Giáo trình Tổng hợp điều khiển hệ điện cơ: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNGNINH

TS. Đỗ Chí Thành
Ths. Nguyễn Văn Chung
Ths. Bùi Thị Thêm

GIÁO TRÌNH

TỔNG HỢP ĐIỀU KHIỂN HỆ ĐIỆN CƠ
DÙNG CHO TR NH Đ

ĐẠI HỌC

QUẢNG NINH - 2020


Lời mở đầu
Giáo trình Tổng hợp điều khiển hệ điện cơ được biên soạn là nhằm cung
cấp tài liệu học tập cho sinh viên học ở trình độ đại học, tài liệu giảng dạy của giảng
viên ngành công nghệ điều khiển và tự động hóa của Trường Đại học Cơng nghiệp
Quảng Ninh, phục vụ cho sự nghiệp đào tạo, cải cách giáo dục của Bộ Giáo dục và
Đào tạo, đặc biệt là đào tạo theo hệ thống tín chỉ và còn làm tài liệu tham khảo cho
các cán bộ kỹ thuật, kỹ thuật viên hiện đang công tác trong lĩnh vực Tự động hóa.
Để đáp ứng yêu cầu đó, giáo trình đã giới thiệu một cách có hệ thống các
kiến thức cơ bản, thể hiện đầy đủ các nội dung theo yêu cầu của chương trình đào
tạo, giáo trình gồm 7 chương:
Chương 1. Những khái niệm và chỉ tiêu cơ bản của hệ điện cơ;
Chương 2. Tổng hợp hệ điều chỉnh tự động điều khiển tốc độ động cơ điên
một chiều;
Chương 3. Hệ điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều nhiều mạch vòng;

Chương 4. Hệ thống truyền động tiristor - Động cơ (T-Đ);
Chương 5. Hệ thống truyền động động cơ một chiều sử dụng bộ biến đổi một
chiều - một chiều (xung điện áp);
Chương 6. Các loại hình cơ bản của hệ điều chỉnh tốc độ động cơ không
đồng bộ - Hệ thống điều tốc điều chỉnh điện áp;
Chương 7. Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều không đồng bộ
bằng phương pháp thay đổi tần số.
Trong q trình biên soạn, nhóm tác giả đã cố gắng bám sát đề cương của
chương trình học phần đã được phê duyệt của Trường, kết hợp với kinh nghiệm
giảng dạy mơn học này trong nhiều năm, đồng thời có chú ý đến đặc thù đào tạo các
ngành của Trường.
Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn do điều kiện tài liệu tham khảo bị hạn
chế nên chắc chắn rằng cuốn sách cịn nhiều thiếu sót. Rất mong bạn đọc góp ý xây
dựng.
Xin chân thành cảm ơn.
Các tác giả


CHƯƠNG 1. NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ CHỈ TIÊU CƠ BẢN
CỦA HỆ ĐIỆN CƠ
1.1. Khái niệm chung về hệ điện cơ
1.1.1. Khái niệm chung
Hệ điện cơ là các hệ thống dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng và
khống chế tự động cơ năng đó.
Phần cơ bản của hệ điện cơ là hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện
(ĐCTĐTĐĐ).
Mục tiêu cơ bản của hệ ĐCTĐTĐĐ là phải đảm bảo giá trị yêu cầu của các
đại lượng điều chỉnh mà không phụ thuộc tác động của các đại lượng nhiễu lên hệ
điều chỉnh.
Hệ thống ĐCTĐTĐĐ có cấu trúc chung được trình bày trên hình 1.1.

Hình 1.1. Cấu trúc chung của hệ ĐCTĐTĐĐ
trong hình 1.1:
M - là động cơ điện dùng để truyền động cho máy sản xuất (MSX). Động cơ
(M) là khâu làm nhiệm vụ biến đổi điện năng thành cơ năng để cung cấp cho máy
sản xuất, động cơ điện có thể là động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều
không đồng bộ và đồng bộ, các loại động cơ bước,…
BĐ - là bộ biến đổi trong hệ thống thường có hai chức năng: Chức năng thứ
nhất là biến đổi năng lượng điện từ dạng này sang dạng khác, thích ứng với động cơ
truyền động; chức năng thứ hai là mang thông tin điều khiển để điều khiển các tham
1


số đầu ra của bộ biến đổi như: công suất P, điện áp U, dòng điện I, tần số f,…Bộ
biến đổi ở đây có thể là: Khuếch đại máy điện, khuếch đại từ, máy phát điện một
chiều, bộ biến đổi bán dẫn,…
R - là bộ điều chỉnh nhận tín hiệu thông báo các sai lệch về trạng thái làm
việc của hệ thống tự động thông qua việc so sánh giữa tín hiệu đặt THĐ và tín hiệu
đo lường các đại lượng đầu ra của hệ thống. Tín hiệu sai lệch này khi qua bộ điều
chỉnh R sẽ được khuếch đại và tạo hàm chức năng điều khiển (tích phân, vi phân)
sao cho đảm bảo chất lượng động và tĩnh của hệ thống tự động. Tín hiệu đầu ra của
bộ điều chỉnh được dùng để điều chỉnh bộ biến đổi (BBĐ).
ĐL - là khâu đo lường có nhiệm vụ biến đổi dạng tín hiệu đầu ra về dạng tín
hiệu điện áp hoặc dịng điện phù hợp với tín hiệu đặt và có giá trị tỉ lệ với đại lượng
điều chỉnh đầu ra.
Trong thực tế, các đại lượng điều chỉnh của hệ thống truyền động tự động có
thể là mơ men quay, tốc độ, vị trí. Để đảm bảo chất lượng của hệ, thường có nhiều
mạch vịng điều chỉnh như: mạch vịng điều chỉnh điện áp, dịng điện, tốc độ, từ
thơng, vị trí,…
1.1.2. Phân loại hệ điện cơ

Việc phân loại hệ thống điều chỉnh tự động truyền động điện thường có
nhiều cách, tuỳ vào mục đích.
a) Phân loại theo động cơ truyền động:
- Hệ ĐCTĐTĐĐ dùng động cơ một chiều;
- Hệ ĐCTĐTĐĐ dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ;
- Hệ ĐCTĐTĐĐ dùng động cơ xoay chiều đồng bộ;
- Hệ ĐCTĐTĐĐ dùng động cơ bước;
….
b) Phân loại theo bộ điều chỉnh và tín hiệu vào bộ điều chỉnh:
- Hệ ĐCTĐTĐĐ có bộ điều chỉnh tương tự (analog);

2


- Hệ ĐCTĐTĐĐ có bộ điều chỉnh số (digital);
- Hệ ĐCTĐTĐĐ có bộ điều chỉnh lai tương tự - số (analog - digital);
c) Phân loại theo cấu trúc hoặc thuật tốn điều khiển:
- Hệ ĐCTĐTĐĐ điều khiển thích nghi;
- Hệ ĐCTĐTĐĐ điều khiển mờ.
d) Phân loại theo nhiệm vụ chung:
- Hệ ĐCTĐTĐĐ duy trì đại lượng điều chỉnh (đại lượng ra) theo lượng đặt
trước khơng đổi. Ví dụ: Hệ duy trì tốc độ, …
- Hệ ĐCTĐTĐĐ tùy động (hệ bám), là hệ điều khiển vị trí yêu cầu điều
khiển tự động lượng ra theo lượng đặt biến thiên tùy ý. Các hệ này thường gặp ở
các các hệ truyền động quay anten, ra đa, cơ cấu ăn dao máy cắt gọt kim loại, …
- Hệ ĐCTĐTĐĐ điều khiển chương trình, thực chất cũng là hệ điều khiển vị
trí nhưng đại lượng điều chỉnh được điều khiển tự động tuân theo lượng đặt biến
thiên theo một chương trình định trước. Đại lượng điều chỉnh trong hệ thống này
thường là các quỹ đạo chuyển động phức tạp trong không gian, cho nên cấu trúc của
nó thường nhiều trục. Chương trình điều khiển ở đây được mã hóa ghi vào bìa, băng

từ, đĩa từ,…
Chúng ta thường gặp các hệ điều khiển chương trình ở các trung tâm gia
công cắt gọt kim loại, các dây chuyền sản xuất có robot. Hệ điều khiển chương trình
có cấu trúc phức tạp nhất và thường được thiết kế ở dạng điều khiển số (NC) hoặc
điều khiển số có sử dụng máy tính (CNC - Computer Numeric Control).
1.2. Các bài toán tổng hợp hệ thống
Khi thiết hệ ĐCTĐTĐĐ ta cần phải đảm bảo thực hiện được tất các các yêu
cầu đặt ra, đó là đáp ứng các yêu cầu về công nghệ, các chỉ tiêu chất lượng và chỉ
tiêu về kinh tế. Chất lượng của hệ ĐCTĐTĐĐ thường gồm chất lượng tĩnh và động.
Trạng thái tĩnh, yêu cầu quan trọng bậc nhất là độ chính xác điều chỉnh. Đối với
trạng thái động thì có u cầu về độ ổn định và các chỉ tiêu về độ quá điều chỉnh,
thời gian quá trình quá độ, tốc độ điều chỉnh, tần số dao động,…trong đó yêu cầu về
độ ổn định là quan trọng nhất. Cấu trúc mạch điều khiển, luật điều khiển và các

3


tham số của bộ điều khiển có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của hệ. Vì vậy, khi
thiết kế hệ ta phải thực hiện các bài toán về phân tích và tổng hợp hệ để tìm ra lời
giải hợp lý, sao cho đáp ứng được các yêu cầu về kĩ thuật và kinh tế đặt ra. Đối với
bài toán tổng hợp hệ, người ta thường đưa ra ba loại bài toán: tổng hợp chức năng,
tổng hợp tham số và tổng hợp cấu trúc - tham số.
1. Bài toán tổng hợp chức năng: thực hiện trong trường hợp đã biết cấu trúc
và tham số của mạch điều khiển, ta cần phải xác định luật điều khiển đầu vào để hệ
đảm bảo chất lượng.
2. Bài toán tổng hợp tham số: thực hiện khi đã biết cấu trúc và lượng tác
động đầu vào của hệ, ta cần xác định các tham số của các bộ điều khiển.
3. Bài toán tổng hợp cấu trúc - tham số: thực hiện khi đã biết qui luật biến
thiên của lượng đầu vào và ra của hệ, ta cần xác định cấu trúc của hệ và đặc tính,
tham số các bộ điều khiển.

Để thực hiện các bài tốn tổng hợp hệ, ta có thể dùng phương pháp khác
nhau, cụ thể, đối với hệ có cấu trúc đơn giản ta dùng phương pháp đặc tính tần số,
phương pháp phân bố nghiệm, phương pháp hệ điển hình các loại và hàm chuẩn mô
đun tối ưu, mô đun đối xứng. Đối với hệ có cấu trúc phức tạp, đặc biệt là hệ nhiều
chiều thường áp dụng phương pháp không gian trạng thái hoặc tổng hợp hệ dùng
máy tính số với các ngôn ngữ chuyên dụng. Với các hệ điều khiển số, tuy có đặc thù
riêng về mơ tả tốn học, nhưng phương pháp tổng hợp về hệ cơ bản cũng dựa trên
các phương pháp tổng hợp liên tục. Riêng đối với hệ phi tuyến cần có phương pháp
tổng hợp riêng.
1.3. Các chỉ tiêu cơ bản
1.3.1. Các chỉ tiêu chung
Để đánh giá các hệ điều chỉnh tự động truyền động điện người ta thường dựa
vào một số đặc điểm và chỉ tiêu chung như sau:
1.3.1.1. Đặc tính phụ tải và đặc tính hệ truyền động điện
Đặc tính phụ tải là mối quan hệ giữa mô men cản Mc và tốc độ của máy sản
xuất. Tùy thuộc vào từng loại máy mà đặc tính tải có các dạng khác nhau: loại mơ

4


men tải bằng hằng số (không phụ thuộc vào tốc độ), loại mô men tải tỉ lệ thuận với
tốc độ, loại mơ men tải tỉ lệ với bình phương tốc độ, loại mô men tải tỉ lệ nghịch với
tốc độ,….Về tính chất, mơ men tải có hai loại: mơ men tải mang tính chất phản
kháng và mơ men tải mang tính chất thế năng. Hệ truyền động điện phải thiết kế sao
cho đặc tính mơ men cho phép của động cơ trong hệ phải phù hợp với đặc tính phụ
tải để đảm bảo tối thiểu hóa cơng suất đặt.
1.3.1.2. Phạm vi điều chỉnh tốc độ:
Là tỉ số giữa tốc độ làm việc cao nhất nmax (nmax là tốc độ đặc tính cơ cao
nhất ứng với mơ men tải (hoặc dịng điện) bằng định mức) và tốc độ làm việc thấp
nhất nmin (nmin là tốc độ đặc tính cơ thấp nhất ứng với mơ men tải (hoặc dịng điện)

bằng định mức), phạm vi điều chỉnh thường được kí hiệu là D:
D

n max
n min

(1.1)

1.3.1.3. Độ trơn (độ bằng phẳng) điều chỉnh:
Là tỉ số giữa hai cấp tốc độ liền kề nhau:


n i 1
ni

(1.2)

với ni và ni+1 là cấp tốc độ thứ i và thứ i+1. Hệ điều chỉnh trơn hay vô cấp là hệ có
  1.

1.3.1.4. Sai lệch tĩnh
Sai lệch tĩnh là sai lệch tốc độ ở trạng thái ổn định được biểu diễn ở dạng
tương đối hoặc tương đối phần trăm, với đặc tính thứ i có tốc độ khơng tải lý tưởng
n0i và tốc độ tại tải định mức ni, sai lệch tĩnh được kí hiệu st hoặc st%:
st 

n oi  n i
n 0i

st % 

n 0i  n i
100%
n oi

(1.3)

Điều kiện đảm bảo về sai lệch tĩnh: st  [s], với [s] sai lệch tương đối cho
phép. Trong một số trường hợp sai lệch tương đối cũng được gọi là hệ số trượt.
1.3.2. Độ chính xác của hệ thống ĐCTĐTĐĐ trong chế độ xác lập và tựa xác
lập

5


Các hệ điều chỉnh tự động nói chung cũng như hệ ĐCTĐTĐĐ nói riêng ln
đặt ra u cầu là đại lượng điều chỉnh phải bám theo tín hiệu đặt với một độ chính
xác nào đó trong chế độ xác lập và tựa xác lập. Độ chính xác là một trong hai chỉ
tiêu kĩ thuật quan trọng nhất của hệ thống tự động nói chung và hệ ĐCTĐTĐĐ nói
riêng. Độ chính xác được đánh giá dựa trên cơ sở phân tích các sai lệch điều chỉnh
của hệ, các sai lệch này phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Trên cơ sở phân tích các sai lệch
điều chỉnh ta có thể chọn được các bộ điều chỉnh, các mạch bù thích hợp để nâng
cao độ chính xác của hệ thống.
1.3.2.1. Các hệ số sai lệch

Hình 1.2. Sơ đồ khối (a) và đặc tính quá độ (b)
Xét hệ điều chỉnh tự động truyền động điện có sơ đồ cấu trúc tối giản như
hình 1.2. Với F0(s) là hàm truyền hệ hở, hệ có phản hồi âm bằng 1 (phản hồi -1).
Trong đó:
- R(s), R(t) là tín hiệu vào;

- C(s), C(t) là tín hiệu ra;
- E(s), e(t) là tín hiệu sai lệch, với e(t) = R(t) - C(t);
- Ni (i = 1,…n) là các tín hiệu nhiễu tác dụng lên hệ;
- TM là thiết bị công nghệ (máy sản xuất).
C  s   F  s  .R  s    Fi  s  .N i  s 

(1.4)

- F(s) là hàm truyền kín của hệ theo THĐ và được xác định theo biểu thức
sau:
- Fi(s) là hàm truyền của hệ đối với tín hiệu nhiễu thứ i.
F s  

F0  s 

1  F0  s 

(1.5)

Trong phương trên C(t) là nghiệm của phương trình vi phân khơng thuần
nhất, bao gồm hai thành phần là thành phần nghiệm tự do và thành phần nghiệm
6


riêng, trong đó thành phần nghiệm riêng của C(t) theo R(t) sẽ chép lại R(t) với một
độ chính xác nào đó. Các thành phần nghiệm riêng của C(t) theo các Ni(t) phải càng
nhỏ càng tốt. Khi giả thiết các tín hiệu R(t) cũng như Ni(t) thỏa mãn điều kiện
Mc.Laurin thì sai lệch điều chỉnh e(t) có thể biểu diễn ở dạng chuỗi hàm như sau:
e  t   R  t   C  t   C0 .R  t   C1.

dR  t 
dt

+C0 N1 .N1  t   C1 N1

 ...  Ci .

dN1  t 
dt

di R  t 
dt

 ...  Ci N1


d i N1  t 
dt



+...
+C0 Nn .N n  t   C1 Nn .

dN n  t 

+  t 

dt

 ...  Ci Nn

di N n  t 
dt



(1.6)

Ci, CiNj với i = 1  , j = 1  n là các hằng số, (t) là thặng dư.
Khi giả thiết bỏ qua tác động của các tín hiệu nhiễu và thặng dư, sai lệch của
hệ được biểu diễn gọn lại:
e  t   R  t   C  t   C0 .R  t   C1.

dR  t 
dt

 ...  Ci .

di R  t 
dt

 ...

(1.7)

Các hằng số C0, C1, …, Ci,…được gọi là các hệ số sai lệch.
C0- Hệ số sai lệch vị trí;
C1- Hệ số sai lệch tốc độ;
C2- Hệ số sai lệch gia tốc.

Một hệ có tất cả các hệ số sai lệch đều bằng khơng thì được gọi là hệ chính
xác tuyệt đối.
1.3.2.2. Các biểu thức xác định các hệ số sai lệch
a) Xác định các hệ số Ci theo hàm truyền sai lệch:
Với giả thiết bỏ qua tác động của nhiễu, lúc này sai lệch của hệ thống chỉ phụ
thuộc vào tín hiệu vào.
Khi bỏ qua nhiễu thì: C(s) = F(s).R(s)
R(s)

E(s)

C(s)

F0(s)

(-)

Hình 1.3. Sơ đồ khối khi bỏ qua nhiễu.

7


Hàm truyền sai lệch theo tín hiệu vào:
Fe  s  

E s 

(1.8)

R s 

E s   R s   C s   R s   R s .

Suy ra:

Fe  s   1 

Từ (1.7), suy ra:

F0  s 

1  F0  s 



1
1  F0  s 

F0  s 

1  F0  s 

Fe  s   C0  C1s  C2s 2  ...  Ci .s i  ...

(1.9)
(1.10)

(1.11)

Kết hợp (1.8) với (1.11) rút ra:

C0  lim Fe (s)
s 0

1

C1  lim   Fe (s)  C0 
s 0 s


1

C2  lim  2  Fe (s)  (C0  C1s) 
s 0 s


.......
 1
Ci  lim  i
s 0 s


(1.12)

i 1

 
F
(s)

C js j  

 e

j 0

 

b) Xác định các hệ số Ci theo hàm truyền hệ thống kín
Ta có thể xác định hàm truyền sai lệch của hệ theo hàm truyền hệ kín:
Fe  s  

R s   C s 
R s 

 1  F s 

(1.13)

Dựa vào (1.12) và (1.13) nếu F(s) có dạng:
F s  

b0  b1.s1  b 2s 2  ...  b ms m
1  a1.s1  a 2s 2  ...  a n s n

m  n

(1.14)

Kết hợp các biểu thức (1.12), (1.13) với (1.14) ta rút ra:
C0  1  b 0



C1  a1  C0 a1  b1


C2  a 2   C0 a 2  C1a1   b 2

C3  a 3   C0 a 3  C1a 2  C 2a1   b3 

...

i 1



Ci  a i    Cz .a i  z   bi

 z 0



Chú ý: ai = 0  i > n, còn bi = 0  i > m.

8

1.15)


Khi một hệ có với hàm truyền kín dạng (1.14) có m = n và b0 = 1, b1 = a1, b2
= a2, … và bm = am thì hệ sẽ có tất cả các hệ số sai lệch đều bằng khơng, tức hệ

chính xác tuyệt đối.
1.3.3. Các tiêu chuẩn sai lệch
1.3.3.1. Tiêu chuẩn tích phân bình phương sai lệch (ISE)
Theo tiêu chuẩn này, chất lượng của hệ được đánh giá bởi tích phân sau:


T

0

0

I   e 2  t  dt   e 2  t  dt

(1.16)

giá trị T được chọn sao cho mọi t > T thì e(t) đủ nhỏ có thể bỏ qua. Tổng hợp hệ
theo tiêu chuẩn này là lựa chọn cấu trúc và tham số của hệ để đảm bảo cho tích
phân (1.16) là cực tiểu, tức là:


T

I   e  t  dt   e 2  t  dt  min
2

0

(1.17)

0

Phương pháp tổng hợp hệ theo tiêu chuẩn ISE có thể áp dụng cho hệ có tín
hiệu vào đó xác định (ví dụ như loại tín hiệu vào dạng bước nhảy đơn vị), hoặc loại
tín hiệu vào xác định theo phương pháp thống kê, bởi vì có thể dùng cả phương
pháp giải tích lẫn phương pháp thực nghiệm để tính tích phân trên. Tiêu chuẩn này
đánh giá rất nặng các sai lệch lớn thường xuất hiện ở giai đoạn đầu của quá trình
điều chỉnh, xem nhẹ các sai lệch nhỏ ở giai đoạn sau. Hệ được thiết kế theo tiêu
chuẩn ISE thường làm giảm nhanh các sai lệch lớn ở giai đoạn đầu quá trình điều
chỉnh, tức là hệ có tốc độ đáp ứng nhanh và kết quả là hệ kém ổn định. Tiêu chuẩn
này thường dùng để tổng hợp các hệ có yêu cầu cực tiểu hóa tiêu thụ năng lượng.
1.3.3.2. Tiêu chuẩn tích phân tích thời gian với giá trị tuyệt đối của sai lệch
(ITAE)
Theo tiêu chuẩn này, chất lượng của hệ được đánh giá bởi tích phân sau:


T

I   t e  t  dt   t e  t  dt
0

(1.18)

0

giá trị T được chọn sao cho mọi t > T thì e(t) đủ nhỏ có thể bỏ qua. Tổng hợp hệ
theo tiêu chuẩn này là lựa chọn cấu trúc và tham số của hệ để đảm bảo cho tích
phân (1.18) là cực tiểu, tức là:



T

0

0

I   t e  t  dt   t e  t  dt  min

9

(1.19)


Tiêu chuẩn ITAE đánh giá nhẹ các sai lệch lớn ban đầu, các sai lệch nhỏ xuất
hiện ở giai đoạn sau quá trình quá độ (khi t lớn) lại bị đánh giá nặng. Hệ thiết kế
theo tiêu chuẩn ITAE sẽ cho đáp ứng quá độ với lượng điều chỉnh nhỏ và có khả
năng suy giảm nhanh các dao động trong q trình điều chỉnh. Việc tính tốn tích
phân (1.19) là rất khó khăn, tuy nhiên có thể đo lường bằng thực nghiệm một cách
dễ dàng. Đặc biệt có thể sử dụng máy tính tổng hợp gần đúng.
1.3.3.3. Tiêu chuẩn tích phân tích thời gian với bình phương sai lệch (ITSE)
Theo tiêu chuẩn này, chất lượng của hệ được đánh giá bởi tích phân sau:


T

I   te 2  t  dt   te 2  t  dt
0

(1.20)

0

giá trị T được chọn sao cho mọi t > T thì e(t) đủ nhỏ có thể bỏ qua. Tổng hợp hệ
theo tiêu chuẩn này là lựa chọn cấu trúc và tham số của hệ để đảm bảo cho tích
phân (1.20) là cực tiểu, tức là:


T

I   te  t  dt   te 2  t  dt
2

0

 min

(1.21)

0

Hệ được tổng hợp theo tiêu chuẩn này cũng có các chất lượng tương tự như
hệ tổng hợp theo tiêu chuẩn ITAE.
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1.
1.1. Các thành phần cơ bản của hệ điện cơ?
1.2. Các dạng bài toán cơ bản khi thực hiện tổng hợp các hệ điện cơ?
1.3. Các hệ số sai lệch và phương pháp xác định chúng?
1.4. Xác định các hệ số sai lệch C0, C1, C2 của hệ điều chỉnh tự động SISO có hàm
truyền kín như sau: F(s) 

s3  2s 2  3s  6
s 4  4s3  4s 2  2s  3

1.5. Các tiêu chuẩn sai lệch nào được áp dụng khi tổng hợp hệ điều chỉnh tự động?

10


CHƯƠNG 2. TỔNG HỢP HỆ ĐIỀU CHỈNH TỰ Đ NG
ĐIỀU KHIỂN TỐC Đ

Đ NG CƠ ĐIỆN M T CHIỀU

2.1. Khái niệm chung
Điều chỉnh tốc độ là một trong những nhiệm vụ chính của TĐĐ tự động. Khi
thiết kế hệ thống điều chỉnh tự động TĐĐ cần phải đảm bảo những u cầu đặt ra,
đó là u cầu về cơng nghệ, các chỉ tiêu chất lượng và các chỉ tiêu về kinh tế.
Trong quá trình làm việc của TĐĐ tốc độ của nó có thể bị thay đổi do nhiễu
gây ra ví dụ như mơ men cản tăng lớn làm cho dòng điện tải tăng tốc độ động cơ
giảm xuống và ngược lại mô men tải giảm, tốc độ của động cơ tăng lên, ...
Điều chỉnh tốc độ TĐĐ là dùng các phương pháp thuần tuý điện tác động lên
bản thân hệ thống TĐĐ (nguồn và động cơ) để thay đổi tốc độ của động cơ cịn tải
của động cơ khơng thay đổi.
Để tận dụng khả năng làm việc của động cơ, trong q trình điều chỉnh dịng
điện của động cơ khơng thay đổi và thường bằng dịng định mức (Iđm).
Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều được trình bày trong
các tài liệu về truyền động điện. Trong tài liệu này chỉ tập trung nghiên cứu hệ
thống kín điều khiển tốc độ. Trong chương này chỉ chú trọng nghiên cứu hệ thống
điều khiển mạch vịng kín cơ bản cùng phương pháp phân tích, thiết kế nó.
Trong hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều có hai phương pháp

được sử dụng chủ yếu là điều chỉnh điện áp mạch phần ứng (mạch rotor) động cơ và
điều chỉnh từ thông động cơ. Phương điều chỉnh từ thông động cơ một chiều chỉ áp
dụng cho loại tải có đặc tính mơ men cản tỉ lệ nghịch với tốc độ và phạm vi điều
chỉnh D  4:1, và chiếm một tỉ lệ không đáng kể so với phương pháp điều chỉnh
điện áp mạch phần ứng động cơ. Để điều chỉnh điện áp mạch phần ứng động cơ cần
phải có các bộ nguồn một chiều điều chỉnh được. Với lưới điện cung cấp là hệ
thống điện áp xoay chiều hình sin ba pha, để tạo ra điện áp một chiều điều chỉnh
được, từ trước tới nay thường dùng ba loại thiết bị biến đổi là bộ biến đổi (BBĐ)
máy điện gồm động cơ điện xoay chiều kéo máy phát điện một chiều, BBĐ van
(chỉnh lưu có điều khiển dùng tiristor) và tổ hợp BBĐ gồm chỉnh lưu điốt + xung
điện áp một chiều. Tương ứng với mỗi loại BBĐ ta có một loại hệ thống truyền

11


động điện động cơ điện một chiều. Các hệ ĐCTĐTĐĐ điều chỉnh tốc độ động cơ
ngoài yêu cầu về điều chỉnh tốc độ còn phải thỏa mãn các yêu cầu về ổn định tốc
độ, tự động hạn chế phụ tải trong chế độ tĩnh cũng như chế độ động, để đáp ứng các
yêu cầu này hệ thống cần phải có các phản hồi phù hợp. Một nhiệm vụ trọng tâm
của chương này là thiết kế, tổng hợp các bộ điều chỉnh để hệ đáp ứng được các yêu
cầu chất lượng của hệ ĐCTĐTĐĐ điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.
2.2. Các nguồn điện và các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều
2.2.1. BBĐ máy điện và hệ thống máy phát - động cơ (hệ F-Đ)
2.2.1.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống máy phát - động cơ (hệ F-Đ)

ĐK

U

Đ

Đ

KTĐ
R KĐ

RưF

RưĐ

UF = U
Đ

EĐ

Hình 2.1c. Cuộn kích từ được cung cấp thơng qua bộ khuếch đại.

12


Trong hệ truyền động máy phát - động cơ (hệ F-Đ), nguồn cấp cho phần ứng
động cơ là bộ biến đổi máy điện (máy phát điện một chiều kích từ độc lập). Sơ đồ
nguyên lý một hệ F-Đ như hình 2.1a; sơ đồ thay thế hình 2.1b; cuộn kích từ được
cung cấp thơng qua bộ khuếch đại hình 2.1c.
Động cơ Đ là động cơ điện một chiều kích từ độc lập dùng để truyền động
máy sản xuất (MSX) được cấp điện phần ứng từ máy phát. Động cơ sơ cấp kéo máy
phát F với tốc độ không đổi là động cơ điện đồng bộ ĐK. Động cơ ĐK cũng kéo
luôn máy phát tự kích từ FK hoặc K để cấp điện kích từ cho động cơ Đ và máy phát
F. Biến trở RKK dùng để điều chỉnh dịng điện kích từ của máy phát tự kích K hoặc
FK nghĩa là để điều chỉnh điện áp phát ra cấp cho các cuộn kích từ của máy phát

KKF (hoặc CKF) và cuộn kích từ của động cơ KKĐ (hoặc CKĐ). Biến trở RKF dùng
để điều chỉnh dịng kích từ của máy phát F do đó điều chỉnh điện áp phát ra của máy
phát F đặt vào phần ứng động cơ Đ. Biến trở RKĐ dùng để điều chỉnh dịng kích từ
của động cơ, do đó thay đổi tốc độ động cơ nhờ thay đổi từ thông. Khi yêu cầu
không cao về chất lượng điều khiển tốc độ của hệ thống, thì iKF có thể được cấp
điện trực tiếp bằng nguồn điện kích từ (hình 2.2a). Khi có u cầu cao về chất lượng
điều tốc dạng mạch vịng kín thì thường phải sử dụng bộ khuếch đại để tiến hành
điều khiển (hình 2.1c). Bộ khuếch đại dùng trong hệ thống F-Đ thường là bộ khuếch
đại điện cơ (như máy điện khuếch đại từ trường ngang) và bộ khuếch đại từ; khi cần
nâng cao hệ số khuếch đại, có thể bố trí thêm bộ khuếch đại điện từ làm bộ tiền
khuếch đại.
2.2.1.2. Phương trình đặc tính cơ của hệ máy phát - động cơ (F- Đ)
Từ phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều ta đã biết:
(2.1)
Khi thay: U = EF - Iư.RưF, ta có:
(2.2)
trong đó:
U - điện áp đặt vào phần ứng động cơ, V
RưF , RưĐ - điện trở phần ứng của máy phát và động cơ, 

13


Iư - dịng điện phần ứng động cơ cũng chính là dịng điện phần ứng
máy phát, A
Thay

vào phương trình trên, ta có phương trình đặc tính cơ của hệ

F - Đ:

(2.3)
Hay:  = 0 -  với

là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.

- là độ sụt tốc của động cơ khi mô men của động cơ là M.
2.2.1.3. Các đặc tính của hệ F - Đ
Đặc tính cơ tự nhiên của của động cơ là đặc tính ứng với điện áp phần ứng
định mức (UĐ = UĐđm) và điện áp kích từ định mức (UKTĐ = UKTĐđm) nghĩa là từ
thơng định mức. Đặc tính cơ tự nhiên của hệ F - Đ là đường nét đậm hình (2.2) để
điều chỉnh tốc độ động cơ ở vùng dưới đặc tính tự nhiên, ta giữ từ thơng động cơ là
định mức và điều chỉnh giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ (UĐ giảm).
Trường hợp này, tốc độ 0 thay đổi (giảm) cịn độ cứng đặc tính cơ giữ nguyên. Các
đặc tính cơ song song với nhau. Thực hiện điều đó nhờ điều chỉnh tăng điện trở RKF ở mạch
kích từ của máy phát, do đó s.đ.đ EF giảm nên điện áp đặt vào phần ứng động cơ Đ cũng
giảm. Để điều chỉnh tốc độ động cơ trên vùng đặc tính tự nhiên ta khơng thể tăng điện áp đặt
vào động cơ quá giá trị điện áp định mức UĐđm vì sẽ làm cháy động cơ. Do vậy lúc này phải
giữ nguyên điện áp định mức và tiến hành điều chỉnh tăng điện trở RKĐ ở mạch kích từ của
động cơ để thay đổi giảm từ thông Đ của động cơ. Trường hợp này, tốc độ không tải lý
tưởng 0 tăng lên cịn độ cứng đặc tính cơ giảm đi.
Đặc tính cơ có tốc độ 0 càng lớn thì càng mềm. Dạng đặc tính cơ vùng dưới
đặc tính cơ tự nhiên (vùng 1) và vùng trên đặc tính tự nhiên (vùng 2) như hình 2.2.
Khi điều chỉnh tốc độ động cơ từ định mức (đm) xuống thấp nhờ giảm s.đ.đ
của máy phát qua việc giảm dịng kích từ của máy phát bằng cách tăng điện trở RKF
trên thực tế hệ F - Đ không điều chỉnh được những tốc độ quá thấp. Lý do là muốn
có tốc độ nhỏ thì điện áp đặt vào động cơ phải nhỏ nghĩa là điện áp của máy phát
hay từ thơng kích từ của máy phát F nhỏ. Về nguyên tắc, tăng RKF thì dịng điện

14

kích từ sẽ nhỏ nhưng từ trường F khơng thể yếu hơn từ trường dư của máy phát
được. Ngay cả khi IKF = 0 thì s.đ.đ do từ dư của máy phát tạo ra cũng đó đạt khoảng
(3  6)% trị số s.đ.đ định mức. Do vậy, giới hạn dưới min của tốc độ hệ F - Đ bị
hạn chế.
ω

ω0

2

1
0

MC

Giảm
Đ
U đm
Giảm
ΦF

M

- ω0

Hình 2.2. Họ các đường đặc tính của hệ thống F - Đ

Ngồi ra, lúc từ thơng kích từ F nhỏ, tác dụng của phản ứng phần ứng sẽ rõ
rệt, điện áp rơi ở mặt tiếp xúc giữa chổi than và vành góp tăng lên, điện trở mạch

lực trở lên có ý nghĩa nên cũng khơng thể giảm q thấp EF.
Vì thế, phạm vi điều chỉnh tốc độ theo cách thay đổi điện áp phần ứng động
cơ không quá:
DU =

 dm
= 10:1
 min

Khi điều chỉnh tốc độ động cơ từ định mức (đm) lên cao hơn nhờ giảm từ
thông Đ từ định mức xuống thấp cũng chỉ giới hạn trong phạm vi:
D =

ω max
= 3:1
ω dm

Dải điều chỉnh D bị hạn chế là do điều kiện đảo chiều quay của động cơ
(nếu phương pháp đảo chiều quay động cơ là nhờ đảo chiều từ trường kích từ của
động cơ …) và do điều kiện về độ bền cơ học của kết cấu rotor.

15


Kết quả, phạm vi điều chỉnh tốc độ chung của hệ F - Đ thường không quá:
ω max
= 30:1
ω dm

D=

Khi động cơ đảo chiều quay, các đường đặc tính cơ của động cơ, sẽ nằm ở
góc phần tư thứ III. Việc đảo chiều quay động cơ Đ trong hệ F - Đ ở hình 2.2 được
thực hiện nhờ đảo chiều (đảo cực tính) điện áp của máy phát đặt vào phần ứng động
cơ Đ thơng qua việc đảo chiều dịng điện kích từ của máy phát nhờ đóng các tiếp
điểm K1 hoặc K2.
Để tiện lợi hơn cho việc cấp điện kích từ có thể dùng các bộ biến đổi chỉnh
lưu có điều khiển như trên hình 2.3.

~3

ĐK

F

UF

UĐ

Đ

KKF

MSX

KKĐ
U dKΦ

UđkU
BĐTKTF

BĐTKTĐ

~3

~3

Hình 2.3. Bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển.
2.2.1.4. Hãm điện hệ F - Đ
Ở chế độ động cơ quay thuận và quay ngược, các đặc tính cơ của hệ F - Đ
nằm ở góc phần tư thứ I và thứ III. Năng lượng nguồn chuyển qua động cơ sơ cấp
ĐK chuyển qua máy phát F tới động cơ Đ rồi ra phụ tải của động cơ. S.đ.đ của máy
phát và động cơ luôn ngược chiều nhau với EF > EĐ.

16


Iu

Ih
+
EF

Đ

ω

EĐ

ω0

+
Đ

F

_

_

EF < E Đ
Chế độ động cơ hãm tái
sinh
_
EF
+

tn

Iu

Đ

+

EĐ

Đ

F

_

_

MĐ
EF > EĐ
Chế độ động cơ quay
thuận
M

MĐ
0
tn ω
0

EĐ

Đ

F

+

Đ

_

_

E
Đ

Đ

F

EF

Đ

_

+

Ih

+

+

MĐ
EF < EĐ
Chế độ động cơ hãm tái
sinh

EF > EĐ
Chế độ động cơ quay
ngược

Hình 2.4. Các đặc tính cơ của hệ F - Đ khi hãm tái sinh

Ở chế độ hãm điện, đặc tính của hệ nằm ở góc phần tư thứ II và thứ IV. Lúc
hãm cơ năng của hệ đang có trước khi hãm sẽ chuyển thành điện năng để trả về
nguồn (hãm tái sinh) hoặc tiêu thụ trên điện trở hãm dưới dạng nhiệt (hãm ngược
hoặc hãm động năng).
Iu

Ih

ω

Đ

+
Đ

EF

E

_
EF
+

Đ
_

0

MĐ
EF > E Đ
Chế độ động cơ quay
thuận
M
_
Ih

+

Đ
EĐ

Đ

EĐ

Đ
Iu

F

Đ

_
F

MĐ

Đ

+

_

_

Hãm động năng

+

+

MĐ
EF < EĐ
Chế độ động cơ hãm tái
sinh

EF > E Đ
Chế độ động cơ quay
ngược

Hình 2.5. Đặc tính hãm động năng của hệ F - Đ

Khi hệ F - Đ hãm tái sinh (hình 2.4), vì  > 0 nên động cơ làm việc như
một máy phát với EĐ > EF phát trả năng lượng điện năng về nguồn. Hãm tái sinh

17

cịn có thể xẩy ra khi giảm tốc độ. Sức điện động EF và EĐ khi hãm tái sinh ngược
chiều nhau.
Hãm động năng trong hệ F - Đ (hình 2.5) xẩy ra khi cắt mạch kích từ của
máy phát nhưng vẫn giữ kích từ của động cơ. Lúc này E F  0 nên phương trình
(2.3) cho:
(2.4)
Đó là phương trình đặc tính cơ khi hãm động năng. Dịng điện hãm được xác định
như sau:
(2.5)
Động năng dự trữ trong hệ biến đổi thành điện năng và tiêu thụ dưới dạng
nhiệt trong các cuộn ứng của động cơ và máy phát.
Khi hãm ngược, s.đ.đ máy phát đảo chiều và trở lên cùng chiều với sức điện
động của động cơ. Cũng có thể giữ nguyên chiều sức điện động của máy phát (hay
cực tính điện áp đặt vào rotor động cơ) nhưng chính động cơ bị kéo ngược do tải thế
năng (khi hạ tải ở máy trục nhờ hãm ngược để giảm chuyển động) nên s.đ.đ của
động cơ bị đảo chiều và trở thành cùng chiều với s.đ.đ. máy phát (hình 2.6).
Các đường đặc tính hãm ngược nằm giữa đặc tính hãm động năng và trục
hoành OM.
Iu

Ih

ω

_
F

+

EF

+

Đ

Đ

ω

+
EF

ED
_

EF

F
+

EF

Đ
Iu

M

M

ω

_

_

Chế độ động cơ
quay thuận

0

Đ

ED

F
_

MĐ

_

ω

+

+

+
F
_

_

Chế độ động cơ
quay ngược

Hình 2.6. Đặc tính hãm ngược của hệ F - Đ
18

ED

Đ
Ih

ωĐ

+


2.2.1.5. Nhận xét về hệ F - Đ
a) Ưu điểm của TĐĐ dùng hệ F- Đ:
- Nếu thay đổi chiều của iKF thì cực tính của điện áp và chiều quay của động
cơ đều thay đổi theo, vì vậy việc đảo chiều quay của động cơ trong hệ thống F-Đ rất
dễ thực hiện;
- Hệ thống F-Đ là hệ thống cho phép động cơ làm việc trong cả bốn góc phần
tư của hệ trục tọa độ;
- Phạm vi điều chỉnh tăng lên cỡ 30:1;
- Điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong pham vi điều chỉnh;
- Việc điều chỉnh được thực hiện trên mạch kích từ nên tổn hao nhỏ;
- Hệ điều chỉnh đơn giản;
- Trang thái làm việc linh hoạt, khả năng quá tải lớn;

- Có thể thực hiện hãm điện từ.
b) Nhược điểm của hệ:
- Sử dụng nhiều máy điện quay nên hiệu suất thấp (không qúa 75%), cồng
kềnh, tốn diện tích lắp đặt, gây ồn lớn.
- Vốn đầu tư ban đầu cao.
- Điều chỉnh sâu (tốc độ nhỏ) bị hạn chế.
2.2.2. Chỉnh lưu điều khiển tiristor (BBĐ van) và hệ thống truyền động tiristor
- động cơ một chiều (hệ T-Đ)
Tốc độ động cơ điện một chiều có điều chỉnh được trong phạm vi rộng và bằng
phẳng nhờ hệ chỉnh lưu động cơ (hay hệ truyền động van một chiều) trong đó các bộ chỉnh
lưu điều khiển được. Trong đó các van điều khiển có thể là đèn thyratron, đèn thuỷ ngân,
thyristor. Hiện nay các tiristor được dùng rất phổ biến để tạo ra các bộ chỉnh lưu có điều
khiển bởi những tính chất ưu việt của chúng: gọn, nhẹ, tổn hao ít, qn tính nhỏ tác động
nhanh, cơng suất khống chế nhỏ…
Các hệ chỉnh lưu dùng trong truyền động điện một chiều tạo thành hệ thống tiristor động cơ (hệ T- Đ).
2.2.2.1. Hệ truyền động điện thyristor - động cơ (T - Đ)

19


Hệ truyền động T - Đ là hệ truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều
chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ hoặc thay đổi
điện áp đặt vào phần cảm động cơ thông qua các bộ biến đổi chỉnh lưu dùng tiristor. Hình
2.7 là sơ đồ khối của một hệ truyền động T- Đ.
Hệ có thể thay đổi tốc độ và đảo chiều quay của động cơ. Việc đảo chiều quay được
thực hiện bằng cách đảo chiều dịng điện kích từ Ikt qua hai bộ chỉnh lưu ba pha có điều
khiển CL1 và CL2 được nối theo sơ đồ hình tia hay hình cầu. Cũng có thể dùng một bộ
chỉnh lưu có điều khiển với các phương pháp đảo cực tính đầu ra như hình 2.8 thay cho hai
bộ chỉnh lưu CL1 và CL2.
Khi công suất kích từ nhỏ, có thể thay các bộ chỉnh lưu CL1 và CL2 bằng các bộ

chỉnh lưu thyristor một pha.
Phương pháp đảo chiều quay bằng từ thơng có một số hạn chế do cuộn cảm có hệ số
tự cảm lớn làm tăng thời gian đảo chiều, …
Khi dùng phương pháp đảo chiều quay nhờ đảo chiều dòng điện phần ứng thì sơ đồ khối
như hình 2.9.
Động cơ Đ được điều chỉnh qua hai vùng:
- Vùng dưới tốc độ cơ bản: Nhờ thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ qua bộ
chỉnh lưu ba pha có điều khiển CL1 (khi quay thuận) hoặc CL2 (khi quay ngược). Điện áp
thay đổi ln nhỏ hơn giá trị định mức Uđm cịn từ thông là định mức đm.
- Vùng trên tốc độ cơ bản: Nhờ thay đổi dịng điện kích từ (tức là thay đổi từ thông)
xuống dưới giá trị định mức qua bộ chỉnh lưu có điều khiển CL3.
Hệ T - Đ có khả năng điều chỉnh trơn (  1) với phạm vi điều chỉnh rộng (D
 102 103). Hệ có độ tin cậy cao, qn tính nhỏ, hiệu suất lớn khơng gây ồn.
Nhược điểm của T - Đ có hệ số cos thấp, nhất là khi điều chỉnh sâu. Dịng điện
chỉnh lưu có biên độ đập mạch cao, gây ra tổn hao phụ trong động cơ và có thể làm xấu dạng
điện áp nguồn.

20


~3
3

~
K1
CKT

Iu

CL2

IKTN

IKTT

CL1

E

K2

Hình 2.7. Sơ đồ khối của một hệ truyền động T - Đ

CK1

~3

I

~3

PT II

b)
CK2

~3

+

N

~3

T

PT

T

_

N
b)
a)

I

II

CK2

PT

CK1

Hình 2.8. Các sơ đồ chỉnh lưu có đảo cực tính cho phụ tải

21

~3
+
I uT

CKT

~3
CL3

K1
CL2

E
_
CL1

I uN

K2

Hình 2.9. Hệ T-Đ đảo chiều quay nhờ đảo chiều dịng điện phần ứng
2.2.2.2. Đặc tính cơ của hệ T - Đ
Trong hệ T - Đ, nguồn cấp cho động cơ là bộ CL tiristor. Dòng điện chỉnh
lưu cũng chính là dịng điện phần ứng động cơ. Tương tự biểu thức (2.3), ta có
phương trình đặc tính cơ của hệ T - Đ ở chế độ dòng điện liên tục là:
(2.6)
Độ cứng đặc tính cơ là:

(2.7)

Trong đó  R- là tổng trở toàn mạch phần ứng động cơ (gồm điện trở phần
ứng động cơ và điện trở các phần tử trong mạch nối tiếp với phần ứng động cơ).
Họ đặc tính cơ của hệ thống trong trường hợp này như hình (2.10) khi điều
chỉnh ở vùng dưới tốc độ cơ bản.
Các đặc tính cơ của hệ truyền động T - Đ mềm hơn các đặc tính của hệ F - Đ
vì có sụt áp do hiện tượng chuyển mạch giữa các tiristor.
Góc mở  càng lớn thì điện áp đặt vào phần ứng động cơ càng nhỏ. Khi đó, đặc
tính cơ hạ thấp và ứng với một mơ men cản MC nào đó, tốc độ động cơ giảm (A > B >
C). Lý thuyết và thực nghiệm chứng tỏ: Khi phụ tải nhỏ các đặc tính cơ có độ dốc lớn
(phần nằm trong vùng gạch chéo) đó là vùng dịng điện gián đoạn. Góc  càng lớn (khi
điều chỉnh sâu) thì vùng dịng điện gián đoạn càng rộng và việc điều chỉnh tốc độ
gặp nhiều khó khăn hơn. Vùng dịng điện gián đoạn có hình ellipse.

22


Sơ đồ chỉnh lưu ba pha hình tia có vùng gián đoạn rộng hơn so với sơ đồ
chỉnh lưu ba pha hình cầu. Vùng dịng điện gián đoạn càng thu hẹp khi mà tăng số
bộ chỉnh lưu và tăng độ tự cảm L của mạch phần ứng. Song khi tăng số bộ chỉnh
lưu thì mạch lực chỉnh lưu cũng tăng độ phức tạp và cả mạch điều khiển cũng phức
tạp hơn. Còn khi tăng trị số L sẽ dẫn tới làm xấu quá trình quá độ (tăng thời gian
quá độ) và làm tăng trọng lượng kích thước của hệ thống.
Tốc độ khơng tải lý tưởng phụ thuộc vào góc điều khiển :
(2.8)
Tuy nhiên, 0 ở đây chỉ là giao điểm của trục tung với đoạn thẳng của đặc
tính cơ kéo dài. Thực tế, do có vùng dịng điện gián đoạn nên tốc độ khơng tải lý
tưởng của đặc tính là lớn hơn.
ω

α1 = 0

ωA

A

ωB

B

α2

C

α3

ωC

MC

0

M
α4 =

Π
2

α5
α1 < α 2<….< α n

α6

Hình 2.10. Đặc tính cơ của hệ T - Đ
2.2.2.3. Các chế độ làm việc của hệ T - Đ
Ví dụ hệ T - Đ dùng truyền động cho cơ cấu nâng hạ của một cầu trục. Với
góc mở  trong khoảng 0   


2

, bộ chỉnh lưu làm việc ở chế độ chỉnh lưu và

động cơ làm việc ở chế độ động cơ để nâng tải (hình 2.11), lúc này E > 0.

23