THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦU TRỤC NÂNG HẠ TẢI doc

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 1


NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
Tên đồ án:
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦU TRỤC NÂNG HẠ TẢI
Nội dung đồ án :
Tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục
dùng động cơ điện : Động cơ điện dùng kích từ song song.
BẢNG SỐ LIỆU:
1.Động cơ một chiều kích từ song song :

P
đm
(kw) U
đm
(v) I
đm
(A) I
KTđm
(A) n
đm
(vòng /phút)
95 220 470 4,25 500

2.Động cơ điện khơng đồng bộ xoay chiều 3 pha rotor dây quấn

P
dm
(W) Cơng suất động cơ 45
U
1dm
(V) Điện áp định mức 500
2p Số cực từ 8
N
1
Số vòng mỗi pha dây quấn stator 37
N
2
Số vòng mỗi pha dây quấn stator 27
K
dq1
Hệ số dây quấn stator 0,965
K
dq2
Hệ số dây quấn stator 0,965
R
1
(Ω) Điện trở dây quấn stator 0,129
R
2
(Ω) Điện trở dây quấn stator 0,0283
X
1
(Ω) Điện kháng dây quấn stator 0,485

X
2
(Ω) Điện kháng dây quấn stator 0,0912
m
1
Số pha dây quấn stator 3
m
2
Số pha dây quấn stator 3
I
0
23,35
h
h

Hiệu suất 0,895
j
cos

Hệ số cơng suất 0,865

Yêu cầu tính toán và thiết kế như sau:
3.1. Động cơ mở máy qua 3 cấp điện trở phụ, tính các điện trở mở máy ở
từng cấp biết rằng động cơ kéo tải ở đònh mức.
3.2. Tính toán điện trở cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với
tốc độ lần lượt là: 1/2 n
đm
, 1/4 n
đm

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 2

3.3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào rotor để hạ tải với tốc độ
lần lượt là: 1/4 n
đm ,
1/2 n
đm
, n
đm
, 2 n
đm
. Biết rằng moment khi hạ tải:
0,8M
đm.

3.4 Dùng chương trình CX-Programmer thiết kế sơ đồ ngun lý điều khiển
động cơ khi mở máy nâng hạ tải, vẽ sơ đồ kết nối PLC CM2A.Biêt rằng, động
cơ xoay chiều 3 pha có dây quấn stator/rotor đấu hình tam giác/sao và sức bền
từ động bên stator lớn hơn rotor 20%.

GVHD: Nguyễn Phan Thanh
SVTH: Lê Vũ Phương
Trinh_07102231

Hồng Thị Diệu
Ngơi_07102221








NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n

h

T rang 3

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Ngày . . . tháng . . . năm
2010

Giảng viên hướng
dẫn



Th.S Nguyễn Phan
Thanh

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Ngày . . . tháng . . . năm
2010

Giảng viên phản
biện








LỜI NÓI ĐẦU
@&?

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 5

Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và
chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố
rất quan trọng:
· Có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của một công
nghệ sản xuất.
· Là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm vụ biến
đổi cơ năng thành điện năng .
· Hệ thống Truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không
đổi hoặc thay đổi (hệ điều tốc)….
Với sự phát triển mạnh mẽ của kó thuật bán dẫn công suất lớn và kó
thuật vi xử lí, các hệ thống điều tốc được dử dụng rộng rãi và là công cụ
không thể thiếu trong quá trình tự động hoá sản suất. Do đó nội dung của
tập đồ án chủ yếu tính toán và và điều chỉnh tốc độ động cơ DC kích từ
song song và động cơ không đồng bộ 3 pha.
Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm
đến vấn đề liên quan đến Động cơ DC kích từ song song và động cơ không
đồng bộ 3 pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều,
nên tập đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót.Rất mong được sự
đóng góp của q thầy cô và bạn bè.


Sinh viên thực
hiện:
Lê Vũ Phương Trinh
Hồng Thị Diệu Ngơi

LỜI CẢM ƠN
@&?

Sspielberg đã từng nói :" Chỉ đến được vinh quang khi ta biết
nhìn lại và trân trọng quá khứ."Hoàn thành tập đồ án này có thể không là
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 6

"vinh quang", nhưng đây là kết quả của sự tìm tòi, nghiên cứu tri thức và
điều quan trọng không thể thiếu góp phần hoàn thiện hơn tầm hiểu biết
về môn học và củng cố kiến thức ngành học, tạo hành trang bước vào đời,
không thể không thừa nhận sự đóng góp to lớn của các nguồn nhân -vật
lực-yếu tố quan trọng tạo nên thành quả ấy. Chúng em những sinh viên
thực hiện đồ án môn học này xin:
Trân trọng và thành thật cảm ơn:
v Thạc só Nguyễn Phan Thanh đã tận tình hướng dẫn, giải đáp
những khúc mắc trong quá trình thực hiện đề tài.
v Quý thầy cô thuộc thư viện Trường Đại Học Sư Phạm Kó Thuật
thành phố Hồ Chí Minh,Thư viện tổng hợp Thành Phố HCM đã
cung cấp sách vở và tài liệu giúp hoàn thành đề tài.
v Các anh chò và bạn bè cùng ngành đã có những đóng góp, gợi ý
trong quá trình tiến hành thực hiện.

Sinh viên thực hiện
Lê Vũ Phương Trinh
Hồng Thị Diệu Ngơi









MỤC LỤC



SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 7

PHẦN A

ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG
· CHƯƠNG I
ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG

· CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẦN TRỤC NÂNG HẠ TẢI

PHẦN B:
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN TRỤC
DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA ROTOR DÂY
QUẤN
· CHƯƠNG III
ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA ROTOR
DÂY QUẤN
· CHƯƠNG IV
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN TRỤC DÙNG
ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU KĐB 3 PHA ROTOR DÂY QUẤN
KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo :
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngôi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 8

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 9





PHẦN A:
CHƯƠNG I

ĐẶC TÍNH CƠ
CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
@&?
I.ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC
LẬP VÀ KÍCH TỪ SONG SONG
I.1.Xây dựng phương trình đặc tính tốc độ :

Hình 1.1.ĐCĐ một chiều kích từ song song







C

kt

I
ư

E

ư

I
I

kt

+

R

p

U

đm

R
kp

-

R
R

pk

U

I

kt
C
kt
I
h

E

+

-

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 10









Hình 1.2. ĐCĐ một chiều kích từ độc lập
Ta có : pt cân bằng điện áp của động cơ điện một chiều
U
đm
= E
ư

+ R
ư
I
ư


Þ
E
ư
= U
đm
- R
ư
I
ư

với E
ư
= K
E
f
đm
n

Þ
K
E
f
đm
n = U

đm
- R
ư
I
ư


Þ

đmE
ưư
đmE
đm
K
I
R
K
U
n
ΦΦ
-= :đây là phương trình đặc tính tốc độ tự nhiên của
ĐCĐ một chiều kích từ song song
Trong đó: n : tốc độ quay của động cơ
U
đm
: điện áp đònh mức của ĐCĐ một chiều

a
60
PN

K
E
= : hệ số điện động của động cơ

đm
Φ :từ thông kích từ dưới 1 cực từ
R
ư
: điện trở của mạch phần ứng
I
ư
: dòng điện mạch phần ứng
R
P
:điện trở phụ trong mạch phần ứng
Nếu thêm điện trở phụ R
p
vào phần ứng thì ta được phương trình đặc
tính tốc độ nhân tạo :

(
)
đmE
ưpư
đmE
đm
K
I
R
R

K
U
n
F
+
-
F
=
Khi I
ư
= 0 :n =
đmE
đm
0
K
U
n
Φ
= :là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.

đmE
ư
TN
K
R
a
Φ
= : là hệ số gốc hay độ dốc của đường đặc tính tốc độ tự
nhiên

đmE
ư
ưTN
K
RưI
aIn
Φ
Δ == :là độ sụt tốc độ trên đường đặc tính tự nhiên
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 11


n

A
n
0
AC = n
0
: tốc độ không tải lý tûng
n
A
B BC = n
A

: tốc độ làm việc của đường
đtc TN

TN AB = Dn
TN
: độ sụt tốc độ


C
0 I
c
I
ư
Hình 1.3.Đặc tính cơ tự nhiên.

· Nếu I
c
= I
đm
thì n
A
= n
đm

I.2. Phương trình đặc tính cơ :
Ta có : moment điện từ của động cơ được xác đònh bởi công thức
M
đt
= K
M

đm
Φ
I
ư


đmM
ư
K
M
I
Φ
=Þ
Thay I
ư
vào phương trình đặc tính tốc độ ta được :

đm
2
ME
ư
đmE
đm
KK
M
R
K
U
n
Φ

Φ
-= :đây là phương trình đặc tính cơ tự
nhiên của ĐCĐ một chiều kích từ song song
trong đó : M :là moment điện từ của động cơ

a
60
PN
K
E
= : hệ số điện động của động cơ

a
2
PN
K
M
Π
= : hệ số cấu tạo của động cơ
Hay

đm
2
E
2
ư
đmE
đm
9,55K
M

R
K
U
n
Φ
Φ
-=
với K
M
=9.55K
E
Khi I
ư
=0 ð M
đt
=0
ð
đmE
đm
0
K
U
nn
Φ
==

:là tốc độ không tải lý tưởng
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h

a
n
h

T rang 12


đm
2
E
2
ư
TN
9,55K
R
a
Φ
=
:hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên

đm
2
E
2
ư
TNTN
9,55K
M
R
Man

Φ
Δ ==
: độ sụt tốc độ của đường đặc tính cơ tự
nhiên

I.3.ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ ĐẾN DẠNG ĐẶC TÍNH CƠ
Ta có phương trình đặc tính cơ nhân tạo:

2
)
F
+
-
F
=
E
2
ư
E
9,55K
M
(R
K
U
n
p
R

Đặt:
đmE

đm
0
K
U
nn
Φ
==

:là tốc độ không tải lý tưởng

đm
2
E
2
ư
TN
9,55K
R
a
Φ
=
:hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên

đm
2
E
2
ư
TNTN
9,55K

M
R
Man
Φ
Δ ==
độ sụt tốc độ của đường đặc tính cơ tự
nhiên
II.1.nh hưởng của điện trở phụ nối tiếp trên mạch phần ứng :
Giả sử U
ư
= U
đm
= const

đm
ΦΦ = =const
R
p
thay đổi
Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ R
p
vào
mạch phần ứng.
Phương trình đặc tính cơ :

(
)
2
đm
2

E
pư
đmE
đm
9,55K
M
R
R
K
U
n
Φ
Φ
+
-=
Khi điện trở phụ R
p
thay đổi thì:
·
đmE
đm
0
K
U
n
Φ
= = const
· hệ số góc nhân tạo:
( )
2

đmE
pư
NT
K9,55
R
R
a
Φ
+
= tăng > a
TN

· độ dốc nhân tạo:
M
a
n
NTNT
=Δ cũng tăng >
TN
n
D .

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 13

I
KT
I
ư
I


Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý khi thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng.

Vậy họ các đặc tính cơ là chùm đường thẳng xuất phát từ n
0

n

n
0
D

n
đm
= n
A
A
B R
P
= 0 (TN) Với R
P2
>R
P1

C R
P1

R
P2
0 M
C
=M
đm
M

Hình 1.5 :Họ các đặc tính cơ khi thêm điện trở phụ
nối tiếp vào mạch phần ứng.
II.2.nh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng :
Giả sử: I
KT
= I
KTđm
= const

đm
ΦΦ = =const
R
p
=0.
- Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với U
đm
ta có :

2

đmME
ư
đmE
KK
M
R
K
U
n
Φ
Φ
-=
- Khi giảm điện áp thì:
· tốc độ n
0
giảm theo.
· a
NT
= a
TN
= const
·
NT
n
D =
TN
n
D =const
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T

h
a
n
h

T rang 14

0

U
2

Với U
2
< U
1
<U
đm
n
0

n

U
đm
(TN)

n
0
n

02
M
c

n
03

M

U
1

v 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.
- Khi giảm điện áp thì moment ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của
động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất đònh.
Do đó, phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ
và hạn chế dòng điện khi khởi động.

Hình 1.6: Họ các đặc tính cơ khi thay đổi
điện áp đặt lên phần ứng

II.3.nh hưởng của từ thông :

- Khi thêm R
PKT
nối tiếp với cuộn kích từ thì:
· I
KT
giảm xuống < I
KTđm
Þ F giảm xuống < F
đm

· R
p
=0
· U=U
đm

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 15

I
KT
I
ư
I


Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý khi thêm điện trở phụ kích từ.

II.3.1 .Đối với đặc tính tốc độ:
v Xét phương trình đặc tính tốc độ :

ΦΦ
E
ưư
E
đm
K
I
R
K
U
n -=
+ Khi mở máy :

F
-

F
==
E
ưmmư
E
đm
K
I
R
K
U
0n

Þ
0 = U
đm
– R
ư
.I
ưđm



Þ
I
ưmm
=
ư
đm
R

U
= const.
+ Khi động cơ không tải:

xE
đm
0x
K
U
n
Φ
=
v Khi
x
F giảm
Þ
n
0x
tăng và I
ưmm
= const.
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 16

2
F
1
F
2
F
<
F
1

Với

Hình 1.8: Họ các đặc tính tốc độ khi thay đổi từ thông
F
.



II.3.2. Đối với đường đặc tính cơ:

- Xét phương trình đặc tính cơ :

2
2
E
ư
E
đm
9,55K
M

R
K
U
n
Φ
Φ
-=
- Moment khi mở máy :
M
mm
= K
M
F
I
ưmm

với K
M
, I
ưmm
: const.
- Khi
F
giảm thì :
Φ
E
đm
0
K
U

n = tăng và M
mm
giảm.

v Thông thường để đảm bảo tuổi thọ động cơ thì :
M
C
< M
đm


Þ
F
giảm
Þ
n tăng




n(vòng /phút)

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 17

Hình 1.9 :Họ đặc tính cơ khi thay đổi từ thông .






III. ĐẶC TÍNH CƠ KHI ĐẢO CHIỀU QUAY
III.1. Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng :















B
2
B

1
1
F

2
F

2
F<F
1
với

A
1

A
2
I

ư
thuận

C

kt

N

N

+

I

ư
nghòch

A

E

ư

U

đm

N

B

T

-

0 M
C2
M
đm
M

C1
M
mm1
M
mm2
M(N.m)

n
01

n
02

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 18


Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý khi đảo cực tính
điện áp đặt lên phần ứng.

v Việc đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng nhờ các tiếp điểm T, N của
các công tắc tơ

Hình 1.11a Hình 1.11b

Ø Khi T hoạt động (n > 0):

0
n
K
E
đm
>F=Þ
0
R
)
n
n
(
.
K
R

E
U
I
ư
0đmE
ư
ưđm
ư
>
-F
=
-
=Þ

0
I
K
M
ưđmM
>=Þ Φ
- Ta có phương trình đặc tính cơ :

đm
2
ME
ư
đmE
đm
KK
M

R
K
U
n
Φ
Φ
-=
Ø Khi N hoạt động, cực tính điện áp được đảo ta có : n < 0

0
n
K
E
đm
<=Þ Φ
0
R
)
n
n
(
.
K
R
E
)
U
(
I
ư

0đmE
ư
ưđm
ư
<
F
=

=Þ
0
R
)nn(.K
I
ư
0đmE
ư
<
+-F
=Þ
F
đ
t

N
n
B
F
đ
t

+
F
đ
t

N
+
n
F
đ
t

B
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 19

v Khi tiến hành đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng thì dòng điện qua
phần ứng là I
ư
< 0 nên moment điện từ của phần ứng đảo chiều

0
I
K

M
ưđmM
<=Þ Φ
- Phương trình đặc tính cơ :
M
KK
R
K
U
n
đm
2
ME
ư
đmE
đm
Φ
Φ
+-=
M
KK
R
n
đm
2
ME
ư
0
F
+-=

- Đường biểu diễn đặc tính cơ : n
M
Đ


n
0
+U
đm
đường đặc tính
cơ khi
động cơ quay
thuận chiều


-M
C
0 M
C
M

-U
đm
n
0
M
Đ


đường đặc tính cơ khi động

cơ quay ngược chiều
Hình 1.12 :Đặc tính cơ khi đảo cực tính
điện áp đặt lên phần ứng.

III.2. Đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ ( đảo từ thông F)

n

n

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 20

F
E
ư
CKT
U
đm
I
ư
I
T
N

A B
T
N


Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý khi đảo chiều
dòng điện qua cuộn kích từ.

Ø Việc đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ được thực hiện nhờ tiếp
điểm T, N của các công tắc tơ
















Hình1.14a Hình 1.14b


Ø Khi T hoạt động : n>0,F

đm


0
n
K
E
đm
>F=Þ

F
đt

N

n
B

F
đt

+
F
đt

N

+
n
F

đt

B

f

f

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 21

0
R
)
n
n
(
.
K
R
E
U
I
ư

0đmE
ư
ưđm
ư
>
-F
=
-
=Þ

0
I
K
M
ưđmM
>=Þ Φ
- Phương trình đặc tính cơ: M
đm
ME
ư
đmE
đm
KK
R
K
U
n
2
F
-

F
=
Ø Khi N hoạt động: từ thông
đm
Φ được đảo cực (chiều dòng điện qua
cuộn kích từ được đảo) : n<0, (-F
đm
)

0
n
)
(
K
E
đm
>F-=Þ
0
R
)
n
n
)(
(
K
R
E
U
I
ư

0đmE
ư
ưđm
ư
>
+-F-
=
-
=Þ
- Moment điện tư:ø

(
)
0
I
K
M
ưđmMĐ
<-= Φ
- Phương trình đặc tính cơ :
M
KK
R
)(K
U
n
đm
2
ME
ư

đmE
đm
Φ
Φ
+
-
=

Û
0M
KK
R
K
U
n
đm
2
ME
ư
đmE
đm
<+-=
Φ
Φ

- Đường biểu diễn đặc tính cơ cũng có dạng như khi ta đảo chiều
bằng cách đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng:

n
M

Đ

n
0
+U
đm
đường đặc tính
cơ khi
động cơ quay
thuận chiều


-M
C
0 M
C
M

-U
đm
n
0
M
Đ

n

n

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan

T
h
a
n
h

T rang 22


đường đặc tính cơ khi động
cơ quay ngược chiều
Hình 1.15


IV. MỞ MÁY VÀ TÍNH ĐIỆN TRỞ MỞ MÁY
IV.1.Mở máy :
- Ta có :Dòng điện phần ứng:

ư
đmm
ư
R
n
K
U
I
Φ-
=
- Khi mở máy n = 0
Þ

E
ư
=0
Þ
dòng điện khi mở máy
ư
đm
mm
R
U
I = .
Vì điện áp phần ứng E
ư
lúc mở máy E
ư
<<1

Þ
R
ư
= (0,04
®
0,05)
mm
đm
I
U


Þ

I
mm
= (20
®
25)I
đm
v Tác hại của dòng mở máy khi dòng mở máy lớn :
+ Cháy cách điện dây quấn.
+ Gây sụt áp lớn trên lưới điện
+ Lực điện động lớn có thể gây biến dạng kết cấu cơ khí của rãnh.
IV.2. Xây dựng đường đặc tính mở máy và xác đònh trò số điện trở phụ
mở máy bằng phương pháp đồ thò

KT
I
I


SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 23

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý ĐC khi mở máy
bằng điện trở phụ.

Ø Dựa vào các thông số động cơ và đặc tính vạn năng vẽ ra được đặc
tính cơ điện tự nhiên.
Ø Chọn dòng điện giới hạn I
1
=(1,8
®
2,5)I
đm
và tính điện trở tổng của
mạch phần ứng khi khởi động.
1
đm
I
U
R =
Ø Chọn dòng điện chuyển khi khởi động :
·
I
2
=(1,1
®
1,3)I
đm
nếu I
đm
> I
C
·
I
2

=(1,1
®
1,3)I
C
nếu I
C
> I
đm
Ø Gióng I
2
lên đặc tính cơ tự nhiên có giá trò n
TN2
(h) từ đó xác đònh
giảm (b) trên đặc tính khởi động với giá trò dòng I
2
.
·
ư
Ì
dm
2dm
2TN2NT
RIU
R
I
U
nn
-
-
=

Ø Kẻ đường thẳng qua ab.Trên đặc tính tự nhiên kẽ đường thẳng qua
gh. Hai đường này cắt nhau tại n
0.

Ø Từ n
0
dựng đường đặc tính khởi động hình tia thoả mản điều kiện :
Ø Bảo đảm đúng số cấp khởi động yêu cầu.
Ø Từ điểm f kẻ đường song song với trục hoành và phải cắt đặc tính tự
nhiên đúng ở điểm g.
Ø Nếu không thoả mãn điều kiện trên ta phải chọn lại giá trò I
1
,I
2
để
xây dựng lại đặc tính khởi động.

SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 24

2
I
1
I

C
I
ư
I

Hình 1.17: Đặc tính cơ của ĐC DC
kích từ song song khi mở máy.

v Tính điện trở khởi động :
- Gọi điện trở phụ mắc vào mạch phần ứng khi khởi động là R
p.
- Ta có :R
p
= R – R
ư
- Điện trở khởi động trong từng cấp là:

÷
÷
ø
ư
ç
ç
è
ỉ
=
÷
÷
ø
ư

ç
ç
è
ỉ
-
=
jg
eg
R
jg
jgje
RR
ưưp
I


÷
÷
ø
ư
ç
ç
è
ỉ
=
÷
÷
ø
ư
ç

ç
è
ỉ
-
=
jg
cg
R
jg
jgjc
RR
ưưp
II


÷
÷
ø
ư
ç
ç
è
ỉ
=
÷
÷
ø
ư
ç
ç

è
ỉ
-
=
jg
ag
R
jg
jgja
RR
ưưp
III

·
I1
pp
R
R
=
·
III2
Ppp
R
R
R
-=

·
II
III3

Ppp
R
R
R
-=

V.HÃM MÁY
SVTH:Phương Trinh_Diệu Ngơi GVHD: Nguyễn Phan
T
h
a
n
h

T rang 25

v Trạng thái động cơ quay thuận:
n>0 ð
0
n
K
E
đm
>F=
I
KTđm
>0 ð F
đm
>0

ư
0đmE
ư
ưđm
ư
R
)
n
n
(
K
R
E
U
I
-
F
=
-
=
Vì n
0
>n ð I
ư
>0

0
I
K
M

ưđmM
>F=
- Phương trình đặc tính cơ:
0M
KK
R
nn
đm
2
ME
ư
0
>
F
-=

ưđmđm
I
U
P
= >0 ð nhận năng lượng(tiêu thụ năng lượng điện)

E
ư
CKT
U
đm
I
ư
I

A B
U 1
I
KTđm
n


Hình 1.18 : Sơ đồ nguyên lý ĐC quay thuận.

v Trạng thái hãm máy: là trạng thái mà tốc độ n và moment M
H
ngược
chiều.
Trạng thái hãm máy được sử dụng trong các trường hợp sau :
+ Cần dừng nhanh động cơ.
+ Giữ cho tải thế năng được hạ xuống với tốc độ không đổi.
+ Giữ cho một tải trọng đứng yên trên cao khi nó có khuynh hướng
rơi xuống đất.
V.1. Hãm tái sinh :
-Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ quay n và moment quay M
H
ngược chiều
và n > n
0
- Có hai phương pháp hãm tái sinh :