0.4 Điều chỉnh các thông số đầu ra của hệ thống truyền động điện  (Page 3/4)

0112maxmin02Mnm2McMHình 3-2: Xác định phạm vi điều chỉnhÄực

Cũng có trường hợp phối hợp hai phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng diện như: thay đổi điện áp phần ứng động cơ một chiều sẽ điều chỉnh tốc độ từ ựmin đến ựđm, và phương pháp thay đổi từ thông kích từ thì điều chỉnh tốc độ từ ựđm đến ựmax.

Khi đó ta có “hệ điều chỉnh hai vùng tốc độ” và đạt được dải điều chỉnh rộng:

$D=\frac{{\omega }_{\text{đm}}}{{\omega }_{\text{min}}}\cdot \frac{{\omega }_{\text{max}}}{{\omega }_{\text{đm}}}=D_U\text{.}{D}_{\Phi }$ (3-3)

Giả thiết các đặc tính cơ là tuyến tính, có độ cứng không đổi 1 và 2 = 1, mômen tải không đổi Mc, sai số tốc độ tưng ứng sẽ là:

$s_1=\frac{M_c}{{\omega }_{\text{01}}\text{.}{\beta }_1}\text{.}\text{100}\text{;}{s}_2=\frac{M_c}{{\omega }_{\text{02}}\text{.}{\beta }_2}\text{.}\text{100}$ (3-4)

Nếu gọi bội số mômen khởi động là Knm2 = Mnm2/Mc thì:

$s_2=\frac{1}{K_{\text{nm}2}}\text{.}\text{100}\text{; hay}{s}_2=1-\frac{{\omega }_{\text{min}}}{{\omega }_{\text{02}}}\text{.}\text{100}$ (3-5)

 $w_{\text{min}}=1-s_2\text{.}\frac{M_c\text{.}{K}_{\text{nm}2}}{{\beta }_2}$ (3-6)

Qua (3-6) ta thấy được quan hệ giữa D, s%,  và Knm.

Theo khả năng quá tải, ta có thể xác định phạm vi điều chỉnh:

$D=\frac{{\omega }_{\text{max}}}{{\omega }_{\text{min}}}=\frac{{\beta }_{\text{tn}}^{}-1}{{\beta }_{\text{min}}^{}-1}\cdot \frac{{\beta }_{\text{min}}^{}}{{\beta }_{\text{tn}}^{}}$ (3-7)

Trong đó: õmin = Kqt.Mđm / ự0 ; ${\beta }_{\text{min}}^{}=K_{\text{qt}}$ ; Kqt = Mnm.min / Mđm

Độ trơn điều chỉnh tốc độ  :

Là sự chênh lệch giữa 2 cấp tốc độ liền nhau:

$j=\frac{w_{i+1}}{w_i}$ (3-8)

Trong đó: i - là tốc độ ổn định đạt được ở cấp i.

i+1- là tốc độ ổn định đạt được ở cấp kế tiếp (i+1).

Hệ số  càng nhỏ càng tốt, lý tưởng là   1: đó là hệ điều chỉnh vô cấp. Còn hệ điều chỉnh có cấp nếu:   1.

Sự phù hợp giữa đặc tính điều chỉnh và đặc tính tải:

Với các động cơ thì chế độ làm việc tối ưu thường là chế độ định mức của động cơ. Để sử dụng tốt động cơ khi điều chỉnh tốc độ cần lưu ý đến các chỉ tiêu như: dòng điện động cơ không vượt quá dòng định mức của nó, đảm bảo khả năng quá tải về mômen (trong khoảng thời gian ngắn), đảm bảo yêu cầu về ổn định tĩnh khi có nhiễu v.v... trong toàn giải điều chỉnh.

Vì vậy khi thiết kế hệ truyền động có điều chỉnh tốc độ, người ta thường chọn hệ truyền động cũng như phương pháp điều chỉnh, sao cho đặc tính điều chỉnh của hệ bám sát yêu cầu đặc tính của tải. Nếu đảm bảo được điều kiện này thì tổn thất trong quá trình điều chỉnh sẽ nhỏ nhất.

Chỉ tiêu kinh tế:

Nhiều trường hợp, chỉ tiêu kinh tế là chỉ tiêu quyết định sự lựa chọn phương án truyền động. Hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ cần đạt có vốn đầu tư thấp, giá thành hạ, chi phí vận hành, bảo quản, sửa chữa ít, đặc biệt là tổn thất năng lượng khi điều chỉnh và vận hành nhỏ. Năng suất của máy sản xuất do hệ điều chỉnh mang lại.

Tổn thất năng lượng bao gồm tổn thất nhiệt và tổn thất cơ:

$\begin{array}{}\Delta \text{W=}{\mathrm{\Delta W}}_j+{\mathrm{\Delta W}}_{c\text{.}t}\\ \text{=}\underset{{\omega }_1}{\overset{{\omega }_2}{\int }}{J}_{\Sigma }\text{.}({\omega }_0-\omega )\mathrm{d\omega }+\underset{t_1}{\overset{t_2}{\int }}{M}_c\text{.}({\omega }_0-\omega )\text{dt}\end{array}$ (3-9)

Việc tính toán cụ thể các chỉ tiêu liên quan nêu trên sẽ cho thấy hiệu quả kinh tế, thời gian hoàn vốn và lợi ích nhờ việc sử dụng hệ điều chỉnh đã chọn. Thường người ta căn cứ các chỉ tiêu kỹ thuật để đề xuất vài phương án điều chỉnh, sau đó tính toán kinh tế để so sánh hiệu quả và quyết định chọn hệ thống hoặc phương pháp điều chỉnh thông số đầu ra của động cơ.

Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng thay đổi thông số:

Phương pháp điều chỉnh tốc độ đmđl bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch phần ứng:

Từ phương trình đặc tính cơ tổng quát:

$\omega =\frac{U_{­}}{\mathrm{K\phi }}-\frac{R_{­}{\text{+R}}_{\text{­f}}}{(\mathrm{K\phi }{)}^2}M$ (3-10)

Ta thấy rằng khi thay đổi Rưf thì 0 = const còn  thay đổi, vì vậy ta sẽ được các đường đặc tính điều chỉnh có cùng 0 và dốc dần khi Rưf càng lớn, với tải như nhau thì tốc độ càng thấp (hình 3-3):