Tính toán, thiết kế, chế tạo mạch điều khiển và ổn định tốc độ động cơ DC

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
Trường ĐHSP Kỹ thuật Hưng Yên

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam

Khoa điện - điện tử

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Sinh viên thực hiện :

1. Nguyễn Văn Thức
2. Nguyễn Thị Vân
3. Phạm Đăng Hưng

Lớp

: 112071

Khoá học

: 2007-2012

Ngành đào tạo

:

Tên đề tài:

Tính tốn, thiết kế, chế tạo mạch điều khiển và ổn định tốc độ

động cơ DC

 Số liệu cho trước:
- Các trang thiết bị đo, kiểm tra, biến tần, nguồn cơng suất tại xưởng thực tập,
thí nghiệm điện
- Các tài liệu, giáo trình chun mơn.

 Nội dung cần hồn thành:
1. Lập kế hoạch thực hiện
Page 1


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
2. Phân tích một số phương pháp, đặc điểm, yêu cầu mạch điều chỉnh ổn định
tốc độ động cơ DC.
3. Tính tốn, thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ DC
đảm bảo yêu cầu:
- P = 300-370W; U = 220V ( Các thồng tin khác được khảo sát trên động cơ
tại phòng TNMĐ)
Dải điều chỉnh D = 1/8
Sai lệch tĩnh 10%.
Kiểm tra chạy thử sản phẩm.
Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. Quyển thuyết minh
và các bản vẽ mô tả đầy đủ nội dung của đề tài.
5. Trình bày quyển thuyết minh theo yêu cầu: font – times new roman; lề phải
2.5cm; lề trái 3cm; cách trên 2cm, cách dưới 2cm; đề mục các chương
(phần) chữ viết hoa cỡ 13, các đề mục chính chữ thường in đậm, nội dung
chính chữ 14. Cấu trúc thuyết minh theo yêu cầu hiện hành của bộ môn.
4.

Giáo viên hướng dẫn:

Ngày giao đề tài: 18-10-2010

1. Nguyễn Đình Hùng

Ngày hoàn thành: 18-12-2010

Page 2


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II

YÊU CẦU THỰC HIỆN
1. SV TỰ LẬP KẾ HOẠCH THỰC HIỆN VÀ THÔNG QUA GVHD NGAY
TUẦN ĐẦU TIÊN.
2. MỖI TUẦN 1 LẦN SV PHẢI CHỦ ĐỘNG THÔNG QUA NỘI DUNG ĐỒ ÁN
(NHỮNG NỘI DUNG ĐƠN GIẢN NGẮN GỌN CĨ THỂ THƠNG QUA MAIL
KHI ĐƯỢC SỰ THỐNG NHẤT CỦA GV).
3. CHẾ TẠO SẢN PHẨM CẦN ĐƯỢC THỰC HIỆN NGAY SAU TUẦN THỨ 2
VÀ CẦN THƯỜNG XUYÊN THÔNG QUA GVHD, KẾ HOẠCH THÔNG QUA
ĐỘT XUẤT ĐƯỢC BÁO TRƯỚC CHO GVHD 01 NGÀY.
4. KHI THÔNG QUA ĐỀ TÀI SV PHẢI MANG ĐẦY ĐỦ CÁC HỌC LIỆU CÓ
LIÊN QUAN (VD: TÀI LIỆU THAM KHẢO, BẢN VẼ NGUYÊN LÝ, SƠ ĐỒ
BOARD, CATALOG….)
5. TRONG THỜI GIAN THỰC HIỆN NẾU SV KHÔNG THỰC HIỆN ĐÚNG THè
GV SẼ NHẮC NHỞ NẾU TIẾP TỤC TÁI PHẠM GVHD SẼ PHẢN HỒI GỬI
THÔNG TIN VỀ BỘ MÔN, KHOA VÀ NHÀ TRƯỜNG..
6.
7. SAU KHI HOÀN THÀNH SẢN PHẨM VÀ THUYẾT MINH GVHD SẼ CÓ

MỘT BÀI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ XEM CÁC SV CÓ ĐỦ ĐIỀU KIỆN THAM
GIA BẢO VỆ HAY KHƠNG.
8. TRONG THỜI GIAN THỰC HIỆN SV CĨ THỂ LIÊN HỆ VỚI (GVHD)
THẦY NGUYỄN ĐÌNH HÙNG.

ĐT: 0982331742
MAIL:



Page 3


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG
I. Thyristor
1.1. Cấu tạo
Thyristor là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn PNPN liên tiếp tạo nên anốt, catôt
và cực điều khiển.
Thyristor gồm một đĩa Silic từ đơn thể loại N, trên lớp đệm loại bán dẫn P
có cực điều khiển bằng dây nhôm, các lớp chuyển tiếp được tạo nên bằng kỹ thuật
bay hơi của Gali
A
A
P1

J1

N1

J2
G

P2

J3

G

N2

K
K
Cấu tạo và kí hiệu của Thyristor

(b)

1.2. Nguyên lý hoạt động.
Đặt thyristor dưới một điện áp một chiều , anốt nối vào cực dương, catốt nối
vào cực âm của nguồn điện áp, J 1, J3 phân cực thuận, J2 phân cực ngược. Gần như
toàn bộ điện áp nguồn đặt trên mặt ghép J2. Điện trường nội tại Ei của J 2 có chiều
từ N1 hướng về P2. Điện trường ngoài tác động cùng chiều với Ei vùng chuyển tiếp
cũng là vùng cách điện càng mở rộng ra khơng có dịng điện chạy qua thyristor
mặc dù nó bị đặt dưới điện áp thuận.

Page 4


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II

Đặc tính volt-ampe của thyristor.
+) Mở thyristor:
Cho một xung điện áp dương U s tác động vào cực G (dương so với K), Các
điện tử từ N2 sang P2 . Đến đây một số ít điện tử chảy vào cực G và hình thành
dịng điều khiển Is chạy theo mạch G- J3- K-G còn phần lớn điện tử chịu sức hút
của điện trường tổng hợp của mặt ghép J2 lao vào vùng chuyển tiếp này, tăng tốc,
động năng lớn bẻ gãy các liên kết nguyên tử silíc tạo nên các nguyên tử tự do mới.
Số nguyên tử mới được giải phóng tham gia bắn phá trong vùng kế tiếp. Kết quả là
phản ứng dây truyền xuất hiện nhiều điện tử chạy vào N 1 qua P1 và đến cực dương
của nguồnđiện ngoài gây nên hiện tượng dẫn ào ạt, J 2 trở thành mặt ghép dẫn điện,
bắt đầu từ một điểm ở xung quanh cực G rồi phát triển ra toàn bộ mặt ghép.
Thyristor khi + UAK> 1V hoặc IG> IGst thì thyristor sẽ mở. Trong đó IGst là dịng
điều khiển được tra ở sổ tay tra cứu.
+) Khố Thyristor có 2 cách :
Làm giảm dịng điện làm việc I xuống dưới giá trị dòng duy trì IH
Đặt một điện áp ngược lên thyristor, khi đó U AK < 0, J1 và J3 bị phân cực ngược, J2
phân cực thuận, điện tử đảo chiều hành trình tạo nên dòng điện ngược chảy từ catốt
về anốt, về cực âm của nguồn điện ngoài.
+) Xét sự biến thiên của dịng điện i(t) khi thyristor khố :

Page 5


N CHUYấN NGNH II

Ii

t1 t2

t0

t

Sự biến thiên của dòng điện i(t) trong qúa trình thyristor khoá.

T t0 n t1 dịng điện lớn, sau đó J1, J3 trở nên cách điện. Do hiện tượng
khuếch tán một ít điện tử giữa hai mặt J 1 và J3 ít dần cho đến hết, đồng thời J 2 khơi
phục tính chất của mặt ghép điều khiển.
1.3. Ứng dụng:
Thyristor được sử dụng trong các bộ nguồn đặc biệt trong mạch chỉnh lưu,
bộ băm và bộ biến tần trực tiếp hoặc các bộ biến tần có khâu trung gian một chiều
Ứng dụng của thyristor trong mạch điều khiển động cơ
Chuyển mạch tĩnh
Khống chế pha
Nạp ăcquy
Khống chế nhiệt

Page 6


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
II . KHUYẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP – AM)
1. Giới thiệu chung về khuếch đai thuật toán

Page 7


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II

Sơ đồ cấu trúc của OP – Am

Mặc dù các thiết kế có thể khác nhau giữa các sản phẩm và các nhà chế tạo,
nhưng tất cảcác mạch khuếch đại thuật tốn đều có chung những cấu trúc bên
trong, bao gồm 3 tầng:
a)Mạch khuếch đại vi sai
- Tầng khuếch đại đầu vào — tạo ra độ khuếch đại tạp âm thấp, tổng trở
vào cao, thường có đầu ra vi sai
b)Mạch khuếch đại điện áp
- Tầng khuếch đại điện áp, tạo ra hệ số khuếch đại điện áp lớn, độ suy
giảm tần số đơn cực, và thường có ngõ ra đơn
c)Mạch khuếch đại đầu ra:
Page 8


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
- Tầng khuếch đại đầu ra, tạo ra khả năng tải dòng lớn, tổng trở đầu ra
thấp, có giới hạn dịng và bảo vệ ngắn mạch.
1.1. Gương dịng điện
Các phần mạch điện được tơ màu đỏ cam là các gương dòng điện. Dòng điện ban
đầu để có thể sinh ra các dịng điện khác được xác định bởi điện áp cấp nguồn và
điện trở 39 kΩ cùng với 2 mối nối pn tạo ra. Dòng điện được tính gần đúng bằng:
(VS+ − VS− − 2Vbe)/39 kΩ.
Trạng thái của tầng khuếch đại đầu vào được điều khiển bởi hai gương dịng điện
bên phía trái. Q10 and Q11 hình thành một nguồn dịng Widlar trong đó điện trở 5
kΩ sẽ đặt dòng điện của cực thu Q10 đến một trị số có tỷ lệ rất nhỏ so với dòng
điện ban đầu. Dòng điện cố định của Q10 cấp dòng cực nền cho transistor Q3 và
Q4 nhưng cũng cấp dòng cực thu cho Q9, trong khi gương dòng điện Q8 và Q9 sẽ
cố bám theo độ lớn của dòng cực thu Q3 và Q4. Dòng nay cũng bằng với dòng
điện yêu cầu cho đầu vào, và sẽ là một tỷ lệ nhỏ của dòng điện Q10 vốn đã nhỏ.
Một cách khác để nhìn nhận vấn đề là nếu dịng điện của đầu vào có khuynh hướng
tăng cao hơn dịng điện Q10, thì gương dịng điện Q8, Q9 sẽ tháo bớt dòng điện ra

khỏi chực nền chung của Q3 và Q4, hạn chế dòng đầu vào, và ngược lại. Như vậy,
điều kiện về một chiều của tầng đầu vào sẽ được ổn định nhờ một hệ thống hồi tiếp
âm có độ lợi cao. Vòng hồi tiếp này cũng loại trừ những thay đổi theo hướn đồng
pha của các thành phần khác trong mạch bằng cách làm cho điện áp cực nền của
Q3/Q4 bám theo 2Vbe thấp hơn trị số của điện áp đầu vào.
Gương dịng điện ở góc trái trên Q12/Q13 tạo ra dòng điện cố định cho tầng
khuếch đại điện áp lớp A qua cực thu của Q13, và độc lập với điện áp ngõ ra.
Page 9


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
1.2. Tầng khuếch đại vi sai đầu vào
Phần mạch điện tô màu xanh dương đậm là một tầng khuếch đại vi sai. Q1 và Q2
là transistor đầu vào, lắp theo kiểu theo cực phát (hay kiểu cực thu chung) phối hôp
bới đôi transistor Q3 và Q4 nối cực gốc chung thành mạch vi sai đầu vào. Ngoài ra,
Q3 và Q4 cũng tác động như một bộ dời mức điện áp và tạo ra một độ lợi để kéo
tầng khuếch đại lớp A Chúng cũng tăng cường khả năng chịu điện áp ngược của
Vbe rating cho các transistor đầu vào.
Mạch khuếch đại vi sai Q1 - Q4 sẽ kéo một tải tích cực là gương dịng điện Q5 Q7. Q7 làm tăng độ chính xác của gương dịng điện bằng cách giảm trị số dịng
điện tín hiệu cần thiết đi từ Q3 để kéo cực nền của Q5 và Q6. Gương dịng điện
này sẽ biến đổi tín hiệu vi sai thành tín hiệu đơn theo cách sau:
Dịng điện tín hiệu của Q3 sẽ là đầu vào của gương dòng điện trong khi đầu ra của
gương dòng điện (cực thu của Q6) được nối đến cực thu của Q4. Ở đây, dịng tín
hiệu của Q3 và Q4 sẽ được cộng lại với nhau. Đối với nguồn vi sai đầu vào, tín
hiệu của Q3 và Q4 bằng và ngược dấu với nhau. Như thế, tổng này sẽ bằng hai lần
dịng điện tín hiệu. Mạch này đã hồn tất q trình biến từ tín hiệu vào vi sai thành
tín hiệu ra đơn.
Điện áp tín hiệu hở mạch xuất hiện ở điểm này do tổng dòng điện trên và các điện
trở cực thu của Q4 và Q6 nối song song. Do điện trở cực thu của Q4 và Q6 đối với
tín hiệu sẽ rất lớn, nên độ li75 của điện áp hở mạch của tầng này sẽ rất lớn.

Cần lưu ý rằng dịng điện cực nền của đầu vào khác khơng, và tổng trở đầu vào vi
sai của 741 sẽ xấp xỉ 2 MΩ. Chân "offset null" có thể được dùng để lắp các điện
trở ngoài song song với điện trở 1 kΩ (thơng thường đó sẽ là 2 đầu cuối của 1 biến

Page 10


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
trở tinh chỉnh) để điều chỉnh cân bằng cho gương dòng điện Q5, Q6, và như thế sẽ
gián tiếp điều chỉnh điện áp ra khi tín hiệu đầu vào = 0.
1.3. Tầng khuếch đại điện áp lớp A
Phần nằm trong khối màu tím là một mạch khuếcvh đại lớp A. Nó bao gồm 2
transistor NPN nối Darling ton và sử dụng đầu ra của một gương dịng điện làm tải
cực thu nhằm có hđộ lợi lớn. Tụ điện 30 pF tạo ra hồi tiếp âm chọn lọc tần số cho
tầng khuếch đại này, hình thành một bộ bù tần số để tạo sự ổn định. Kỹ thuật này
gọi là bù kiểu Miller và chức năng của nó giống như một mạch tích phân dùng
mạch khuếch đại thuật tốn. Đặc tuyến biên độ tần số của nó có độ dốc bắt đầu từ
10 Hz và giảm 3 dB / bát độ theo tần số. Nó sẽ kết thúc khi độ lợi giàm xuống một.
1.4. Mạch định thiên đầu ra
Khối màu xanh lá cây (Q16) là một mạch dời mức điện áp, hoặc một mạch nhân
Vbe ,một dạng của nguồn điện áp. Trong mạch điện như hình vẽ, Q16 tạo ra một sụt
áp không đổi giữa cực thu và cực phát bất kể dòng điện qua mạch. Nếu dịng điện
cực nền gần bằng khơng, điện áp giữa hai cực phát và cực nền là 0.625 V (trị số
tiêu chuẩn của BJT trong miền tích cực), Do đó dịng điện đi qua điện trở 4.5 kΩ sẽ
bằng với dòng đi qua điện trở 7.5 kΩ, và sẽ gây ra giảm áp trên đó là 0.375 V. Do
đó nó sẽ duy trì điện áp trên 2 đầu transistor và 2 điện trở là 0.625 + 0.375 = 1 V.
Nó sẽ định thiên cho 2 transistor đầu ra ở vùng dẫn gần và giảm méo xuyên tâm.
Trong một số mạch khuếch đại linh kiện rời, chức năng này được thực hiện với chỉ
2 diode.
1.5. Tầng xuất

Page 11


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
Tầng xuất (khối màu xanh lạt) là một mạch khuếch đại đầy kéo lớp AB (Q14,
Q20) được định thiên bằng bộ nhân điện áp Vbe Q16 và các điện trở cực thu của nó.
Tầng này đucợ kéo bằng cực thu của Q13 và Q19. Dải điện áp ra khoảng thấp hơn
1 volt so với nguồn cấp ứng bao gồm phần điện áp của Vbe transistors Q14 và Q20.
Điện trở 25 Ω trong mạch ra tác động như một mạch nhạy dòng, để tạo chức
năng giới hạn dòng ra của transistor Q14 đến trị số khoảng 25 mA đối với 741.
Giới hạn cho dòng điện ra âm bằng cách sử dụng điện áp ngang qua điện trở cực
phát của Q19 và dùng điện áp này để giảm bớt dòng điện kéo cực nền của Q15.
Với các phiên bản mới hơn có thể thấy những sai biệt nhỏ trong mạch giới hạn
dịng ra này.
Điện trở ra khơng bằng 0 nhưng nếu sử dụng hồi tiếp thì có thể tiến đến gần
0 nếu có sử dụng hồi tiếp âm.
Ghi chú: Vì mạch 741 đã từng được dùng trong các thiết bị âm thanh và các
thiết bị nhạy cảm khác, nhưng giờ đây nó ít được dùng hơn, vì những mạch
khuếch đại đời mới hiện đại đã có nhiều tiến bộ trong việc loại trừ tạp âm.
Bên cạnh những tạp âm phát sinh, 741 và các mạch cũ hơn cũng có tỷ số
nén tín hiệu đồng pha khơng tốt lắm nên chúng cũng sinh ra tiếng hù và
những tương tác đồng pha khác thí dụ như tiếng "click"khi đóng ngắt nguồn
trong những thiết bị nhạy cảm.

2. LM324
Page 12


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II

LM324 là IC khuếch đại thuật toán gồm 4 khối khuếch đại thuật toán giống nhau
và được sử dụng như nhau.

Hình ảnh thực của LM324

Cấu tạo và sơ đồ chân LM324

Page 13


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
III . Giới thiệu động cơ một chiều và các phương pháp điều chỉnh tốc độ động
cơ một chiều
1. Tổng quan về động cơ một chiều
1.1 Cấu tạo
Cấu tạo của động cơ điện 1 chiều gồm 2 phần chính là phần cảm và phần
ứng.
a. Phần cảm: để tạo ra từ trờng một chiều, đó là các cuộn dây 5 (cuộn kích từ ) quấn
quanh các cực từ 4 đợc làm bằng thép đúc (hình1.1).
b. Phần ứng: là cuộn dây 7 có dòng điện một chiều chạy qua, đặt trong từ trờng của
phần cảm. Khi đó các dây dẫn phần ứng bị một lực từ tác dụng, roto sẽ quay.
Do roto quay nên dòng một chiều cấp cho phần ứng phải đa vào qua hệ chổi than cổ góp.

Cấu tạo của động cơ điện một chiều
1. cổ góp điện ; 2. chổi than ; 3. rôto ; 4. cùc tõ ; 5. cuén c¶m (cuén kÝch tõ )
6. stato ; 7. cuộn ứng ; 8. quạt làm mát ; 9. nắp
Tuỳ theo cách mắc mạch kích từ so với mạch phần ứng mà động cơ điện một
chiều đợc chia ra :
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập (hình a)
- Động cơ điện một chiều kích từ song song (hình b)

- Động cơ điện một chiỊu kÝch tõ nèi tiÕp (h×nh c)
Page 14


N CHUYấN NGNH II
- Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp (hình d)

Sơ đồ nguyên lý nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập (a)
kÝch tõ song song (b), kÝch tõ nèi tiÕp ( c) ; kích từ hỗn hợp (d)

1.2) nguyên lý
Hình di õy mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều. Khi
cho điện áp một chiều U vào hai chổi điện, trong dây quấn phần ứng có dòng điện
I. các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trờng sẽ chịu tác dụng lực từ Fđt
tác dụng làm rôto quay.
Khi phần ứng quay đợc nửa vòng, vị trí ab, cd đổi chỗ cho nhau do có phiến
góp đổi chiều dòng diện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi đảm bảo cho động
cơ có chiều quay không đổi.

Page 15


N CHUYấN NGNH II

Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trờng, sẽ cảm ứng sđđ E, Chiều sđđ
xác định theo quy tắc bàn tay phải. ở động cơ điện một chiều E ngợc chiều với
dòng.
Phơng trình điện ¸p lµ:
U=E+IR
1.3. Các phương trình đặc tính cơ của động cơ điện

U
R
− ­ .I ­
a) Đặc tính cơ điện:  = K . Φ K .Φ

Page 16


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH II
U
R­
−
.M
2
b) Đặc tính cơ:  = K . Φ ( K .Φ)

2 . Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều
a) §iỊu chỉnh tốc độ bằng phơng pháp thay đổi điện áp phần ứng.
Sơ đồ nguyên lý nối dây nh hình dới đây. Từ thông động cơ đợc giữ không
đổi, điện áp phần ứng đợc cấp từ một bộ biến đổi. Khi thay đổi điện áp U cấp cho
cuộn dây phần ứng, ta có họ các đặc tính cơ ứng với các tốc độ khác nhau, song
song nhau (cùng độ cứng) . Điện áp U chỉ có thay đổi về phía giảm (UUđm) nên
phơng pháp này chỉ cho phép điều chỉnh giảm tèc ®é.

𝝎

_

+
->

->
Iu

U dm
U1
U2
U3

Ck t

Ikt
+

_
DC
BBD

M dm

Page 17

M


N CHUYấN NGNH II
Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng phơng pháp thay đổi điện áp
phần ứng. Quá trình điều chỉnh tốc độ nhờ thay đổi điện áp phần ứng đợc giải thích
trên hình vẽ.

01
E

02 B

A
1

D

03 c
F

2
3

H G
4

U1
U2
U3
...
U4
U5

0McM

Quá trình thay đổi tốc độ khi điều chỉnh điện áp
Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm A trên độc tính cơ 1 ứng với điện áp

U1 trên phần ứng. Khi giảm điện áp từ U1 xuống U2 động cơ thay đổi từ điểm A có
tốc độ A trên đờng 1 xuống điểm 0 có tốc độ nhỏ hơn (D điện áp U2).
Trong khi giảm tốc độ theo cách giảm điện áp phần ứng, nếu giảm mạnh
điện áp nghĩa là chuyển nhanh từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp thì cùng với quá
trình giảm tốc độ có thể xảy ra quá trình hÃm tái sinh. Đồng thời với quá trình tăng
tốc mô men động cơ bị giảm và quá trình tăng tốc chậm dần. Điều chỉnh tốc độ
động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng biện pháp thay đổi điện áp phần ứng
có các đặc điểm:
Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ.
Điều chỉnh trơn toàn bộ dải điều chỉnh.
Độ cứng đặc tính cơ giữ không đổi trong toàn giải điều chỉnh.
Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mô men là nh nhau.
Độ sụt tốc tơng đối sẽ lớn nhất tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh. Do vậy
sai số tốc độ tơng đối (sai số tỉnh) của đặc tính cơ thấp nhất không đợc vợt quá sai
số cho phép cho toàn dải điều chỉnh.
Dải điều chỉnh của phơng pháp này có thể: D ~ 10 : 1
Page 18


N CHUYấN NGNH II
Chỉ thay đổi đợc tốc độ về phía giảm (vì có thể thay đổi U Uđm )
Phơng pháp điều chỉnh này cần một bộ nguồn có thể thay đổi trên điện áp ra.
b) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông
Muốn thay đổi từ thông ta tiến hành thay đổi dòng kích từ của động cơ qua
một cấp điện trở mắc nối tiếp ở mạch kích từ. Phơng pháp này chỉ cho phép tăng
điện trở vào mạch kích từ nghĩa là chỉ có thể giảm dòng kích từ (IKT IKTđm). Do
đó chỉ có thể thay đổi về phái giảm từ thông, khi giảm từ thông, đặc tính dốc
hơn và có tốc độ không tải lớn hơn. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ
thông có các đặc điểm:

Từ thông càng giảm thì tốc độ không tới lý tởng của đặc tính cơ càng tăng,
tốc độ động cơ càng lớn.
Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm từ thông


_

+

->
>

Ck t

Ikt
Iu

Rkt

 01

 dm  1   2

0

 dm

DC
_

+

2

1

M

M

§iỊu chØnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách
C thay đổi từ thông kích từ
có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh:
D 3:1
Phơng pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch
kích từ nên tổn hao điều chỉnh thấp.

c) Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch phần ứng
Khi tăng điện trở mạch phần ứng_đặc tính cơ dốc hơn nhng vẫn giữ nguyên tốc độ
+
không tải lý tởng. Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện trở mạch phần øng:

->

Ikt

->
Iu
+

Ck t

Rkt

01max

Page 19

DC
_

nt1 RP1
1mm

tn

RP=0


nt3 RP3
...

N CHUYấN NGNH II
0

M1

MCM

Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập bằng phơng pháp thay đổi

điện trở phần ứng:
Điện trở mạch phần ứng tăng tốc độ đặc tính cơ càng lớn. Đặc tính cơ càng
mềm và ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn.
Phơng pháp chủ cho phép thay đổi tốc độ về phía giảm (do chỉ có thể tăng
thêm điện trở).
Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng nên tổn hao công
suất dới dạng nhiệt trên điện trở khi điều chỉnh khá lớn.
Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số mô men tải. Tải càng nhỏ (M1) thì dải điều
chỉnh càng nhỏ.
D 5:10
Về nguyên tắc phơng pháp này cho điều chỉnh trơn nhờ thay đổi đều điện
trở, nhng vì dòng điện Rôto lớn nên việc chuyển đổi điện trở sẽ khó khăn
phức tạp. Thực tế thờng sử dụng chuyển đổi theo tõng cÊp ®iƯn trë.

Page 20