Thiết kế mạch động lực đồ án tổng hợp đệ điện cơ

Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Thiết kế mạch động lực
A.chọn bộ biến đổi
Với điện áp nguồn cung cấp là xoay chiều hình sin và yêu cầu đầu ra của bộ
biến đổi là điện áp một chiều điều chỉnh đợc. Ta có thể sử dụng sơ đồ chỉnh lu
có điều khiển hoặc một sơ đồ chỉnh lu không điều khiển kết hợp với một bộ
biến đổi một chiều- một chiều. Trong đề tài này ta chọn sơ đồ chỉnh lu có điều
khiẻn cho gọn nhất, đơn giản nhất, còn phơng án dùng một sơ đồ chỉnh lu
không điều khiển kết hợp với bộ biến đổi một chiều - một chiều không sử dụng
vì nó cồng kềnh, kích thớc lớn, tốn nhiều van và giá thành lại cao.
Với yêu cầu cụ thể của phụ tải đã cho thì các sơ đồ chỉnh lu sau có thể đáp ứng
đợc:
1). Sơ đồ chỉnh lu hình tia 2 pha
2). Sơ đồ chỉnh lu hình tia 3 pha
3). Sơ đồ chỉnh lu hình cầu 1 pha
4). Sơ đồ chỉnh lu hình cầu 3 pha
Ta xét một số bộ biến đổi:
*). Hình tia ba pha:

Nguyễn Vĩnh Hà 2005 1
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ

atm
a
b
t1
d
0
k k
a
k

atmatm
r
c
t2 t3
r
c
r
c
Ed
ld
rd

Giả thiết Ld=, cho sơ đồ làm việc với một góc điều khiển bằng và cũng giả
thiết là sơ đồ đã làm việc xác lập trớc thời điểm bắt đầu xét (t=0).
*Tại 0
o
30
o
thì Do không làm việc
u
d
= u
do
cos
*Tại 30
o
150
o
thì Do không làm việc
-Từ t=0ữ/3 van T

3
dẫn dòng ta có
u
d
= u
c
i
T1
= 0 i
T2
= 0 i
T3
= i
d
= I
d
i
Do
= 0
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 2
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ

u
T1
= u
ac
u
T2
= u
bc

u
T3
= 0
-Các khoảng
Từ t=/3ữ
1
=/6 +
Từ t=ữ
2
Từ t=5/3ữ
3
Từ t=7/3ữ
4
thì Do dẫn dòng
u
d
= 0 i
T1
= 0 i
T2
= 0 i
T3
= 0 i
Do
= i
d
= I
d

u

T1
= u
a
u
T2
= u
b
u
T3
= u
c
-Từ t=
1
=/6+ ữ van T
1
dẫn dòng
u
d
= u
a
i
T1
= i
d
= I
d
i
T2
= 0 i
T3

= 0 i
Do
=0
u
T1
= 0 u
T2
= u
ba
u
T3
= u
ca
-Từ t=
2
ữ5/3 van T
2
dẫn dòng
u
d
= u
b
i
T1
= 0 i
T2
= i
d
= I
d

i
T3
= 0 i
Do
=0
u
T1
= u
ab
u
T2
= 0 u
T3
= u
cb
-Từ t=
3
ữ7/3 van T
3
dẫn dòng
u
d
= u
c
i
T1
= 0 i
T2
= 0 i
T3

= i
d
= I
d
i
Do
=0
u
T1
= u
ac
u
T2
= 0 u
bc
u
T3
= 0
-Từ t=
4
van T
1
dẫn dòng Sơ đồ lặp lại trạng thái làm việc
*). Hình cầu một pha bán điều khiển
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 3
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
CK
i
d
D

2
T
2
BA
CD
K
+
ĐC
-
Rh
D
K
T
1
K
~
CKT
1
Hình1.6-Sơ đồ nguyên lý mạch động lực của hệ thống
Hoạt động của sơ đồ:
Khi t= cho xung điều khiển mở T
1
trong khoảng thời gian 1ữ tiristor T
1

và điôt D
2
cho dòng chảy qua. Khi U
2
bắt đầu đổi dấu D

1
mở ngay, T
1
tự nhiên
khoá lại, dòng i
d
=I
d
chuyển từ T
1
sang D
1
(lúc này D
2
vẫn cho dòng chảy qua do
sức điện động tự cảm trong L
d
tạo ra).
D
1
và D
2
cùng cho dòng chảy qua, U
d
=0
Khi t =2=+ cho xung mở T
2
. Dòng tải i
d
=I

d
chảy qua D
1
và T
2
. Điốt D
2
bị
khoá lại. Khi U
2
bắt đầu đổi dấu D
2
mở ngay, T
2
tự nhiên khoá lại, dòng i
d
=I
d

chuyển từ T
2
sang D
2
(lúc này D
1
vẫn cho dòng chảy qua do sức điện động tự
cảm trong L
d
tạo ra).
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 4

Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Khi t =3=2+ cho xung mở T
1
quá trình hoạt động của các van tơng tự nh
chu kỳ trớc đó.
Hình 17. Đồ thị điện áp và dòng điện của mạch chỉnh lu cầu bán điều khiển.
Trong sơ đồ này, góc dẫn dòng của Tiristor và của điôt không bằng nhau.
Góc dẫn dòng của điốt là
D
=+, còn góc dẫn dòng của tiristor là
T
=-.
Giá trị trung bình của điện áp tải:
Ud U Sin d
U
= = +

1
2
2
1
2
2






. ( cos )

của dòng tải

=
R
U
I
d
d
của dòng trong tiristor
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 5
T1
u
ii
ii
T2
T1
id
U
ii
ii
1
d

U

t


t

t
3
2

t

t

t



2
D1
D2
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ


=

=



2
).(I
d.I
2
1
I

d
dT
của dòng trong điốt


=

=

+

2
).(I
d.I
2
1
I
d
dT
Giá trị hiệu dụng của dòng chảy trong cuộn dây thứ cấp máy biến áp


=

=



1IdI
1

I
d
2
d2
Kết luận:
Sơ đồ chỉnh lu hình tia 2 pha là một sơ đồ tơng đối đơn giản so với sơ đồ
chỉnh lu hình cầu điện áp đặt trên mỗi van lớn gấp 2 lần do đó quá trình tính
toán chọn van sẽ khó khăn. Mặt khác điện áp 2 pha là một hệ thống không có
trong thực tế, việc quấn máy biến áp phức tạp vì vậy sơ đồ này ta không chọn.
Sơ đồ chỉnh lu tia 3 pha là một sơ đồ hoàn chỉnh, chất lợng điện áp ra tốt hơn
sơ đồ hình tia 2 pha, nhng số van nhiều hơn và mạch điều khiển phức tạp hơn sơ
đồ hình tia 2 pha, do đó ta không sử dụng sơ đồ này cho đề tài.
Sơ đồ chỉnh lu hình cầu 3 pha là một sơ đồ chỉnh lu tốt. Cho phép sử dụng ở hệ
thống truyền động công suất lớn, chất lợng điện áp ra tốt, điện áp đặt trên van
nhỏ hơn một nửa so với điện áp đặt trên mỗi van của sơ đồ chỉnh lu hình tia 2
pha và 3pha do đó dễ chọn van trong tính toán thiết kế, nhng nhợc điển của nó
là mạch động lực phức tạp, mạch điều khiển phức tạp, số lợng van nhiều, giá
thành cao, trong khi yêu cầu của phụ tải mà đề tải cho không cần chất lợng điện
áp ra quá tốt.
Để đáp ứng đợc yêu cầu của phụ tải mà đề tài đã cho và bảo đảm đợc tính kinh
tế ta chọn sơ đồ chỉnh lu hình cầu một pha cho mạch động lực của hệ thống
truyền động điện.
Trong chỉnh lu hình cầu một pha có 5 dạng chính sau:
1). Sơ đồ chỉnh lu hình cầu một pha dùng 4 điốt cùng với 1 Thyristor và một
điốt không.
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 6
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
2). Sơ đồ chỉnh lu hình cầu một pha dùng 4 Thyristor.
3). Sơ đồ chỉnh lu cầu một pha sử dụng 4 Thyristor và 1 điốt không.
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 7

Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
4). Sơ đồ chỉnh lu cầu một pha sử dụng 2 Thyristor và 2 điốt không, trong đó 2 van có điều
khiển đợc mắc ở 2 nhóm van khác nhau và anốt của van ở nhóm katốt chung nối với katốt
của van ở nhóm anốt chung, hai van không điều khiển cũng mắc tơng tự.
5). Sơ đồ chỉnh lu cầu 1 pha sử dụng 2 điốt và 2 Thyristor, trong đó 2 van có điều khiển đ-
ợc bố trí ở cùng một nhóm van, nhóm còn lại là 2 van không điều khiển.
* Vậy ta sử dụng sơ đồ chỉnh lu cầu một pha bán điều khiển. 2 điốt và 2 Thyristor, trong
đó 2 van có điều khiển đợc bố trí ở cùng một nhóm van, nhóm còn lại là 2 van không điều
khiển.
1.2. Chọn phơng pháp hãm.
Hãm là trạng thái mà động cơ sinh ra mômen quay ngợc chiều tốc độ quay. Với động cơ
điện một chiều kích từ độc lập có ba trạng thái hãm: Hãm tái sinh, hãm ngợc và hãm động
năng. Việc chọn phơng pháp hãm phù hợp với công nghệ là điều rất quan trọng.
Với yêu cầu không cần chhính xác, chỉ cần hãm dừng nhanh để tăng năng suất đảm bảo
yêu cầu đặt ra là không đảo chiều quay.Sau đây ta xét các chế độ hãm của động cơ điện
một chiều kich từ độc lập để chọn ra một chế độ hãm thích hợp:
Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có ba trạng thái hãm:
-Hãm tái sinh
-Hãm ngợc
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 8
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
-Hãm động năng
a). 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 với lới. So với chế độ động
cơ, dòng và mô men hãm đã đổi chiều và đợc xác định theo biểu thức:
I
U E K K
h
u u o o

=

=

<
R R

0
M
h
=KI
n
<0
Phơng trình đặc tính cơ :



=
U
K
R
K
M
u u
( )
.
2
Trong trạng thái hãm tái sinh, dòng điện đổi chiều và công suất đợc đa trả về lới có giá trị
P=(E-U)I. Đây là phơng pháp hãm kinh tế nhất vì động cơ sinh ra điện năng hữu ích.
Nhng với bộ biến đổi Tiristo-động cơ thì cácTiristo không cho phép dẫn dòng ngợc (mà ở

chế độ hãm ngợc dòng điện đa lên lới bị đảo chiều xem hình 1.1) nên dòng I
h
không thể
chạy ngợc qua bộ biến đổi để trả năng lợng về lới. Do đó hệ truyền động đã nêu trên
không thực hiện hãm tái sinh.
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 9
Hình 1.1 Đặc tính hãm tái sinh của động cơ kích từ độc lập
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
. Hãm ngợc
Trạng thái hãm ngợc của động cơ xảy ra khi phần ứng dới tác dụng của động
năng tích luỹ trong các bộ phận chuyển động hoặc do momen thế năng quay ng-
ợc chiều với momen điện từ của động cơ. Mômen sinh ra bởi động cơ khi đó
chống lại sự chuyển động của cơ cấu sản xuất.
Với bộ biến đổi Tiristo-Động cơ ta có thể thực hiện hãm ngợc bằng các cách
sau:
*) Đa điện trở phụ vào mạch phần ứng (hình 1.2)
Dòng điện hãm:
I
U E K K
h
u u o o
=
+
=
+
R + R R + R
u f u f

Phơng trình đặc tính cơ:

=
+U
K
R R
K
M
dm
dm
u f
dm
( )
.
2
(Phơng trình đặc tính cơ là phơng trình đặc tính biến trở)
Nhận xét: Khi hãm ngợc ta vẫn sử dụng điện lới do đó sẽ không thực hiện đợc
khi sự cố mất điện.
*) Đảo chiều điện áp phần ứng cùng với đa điện trở phụ vào mạch phần ứng
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 10
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Qua đồ thị đặc tính cơ (hình 1.3 ) ta có nhận xét : với kiểu hãm này với nhợc
điểm giống nh trờng hợp hãm trên nó còn có thêm nhợc điểm nữa là phải thêm
thiết bị cắt điện vào đúng thời điểm tốc độ động cơ bằng không (=0) nếu
không động cơ (M
đc
>M
c
) sẽ quay
ngợc lại.

Vì thông thờng động cơ làm việc ở đIúm a trên đặc tính tự nhiên với tảI Mc ta
đổi chiều điện áp phần ứng và đa thêm điện trở phụ vào mạch, động cơ chuyển
sang làm việc ở điểm b trên đặc tính biến trở. Tại b mô men đã đổi chiều chống
lại chiều quay của động cơ nên tốc độ giảm theo đoạn bc, tại c tốc độ bằng
không nếu ta cắt phần ứng ra khỏi điện áp nguồn đặt vào động cơ thì động cơ sẽ
dừng lại, còn nếu ta không nếu ta không cắt phần ứng ra khỏi điện áp nguồn đặt
vào động cơ thì tại c (M
o
>M
c
) động cơ sẽ quay ngợc lại và làm việc ổn định tại
d.
Trong trờng hợp này dòng điện hãm rất lớn vì:
I
U E U E
h
u u u u
=

=

R + R R
u f
M K I
h h
=
Vì vậy cần đa thêm điện trở R
f
đủ lớn vào mạch phần ứng để hạn chế I
h

.
Tóm lại hãm ngợc bằng phơng pháp đảo cực tính đặt vào phần ứng động cơ nhơ
trên dòng điện rất lớn gây tổn thất năng lợng lớn. E cùng chiều U động cơ làm
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 11
Hình 1.3 Đặc tính hãm ngợc khi đảo cực
tính điện áp đặt vào phần ứng của động cơ.
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
việc nh một máy phát mắc nối tiếp với lới. Lúc đó nó vừa nhận năng lợng từ lới
điện đồng thời năng lợng điện do nó phát ra đều tiêu tán trên mạch phần ứng dới
dạng nhiệt làm giảm tuổi thọ động cơ. Mặt khác nếu nh tốc độ động cơ đã giảm
thấp nếu ta không cắt động cơ ra khỏi lới một cách chính xác thì động cơ sẽ
quay ngợc lại do đó không phù hợp với yêu cầu công nghệ.
c). Hãm động năng
Hãm động năng là trạng thái động cơ làm việc nh một máy phát mà năng lợng
cơ học các động cơ đã tích luỹ đợc trong quá trình làm việc trớc đó biến thành
điện năng tiêu tán trong mạch hãm dới dạng nhiệt.
*) Hãm động năng kích từ độc lập
Ta cắt phần ứng động cơ khỏi lới điện một chiều và đóng vào một điện trở hãm
nhng còn mạch kích từ vẫn nối với nguồn nh cũ (hình 1.4).
Tại thời điểm ban đầu,tốc độ động cơ vẫn có giá trị
hd
nên:
Ehd = K
hd
Và dồng điện ban đầu:
I
E
R R
K
R R

h
hd
u h
hd
u h
=
+
=
+

Tơng ứng có mô men hãm ban đầu:
Mhd = K I
hd
< 0
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 12
Mhđ2Mhđ1
0
c2
c1
Mc M(i)
ođ2
ođ1
b2 b1
o
o

Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Hình1.4b Đặc tính cơ hãm
Phơng trình đặc tính cơ điện:

=
+R R
K
I
u h
u
.

Phơng trình đặc tính cơ :


=
+R R
K
M
u h
( )
.
2
Khi = const thì độ cứng của đặc tính cơ hãm phụ thuộc R
h
. Khi R
h
càng nhỏ,
đặc tính cơ càng cứng, mô men càng lớn, hãm càng nhanh.
Tuy nhiên cần phải chọn R
h
sao cho dòng hãm ban đầu nằm trong giới hạn cho
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 13

Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
phép: Ihd <= (2ữ 2,5)I
đm
.
Khi hãm động năng kích từ độc lập năng lợng chủ yếu đợc tạo ra do động năng
của động cơ tích luỹ đợc nên công suất tiêu tốn chỉ nằm trên mạch kích từ.
P
ktdm
= (1 ữ 1,5)%P
đm
Phơng trình cân bằng công suất khi hãn động năng:
E.I
h
= (R + R
h
).I
h
.I
h
*) Hãm động năng kích tự kích
Hình 1.5 Sơ đồ hãm động năng tự kích của động cơ một chiều kích từ độc lập.
a) Sơ đồ nguyên lý; b) Đặc tính hãm;
Nó khắc phục nhợc điểm trên của hãm động năng tự kích độc lập. Thật vậy hãm
động năng tự kích xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt cả phần ứng lẫn cuộn
kích thích ra khỏi lới điện để đóng vào một điện trở hãm (hình 1.5).
Theo sơ đồ nguyên lý ta có: I=I
n
+I
kt
I

K
R
R
u
h
h
= =

+
+
E
R +
R .R
R + R
R
R
R
u
kt n
kt n
u
kt
kt

.
Và các phơng trình đặc tính là:


=
+

+
R
R R
R R
K
I
u
kt h
kt h
u
.
.
Và


=
+
+
R
R R
R R
K
M
u
kt h
kt h
.
( )
.
2

Trong quá hãm tốc độ giảm dần, dòng kích từ giảm dần do đó từ thông giảm
dần và là hàm số của tốc độ. Vì vậy các đặc tính cơ khi hãm có dạng nh đờng
đặc tính không tải của máy phát điện tự kích phi tuyến (hình 1.5).
*) Nhận xét
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 14
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Trong sơ đồ bộ chỉnh lu cầu một pha dùng 2 điốt và 2 Thirystor ta chọn cho hệ
thống truyền động không làm việc ở chế độ nghịch lu, không có chuyển năng l-
ợng về nguồn do đó không có hãm tái sinh. Mặt khác phụ tải đã cho không đảo
chiều, suất điện động E không đổi chiều vì vậy tốc độ động cơ không đảo chiều.
Muốn hãm ngợc ta phải có các công tắc tơ để thực hiện đảo chiều điện áp, nh
vậy sẽ rất phức tạp, giá thành cao, kích thớc lại lớn. Mặt khác về mặt năng lợng
thì hãm ngợc có chỉ tiêu năng lợng xấu nhất, cho nên ta không chọn hãm ngợc
trong hệ thống truyền động. Vì vậy chỉ còn lại có hãm động năng với u điểm là
đơn giản và chỉ tiêu năng lợng hơn ở hãm ngợc là hợp lý hơn cả cho hệ thống
truyền động.
Vậy ta có sơ đồ mạch động lực nh hình vẽ (hình 1.6):
CK
i
d
D
2
T
2
BA
CD
K
+
ĐC
-

Rh
D
K
T
1
K
~
CKT
1
III- chọn chế độ hãm cho động cơ
Hãm là trạng thái mà động cơ sinh ra mômen quay ngợc chiều với tốc độ
quay của động cơ (lúc này động cơ làm việc ở chế độ máy phát ) . Nh phân tích
chọn động cơ trên ta chọn động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập nên có 3 trạng
thái hãm sau đây:
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 15
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
1- Hãm tái sinh ( trả năng lợng về lới )
Hiện tợng này xảy ra khi tốc độ động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tởng
( >
0
), lúc này, do E >U nên động cơ làm việc nh một máy phát song song
với lới. So với chế độ động cơ dòng điện và mômen đổi chiều và xác định theo
biểu thức sau đây:
0
0
0
<=
<

=

=
=
hh
uu
h
IKM
R
KK
Ru
EU
I

Ta có phơng trình đặc tính cơ của động cơ khi xảy ra hãm là :
h
fu
u
M
K
RR
K
U
2
)(

+


=

Hệ thống làm việc ổn định với tốc độ lớn hơn tốc độ không tải lý tởng
ođ
> .
Trạng thái này, I
h
đổi chiều và công suất đợc trả về lới là : P = (U- E)I
Đây là phơng pháp hãm kinh tế vì động cơ sinh ra điện năng hữu ích nếu
đủ điều kiện hoà điện.
Xét thực tế đề tài, với hệ thống truyền động van động cơ thì van
(Tiristor ) chỉ dẫn dòng theo 1 chiều nhất định nên khi động cơ sinh ra năng l-
ợng trả về lới thì các van không cho phép dẫn ngợc nên ta không sử dụng chế độ
hãm này.
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 16
-
0
I
E
U

0

0đ

M
M
c
M
c
I
h

E
U
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
2- Hãm ngợc:
Xảy ra khi phần ứng động cơ dới tác dụng của động năng tích luỹ trong
các bộ phận chuyển động hoặc do mômen thế năng quay ngợc chiều với động
cơ. Mômen của động cơ sinh ra khi đó chống lại sự chuyển động của cơ cấu sản
xuất. Ta có thể thực hiện hãm ngợc theo 2 cách:
+ Đa điện trở phụ R
f
vào mạch phần ứng động cơ:
hh
fufu
uu
h
IKM
RR
KU
RR
EU
I
=
+
+
=
+
+
=

Nh vậy, E và U tác động cùng chiều, động cơ lúc này làm việc nh một máy phát

nối tiếp với lới điện biến điện năng nhận từ lới và cơ năng trên trục thành nhiệt
năng đốt nóng điện trở tổng của mạch phần ứng. Vì vậy tổn thất năng lợng là rất
lớn , hơn nữa không thực hiện đợc khi xảy ra sự cố mất điện.
+ Đảo chiều điện áp
Khi hãm ngợc xảy ra đến thời điểm đạt đợc tốc độ = 0 thì cần phải có
thiết bị cắt phần ứng khỏi điện áp nguồn (tại C) nếu không động cơ chuyển sang
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 17
E
U
M

M
c
0

0đ

0
b
-
0
D

0đ

0
M(I)

M
c

0C
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
làm việc ổn định tại D với chiều quay ngợc lại.
fh
fu
uu
fu
uu
h
IKM
RR
EU
RR
EU
I

=
+
+
=
+

=
Đa R
f
vào để hạn chế dòng điện hãm. Song trạng thái hãm ngợc thờng
gây tổn thất rất lớn, giảm đáng kể tuổi thọ động cơ, không khắc phục đợc sự cố
nh mất điện và nếu cắt điện không đúng thời điểm thì không thực hiện đợc. Do
vậy trạng thái hãm này không phù hợp với đề tài đợc giao.
3- Hãm động năng:

Là trạng thái động cơ làm việc nh một máy phát, mà năng lợng cơ học
của động cơ đã tích luỹ đợc trong quá trình làm việc trớc đó biến thành điện
năng tiêu tán trong mạch hãm dới dạng nhiệt.
a- Hãm động năng kích từ độc lập .
Cắt phần ứng khỏi lới, đóng vào điện trở hãm R
h
và giữ nguyên mạch
kích từ.Ta có:
hu
hd
hu
hd
hdhdhd
RR
K
RR
E
IKE
+

=
+
==


;
M
hd
= KI
hđ

< 0
M
K
RR
I
K
RR
huhu
.
)(
.
2

+
=

+
=

Và hoàn toàn phụ thuộc vào R
h
. Song cần chọn R
h
cho phù hợp
I
hd
(2ữ2,5).I
dm
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 18
R

h2
R
h1
0
M
a

b
1
b
2
M
c
M
hđ1
M
hđ2

0d1

0d2
RL
+
_
Đ
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
Khi hãm động năng, năng lợng chủ yếu đợc tạo ra do động năng của
động cơ nên nó chỉ tiêu tốn trong mạch kích từ của động cơ với công suất:
P
ktđm

= (1 ữ 1,5) % P
đm
Hãm động năng kích từ độc lập không thể thực hiện khi mất điện do
mạch kích từ phải đợc cung cấp điện để khắc phục điều này ngời ta thờng sử
dụng phơng pháp sau:
b- Hãm động năng tự kích.
Xảy ra khi động cơ đang quay ta cắt hết nguồn để đóng vào một điện trở
hãm.
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 19
C
1
C
2
I
h
CKT
R
h
I
kt
R
h2
R
h1
0
M(I)
a

b
1

b
2
M
c
M
hđ1
M
hđ2

0d1

0d2
R
h
I
h
Thuyết minh đồ án môn học Tổng hợp hệ điện cơ
M
K
RRR
I
K
RRR
RR
RR
R
K
RR
RR
R

E
RRR
E
I
III
kthukthu
hkt
hkt
u
hkt
hkt
u
kthu
u
kthu
.
)(
)//(
.
)//(
)//(
2

+
=

+
=
+
+

=
+
+

=
+

=
+=


4- Kết luận
So với phơng pháp hãm ngợc, hãm động năng có hiệu quả kém hơn khi
chúng có cùng tốc độ ban đầu và có cùng tải M
c
. Tuy nhiên, hãm động năng u
việt hơn về mặt năng lợng, đặc biệt là hãm động năng tự kích, không tiêu thụ
năng lợng từ lới, phơng pháp này khắc phục đợc khi có sự cố mất điện xảy ra và
có độ tin cậy cao hơn.Do vậy, ta chọn hãm động năng làm trạng thái hãm cho
động cơ chấp hành của hệ thống.
*
*
*
*
*
*
a
b
c

a
b
c
o
Nguyễn Vĩnh Hà 2005 20