Khảo sát hệ truyền động động cơ 1 chiều qua matlap

Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật con người có thể thiết kế
được những hệ thống điều khiển tự động dựa trên những ứng dụng của các phần
mềm tin học. Bằng kết quả mô phỏng, ta có thể đi đến việc chế tạo là hết sức đơn
giản mà lại không tốn kém kinh phí. Việc tính chọn các thông số của linh kiện
dựa trên thiết kế đó làm cho việc chế tạo được thuận lợi hơn rất nhiều.
Khi nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động truyền động điện thì động cơ
điện là phận không thể tách rời. Đặc biệt là động cơ điện một chiều, vì động cơ
điện một chiều có chất lượng khởi động và phanh hãm tốt, được sử dụng rộng
dãi ở nhiều lĩnh vực, đòi hỏi cao về điều khiển truyền động điện như điều chỉnh
vô cấp tốc độ trong phạm vi rộng ví dụ máy cán thép, máy tời mỏ , máy khoan,
máy xúc, máy cắt gọt kim loại, thang máy nhà cao tầng…và đặc biệt là hệ thống
truyền động động cơ điện một chiều có sự hoàn chỉnh cả về lý thuyết lẫn thực tế
là cơ sở của hệ thống điều khiển xoay chiều.
Trong các hệ truyền động động cơ điện một chiều thì việc điều khiển tốc độ
quay là quan trọng nhất. Tuy nhiên bất cứ hệ thống điều tốc nào cũng làm việc
chưa đạt được đúng yêu cầu như mong muốn, bởi vậy để thoả mãn được các yêu
cầu về chỉ tiêu chất lượng thì cần phải có bộ điều chỉnh để điều khiển hệ thống
đạt được những yêu cầu cần thiết. Có nhiều phương pháp để thiết kế bộ điều
chỉnh tuy nhiên có một phương pháp đơn giản dễ thực hiện đó là việc xác định
tham số của bộ điều chỉnh dựa trên kết quả mô phỏng với ứng dụng của phần
mềm mô phỏng Matlab and Sumulink sẽ mang lại kết quả chính xác do vậy việc
xác định các thông số sẽ đơn giản dễ thực hiện giảm được sự sai hỏng do đó
giảm chi phí trong việc chế tạo

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-1-


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
Cho đến ngày nay động cơ điện một chiều vẫn còn dùng rất phổ biến trong
các hệ thống truyền động điện chất lượng cao, dải công suất động cơ điện một
chiều từ vài W đến hàng MW. Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện
một chiều có nhiều ưu việt hơn so với các loại động cơ khác, không những nó có
khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực và mạch điều khiển
đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh trong dải điều chỉnh tốc độ
rộng.
Để thiết kế một hệ thống điều chỉnh tốc độ cho động cơ điện một chiều
trước tiên ta xét:
1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
1.1Cấu 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 trường một chiều, đó là các cuộn dây 5 (cuộn kích từ )
quấn quanh các cực từ 4 được làm bằng thép đúc (hình1.1).
b. Phần ứng: là cuộn dây 7 có dòng điện một chiều chạy qua, đặt trong từ trường
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 đưa vào qua hệ chổi
than - cổ góp.

Hình 1-1. cấu tạo của động cơ điện một chiều
cổ góp điện ; 2. chổi than ; 3. rôto ; 4. cực từ ; 5. cuộn cảm (cuộn kích từ )

6. stato ; 7. cuộn ứng ; 8. quạt làm mát ; 9. nắp

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-2-


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Tuỳ theo cách mắc mạch kích từ so với mạch phần ứng mà động cơ điện
một chiều được chia ra :
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập (hình 1.2a)
- Động cơ điện một chiều kích từ song song (hình 1.2b)
- Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp (hình 1.2c)
- Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp (hình 1.2d)

Hình 1-2 sơ đồ nguyên lý nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập (a)
kích từ song song (b), kích từ nối tiếp ( c) ; kích từ hỗn hợp (d)

1.1.2. Nguyên lý
Hình 1.3 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 ư.
các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu tác dụng lực từ F đt
tác dụng làm rôto quay.
Khi phần ứng quay được 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.

Hình 1.3

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-3-


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường, sẽ cảm ứng sđđ E ư, Chiều
sđđ xác định theo quy tắc bàn tay phải. Ở động cơ điện một chiều E ư ngược
chiều với dòng.
Phương trình điện áp là:
U = Eư + Iư Rư
1.2. Đặc tính cơ cuả động cơ điện một chiều
Tuỳ theo cách kích thích từ, động cơ một chiều có những tính năng khác
nhau biểu diễn bằng các đường đặc tính làm việc, đặc tính cơ khác nhau.
Ta xét phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều.
Rư
U

U

Eư

Iư

Eư

Hình 1.4. Sơ đồ thay thế động cơ một chiều.

Trong đó:

Eư - Sức điện động phần ứng của động cơ.
Rư - Điện trở phần ứng của động cơ.
Từ sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều ta có các phương trình:
U = Eư + Iư.Rư
Eư = K.Φ.ω
(1-1)
M = K.Φ.Iư
Trong đó:
K=

p.N
: Hệ số phụ thuộc kết cấu của động cơ.
2π.a

p - Số đôi cực.
N - Tổng số thanh dẫn của dây quấn phần ứng.
a - Số đôi mạch nhánh song song.
Từ hệ phương trình (1-1) ta có đặc tính cơ điện:
R
U
− ­ .I ­
K.Φ K.Φ
R­
U
.M

ω = K.Φ −
(K.Φ) 2

ω=

Đặc tính cơ:
Đặt ωo =

U
: Tốc độ không tải lý tưởng.
K .Φ

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-4-

(1-2)
(1-3)


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Biểu thức (1-3) là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều,
biểu diễn quan hệ giữa mômen và tốc độ động cơ ω = f(M). Đây là phương trình
đặc tính tự nhiên của động cơ, có dạng đường thẳng.

Hình 1-5 Đặc tính cơ điện của động cơ điện
một chiều

Hình 1-6 đặc tính cơ của động cơ điện
một chiều

Động cơ một chiều kích từ độc lập, do cuộn kích từ được đấu độc lập với
dây quấn phần ứng động cơ( cấp bởi nguồn riêng ) cho nên khi động cơ làm việc
nếu tăng Ukt làm cho dòng Ikt tăng lên( không ảnh hưởng đến dòng phần ứng) dẫn
đến tốc độ động cơ tăng lên và ngược lại. Hơn nữa I kt thường rất nhỏ nên việc
thay đổi tốc độ động cơ đơn giản nhưng nhược điểm là phải dùng nguồn riêng.
Động cơ một chiều kích từ song song, cuộn kích từ mắc song song với
phần ứng động cơ và dòng I kt phụ thuộc vào điện áp nguồn, ít phụ thuộc vào
mômen tải nên động cơ này có đặc tính cơ rất cứng (tốc độ ít phụ thuộc vào tải).
Động cơ một chiều kích từ nối tiếp, cuộn kích từ mắc nối tiếp với phần
ứng động cơ, dòng Ikt = Iư. Khi chạy không tải mômen nhỏ, tốc độ tăng cao dễ
làm hỏng động cơ về mặt cơ khí ví vậy tránh dùng động cơ điện một chiều ở
không tải.
Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp có tính chất như động cơ kích từ song
song và động cơ kích từ nối tiếp.
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
2.1. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điều chỉnh tốc độ
2.1.1. Dải điều chỉnh tốc độ

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-5-


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Dải điều chỉnh tốc độ (Hay phạm vi điều chỉnh tốc độ ) là tỉ số giữa các
giá trị tốc độ làm việc lớn nhất và nhỏ nhất của hệ ứng với một mômen tải đã cho
(thường là định mức ).
D=

ω max nmac
=
ω min nmin

(2-1)

Dải điều chỉnh tốc độ càng lớn càng tốt. Mỗi máy sản xuất yêu cầu một
dải điều chỉnh nhất định và một phương pháp điều chỉnh tốc độ chỉ đạt được
một dải điều chỉnh nào đó.
2.1.2. Độ trơn khi điều chỉnh tốc độ
Độ trơn (hay độ phẳng) khi điều chỉnh tốc độ được biểu thị bởi tỉ số giữa
ωi +1
hai giá trị của hai cấp kế tiếp trong dải điều chỉnh: γ =
ωi
Trong đó ωi là tốc độ ổn định ở cấp i.

ωi +1 là tốc độ ổn định ở cấp i+1.
Trong một dải điều chỉnh tốc độ, số cấp tốc độ càng lớn thì sự chênh lệch
tốc độ giữa hai cấp kế tiêp càng nhỏ và độ bằng phẳng càng tốt.
Khi số cấp tốc độ rất lớn (i → ∞ ) thì độ trơn γ → 1 . Đây là trường hợp
điều chỉnh vô cấp và tốc độ có thể đạt mọi giá trị trong dải điều chỉnh.
2.1.3. Độ cứng của đặc tính cơ
Độ cứng β của đường đặc tính cơ là đại lượng được xác định: β =

Đường đặc tính cơ càng nằm ngang thì càng cứng và β → ∞

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-6-

∆M
∆ω


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Hình 2-1

Hình 2-2

Ở hình2-2, đường đặc tính 1 cứng hơn đường 2 với cùng một biến động về tăng
mômen (tải nặng hơn) thì đặc tính 1 sụt tốc một lượng ∆ω1 nhỏ hơn lượng sụt
tốc của đặc tính cơ 2. Nói cách khác đặc tính của động cơ càng cứng thì độ ổn
định tốc độc càng cao trước sự thay đổi của mômen cản.
2.1.4. Tính kinh tế
Hệ điều chỉnh tốc độ sẽ có tính kinh tế khi vốn đầu tư nhỏ, tổn hao năng
lượng ít, phí tổn vận hành, bảo dưỡng không nhiều …
2.1.5. Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải
Khi chọn hệ điều chỉnh tốc độ với phương pháp điều chỉnh nào đó cho một
máy sản xuất cần lưu ý sao cho các đặc tính điều chỉnh bám sát đặc tính tải của
máy sản xuất. Như vậy hệ sẽ làm việc đảm bảo các yêu cầu về chất lượng, độ ổn
định.

2.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc
lập
Động cơ điện một chiều kích từ độc lập với ưu điểm thay đổi tốc độ dễ
dàng nhờ thay đổi dòng kích từ( dòng kích từ thường rất nhỏ) mà không ảnh
hưởng đến dòng phần ứng và các chỉ tiêu kĩ thuật, kinh tế cao mà nó được sử
nhiều trong đời sống. Vậy việc điều khiển động cơ một chiều kích từ độc lập ra
sao, ta xét các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều sau.
2.2.1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Φ
a. Nguyên lý điều chỉnh
Việc thay đổi từ thông có thể thực hiện nhờ biến trở hoặc một bộ biến đổi
điện áp mắc vào mạch kích từ.
Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-7-


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Giả thiết điện áp phần ứng Uư = Uđm= const. Điện trở phần ứng Rư= const.
Muốn thay từ thông ta thay đổi dòng điện kích từ Ikt động cơ.
U
ω0 x = dm
Tốc độ không tải
Kφ x
( Kφ x ) 2
Độ cứng đặc tính cơ β =
, do cấu tạo của động cơ điện, thực tế
R­

thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên khi từ thông giảm thì ω0 x tăng, còn β sẽ
giảm. Ta có môt họ đặc tính cơ với ω0 x tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm
dần khi giảm từ thông.

a)

b)

Hình 2-3. Đặc tinh cơ điện(a) và đặc tính cơ( b) của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
khi giảm từ thông

Ta nhận thấy rằng khi thay đổi từ thông:
U dm
= const
Dòng điện ngắn mạch Inm =
R­
Mômen ngắn mạch:
Mnm= K φ x I nm
Các đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông được
biểu diễn trên hình 2-3a,b.
Với dạng mô men phụ tải Mc thích hợp vơi chế độ làm việc của động cơ
thì giảm từ thông tốc độ động cơ sẽ tăng lên (xem H 2-3b).
b. Các chỉ tiêu chất lượng
Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông
Φ là chỉ có thể điều chỉnh theo hướng giảm Φ. Bởi vì, một mặt là không cho
phép nâng dòng kích từ lên lớn hơn giá trị định mức. Mặt khác, do mạch từ khi

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

-8-

Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

từ thông định mức đã bão hoà nên nếu có cho phép tăng dòng kích từ đi nữa, thì
từ thông cũng không tăng đáng kể.
Nói chung phương pháp điều chỉnh từ thông có giải điều chỉnh không
rộng. Tốc độ nhỏ nhất ωmin bị chặn bởi đặc tính tự nhiên (khi Φ = Φđm). Tốc độ
lớn nhất ωmax bị giới hạn bởi độ bền cơ khí và điều kiện chuyển mạch của động
cơ (và khi tốc độ lớn sẽ làm điện áp giữa các phiến góp lớn, có thể xuất hiện tia
lửa điện). Những động cơ thông dụng chỉ cho phép ωmax ≤ 1,5ωđm, nghĩa là
D ≤ 1,5. Các động cơ đặc biệt có thể có giải điều chỉnh D = 4 ÷ 8 nhưng loại này
to và đắt.
Về mặt kinh tế thì phương pháp này có chỉ tiêu kinh tế cao. Nó không yêu
cầu nhiều thiết bị phức tạp, công suất mạch điều chỉnh nhỏ và năng lượng tổn
thất không nhiều.
2.2.2. Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện trở phần ứng
Phương pháp này còn được gọi là “phương pháp biến trở” có thể dùng cho
các động cơ một chiều kích từ nối tiếp, kích từ độc lập và kích từ hỗn hợp.
Sơ đồ điều chỉnh được vẽ trên hình 2-4a, các đặc tính cơ được vẽ trên hình 2-4b.
a. Nguyên lý điều chỉnh
Giả sử động cơ đang làm việc xác lập với đặc tính tự nhiên có tải là M c và
tốc độ là ω1. Để điều chỉnh tốc độ ta đóng một điện trở R f vào mạch phần ứng.
Khi đó dòng phần ứng Iư giảm đột biến, còn tốc độ do quán tính nên chưa kịp
biến đổi (bỏ qua quán tính điện từ của mạch phần ứng). Trên mặt phẳng [M,ω],
điểm làm việc chuyển từ a đến b. Dòng I ư giảm làm cho momen của động cơ
giảm theo nên M < Mc và tốc độ giảm xuống. Mặt khác, do tốc độ giảm nên sức
điện động phần ứng (Eư = K.Φ.ω) giảm theo làm cho dòng Iư tăng lên. Kết qủa là

momen tăng dần cho đến khi M = Mc thì hệ trở nên xác lập với tốc độ
ω2 < ω1 tương ứng với điểm làm việc a’ trên đặc tính điều chỉnh Rf.
ω

Eư

KT
a)

Rf

ω0
ω1
ω2

0

b

a
a
’

đttn
(Rf=0)
đtnt (Rf
0)

b)

Mđm

≠

Hình 2-4.Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều bằng cách
thay đổi điện trở phụ Rf.
a)Sơ đồ nguyên lý. b) Các đặc tính cơ.
Gvhd: Nguyễn Thị Luyến
-9-

M


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Từ phương trình đặc tính cơ (1-3), ta dễ dàng xác định được phương trình
các đặc tính điều chỉnh:
ω=

R + Rf
U
− .M .
KΦ ( K Φ ) 2

(2-2)

b. Các chỉ tiêu chất lượng:
Từ biểu thức (2-2) ta xác định được độ cứng của đặc tính điều chỉnh

( KΦ ) 2
β = R + R . Như vậy phương pháp biến trở chỉ tạo được những tốc độ thấp hơn
­
f

tốc độ cơ bản bằng cách giảm độ cứng đặc tính cơ. Nó là phương pháp điều
chỉnh không triệt để, giải điều chỉnh phụ thuộc vào độ lớn của momen tải, độ
chính xác duy trì tốc độ không cao, độ tinh điều chỉnh kém.
Khi điều chỉnh càng sâu (tốc độ càng thấp) thì sai số tốc độ càng lớn và
momen ngắn mạch càng nhỏ, nghĩa là độ chính xác duy trì tốc độ và khả năng
quá tải càng kém. Cả hai nguyên nhân này đều hạn chế giải điều chỉnh. Thông
thường giải điều chỉnh D ≤ 2÷2,5. Vì độ chính xác duy trì tốc độ rất thấp nên
phương pháp này chỉ dùng cho những động cơ không có yêu cầu cao về sai số
tốc độ.
Đối với máy điện một chiều nói chung, vì từ thông không biến đổi nên
momen tải cho phép cũng không thay đổi:
Mc.cp = K.Φđm.Iđm = Mđm =const
(2-3)
Như vậy, đặc tính momen tải cho phép là đường thẳng song song với trục
tung. Do đó, trên quan điểm tận dụng khả năng chịu tải của động cơ, phương
pháp biến trở chỉ phù hợp với các máy sản xuất có tải kiểu máy nâng Mc = const.
Chỉ tiêu năng lượng của phương pháp biến trở cũng thấp. Điện trở điều
chỉnh nằm trong mạch động lực gây tổn thất lớn, điều chỉnh càng sâu thì điện trở
lại càng phải lớn nên tổn thất năng lượng lại càng nhiều.
2.2.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều bằng cách thay đổi điện áp
nguồn
a. Nguyên lý điều chỉnh
Giả sử động cơ đang làm việc xác lập với đặc tính cơ tự nhiên có tải M C và tốc

độ ω1. Để điều chỉnh tốc độ, ta thay đổi điện áp nguồn phần ứng. Khi đó điện áp

giảm đột biến, còn tốc độ do quán tính nên chưa kịp biến đổi. Trên mặt phẳng
[M, ω] điểm làm việc chuyển từ a đến b. Điện áp phần ứng giảm làm tốc độ giảm
xuống.

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 10 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Hình 2-5. Sơ đồ nguyên lý

Hình2-6. Họ đặc tính cơ điều chỉnh
Khi thay đổi điện áp nguồn

Tốc độ giảm xuống kéo theo sức điện động phần ứng tăng dần cho đến khi
M = Mc thì hệ trở nên xác lập với tốc độ ω2 < ω1 tương ứng với điểm làm việc a’
trên đặc tính điều chỉnh điện áp phần ứng.
Phương trình đặc tính cơ của phương pháp biến trở có dạng:
U

Rb + R­

.M
ω = K.Φ −
(2-4)

( KΦ ) 2
Trong đó Rb là điện trở của bộ biến đổi.

b. Các chỉ tiêu chất lượng:
Về các chỉ tiêu kỹ thuật và năng lượng, phương pháp điều áp được đánh
giá tốt. Trước hết, nó là phương pháp điều chỉnh triệt để, nghĩa là có thể điều
chỉnh tốc độ trong bất kỳ vùng tải nào, kể cả khi không tải lý tưởng. Đặc tính cơ
điều chỉnh bằng phương pháp này tuy mềm hơn đặc tính tự nhiên nhưng cứng
hơn các đặc tính biến trở, phân mạch một cách đáng kể. Vì vậy, phương pháp
này bảo đảm được sai số tốc độ nhỏ, khả năng quá tải lớn, giải điều chỉnh rộng
và tổn thất năng lượng ít.
Mặt khác, vì phần tử điều chỉnh đặt trong mạch điều khiển của bộ biến
đổi-là mạch có công suất nhỏ. Do đó có độ tinh điều chỉnh cao, thao tác nhẹ
nhàng và có khả năng sử dụng hệ tự động vòng kín.
Phương pháp điều áp có giải điều chỉnh rộng hơn phương pháp biến trở.
Trong những điều kiện bình thường giải điều chỉnh của hệ chỉ đạt khoảng dưới
10. Nếu điều chỉnh thêm từ thông của động cơ thì có thể mở rộng giải điều chỉnh
một cách đáng kể, có thể đạt được D = 2000 hoặc lớn hơn nữa.
Nhược điểm lớn nhất của phương pháp điều áp là phải dùng bộ điều khiển
khá phức tạp, nên vốn đầu tư cơ bản và chi phí vận hành cao. Tuy nhiên, nhờ

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 11 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

những ưu điểm đã nêu, phương pháp này tạo ra cho máy sản xuất một năng suất
cao, tổn thất năng lượng ít, nên thời gian hoàn vốn nhanh.
2.2.4. Điều chỉnh tốc độ bằng hệ thống máy phát động cơ (F - Đ)
a. Nguyên lý điều chỉnh
Hệ F-Đ là một trong các phương án điều tốc động cơ một chiều bằng
phương pháp thay đổi điện áp phần ứng. Sơ đồ nguyên lý của hệ F-Đ được vẽ
trên hình 2-7.

Hình 2-7

Động cơ Đ là đối tượng cần điều chỉnh tốc độ, thường được gọi là động cơ
chấp hành.
Động cơ sơ cấp ĐK và máy phát điện một chiều F hợp thành bộ biến đổi
hai cấp: Năng lượng điện xoay chiều của lưới được biến đổi thành cơ năng đầu
trục của động cơ ĐK. Máy phát F nối đồng trục với động cơ ĐK nên nó nhận cơ
năng đó và biến đổi thành điện năng một chiều cấp cho động cơ chấp hành Đ.
Điện áp máy phát F được điều khiển nhờ biến trở kích từ RK F. Dịch con
trượt trên biến trở tới các vị trí khác nhau sẽ làm thay đổi sức điện động của máy
phát, nghĩa là thay đổi được điện áp phần ứng của động cơ Đ, kéo theo tốc độ
động cơ Đ thay đổi tương ứng.
Động cơ Đ có thể mở rộng dải điều chỉnh nhờ điều chỉnh biến trở RK Đ
trong mạch kích từ của nó (khi đó Iktđ hay Φđ thay đổi).
Để làm nguồn kích từ cho máy phát F và động cơ Đ người ta dùng một
máy phát một chiều K nối đồng trục với động cơ sơ cấp.
b. Đặc tính điều chỉnh
Từ phương trình của động cơ điện một chiều, ta đã biết

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 12 -

Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

R
U
− ¦§ I ¦
Kφ § Kφ §
Khi thay :
U = EF - Iư RƯF ta có
E -I R
R
ω = ­ ­ ­F − ­§ I ¦
Kφ §
Kφ §
EF
R + R¦ F
− ¦§
I¦
Hay ω =
(2-5)
Kφ §
Kφ §
Trong đó U là điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
RưF, RưĐ là điện trở phần ứng máy phát và động cơ.
I ư là dòng điện phần ứng động cơ, cũng là dòng điện phần ứng
máy phát.
M

Thay Iư =
vào (2-5) ta có phương trình đặc tính cơ của hệ F-Đ
Kφ §
E
R + R¦ F
ω = F − ¦§
M
Kφ §
( Kφ § ) 2

ω=

( K .Φ § ) 2
Độ cứng đặc tính cơ:
βfđ =
(2-6)
R ¦§ + R ¦ F
EF
I¦
Tốc độ không tải lý tưởng: ωo =
(2-7)
Kφ §
Từ các biểu thức (2-6) và (2-7) ta thấy khi thay đổi dòng kích từ của máy
phát Ikf thì tốc độ không tải lý tưởng sẽ thay đổi còn đặc tính cơ có độ cứng
không đổi.
2.2.5. Hệ biến đổi van điều khiển - động cơ (V-Đ):
a. Bộ biến đổi van
Bộ biến đổi van điều khiển là một loại nguồn điều áp một chiều. Sơ đồ
tổng quát của một hệ truyền động van - động cơ (V-Đ) được vẽ trên hình 2-8.

T1

KT

Hình 2-8. Sơ đồ nguyên lý tổng quát hệ V-Đ.

Khác với máy phát điện một chiều, bộ biến đổi van biến đổi trực tiếp dòng
điện xoay chiều thành dòng điện một chiều mà không qua một khâu trung gian
Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 13 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

cơ học nào. Điện áp xoay chiều đưa vào bộ biến đổi được biến đổi thành điện áp
một chiều có trị số phù hợp để điều chỉnh tốc độ động cơ.
b.Đặc tính cơ điều chỉnh
Ở trạng thái dòng liên tục, ta có sơ đồ thay thế của hệ V- Đ:
Từ sơ đồ hình 2-9, ta lập được các phương trình đặc tính:
Rb

Rư

ω=

Rkh

∆Uv

E b − ΔU v R b + R ­ + R kh
−
.I ­
k.Φ dm
k.Φ dm

Eb − ΔU v R b + R­ + R kh
−
.M
E ω = k.Φ
(k.Φ dm ) 2
dm

D

(2-8)

(2-9)

Eb
Hình 2-9. Sơ đồ thay thế của hệ V-Đ ở
trạng thái dòng liên tục.

Như vậy đặc tính cơ điện và đặc tính cơ đều là những đường thẳng. Độ cứng đặc
tính cơ là:
β=

(k .Φdm ) 2

R ­ + R b + R kh

(2-10)

Tốc độ không tải lý tưởng:
ω=

E b − ΔU v
k.Φ dm

(2-11)

Khi thay đổi góc mở van để điều khiển
điện áp Eb của bộ biến đổi, ta sẽ được
một họ đường thẳng song song nhau (do
β∉Eb) và mềm hơn đặc tính tự nhiên.
Khi tải đủ nhỏ, dòng Iư giảm đến giá trị
trung bình mà năng lượng điện tích lũy
trong điện kháng không đủ để duy trì
dòng một cách liên tục thì sẽ xuất hiện
trạng thái dòng điện gián đoạn. Các đặc
tính cơ ở trạng thái dòng gián đoạn là
những đường cong rất dốc nằm trong
vùng elip như trên hình 2-10.

ω (rad/s)
ω01
ω02
ω03
0

B

M (Nm)

Hình2-10. Đặc tính cơ điều
chỉnh của hệ V-Đ.

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 14 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Khi chuyển từ trạng thái dòng liên tục sang trạng thái dòng gián đoạn, hệ
phải qua một trạng thái giới hạn, gọi là trạng thái biên liên tục. Trên đặc tính cơ
ứng với góc điều khiển nào đó, trạng thái này được biểu diễn bằng điểm B. Khi
thay đổi góc điều khiển, điểm B sẽ dịch chuyển trên nửa đường elip trên hình210 (đường nét đứt).
Như vậy, khi Iư → 0, tốc độ không tải lý tưởng không phải được tính theo
biểu thức (2-11) mà có trị số lớn hơn đáng kể.
2.2.6. Hệ điều áp xung - động cơ (ĐAX-Đ)
a. Bộ biến đổi xung điện áp
Bộ biến đổi xung điện áp là bộ nguồn điện áp dùng để điều chỉnh tốc độ
động cơ một chiều. Phần chủ yếu của nó là bộ nguồn áp và bộ khóa điều khiển.
Hệ truyền động tương ứng được gọi là điều áp xung động cơ, có sơ đồ nguyên lý
như hình 12-11 và các đường cong dòng điện, điện áp như hình 2-12.
I-

U
ilt

t
U
i1

E

i2
t

iblt Hình 2-11. Sơ đồ nguyên lý hệ ĐAX-Đ.
t

ĐiĐện áp trung bình đặt vào động
cơ phụ thuộc vào độ rỗng γ ttheo công
thức:
Ut1d = tγ.U
2
Với: γ = T
t1ck/Tck
Có thể thay đổi trị số Ud theo ba
2-12. Đồ thị điện áp và các
cáchHình
sau:
đồ thị dòng điện.
+) Giữ Tck = const và thay đổi t1.
+) Giữ t1 = const và thay đổi Tck.

+) Thay đổi cả Tck và t1.
igđ

b. Đặc tính cơ điều chỉnh:
Ở trạng thái dòng liên tục, ta có các phương trình đặc tính:
ω=

γ .U R­ + rb
−
k .φ
kφ

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 15 -


Khoa điện - Điện tử

Hay: ω =

Đồ án môn học

γ .U R­ + rb
−
k .φ
(kφ )2

Khi thay đổi độ rỗng γ, ta được họ đường thẳng song song với nhau, với
tốc độ góc không tải lý tưởng ωo , và độ cứng β là:

γ. U
ω=
k. Φ

( k. Φ ) 2
β= R + R
­
b

và

(2-12)

Khi dòng điện đủ nhỏ, hệ sẽ chuyển từ trạng thái dòng liên tục sang trạng
thái dòng gián đoạn.
Thực tế đoạn đặc tính này rất ngắn nên chỉ cần quan tâm tới hai điểm giới
hạn của nó: điểm B khi chuyển từ trạng thái dòng liên tục sang trạng thái dòng
gián đoạn (trạng thái biên liên tục) là một nửa đường elip (nét đứt) trên hình2-13.
Tốc độ không tải lý tưởng ωo của truyền động điện được xác định theo
giới hạn của sức điện động động cơ khi dòng tiến tới không:
1

U

ω o = k.Φ . lim E = k.Φ ∉γ
(2-13)
I →0
Suy ra: ở hệ ĐAX-Đ tất cả các đặc tính điều chỉnh đều có chung một giá
trị tốc độ không tải lý tưởng, trừ trường hợp γ = 0.
­

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 16 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

CHƯƠNG III. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC HỆ THỐNG
ĐIỀU TỐC MẠCH VÒNG KÍN KHỐNG CHẾ PHẢN HỒI
Để phân tích tính ổn định và phẩm chất trạng thái động đối với hệ thống
điều tốc, trước hết phải xây dựng được phương trình vi phân của hệ thống, tức là
miêu tả mô hình toán học quy luật vật lý trạng thái độnh của hệ thống. Các bước
cơ bản để xây dựng mô hình toán học trạng thái động của hệ thống tuyến tính là:
(1) Viết phương trình vi phân của quá trình trạng thái động của khâu cần
mô tả.
(2) Tìm hàm số truyền của các khâu.
(3) Tổ hợp sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống và tìm ra hàm số
truyền của hệ.
Hệ thống điều tốc bất kì nào cũng được cấu tạo bởi:
1. Động cơ điện
2. Bộ phận phát xung
3. Sensin độ
3.1. Phương trình vi phân của quá trình trạng thái động của khâu cần mô tả
3.1.1. Động cơ điện một chiều.
Giả sử động cơ điện 1 chiều có các thông số định mức sau trong đó R là
điện trở của phần ứng L điện cảm bao gồm điện trở trong của bộ chỉnh lưu và
điện trở bộ điện kháng san bằng và điện cảm.

Từ hình3-1, ta có thể viết các phương trình vi phân:

Hình 3-1. Mạch điện tương đương của động cơ

Từ hình3-1, ta có thể viết các phương trình vi phân:
dI d
+E,
dt
GD 2 dn
Te − T L =
. .
375 dt

U d 0 = RI d + L

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

E = C e .n .

- 17 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Trong đó: Te=Cm.Id (momen điện từ)
TL momen phụ tải bao gồm cả momen chạy không tải của động cơ,
đơn vị Nm.
GD2 momen quán tính đà của hệ thống truyền động điện quy về trục động

cơ, đơn vị Nm2:
Cm =

30
C e . Hệ số momen với kích từ độc lập của động cơ điện, đơn vị
π

Nm/A.
Hằng số thời gian được định nghĩa như sau:
Tl =L/R Hằng số thời gian điện từ mạch điện roto, đơn vị là s.
Tm

GD 2 .R
375C e .C m

Hằng số thời gian động cơ hệ thống truyền động điện, đơn vị

là s.
Thay vào phương trình vi phân, sau khi biến đổi, chỉnh lý ta được:
U d 0 − E = R( I d + T1
I d − I dL =

dI d
)
dt

Tm dE
.
R dt

Trong đó: IdL = TL/Cm dòng điện phụ tải
3.1.2. Bộ chỉnh lưu bán dẫn tyristo - động cơ
Bộ phận chỉnh lưu bán dẫn tyristo cần điều khiển không bao giờ tách khỏi
mạch điện phát xung, vì vậy khi phân tích hệ thống thường xem chúng như là
một khâu. Lượng đầu vào của khâu này là điện áp điều khiển U ci của mạch điện
phát xung lượng đầu ra là điện áp chỉnh lưu không tải lý tưởng U do. Nếu hệ số
khuyếch đại Ks giữa chúng là hằng số, thì bộ phát xung và chỉnh lưu bán dẫn
được coi là khâu khuếch đại thuần tuý chậm sau mà tác dụng chậm sau là do thời
gian mất điều khiển của bộ bán dẫn gây ra. Như mọi người đều biết bóng bán
dẫn tyristo hễ được mở thông thì sự thay đổi của điện áp điều khiển sẽ không còn
gây tác dụng với nó nữa, cho đến khi linh kiện chịu cắt bỏ điện áp ngược mới
thôi, vì vậy xảy ra hiện tượng điện áp chỉnh lưu chậm so với điện áp điều khiển.
Ưu điểm nổi bật của hệ tyristo - động cơ là độ tác động nhanh cao, không gây ồn
và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất cao, điều đó
rất thuận tiện cho việc thiết lập các hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để
nâng cao chất lượng các đặc tính tĩnh và các đặc tính động của hệ thống
Chỉnh lưu điều khiển cho phép thực hiện các yêu cầu kỹ thuật của hệ
truyền động điện một chiều với độ tự động hoá cao nên được sử dụng rộng rãi
Trong chỉnh lưu tyristo việc xác định thời gian mất điều khiển là việc cần
thiết Ts, là tuỳ cơ ứng biến, độ lớn của nó thay đổi theo thời điểm phát sinh thay
đổi của Uct, thời gian mất điều khiển lớn nhất có thể lớn nhất có thể xảy ra là thời
Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 18 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

gian giữa hai lần thay đổi tự nhiên, liên quan tới tần số nguồn điện xoay chiều và
1

hình thức mạch điện chỉnh lưu, xác định theo biểu thức: Tsm· = mf
Trong đó:
f- tần số dòng điện nguồn xoay chiều.
m- số đầu sóng nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu trong một chu
kỳ.
Tương ứng với thời gian thích nghi của hệ thống mà nói. T s là không lớn.
Nói chung
Có thể lấy giá trị bình quân thống kê của nó Ts =

Ts.m·
, và thường coi là
2

hằng số. Ta có bảng liệt kê thời gian mất điều khiển trung bình của các mạch
điện chỉnh lưu .
Thời gian mất điều khiển chỉnh trung bình của các mạch điện chỉnh lưu
(f=50 hz)
Kiểu mạch điện chỉnh lưu

Thời gian mất điều khiển
Ts/ms

1pha nửa chu kỳ
1 pha kiểu cầu (toàn chu kỳ)
3 pha nửa chu kỳ
3 pha kiểu cầu, 6 pha nửa chu

10
5
3.33
1.67

kỳ
Dùng hàm số bậc thang đơn vị để biểu thị sự chậm sau thì quan hệ đầu
vào đầu ra của thiết bị chỉnh lưu và phát xung bán dẫn tyristo sẽ là :
Udo= KsUct(t-Ts)
Ví dụ về mạch chỉnh lưu phụ tải thuần trở có thời gian phát xung và thời
gian mất điều khiển được thể hiện trên hình vẽ như sau :

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 19 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Hình 3-2

3.2 Hàm truyền của các khâu
3.2.1. Động cơ điện
Từ điều kiện ban đầu dùng phép biến đổi Laplace đối với hai vế,sẽ được
hàm truyền giữa điện áp và dòng điện như sau
I d ( s)
1/ R
=

U do ( s) − E ( s) T1 s + 1

(3.1)

Hàm truyền giữa dòng điện và sức điện động
E ( s)
R
=
I d ( s) − I dl ( s) Tm s

(3.2)

3.2.2. Bộ chỉnh lưu bán dẫn tyristo
Dùng hàm số bậc thang đơn vị để biểu thị sự chậm sau thì quan hệ đầu vào
đầu ra của thiết bị chỉnh lưu và phát xung bán dẫn tyristo sẽ là
Udo= KsUet(t-Ts)
Theo định lý chuyển dời phếp biến đổi Laplace, thì hàm số truyền là:
U do ( s)
= K s .e −Ts s
U ct ( s)

Biểu thức này chứa hàm số mũ e −T s , nó làm cho hệ thống không phải là là
hệ thống pha cực tiểu, việc phân tích và thiết kế khá phức tạp. Để đơn giản hoá
trứơc tiên ta khai triển e −T s thành cấp số Taylo, và biểu thức trên trở thành :
s

s

Ks
U do ( s)

Ks
− Ts s
= K s .e = T s =
1 2 1 3
U ct ( s)
e s 1 + Ts s + Ts + .Ts + ...
2!
3!

Xét tới Ts rất nhỏ, bỏ qua giá trị bậc cao của nó. thì hàm truyền của bộ
chỉnh lưu và phát xung bán dẫn tyristo, có thể coi một cách gần đúng là khâu
quán tính bậc nhất
U do ( s)
Ks
≈
U ct ( s) Ts s + 1

3.2.3. Bộ khuếch đại tỷ lệ và sensin độ
Sự thích nghi của bộ khuếch đại tỷ lệ và sen sin có thể coi là tức thời, vì
vậy hệ số khuếch đại của chúng cũng chính là hàm số truyền tức là :
U ct ( s )
= Kp
∆U n ( s )
Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 20 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

U n ( s)
=K
n(s)

(K là hệ số phản hồi)

3.3. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống
3.3.1. Động cơ điện một chiều

a

b

c
Hình3-3. sơ đồ trạng thái động động cơ điện một chiều
a. Sơ đồ cấu trúc ứng với biểu thức 3.1
b. Sơ đồ cấu trúc ứng với biểu thức 3.2
c. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động tổng thể của động cơ điện

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 21 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

a)

b)
Hình 3-4.Sự chuyển đổi và đơn giản hoá sơ đồ cấu trúc trạng
thái động động cơ một chiều

a)Idl ≠ 0 ; b) Idl =0
3.3.2. Bộ chỉnh lưu bán dẫn tyristo

Hình 3-5. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của bộ phận chỉnh lưu và phát xung bán dẫn Tyristo
khi gần đúng.

Sở dĩ có thể coi bộ chỉnh lưu tyristo là khâu quán tính bậc nhất là vì :
Theo nguyên lý điều khiển tự động, chuyển tham số s từ công thức hàm
truyền thành dạng jw ta có được biểu thức hàm truyền như sau :
Ks
U do ( s)
= Kse- jwTs= (1 − 1 T 2 w 2 + 1 T 4 w 4 − ...) + j (T w − 1 T 3 w 3 )
U ct ( s)
s
s
s
s
2
24
6

Điều kiện để biểu thức trên gần đúng thành Ks/(1+jTs) là :
1 2 2


 2 Ts w << 1 


 1 T 3 w 3 << T 
s
 6 s


Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 22 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Vì vậy xem bộ phận chỉnh lưu tyristo gần như là khâu quán tính bậc nhất
tức là điều kiện để biểu thức :
U do ( s)
Ks
≈
U ct ( s) Ts s + 1

Hình thành là

1 2 2
1
Ts w << 1 . Trong kỹ thuật chỉ cần xét Ts2 w2 <<1/10, là
2

2

cũng coi như là <<1
1 1
1
=
. Điều đó có nghĩa là dải tần của hệ thống điều
5 Ts 2.24Ts
1
khiển mạch vòng kín nhỏ hơn 2.24T
s

Do đó ϖ ≤

Thông thường vẽ được đường đặc tính tần số mạch vòng hở của hệ thống
mạch vòng kín, còn tần số ngắt mạch w0 của đặc tính tần số mạch vòng hở nói
chung sẽ thấp hơn chút ít so với dải tần w b của đặc tính tần số mạch vòng kín:
1

với điều kiện gần tương tự có thể lấy ϖ ≤ 3.T . Đây chính là điều kiện gần đúng
s
của kỹ thuật công trình khi coi bộ phận bán dẫn tyristo là khâu quán tính bậc
nhất.
3.4. Mô hình toán học và hàm truyền của hệ thống điều tốc mạch vòng kín
3.4.1. Cấu tạo hệ thống điều tốc mạch vòng kín
Trên trục động cơ lắp đặt một sensin GT, từ đó dẫn ra điện áp phản hồi âm
Un tỉ lệ thuận với đại lượng đo - tốc độ quay, sau khi so sánh với điện áp U n* ứng
với tốc độ quay cho trước sẽ tồn tại chênh lệch điện áp ∆U n , qua bộ khuếch đại
A, sinh ra điện áp điều khiển U ct của bộ phát xung GT, dùng để điều khiển tốc độ
quay của động cơ. Nhờ thế mà tạo nên hệ điều tốc mạch vòng kín điều khiển

phẩn hồi; nguyên lý được thể hiện như hình sau:

Hình 3-6. Hệ thống điều tốc vòng kín dùng phản hồi âm tốc độ quay

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 23 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Theo nguyên lý điều khiển tự động, hệ thống điều tốc mạch vòng kín điều
khiển phản hồi là dựa vào độ chênh lệch của đại lượng bị điều khiển thực hiện hệ
thống điều khiển. Chỉ cần lượng bị điều khiển xuất hiện độ chênh lệch, là nó sẽ
tự tạo ra chức năng để cải chính độ chênh lệch. Lượng giảm tốc độ quay chính
là độ chênh lệch tốc độ quay do phụ tải gây ra. Hiển nhiên, hệ thống điều tốc
mạch vòng kín càng có khả năng giảm mạnh độ giảm vận tốc.
Sau đây sẽ phân tích đặc tính trạng thái ổn định của hệ thống điều tốc
mạch vòng kín là. Để làm rõ vấn đề chính, trước tiên phải đưa ra mấy giả thiết:
1. Bỏ qua các nhân tố phi tuyến, giả thuyết các quan hệ các lượng
đầu vào đầu ra đều là tuyến tính .
2. Giả thuyết chỉ làm việc trên đoạn liên tục đặc tính cơ của hệ
thống V-M.
3. Bỏ qua điện trở trong của nguồn điện một chiều và chiết áp.
Như vậy, quan hệ trạng thái ổn định của các bộ phận cấu thành hệ thống điều
tốc mạch vòng kín có phản hồi âm tốc tốc độ quay được thể hiện như sau:
∆U n = U n* − U n
- Khâu so sánh điện áp:

U ct = K p ∆U u
- Bộ khuếch đại:
- Bộ chỉnh lưu tyristo và bộ phận phát xung: U do = K sU ct

- Đặc tính cơ vòng hở của hệ thống V-M:

n=

U d0 − Id R
Ce

- Sensin U tg = α .n , trong các biểu thức quan hệ kể trên:
Kp - hệ số khuếch đại điện áp của bộ khuếch đại:
Ks - hệ số khuếch đai điện áp của bộ chỉnh lưu tyristo và bộ phận phát xung:
K- hệ số phản hồi đo tốc, đơn vị đo là Vph/vg:
Từ các công thức ở trên tìm cách triệt tiêu thông số trung gian, sau khi
chỉnh lý sẽ nhận được phương trình đặc tính tĩnh của hệ thống kín điều chỉnh tốc
độ quay
n=

K p K sU n* − I d R
Ce (1 + K f K s K / Ce )

=

K p K sU n*
Ce (1 + K t )

−

RI d
Ce (1 + K t )

(3-3)

Trong đó Kt=KpKs K /Ce là hệ số khuếch đại hệ hở của hệ thống mạch
vòng kín, nó tương đương với hệ số khuếch đại tổng tính từ đầu vào của bộ
khuếch đại cho đến đầu ra của sen sin sau khi tách mạch phản hồi đầu ra khỏi
sen sin, và bằng tích các hệ số khuếch đại độc lập của các khâu thành phần.
Giá trị 1 / C e = n / U là hệ số khuếch đại của khâu động cơ

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

- 24 -


Khoa điện - Điện tử

Đồ án môn học

Hình 3-7.Sơ đồ cấu trúc ổn thái của hệ thống điều tốc mạch vòng kín
Hệ thống điều tốc mạch vòng kín

Đặc tính tĩnh của hệ thống điều tốc mạch vòng kín biểu thị quan hệ trạng
thái ổn định giữa tốc độ quay động cơ và dòng điện phụ tải (hay mô men điện từ)
của hệ thống mạch vòng kín. Nhưng về bản chất nó rất khác với đặc tính cơ.
Căn cứ vào biểu thức quan hệ trạng thái ổn định giữa các khâu có thể vẽ
được sơ đồ cấu trúc trạng thái ổn định của hệ thống mạch vòng kín chẳng như
trên. Các ký hiệu trong ô vuông, đại diện cho hệ số khuếch đại của các khâu
tương ứng, hoặc gọi là hệ thống truyền. Vận dụng phương pháp tính toán của sơ

đồ cấu trúc cũng có thể tìm ra phương trình đặc tính tĩnh đã rút ra thể hiện công
thức (3-3).
Trong khi dựa vào quy luật hệ thống tuyến tính để tiến hành phân tích để
tiến hành phân tích và thiết kế, cần phải coi hệ số khuếch đại K S là hằng số
nhưng trên thực tế, mạch điện phát xung và mạch điện chỉnh lưu đều không phải
là tuyến tính, chỉ trong một phạm vi nhất định mới có thể coi gần đúng là khâu
tuyến tính. Vì có thể được phải tốt nhất là trước tiên dùng phương pháp thực
nghiệm tìm ra đường đặc tính đầu ra - đầu vào của khâu đó, tức là Ud = f(Uct).
Khi thiết kế hệ số khuếch đại K s có thể bị quyết định bởi độ dốc của
đường đặc tính trong phạm vi làm việc
∆U d

Ks= ∆U

Gvhd: Nguyễn Thị Luyến

ct

- 25 -