi nối y-
∆
khi mở máy:
Uph=
3
d
U
(mắc y)
12
Nếu nối tam giác : Uph=Ud
(*) Đảo chiều quay động cơ KĐB:
Cần đảo chiều quay của từ trường quay do stator tạo ra chỉ cần đảo chiều 2 pha bất
kỳ trong 3 pha nguồn cấp cho stator.
Trả lời:
Gồm có 2 giai đoạn : giai đoạn mở máy không đồng bộ và giai đoạn kéo vào đồng
bộ
1. giai đoạn mở máy không đồng bộ:
3≈

đây là giai đoạn động cơ đồng bộ mở máy như động cơ mở máyĐB
KĐB. Cuộn dây stator được cấp điện xoay chiều để tạo

Ra từ trường quay. Động cơ mở máy không đồng bộ
Nhờ cuộn dây kích từ ở rotor cực ẩn or nhờ cuộn ngắn mạch
k1
Lồng sóc ở cực lồi.


K2

Lúc đầu, đóng điện cho động cơ để mở máy như động cơ KĐB nhờ cuộn dây lồng sóc
bao quang chu vi rotor. Lúc này cuộn kích từ được nối kín qua điện trở đập từ Rđt nhờ
đóng k2 động cơ quay và tăng tốc đến gần tốc độ đồng bộ.
Khi mở máy KĐB, cuộn kích từ khép kín qua điện trở dập từ nên giống như cuộn 1
pha, do từ trường quay quét qua, sẽ cảm ứng một dòng điện xoay chiều này lại tạo ra
một từ trường đập mạnh
2. giai đoạn kéo vào đồng bộ:
13
câu 10: khởi động (mở máy) động cơ điện đồng bộ.
giai đoạn này bắt đầu khi tốc độ động cơ đạt gần tốc độ đồng bộ (độ trượt s
05,0≤
). Lúc
này, điện trở Rđt được tách ra (K2 mở) và rotor được cấp dòng kích từ để tạo momen
kéo động cơ vào tốc độ đồng bộ. nếu động cơ không vào được đồng bộ mà làm việc
lâu ở chế độ KĐB, cuộn mở máy sẽ bị quá nóng.

Trả lời:
Hãm điện của động cơ điện là trạng thái động cơ sinh ra momen điện từ ngược với
chiều quay rotor. Phương pháp hãm điện tỏ ra rất có hiệu lực trong các mục đích trên
khi hãm điện từ tác dụng vào rotor động cơ để cải lại chuyển động quay mà rotor
đang có.
(*) phân loại:

+ hãm tái sinh
+ hãm ngược
+ hãm động năng
Đặc điểm:
Động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát, biến cơ năng mà hệ TĐĐ đang có qua
động cơ thành điện năng để hoặc hoàn trả về cấu hay tiêu thụ thành dạng nhiệt
Ví dụ minh họa hãm tái sinh:
Cơ cấu nâng hạ oí cầu trục, thang máy, thì khi nâng tải động cơ truyền động thường
làm việc ở chế độ động cơ. Nếu momen do trọng tải gây ra lớn hơn momen do masat
trong các bộ nhận chuyển động of cơ cấu động cơ sẽ làm việc ở hãm tái sinh
M

ω
0
ω
A MC chế độ nâng tải
Mkd
0 M chế độ giảm tải
-
0
ω
MC
ođ
ω
B
14
câu 11: Hãm động cơ điện là gì? Cho ví dụ về hãm tái sinh
Trả lời:
Hãm điện của động cơ điện là trạng thái động cơ sinh ra momen điện từ ngược với
chiều quay rotor. Phương pháp hãm điện tỏ ra rất có hiệu lực trong các mục đích trên

khi hãm điện từ tác dụng vào rotor động cơ để cải lại chuyển động quay mà rotor
đang có.
(*) phân loại:
+ hãm tái sinh
+ hãm ngược
+ hãm động năng
Đặc điểm:
Động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát, biến cơ năng mà hệ TĐĐ đang có qua
động cơ thành điện năng để hoặc hoàn trả về cấu hay tiêu thụ thành dạng nhiệt
Ví dụ minh họa hãm ngược:
ω
a nâng tải
b
0 c MC M
Hạ tải
ođ
ω
d MC
Động cơ đang làm việc tại a, đưa thêm Rp lớn vào phần ứng thì động cơ sẽ chuyển
sang b. trên đường đặc tính biến trở. Tại b momen do động cơ tính ra nhỏ hơn
15
câu 1 Cau12: Hãm động cơ điện là gì? Cho ví dụ về hãm ngược
0
ω
U
E
momen cản nên động cơ giảm tốc độ nhưng phải theo chiều nâng tải đến c vì đoạn
cd là hãm ngược
Lúc đảo dấu:
pu

u
pu
uu
h
RR
kU
RR
EU
I
+
Φ+
=
+
+
=
'
'
'
''
ω
hh
IkM Φ=



Trả lời:
Hãm điện của động cơ điện là trạng thái động cơ sinh ra momen điện từ ngược với
chiều quay rotor. Phương pháp hãm điện tỏ ra rất có hiệu lực trong các mục đích trên
khi hãm điện từ tác dụng vào rotor động cơ để cải lại chuyển động quay mà rotor
đang có.

(*) phân loại:
+ hãm tái sinh
+ hãm ngược
+ hãm động năng
Đặc điểm:
Động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát, biến cơ năng mà hệ TĐĐ đang có qua
động cơ thành điện năng để hoặc hoàn trả về cấu hay tiêu thụ thành dạng nhiệt
Ví dụ minh họa hãm động năng:
Động cơ đang làm việc lưới điện (điểm a) thực hiện cắt cả phần ứng và kích từ động
cơ ra khỏi lưới điện và dóng vào 1 điện trở hãm Rh, do động năng tích lũy trong
động cơ, cho nên động cơ vẫn quay và nó làm việc như một máy phát tự kích từ biến
cơ năng thành nhiệt năng.
Phương trình kích:
ω

16
câu 13: Hãm động cơ điện là gì? Cho ví dụ về hãm động năng

( )
M
k
RR
RR
R
kth
kth
u
.
.
2

'
Φ
+
+
−=
ω
h1 h2
0
ω
a
Ktđ

kt
I↑
Đ 0 Mc
M
2hd

1hđ
M
M
Rh

1ođ
ω

2
c

2ođ

ω

1
c
Trả lời:
Khi xem xét phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập, ta
đã biết quan hệ
)(Mf=
ω
phụ thuộc vào các thông số điện U,
φ
, R
Σ'u
. sự thay đổi
các thông số này sẽ cho những họ đặc tính khác nhau. Có thể điều chỉnh tốc độ bằng
các phương pháp:
(*) thay đổi điện áp phần ứng :
Khi thay đổi điện áp cấp cho cuộn dây phần ứng, ta có họ đặc tính cơ ứng với các
tốc độ không tải khác nhau song song và có cùng độ lớn.
Điện áp U chỉ có thể thay đổi về phía giảm (U<Uđm) nên phương pháp này chỉ cho
phép điều chỉnh giảm tốc độ.
(*) giả sử động cơ đang làm việc tại a trên (1)
Khi giảm U1 xuống U2, động cơ thay đổi điểm làm
Việc từ điểm a có tốc độ lớn
a
ω
trên
ω
Đường đặc tính (1) xuống d.

01
ω
a

02
ω

đm
u
e
17
câu 14: nêu phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ
độc lập? đặc điểm từng phương pháp đó
e b d u
1
c
f g
2
u
h
i
5
u
0 Mc
M

đặc điểm:
Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ
Điều chỉnh trơn trong toàn bộ dải điều chỉnh
Độ cứng đặc tính cơ giữa không đổi trong đoạn điều chỉnh

Độ sụt tốc độ tuyệt đối trên toàn dải là như nhau
Dải điều chỉnh của phương pháp này D
≈
10:1
Chỉ có thể điều chỉnh tốc độ về phía giảm
Phương pháp điều chỉnh này cần 1 bộ nguồn để có thể thay đổi trên điện áp ra.
(*) điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông:
Đặc điểm:
Điện trở mạch phản ứng càng tăng, tốc độ động cơ càng lớn.
Độ cứng đặc tính cơ giảm khi
φ
giảm
Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh D
≈
3:1
Chỉ có thể điều chỉnh thay đổi về phía tăng.
Do độ dốc đặc tính cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính sẽ cắt nhau và do
đó, với tải không lớn (M1) thì tốc độ tăng khi từ thông giảm
Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích từ với
dòng là (1:10)%
(*) điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi R ở phần ứng:
Đặc điểm:
R phần ứng tăng , độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính cơ càng mềm và độ ổn định
tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn.
Phương pháp này chỉ phép điều chỉnh thay đổi tốc độ về phía giảm
Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm R vào mạch phản ứng nên hao tổn không lớn.
18
câu 15: nêu phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích
từ nối tiếp? đặc điểm từng phương pháp đó

Trả lời:
Có 3 phương pháp chính điều chỉnh tốc độ động cơ
1 chiều kích từ nối tiếp:
1. điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện
trở phụ trên mạch phần ứng.
vì phải thêm điện trở phụ nên phương pháp này chỉ có tốc độ
về phía giảm
muốn tốc độ càng nhỏ thì điện trở phụ Rp càng phải lớn và
dẫn tới tổn hao năng lượng càng nhiều
ở những tốc độ nhỏ, đặc tính cơ dốc nhiều (mềm nhiều)
nên độ ổn định tốc độ rất kém.
Dải điều chỉnh phụ thuộc vào trị số Mc
2. điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp phân mạch phần ứng
khi Rp=0, Rps=
∞
có đặc tính cơ tự nhiên.
Nếu Rp#0 và giảm Rps dặc tính cơ dịch sang trái, từ góc phần tư thứ I sang góc phần
tư thứ II và độ cứng tăng lên. Các đặc tính cơ có điểm tốc độ không tải lý tưởng và
có đoạn hãm tái sinh. Điểm không tải lý tưởng ứng với lúc giảm Rps mà E =Is.Rps
Khi
0
ωω
>
thì sức điện động E tạo ra dòng điện Iư khép kín qua Rps. Động cơ sinh
momen hãm. Tốc độ càng lớn, dòng điện ngược Iư càng tăng, momen hãm càng lớn.
19
tới 1 giá trị nào đó của
ω
, sụt áp trên Rps đủ lớn dẫn tới từ thông
φ

giảm và momen
cũng đạt giá trị cực đại.
Phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ về phía giảm
Có thể thu được những tốc độ rất nhỏ trên đường đặc tính cơ cứng hơn
3.Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp phân mạch phần cảm.
khi Rps=
∞
; Rp=0, động cơ làm việc trên đặc tính tự nhiên tn
khi Rps=
∞
, Rp#0 động cơ làm việc trên các đặc tính điều chỉnh
điện trở ở mạch phần ứng như (hình b)
khi Rp=const và thay đổi Rps thì động cơ làm việc trên các
đặc tính như hình (b).
đó là các đặc tính giảm từ thông. Giá trị Rps càng nhỏ thì
dòng điện phân mạch càng lớn.
phương pháp cho phép điều chỉnh được những tốc độ cao hơn
tốc độ cơ bản.
khi tốc độ điều chỉnh lớn lên thì đặc tính cơ tương ứng mềm
hơn.

20
câu 16: nêu phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều 3 pha
KĐB ? đặc điểm từng phương pháp đó
Trả lời:
Gồm có:
+ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi Rphụ trong mạch rotor (1)
+ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato (2)
+ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều (3)
+ điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ (4)

1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi Rphụ trong mạch rotor
Đặc điểm:
Tốc độ càng giảm, đặc tính cơ càng mềm, tốc độ động cơ càng kém ổn định trước sự
lên xuống của momen tải
Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số momen tải
Khi điều chỉnh sâu thì độ trượt động cơ sẽ tăng lên và tổn hao năng lượng khi điều
chỉnh càng lớn
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato
Đặc điểm:
Thay đổi điện áp chỉ thực hiện được về phía giảm dưới giá trị định mức nên kéo theo
momen tới hạn giảm nhanh theo bình phương của điện áp.
Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ KĐB thường có độ trượt tới hạn nhỏ nên phương
pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách giảm điện áp thường được thực hiện cùng với tăng
điện trở phụ ở mach rotor để tăng độ trượt tới hạn do đó tăng dải điều chỉnh lớn hơn.
3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều
Đặc điểm:
Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều
4. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ
Đặc điểm:
Được sử dụng chủ yếu cho động cơ rotor lồng sóc.các động cơ chế tạo sẵn các cuộn
dây stator có thể thay đổi số đôi cực đều có rotor lồng sóc.

Trả lời:
21
câu 17: nêu phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ
Đồng cơ đồng bộ thường được sử dụng phổ biến ở dải công suất lớn hàng trăm kw
trở lên để truyền động các máy như bơm nước, quạt gió, nén khí, máy cán, máy
ngiền…. hệ truyền động thường không đỏi hỏi điều chỉnh tốc độ.
Động cơ đồng bộ có đặc tính cơ tuyệt đối cứng và trong dải momen cho phép, tốc độ
giữ nguyên (luôn bằng tốc độ đồng bộ) Điều chỉnh tốc độ động cơ ĐB bằng cách can

thiệp vào mạch động cơ để thay đổi thông số mạch là không thể được. nhưng khi
thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thay đổi được tốc độ ĐB

p
f
π
ω
2
0
=
Thay đổi tần số nhờ các bộ biến tần: biến tần nguồn áp hoặc nguồn dòng.
ω


0
ω
iđm iđm > i1>i2>…
I1
I2
I3
.
.
0 Mc M
Sơ đồ biểu diễn Điều chỉnh tốc độ động cơ ĐB bằng cách thay đổi tần số nguồn
22
câu 18: nêu các bước lựa chọn động cơ cho 1 hệ truyền động điện
Trả lời:
Bao gồm:
- động cơ phải có đủ công suất kéo
- tốc độ phù hợp và đáp ứng được phạm vi điều chỉnh tốc độ với 1 phương pháp điều

chỉnh thích hợp
- thỏa mãn các yêu cầu mở máy và hãm điện
- phù hợp với nguồn điện năng sử dụng
- thích hợp với điều kiện làm việc

Trả lời:
Các nguyên tắc điều khiển TĐĐ là điều khiển hệ thống đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ
thống những phần tử, thiết bị nào đó (R, điện kháng, điện dung….) để thay đổi một
hoặc nhiều thông số đặc trưng hoặc để giữ một thông số nào đó.
Để tự động điều khiển hoạt động của truyền động điện, hệ thống điều khiển phải có
những cơ cấu, thiết bị thụ cảm được giá trị các thông số đặc trưng cho chế độ công
tác của truyền động điện
Ví dụ minh họa về ĐKTĐ theo nguyên tắc thời gian:
Xét mạch điều khiển khởi động động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập có 2
cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng:
+ M Đg -
+ - Đ 3 5
23
câu 19: nêu các nguyên tắc điều khiển tự động TĐĐ? Cho ví dụ về nguyên tắc
điều khiển thời gian
Ư
1
1G 2G
Đg 1Rth
R1 R2 2Đg 7
Đg
2Rth 1Rth
9 11
2G
2Rth 13

Trạng thái ban đầu sau khi cấp nguồn động lực và điều khiển rơ –le:
Thời gian 1 Rth được cấp điện mở máy ngay tiếp điểm thường kín đóng chậm Rth.
Để khởi động ta phải ấn nút mở máy M(3-5), công tắc Đg hút sẽ đóng các tiếp điểm
ở mạch động lực. phần ứng động cơ điện được đấu vào lưới điện qua Rphụ R1 R2.
điện áp vượt qua điện áp hút rơle. 2Rth làm nó hoạt động sẽ m ở ngay tiếp điểm
thường kín đóng chậm 2Rth (11-13) trên mạch 2G cùng với sự hoạt động của rơle
1Rth

Trả lời:
Các nguyên tắc điều khiển TĐĐ là điều khiển hệ thống đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ
thống những phần tử, thiết bị nào đó (R, điện kháng, điện dung….) để thay đổi một
hoặc nhiều thông số đặc trưng hoặc để giữ một thông số nào đó.
Để tự động điều khiển hoạt động của truyền động điện, hệ thống điều khiển phải có
những cơ cấu, thiết bị thụ cảm được giá trị các thông số đặc trưng cho chế độ công
tác của truyền động điện
Ví dụ minh họa về ĐKTĐ theo nguyên tắc điều khiển tốc độ:
Ví dụ trường hợp điều khiển mở máy động cơ:
Khi ấn nút M, công tắc Đg có điện đóng mạch phần ứng động cơ vào nguồn 3 điện
trở phụ r1,r2ư,r3. động cơ gia tốc trên (1) khi tốc độ động cơ đạt
1
ω
điện áp trên 2
24
câu 20: nêu các nguyên tắc điều khiển tự động TĐĐ? Cho ví dụ về nguyên tắc
điều khiển tốc độ
đầu dây công tắc tơ 2G đạt trị số hút U2 do đó 2G bị hút. Tiếp tục lại r2 chuyển sang
(3) tương tự cho đến khi ổn định

Trả lời:
Các nguyên tắc điều khiển TĐĐ là điều khiển hệ thống đưa vào hoặc đưa ra khỏi hệ

thống những phần tử, thiết bị nào đó (R, điện kháng, điện dung….) để thay đổi một
hoặc nhiều thông số đặc trưng hoặc để giữ một thông số nào đó.
Để tự động điều khiển hoạt động của truyền động điện, hệ thống điều khiển phải có
những cơ cấu, thiết bị thụ cảm được giá trị các thông số đặc trưng cho chế độ công
tác của truyền động điện
Ví dụ minh họa về ĐKTĐ theo nguyên tắc điều khiển dòng điện:
Xét mạch điều khiển hãm ngược động cơ xoay chiều 3 pha rotor dây quấn khi đảo
đầu ta có thể dùng mạch điều khiển :
25
câu 21: nêu các nguyên tắc điều khiển tự động TĐĐ? Cho ví dụ về nguyên
tắc điều khiển theo nguyên tắc dòng điện