Cơ sở lí thuyết cơ học trong truyền động điện

HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Chương I : CƠ HỌC TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
 NỘI DUNG
I/ Khái niệm :
1. Đònh nghóa hệ thống truyền động điện (TĐĐ) và các khâu cơ bảng của hệ
thống (TĐĐ)
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
2. phân loại các hình thức (TĐĐ)
II/ Cơ sở động học của (TĐĐ)
1. Phương trình chuyển động của hệ chuyển động thẳng
2. Phương trình chuyển động của hệ chuyển động quay
3. Các chú ý khi sử dụng phương trình chuyển động trong tính toán khảo sát hệ
thống (TĐĐ)
III/ Quy đổi các khâu cơ khí của (TĐĐ)
1. Quy đổi môment cản của Mc về trục động cơ
2. Quy đổi lực cản Fc về thành môment cản Mc trên đầu trục động cơ
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
3. Quy đổi môment quán tính J về đầu trục động cơ
4. Quy đổi khối quán tính m về thành môment quán tính trên đầu trục động cơ
5. môment quán tính của toàn hệ thống trên đầu trục động cơ
 YÊU CẦU :
• Nắm được cá vấn đề khái quát về một hệ thống truyền động
điện
• Nắm vẫn các vấn đề cơ sở động học của một hệ thống truyền
động điện
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Hiểu và name vững các phương pháp tính quy đổi các khâu cơ
khí trong hệ thống truyền động điện
Chương II : CÁC ĐẶT TÍNH VÀ TRẠNG THÁI ĐỘNG CƠ
TRONG TĐĐ

 NỘI DUNG :
I/ Khái niệm chung :
1. Đặt tính cơ của các cơ cấu sản xuất
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
2. Đặt tính cơ của truyền động điện
3. Hệ đơn vò tương đối trong tính toán TĐĐ
a) Những đại lượng cơ bản thường dùng trong tính toán các hệ thống TĐĐ
b) Trò số tương đối của các đại lượng thường dùng trong tính toán các hệ
thống TĐĐ
II/ Đặt tính cơ động cơ điện một chiều kích từ song song .
1. Phương trình đặt tính cơ và Phương trình đặt tính tốc độ của động cơ.
2. Đường đặt tính cơ tự nhiên Phương pháp tính và vẽ đặt tính cơ tự nhiên từ số
liệu đònh mức của động cơ.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
a) Đường đặt tính cơ tự nhiên
b) Phương pháp vẽ đường đặt tính cơ tự nhiên
3. nh hưởng của các tham số đối với đặt tính cơ của động cơ ( các đặt tính cơ
nhân tạo)
a) ảnh hưởng của điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ
• Thí dụ 1
• Thí dụ 2
b) ảnh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng động cơ ( U
ư
≠ U
đm
)
c) ảnh hưởng của từ thông kích thích trong động cơ ( φ = φ
đm
)
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG

• Đường đặt tính tốc độ khi thay đổi từ thông kích thích
• Đường đặt tính cơ khi thay đổi từ thông kích thích
• Đặt điểm chú ý khi thay đổi từ thông kích thích
d) Đặt tính cơ khi thay đổi chiều điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
4. Vấn đề khởi động và phương pháp tính điện trở khởi động :
a) Đặt vấn đề
b) Tính điện trở khởi động bằng phương pháp đồ thò
c) Tính điện trở khởi động bằng phương pháp giả tích
Thí dụ II-3
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
5. Các trạng thái hãm và các đặt tính cơ của trạng thái hãm
a) Khái niệm về trạng thái hãm
b) trạng thái hãm tái sinh năng lượng
c) trạng thái hãm ngược
• Đưa thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng
• Đổi cực tính của điện áp đặt vào phần ứng để thái hãm
d) trạng thái hãm động năng
• trạng thái hãm động năng kích từ độc lập
• trạng thái hãm động năng tự kích từ.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
Thí dụ II-4
6. Trạng thái rẽ mạch phần ứng của động cơ cơ
a) Thành lập phương trình đặt tính cơ.
b) Nhận xét đặt điểm của đặt điểm của tính cơ khi rẽ mạch phần ứng.
c) nh hưởng của các thành phần điện trở Rs, Rn đến dạng đặt tính cơ
III/ Đặt tính cơ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp :
1. Thành lập phương trình đặt tính cơ
2. Cách vẽ đặt tính cơ tự nhiên
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
a) đặt tính vạn năng

b) vẽ đặt tính cơ tự nhiên bằng đặt tính vạn năng.
3. Phương pháp vẽ đặt tính cơ nhân tạo khi có điện trở phụ nối trong
mạch phần ứng
a) phương pháp vẽ bằng đồ thò
b) phương pháp vẽ bằng đường đặt tính cơ tự nhiên
4. Đặt tính cơ khi đảo chiều quay
5. Phương pháp tính điện trở khởi động
6. Các trạng thái hảm và đường đặt tính cơ của các trạng thái hảm.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
a) trạng thái hãm ngược
• hãm ngược bằng cách đóng thêm điện trở phụ vào mạch
phần ứng .
• hãm ngược bằng cách đổi cực tính điện áp đặt vào mạch
phần ứng.
b) trạng thái hãm động năng.
• hãm động năng kích từ độc lập
• hãm động năng tự kích từ
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
IV/ Đặt tính cơ của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha :
1. Phương trình đặt tính cơ
a) thành lập phương trình
b) nhận xét đặt tính
c) Phương trình đặt tính cơ viết dưới dạng đơn giản
• Xác đònh đặt tính cơ theo khả năng quá tải
• Xác đònh đặt tính cơ theo phương pháp gần đúng
d) đổi chiều quay động cơ.
2. nh hưởng của các thông số đến đường đặt tính cơ.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
a) Ảnh hưởng của điện áp đặt lên cuộn dây stator của động cơ
b) Ảnh hưởng của điện trở, điện kháng trên mạch stator

c) Ảnh hưởng của điện trở phụ trong mạch rotor
Thí dụ II-6
3. Khởi động và tính điện trở khởi động của động cơ:
4. Các trạng thái hãm và đường đặt tính cơ của trạng thái hãm :
a) trạng thái hãm tái sinh năng lượng
b) trạng thái hãm ngược
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• hãm ngược bằng cách đưa thêm điện trở phụ vào mạch cuộn dây
rotor của động cơ
• hãm ngược bằng cách đảo thứ tự hai trong ba pha điện áp đặt vào
stator của động cơ
c) Trạng thái hãm động năng
• Khái niệm và phương pháp hãm
• Thành lập phương trình đặt tính cơ và dạng đặt tính cơ trong trạng
thái
YÊU CẦU :
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Nắm vững dạng và phương trình các đặt tính cũng như các trạng thái làm
việc của động cơ và và các cơ cấu sản xuất thông dụng.
• Nắm vững tính chất của các trạng thái làm việc của động cơ trong truyền
động điện.
• Xác đònh được các thông số của hệ thống và các trạng thái làm việc cụ thể.
Chương III : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
I/Khái niệm chung :
1. các chỉ tiêu trong điều chỉnh tốc độ.
2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Nhóm phương pháp thay đổi thông số động cơ
• Nhóm phương pháp thay đổi thông số nguồn cung cấp cho động cơ.
II/ Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều :

1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở trong mạch phần ứng.
2. Điều chỉnh tốc độ bắng cách giảm từ thông kích thích của động cơ
3. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp rẽ mạch phần ứng của động cơ
4. Điều chỉnh tốc độ bằng phương pháp thay đổi điện áp cung cấp cho phần ứng
động
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
III/ Mở rộng phạm vi điều chỉnh và nâng cao chất lượng điều chỉnh tốc độ của động
cơ điện một chiều
1. Hệ thống máy phát động cơ có máy phát kích từ độc lập :
sơ đồ nguyên lý.
Phương pháp và dạng đặc tính cơ của hệ thống
Đánh giá hệ thống
2. Hệ thống máy phát động cơ có máy có máy điện khuyếch đại tự kích
sơ lược về máy điện khuyếch đại tự kích
phương trình và dạng đặc tính cơ của hệ thống
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
các mạch ứng dụng điển hình của hệ thống và máy điện khuyếch đại tự kích.
Hệ thống có các khâu phản hồi
Hệ thống có máy điện khuyếch đại tự kích mắc theo sơ đồ cầu
Hệ thống có các khâu phản hồi dùng máy phát tốc độ
3. Hệ thống máy phát động cơ có máy điện khuyếch đại từ trường ngang
a) sơ lược về cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy điện khuyếch đại từ trường
ngang
• Cấu tạo
• Nguyên lý làm việc
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
b) Phương trình và dạng đặt tính cơ
c) Mạch ứng điển hình của hệ thống có máy điện khuyếch đại từ trường ngang
4. Hệ thống máy phát động cơ có máy phát 3 cuộn kích từ tạo đặt tính máy
xúc

a) Khái niệm về hệ thống
b) Mạch ứng dụng điển hình dùng máy phát động cơ tạo đặt tính máy xúc
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Sơ đồ nguyên lý của hệ thống dùng máy phát 3 cuộn kích từ tạo đặt
tính máy xúc
• Sơ đồ nguyên lý của hệ thống với máy điện khuyếch đại từ trường
ngang có khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt
5.Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các bộ khuyếch đại từ.
a) Khái niệm
b) sơ lược về cấu tạo và nguyên lý làm việc của các khuyếch đại từ
• Sơ đồ nguyên lý về cấu tạo khuyếch đại từ
• nguyên lý làm việc cơ bản khuyếch đại từ
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
c) Phương trình và dạng đặc tính cơ
d) Mạch ứng dụng điển hình khuyếch đại từ – động cơ
e) Đánh giá về hệ thống
6. .Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng các hệ thống chỉnh lưu
a) Bộ chỉnh lưu có khống chế
b) Phương trình và dạng đặc tính cơ của hệ thống chỉnh lưu động cơ
c) Một số hệ thống chỉnh lưu động cơ cơ bản
• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha không đảo chiều
• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha có đảo chiều bằng công tắc tơ
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha nối chữ thập để đảo chiều quay
động cơ
• Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu hình tia 3 pha nối song song ngược chiều đảo
chiều để đảo chiều quay động cơ
d) Đánh giá về hệ thống
IV/ .Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ :
1.Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cuộn kháng bảo hòa.

a) Khái niệm.
b) Dạng đặc tính cơ và phương pháp điều chỉnh tốc độ.
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
c) Mạch ứng dụng điển hình
• Hệ thống không đảo chiều quay có khâu phản hồi âm tốc độ .
• Hệ thống dùng 6 cuộn kháng bảo hòa để đảo chiều quay động cơ .
• Hệ thống dùng 4 cuộn kháng bảo hòa để đảo chiều quay động cơ
d) Đánh giá hệ thống
2. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi số đôi cực từ
a) Khái niệm
b) Các phương pháp đấu dây stator thường gặp và dạng đặc tính cơ của từng
phương pháp
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
• Đổi nối từ đấu sao 4 cực sang sao 2 cực
• Đổi nối từ đấu sao 4 cực sang sao kép 2 cực
• Đổi nối từ tam giác sang sao kép
c) đánh giá về phương pháp.
3. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp thay đổi tầng số nguồn cung cấp
a) Khái niệm
b) Mạch ứng dụng điển hình các hệ thống biến tầng thông dụng
• Hệ thống biến tầng đồng bộ
• Hệ thống biến tầng không đồng bộ
HOÀNG ANH KIÊN CƯỜNG
c) đánh giá về phương pháp
4. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng phương pháp xung.
a) Khái niệm
b) nguyên lý làm việc dạng đặc tính cơ
• sơ đồ đấu dây điển hình
• nguyên lý làm việc của sơ đồ
d) đánh giá về phương pháp.

YÊU CẦU :