đồ án tổng hợp hệ điện cơ

Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Lời nói đầu
Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá hiện nay, ngành tự
động hoá đóng một vai trò hết sức quan trọng. Việc áp dụng các hệ thống
truyền động theo vòng kín nhằm tăng năng suất và tăng hiệu quả kinh tế. Một
hệ thống làm việc ổn định thì sẽ cho ra những sản phẩm đảm bảo chất lợng
cao.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành
điện tử công suất. Với việc phát minh ra các linh kiện bán dẫn đã và đang
ngày càng đáp ứng đợc các yêu cầu của các hệ thống truyền động. Ưu điểm
của việc sử dụng các linh kiện bán dẫn mà làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ
hơn, giá thành thấp hơn và có độ chính xác tác động cao hơn. Với nhu cầu sản
suất và tiêu dùng nh hiện nay, thì việc tự động hoá cho xí nghiệp trong đó sử
dụng các linh kiện gọn nhẹ là một nhu cầu hết sức cấp thiết.
Sau gần 4 năm học tập và nghiên cứu ở trờng, em đã đợc làm quen với
các môn học thuộc ngành . Để áp dụng lý thuyết với thực tế trong học kỳ này
chúng em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện cơ với yêu cầu Thiết
kế hệ thống truyền động Van - Động cơ với các yêu cầu cho trớc sử dụng
bộ biến đổi chỉnh lu có điều khiển cầu 3 pha .
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng
dẫn : PGS TS Võ Quang Lạp và các thầy giáo trong bộ môn, đến nay đồ
án của em đã đợc hoàn thành.
Bản đồ án của em gồm hai phần chính :
Phần thuyết minh : gồm 5 phần :
1. Phân tích và lựa chọn phơng án truyền động điện.
2. Phân tích và thiết kế mạch động lực
3. Phân tích và thiết kế mạch điều khiển
4. Tính chọn thiết bị
5. Tính toán và kiểm tra chế độ tĩnh
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
1

Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
6. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý
Phần bản vẽ : gồm 3 bản vẽ khổ A
0
1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống.
2. Giản đồ dòng, điện áp trên mạch động lực và mạch điều khiển.
3. Đặc tính tĩnh hệ thống.
Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, các tài liệu tham khảo có hạn,
nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong đợc sự chỉ
bảo, góp ý của các thầy,cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em đợc hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn, cảm ơn thầy Võ
Quang Lạp đã giúp đỡ em để bản thiết kế hoàn thành đúng thời hạn.
Thái nguyên ngày Tháng năm 2007
Sinh viên thiết kế
Nguyễn Thanh Tuấn
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
2
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
phần I : phân tích lựachọn phơng án
truyền động điện
i.1. Giới thiệu chung:
- Để thiết kế hệ thống truyền động cho một đối tợng truyền động ta phải
căn cứ vào đặc điểm công nghệ của nó, căn cứ vào chỉ tiêu chất lợng mà đa ra
phơng án hợp lý. Với mỗi một đối tợng truyền động có thể thực hiện bằng các
truyền động khác nhau. Mỗi phơng án đều có những u nhợc điểm của nó, nói
chung phơng án đa ra cần đảm bảo các yêu cầu của đối tợng cần truyền động.
Phải đảm bảo đợc các chỉ tiêu về mặt kỹ thuật cũng nh về mặt kinh tế, trong
đó chỉ tiêu kỹ thuật là quan trọng hàng đầu. Thông thờng một hệ thống tốt
hơn về mặt kỹ thuật cũng nh tốn kém hơn về mặt kinh tế. Do vậy tuỳ thuộc

yêu cầu chất lợng và độ chính xác của sản phẩm ta cho chọn hệ thống truyền
động điện nhằm đa ra một hệ thống đảm bảo yêu cầu mong muốn.
* ý nghĩa:
- Việc lựa chọn phơng án truyền động điện có ý nghĩa rất quan trọng.
Nó liên quan đến chất lợng sản phẩm cũng nh ảnh hởng đến hiệu quả kinh tế
của sản xuất. Nếu nh lựa chọn đúng thì chúng ta có thể tăng năng xuất làm
việc, hạn chế đợc những hành trình thừa, chất lợng sản phẩm sẽ tốt hơn, do đó
hiệu quả kinh tế sẽ cao hơn. Kết quả sẽ hoàn toàn ngợc lại nếu ta lựa chọn
không đúng và nó còn gây ra tổn thất không ngờ trớc.
* phơng án lựa chọn:
- Muốn chọn đợc hệ thống phù hợp với yêu cầu chúng ta phải đa ra các
phơng án có thể đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật sau đó đánh giá những u nhợc
điểm mà chọn cho hợp lý.
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
3
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
-Để thiết kế hệ thống truyền động điện ngời thiết kế phải đa ra nhiều
phơng án khác nhau. Rồi sau đó so sánh các phơng án trên hai phơng diện
kinh tế và kỹ thuật để chọn ra phơng án tối u nhất. Phơng án tối u nhất là ph-
ơng án đáp ứng đợc yêu cầu đề ra đồng thời là phơng án đảm bảo về mặt kỹ
thuật và chi phí thấp nhất.
Sau đây ta phân tích hai hệ truyền động chính đang đợc ứng
dụng rộng rãi:
+ Hệ truyền động dùng biến tần điều khiển động cơ xoay
chiều
+ Hệ truyền động sử dụng van động cơ điều khiển động cơ
một chiều
i.2 Hệ truyền động sử dụng V-Đ điều khiển động cơ một
chiều (không đảo chiều quay)
* Đặt vấn đề

:
Hệ truyền động sử dụng V-Đ đang đợc ứng dụng rộng rãi trong
các dây truyền sản xuất.Do những u điểm nổi bật so với các hệ
khác mà hệ V-Đ mang lại nhằm nâng cao hiệu suất chất l ợng của
hệ.Điều khiển động cơ một chiều kích từ độc lập, kích từ nối tiếp
hoặc kích từ hỗn hợp đều có những u điểm riêng và đợc ứng dụng
trong những phạm vi nhất định.Trong phạm vi đồ án này ta chỉ
nghiên cứu hệ V-Đ điều khiển động cơ một chiều kích từ độc lập
với hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ và âm dòng điện.
* Hệ thống điều chỉnh tốc độ mạch vòng kín đơn dùng phản hồi
âm tốc độ và bộ điều chỉnh PI có thể trong điều kiện đảm bảo hệ
thống ở trạng thái ổn định thực hiện không có sai lệch tĩnh. Nếu
đối với chất lợng động của hệ thống yêu cầu khá cao, ví dụ yêu
cầu khởi động phanh hãm nhanh, lợng giảm tốc độ ở trạng thái
động nhỏ, thì hệ thống một mạch vòng kín đơn khó thoả mãn yêu
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
4
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
cầu. Điều này chủ yếu do trong hệ thống mạch vòng kín đơn không
thể hoàn toàn dựa theo yêu cầu để khống chế dòng điện và mô men
của quá trình động.
Trong hệ điều chỉnh tốc độ mạch vòng kín đơn chỉ có khâu
phản hồi âm ngắt dòng điện là dành riêng để khống chế dòng điện,
nhng nó chỉ sau khi vợt quá dòng điện tới hạn I
dcs
dựa vào phản
hồi âm mạnh để hạn chế sự xung kích của dòng điện, đồng thời
không thể khống chế thật tốt đồ thị trạng thái động của dòng điện.
Đồ thị dòng điện và tốc độ qua lúc hệ thống điều chỉnh tốc độ

mạch vòng kín đơn có phản hồi âm ngắt dòng điện đợc vẽ trên
hình 2-1a. Sauk hi dòng điện từ giá trị cực đại giảm xuống, mô
men quay động cơ cũng theo đó giảm xuống, vì vậy quá trình tăng
tốc tất nhiên phải kéo dài

t
0
n
I
dL
I
dm
I
dc

I
d
t
n
I
dm
I
dL
n
0
Hình 2-1 Đồ thị dòng điện và tốc độ qua của quá trình khởi động
hệ thống điều chỉnh tốc độ:
a, qúa trình khởi động hệ thống điều chỉnh tốc độ mạch vòng kín
đơn có phản hồi âm ngắt dòng điện
b, quá trình khởi động tăng tốc lý tởng.

Đối với hệ thống điều chỉnh tốc độ thờng phải vận hành đảo
chiều nh máy bào giờng, máy cần đảo chiều, việc rút ngắn thời
gian quá trình khởi động là nhân tố quan trọng nâng cao năng
suất.Vì vậy, ở điều kiện dòng điện(mô men điện từ ) của động cơ
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
5
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
bị hạn chế, muốn lợi dụng tối đa năng lực quá tải cho phép của
động cơ, tốt nhất là trong quá trình quá độ luôn luôn giữ đợc dòng
điện ( hoặc mô men điện từ ) ở giá trị tối đa cho phép, làm cho hệ
thống truyền động điện tận dụng gia tốc tối đa để khởi động, sau
khi vận tốc đạt tới trạng thái ổn định, lại cho dòng điện lập tức
giảm xuống, làm cho mô men cân bằng ngay với phụ tải. Đồ thị
của quá trình khởi động lý tởng ấy đợc vẽ trên hình 2-1b. Lúc này
đồ thị của quá trình khởi động có dạng sóng, còn đồ thị tốc độ
quay tăng theo tuyến tính. Đó là quá trình khởi động nhanh nhất
của hệ thống điều chỉnh tốc độ ở điều kiện dòng điện ( hay tốc độ
quay) tối đa bị hạn chế có thể đạt tới. Trên thực tế, bởi vì tác dụng
của điện cảm dòng điện chính, dòng điện không thể đột nhiên nhẩy
cấp, đồ thị lý tởng trên hình 2-1b chỉ đạt tới tiệm cận, không thể
hiện thực.
Để khởi động nhanh nhất trong điều kiện cho phép, mấu chốt
là ở chỗ cần phải nhận đợc một quá trình có dòng điện không đổi
cực đại I
dm
. Theo quy luật điều khiển phản hồi, dùng phản hồi âm
một đại lợng vật lý nào đó là có thể giữ cho đại lợng ấy cơ bản bất
biến, thế thì dùng phản hồi âm dòng điện là có thể nhận đ ợc quá
trình dòng điện mà không thể đồng thời có thêm phản hồi âm tốc
độ quay đa tín hiệu tới cung một đầu vào của bộ điều chỉnh, sau

khi đạt đợc tốc độ trạng thái ổn đinh, lúc này lại yêu cầu chỉ có
phản hồi âm tốc độ quay, mà không phải phản hồi âm dòng điện.
Làm sao có thể thực hiện đợc tác dụng của hai loại phản hồi âm
tốc quay và âm dòng điện, lại vừa có thể làm cho chúng gây tác
dụng riêng biệt trong những giai đoạn khác nhau? Hệ thống điều
khiển tốc độ hai mạch vòng kín chính là dùng để giải quyết vấn đề
ấy.
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
6
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
I.2.1. tạo hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vòng
kín tốc độ quay và dòng điện
Để thực hiện hai loại phản hồi âm là tốc độ quay và dòng
điện gây tác dụng riêng rẽ, trong hệ thống đã bố trí hai bộ điều
điều chỉnh, một dùng cho tốc độ quay một dùng cho dòng điện, mà
giữa chúng dùng cách ghép nối tiếp. Điều đó có nghĩa là, lấy đầu
ra của bộ điều chỉnh tốc độ quay để làm đầu vào của bộ điều chỉnh
dòng điện. Sau đó dùng đầu ra của bộ điều chỉnh dòng điện để đi
khống chế thiết bị phát xung của bộ chỉnh lu bán dẫn tyristor.
Từ quan điểm cấu trúc vòng kín mà nhìn khâu điều chỉnh
dòng điện nằm ở trong, gọi là mạch vòng trong, khâu điều chỉnh
tốc độ quay nằm ở ngoài, gọi là mạch vòng ngoài. Nh vậy đã hình
thành một hệ thống điều khiển tốc độ hai mạch vòng kín tốc quay
và dòng điện.
Để dễ nhận biết đợc chất lợng tĩnh và động, hai bộ điều
chỉnh của hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vòng kín th ờng
dùng là bộ điều chỉnh PI sơ đồ của nó thể hiện trên hinh 2-3
TG
M
Id

V
TA
V
Uct
GT
ACR
ASR

Un
Un
Ui

Ui
n
i
n
Hình 2-2 hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vòng kín tốc độ
quay và dòng điện
ASR- Bộ điều chỉnh tốc độ quay, ACR Bộ điều chỉnh dòng điện,
TG Máy phát xung đo tốc , TA Bộ hỗ cảm điện một chiều,
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
7
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
GT Thiết bị phát xung, U
*
n
,U
n
- Điện áp ứng với tốc độ quay
cho trớc, điện áp phản hồi tốc độ quay,U

*
i
, U
i
- Điện áp với dòng
điện cho trớc và điện áp phản hồi dòng điện.
Trong hình đã ghi rõ cực tính thực tế của điện áp đầu vào ra
của hai bộ điều chỉnh. Chúng đợc ghi theo tình trạng điện áp điều
khiển U
ct
của bộ phát xung GT là điện áp dơng, đồng thời có xét
tới tác dụng đảo pha của bộ khuếch đại thuật toán. Trong hình vẽ
còn ghi đầu ra của hai bộ điều chỉnh đều là hạn chế biên độ, điện
áp đầu ra ( điện áp bão hoà ) của bộ hạn chế tốc độ quay ASR là
U
*
im
, nó quyết định trị số lớn nhất điện áp cho trớc của bộ điều
chỉnh dòng điện;điện áp giới hạn đầu ra của bộ điều chỉnh dòng
điện ACR là U
cimax
hạn chế đợc giá trị lớn nhất của điện áp đầu ra
bộ chỉnh lu bán dẫn tyristor.
TG
U
n

R
o
R

o
U
n
R
n
C
n
+
U
i
R
o
R
o

U
i
ASR
ACR
R
i
C
i
U
ct
GT
V
I
d
M

V
TA
Hình 2-3 Sơ đồ nguyên lý mạch điện hệ thống điều chỉnh tốc độ
hai mạch vòng kín
I.2.2. S Đồ CấU TRúC TRạNG THáI ổn định và tính đƠ ờng đặc
tính
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
8
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Để phân tích đờng đặc tính tĩnh của hệ thống điều chỉnh tốc
độ hai mạch vòng kín, buộc phải cho trớc sơ đồ cấu trúc trạng thái
ổn định, nh hình 2-3, chỉ cần chú ý đờng đặc tính đầu ra có hạn
chế biên độ biểu thị điều chỉnh PI là có thể đợc. Mấu chốt để phân
tích đờng đặc tính tĩnh là nắm chắc đờng đặc tính trạng thái ổn
định. Thờng có hai trạng thái: bão hoà (đầu ra đạt tới giá trị biên),
và không bão hoà ( đầu ra không đạt tới giá trị biên ). Lúc bộ điều
chỉnh bão hoà, đầu ra cha phải là hằng số, sự biến đổi của lợng
đầu vào ảnh hởng trở lại đầu ra, trừ khi tín hiệu đầu vào ng ợc
chiều làm cho bộ điều chỉnh mất bão hào, nói cách khác, bộ điều
chỉnh bão hoà tạm thời bị tách khỏi mối liên kết giữa đầu vào và
đầu ra, tơng đơng với việc làm cho khâu điều chỉnh tách ra thành
vòng hở. Lúc bộ điều chỉnh không bão hoà.
Trên thực tế, trong vận hành bình thờng, bộ điều chỉnh dòng
điện không bao giờ đạt tới trạng thái bão hoà. Vì vậy, đối với đ ờng
đặc tính mà nói, chỉ có hai trờng hợp là bộ điều chỉnh tốc độ quay
bão hoà và không bão hoà.
I.2.2.1. Bộ điều chỉnh tốc độ quay không bão hoà
Lúc này, cả hai bộ điều chỉnh đều không bão hoà, khi ổn
định, điện áp chênh lệch vào đều bằng không.Vì vậy:
U

*
n
= U
n
=

n
U
*
i
= U
i
=

I
d
Từ quan hệ thứ nhất ta có:
n =
Ux
U
n

*
= n
0
Từ đó nhận đợc đoạn n
0
A trên đờng đặc tĩnh ở hình 2-5.
Cũng tại thời điểm đó, bởi vì ASR không bão hoà, U
*

i
< U
*
im
,
từ hệ thức thứ hai ở trên ta biết:I
d
< I
dm
, có nghĩ là, đoạn n
0
A
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
9
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
trên đờng đặc tính tĩnh liên tục từ I
d
= I
dm
nói chung đều lớn hơn
dòng điẹn định mức I
dnom
. Đó chính là đoạn vận hành của đờng đặc
tính tĩnh.
I.2.2.2, Bộ điều chỉnh tốc độ quay bão hoà
Lúc này, đầu ra của ASR đạt tới giá trị giới hạn biên độ U
*
im
, mạch
vòng ngoài của tốc độ quay trở thành mạch hở, sự thanh đổi của

tốc độ với hệ thống không còn phát sinh ảnh h ởng. Hệ thống hai
mạch vòng kính biến thành hệ thống mạch vòng kín đơn không có
sai số tĩnh dòng điện. Lúc ổn định:
I
d
=

*
im
U
= I
dm
Trong đó: dòng điện lớn nhất I
dm
là do ngời thiết kế chọn, phụ
thuộc vào năng lực quá tải cho phép của động cơ và trị số lớn nhất
gia tốc cho phép của hệ thống truyền dẫn điện. Đờng đặc tính
thẳng đứng nh vậy chỉ phù hợp với tính tĩnh mà hệ thức 2-2 đã mô
tả là đoạn A B trên hình 2-5. Đờng đặc tính thẳng đứng nh vậy
chỉ phù hợp tính huống n < n
0
, bởi vì nếu n < n
0
thì U
n
<U
*
n
, ASR
sẽ rút ra khỏi trạng thái bão hoà.

U
n
U
n
ASR
U
1
ACR
K
1

R
I
d
I
d
R
1
C
o
a
E
U
U
n
Hình 2-4: Sơ đồ cấu trúc trạng thái ổn định hệ thống điều chỉnh
tốc độ hai mạch vòng kín
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
10

Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Đờng đặc tính tĩnh của hệ thống điều khiển tốc độ hai mạch
vòng kín khi dòng điện phụ tải nhỏ hơn định mức I dm thì biểu hiện
thành không có sai lệch tĩnh tốc độ quay,lúc đó.phản hồi âm tốc
độ sẽ gây tác dụng chủ yếu.Sau khi dòng điện phụ tải đạt tới trị số
Idm ,bộ điều chỉnh tốc độ quay bão hoà,bộ điều chỉnh dòng điện sẽ
gây tác dụng chủ yếu, hệ thống thể hiện là không có sai số tĩnh
dòng điện, nhận đợc sự bảo vệ tự động về dòng điện quá mức cho
phép. Đó chính là hiệu quả của việc sử dụng hai bộ điều chỉnh tạo
thành hai mạch vòng kín trong ngoài riêng rẽ. Đ ờng đặc tính tĩnh
nh vậy rõ ràng là tốt hơn so với đờng đặc tính hệ thống mạch vòng
kín đơn phản hồi âm ngắt mạch điện. Nh ng trên thực tế hệ số
khuếch đại mạch vòng hở của bộ khuếch đại thuật toán là không
thẻ vô cùng lớn, đặc biệt là để tránh hiện tợng trôi điểm không lúc
dùng bộ điều chỉnh PI chuẩn nh trên hình 1-54, hai đoạn đờng
đặc tính tĩnh trên thực tế đều có chút ít sai số tĩnh, thể hiện bằng
nét đứt trên hình 2-5.
A
B
I
d
I
dm
I
nom
o
n
o
Hình 2-4: Đờng đặc tính tĩnh của hệ thống điều chỉnh tốc độ hai
mạch vòng kín

TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
11
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
I.3. Hệ truyền động dùng hệ thống điều tốc biến tần
điều khiển tần số truyền
I.3.1. Đặt vấn đề:
Với công nghệ hiện đại phát triển nh ngày nay, việc điều khiển động cơ
xoay chiều trong các dây truyền sản xuất các hệ truyền động công suất trung
bình và lớn đã không còn là bài toán khó.
Có rất nhiều thiết bị hiện đại, với công nghệ cao nh : biến tần là một ví
dụ điển hình. Đợc ứng dụng vào sản xuất để có năng suất, hiệu quả khá cao
đồng thời đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ cũng nh chất lợng là tốt nhất.
Sau đây chúng ta phân tích một hệ thống điều tốc mà đang đợc ứng dụng
rộng rãi. Đó là hệ thống điều tốc biến tần của động cơ của động cơ không
đồng bộ thờng viết tắt là HTĐT biến tần.
Trang bị biến tần là một thiết bị chủ yếu của hệ thống điều tốc mà hiện
tại phát triển nhanh nhất và đợc nhiều ngời quan tâm nhất.
Vì có rất nhiều các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều.
Nhng trong phạm vi đồ án này ta chỉ xét một số phơng án tiêu biểu để đa ra
những u nhợc điểm của phơng án đó. Do vậy ta xét tới động cơ không đồng bộ
thì cũng có rất nhiều phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số,
thay đổi điện áp lới, thay đổi số đôi cực, thay đổi hệ số trợt nh ng với phơng
pháp nào là tối u nhất ?
Hiện nay các hệ truyền động để điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều
ngời ta thờng dùng hai phơng pháp :
- Thay đổi tần số trợt
- Thay đổi hệ thống điều tốc biến tần bằng véc tơ
Trong hai phơng pháp đó thì phơng pháp hệ thống điều tốc biến tần
bằng véc tơ đợc ứng dụng rộng rãi phổ biến và có nhiều u điểm hơn. Nhng đòi
hỏi trình độ cao, độ chính xác tuyệt đối công nghệ, thiết bị hiện đại.

Trong phạm vi đồ án này ta chỉ xét một phơng pháp tiêu biểu nhất. Đa
ra những u nhợc điểm của hệ thống điều tốc biến tần.
I.3.2 Hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trợt
Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thống điều tốc biến tần mạch vòng kín tốc độ
quay thực hiện quy luật điều khiển tần số trợt. Từ đó ta có thể thấy hệ thống
này có những đặc điểm sau :
- Sử dụng bộ biến tần nguồn dòng, làm cho đối tợng điều khiển có khả
năng thích nghi tăng ở trạng thái động và tiện cho hạn tái sinh đó là điều kiện
để nâng cao chất lợng động của hệ thống
- Cũng giống nh hệ thống điều tốc hai mạch vòng kín của động cơ một
chiều, mạch vòng ngoài là vòng tốc độ quay mạch vòng trong là vòng dòng
điện. Đầu ra của bộ điều chỉnh tốc độ quay ASR là giá trị cho trớc của tần số
trơt U
*
s

đại diện cho mô men dẫn trớc.
- Tác dụng điều khiển của
s

phân ra tác dụng của bộ chỉnh lu điều khiển
đợc UR và trên bộ chỉnh lu CSI. Tác dụng thứ nhất thông qua bộ phát sinh
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
12
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
hàm số I
1
= f(

) GF, dựa vào độ lớn của U

*
s

tạo ra tín hiệu U
*
n
tơng ứng, lại
thông qua bộ điều chỉnh dòng điện ACR điều khiển dòng điên mạch stato,
nhằm duy trì
)(m

= const. Một quy luật đi theo con đờng khác là dựa vào
)(s

+

=
1

tạo ra điện áp điều khiển U
1

của tần số U
1

mạch stato tơng
ứng quyết định tần số đầu ra của bộ nghịch lu. Nh thế đã hình thành phơng
pháp điều khiển phối hợp dòng điện tần số trong mạch ngoài tốc độ quay.
-Lúc tín hiệu cho trớc tốc độ quay U
*

, U
*
s

, U

U
t

đều đổi hớng.
Dùng bộ nhận biết cực tính DPI phán đoán cực tính của U
t

để quyết đoán
cực tính của U
t

để quyết định thứ tự đầu ra cho bộ phận phân phối hình vòng
DRC, còn bản thân tín hiệu U
t

thì thông qua bộ chuyển đổi trị tuyệt đối GAB
quyết định mức cao thấp của tần số đầu ra. Làm nh vậy rât thuận lợi để thực
hiện để thực hiện vận hành đảo chiều.
I.3.3 u nh ợc điểm
Ưu nhợc điểm nổi bận của hệ thống điều khiển tần số trợt là ở chỗ đầu vào
của khâu điều khiển tần số là tín hiệu sai tân, còn tín hiệu tần số nhận đợc nhờ
phép cộng của tín hiệu sai và tín hiệu thực tế, nghĩa là U
t

= U
t

+ U
*
t

.Nh
vậy trong quá trình thay đổi tốc độ quay, tần số thực tế
t

nâng lên hoặc hạ
xuống theo tốc độ góc thực tế

. So sánh với tín hiệu cho trớc sinh ra trực tiếp
từ phép so sánh tỷ lệ điên áp trong hệ thống mà vòng hở tốc độ thì ở đây gia
tốc và giảm tốc đều nhẹ nhang hơn, làm cho hệ thống dễ định hơn. Đồng thời
do bộ điều chỉnh tốc độ quay bão hoà trong trạng thái động, hệ thống có thể
với trị số biên giới hạn

sm

tiến hành điều khiển mô men
sm


tiến hành
điều khiển mô men

T
cm
cũng có thể đảm bảo tính nhanh nhạy ở điều kiện
cho phép. Từ biể thức ( 7-46 ) có thể biết :

T
cm
= K
m
2
m

2'
12
'
2
'
2.
)( LR
R
em
em


+

Các u điểm trên càng nhìn rõ hơn từ hình 7-49. Khi đột ngột đa tín hiệu cho
U
*

ngay từ khi bắt đầu tốc độ quay thực tế

vẫn là 0, vì vậy ASR bão hoà,
đầu ra đã đợc giá trị biên U
*
sm

, lúc này

smt

=
, còn mô men T
e
= T
m
, hệ
thống khởi động từ điểm S trong hình. Sauk hi tốc độ tăng lên. chỉ cần cha đạt
tới trị số cho trớc ASR vẫn luôn ở trạng thái bão hoà, hệ thống vẫn duy trì tần
số trợt tới hạn
sm

và mô men tới han T
cm
không đổi, điểm làm việc đi dần lên
theo đờng thẳng T
cm
cho tới khi gần trạng thái ổn định. Lúc hãm cũng tơng tự
nh thế, chỉ có khác là
,

sms

=
T
e
=T
em
, điểm làm việc đi xuống theo đờng
thẳng T
em
.
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
13
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
ASR
U

U

U

ACR
GVF
DRC
AP CSI
M
TG
UR
TA
L

d
GF
GAV
U

U

DPI
U

U

3

Hình7-48:Sơ đồ nguyên lý cấu trúc hệ thốngđiều tốc biến tần điều khiẻn tần
số trợt
Sau khi khởi động, khi tần số tăng lên, nếu phụ tải là không tải lý tởng thì
ln,
*

==
I
1
= I
0
hệ thống vận hành ổn định tại điểm A nh trên hình 7-49
.Sau đó nêu động cơ mang phụ tảiT
L
, còn ASR là bộ điều chỉnh PI, thì sau khi
ổn định

# 0, nhằm giữ cho bộ điều chỉnh làm việc ở I
*
l
= I
i
, còn tần số là
sst

+=+=
ln
*
, tần số đợc nâng cao này lam cho điểm làm việc dời tới
điểm B, làm cho tốc độ quay không có sai số tĩnh.



Te max
-
Te
Tem
T
L
o
-
Tem

=

sm

A
B
+
Te

1s
+

s

1s
Hình7-49:Đặc tính vận hànhtrên bốn góc toạ độ của hệ thống điều khiển tần
số trợt
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
14
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Từ đó có thể thấy, hệ thống điều tốc biến tần xoay chiều điều khiển tần
số trợt mạch vòng kín tốc độ góc về cơ bản đã có đợc các u điểm của hệ thống
điều khiển hai mạch vòng kín của động cơ một chiều, là một sách lợc điều
khiển khấ u việt, cấu trúc cũng khá đơn giản, có giá trị ứng dụng rất rộng rãi.
Tuy vậy nếu nghiên cứu kỹ lỡng hơn chất lợng tĩnh và động của nó, sẽ phát
hiện đợc hệ thống điều khiển tần số trợt dạng cơ bản nh trên hình 7- 48 vẫn
cha đạt tới mức độ của hệ thống hai mạch vòng kín một chiều. Nguyên nhân
tồn tại khoảng cách đó là :
- Khi phân tích quy luật điều khiển tần số trợt, chúng ta đã xuất phát từ
công thức mô men và mạch điện tơng đơng ở trạng thái ổn định của động cơ
không đồng bộ, vì vậy các kết luận có đợc từ giả thiết từ thông không đổi
cũng chỉ là tình trạng ổn định mới đợc xác lập. Tại trạng thái động
m

biến đổi
nh thế nào vẫn cha đợc nghiên cứu, nhng khẳng định không thể là hằng số,
điều đó không thể không ảnh hởng chất lợng động thực tế của hệ thống.
- Bộ điều chỉnh dòng điên ACR chỉ điều khiển đợc biên độ của dòng điện
cha điều khiển đợc góc pha của dòng điện, mà trong trạng thái động nếu
không kịp thời đuổi kịp góc pha thì mô men sẽ thay đổi rất chem
- Hàm số I
l
=
)(

f
là phi tuyến, lúc sử dụng bộ khuếch đại thuật toán mô
phỏng, chỉ cần theo cách phân loại để thực hiện tuyến tính hoá, nếu phân đoạn
không đủ nhỏ thì điều chỉnh sẽ gặp khó khăn. Vì vậy ngay trên khâu bộ phát
sinh hàm số đã tồn tại sai số nhất định.
- Bàn về vấn đề tồn tại nói trên của hệ thông điều khiển tần sô trợt dạng cơ
bản, nhiều nhà nghiên cứu đã đề ra nhiều phơng án cải tiến. Phơng án nổi bật
nhất có tính cách mạng nhất là hệ thống điều khiển vectơ. Nó đã giải quyết đ-
ợc cơ bản nhiều vấn đề đã nêu trên, đã mở ra đợc con đờng có tính đột phá
cho hệ thống điều tốc biến tần xoay chiều chất lợng cao.
*nhận xét:Saukhi đã phân tích hai phơng ản truyền động ở trên,từ đó rút ra
đợc những u nhợc điểm của từng phơng án.Theo yêu cầu công nghệ của hệ
thống ta chọn phơng án truyền động sử dụng hệ T-Đ dùng sơ đồ cầu 3 pha
không đảo chiều quay với hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ và âm dòng điện
có ngắt

Phần 2 : Chọn và phân tích mạch động lực
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
15

Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
II.1. giới thiệu chung:
Bộ biến đổi là bộ phận quan trọng của hệ truyền động nó quyết định khả
năng và chất lợng điều chỉnh ở các chế độ làm việc. Trong hệ truyền TĐĐ
đang xét thì động cơ là loại động cơ 1 chiều kích từ độc lập và có công suất
không lớn lắm,hệ truyền động đã chọn là hệ T-Đ ta đi xét các sơ đồ chỉnh lu
sau:
+ Sơ đồ tia 3 pha không có Do
+ Sơ đồ hình cầu 3 pha điều khiển toàn phần
+ Sơ đồ hình cầu 1 pha điều khiển toàn phần
II.2. Lựa chọn sơ đồ BBĐ :
2.2.1. Giới thiệu một số sơ đồ chỉnh lu:
a. Sơ đồ chỉnh lu hình tia 3 pha không có Do
*
*
*
*
*
T
3
T
2
T
1
ba
a
b
c
a
b

c
*
u
d
+
-
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
16
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn

T
3
T
3
T
1
T
3
T
2
T
1
v
5
UcUbUa
T
3
T
2
T

1
T
1
i
T3
i
T2
i
T1
u
d
v
4
v
3
v
2
v
1
0
0
0
0
0
u
ab
u
ac
u
t1

* Nguyên lý hoạt động nh sau:
Với giả thiết L
d
=

, cho sơ đồ làm việc với một góc điều khiển

và
cũng giả thiết là sơ đồ đã làm việc xác lập trớc thời điểm bắt đầu xét (
0 =t
):
Tại thời điểm t =
1
thì u
ac
> 0 nên u
T1
> 0. Da xung vào T
1
làm T
1
mở và u
T1
giảm về bằng không. Do u
T1
=0 nên u
d
=u
a
, và từ sơ đồ ta xác định đợc điện áp

trên T
3
là : u
T3
=u
c
- u
a
= u
ac
, tại
1
thì u
ac
<0, tức là T
3
bị đặt điện áp ngợc nên
khoá lại, van T
2
thì vẫn khoá, do vậy trong khoảng tiếp sau
1
trong sơ đồ chỉ
có van T
1
dẫn dòng, khi T
1
dẫn dòng :
u
d
= u

a
; i
T1
= i
a
= I
d
; i
T2
=0 ; i
T3
=0 ; u
T2
= u
ba
; u
T3
=u
ca .
Đến t = 5/6 thì u
a
=u
b
, đây là thời điểm mở tự nhiên đối với T
2
, nhng T
2
cha
mở vì cha có tín hiệu điều khiển,do u
a

vẫn dơng kết hợp với tác dụng cùng
chiều của s.đ.đ tự cảm trong L
d
mà T
1
vẫn tiếp tục dẫn dòng.
Đến t = thì u
a
=0 và sau đó chuyển sang âm nhng T
2
còn cha mở nên T
1
vẫn
tiếp tục làm việc nhờ s.đ.đ tự cảm của L
d
.
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
17
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Tại t =
2
= 5/6 + thì T
2
có tín hiệu điều khiển và do đang có điện áp
thuận nên T
2
mở, T
2
mở thì u
T2

giảm về bằng không nên u
d
= u
b
và u
T1
= u
a
- u
b
=
u
ab
mà tại
2
thì u
ab
<0, tức là T
1
bị đặt điện áp ngợc nên khoá lại. Do vậy từ
2
trong sơ đồ chỉ có van T
2
dẫn dòng, khi T
2
mở :
u
d
= u
b

u
T1
= 0 i
T3
= 0 i
T2
= i
d
= I
d
u
T1
= u
ba
u
T3
= u
cb
i
T1
= 0
Suy luận tơng tự nh vậy ta có từ t=
2
đến t=
3
thì T
3
làm việc và:
u
d

= u
c
u
T1
= 0 i
T2
= 0 i
T3
= i
d
= I
d
u
T1
= u
ac
u
T2
= u
bc
i
T3
=0
Tại t =
1
(chậm sau thời điểm mở tự nhiên đối với T
1
1 góc điều khiển )
thì T
1

có tín hiệu điều khiển lúc này u
T1
thuận (u
T1
= u
ac
tại u
1
>0) dẫn đến T
1
mở
suy ra u
T1
giảm về 0 và u
T3
= u
c
- u
a
= u
ca
.
Tại
1
: u
T3
<0 tức là T
3
bị đặt điện áp ngợc còn van T
3

vẫn cha dẫn dòng. Nh
vậy trong giai đoạn này thì trong sơ đồ chỉ có van T
1
dẫn dòng ta có:
u
d
=u
a
u
T2
=u
ba
i
T1
=

i
d
= Id u
T1
=0 u
T3
=u
ca
i
T2
=0;

i
T3

= 0
Đến t= thì u
a
=0 và bắt đầu chuyển sang âm, ở trờng hợp này ta phải giả sử
góc > 30
0
thì tại thời điểm này van T2 vẫn cha có tín hiệu điều khiển u
ng
, u
a
có xu hớng chống lại dòng qua T
1
, nhng do sức điện động tự cảm trong Ld do
đó van T
1
vẫn tiếp tục dẫn dòng.
Tại
2
: u
T1
<0 tức là T
1
bị đặt điện áp ngợc còn van T
1
khoá lại và ta có:
u
d
= u
b
u

T2
=0 i
T3
=0 i
T2
=i
d
=I
d

u
T1
=u
ba
u
T3
=u
cb
i
T1
=0
Tại t =
3
, T
3
có tín hiệu điều khiển U
T3
thuận dẫn đến T
3
mở và u

T3
giảm về
0, u
T2
= u
b
-u
c
.
Tại
3
: u
T2
<0 tức là T
2
bị đặt điện áp ngợc còn van T
2
khoá lại và ta có:
u
d
=u
c
u
T2
=u
bc
i
T1
=0 i
T3

=i
d
=I
d
u
T1
=u
ac
u
T3
=0 i
T2
=0
Tại
4
: u
T2
<0 tức là T
2
lại có tín hiệu điều khiển T
1
mở, T
3
bị đặt điện áp ngợc
khoá lại. Sơ đồ lặp lại trạng thái làm việc ban đầu.
* Một số biểu thức tính toán:

d do
U U .cos=
, với

( )
=
d
U / U , .U
0 2 2
3 6 2 1 17

Ttb d
I I /= 3


T d
I I /= 3

Tth max Tng max
U U .U= =
2
6
b. Sơ đồ hình cầu 1 pha điều khiển toàn phần
Các sơ đồ hình cầu 1 pha :
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
18
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn

t1
t3t2
t4
đ
ckt

ckt
đ
d2 t2
d1 t1

Hình a Hình b

ckt
đ
d2
t1
d1
t2

đ
d2 d3
d4 d1
ckt
Hình c Hình d
+ Sơ đồ hình a ( Sử dụng 4T : Cầu 1 pha điều khiển toàn phân ) .
+ Sơ đồ hình b , c ( Sử dụng 2T + 2D : chỉnh lu hai nửa sóng điều khiển bán
phần )
+ Sơ đồ hình d ( Sử dụng 4D + 1T ) T có nhiệm vụ điều khiển còn 4D làm
nhiệm vụ chỉnh lu .
Các sơ đồ có hoặc không có D
0
tuỳ thuộc vào tính chất của tải .
Các dạng điện áp ra có dạng gần giống nhau , để tổng quát ta phân tích
nguyên lý hoạt động sơ đồ hình a
Giản đồ điện áp và dòng điện nh hình vẽ .

TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
19
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
T
1
T
2
T
1
T
2
T
1
T
2
T
3
T
4
T
3
T
4
i
T1T2
i
T3T4
v1 v2 v3 v4 v5
U
T1T2

U
d
0
0
0
v1
v2
v3
v4
v5
0
U
2
-U
2

+ Giả sử trớc thời điểm v
1
T
3
, T
4
vẫn dẫn dòng
Đến t = v
1
, u
1
> 0 và có xung điều khiển T
1
T

2
dẫn dòng và đến t = thì u
1
= 0 nhng T
1
và T
2
vẫn dẫn dòng do có điện áp tự cảm trên L => Điện áp trên
tải nh hình vẽ .
(0) 2 2
max max 2
2 2 2
sin cos 0,9
2
2
2
d m
L
aT
ath ang
u U td t U U U
I
I
U U U




+
= = = =

=
= =

c. Sơ đồ hình cầu 3 pha điều khiển toàn phần :
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
20
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
-
+
Ud
T
2
T
6
T
5
T
3
T
4
T
1
a b c
*
bA
* *
cbA
***
u
t1

uac
uab
0
0
0
0
v2
v3
v4
u
i
T1
i
T2
T
1
T
1
T
3
Ua Ub Uc
v5
T
3
T
5
T
1
T
5

ua
T
1
T
6
T
4
T
2
T
6
T
2
0
U
đkT
v1
v0
v6
v7
v8
v9
T
2
T
2
0
i
T3
i

T4
0
T
4
0
i
T5
T
5
i
T6
0
T
6
T
6

T
5
T
4
u
d
uabucb
uac
0
ucb
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
21
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn

Ta sẽ phân tích sơ đồ điều khiển toàn phần :
- BA : Là máy biến áp cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu . Trong sơ đồ chỉnh lu cầu
3 pha thì cũng không cần sử dụng biến áp nếu nguồn cung cấp có điện áp phù
hợp với yêu cầu sơ đồ và không yêu cầu cách ly giữa mạch động lực bộ chỉnh
lu với nguồn điện xoay chiều .
- T1 đến T6 : Các van chỉnh lu có điều khiển để biến đổi điện áp xoay chiều 3
pha bên thứ cấp u
a
, u
b
, u
c
bên thứ cấp thành điện áp một chiều đặt lên phụ tải
* Nguyên lý làm việc :
Với giá trị của góc khác nhau ta sẽ có đợc điện áp đặt lên tải cũng khác
nhau
Giả sử ta xét một góc = 60
0
.
Giản đồ điện áp và dòng điện nh hình vẽ .
Nguyên lý hoạt động nh sau:
- Từ t = v
0
ữ v
1
và từ t = v
6
ữ v
7
thì T

5
và T
6
dẫn dòng u
d
= u
c
- u
b
do không
có D
0
nên u
d
còn gồm một phần điện áp là u
c
u
a
của xung trớc gửi đến tuy
nhiên điện áp này rất nhỏ có thể bỏ qua .
Vậy ta có : i
T1
= i
T2
= i
T3
= i
T4
= 0 .
i

T5
= i
T6
= i
d
=I
d
u
T5
= u
T6
= 0 .
u
T1
= u
ac
; u
T2
= u
bc
; u
T3
= u
bc
; u
T4
= u
ba
;
- Từ t = v

1
ữ v
2
và sau t = v
7
hai van T
1
và T
6
dẫn dòng và u
d
= u
a
u
b
=
u
ab

Vậy ta có : i
T2
= i
T3
= i
T4
= i
T5
= 0 .
i
T1

= i
T6
= I
d
u
T1
= u
T6

= 0 .
u
T2
= u
bc
; u
T3
= u
ba
; u
T4
= u
ba
; u
T5
= u
ca
;
- Từ t = v
2
ữ v

3
hai van T
1
và T
2
cùng dẫn dòng và u
d
= u
a
u
c
= u
ac
.
Vậy ta có : i
T3
= i
T4
= i
T5
= i
T6
= 0 .
i
T1
= i
T2
= I
d
u

T1
= u
T2
= 0 .
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
22
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
u
T3
= u
ba
; u
T4
= u
ca
; u
T5
= u
ca
; u
T6
= u
cb
.
- Từ t = v
3
ữ v
4
hai van T
2

và T
3
dẫn dòng và u
d
= u
bc
.
Vậy ta có : i
T1
= i
T4
= i
T5
= i
T6
= 0 .
i
T2
= i
T3
= I
d
u
T1
= u
ab
; u
T4
= u
ca

; u
T5
= u
cb
; u
T6
= u
cb .
.
u
T2
= u
T3
= 0 .
- Từ t = v
4
ữ v
5
hai van T
3
và T
4
cùng dẫn dòng và u
d
= u
ba
.
Vậy ta có : i
T1
= i

T2
= i
T5
= i
T6
= 0 .
i
T3
= i
T4
= i
d
.
u
T3
= u
T4
= 0 .
u
T1

= u
ab
; u
T2
= u
ac
; u
T5
= u

cb
; u
T6
= u
ab
.
- Từ t = 0 ữ v
1
và từ t = v
5
ữ v
6
hai van T
4
và T
5
dẫn dòng và u
d
= u
ca
.
Vậy ta có : i
T1
= i
T2
= i
T3
= i
T6
= 0 .

i
T4
= i
T5
= I
d
.
u
T4
= u
T5
= 0 .
u
T1
= u
ac
; u
T2
= u
ac
; u
T3
= u
bc
; u
T6
= u
ab
.
Và từ t = v

7
thì sơ đồ lặp lại trạng thái giống nh t = v
1
.
* Kết luận :
- Nói chung dạng điện áp ra của các sơ đồ trên là tơng đối giống nhau . Tuy
nhiên muốn giảm dòng qua các T và tăng độ bằng phẳng của điện áp ra ta
tăng số pha chỉnh lu lên . Trong công nghiệp thông thờng sử dụng điện áp 3
pha nên sơ đồ chỉnh lu tia 3 pha và cầu 3 pha là phổ biến nhất .
- Trong 2 loai sơ đồ hình tia 3 pha và hình cầu 3 pha . Sơ đồ hình tia 3 pha đơn
giản hơn sử dụng ít T hơn nên đỡ tốn kém hơn .
Điện áp chỉnh lu trên sơ đồ cầu 3 pha là lớn hơn , dạng điện áp ra cũng bằng
phẳng hơn .
- Trong công nghiệp với những hệ truyền động đòi hỏi chất lợng cao thông th-
ờng sử dụng chỉnh lu cầu 3 pha vì vậy ta sẽ chọn sơ đồ chỉnh lu cầu 3 pha để
làm sơ đồ của BBĐ tạo điện áp một chiều cung cấp cho động cơ
II.2.2. Chọn sơ đồ chỉnh lu:
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp
23
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Từ các phân tích ở trên ta chọn sơ đồ chỉnh lu là sơ đồ hình cầu 3 pha
không có Do .
-
+
Ud
T
2
T
6
T

5
T
3
T
4
T
1
a b c
*
bA
* *
cbA
***
II.2.3. Chọn phơng pháp hãm dừng động cơ :
a. Giới thiệu các phơng pháp hãm :
Để hãm một hệ TĐĐ có thể:
- Hãm theo phơng pháp cơ.
- Hãm theo phơng pháp điện .
Hãm theo phơng pháp cơ là dùng phanh cơ hoặc phanh điện-cơ,phanh điện
cơ thờng đặt ở cổ trục động cơ và có nhiều kiểu,nhiều loại nhng nguyên tắc
hoạt động chung tơng tự nhau.Đó là khi cấp điện cho động cơ chạy thì cuộn
phanh cũng đợc cấp điện và cổ trục động cơ đợc nới lỏng . Khi cắt điện để
động cơ dừng thì cuộn phanh cũng mất điện và cổ trục động cơ bị ép lại.
Hãm một hệ TĐĐ nhằm một trong các mục đích sau :
Dừng hệ TĐĐ
Giữ hệ thống đứng yên khi hệ thống dang chịu một lực có h-
ớng gây chuyển động.
Giảm tốc hệ TĐĐ
Ghìm cho hệ TĐĐ làm việc với tốc độ ổn định
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp

24
Đồ án tổng hợp điện cơ Nguyễn ThanhTuấn
Hai mục đích sau không dùng phanh điện-cơ vì rất khó thực hiện.Phơng
pháp hãm bằng điện tỏ ra có hiệu lực trong tất cả các trờng hợp.
Trạng thái hãm của động cơ là trạng thái động cơ sinh ra mômen điện từ
ngợc với chiều quay mà rôto dang có.
Phanh hãm cơ và điện-cơ có má phanh tỳ ép vào trục động cơ khi phanh.Khi
hãm điện, trục động cơ không bị phần tử nào tỳ vào cả mà chỉ có mômen điện
từ tác dụng vào rôto động cơ để cản lại chuyển động quay đó của động cơ.
Có 3 trạng thái hãm :
Hãm tái sinh ( hãm trả năng lợng về lới )
Hãm ngợc
Hãm động năng.
Đặc điểm chung cho cả 3 trạng thái hãm điện là động cơ đều làm việc oẻ chế
độ máy phát,biến cơ năng mà hệ TĐĐ đang có qua động cơ thành điện năng
để hoàn trả về lới ( hãm tái sinh ) hoạc tiêu thụ ở dạng nhiệt trên điện trở
( hãm ngợc, hãm động năng). Mômen để quay động cơ ở chế độ máy phát sẽ
là mômen hãm đối với hệ TĐĐ.
Đối với động cơ 1 chiều KTĐL ta có các phơng pháp hãm là :
Hãm tái sinh .
Hãm ngợc.
Hãm động năng :
Hãm động năng : kích từ tự kich.
Hãm động năng : kích từ tự kích.
Hãm động năng : kích từ độc lập.
Ta đi xét từng phơng pháp hãm
a1. Hãm tái sinh .
Hãm tái sinh xảy ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không
tải. Khi hãm tái sinh E>U động cơ làm việc nh một máy phát điện song song
TRờng đại học kĩ thuật công nghiệp

25