TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ TẢI CỦA CẦU TRỤC

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Đề tài: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO
CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN

GVHD: Ths. LƯU VĂN QUANG
SVTH: Nhóm 14: Võ Văn Trung

- 15142355

Nguyễn Tiến Triễn - 15142346

TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 5 năm 2018


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TÊN ĐỒ ÁN
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ TẢI CỦA CẦU
TRỤC
Nội dung đồ án:
Hãy tính toán và thiết kế truyền động điện cho một cơ cấu nâng cầu trục dùng
động cơ điện là: Động cơ DC dùng kích từ song song. Động cơ AC không đồng
bộ 3 pha có các số liệu như sau:

BẢNG SỐ LIỆU:
Động cơ điện một chiều kích từ song song:
Pđm(KW)

Uđm(V)

Iđm(A)

IKTđm(A)

nđm(vòng/phút)

103

213

533

7,6

600

Động cơ AC không đồng bộ 3 pha
Pđm(KW)

U1đm(V)

cos∅đm

2p

N1(vòng)

N2(vòng)

60

400

0,8

8

40

20

R1(Ω)

R2(Ω)

X1(Ω)

X2(Ω)

Kdp1,2

Hiệu suất

0,2

0,1

0,7

0,06

0,95

0,8

Yêu cầu tính toán và thiết kế như sau:
1. Động cơ mở máy qua 3 cấp điện trở phụ, tính các điện trở mở máy ở từng cấp
biết rằng động cơ kéo tải ở định mức.
2. Tính toán điện trở cần thiết đóng vào mạch rotor để nâng tải lên với tốc độ lần
lượt là:
a.

n = 1/2 nđm

b.

n = 1/4 nđm

Biết rằng moment khi nâng tải: MC = 0.9Mđm
1
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346

Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào rotor khi hạ tải xuống với tốc độ
lần lượt là:
a. n = 1/2 nđm
b. n = 1/4 nđm
c. n = 2 nđm
4. Thiết kế sơ đồ nguyên lý động cơ điện khi mở máy, khi nâng và hạ tải. Biết
rằng: đối với động cơ 3 pha dây quấn stator và rotor đấu ∆/Y (sức từ động
stator > sức từ động rotor là 20%)

2
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Ngày…..tháng…..năm 2018
Giáo viên hướng dẫn
GVHD.Th.S Lưu Văn Quang
3
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Ngày…..tháng…..năm 2018
Giáo viên phản biện

4
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ XXI- thế kỉ của công nghệ thông tin, của khoa học kĩ thuật và công
nghệ tự động. Nhằm đáp ứng nhu cầu của sự phát triển, nâng cao năng suất và
chất lượng sản phẩm. Truyền động điện ra đời là một trong những yếu tố rất quan
trọng :


Truyền động điện có nhiệm vụ thực hiện các công đoạn cuối cùng của

một công nghệ sản phẩm.


Truyền động điện là một hệ thống máy móc được thiết kế với nhiệm

vụ biến đổi cơ năng thành điện năng.
 Hệ thống truyền động điện có thể hoạt động với tốc độ không đổi hoặc
thay đổi( hệ điều tốc)…
Hiện nay khoảng 75-80% các hệ truyền động là loại không đổi,với các hệ
thống này, tốc độ hoạt động của động cơ hầu như không cần điều kiện trừ các
quá trình khởi động và hãm. Phần còn lại 20-25% các hệ thống điều khiển được
tốc độ động cơ để phối hợp được các đặc tính cơ với đặc tính tải yêu cầu.
Với sự phát triển mạnh mẽ của kĩ thuật bán dẫn công suất lớn và kĩ thuật vi
xử lí, các hệ thống điều tốc được sử dụng rộng rãi và là công cụ không thể thiếu
trong quá trình tự động hóa sản suất. Do đó nội dung của tập đồ án chủ yếu tính
toán và điều chỉnh tốc độ động cơ DC kích từ song song và động cơ không đồng
bộ 3 pha.
Vì kiến thức và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên tập đồ

án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp của
quý thầy cô.

Sinh viên thực hiện:
Võ Văn Trung
Nguyễn Tiến Triễn

5
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

LỜI CẢM ƠN
Hoàn thành đồ án này có thể không thực sự đầy đủ và hoàn chỉnh nhưng đây
là kết quả của sự tìm tòi,nghiên cứu tri thức và điều quan trọng không thể thiếu
góp phần hoàn thiện hơn tầm hiểu biết về môn học và củng cố kiến thức ngành
học, tạo hành trang bước vào đời, không thể không thừa nhận sự đóng góp to lớn
của các nguồn nhân - vật lực - yếu tố quan trọng tạo nên thành quả ấy. Chúng
em xin trân trọng và thành thật cảm ơn:
 Thạc sĩ Lưu Văn Quang – người đã tận tình hướng dẫn, giải đáp những
khúc mắc trong quá trình thực hiện đề tài.
 Quý thầy cô thuộc thư viện Trường Đại học Sư Phạm Kĩ Thuật thành phố
Hồ Chí Minh đã cung cấp sách vở và tài liệu giúp hoàn thành đề tài.
 Các anh chị và bạn bè cùng ngành đã có những đóng góp, gợi ý trong quá
trình tiến hành thực hiện.

Sinh viên thực hiện:

Võ Văn Trung
Nguyễn Tiến Triễn

6
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu…………………………………………………………………….5
Lời cảm ơn…………………………………………………………………….6
Phần A- ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG SONG……...11
Chương 1 – Đặt tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ song song…...11
I. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
và kích từ song song …………………………………………………............11
1/ Xây dựng phương trình đặc tính tốc độ…………………………………..11
2/Ảnh hưởng của các thông số đến dạng đặc tính cơ……………………….14
a. Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp trên mạch phần ứng……………..14
b. ảnh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng……………………………….16
3/ Ảnh hưởng của từ thông………………………………………………….17
a. Đối với đặc tính tốc độ…………………………………………………17
b. Đối với đường đặc tính cơ………………………………………………18
4/ Đặc tính cơ khi đảo chiều quay…………………………………………..19
a. Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng…………………………………19
b. Đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ ( đảo từ thông Φ)……………...22
II.

Mở máy và tính điện trở mở máy…………………………………...24

1/ Mở máy…………………………………………………………………...24
2/ Xây dựng đường đặc tính mở máy và xác định trị số điện trở phụ
mở máy bằng phương pháp đồ thị…………………………………………....24
III. Hãm máy……………………………………………………………..26
1/ Hãm tái sinh……………………………………………………………..27
a. Giảm tốc độ bằng phương pháp giảm điện áp…………………………27
b. Khi hạ tải thế năng bằng phương pháp đảo cực tính điện áp
đặt lên phần ứng…………………………………………………………...29
2/ Hãm ngược………………………………………………………………30
a. Hãm ngược bằng cách đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng………...30
7
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

b. Hãm ngược bằng cách đóng điện trở phụ……………………………...33
3/ Hãm động năng…………………………………………………………34
a. Hãm động năng kích từ độc lập………………………………………...34
b. Hãm động năng tự kích từ……………………………………………...36
Chương II: Tính toán hệ thống cầu trục nâng hạ tải dùng động cơ
một chiều kích từ song song………………………………………………...38
1. Tính điện trở phụ mở máy biết rằng động cơ kéo tải định mức
và động cơ mở máy qua 3 cấp điện trở phụ…………………………………..38
2. Tính toán điện trở phụ cần đóng vào mạch rotor khi nâng tải…………….41

a/ Với n1 = 1/2nđm:…………………………………………………………41
b/ Với n2 = 1/4nđm :…………………………………………………………41
3. Tính toán điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch khi hạ tải:………………42
a/ Với n1 = 1/3nđm:…………………………………………………………43
b/ Với n2 = 1/2 nđm :………………………………………………………...43
c/ Với n3 = 1.5nđm :………………………………………………………....43
Chương III: Thiết kế mạch động lực, mạch điều khiển và viết
chương trình bằng phần mềm……………………………………………..45

1. Sơ đồ động lưc mạch điều khiển động cơ mơ máy qua 3 cấp
điện trở và nâng hạ tải với nhiều cấp độ……………………………………..45

2. Bảng I/O…………………………………………………………………..45
3. Sơ Đồ kết nối PLC:……………………………………………………….46
4. Viết chương trình Điều khiển bằng phần mềm CX-PROGRAMMER…...47
5. Nguyên lý hoạt động mạch Điều khiển:…………………………………..48
a/ Quá trình mở máy……………………………………………………….48
b/ Quá trình hạ tải…………………………………………………………49
Phần B:TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CẤU TRÚC NÂNG HẠ
CẦU TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
DÂY QUẤN…………………………………………………………………51
Chương IV: Đặc tính cơ của động cơ xoay chiều không đồng bộ 3 pha...51

8
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ……………………………………………..51
a. Cấu tạo:…………………………………………………………………...51
b. Ưu điểm :…………………………………………………………………51
c. Nhược điểm :…………………………………………………………….51
1. Phương trình đặc tính tốc độ:…………………………………………….51
2. Phương trình đặc tính cơ:………………………………………………...53
3. Ảnh hưởng của các tham số đến đặc tính cơ:…………………………….58
a. Ảnh hưởng của điện áp :………………………………………………58
b. Ảnh hưởng của điện trở phụ hay điện kháng phụ nối tiếp
trên mạch Stator …………………………………………………………59
c. Ảnh hưởng của điện trơ phụ nối tiếp vào dây quấn Rotor :…………..61
d. Ảnh hương của số đơi cực từ P:………………………………………62
e. Ảnh hương của tần số :……………………………………………….63
4. Mở máy và tính điện trở mở máy:………………………………………65
5. Hãm máy………………………………………………………………...67
a . Hãm tái sinh :………………………………………………………….67
b . Hãm ngược :…………………………………………………………..68
c . Hãm động năng :……………………………………………………....71
Chương V: Tính tốn cơ cấu nâng hạ trục dùng động cơ điện xoay chiều
khơng đồng bộ 3 pha……………………………………………………...75
1 .Tính tốn điện trở máy qua 3 cấp điện trở phụ biết rằng động cơ
kéo tải định mức :…………………………………………………………...75
2. Tính toán các điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để
nâng tải lên với các tốc độ lần lượt là

1
1
nđm ;
nđm :……………………………………82

2
4

a. Nâng tải với tốc độ n = ½ ndm :………………………………………...82
b. Khi nâng tải với tốc độ: n=1/4.ndm…………………………………….83
3. Tính tốn điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch rotor để thay đổi tốc độ
khi hạ tải với tốc độ lần lượt là: n=1/2 ndm, n=1/3 ndm, n=3/2 ndm…………..85
a. Hạ tải với tốc độ n=1/2 ndm…………………………………………...85
b. Hạ tải với tốc độ n=1/3 ndm…………………………………………...86
c. hạ tải với tốc độ n=3/2 ndm……………………………………………87
9
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

4. Sơ đồ động lực dùng động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha
rotor dây quấn mở máy qua 3 cấp điện trở và nâng hạ cầu trục với
nhiều cấp tốc độ:…………………………………………………………...89
5. Bảng I/O………………………………………………………………..91
Phần C – KẾT LUẬN…………………………………………………….95
Tài liệu tham khảo………………………………………………………..96

10
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

PHẦN A:
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦU
TRỤC DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ SONG
SONG
CHƯƠNG I: ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

I. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập và kích từ
song song .
1/ Xây dựng phương trình đặc tính tốc độ:

Hình 1.1: Động cơ điện một chiều kích từ song song.

11
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Hình 1.2: Động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
Ta có: phương trình cân bằng điện áp của động cơ một chiều
Uđm = Eư + RưIư
=>

Eư = Uđm – RưIư

Với Eư = KE∗ Φđm*n
=> KE∗ Φđm*n = Uđm – RưIư
=> n =

Uđm
KE Φđm

-

Rư Iư
KE Φđm

: đây là phương trình đặc tính tốc độ tự nhiên của

động cơ điện một chiều kích từ song song.
Trong đó:

n: tốc độ quay của động cơ
Uđm: điện áp định mức của động cơ điện một chiều
KE =

PN
60a

: hệ số điện động của động cơ

Φđm : từ thông kích từ dưới 1 cực từ
Rư : điện trở của mạch phần ứng
Iư : dòng điện mạch phần ứng
Rp: điện trở phụ trong mạch phần ứng

12
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Nếu thêm điện trở phụ Rp vào phần ứng thì ta được phương trình đặc tính tốc
độ nhân tạo:
n=

Uđm
KE Φđm

-

(Rp +Rư )Iư
KE Φđm

Khi Iư = 0: n = no =
𝑎 𝑇𝑁 =

Rư

KE Φđm

: là tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.

: là hệ số góc hay độ dốc của đường đặc tính tốc độ tự nhiên.

KE Φđm

∆nTN = 𝑎Iư =

Uđm

Rư Iư
KE Φđm

: là độ sụt tốc độ trên đường đặc tính tự nhiên.

AC = no: tốc độkhông tải lý
tưởng.
BC = nA: tốc độ làm việc
của đường đtc TN.
AB = ∆nTN : độ sụt tốc độ.

Hình 1.3: Đặc tính cơ tự nhiên.
 Nếu Ic = Iđm thì nA = nđm
Ta có: moment điện từ của động cơ được xác định bởi công thức
Mđt = KMΦđm Iư
=>Iư =

M
KE Φđm

Thay Iư vào phương trình đặc tính tốc độ ta được:

13

Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

n=

Uđm

-

KE Φđm

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Rư M
KE KM Φ2 đm

: đây là phương trình đặc tính cơ tự nhiên của

ĐCĐ một chiều kích từ song song.
Trong đó: M là moment điện từ của động cơ.
KE =

PN

PN

KM =

: hệ số điện động của động cơ.

60a

2πa

: hệ số cấu tạo của động cơ.

hay
n=

Uđm

Rư M

-

KE Φđm

9.55K2 E Φ2 đm

với KM = 9,55KE
Khi Iư = 0 =>Mđt = 0
=>n = no =

aTN =

Uđm
KE Φđm

: là tốc độ không tải lý tưởng.

Rư
9.55K2 E Φ2 đm

∆nTN = 𝑎 𝑇𝑁 M =

: hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên.

Rư
9.55K2 E Φ2 đm

: độ sụt tốc độ của đường đặc tính cơ tự

nhiên.
2/ Ảnh hưởng của các thông số đến dạng đặc tính cơ.
Ta có phương trình đặc tính cơ nhân tạo:
n=

U
KE Φ

Đặt n = no =

aTN =

-

(Rư +Rp )M
9.55K2 E Φ2

Uđm
KE Φđm

: là tốc độ không tải lý tưởng.

Rư
9.55K2 E Φ2 đm

∆nTN = 𝑎 𝑇𝑁 M =

: hệ số góc hay độ dốc của đặc tính cơ tự nhiên.

Rư
9.55K2 E Φ2 đm

: độ sụt tốc độ của đường đặc tính cơ tự

nhiên.
a. Ảnh hưởng của điện trở phụ nối tiếp trên mạch phần ứng:
14
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Giả sử Uư = Uđm = const
Φ = Φđm = const

Rp thay đổi
Muốn thay đổi điện trở mạch phần ứng ta nối thêm điện trở phụ Rp vào
mạch phần ứng.
Phương trình đặc tính cơ :
n=

Uđm
KE Φđm

-

(Rư +Rp )M
9.55K2 E Φ2 đm

Khi điện trở phụ Rp thay đổi thì:
 n=

Uđm
KE Φđm

= const

 Hệ số góc nhân tạo: aNT =

Rư +Rp
9.55K2 E Φ2 đm

tăng > aTN

 Độ dốc nhân tạo: ∆nNT = 𝑎𝑁𝑇 M cũng tăng > ∆nTN

Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý khi thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng.
Vậy họ các đặc tính cơ là chùm đường thẳng xuất phát từ no.

15
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Với RP2 > RP1

Hình 1.5: Họ các đặc tính cơ khi thêm điện trở phụ nối tiếp vào mạch
phần ứng.
b. ảnh hưởng của điện áp đặt lên phần ứng:
Giả sử: IKT = IKTđm = const
Φ = Φđm = const
RP = 0
-

Khi thay đổi điện áp theo hướng giảm so với Uđm ta có:
n=

-

U
KE Φđm

-

Rư M
KE KM Φ2 đm

Khi giảm điện áp thì:
 Tốc độ no giảm theo.


aNT = aTN = const

 ∆nNT = ∆nTN = const
 Như vậy khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc
tính cơ song song với đặc tính cơ tự nhiên.
- Khi giảm điện áp thì moment ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ
giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định. Do đó, phương
pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện
khi khởi động.
16
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Với U2 < U1 < Uđm
Hình 1.6: Họ các đặc tính cơ khi thay đổi điện áp đặt lên phần ứng.
3/ Ảnh hưởng của từ thông:
-

Khi thêm RPKT nối tiếp với cuộn kích từ thì:
 IKT giảm xuống < IKTđm => Φ giảm xuống < Φđm
 RP = 0
 U = Uđm

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý khi thêm điện trở phụ kích từ.
a. Đối với đặc tính tốc độ:
 Xét phương trình đặc tính tốc độ:
17
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

n=

Uđm
KE Φ

-

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Rư Iư
KE Φ

+ Khi mở máy:
n= 0 =

Uđm
KE Φ

-

Rư Iưmm
KE Φ

=> 0 = Uđm – Rư* Iưđm
=> Iưđm =

Uđm
Rư

= const.

+ Khi động cơ không tải:
nox =

Uđm
KE Φx

 Khi Φx giảm => nox tăng và Iưmm = const.

Với Φ1 < Φ2
Hình 1.8: Họ các đặc tính tốc độ khi thay đổi từ thông Φ.
b. Đối với đường đặc tính cơ:
-

Xét phương trình đặc tính cơ:

n=

-

Uđm
KE Φ

-

Rư M
9.55K2 E Φ2

Moment khi mở máy:
Mmm = KM ΦIưmm
18

Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Với KM, Iưmm: const
-

Khi Φ giảm thì: no =

Uđm
KE Φ

tăng và Mmm giảm.

 Thông thường để đảm bảo tuổi thọ động cơ thì:
Mc < Mmm
=> Φ giảm => n tăng n(vòng/phút).

Với Φ1 < Φ2
Hình 1.9: Họ đặc tính cơ khi thay đổi từ thông.
4/ Đặc tính cơ khi đảo chiều quay.
a. Đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng:

19
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý khi đảo cực tính điện áp đặt lên phân ứng.
 Việc đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng nhờ các tiếp điểm T, N của các
contactor.

Hình 1.11a

-

Hình 1.11b

Ta có phương trình đặc tính cơ:
n=

Uđm
KE Φđm

-

Rư M
KE KM Φ2 đm
20

Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

 Khi N hoạt động cực tính điện áp được đảo ta có : n < 0
=>Eư = K E Φđm n < 0
=>Iư =

=> Iư =

(−Uđm )− Eư
Rư

=

KE .Φđm (−n0 −n)
Rư

KE .Φđm (−n0 +|n|)
Rư

<0

<0

 Khi tiến hành đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng thì dòng điện qua phần
ứng là Iư < 0 nên moment điện từ của phần ứng đảo chiều.
=>M = K M Φđm Iư < 0
- Phương trình đặc tính cơ:
n=

Uđm
KE Φđm

= - n0 +
-

-

Rư |M|
KE KM Φ2 đm
Rư |M|

KE KM Φ2 đm

Đường biểu diễn đặc tính cơ:
Đường
đặc tính
cơ khi
động cơ
quay
thuận
chiều

Đường đặc tính cơ khi động cơ quay ngược chiều.
Hình 1.12: Đặc tính cơ khi đảo cực tính điện áp đặt lên phần ứng.
21
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

b. Đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ ( đảo từ thông 𝚽).

Hình 1.13: Sơ đồ nguyên lý khi đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ.
 Việc đảo chiều dòng điện qua cuộn kích từ được thực hiện nhờ tiếp điểm T,
N của các contactor.

Hình 1.14a.

Hình 1.14b.

 Khi T hoạt động : n > 0, Φđm

=> Eư = K E Φđm n > 0
=>Iư =

Uđm − Eư
Rư

=

KE .Φđm (n0 −n)
Rư

>0

=> M = K M Φđm Iư > 0
22
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động
- Phương trình đặc tính cơ:

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

n=

Uđm
KE Φđm

-

Rư M
KE KM Φ2 đm

 Khi N hoạt động từ thông Φđm được đảo cực (chiều dòng điện qua cuộn kích
từ được đảo): n< 0, (-Φđm )
=> Eư = K E (− Φđm )n > 0
=>Iư =

Uđm − Eư
Rư

=

KE .(− Φđm )(− n0 +n)
Rư

>0

- Moment điện từ:
Mdt = K M (− Φđm )Iư < 0
-

Phương trình đặc tính cơ:
n=

n=

Uđm
KE (− Φđm )
− Uđm

KE Φđm

-

-

Rư |M|
KE KM Φ2 đm
Rư |M|

KE KM Φ2 đm

<0

- Đường biểu diễn đặc tính cơ cũng có dạng như khi ta đảo chiều bằng cách
đảo cực tính điện áp đặt vào phần ứng:
đường đặc tính
cơ khi động cơ
quay thuận
chiều.

đường đặc tính cơ khi động cơ quay ngược chiều.
Hình 1.15
23
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346


Đồ án Truyền động điện tự động

II.

GVHD: ThS. Lưu Văn Quang

Mở máy và tính điện trở mở máy.

1/ Mở máy.
-

Ta có: Dòng điện phần ứng:
Iư =

-

Uđm − KE .Φđm n
Rư

Khi mở máy n = 0 =>Eư = 0 =>dòng điện khi mở máy Imm =

Uđm
Rư

Vì điện áp phần ứng Eư lúc mở máy Eư << 1
=>R ư = (0.04 → 0.05)

Uđm
Imm

=> Imm = (20→ 25)I đm
 Tác hại của dòng mở máy khi dòng mở máy lớn:
 Cháy cách điện dây quấn.

 Gây sụt áp lớn trên lưới điện.
 Lực điện động lớn có thể gây biến dạng kết cấu cơ khí của rãnh.
2/ Xây dựng đường đặc tính mở máy và xác định trị số điện trở phụ mở
máy bằng phương pháp đồ thị.

Hình 1.16: Sơ đồ nguyên lý động cơ khi mở máy bằng điện trở phụ.
24
Võ Văn Trung 15142355 – Nguyễn Tiến Triễn 15142346