Giáo trình Truyền động điện - Trịnh Văn Tuấn (Phần 1)

Tóm tắt Giáo trình Truyền động điện - Trịnh Văn Tuấn (Phần 1): .... Khi bắt đầu cấp điện cho động cơ với toàn bộ điện trở khởi động, mômen ban đầu của động cơ sẽ có giá trị là Mmm. Mômen này lớn hơn mômen cản tĩnh Mc do đó động cơ bắt đầu được gia tốc. Tốc độ càng tăng lên thì mômen động cơ càng giảm xuống theo đường cong ab. Trong quá trình đó mômen độn... a) Đưa điện trở phụ lớn vào mạch phần ứng: Hình 2.27: Đảo chiều quay động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp Giáo trình: Truyền động điện Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 45 Động cơ đang làm việc tại A, đóng Rưf lớn vào phần ứng thì động cơ sẽ chuyển sang B, C và sẽ ... đối xứng ở mạch rotor, trong thực tế còn dùng sơ đồ mở máy với điện trở không đối xứng ở mạch rotor, nghĩa là điện trở mở máy được cắt giảm không đều trong các pha rotor khi mở máy. Hình 2.42: Sơ đồ mở máy động cơ KĐB ba pha qua 3 cấp điện trở phụ và đặc tính cơ Giáo trình: Truyền động ...

pdf85 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 238 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Truyền động điện - Trịnh Văn Tuấn (Phần 1), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
iều chỉnh nào đó. 
2. Độ trơn điều chỉnh 
Độ trơn điều chỉnh tốc độ khi điều chỉnh được biểu thị bởi tỷ số giữa 2 giá trị tốc 
độ của 2 cấp kế tiếp nhau trong dải điều chỉnh: 
Trong đó: ωi - Tốc độ ổn định ở cấp i. 
ωi+1 - 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 2 cấp kế tiếp nhau càng ít do đó độ trơn càng tốt. 
Khi số cấp tốc độ rất lớn (k→∞) thì độ trơn điều chỉnh γ → 1. Trường hợp này 
hệ điều chỉnh gọi là hệ điều chỉnh vô cấp và có thể có mọi giá trị tốc độ trong 
toàn bộ dải điều chỉnh. 
3 Độ ổn định tốc độ (độ cứng của đặc tính cơ) 
Để đánh giá và so sánh các đặc tính cơ, người ta đưa ra khái niệm độ cứng đặc 
tính cơ β và được tính: 
Nếu |β| bé thì đặc tính cơ là mềm (|β| < 10). 
Nếu |β| lớn thì đặc tính cơ là cứng (|β| = 10 ÷ 100). 
Khi |β| = ∞ thì đặc tính cơ là nằm ngang và tuyệt đối cứng. 
Đặc tính cơ có độ cứng β càng lớn thì tốc độ càng ít bị thay đổi khi mômen thay 
đổi. Ở trên hình 3.2, đường đặc tính cơ 1 cứng hơn đường đặc tính cơ 2 nên với 
H×nh 3.2: §é cøng cña ®Æc tÝnh c¬ 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
73
cùng một biến động ΔM thì đặc tính cơ 1 có độ thay đổi tốc độ Δω1 nhỏ hơn độ 
thay đổi tốc độ Δω2 cho bởi đặc tính cơ 2. Nói cách khác, đặc tính cơ càng cứng 
thì sự thay đổi tốc độ càng ít khi phụ tải thay đổi nhiều. Do đó sai lệch tốc độ 
càng nhỏ và hệ làm việc càng ổn định, phạm vi điều chỉnh tốc độ sẽ rộng hơn. 
4. Tính kinh tế 
Hệ điều chỉnh có tính kinh tế khi vốn đầu tư nhỏ, tổn hao năng lượng ít, 
phí tổn vận hành không nhiều. 
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ qua mạch phần ứng luôn có tổn hao năng 
lượng lớn hơn điều chỉnh tốc độ qua mạch kích từ. 
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 yêu cầu đặc 
tính của tải máy sản xuất. Như vậy hệ làm việc sẽ đảm bảo được các yêu cầu 
chất lượng, độ ổn định... Ngoài các chỉ tiêu trên, tuỳ trường hợp cụ thể mà ta có 
thể có những đòi hỏi khác buộc hệ điều chỉnh tốc độ cần phải đáp ứng. 
Bài 2: Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập (song song) 
Khi xem xét phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ 
độc lập, ta đã biết quan hệ ω=f(M) phụ thuộc các thông số điện U, φ, RưΣ. Sự 
thay đổi các thông số này sẽ cho những họ đặc tính cơ khác nhau. Vì vậy, với 
cùng một mômen tải nào đó, tốc độ động cơ sẽ khác nhau ở các đặc tính cơ khác 
nhau. Như vậy, động cơ điện một chiều kích từ độc lập (hay kích từ song song) 
có thể được điều chỉnh tốc độ bằng các phương pháp sau đây: 
1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng 
Sơ đồ nguyên lý được biểu diễn như trên hình 3.3. Từ thông động cơ được 
giữ không đổi. Điện áp phần ứng được cấp từ một bộ biến đổi. Khi thay đổi điện 
áp cấp cho cuộn dây phần ứng, ta có các họ đặc tính cơ ứng với các tốc độ 
không tải khác nhau, song song và có cùng độ cứng. Điện áp U chỉ có thể thay 
đổi về phía giảm (U<Uđm) nên phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh giảm 
tốc độ. 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
74
Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm a trên đặc tính cơ 1 ứng với điện áp U1 
trên phần ứng. Khi giảm điện áp từ U1 xuống U2, động cơ thay đổi điểm làm 
việc từ điểm a có tốc độ lớn ωa trên đường 1 xuống điểm D có tốc độ nhỏ hơn 
(ωD<ωa) trên đường 2 (ứng với 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 có thể xảy ra quá trình hãm tái sinh. Chẳng hạn, cũng trên hình 3.4, 
động cơ đang làm việc tại điểm a với tốc độ lớn ωa trên đặc tính cơ 1 ứng với 
điện áp U1. Ta giảm mạnh điện áp phần ứng từ U1 xuống U3. Lúc này động cơ 
chuyển điểm làm việc từ điểm a trên đường 1 sang điểm E trên đường 3 (chuyển 
ngang với ωa=ωE). Vì ωE lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω03 của đặc tính cơ 3 
H×nh 3.3: §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu 
kÝch tõ ®éc lËp b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p phÇn øng 
H×nh 3.4: Qu¸ tr×nh thay ®æi tèc ®é khi ®iÒu 
chØnh ®iÖn ¸p 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
75
nên động cơ sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh trên đoạn EC của đặc tính 
3.Quá trình hãm giúp động cơ giảm tốc nhanh. Khi tốc độ xuống thấp hơn ω03 
thì động cơ lại làm việc ở trạng thái động cơ. Lúc này do mômen MĐ = 0 nên 
động cơ tiếp tục giảm tốc cho tới điểm làm việc mới tại F, vì tại F mômen động 
cơ sinh ra cân bằng với mômen cản MC. Động cơ chạy ổn định tại F với tốc độ 
ωF<ωa. 
Khi tăng tốc, diễn biến của quá trình được giải thích tương tự. Giả sử 
động cơ đang làm việc tại điểm I có tốc độ ωI nhỏ trên đặc tính cơ 5, ứng với 
điện áp U5 trên phần ứng. Tăng điện áp từ U5 lên U4, động cơ chuyển điểm làm 
việc từ I trên đặc tính 5 sang điểm G trên đặc tính 4. Do mômen MG lớn hơn 
mômen cản MC nên động cơ tăng tốc theo đường 4 (đoạn GH). Đồng thời với 
quá trình tăng tốc, mômen động cơ bị giảm và quá trình tăng tốc chậm dần. Tới 
điểm H thì mômen động cơ cân bằng với mômen tải MH = MC và động cơ sẽ làm 
việc ổn định tại điểm H với tốc độ ωH > ωI. 
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 sau: 
- Điện áp phần ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ. 
- Điều chỉnh trơn trong toàn bộ dải điều chỉnh. 
- Độ cứng đặc tính cơ giữ không đổi trong toàn bộ dải điều chỉnh. 
- Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mômen là như 
nhau. Độ sụt tốc tương đối sẽ lớn nhất tại đặc tính cơ thấp nhất của dải điều 
chỉnh. Do vậy, sai số tốc độ tương đối (sai số tĩnh) của đặc tính cơ thấp nhất 
không vượt quá sai số cho phép cho toàn dải điều chỉnh. 
- Dải điều chỉnh của phương pháp này có thể: D ~ 10:1. 
- Chỉ có thể điều chỉnh tốc độ về phía giảm (vì chỉ có thể thay đổi với Uư 
≤Uđm). 
- Phương pháp điều chỉnh này cần một bộ nguồn để có thể thay đổi trơn 
điện áp ra. 
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông 
Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dòng điện kích từ 
của động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp ở mạch kích từ. Rõ ràng phương pháp 
này chỉ cho phép tăng điện trở vào mạch kích từ, nghĩa là chỉ có thể giảm dòng 
điện kích từ (Ikt ≤ Iktđm) do đó chỉ có thể thay đổi về phía giảm từ thông. Khi 
giảm từ thông, đặc tính dốc hơn và có tốc độ không tải lớn hơn. Họ đặc tính 
giảm từ thông như hình 3.5. 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
76
Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi từ thông có các đặc điểm sau: 
- Từ thông càng giảm thì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng 
tăng, tốc độ động cơ càng lớn. 
- Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm từ thông. 
- Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh: D ~ 3:1. 
- Chỉ có thể điều chỉnh thay đổi tốc độ về phía tăng. 
- Do độ dốc đặc tính cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính sẽ cắt 
nhau và do đó, với tải không lớn (M1) thì tốc độ tăng khi từ thông giảm. Còn ở 
vùng tải lớn (M2) tốc độ có thể tăng hoặc giảm tùy theo tải. Thực tế, phương 
pháp này chỉ sử dụng ở vùng tải không quá lớn so với định mức. 
- Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch 
kích từ với dòng kích từ là (1÷10)% dòng định mức của phần ứng. Tổn hao điều 
chỉnh thấp. 
3. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở mạch phần ứng 
Sơ đồ nguyên lý nối dây như hình 3.6. Khi tăng điện trở phần ứng, đặc 
tính cơ dốc hơn nhưng vẫn giữ nguyên tốc độ không tải lý tưởng. Họ đặc tính cơ 
khi thay đổi điện trở mạch phần ứng như hình 3.6. 
Đặc điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở ở 
mạch phần ứng: 
- Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính 
cơ càng mềm và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn. 
- Phương pháp chỉ cho phép điều chỉnh 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 cho nên tổn hao 
công suất dưới dạng nhiệt trên điện trở càng lớn. 
H×nh 3.5: §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu 
b»ng ph­¬ng ph¸p thay ®æi tõ th«ng kÝch tõ 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
77
- Dải điều chỉnh phụ thuộc vào trị số mômen tải. Tải càng nhỏ (M1) thì 
dải điều chỉnh càng nhỏ.Nói chung, phương pháp này cho dải điều 
chỉnh: D ≈ 5:1 
- Về nguyên tắc, phương pháp này cho điều chỉnh trơn nhờ thay đổi điện trở 
nhưng vì dòng rotor lớn nên việc chuyển đổi điện trở sẽ khó khăn. Thực tế 
thường sử dụng chuyển đổi theo từng cấp điện trở. 
4. Các hệ thống điều chỉnh tốc độ truyền động điện một chiều 
4.1 Hệ F - Đ đơn giản 
Hệ thống máy phát - động cơ (F-Đ) là hệ truyền động điện mà BBĐ điện là máy 
phát điện một chiều kích từ độc lập. Máy phát này thường do động cơ sơ cấp 
không đồng bộ 3 pha quay vàcoi tốc độ quay của máy phát là không đổi. 
H×nh 3.6: §iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu 
b»ng ph­¬ng ph¸p thay ®æi ®iÖn trë m¹ch phÇn øng 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
78
Trong sơ đồ: 
- Đ : Là động cơ điện một chiều kéo cơ cấu sản xuất, cần phải điều chỉnh 
tốc độ. 
- F : Là máy phát điện một chiều, đóng vai trò là BBĐ, cấp điện cho động 
cơ Đ. 
- ĐTr : Động cơ KĐB 3 pha kéo máy phát F, có thể thay thế bằng một 
nguồn năng lượng khác. 
- K : Máy phát tự kích, để cấp nguồn điện cho các cuộn kích từ CKF và 
CKĐ. 
Điện áp ra của bộ biến đổi cấp cho động cơ Đ: 
uF = uĐ = EF - I.RưF = K.φ.ωĐTr - I.RưF 
Khi ta thay đổi giá trị của biến trở RKF thì sẽ làm cho dòng điện qua cuộn kích từ 
CKF thay đổi, do đó từ thông kích từ φF của máy phát thay đổi (giảm), dẫn đến 
điện áp uF thay đổi, do đó tốc độ động cơ Đ thay đổi: ω < ωcb. Như vậy, bằng 
cách điều chỉnh biến trở RKF, ta điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ Đ trong 
khi giữ từ thông không đổi: φĐ = φđm. Khi thay đổi giá trị của biến trở RKĐ ta có 
thể thay đổi từ thông kích từ động cơ Đ. Khi φĐ giảm thì tốc độ động cơ Đ tăng: 
ω < ωcb. Trong khi điều chỉnh từ thông φĐ, ta giữ điện áp phần ứng động cơ 
không đổi: UưĐ = Uđm. 
Đảo chiều: Cặp tiếp điểm T đóng hoặc N đóng, dòng điện kích từ máy phát ICKF 
đảo chiều, do đó đảo chiều từ thông φF, do đó UF đảo dấu, dẫn đến ω đảo chiều. 
Khi thực hiện hãm thì động cơ Đ sẽ qua 2 giai đoạn hãm tái sinh: 
H×nh 3.7: HÖ truyÒn ®éng F  § ®¬n gi¶n 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
79
+ Tăng φĐ về định mức. 
+ Giảm điện áp phần ứng động cơ về 0. 
Nhận xét về hệ F-Đ: 
- Ưu điểm: + Điều chỉnh tốc độ đơn giản, ít tốn năng lượng vì chỉ thực hiện 
trong mạch kích từ. 
+ Dễ dàng đảo chiều quay bằng cách đảo chiều từ thông máy phát hoặc 
đảo 
chiều từ thông động cơ. Tuy nhiên trong thực tế thường dùng cách đảo chiều từ 
thông máy phát vì không thể để φĐ = 0 (ω → ∞). 
- Nhược điểm: 
+ Nhược điểm quan trọng nhất của hệ F-Đ là dùng nhiều máy điện quay, 
trong đó ít nhất là 2 máy điện một chiều, gây ồn lớn, công suất lắp đặt máy ít 
nhất gấp 3 lần công suất động cơ chấp hành, dẫn đến giá thành tăng, hiệu suất 
thấp. 
+ Ngoài ra, do các máy phát một chiều có từ dư, đặc tính từ hóa có trễ nên 
khó điều chỉnh sâu tốc độ. 
Phạm vi điều chỉnh tốc độ: D = Du.Dφ = 10.(2÷3)/1 = (20 ÷ 30)/1 Phạm vi điều 
chỉnh tốc độ bị chặn dưới bởi điện áp dư Udư. Bị chặn trên bởi giới hạn cơ học. 
Khi dòng kích từ ICKF = 0 thì UF = Udư ≠ 0, do đó tồn tại giá trị tốc độ ω ≠ 0. Vì 
vậy để giảm nhanh tốc độ động cơ về 0 ta phải thực hiện hãm động năng. 
4.2. Hệ F - Đ có phản hồi âm áp, dương dòng. 
Sơ đồ chỉ quan tâm đến việc cấp điện cho cuộn CKF. Cuộn CKF được cấp điện 
bới một tần khuếch đại KĐ. KĐ có thể là dùng bán dẫn (Thyristor), dùng máy 
điện hoặc khuếch đại từ. 
H×nh 3.8: HÖ truyÒn ®éng F - § cã ph¶n håi ©m dßng d­¬ng ¸p 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
80
Giả sử KĐ là một máy điện khuếch đại từ trường ngang, gồm 4 cuộn kích từ: 
CCĐ, CFa, CFD, COĐ. Trong đó vai trò của các cuộn như sau: 
+ CCĐ: Gọi là cuộn chủ đạo hay cuộn điều khiển, được cấp điện từ nguồn một 
chiều ổn định. Điện áp đặt vào cuộn này thay đổi được nhờ biến trở RCĐ. Điện 
áp này tạo ra sức từ động FCĐ định giá trị sức điện động máy phát, cũng là điện 
áp đặt lên động cơ, do đó quyết định tốc độ đặt động cơ. 
+ CFa: Là cuộn phản hồi âm áp. Cuộn CFa nối song song với điện trở Rα (là 
một phần của điện trở R1). Khi hệ F-Đ làm việc thì trên R1 có điện áp tỉ lệ với 
UF, do đó dòng điện trên cuộn CFa cũng tỉ lệ với điện áp máy phát: ICFa ~ UF, do 
đó Fa ~ UF. Chiều của Fa ngược với chiều của FCĐ, vì vậy cuộn CFa gọi là cuộn 
phản hồi âm áp. 
+ CFD: Là cuộn phản hồi dương dòng. Cuộn CFD nối song song với 2 cuộn phụ 
của máy phát và động cơ: CPF & CPĐ. Khi hệ F-Đ làm việc thì tổng sụt áp trên 
CPF & CPĐ là: ΔU = Rcf.I. 
Trong đó: Rcf = RCPF + RCPĐ là tổng trở của 2 cuộn phụ, I là dòng điện đi qua 
động cơ. Do đó sức từ động của cuộn CFD tỉ lệ với dòng điện qua động cơ: FCFD 
~ ΔU hay FCFD ~ I, FCFD cùng chiều với FCĐ. Vì vậy cuộn CFD được gọi là cuộn 
phản hồi dương dòng. 
+ COĐ: Là cuộn ổn định hay cuộn phản hồi mềm. Cuộn COĐ lấy dòng trên thứ 
cấp máy biến áp Ba, sơ cấp của Ba nối song song với máy phát. Khi hệ thống ở 
chế độ tĩnh thì trong cuộn sơ cấp không có phản ứng. Khi hệ thống ở chế độ 
động, dòng điện biến thiên, trong máy biến áp Ba có tín hiệu, cuộn COĐ xuất 
hiện dòng điện, sinh ra sức từ động FOĐ. Chiều của FOĐ có xu hướng chống lại 
sự biến thiên đó, làm cho hệ nhanh chóng ổn định. Phản hồi này gọi là phản hồi 
mềm. 
Sức từ động tổng kích từ của bộ khuếch đại KĐ là: 
FΣ = FCĐ - FCFa + FCFD ± FOĐ 
Ở chế độ tĩnh thì FOĐ = 0. 
Giả sử động cơ đang làm việc ổn định ở một tốc độ nào đó, vì một nguyên nhân 
khách quan nào đó làm cho động cơ nặng tải, tốc độ của động cơ giảm xuống, 
dòng điện qua động cơ tăng lên vì thế FCFD tăng, FCFa giảm, dẫn đến sức từ động 
tổng FΣ tăng, do đó UF tăng làm tốc độ động cơ lại tăng lên bù lại phần sụt giảm 
tốc độ. 
Phương trình đặc tính cơ - điện: 
ω = K1.UCĐ - K1.[Ru - f(Rcf, RuĐ ,RưF,α) = ω0 - Δω 
Muốn cho hệ ổn định thì ta phải có Δω → 0. Do đó cần chỉnh định giá trị α sao 
cho 
 Trong đó: 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
81
4.4. Hệ F - Đ có phản hồi âm tốc độ 
Động cơ Đ được cấp điện từ máy điện khuếch đại từ trường ngang MĐKĐ. 
Máy phát tốc FT được nối trục với động cơ Đ. Điện áp ra: UFT = K.ω, điện áp 
này tạo ra sức từ động: FFT = c.ω. Sức từ động tổng: FΣ = FCĐ - c.ω ± FOĐ 
Máy phát tốc được sử dụng rộng rãi vì nó không liên quan về mặt điện với mạch 
động lực và có nhiều kiểu tín hiệu ra. 
Bài 3 : Điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều 3 pha KĐB 
Động cơ điện xoay chiều được dùng rất phổ biến trong một dải công suất 
rộng vì có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ vận hành, nguồn điện sẵn (lưới điện 
xoay chiều). Tuy nhiên, trong các hệ cần điều chỉnh tốc độ, đặc biệt với dải điều 
chỉnh rộng thì động cơ xoay chiều được sử dụng ít hơn động cơ một chiều vì còn 
gặp nhiều khó khăn. Gần đây, nhờ sự phát triển của kỹ thuật điện tử, bán dẫn, 
việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều không đồng bộ đã có nhiều khả năng 
tốt hơn. 
1. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch rôto. 
Phương pháp này chỉ được sử dụng với động cơ rotor dây quấn và được 
ứng dụng rất rộng rãi do tính đơn giản của phương pháp. Sơ đồ nguyên lý và các 
đặc tính cơ khi thay đổi điện trở phần ứng như hình 3.20. 
H×nh 3.9: HÖ cã ph¶n håi ©m tèc ®é 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
82
Nhận xét: 
- Phương pháp này chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ về phía giảm. 
- Tốc độ càng giảm, đặc tính cơ càng mềm, tốc độ động cơ càng kém ổn 
định trước sự lên xuống của mômen tải. 
- Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số mômen tải. Mômen tải càng nhỏ, dải 
điều chỉnh càng hẹp. 
- Khi điều chỉnh sâu (tốc độ nhỏ) thì độ trượt động cơ tăng và tổn hao 
năng lượng khi điều chỉnh càng lớn. 
- Phương pháp này có thể điều chỉnh trơn nhờ biến trở nhưng do dòng 
phần ứng lớn nên thường được điều chỉnh theo cấp. 
2. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato. 
Thực hiện phương pháp này với điều kiện giữ không đổi tần số. Điện áp 
cấp cho động cơ lấy từ một bộ biến đổi điện áp xoay chiều. BBĐ điện áp có thể 
là một máy biến áp tự ngẫu hoặc một BBĐ điện áp bán dẫn như được trình bày ở 
mục trước. Hình 3.21 trình bày sơ đồ nối dây và các đặc tính cơ khi thay đổi 
điện áp phần cảm. 
H×nh 3.10: Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ 
b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn trë phô m¹ch ro to 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
83
Nhận xét: 
- Thay đổi điện áp chỉ thực hiện được về phía giảm dưới giá trị định mức 
nên kéo theo mômen tới hạn giảm nhanh theo bình phương của điện áp. 
- Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ không đồng bộ thường có độ trượt tới 
hạn nhỏ nên phương 
pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách giảm điện áp thường được thực hiện cùng với 
việc tăng điện trở 
phụ ở mạch rotor để tăng độ trượt tới hạn do đó tăng được dải điều chỉnh lớn 
hơn. 
- Khi điện áp đặt vào động cơ giảm, mômen tới hạn của các đặc tính cơ 
giảm, trong khi tốc độ không tải lý tưởng (hay tốc độ đồng bộ) giữ nguyên nên 
khi giảm tốc độ thì độ cứng đặc tính cơ giảm, độ ổn định tốc độ kém đi. 
3 . Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn xoay chiều. 
Thay đổi tần số nguồn cấp cho động cơ là thay đổi tốc độ không tải lý 
tưởng nên thay đổi được đặc tính cơ. Tần số càng cao, tốc độ động cơ càng lớn. 
Khi điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động cơ thì các thông số liên quan 
đến tần số như cảm kháng thay đổi, do đó, dòng điện, từ thông,... của động cơ 
đều bị thay đổi theo và cuối cùng các đại lượng như độ trượt tới hạn, mômen tới 
hạn cũng bị thay đổi. Chính vì vậy, điều chỉnh tốc độ động 
cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi tần số thường kéo theo điều chỉnh điện áp, 
dòng điện hoặc từ thông của mạch stator. 
Khi giảm tần số xuống dưới tần số định mức, cảm kháng của động cơ 
cũng giảm và dòng điện động cơ tăng lên. Tần số giảm, dòng điện càng lớn, 
mômen tới hạn càng lớn. Để tránh cho động cơ bị quá dòng, phải đồng thời tiến 
hành giảm điện áp sao cho const
U
f
 Đó là luật điều chỉnh tần số - điện áp. Các 
đặc tính cơ tuân theo luật này được biểu thị trên hình 2.31 (phần f 
H×nh 3.11: Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tèc ®é ®éng c¬ 
b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn ¸p ®Æt vµo m¹ch Stato 
Gi¸o tr×nh: TruyÒn ®éng ®iÖn 
Trường Cao đẳng nghề Nam Định Khoa: Điện - Điện tử 
84
fđm ta không thể tăng điện áp U > Uđm nên các đặc tính cơ không giữ được giá trị 
mômen tới hạn. Người ta cũng thường dùng cả luật điều chỉnh tần số - dòng 
điện. 
4 .Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực của động cơ. 
Đây là cách điều chỉnh tốc độ có cấp. Đặc tính cơ thay đổi vì tốc độ đồng 
bộ ( p
f
o


2
 ) thay đổi theo số đôi cực. Động cơ thay đổi được số đôi cực là 
động cơ được chế tạo đặc biệt để cuộn dây stator có thể thay đổi được cách nối 
tương ứng với các số đôi cực khác nhau. Các đầu dây để đổi nối được đưa ra các 
hộp đấu dây ở vỏ động cơ. Số đôi cực của cuộn dây rotor cũng phải thay đổi như 
cuộn dây stator. Điều này khó thực hiện được đối với động cơ rotor dây quấn, 
còn đối với rotor lồng sóc thì nó lại có khả năng tự thay đổi số đôi cực ứng với 
stator. Do vậy, phương pháp này được sử dụng chủ yếu cho động cơ rotor lồng 
sóc. Các động cơ chế tạo sẵn các cuộn dây stator có thể đổi nối để thay đổi số 
đôi cực đều có rotor lồng sóc. Tỷ lệ chuyển đổi số đôi cực có thể là 2:1, 3:1, 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_truyen_dong_dien_trinh_van_tuan_phan_1.pdf
Ebook liên quan