CHƯƠNG v QUÁ độ TRONG TRUYỀN ĐỘNG học

CHƯƠNG V QUÁ ĐỘ TRONG TRUYỀN ĐỘNG HỌC
I.

Khái niệm:
Quá trình quá độ là quá trình truyền động điện phải trải qua. Khi

chuyễn từ trạng thái ổn định này sang trạng thái ổn định khác vì các quán tính
cơ học , điện từ, nhiệt . . .
* Mục đích: nhằm tìm ra quy luật biến thiên, các thông số trạng thái , . . . qua
đó ta có thể khống chế quá trình quá độ (kéo dài hoặc rút ngắn thời gian quá
độ)
II. Quá trình quá độ cơ học của hệ thống truyền động điện có :
MĐ = const , MC = const , J = const
MD − Mc =

J × dn
9,55 × dt

1) Khi hệ thống tăng tốc độ:
Phương trình chuyển động của hệ thống
M dg =

J × dn
9,55 × dt

- Với Mdg= MD – MC > 0
* Thời gian để động cơ tăng tốc từ tốc độ n1 nào đó đến n2 :

t1−2 =

J × (n2 − n1 )

9,55 × M dg

(n 2 > n1)

* Thời gian để động cơ tăng tốc từ trạng thái đứng yên (n bđ = n1 = 0 ) đến tốc
độ ổn định nào đó (n1 = nođ)


t =

J × nod
9,55 × M dg

2) Khi hệ thống giảm tốc độ

Mdg < 0 :

* Phương trình chuyển động trong quá trình hãm hay quá trình giảm tốc :
M dg =

J × dn
9,55 × dt

* Thời gian để động cơ giảm tốc từ n1 → n2 < n1
t1−2 =

J × (n 2 − n1 )
9,55 × M dg

* Thời gian để động cơ hãm từ tốc độ ban đầu đến n = 0

tn =

J × nbd
9,55 × M dg


+ Trong đó nbd , n1 : là tốc độ đầu quá trình hãm hay quá trình giảm tốc
n2 : là tốc độ cuối quá trình giảm tốc
III. Qúa trình quá độ cơ học của hệ thống voi71 các trạng thái làm việc
khác nhau :
- Khi đặc tính cơ là đường thẳng với Mc , Mqt , Jht = const
1) Quá trình quá độ khi tăng tốc :
n
B2

nođ2
no
B1

nođA

A

nA

Mc2

Mc1

a) Khi mômen cản trở chuyển động :

Tc =

J × n0
9,55 × M n

 Các điều kiện ban đầu nod = n1; Mbd = M1

M1

M


 Các điều kiện ổn định ( động cơ tăng tốc đến điểm B1)
nod = nod1 ; Mod = Mc1
* Các phương trình quá độ tổng hợp cụ thể này
n = nod1 + (n1 – nod1) e-t/Tc
M = Mc1 + (M1 – Mc1) e-t/Tc
b) Khi mômen cản hổ trợ chuyển động:
@ Các điều kiện cụ thể
Tc =

J × n0
9,55 × M n

@ Các điều kiện ban đầu (giả sử xét động cơ tăng tốc từ điểm A)
nbd = n1 ; Mbd = M1
@ Các điều kiện ổn định (vì mômen cản lúc này hổ trợ chuyển động nên
điểm làm việc mới sau khi tăng tốc sẽ là điểm B2)
nod = nod2 ; Mod = Mc2 < 0
@ Các phương trình quá độ trong trường hợp này sẽ là:

n = nod2 + (n1 – nod2) e-t/Tc
M = Mc2 + (M1 – Mc2) e-t/Tc với Mc2 < 0
@ Dạng đặc tính quá độ trong cả hai trường hợp trên
M,I,n
nođ2
M1
nođ1
MC1
n1

t
MC2


* Thời gian hệ thống tăng tốc nbd đến bất kỳ tốc độ n1 nào

t = Tc ln

n0 d − n1
n0 d − n1

* Thời gian tăng tốc thực tế
t tt = Tc ln

n0 d − n1
(0,05 ÷ 0,02)nod

→ ttt = (3 ÷ 4) TC
2) Quá trình quá độ khi hãm động năng :
a) Khi mômen mang tính chất thế năng

* Khi hệ thống đang nâng tải trọng
+ Phương trình quá độ
n = nod1+ (nbd1 – nod1) e-t/Tc
M = Mc + (Mbd1 – Mc) e-t/Tc
+ Với nod, Mbd mang dấu âm
TC1 =

J × nbd 1
9,55 × M bd 1


+ Hệ thống và tải trọng
- Phương trình quá độ
n = nod2 + (nbd2 – nod2) e-t/Tc
M = Mc + (Mbd2 – Mc) e-t/Tc
+ Với nod2 , nbd2 mang dấu âm
TC2 =

J × nbd 2
9,55 × M bd 2

n,M,I

n,M,I
C

nbđ1

Mbđ2

B

B
C

Mc

t
nođ2

nođ1
B

C

nbđ2

C
B

b/ Khi moment cản Mc có tính chất phản kháng :
+ Phương trình quá độ :

t


n = nođ + (nbđ - nođ)e -t/Tc
M = Mc + (Mbđ - Mc)e -t/Tc
+ Với nođ,Mbđ đều mang dấu âm

Tc =

n
A

B
nbđ

0

Mbđ

Mc

nođ
C

M


c/ Thời gian hãm của hệ thống :
th = Tcln

với nođ mang dấu âm

hoặc th = Tcln

với Mbđ mang dấu âm.

3/ Quá trình quá độ khi đảo chiều quay bằng phương pháp đảo chiều cực

tính điện áp :
a/ Khi moment cản có tính chất thế năng :
+ Phương trình đặc tính quá độ :
n = nođ1 + (nbđ1 - nođ1)e-t/Tc
M = Mc1 + (Mbđ - Mc1)e-t/Tc
+ Với nođ, Mbđ mang dấu âm.
- Dạng đặc tính quá độ :

n,M
Mc1
nbđ1

n

D

no

B
B

C
t

Mn2

C

nođ1
Mbđ1

A
nbđ1

B

Mbđ1

Mc1

C
-no

D
nođ1

D

M


b/ Khi moment cản có tính chất phản kháng :
+ Giai đoạn 1 : Hệ thống giảm tốc trên đặc tính cơ 2 đoạn BC với Mc1
- Phương trình quá độ :
n = nođ1 + (nbđ1 - nođ)e-t/Tc
M = Mc1 + (Mbđ1 - Mc1)e-t/Tc
+ Giai đoạn 2 : Hệ thống tăng tốc theo chiều ngược lại.
(đoạn CD trên đặc tính )
- Phương trình quá độ :
n = nođ2 (1 - e-t/Tc)

M = Mc2 + (Mn2 - Mc2)e-t/Tc
Tc =

n
no
B

A
nbđ1

Mbđ1

C
Mn2

Mn
Mc1

D
nođ1

no
C

M


4/ Quá trình quá độ khi hệ thống chuyển từ điểm làm việc này sang điểm
làm việc khác trên đặc tính cơ khác :
Tc =

+ Phương trình quá độ :
n = nođ + (nbđ - nođ)e-t/Tc
M = Mc1 + (Mbđ - Mc)e-t/Tc
n,M
nbđ

n
no

C

Mc
A

nbđ
nođ

Mn2
Mbđ

Mc

nođ
Mbđ

Mn1

C

M

IV/ Quá trình quá độ cơ học khi đặc tính cơ là đường thẳng, moment
quán tính J là hằng số , Mc = f(f) :
1/ Quá trình quá độ của hệ thống khi M c biến đổi đều và trong mỗi chu kỳ
có 2 giá trị không đổi :

t


Mtb =
Tc =
2/ Quá trình quá độ khi Mc trong 1 chu kỳ làm việc có trị số biến đổi với
những khoảng thời gian khác nhau, nhưng trong mỗi khoảng thời gian đó
Mc = const.
+ Ta có phương trình quá độ tổng quát :
M(i) = Mci + (Mbđi - Mci)e-ti/Tc
V/ Quá trình quá độ khi đặc tính cơ là đường thẳng : J = const
- Mc tỷ lệ bậc nhất theo tốc độ.
+ Phương trình chuyển động của hệ thống
Mđg = MĐ - Mc =
+Ta có phương trình quá độ tổng quát :
M = Mođ + (Mbđ - Mođ)e-t/Tc1
- Trong đó :
Tc1 =
VI/ Giải thích quá trình quá độ bằng phương pháp đồ thị và giải tích :
1/ Phương pháp tỷ lệ :
2/ Phương pháp diện tích :