0.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng  (Page 7/7)

Trong đó: E’’b0 = m.Eb0/ , k’t = (m/-1).kđm .

Luật điều chỉnh (3-65) được thực hiện bằng phản hồi âm tốc độ (hình 3-18a), trong đó tín hiệu tốc độ được lấy trên máy phát tốc FT là máy phát có điện áp ra tỷ lệ với tốc độ động cơ: U = kt. .

$\begin{array}{}w=\frac{k_b{U}_{\circledR }-R\text{.}M/{\mathrm{kf}}_{\text{®m}}}{({\text{1+k}}_b{k}_t\text{/k}{f}_{\text{®m}})\text{.}{\mathrm{kf}}_{\text{®m}}}\\ {\beta }_m=\frac{({\mathrm{kf}}_{\text{®m}}{)}^2({\text{1+k}}_b{k}_t\text{/k}{f}_{\text{®m}})}{R}\end{array}$ (3-66)

Từ (3-66) có thể tính được hệ số khuếch đại yêu cấu của hệ sao cho đặc tính cơ thấp nhất trong phạm vi điều chỉnh đạt độ cứng mong muốn. Khi kb.kt   thì đặc tính cơ là tuyệt đối cứng.

Trong trường hợp không dùng máy phát tốc thì có thể dùng cầu tốc độ để lấy tín hiệu phản hồi tốc độ (trong đó phần ứng động cơ là một nhánh cầu).

Phản hồi âm dòng điện có ngắt:

Quá trình làm việc của hệ TĐĐTĐ thường có yêu cầu về ổn định tốc độ trong vùng biến thiên cho phép của mômen và dòng điện phần ứng, khi dòng điện và mômen vượt quá phạm vi này thì cần phải hạn chế dòng điện và mômen tránh cho động cơ bị quá tải lớn, gây ra sự cố và hư hỏng động cơ.

Muốn giảm dòng điện hoặc mômen ngắn mạch ta phải giảm độ cững đặc tính cơ. Tuy nhiên, để đẩm bảoyêu cầu ổn định tốc độ trong phạm vi biến thiên cho phép của tải, ta chỉ giảm độ cứng khi dòng điện hoặc mômen vượt quá một ngưỡng nào đó. Ngưỡng này được gọi là “điểm ngắt ”. Tương ứng với nó ta có “dòng ngắt ” Ing, “mômen ngắt” Mng và “tốc độ ngắt ” ng. Thông thường I*ng  (1,52).

Vậy, đặc tính cơ của hệ gồm hai đoạn: đoạn làm việc từ điểm không tải lý tưởng đến điểm ngắt (đoạn AB) và đoạn ngắt từ điểm ngắt đến điểm dừng (đoạn BC) (xem hình 3-19a).

Vì đặc tính này rất đặc trưng cho công nghệ của máy xúc nên người ta gọi nó là “đặc tính máy xúc ”.

0ngAđmBC0 Iđm Ing Inm Iưa)BĐĐ~RđoUhUđặtUUsVngb)Hình 3-19: a) Đặc tính cơ của hệ dùng khâu hạn chế dòngb) Sơ đồ của hệ dùng khâu phản hồi ngắt dòng

Muốn tạo ra đoạn đặc tính dốc có độ cứng mong muốn là ng bắt buộc phải thay đổi thông số điều chỉnh xđch sao cho tốc độ động cơ giảm nhanh khi tải tăng lên trên giới hạn cho phép.

Như vậy khi tải tăng thì hệ phải giảm Eb của bộ biến đổi.

$\begin{array}{}{E}_b=E_{\mathrm{b0}}-\frac{1}{{\beta }_{\text{ng}}}-\frac{1}{\beta }\text{.}({\mathrm{kf}}_{\text{®m}}{)}^2\text{.}({\text{I-I}}_{\text{ng}})\\ \Rightarrow {\text{E}}_b=E_{\mathrm{b0}}-k^{{\text{'}}_{\text{ng}\text{.}d}}\text{.}(I-I_{\text{ng}})\end{array}$ (3-67)

Để thực hiện quy luật điều chỉnh này, ta dùng một khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt tác động trên mức ngưỡng Ing, sơ đồ nguyên lý như hình 3-19b. Điện áp so sánh: Us = Ing.Rđo, vậy:

Eb = kb[Uđặt - Iư.Rđo + Us] = kb.Uđặt - kb.Rđo.(Iư - Ing);(3-68)

So sánh với (3-67) ta thấy:

Eb0 = kb.Uđặt ; k’ng.d = kb.Rđo = kb.kng.d;

Đoạn BC:

 = CđkbUđặt - Cđ(kbkng.d + R)(I - Ing); (3-69)

Câu hỏi ôn tập

1. Có những chỉ tiêu chất lượng nào dùng để đánh giá các phương pháp điều khiển động cơ ? Nêu định nghĩa và trình bày ý nghĩa của từng chỉ tiêu.

2. Phân tích ý nghĩa của việc điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh dòng điện (hoặc mômen), nêu yêu cầu thực tế của việc điều chỉnh từng thông số ? Những chỉ tiêu cần đạt được của việc điều chỉnh mỗi thông số là gì ?

3. Từ biểu thức nào ta rút ra nhận xét chung về các phương pháp điều khiển động cơ điện một chiều và động cơ điện không đồng bộ ? Mỗi loại động cơ có mấy phương pháp điều khiển ? Những phương pháp nào được xem là có hiệu quả ?

4. Những phương pháp điều khiển nào của động cơ điện một chiều có thể dùng để điều chỉnh tốc độ ? Những phương pháp nào dùng để điều chỉnh mômen và dòng điện ?

5. Hãy đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều bằng cách thay đổi điện áp phần ứng.

6. Nêu ứng dụng của phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập bằng cách thay đổi điện trở phụ phần ứng.

7. Nêu ưu, nhược điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách thay đổi từ thông kích thích.

8. Trình bày cách dựng họ đặc tính khởi động của động cơ không đồng bộ rôto dây quấn khi dùng các cấp điện trở phụ nối vào mạch rôto và cách xác định các cấp điện trở đó.

9. Trình bày nguyên lý điều chỉnh dòng điện và mômen (khởi động) của động cơ không đồng bộ lồng sóc bằng phương pháp thay đổi điện áp stato và phương pháp dùng điện trở phụ stato.

10. Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi số đôi cực có những ứng dụng nào ?

11. Đặc điểm làm việc của động cơ không đồng bộ khi được cung cấp điện áp và tần số định mức, và khi thay đổi tần số khác với định mức ? Từ thông của động cơ thay đổi như thế nào khi tần số nhỏ hơn định mức và khi tần số lớn hơn định mức ?

12. Có những luật (nguyên lý) điều khiển nào được áp dụng khi điều khiển tần số của động cơ không đồng bộ ? Mô tả nội dung cơ bản của các luật điều khiển đó.

13. Ưu, nhược điểm của phương pháp điều khiển tần số của động cơ không đồng bộ ? Vì sao nói phương pháp này của động cơ không đồng bộ có thể so sánh được với phương pháp điều khiển điện áp phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lập ?

14. Người ta thường quan tâm đến những vấn đề khởi động và điều khiển nào đối với động cơ đồng bộ ?

15. Mô tả một quá trình khởi động hai giai đoạn của động cơ đồng bộ thông dụng.

16. Hãy trình bày nguyên lý làm việc của hệ “Bộ biến đổi - Động cơ một chiều” có điều chỉnh tốc độ tự động vòng kín khi dùng phản hồi âm điện áp phần ứng”.

17. Hãy trình bày nguyên lý làm việc của hệ “Bộ biến đổi - Động cơ một chiều” có điều chỉnh tốc độ tự động vòng kín khi dùng phản hồi dương dòng điện.

18. Hãy trình bày nguyên lý làm việc của hệ “Bộ biến đổi - Động cơ một chiều” có điều chỉnh tốc độ tự động vòng kín khi dùng phản hồi âm tốc độ, phản hồi hỗn hợp âm điện áp và dương dòng điện phần ứng.

19. Hãy trình bày hoạt động của sơ đồ nguyên lý hệ “Bộ biến đổi - Động cơ một chiều” có phản hồi âm dòng điện có ngắt và cách tạo ra đặc tính máy xúc.