"Thu Vien Sach Co Khi" – Cac so do he thong dieu khien va truyen dong dien dien hinh
Truyen Dien Dong
-
Upload
thien-binh -
Category
Documents
-
view
36 -
download
7
description
Transcript of Truyen Dien Dong
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 1
Li M u
Truyn ng in l mt trong cc mn hc c s k thut ca cc chuyn ngnh
in cng nghip, t ng ha, c inNhm cung cp cho ngi hc nhng kin thc c
bn v cc phng php iu khin tc ca h truyn ng in, tnh chn c ng c
in cho cc h truyn ng, phn tch c cu to, nguyn l ca mt s thit b in hnh
nh: soft stater, inverter, cc b bin i, cng nh la chn c cc b bin i ph hp
vi yu cu h truyn ng.
Vi mc tiu trn, ni dung mn hc c chia thnh 11 bi nh sau:
- Bi 1: Cu trc chung ca h truyn ng in.
- Bi 2: C hc truyn ng in.
- Bi 3: Cc c tnh v cc trng thi lm vic ca ng c in.
- Bi 4: iu khin tc truyn ng in.
- Bi 5: n nh tc ca h thng truyn ng in.
- Bi 6: c tnh ng ca h truyn ng
- Bi 7: Chn cng sut ng c cho h truyn ng in.
- Bi 8: B khi ng mm.
- Bi 9: B bin tn.
- Bi 10: B iu khin my in servo.
- Bi 11: B iu khin tc ng c DC.
Cc bi hc trn c sp xp theo trnh t ph hp vi nhn thc v pht trin nhn
thc ca ngi hc ngh, tuy nhin t c hiu qu cao hn khi c gio trnh ny
ngi hc cn nm vng cc kin thc c bn ca cc mn hc c s khc, c bit l cc
mn nh my in, in t cng sut, trang b in.
i vi h cao ng k thut v cao ng ngh cn nm vng c 10 bi ca gio
trnh. Tuy nhin trong cc bi ging cn tng cng lin h, so snh vi cc c cu sn xut,
cc h thng truyn ng trong cng nghip ngi hc c ci nhn tng th hn.
thc hin bin son gio trnh ny tc gi da vo cc ti liu tham kho chnh
nu cui gio trnh, kt hp vi kinh nghim ging dy bc cao ng ngh. Tc gi c
gng trnh by cc vn mt cch n gin, d tip thu cho ngi hc. Tuy nhin do trnh
v thi gian hn ch nn chc rng gio trnh cn nhiu sai st, rt mong c s ng
gp xy dng ca bn c.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 2
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 3
BI 1: CU TRC CHUNG V H TRUYN NG IN
1. nh ngha h truyn ng in.
H truyn ng in l tp hp cc thit b nh: thit b in, thit b in t, thit b
in t phc v cho vic bin i nng lng in nng thnh c nng cung cp cho cc c
cu cng tc trn cc my sn xut, cng nh gia cng truyn tn hiu thng tin iu
khin qu trnh bin i nng lng theo yu cu cng ngh.
2. H truyn ng ca my sn xut.
2.1. Truyn ng ca my bm nc (hnh 1-1) ng c in bin i in
nng thnh c nng to ra mmen M
lm quay trc my v cc cnh bm.
Cnh bm chnh l c cu cng tc
CT, n chu tc ng ca nc to
ra mmen MCT ngc chiu tc
quay ca trc, chnh mnem ny
tc ng ln trc ng c, ta gi n
l mmen cn MC cn bng vi
mmen ng c: M = MC th h s
c chuyn ng n nh vi tc
khng i = const. Hnh 1-1. Truyn ng ca my bm nc
2.2. Truyn ng mm cp my tin (hnh 1-2)
C cu cng tc CT bao gm mm cp MC, phi ( kim loi) PH c cp trn mm
v dao ct DC. Khi lm vic ng c to ra mmen M lm quay trc, qua b truyn lc
TL.
Hnh 1-2. Truyn ng mm cp my tin
gm ai truyn v cc cp bnh rng, chuyn ng quay c truyn n mm cp trn c
cu cng tc c chiu ngc vi chiu chuyn ng. Nu di im t ca MCT v trc
ng c ta s c mmen cn MC ( thay th cho MCT ). Cng tng nh v d trc, khi
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 4
M=MC h s lm vic n nh vi tc quay = const v ct ca dao trn phi cng
s khng i.
2.3. Truyn ng ca cn trc hoc my nng (hnh 1-3)
C cu cng tc gm trng ti TT, dy cp
C v ti trng G. Lc trng trng G tc ng
ln trng ti to ra mmen trn c cu cng tc
MCT v nu di im t ca n v trc ng
c ta s c mmen cn MC (thay th cho
MCT). Cn ng c to ra mmen quay M.
Khc vi 2 v d trc cn trc v my nng
MCT (hoc MC) c chiu tc ng do lc trng
trng quyt nh nn khng ph thuc chiu
ca tc , ngha l c trng hp n ngc
chiu chuyn ng - c cu cng tc tiu th
nng lng do ng c cung cp v c trng
hp MCT cng chiu chuyn ng - c cu
cng tc gy ra chuyn ng, to ra nng lng
cp cho trc ng c.
Hnh 1-3. Truyn ng cn trc
3. Cu trc chung ca h truyn ng in
Hnh 1-4. Cu trc ca h truyn ng in
Cu trc chung ca h truyn ng in: c th m t khi qut cu trc ca h
truyn ng in bng s khi hnh 1-4:
Trong :
B: b bin i dng bin i loi dng in (xoay chiu thnh mt chiu hoc
ngc li), bin i loi ngun (ngun p thnh ngun dng hoc ngc li), bin i s
pha, tn s
Cc b bin i thng dng l b bin i my in (my pht mt chiu, xoay
chiu), b bin i in t (khuch i t, cun khng bo ha), b bin i in t (chnh
lu tiristo, bin tn tranzito, tiristo).
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 5
: ng c in, dng bin i in nng thnh c nng hay c nng thnh in
nng (khi hm in)
Cc ng c in thng dng l: ng c xoay chiu khng ng b ba pha roto
dy qun hay lng sc, ng c in mt chiu kch t song song, ni tip hay kch t bng
nam chm vnh cu, ng c xoay chiu ng b
TL: Khu truyn lc, dng truyn lc t ng c in n c cu sn xut hoc
dng bin i dng chuyn ng (quay thnh tnh tin hoc lc) hoc lm ph hp v tc
, momen, lc. truyn lc c th dng cc bnh rng, thanh rng, trc vt, xch, ai
truyn, cc b ly hp c hoc in t
CT: C cu cng tc (c cu sn xut, c cu lm vic) thc hin cc thao tc sn
xut v cng ngh (gia cng chi tit, nng h ti trng, dch chuyn).
K: Khi iu khin, l cc thit b dng iu khin b bin i B, ng c in
, c cu truyn lc.
Khi iu khin bao gm cc c cu o lng, cc b iu chnh tham s cng ngh,
cc kh c, thit b iu khin ng ct c tip im (cc r le, cng tc t) hay khng c
tip im (in t, bn dn). Cc thit b o lng, cm bin (sensor) dng ly cc tn
hiu phn hi, c th l cc loi ng h o, cc cm bin t
thun tin cho vic kho st ta chia cc khu ca h truyn ng in thnh hai
phn: phn in (bao gm li in, b bin i B, mch in t ca ng c v cc
thit b iu khin K) v phn c (roto v trc ng c, khu truyn lc TL v c cu cng
tc CT). Vic nghin cu h thng s c bt u t phn c.
4. Phn loi cc h truyn ng in
Ngi ta phn loi h truyn ng in theo nhiu cch ty theo c im ca ng
c in, mc t ng ha, c im hoc chng loi thit b bin i, cng sut ca h
thng...T cch phn loi s hnh thnh tn gi ca h, v d:
1.1. Theo c im ca ng c in
Ta c truyn ng in 1 chiu (dng ng c in 1 chiu), truyn ng in khng
ng b (dng ng c khng ng b), truyn ng in ng b (dng ng c ng b),
truyn ng in bc (dng ng c bc)...
Truyn ng in 1 chiu c s dng cho cc my sn xut c yu cu iu chnh
tc v mmen. N c cht lng iu chnh tt, tuy nhin ng c in 1 chiu c cu
to phc tp, gi thnh cao, hn na n i hi cn c ngun 1 chiu. Do nu khng c
yu cu cao v iu chnh, ngi ta thng s dng truyn ng in khng ng b. Trong
nhng nm gn y truyn ng in khng ng b pht trin mnh m, c bit l cc h
c iu khin tn s. Nhng h ny t c cht lng iu chnh cao, tng ng vi
h 1 chiu.
4.2 Theo tnh nng iu chnh
Ta c truyn dng khng iu chnh (ng c in ch lm vic 1 cp tc ) v
truyn ng iu chnh. Cc h truyn ng khng iu chnh thng phi kt hp vi 1
hp tc thc hin iu chnh bng c kh, do kt cu ca phn c phc tp, cht
lng iu chnh thp, gi thnh my sn xut cao. Cc h iu chnh cho php iu chnh
tc v mmen ca my sn xut bng cch iu chnh t ng c in, do kt cu
my n gin, cht lng iu chnh cao v thun tin trong thao tc.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 6
4.3 Theo mc t ng ha
Ta c h truyn ng in khng t ng v h truyn ng in t ng. Cc h
truyn ng khng t ng thng n gin v c s dng bt k u nu c th c.
Lc phn in ca h c th ch c ng c in v cc kh c bo v, ng ct. Cc h
truyn ng t ng l cc h truyn ng iu chnh vng kn c mch phn hi. Cht
lng iu chnh ca cc h ny rt cao, c th p ng bt k yu cu no ca qu trnh
cng ngh ca my sn xut.
4.4. Phn loi khc
Nh truyn ng khng o chiu v truyn ng o chiu, truyn ng n (dng
1 ng c) v truyn ng nhiu ng c, truyn ng vn nng (c dung thit b bin i
bn dn).
2. Ph ti v phn c ca truyn ng in.
2.1. Ph ti ca truyn ng in.
Ph ti hay chnh l c cu cng tc ca h truyn ng in. Ph ti ca h truyn
ng in rt a dng. Tnh cht ca mi loi ph ti khc nhau s to nn nhng h truyn
ng in khc nhau.
c trng cho ph ti ca h truyn ng in l s hnh thnh momen cn tc ng
ln trc ng c. Mi c cu cng tc khc nhau s to ra momen cn khc nhau, v d nh:
momen cn th nng, momen cn phn khng, momen cn loi my tin, momen cn loi
cn trc
2.2. Phn c ca truyn ng in.
Phn c ca h truyn ng in bao gm cc phn t chuyn ng t roto ng c
cho n c cu cng tc. Mi phn t chuyn ng c c trng bi cc i lng sau:
- Lc tc ng (F): N (Niuton)
- Momen tc ng (M): Nm (Niuton mt)
- Tc gc (): rad/s (radian/giy)
- Tc thng (v): m/s (mt/giy)
- Momen qun tnh (J): kgm2 (kilogam khi mt bnh phng)
- Khi lng (m): kg (kilogam khi).
Ch : Nu cc i lng trn cho theo cc n v khc th khi tnh ton cn i v
h n v o lng quc t (SI) nh nu trn. V d, nu lc cho theo KG, momen cho
theo KGm, tc cho theo vng/pht, qun tnh cho theo momen GD2 vi n v l
KGm2, th:
1KG = 9.8 N; 1KGm = 9.8 Nm; 1 vng/pht = 9,55 rad/s; GD2 [KGm
2] = 4J [Kgm
2].
CU HI N TP
Cu 1: Chc nng v nhim v ca h thng truyn ng in l g?
Cu 2: H thng truyn ng in gm cc phn t v cc khu no? Ly v d minh ha
mt my sn xut m cc anh (ch) bit?
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 7
Bi 2: C HC TRUYN NG IN
1. Cc khu c kh ca truyn ng in, tnh ton quy i cc khu c kh ca truyn
ng in.
Nh trn phn tch th mt h truyn ng in bao gm c phn c kh. N bao
gm cc phn t chuyn ng t roto ng c cho
n c cu sn xut. Mi c cu ca truyn ng u c cc i lng , M, v, F, J.
d dng cho vic nghin cu v tnh ton, ngi ta thng tnh quy i tt c cc
i lng v trc ng c. Nguyn tc ca tnh ton quy i l m bo nng lng ca
h trc v sau quy i l khng thay i.
Hnh 2.1 m t cu trc c hc tng qut ca truyn ng ca c cu nng h hng.
Ta s i tnh ton, quy i cc i lng trn ca c cu ny nh sau:
1.1. Tnh quy i momen Mc v lc cn Fc v trc ng c.
Gi s khi tnh ton v thit k ngi ta cho gi tr ca momen tang trng Mt qua hp
gim tc c t s truyn l i v hiu sut l i. Momen ny s tc ng ln trc ng c c
gi tr l Mcq:
Trong : i
i
chnh l t s truyn ca hp gim tc.
t l hiu sut hp tc .
Gi thit ti trng G sinh ra lc Fc c vn tc chuyn ng l v, n s tc ng ln
trc ng c mt momen Mcq, ta c:
Hnh 2.1: S ng hc ca c cu nng h hng.
I: ng c in, II: Hp tc , III: Tang trng quay, IV: Ti trng
v, F
G
3
1
I
J, , M i, i
Jt, t, Mt
4
2
4
3
2
1
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 8
Trong ;
1.2. Tnh quy i momen qun tnh J.
Cc cp bnh rng c momen qun tnh J1, J2, Jk, momen qun tnh tang trng Jt,
khi lng qun tnh m v momen qun tnh ng c J u c nh hng n tnh cht
ng hc ca h truyn ng in.
Nu xt im kho st l u trc ng c v qun tnh chung ca h truyn ng
in ti im ny ta gi l Jqt. Ta c momen qun tnh ca phn t th i lm vic vi tc
i v tc :
i vi phn t chuyn ng thng vi tc Vi, cng thc quy i t khi lng m
v momen qun tnh tc gc nh sau:
Tng momen qun tnh:
2. c tnh c ca my sn xut, ng c.
2.1. c tnh c ca c cu sn xut
c tnh c biu th mi quan h gia tc quay v mmen quay:
= f(M) hoc n = f(M)
Trong : - Tc gc (rad/s).
n - Tc quay (vg/ph)
M - Mmen (N.m).
c tnh c ca my sn xut l quan h gia tc quay v mmen cn ca my
sn xut: Mc = f().
c tnh c ca my sn xut rt a dng, tuy nhin phn ln chng c biu din
di dng biu thc tng qut:
Mc = Mc0 + (Mm Mco)( )q (1-1)
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 9
Trong :
Mc l mmen cn ca c cu sn xut ng vi tc .
Mc0 l mmen cn ca c cu sn xut ng vi tc = 0.
Mm l mmen cn ca c cu sn xut ng vi tc nh mc m
Ta c cc trng hp s m q ng vi cc trng hp ti:
q Mc P
(Cng sut)
Loi ti
-1 ~ Const ng vi trng hp c tnh c ca c cu my qun dy,
cun giy, c cu truyn ng chnh ca cc my ct gt kim
loi nh my tin (ng 1).
0 Const ~ Cc c cu nng - h, bng ti, my nng vn
chuyn, truyn ng n dao my gia cng kim loi (ng 2)
1 ~ ~ 2 My pht in mt chiu vi ti thun tr (ng 3).
2 ~ 2 ~
3 c tnh c ca cc my thy kh: bm, qut, chn
vt tu thy...(ng 4)
Ngoi ra, theo c im v chiu tc dng ca Mc so vi chiu ca tc ta chia
momen cn thnh hai loi sau:
- Momen cn th nng: L loi c chiu khng ph thuc vo chiu tc , v d momen cn do ti trng sinh ra my nng, cn trc. N c chiu lun hng theo lc
trng trng khng ph thuc vo chiu nng hay h ti trng. C th biu din loi Mc ny
nh trn hnh 2.3a.
- Momen cn phn khng: lun lun chng li chiu quay nh momen ma st, momen ca c cu n dao my ct gt kim loi (hnh 2.3b)
q = 2
q = 1 q = 0 q= -1
Mc0
m
Mm
Mc
Hnh 2.2 - c tnh c ca c cu sn xut ng vi cc trng hp my
sn xut khc nhau
1: c tnh c ng vi q = -1.
2: c tnh c ng vi q = 0.
3: c tnh c ng vi q = 1.
4: c tnh c ng vi q = 2.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 10
2.2. c tnh c ca ng c in.
c tnh c ca ng c in l quan h gia tc quay v mmen ca ng c:
M=f().
Hnh 2.4 trnh by dng c tnh c ca mt s ng c in thng gp.
ng 1: ng c in ng b.
ng 2: ng c in xoay chiu khng ng b.
ng 3: ng c in mt chiu kch t c lp.
ng 4: ng c mt chiu kch t ni tip.
c tnh c ca ng c in chia ra c tnh c t nhin v c tnh c nhn to.
Dng c tnh c ca mi loi ng c khc nhau th khc nhau v s c phn tch sau.
c tnh c t nhin: l quan h = f(M) ca ng c in khi cc thng s nh
in p, dng in... ca ng c l nh mc theo thng s c thit k ch to v
mch in ca ng c khng ni thm in tr, in khng... Trn c tnh c t nhin ta
c im lm vic nh mc c gi tr l Mm, m. Mi ng c ch c mt ng c tnh
c t nhin.
c tnh c nhn to: l quan h = f(M) ca ng c in khi cc thng s
in khng ng nh mc hoc khi mch in c ni thm in tr, in khng... hoc c
s thay i mch ni. Mi ng c c th c rt nhiu c tnh c nhn to.
nh gi v so snh cc c tnh c, ngi ta a ra khi nim cng c tnh
c v c tnh:
2
3
1
Mc
4
0
Hnh 2.4: c tnh c ca cc ng c in
Hnh 2.3:a): Dng c tnh c ca my sn xut c tnh th nng
b): Dng c tnh c ca my sn xut c tnh phn khng.
Mc Mc
M
a) Mc
Mc
M
b)
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 11
ln, ta c c tnh c cng, nh ta c c tnh c mm, ta c c tnh c
tuyt i cng.
Truyn ng c c tnh c cng tc t thay i khi momen bin i ln. Truyn
ng c c tnh c mm, tc gim nhiu khi momen tng (hnh 2.5).
Trn hnh v: ng 1: c tnh c mm; ng 2: c tnh c cng; ng 3: c
tnh c tuyt i cng.
3. Cc trng thi lm vic xc lp ca h truyn ng in.
Trong h T bao gi cng c qu trnh bin i nng lng in - c. Chnh qu
trnh bin i ny quyt nh trng thi lm vic ca ng c in. Ngi ta nh ngha nh
sau: Dng cng sut in Pin c gi tr dng nu nh n c chiu truyn t ngun n
ng c v t ng c bin i cng sut in thnh cng sut c Pc = M. cp cho my
sn xut (sau khi c tn tht P).
Cng sut c Pc c gi tr dng nu mmen ng c sinh ra cng chiu vi tc
quay, c gi tr m khi n truyn t my sn xut v ng c v mmen ng c sinh ra
ngc chiu tc quay.
Cng sut in Pin c gi tr m nu n c chiu t ng c v ngun.
Momen ca my sn xut c gi l momen ph ti hay momen cn. N cng c
nh ngha du m v du dng, ngc li vi du momen ca ng c.
Phng trnh cn bng cng sut ca h truyn ng in l:
Trong : P - cng sut in; Pc cng sut c; P tn tht cng sut.
Tu thuc vo bin i nng lng trong h m ta c trng thi lm vic ca ng c
gm: Trng thi ng c v trng thi hm.
Trng thi ng c: Gm trng thi c ti v khng ti
Trng thi hm: Gm hm ti sinh, hm ngc, hm ng nng.
- Hm ti sinh: Pin < 0, Pc < 0: c nng bin thnh in nng.
- Hm ngc: Pin > 0, Pc < 0 : in nng v c nng chuyn thnh tn tht P
- Hm ng nng: Pin = 0, Pc < 0: c nng bin thnh tn tht P.
1
3
2 2
1
M
M Hnh 2.5: cng c tnh c.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 12
Trng thi hm v trng thi ng c c phn b trn c tnh c (M) 4 gc
phn t nh hnh 2.6.
CU HI N TP
Cu 1: Th no l momen cn th nng? c im ca n th hin trn th theo tc ?
Ly v d mt c cu c momen cn th nng.
Cu 2: : Th no l momen cn phn khng? c im ca n th hin trn th theo tc
? Ly v d mt c cu c momen cn phn khng.
Cu 3: nh ngha c tnh c ca my sn xut. Phng trnh tng qut ca n v gii
thch cc i lng trong phng trnh?
Cu 4: Hy v c tnh c ca cc my sn xut sau: my tin, cn trc, my bo, my bm.
Cu 5: Dng phng trnh chuyn ng phn tch cc trng thi lm vic ca h thng
truyn ng tng ng vi du ca cc i lng M v Mc?
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 13
BI 3: CC C TNH V CC TRNG THI LM VIC CA
NG C IN
1. c tnh ca ng c in DC, cc trng thi khi ng v hm.
A. ng c in mt chiu kch t c lp.
Khi ngun mt chiu c cng sut v cng ln v in p khng i th c th mc
kch t song song vi phn ng, lc ng c c gi l ng c in mt chiu kch
t song song (hnh 3.1).
Khi ngun mt chiu c cng sut khng ln th mch in phn ng v mch kch t
mc vo hai ngun mt chiu c lp vi nhau (hnh 3.2), lc ny ng c c gi l ng
c kch t c lp.
1.1. c tnh ca ng c.
1.1.1. Phng trnh c tnh c.
Theo s hnh 3.1 v hnh 3.2, c th vit phng trnh cn bng in p ca mnh
phn ng nh sau:
U = E + (R + Rf).I (3.1)
Trong :
- U l in p phn ng ng c, (V)
- E l sc in ng phn ng ng c (V).
- R l in tr cun dy phn ng ()
- Rf l in tr ph mch phn ng ()
- I l dng in phn ng ng c (A).
Vi R = r + rct + rcb + rcp
r - in tr cun dy phn ng.
rct - in tr tip xc gia chi than v phin gp.
rcb - in tr cun b.
rcp - in tr cun cc t ph.
Hnh 3.1: S ni dy ng c in Hnh 3.2: S ni dy ng c in
mt chiu kch t song song. mt chiu kch t c lp.
Rkt
Rf
I
Ik
t
Ck
t
U _ +
E
Rkt
E
I
Rf
Ukt
U
+
_
+
_
Ckt
Ikt
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 14
Sc in ng E ca phn ng ng c c xc nh theo biu thc:
(3 - 2)
Trong : p - S i cc t chnh
N S thanh dn tc dng ca cun dy phn ng.
a S i mch nhnh song song ca cun dy phn ng.
T thng kch t di mt cc t (Wb).
Tc gc (rad/s)
l h s cu to ca ng c.
Nu biu din sc in ng theo tc quay n (vng / pht) th:
(3 - 3)
V
V vy
- h s sc in ng ca ng c.
T (3 - 1) v (3 - 2) ta c:
(3 - 4)
Biu thc (3 - 4) l phng trnh c tnh c in ca ng c in.
Mt khc momen in t Mt ca ng c c xc nh bi:
(3 - 5)
Suy ra
Thay gi tr ca I vo (2 - 4) ta c:
(3 - 6)
Nu b qua tn tht c v tn tht thp th momen trn trc ng c bng momen
in t, ta k hiu l M. Ngha l Mt = Mc = M
(3 - 7)
y l phng trnh c tnh c ca ng c in mt chiu kch t c lp.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 15
Gi thit phn ng phn ng c b , t thng = const, th cc phng trnh
c tnh c in (3 - 4) v phng trnh c tnh c (3 - 7) l tuyn tnh. th ca chng
c biu din trn hnh (3.3a) v hnh (3.3b) l nhng ng thng.
Theo cc th trn, khi I = 0 hoc M = 0, ta c:
(3 - 8)
0 gi l tc khng ti l tng ca ng c. Cn khi = 0 ta c:
(3 - 9)
V (3 - 10)
Inm, Mnm gi l dng in ngn mch v momen ngn mch.
T (3 - 7) ta c th xc nh c cng c tnh c:
1.1.2. c tnh t nhin.
Theo nh ngha, c tnh t nhin s tng ng vi trng hp Rf = 0, U = Um
= m. Thay cc s liu vo (3 - 4), (3 - 6) ta s c phng trnh c tnh c in v
phng trnh c tnh c t nhin:
Tc khng ti l tng v cng c tnh c t nhin l:
a) b)
Hnh 3.3: a) c tnh c in ca ng c in mt chiu kch t c lp
b) c tnh c ca ng c in mt chiu kch t c lp
Mnm M= Mc Inm I = Ic
M
I
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 16
Ta c th v c c tnh c v c tnh c t nhin nh cc s liu ca ng c
nh cng sut nh mc Pm (KW), tc m (rad/s), in p Um (V), dng in Im (A),
hiu sut m, in tr phn ng R ().
V c tnh l ng thng nn ch cn xc nh hai im: im khng ti [0; 0] v
im nh mc [Mm; m]. Cng c th dng im khng ti v im ngn mch [Mnm; 0]
hoc [Inm, 0]. Ta im cc im nu trn c xc nh nh sau:
vi
trong Pm (W), m (rad/s)
Hoc:
Thng ngi ta v cc c tnh t nhin qua im khng ti v im nh mc, ta
c th hnh 3.4.
C trng hp phi tnh Im thng qua hiu sut m:
Nu cha cho R, c th xc nh gn ng da vo gi thit coi tn tht trn in tr
phn ng do dng in nh mc gy ra bng 1 na ton b tn tht trong ng c:
, ()
Sau khi v c c tnh t nhin th chnh n li l cc s liu cho trc tnh ton
cc c tnh nhn to cng nh gii cc bi ton khc.
m
0
Mnm
M
m
0
Inm
I
Hnh 3.4: a) c tnh c t nhin ca ng c in mt chiu kch t c lp;
b) c tnh c in t nhin ca ng c in mt chiu kch t c lp
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 17
1.1.3. Cc c tnh nhn to.
T (3 - 4), (3 - 6) ta thy c th to ra cc c tnh nhn to bng cch thay i mt
trong ba thng s: in tr mch phn ng, in p phn ng, t thng . Tc ng vo mi
thng s ta s c mt h c tnh nhn to tng ng.
a) c tnh nhn to bin tr (khi thay i in tr mch phn ng)
Khi gi khng i in p U = Um = const v t thng = m = const, bng cch
ni thm 1 bin tr Rf vo mch phn ng, th ta s lm thay i c in tr tng ca
mch ny. Khi , ng vi mi gi tr ca Rf ta c mt ng c tnh nhn to vi cc
phng trnh sau:
Trong tc khng ti c gi khng i (bng tc khng ti l tng ca
c tnh t nhin):
st tc ng vi mt gi tr momen Mc hoc mt gi tr dng in I = Ic no s
ln hn st tc ca c tnh t nhin, v t l vi in tr tng trong mch phn ng:
Hoc ni cch khc, cng c tnh nhn to bin tr t l nghch vi in tr tng:
Nh vy, cng tng Rf c tnh nhn
to cng mm. Tt c cc c tnh ny u
thp hn c tnh t nhin v u i qua
im khng ti l tng [0; 0]. T cc nhn
xt trn, ta thy cc c tnh nhn to bin
tr c to ra nh s thay i cng
(cn tc khng ti l tng c gi
khng i). H c tnh c bin tr c v
trn hnh 3.5.
b) c tnh nhn to khi thay i in p phn ng.
Khi gi t thng khng i = m = const v khng ni thm in tr ph trong
mch phn ng (Rf = 0, R= const), nu lm thay i in p t vo phn ng (U = var) ta
s c h c tnh nhn to khi bin i in p nh trn hnh 3.6. l nhng ng
song song v song song vi c tnh t nhin.
Trong trng hp ny, tc khng ti l tng t l thun vi in p U:
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 18
st tc trn cc c tnh nhn to so vi khi khng ti l tng s khng ph
thuc in p v bng st tc trn c tnh t nhin.
Tng t, cng c tnh nhn to bin p khng ph thuc in p U:
c) c tnh nhn to khi thay i t thng.
Nu gi in p phn ng khng i U = Um = const, khng ni thm in tr ph
vo mch phn ng, tc Rf = 0, R= const, bng cch thay i dng kch t ta s lm thay
i t thng v s nhn c h c tnh nhn to tng ng (hnh 3.7), trong :
- Tc khng ti l tng t l nghch vi t thng:
- cng ca c tnh c nhn to t l vi bnh phng t thng: uR
K 2)(
Hnh 3.6: H c tnh nhn to khi thay i in p phn ng.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 19
Cn phn bit dng ca h c tnh c v c tnh c in khi t Thay i t thng nh
trn hnh 3.7a v 3.7b. i vi c tnh c in, tt c u i qua im ngn mch [Inm; 0]
Cn h c tnh c th mi ng (ng vi mi gi tr ) c mt gi tr Mnm tng ng:
Mnm = KInm =var
Ch : V khng th tng dng kch t ln hn gi tr nh mc, nn ch c th to ra
cc gi tr t thng < m. Do cc c tnh nhn to c in u c v tr cao hn c
tnh t nhin; tng t trong vng ph ti Mc cho php, tc trn cc c tnh c nhn to
ln hn tc trn c tnh c t nhin.
V d: Xy dng c tnh c t nhin v nhn to ca ng c in mt chiu kch t
c lp c cc s liu sau: ng c lm vic di hn, cng sut nh mc l 6,6KW; in p
nh mc: 220V; tc nh mc: 2200 vng/pht; in tr mch phn ng gm in tr
cun dy phn ng v cc t ph: 0,26; in tr ph a vo mch phn ng: 1,26.
a) xy dng c tnh c t nhin:
c tnh c t nhin c th v qua 2 im: l im nh mc [Mm; m] v im
khng ti l tng [M = 0; = 0]. Hoc im khng ti l tng [M = 0; = 0] v im
ngn mch [Mnm; = 0]. Hoc im nh mc [Mm; m] v im ngn mch [Mnm; = 0].
Tc gc nh mc:
Mmen (c) nh mc:
Nh vy ta c im th nht trn c tnh c t nhin cn tm l im nh mc:
[28,6 ; 230,3].
T phng trnh c tnh c t nhin ta tnh c:
Tc khng ti l tng:
Ta c im th hai ca c tnh [0; 241,7] v nh vy ta c th dng c ng c
tnh c t nhin nh ng 1 trn hnh 3.8.
Ta c th tnh thm im th ba l im ngn mch [Mnm; 0]:
cng ca c tnh c t nhin c th xc nh theo biu thc sau hoc xc nh
theo s liu ly trn ng c tnh hnh 3.8:
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 20
b) Xy dng c tnh c nhn to.
Khi thay i in tr ph trn mch phn ng th tc khng ti l tng khng
thay i, nn ta c th v c tnh c nhn to qua cc im khng ti l tng [0; 0] v
im tng ng vi tc nhn to [Mm; nt]:
Ta tnh c gi tr momen c nh mc:
V tnh tc gc nhn to:
Ta c ta im tng ng vi tc nhn to (28,66; 183,3).
Vy ta c th dng c ng c tnh c nhn to c in tr ph trong mch phn
ng nh ng 2 trn hnh 3.8:
1.2. Trng thi khi ng.
T phng trnh c tnh c in c: uu
IK
R
K
U
Vi c tnh t nhin (R = R) khi khi ng, ta thy dng in khi ng lc ban
u l:
nhng ng c cng sut trung bnh v ln, R thng c gi tr kh nh, nn dng
ban u (dng ngn mch) ln, Inm = (20 25).Im.
Vi gi tr dng in khi ng ln, s khng cho php v mt chuyn mch v pht
nng ca ng c cng nh st p trn li in. Tc hi ny cn nghim trng hn i vi
nhng h thng cn khi ng, hm my nhiu ln trong qu trnh lm vic.
hn ch dng in khi ng ta c th gim in p ngun t vo phn ng ng
c in hoc ni thm in tr ph Rf vo mch phn ng. Phng php th nht c s
dng trong nhng h thng c b bin i in p. Phng php th hai thng s dng khi
2
(rad/s)
M (Nm)
230,3
183,3
0
241,7
28,66
1
Hnh 3.8: c tnh c t nhin v c tnh c nhn to
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 21
ng c c cung cp in p c nh. Sau y ta s kho st phng php khi ng
dng cc in tr ph.
S ni dy ca ng c c trnh by trn hnh 3.9:
Tr s ca in tr ph tng mc trong mch khi ng c chn sao cho khi khi
ng ( = 0) th dng in khi ng khng vt qu 2,5 Im m bo cho ng c v
cc c cu truyn ng. Ngoi ra Inm cng khng nn qu nh khin cho Mnm cng nh i so
vi momen cn. Thng thng :
(3 - 11)
Khi tc tng ln dng in phn ng gim dn theo biu thc:
(3 - 12)
Mun cho qu trnh tng tc c tin hnh u n v cho ng c lm vic
n nh tc cao trn c tnh t nhin ta phi ct dn cc in tr ph. Vic ct dn
in tr ph nh cc tip im 1K, 2K ca cc cng tc t.
Qu trnh khi ng ng c s lm vic trn mt lot ng c tnh nhn to c
dc gim dn tng ng vi vic ct dn cc in tr ph ti cc im g, e, c; cui cng
ng c tng tc trn c tnh c t nhin v lm vic n nh ti im A. dng
in ng c bng dng ti (I = Ic).
xc nh tr s in tr ph khi ng ta c th s dng phng php th nh
sau:
- Da vo cc thng s ca ng c v c tnh c t nhin (hnh 3.1)
- Chn hai gii hn chuyn dng in khi ng ng c:
(3 - 13)
(3 - 14)
- T im a (I1) k ng a 0 n s ct I2 = const ti b, t b k ng song song vi
trc honh n ct I1 = const ti c, ni c 0 n s ct I2 = const ti d, t d k ng song
song vi trc honh n ct I1 = const ti e,...
C nh vy cho n khi n gp ng c tnh c t nhin ca im giao nhau ca
ng c tnh c t nhin v I1 = const, ta s c c tnh khi ng abcde....XL
Hnh 3.9: S ni dy ng c mt chiu kch t c lp khi ng 2 cp.
Ikt
Ckt
I Rf2
K2 K1
Rf1
Rk
t
U
_ +
E
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 22
- Xc nh cc in tr khi ng:
Da vo biu thc ca st tc trn trn cc c tnh v c ng vi
mt dng in, v d vi I1:
;
Lp t s: T rt ra:
Qua th ta c:
(3 - 15)
Tng t nh vy:
(3 - 16)
in tr tng ng vi mi c tnh c:
R1 = R + Rf(1) = R + (Rf1 + Rf2) (3-17)
R2 = R + Rf(2) = R + (Rf2)
1.3. Cc trng thi hm.
Hm l trng thi m ng c sinh ra momen quay ngc chiu tc quay. Trong
tt c cc trng thi hm, ng c u lm vic ch my pht.
ng c in mt chiu kch t c lp c ba trng thi hm: Hm ti sinh, hm
ngc, hm ng nng.
a) Hm ti sinh (hm tr nng lng v li).
Hm ti sinh khi tc quay ca ng c ln hn tc khng ti l tng. Khi
hm ti sinh, sc in ng ca ng c ln hn in p ngun: E > U, ng c lm vic
nh mt my pht song song vi li v tr nng lng v ngun, lc ny th dng hm v
mmen hm i chiu so vi ch ng c.
0
Hnh 3.10: Cc c tnh khi ng qua hai cp in tr.
I1 Ic I2
h
e
c
a
1
2
1
0
2 d
T
N
b
I
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 23
Khi hm ti sinh:
(3 - 18)
Mh = KIh < 0
Tr s hm ln dn ln cho n khi cn bng vi momen ph ti ca c cu sn xut
th h thng lm vic n nh vi tc 0 > 0.
V s u dy ca mch ng c vn khng thay i nn phng trnh c tnh c
tng t nh (3 - 7) nhng momen c gi tr m.
ng c tnh c trng thi hm ti sinh nm trong gc phn t th hai v th t
ca mt phng ta .
Trong trng thi hm ti sinh, dng in hm i chiu v cng sut c tr v li
in c gi tr P = (E - U)I. y l phng php hm kinh t nht v ng c sinh ra in
nng hu ch.
Trong thc t, c cu nng h cn trc, khi nng ti ng c c u vo ngun
theo cc tnh thun v lm vic trn c tnh c nm trong gc phn t th nht. Khi mun
h ti ta phi o chiu in p t vo phn ng ng c. Lc ny nu momen do trng ti
gy ra ln hn momen ma st trong cc b phn chuyn ng ca c cu, ng c in s
lm vic trng thi hm ti sinh.
Trn hnh 3.11 khi h ti, hn ch dng khi ng ta ng thm in tr ph vo
mch phn ng. Tc ng c tng dn ln, khi tc gn t ti gi tr 0 ta ct in tr
ph, ng c tng tc trn ng c tnh t nhin. Khi tc vt qu > 0, momen
in t ca ng c i du tr thnh momen hm n im A, momen Mh = Mc, ti trng
c h vi tc n nh 0, trong trng thi hm ti sinh.
b) Hm ngc: Hm ngc l khi mmen hm ca ng c ngc chiu vi tc quay (M). Hm ngc c hai trng hp:
- a in tr ph ln vo mch phn ng:
ng c ang lm vic im a, ta a thm Rf ln vo mch phn ng th ng c
s chuyn sang im b.
Ti im b momen do ng c sinh ra nh hn momen cn nn ng c gim tc ,
nhng ti vn theo chiu nng ln. n im c, tc bng 0 nhng v momen ng c nh
hn momen ti nn di tc ng ca ti trng, ng c quay theo chiu ngc li. Ti
trng c h xung vi tc tng dn. n im d momen ng c cn bng vi momen
Hnh 3.11: c tnh hm ti sinh khi h ti trng ca ng c in mt chiu kch t c
lp.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 24
cn nn h n nh vi tc h khng i o, cd l on c tnh hm ngc. Khi hm
ngc v tc i chiu, sc in ng i du nn:
(3 - 19)
(3 - 20)
Nh vy, c tnh hm ngc sc in ng tc dng cng chiu vi in p li.
ng c lm vic nh mt my pht ni tip vi li in bin in nng nhn t li v c
nng trn trc thnh nhit nng t nng in tr tng ca mch phn ng, v vy tn tht
nng lng ln.
V s ni dy ca ng c khng thay i nn phng trnh c tnh c l phng
trnh c tnh bin tr.
- Hm ngc bng cch o chiu in p phn ng:
ng c ang lm vic im A, ta i chiu in p phn ng (v dng o chiu
ln nn phi thm in tr ph vo hn ch) th ng c s chuyn sang im B, C v s
lm vic xc lp D nu ph ti ma st.
Rf
C
kt
R
kt
E
I
U _
+
I
kt
a) b)
M
c
Mc M(I)
U
I
E
HN
o
- 0
0
D
B A
C
Hnh 3.13: a) S hm ngc bng cch o chiu U.
b) c tnh c khi hm ngc bng cch o U.
Hnh 3.12: c tnh c khi hm ngc khi a in tr ph vo mch phn ng vi ti th nng.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 25
on BC l on hm ngc, lc ny dng hm v mmen hm ca ng c:
(3 - 21)
(3 - 22)
Biu thc (3 - 21) biu th dng in Ih c chiu ngc vi chiu lm vic ban u v
dng in hm lc ny c th kh ln; do in tr ph a vo phi c gi tr ln
hn ch dng in hm ban u Ih trong phm vi cho php: Ih (2 2,5)Im
Phng trnh c tnh c:
(3 - 23)
c) Hm ng nng.
Hm ng nng l trng thi ng c lm vic nh mt my pht m nng lng c
hc ca ng c tch ly c trong qu trnh lm vic trc bin thnh in nng
tiu tn trong mch hm di dng nhit.
- Hm ng nng kch t c lp:
ng c ang lm vic vi li in (im A), thc hin ct phn ng ng c ra
khi li in v ng vo mt in tr hm Rh, do ng nng tch lu trong ng c, cho
nn ng c vn quay v n lm vic nh mt my pht bin c nng thnh nhit nng trn
in tr hm v in tr phn ng.
Phng trnh c tnh c khi hm ng nng:
(3 - 24)
Ti thi im hm ban u, tc hm ban u l h nn sc in ng ban u,
dng hm ban u v mmen hm ban u:
(3 - 25)
(3 - 26)
(3 - 27)
Trn th c tnh c
hm ng nng ta thy rng nu
mmen cn l phn khng th
ng c s dng hn (cc on
B1O hoc B2O), cn nu mmen
cn l th nng th di tc dng
ca ti s ko ng c quay theo
chiu ngc li
( )
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 26
- Hm ng nng t kch t :
Nhc im ca hm ng nng kch t c lp l nu mt in li th khng thc
hin hm c do cun dy kch t vn phi ni vi ngun. Mun khc phuc nhc im
ny ngi ta dng phng php hm ng nng t kch t.
Hm ng nng t kch xy ra khi ng c ang lm vic vi li in (im A),
thc hin ct c phn ng v kch t ca ng c ra khi li in v ng vo mt in tr
hm Rh, do ng nng tch lu trong ng c, cho nn ng c vn quay v n lm vic nh
mt my pht t kch bin c nng thnh nhit nng trn cc in tr.
Phng trnh c tnh c khi hm ng nng t kch t:
(3 - 28)
Trn th c tnh c hm ng nng t kch t ta thy rng trong qu trnh hm,
tc gim dn v dng kch t cng gim dn, do t thng ca ng c cng gim dn
v l hm ca tc , v vy cc c tnh c khi hm ng nng t kch t ging nh c
tnh khng ti ca my pht t kch t.
So vi phng php hm ngc, hm ng nng c hiu qu hn khi c cng tc
hm ban u, nht l tn t nng lng hn.
B. ng c in mt chiu kch t ni tip v kch t hn hp.
c im ca ng c mt chiu kch t ni
tip l cun kch t mc ni tip vi
cun dy phn ng, nn cun kch t c tit din ln,
in tr nh, s vng t, ch to d dng.
S nguyn l ng c mt chiu kch t
ni tip c v trn hnh 3.16.
V dng kch t cng l dng phn ng nn t
thngca ng c bin i theo dng in phn ng.
Hnh 3.15: a) S hm ng nng t kch.
b) c tnh c khi hm ng nng t kch.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 27
1.1. c tnh c ca ng c.
1.1.1. Phng trnh c tnh c.
Theo s hnh 3.16, c th vit phng trnh cn bng in p ca mch phn ng
nh sau:
Vi
Trong :
r - in tr cun dy phn ng.
rct - in tr tip xc gia chi than v phin gp.
rkt - in tr cun dy kch t.
rctf - in tr cun cc t ph.
Sau khi bin i ta nhn c:
(3 - 29)
(3 - 30)
Trong cc phng trnh trn t thng
bin i ph thuc dng in trong mch kch
t theo c tnh t ha (1) hnh 3.17:
n gin khi thnh lp phng trnh cc c tnh ta gi thit t thng ph thuc
tuyn tnh vi dng in kch t nh ng 2
, vi C l h s t l.
Nu phn ng phn ng c b th: (3 - 31)
Th vo phng trnh (3 - 29) ta c:
(3 - 32)
1 2
m
Ikm
Ikt
Hnh 3.17: c tnh t ha ca ng c mt chiu kch t ni tip.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 28
Trong : v
Ta cng c: (3 - 33)
Thay (3 - 33) vo (3 - 32) ta c:
(3 - 34)
Trong :
Biu thc (3 - 32) l phng trnh c tnh c in ca ng c v phng trnh (3 -
34) l phng trnh c tnh c ca ng c. Dng ca c tnh ny c biu din trn hnh
3.18. Ta thy cc c tnh ny c dng hyperbol v mm phm vi dng in c gi tr nh
hn nh mc. vng dng in ln, do mch t bo ha nn t thng hu nh khng i
v c tnh c dng gn tuyn tnh.
Gi thit ng c khng ti (I = 0 hoc M = 0) th tc khng ti l tng s l v cng
ln. Nhng thc t do c ma st v cc tn tht ph v ng c c t d: d=(210)m
nn khi khng ti th tc khng ti ca ng c vn c mt gi tr l:
Tc 0t ny thng rt ln so vi nh mc, nn thc t khng cho php ng c
mt chiu kch t ni tip lm vic ch khng ti.
Ngoi ra, nhn vo c tnh c ca ng c mt chiu kch t ni tip v cu to ca
n ta c nhn xt sau:
- c tnh c ca ng c mt chiu kch t ni tip mm v cng thay i theo
ph ti. Do thng qua tc ca ng c ta c th bit c s thay i ca ph ti. Tuy
nhin khng nn s dng ng c ny cho nhng truyn ng c yu cu n nh cao m
nn s dng n cho nhng truyn ng c yu cu tc thay i theo ti.
- ng c mt chiu kch t ni tip c kh nng qu ti ln v momen. Nh cun
kch t ni tip nn vng dng in phn ng ln hn nh mc th t thng ng c ln
a)
NT1, Rf1
m TN
I
1
Im
b)
M M
m
NT1,Rf1
m TN
1
Hnh 3.18: a) c tnh c in ca ng c mt chiu kch t ni tip.
b) c tnh c ca ng c mt chiu kch t ni tip.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 29
hn nh mc, do momen ca n tng nhanh hn so vi s tng ca dng in. Nh vy
vi mc qu dng in nh nhau th ng c mt chiu kch t ni tip c kh nng qu
ti v momen v kh nng khi ng tt hn ng c mt chiu kch t lp. Nh c u
im m ng c mt chiu kch t ni tip rt thch hp cho nhng truyn ng lm
vic thng c qu ti ln v yu cu momen khi ng ln nh my nng vn chuyn,
my cn thp
- V t thng ca ng c ch ph thuc vo dng in phn ng nn kh nng chu
ti ca ng c khng b nh hng bi s st p ca li in. Loi ng c ny thch hp
cho nhng truyn ng dng trong ngnh giao thng c ng dy cung cp in di.
1.1.2. c tnh vn nng ca ng c mt chiu kch t ni tip.
Do quan h = f(I) l phi tuyn nn v cc c tnh c in v cc c tnh c
ca ng c ngi ta s dng phng php th gii tch da vo cc ng cong thc
nghim cho. V cc ng c mt chiu kch t ni tip cng loi u c khe h khng kh
v mc bo ha t khng khc nhau nhiu nn cc quan h tc , momen M vi dng
in I theo n v tng i gn nh trng nhau. Ngi ta gi cc quan h
l cc c tnh vn nng v c xc nh bng thc nghim.
Cc c tnh ny biu din trn hnh 3.19.
1.1.3. Cc c tnh nhn to ca ng c in mt chiu kch t ni tip.
i vi ng c mt chiu kch t ni tip, ngi ta thng s dng cc c tnh
nhn to bin tr (dng thm Rf). Cc c tnh nhn to bin i in p c th gp trong
vi trng hp, v d khi i ni, cc cp ng c ging nhau t ni song song sang ni ni
tip vo mt ngun in p. Cn c tnh thay i t thng th rt t gp. V vy y ta ch
quan tm n c tnh nhn to bin tr.
Cc c tnh nhn to bin tr, vi
s ni in tr ph nh trn hnh 3.17,
s c tnh ton da trn ng c tnh
t nhin (vi Rf = 0). Gi s ta c c
tnh t nhin (c suy ra t c tnh vn
nng nu trn) nh hnh 3.20. Ly mt gi
tr I1 no , dng ln c tnh ny ta c
tc tng ng 1. C th biu th 1
theo phng trnh c tnh c t nhin:
Hnh 3.19: Cc c tnh vn nng ca ng c mt chiu kch t ni tip.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 30
Nu theo phng trnh c tnh c nhn to c in tr ph Rf th ng vi I1 ta c tc :
So snh hai biu thc trn ta c biu thc xc nh nt1:
Nh vy vi I1 chn v 1 tra c trn c tnh t nhin, ta s tnh ra gi tr nt1
trn ng c tnh nhn to cn tm.
Vi I1 v nt1 ta xc nh c mt im trn c tnh nhn to. Lm tng t nh
vy vi cc gi tr I2, I3, ta c nt2, v cui cng v c c tnh c in v c tnh
c nhn to c in tr ph Rf (hnh 3.20)
1.2. Trng thi khi ng.
Tng t nh ng c mt chiu kch t c lp, hn ch dng in khi ng ta
cng a thm in tr ph vo mch phn ng ngay khi bt u khi ng, sau th loi
dn i a tc ng c ln xc lp.
a) Xy dng c tnh c khi khi ng
S nguyn l v c tnh khi ng c biu din trn hnh 3.21.
Qu trnh xy dng c tnh khi ng theo cc bc sau:
1. Da vo cc thng s ca ng c v c tnh vn nng, v ra c tnh c t nhin.
2. Chn dng in gii hn I1 (22,5)Im v tnh in tr tng ca mch phn ng khi khi ng R = Um/I1. Ta k ng I1 = const n s ct c tnh t nhin ti e.
3. Chn dng chuyn khi khi ng I2 = (1,11,3)Ic . K ng I2 = const n s ct c tnh t nhin ti f, v n cng ct c tnh nhn to dc nht (c R) ti b theo biu thc:
_
Rf1
U
Ikt
E
I
+
Rf2
Ckt
K2
K1
a)
TN
1
Ic
b)
b
a
I2
I1
I
h
f
e
e
d
c
2
A XL
0
2
1
Hnh 2.21: a) S ni dy ng c mt chiu kch t ni tip khi ng 2 cp
b) Cc c tnh c khi khi ng.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 31
K cc ng ef v ab ko di, chng s ct nhau ti A, t A dng tip cc ng
c tnh khi ng tuyn tnh ho tho mn cc yu cu khi ng v ta c ng khi
ng abcdefXL
b) Tnh cc in tr khi ng.
Theo phng php tuyn tnh ho trn, in tr ph tng c tnh Rf = R - R ta c
in tr ph cc cp:
1.3. Trng thi hm.
Do c im ca ng c in mt chiu kch t ni tip c tc 0t rt ln nn
ng c ch thc hin hm ngc v hm ng nng ch khng c trng thi hm ti sinh.
Phng php hm ngc v hm ng nng ca ng c mt chiu kch t ni tip
cng ging nh ng c mt chiu kch t c lp.
a) Trng thi hm ngc.
- Hm ngc bng cch a in tr ph ln vo mch phn ng:
ng c ang lm vic ti A, ng Rf ln vo phn ng th ng c s chuyn sang
B, C v s thc hin hm ngc on CD (ng vi ti th nng).
Dng in hm ngc c tnh nh sau:
(3 - 36)
- Hm ngc bng cch o chiu in p t vo phn ng.
ng c ang lm vic im A trn c tnh c t nhin vi: U > 0, quay vi
chiu > 0, lm vic ch ng c, chiu mmen trng vi chiu tc ; Nu ta i
cc tnh in p t vo phn ng U< 0 (v dng o chiu ln nn phi thm in tr ph
vo hn ch) v vn gi nguyn chiu dng kch t th dng in phn ng s i chiu
I < 0 do mmen i chiu, ng c s chuyn sang im B trn c tnh hnh 3.22, on
(3 - 35)
B
M 0
D
C
HN
A
Rf
TN
_
U
I Ikt
E Rf
Ckt
+
Hnh 3.22: a) S ni dy ng c mt chiu kch t ni tip khi hm ngc.
b) c tnh hm ngc, on CD
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 32
BC l on hm ngc, v s lm vic xc lp D nu ph ti ma st. Lc hm ng nng,
dng hm v mmen hm ca ng c:
(3 - 37)
Phng trnh c tnh c:
(3 - 38)
Rf c tnh sao cho dng in hm ban u nm trong gii hn cho php (Ih 2,5Im).
b) Trng thi hm ng nng.
- Hm ng nng kch t c lp:
ng c ang lm vic vi li in (im A, hnh 3.24), thc hin ct phn ng
ng c ra khi li in v ng vo mt in tr hm Rh, cn cun kch t c ni vo
li in qua in tr ph sao cho dng kch t c chiu v tr s khng i (Iktm), v nh
vy ging vi trng hp hm ng nng kch t c lp ca ng c mt chiu kch t c
lp.
Phng trnh c tnh c khi hm ng nng:
(3 - 39)
Trong :
in tr hm Rh c tnh sao cho dng in hm ban u nm trong gii hn cho
php:
(3 - 40)
Nn:
Ikt
_ +
Ikt
E Ckt
Rf
U
a)
Mc C
b
b)
A
M
HN
D
B
2
1
Mc
Hnh 3.23: a) S hm ngc bng cch o chiu in p t vo phn ng.
b) Cc c tnh khi hm ngc.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 33
- Hm ng nng t kch t :
ng c ang lm vic vi li in (im A), thc hin ct c phn ng v kch t
ca ng c ra khi li in v ng ni tip vo mt in tr hm Rh, nhng dng kch t
vn phi c gi nguyn theo chiu c do ng nng tch lu trong ng c, cho nn ng
c vn quay v n lm vic nh mt my pht t kch bin c nng thnh nhit nng trn
cc in tr.
Phng trnh c tnh c khi hm ng nng t kch t:
(3 - 41)
V t thng gim dn trong qu trnh hm ng nng t kch.
2. c tnh ca ng c in khng ng b, cc trng thi khi ng v hm.
ng c khng ng b c s dng rng ri trong thc t. u im ni bt ca n
l: cu to n gin, lm vic tin cy, vn u t t, gi thnh h, trng lng kch thc
nh hn khi cng cng sut nh mc so vi ng c mt chiu. Ngoi ra ng c khng
ng b dng trc tip li in xoay chiu ba pha nn khng cn trang b thm cc thit b
bin i km theo.
+ _ U
Ckt
Ikt
E
Rh
\
I
a) b)
Mh2
Mh1
2
1
h
HN Rh2
Rh1
C2
C1
B2 A B1
M
Hnh 3.25: a) S hm ng nng t kch t ng c mt chiu kch t ni tip.
b) Cc c tnh c khi hm ng nng t kch t.
B2
HN Rkt
1
2
b
Mb2
Rf2
Rf1
B1
C2
C1
A
M 0
Mb1
Hnh 3.24: a) S hm ng nng kch t c lp ng c mt chiu kch t ni tip.
b) c tnh c khi hm ng nng kch t c lp
Rh
E
Ikt I
Ckt
U _ +
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 34
Nhc im ca ng c khng ng b l iu chnh tc v khng ch cc qu
trnh qu kh khn; ring vi ng c roto lng sc c cc ch tiu khi ng xu hn.
Xt v mt cu to, ngi ta chia ng c khng ng b lm hai loi: ng c roto
dy qun v ng c roto lng sc (cn gi l ng c roto ngn mch).
2.1. c tnh ca ng c in khng ng b.
2.1.1. Phng trnh c tnh c.
thnh lp phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b ta s dng s
thay th. Trn hnh 3.27 l s thay th mt pha ca ng c khng ng b. Khi nghin
cu ngi ta a ra mt s gi thit sau y:
- Ba pha ca ng c l i xng.
- Cc thng s ca mch khng thay i ngha l khng ph thuc nhit , tn s, mch t khng bo ho nn in tr, in khng, ... khng thay i.
- Tng dn ca mch vng t ho khng thay i, dng t ho khng ph thuc ti m ch ph thuc in p t vo stator.
- B qua cc tn tht ma st, tn tht trong li thp.
- in p li hon ton sin v i xng.
Vi cc gi thit trn ta c s thay th 1 pha ca ng c nh hnh 3.27:
Trong :
Uf1 l tr s hiu dng ca in p pha stator (V).
I, I1, I2 l cc dng t ha, stato v dng in roto quy i v stato.
X, X1, X2 l in khng mch t ha, in khng tn stator v in khng tn roto
quy i v stator.
R, R1, R2 l cc in tr tc dng ca mch t ha ca cun dy stato v roto quy
i v stato.
Kls Kdq
Hnh 3.26: ng c khng ng b lng sc (Kls) v dy qun (Kdq)
R2f/s
I2
Uf1
I1
I
R
X
R1 X2
X1
R2/s
Hnh 3.27: S thay th mt pha ca ng c khng ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 35
R2f l in tr ph (nu c) mi pha roto quy i v stator.
s trt ca ng c.
(3 - 42)
1 l tc ca t trng quay, cn gi l tc ng b.
(3 - 43)
Trong : f1 l tn s ca in p ngun t vo stato.
p l s i cc t ng c.
l tc gc ca ng c.
T s thay th ta tnh c dng in stator:
(3 - 44)
R2 = R
2 + R
2f l in tr tng mch roto.
Xnm = X1 + X2 l in khng ngn mch.
Biu thc (3 - 44) l phng trnh c tnh dng in stator v c th biu din trn
hnh 3.28.
T (3 - 44) ta thy:
Khi = 0, s = 1 th I1 = I1nm.
Khi = 1, s = 0 ta c:
Hnh 3.28: c tnh dng in stator ca ng c khng ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 36
(3 - 45)
I1nm l dng in ngn mch stator.
I l dng in t ha c tc dng to ra t trng quay khi ng c quay vi tc
ng b.
Ta cng tnh c dng in roto quy i v stato:
(3 - 46)
Khi = 1, s = 0 th I2 = 0
Khi = 0, s = 1 th (3 - 47)
c tnh dng in roto biu din trn hnh 3.29:
tm phng trnh c tnh c ca ng c ta da vo iu kin cn bng cng sut trong
ng c: Cng sut in t chuyn t stator sang roto:
P12 = Mt.1
Mt l momen in t ca ng c.
Nu b qua cc tn tht ph th Mt = Mc = M.
Cng sut chia thnh 2 phn:
Pc: Cng sut c a ra trn trc ng c.
P2: Cng sut tn hao ng trong roto.
P12 = Pc + P2
Hay M.1 = M. + P2.
Do : P2 = M(1 - ) = M 1s (3 - 48)
Mt khc: (3 - 49)
Nn: (3 - 50)
1
s
Rf =0
I2nm
I2
Rf 0
0
Hnh 3.29: c tnh dng in roto ca ng c khng ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 37
Thay gi tr I2 tnh c trn vo (3 - 50) v bin i ta c
(3 - 51)
Biu thc (3 - 51) l phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b.
Nu biu din c tnh c trn th s l ng cong nh hnh 3.30. l ng
cong c im cc tr, gi l im ti hn ng vi ta :
trt ti hn: (3 - 52)
V momen ti hn: (3 - 53)
Trong cc biu thc trn, du (+) ng vi trng thi ng c, du (-) ng vi trng
thi my pht.
Ngoi ra, khi nghin cu cc h truyn ng in vi ng c khng ng b ngi ta
quan tm nhiu n trng thi lm vic ca ng c nn cc ng c tnh c lc ny
thng biu din trong khong tc 0 s sth
Hnh 3.30: th c tnh c ca ng c khng ng
b.
Hnh 3.31: c tnh c ca ng c khng ng b = f(M) trong ch ng c.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 38
c tnh trn hnh 3.31, tt nhin lc ny phng trnh (3 - 53) ng vi du (+).
Phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b c th biu din thun tin hn
bng cch thnh lp t s gia (3 - 52) v (3 - 53), bin i s c phng trnh c tnh
c:
(3 - 54)
Trong
i vi cc ng c cng sut ln thng Rf rt nh so vi Xnm, lc ny c th b
qua R1, ngha l coi R1 = 0, asth = 0 v (3 - 54) c dng gn ng:
(3 - 55)
Trong : (3 - 56)
(3 - 57)
Nhiu trng hp cho php ta s dng nhng c tnh gn ng bng cch tuyn tnh
ha cc c tnh trong on lm vic. V d vng trt nh s
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 39
Vy: (3 - 61)
Tng t vi c tnh 2 trn hnh 3.30: (3 - 62)
Nh vy trn on lm vic ca c tnh c ng c khng ng b c gi tr m
v gn nh khng i.
i vi on c tnh s > sth khi s >> sth b qua sth /s v phng trnh c tnh c s
l:
(3 - 63)
V (3 - 64)
Trong on ny cng l dng v gi tr ca n bin i. ng c khng ng
b khng lm vic trn on c tnh ny.
2.1.2. c tnh t nhin.
c tnh c t nhin nhn c t phng trnh (3 - 54), (3 - 55) khi thay cc s liu
nh mc trong catalo xc nh cc i lng Mth, sth. N cng tng ng vi trng hp
thay cc s liu nh mc ca ngun v Rf = 0 vo cc phng trnh (3-51), (3-52), (3-53).
Khi cho trc cng sut nh mc Pm(KW), tc nm(vg/ph), h s momen cc i
(momen ti hn) = Mth/Mm v bit tc t trng quay 0, ta c:
; ;
Thay vo (3 - 55) cc gi tr M = Mm; Mth = Mm, ta rt ra biu thc xc nh
trt ti hn ca c tnh c t nhin:
(3 - 65)
Cui cng, thay Mth, sth vo (3 - 55), ta c phng trnh ca c tnh c t nhin.
Nu tuyn tnh ha on cng tc ca c tnh ny qua im khng ti l tng v
im nh mc (ng 2 trn hnh 3.31) th c th biu th c tnh c t nhin bng
phng trnh:
(3 66)
Nh vy, mt cch gn ng ta c cng c tnh c trong on cng tc l:
(3 - 67)
V (3 - 68)
Ngha l cng c tnh c t nhin t l nghch vi trt nh mc.
2.1.3. Cc c tnh nhn to.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 40
T phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b, ta thy c th to ra cc c
tnh c nhn to bng cch thay i mt trong cc thng s sau:
- Thay i in tr, in khng mch stator (ni thm R1f v X1f vo mch stator)
- Thay i in tr mch roto (ni thm R2f vo mch roto i vi /c roto dy qun).
- Thay i in p li cp cho ng c.
- Thay i tn s li cp cho ng c f1.
Ngoi ra vic thay i s i cc s thay i tc ng b v lm thay i c tnh
c (trng hp ny xy ra vi ng c nhiu cp tc )
Ta s i nghin cu mt s cc h c tnh c nhn to:
a) H c tnh thay i in p li (Ul):
Khi in p li suy gim, theo biu thc (3-53) th mmen ti hn Mth s gim bnh
phng ln suy gim ca Ul. Trong khi tc ng b 0 h s trt ti hn Sth
khng thay i, ta c dng c tnh c khi Ul gim nh hnh 3.32.
Qua th ta thy: vi mt mmen cn xc nh (Mc) in p li cng gim th tc
xc lp cng nh. Mt khc, v mmen khi ng Mk = Mnm v mmen ti hn Mth u
gim theo in p, nn kh nng qu ti v khi ng b gim dn. Do , nu in p qu
nh (ng U2,) th h truyn ng trn c th khng khi ng c hoc khng lm
vic c.
b) H c tnh thay i in tr, in khng mch stato.
Khi in tr hoc in khng mch stato b thay i, hoc thm in tr ph (R1f),
in khng ph (X1f) vo mch stato, nu 0 = const, v theo biu thc (3-52), (3-53) th
mmen Mth v sth u gim, nn c tnh c c dng nh hnh 3.33.
0
U2 < U1
0
U1 < Um
Mc()
sth
Mth2
s
Mth1
Mth
M
TN (Um)
Hnh 3.32: c tnh c ca ng c khng ng b khi gim in p li
X1f >0
Mnmf
0
sth
s
R1f >0
TN
Mc()
Mnm
Mth
M
Hnh 3.33: H c tnh c nhn to khi thay i in tr, in khng mch stato.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 41
Qua th ta thy: vi mmen Mk = Mnmf th on lm vic ca c tnh c c in
khng ph (X1f) cng hn c tnh c R1f. Khi tng X1f hoc R1f th Mth v sth u gim. Khi
dng X1f hoc R1f khi ng nhm hn ch dng khi ng, th c th da vo tam gic
tng tr ngn mch xc nh X1f hoc R1f
c) H c tnh khi thay i in tr, in khng mch rto.
Khi thm in tr ph (R2f), in khng ph (X2f) vo mch rto ng c, th 0 =
const, v theo (3-52), (3-53) th Mth = const; cn sth s thay i, nn c tnh c c dng nh
hnh 3.34.
Qua th ta thy: c tnh c khi c R2f, X2f cng ln th sth cng tng, cng c
tnh c cng gim, vi ph ti khng i th khi c R2f, X2f cng ln th tc lm vic
thp, v dng in khi ng cng gim.
d) H c tnh khi thay i tn s li cung cp cho ng c.
Khi in p ngun cung cp cho ng c c tn s (fl) thay i th tc t trng
v tc ca ng c s thay i theo.
V , v X = .L, nn 0 fl v X fl
- Khi tn s tng (fl > f1m) th Mth s gim (vi in p ngun Ul = const), do vy:
(hnh 3.35)
X2f2 > X2f1
R2f1, X2f1 > 0
R2f2 > R2f1
TN
Mc
M Mth
Hnh 3.34: H c tnh c nhn to khi thay i in tr, in khng mch rto.
0
f13 > f1m
Mth
04
03
01
02
Mc ()
f11 < f1m f12 < f11
TN, f1m
M
f14 > f13
Hnh 3.35: H c tnh c nhn to khi thay i tn s li.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 42
Khi tn s ngun gim fl < f1m cng nhiu, nu gi nguyn in p Ul khng i, th
dng in ng c s tng rt ln. Do vy, khi gim tn s cn gim in p theo quy lut
nht nh sao cho ng c sinh ra momen nh trong ch nh mc.
V d: Cho mt ng c khng ng b rto dy qun (Kdq) c: Pm = 850KW; Um
= 6000V; nm = 588vg/ph; = 2,15 ; E2m = 1150V ; I2m = 450A.
Tnh v v c tnh c t nhin v c tnh c nhn to ca ng c khng ng b rto dy
qun vi in tr ph mi pha rto l: R2f = 0,75
Gii:
Vi ng c c cng sut ln, ta c th s dng phng trnh gn ng (3 - 55) coi
R1 rt nh hn R2 tc a = 0.
trt nh mc:
Momen nh mc:
hoc M*m =1
Momen ti hn:
in tr nh mc:
in tr dy qun roto:
trt ti hn ca c tnh c t nhin xc nh theo (3 - 65):
Phng trnh c tnh c t nhin:
Momen ngn mch:
Theo ta v c ng c tnh t nhin nh trn hnh 3.36 i qua 4 im: im
khng ti [M = 0; s = 0]; im nh mc [M*m =1; sm = 0,02]; im ti hn TH [ M*th
=2,15; s = 0,08]; im ngn mch [M*nm =0,35; sm= 1]
i vi c tnh nhn to c Rf = 0,175 ta c trt ti hn nhn to:
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 43
Phng trnh c tnh c nhn to s l:
V c tnh c v trn cng th hnh 3.36
2.2. Cc trng thi khi ng.
Cc yu cu v khi ng cng nh cc phng php khi ng ca ng c khng
ng b ni chung khng khc bit vi ng c mt chiu kch t c lp ta xt.
i vi ng c roto dy qun hn ch dng khi ng, tng momen khi ng
ngi ta a in tr ph vo mch roto trong qu trnh khi ng sau loi dn cc in
tr ph ny theo tng cp.
S nguyn l v c tnh khi ng c biu din trn hnh 3.37.
xc nh tr s cc cp in tr khi ng ta c th s dng s cc c tnh
c tuyn tnh ha trong on khi ng.
Qu trnh tnh ton khi ng nh sau:
Hnh 3.36: Cc c tnh c t nhin v nhn to.
Hnh 3.37: Khi ng ng c khng ng b roto dy qun bng cch a in tr ph
o mch roto khi khi ng. a) S nguyn l; b) c tnh c khi ng
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 44
- Da vo cc thng s ca ng c v c tnh c t nhin.
- Chn cc tr s ca momen M1 0,85 Mth
M2 (1,1 1,3)Mm
- T M1 v M2 ging song song vi trc tung ct c tnh t nhin ti a v b, ng ny ct ng song song vi trc honh qua 1 ti N. Ly N lm im ng quy xut pht
ca cc c tnh khi ng. Phng php v ging nh vi ng c mt chiu kch t c
lp.
- Xc nh in tr khi ng:
Ta bit:
Nn:
T th ta c:
2.3. Cc trng thi hm: ng c in khng ng b cng c ba trng thi hm: hm ti sinh, hm ngc v hm ng nng.
a) Hm ti sinh:
ng c khng ng b khi hm ti sinh: > 0, v c tr nng lng v li.
Hm ti sinh ng c khng ng b thng xy ra trong cc trng hp nh: c ngun
ng lc quay rto ng c vi tc > 0 (nh hnh 3.38), hay khi gim tc ng c
bng cch tng s i cc (nh hnh 3.39), hoc khi ng c truyn ng cho ti c dng th
nng lc h ti vi || > |-0| bng cch o 2 trong 3 pha stato ca ng c (nh hnh 3.40)
b) a)
K
R2f
MSX
Hnh 3.38:a) S ni dy ng c K khi hm ti sinh (HTS)
b) c tnh hm ti sinh khi > 0
0 HTS
Mhts
A(/c)
B(m/f)
M
Mc()
0
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 45
b) Hm ngc.
Hm ngc l khi mmen hm M ca ng c khng ng b ngc chiu vi tc
quay . Hm ngc c hai trng hp:
- Hm ngc bng cch a in tr ph ln vo mch rto:
ng c ang lm vic im A, ta ng thm in tr hm ln vo mch rto, lc
ny mmen ng c gim (M < Mc) nn ng c b gim tc do sc cn ca ti. ng c
s chuyn sang im B, ri C v nu ti l th nng th ng c s lm vic n nh im
D (D = ngc chiu vi tc ti im A) trn c tnh c c thm in tr hm, v
on CD l on hm ngc vi li in (hnh 3.41) ng c lm vic nh mt my pht
ni tip vi li in (hnh 3.41).
a)
~
R2f
K MSX 02
01
HTS p1 < p2
C
B (m/f) A (/c)
Mhts M Mc 0
b)
Hnh 2.39: a) S ni dy K khi hm ti sinh bng cch tng s i cc.
b) c tnh hm ti sinh khi thay i s i cc: p2 > p1
G
~
a)
K
R2f
MSX
b)
HTS
0
-0
0
Mc
1
2
M
Hnh 3.40: a) S ni dy K khi hm ti sinh bng cch o 2 trong 3 pha stato ng c K
b) c tnh HTS khi o 2 trong 3 pha stato ng c K.
Hnh 3.41: a) S ni dy K khi hm ngc vi R2f>. b) c tnh hm ngc (HN) khi c R2f>.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 46
ng c va tiu th in t li va s dng nng lng tha t ti to ra
mmen hm.
- Hm ngc bng cch o chiu t trng stato:
ng c ang lm vic im A, ta i chiu t trng stato (o 2 trong 3 pha
stato ng c, hay o th t pha in p stato), hnh 3.42.
Khi o chiu v dng o chiu ln nn phi thm in tr ph vo hn ch
khng qu dng cho php Ich Icp, nn ng c s chuyn sang im B, C v s lm vic
xc lp D nu ph ti l phn khng.
on BC l on hm ngc.
c) Hm ng nng.
Trng thi hm ng nng xy ra khi ng c ang quay ta ct stator ng c khi
ngun in xoay chiu, ri ng vo ngun mt chiu.
C hai trng hp hm ng nng ng c khng ng b: Hm ng nng kch t
c lp v t kch.
Hm ng nng kch t c lp thc hin theo s nguyn l hnh 3.43a vi ngun
mt chiu c ly t bn ngoi khng lin quan n nng lng do ng c to ra.
i vi hm ng nng t kch, ngun mt chiu c to ra t nng lng m ng
c tch ly c, s nguyn l ny c th hin trn hnh 3.43b.
~
CL
Rch
H H MSX
K
K
b)
_ +
Rch
R2f
K
MSX
H
~
K
a)
Hnh 3.43: S nguyn l hm ng nng ca ng c khng ng b.
a) Hm ng nng kch t c lp; b) Hm ng nng t kch t mch roto.
~
R2f
K
MSX
a) b)
1
Mc
-0
0
Mh.b
\\\
D
C
B A
M
0
Hnh 3.41: a) S ni dy K khi hm ngc bng cch o 2 trong 3 pha stato ng c K.
b) c tnh c khi hm ngc bng cch o 2 trong 3 pha stato ng
c K.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 47
Phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b khi hm ng nng kch t c lp:
(3 - 65)
Tc tng i:
Tc tng i ti hn: (3 - 66)
Momen ti hn: (3 - 67)
Ta thy rng khi thay i Rf th R2 thay i nn Mth = const. Cn khi thay i dng
in I1 tc l thay i dng in mt chiu th momen ti hn Mth thay i cn *th = const.
Cc dng c tnh hm ng nng c biu din trn hnh 3.44. ng 1 v 2 c cng
in tr R2 nhng c Mth2 > Mth1. Cn ng 2 v 3 c cng dng mt chiu nhng in tr
R2 li khc nhau.
3. c tnh ca ng c in ng b, cc trng thi khi ng v hm.
ng c ng b c s dng kh rng ri trong nhng truyn ng cng sut
trung bnh v ln, c yu cu n nh tc cao. ng c ng b thng dng cho cc
my bm, qut gi, cc h truyn ng ca nh my luyn kim v cng thng c s
dng lm ng c s cp trong cc t my pht ng c cng sut ln.
u im ca ng c ng b l c n nh tc cao, h s cos v hiu sut
ln, vn hnh c tin cy cao. S nguyn l ca ng c ng b c trnh by trn
hnh 3.45
Mch stator ca n tng t nh ng c khng ng b, mch roto c cun kch t
v cc cun dy khi ng.
3.1. c tnh ca ng c in ng b.
Khi ng stato ca ng c ng b vo li in xoay chiu c tn s f1 khng i,
ng c s lm vic vi tc ng b khng ph thuc vo ti: p
f11
.2
0
*th2
*th1
0
*
(1)
(2)
(3)
Mth2 Mth1
A
M
Mc()
Hnh 3.44: c tnh c ca ng c K khi hm ng nng kch t c lp.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 48
Nh vy c tnh c ca ng c ng b ny nm trong phm vi mmen cho php
M Mmax l ng thng song song vi trc honh, vi cng = v c biu din
trn hnh 3.45.
Tuy nhin khi mmen vt qu tr s cc i cho php M > Mmax th tc ng c
s lch khi tc ng b.
Trong h truyn ng in dng ng c ng b ngi ta cn s dng c tnh gc
M = f(). c tnh gc biu din mi quan h gia momen ca ng c vi gc lch ca
vecto in p li in v vecto sc in ng cm ng trong dy qun stato do t trng
mt chiu roto sinh ra.
c tnh M = f() c xy dng bng cch s dng th vect ca mch stato v
trn hnh 3.46, vi gi thit b qua in tr tc dng ca cun dy stato.
Trn th vect hnh 3.46:
Ul - in p pha ca li (V).
E - sc in ng pha stato (V).
I - dng in stato (A)
- gc lch gia Ul v E
Xs = X + Xl - in khng pha ca stato l tng ca in khng mch t ha X v
in khng cun dy 1 pha ca stato Xl
- gc lch gia vect in p Ul v dng in Il.
T th vect ta c:
(3 - 68)
Theo tam gic ABC th:
(3 - 69)
B
~
Rch
Uk _ +
MSX 0
Mm
M
Hnh 3.45: S ni dy v c tnh c ca ng c ng b (B).
jiXs
U1 sin
-
C
B A
Hnh 3.46: th vecto ca mch stato ng c ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 49
Thay vo phng trnh trn ta c:
(3 - 70)
Hay (3 - 71)
l cng sut mt pha ca ng c.
Vy cng sut ba pha ca ng c l:
(3 - 72)
Momen ng c:
(3 - 73)
y l phng trnh c tnh gc ca ng c ng b.
Mt cch gn ng ta thy c tnh gc c dng hnh sin biu din trn hnh 3.47
Khi = /2 ta c biu cc i:
Lc ny: M = Mmsin.
Mm c trng cho kh nng qu ti ca ng c. Khi ti tng gc lc tng, nu > /2 th
momen gim.
ng c ng b thng lm vic nh mc tr s ca gc m = 200 25
0.
H s qu ti v momen:
Nhng iu phn tch trn ch ng vi nhng ng c ng b cc n v
mmen ch xut hin khi rto c kch t. Cn i vi nhng ng c ng b cc li, do s
phn b khe h khng kh khng u gia rto v stato nn trong my xut hin mmen
phn khng ph. Do c tnh gc c bin dng t nhiu, nh ng nt t trn hnh
3.47.
Hnh 3.47: c tnh gc ca ng c ng b.
0
Mm
M
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 50
3.2. Cc trng thi khi khi ng.
Mch roto ca ng c ng b c hai cun dy: cun dy kch t sinh ra t
trng trong my v cun dy khi ng kiu lng sc v dy qun.
Qu trnh khi ng ca ng c ng b gm hai giai on:
+ Giai on th nht: stator ca ng c c u vo ngun in xoay chiu, cn cun
kch t ng kn qua in tr hn ch Rhc cun kch t khi b qu p do sc in ng
cm ng sinh ra trong n (Rhc = (8 10)Rkt). Trong giai on ny ng c ng b c
khi ng nh mt ng c khng ng b. Trn hnh 3.48 biu din c tnh khi ng.
ng 1: c tnh khi ng ca ng c c cun dy khi ng in tr nh.
ng 2: c tnh khi ng ca ng c ng b c cun dy khi ng in tr
ln. Ta thy r ng c tnh c Mnm ln hn th Mv (Momen vo ng b) li nh hn v
ngc li.
+ Giai on th 2:
Cui giai on th nht khi tc t (95% 98%) tc ng b. Lc ny ta a
dng kch t vo roto to ra momen a tc ng c ln ng b.
Giai on ny rt quan trng v nu khng a ng c quay vi tc ng b
c th ng c s lm vic trng thi khng ng b v cun khi ng s b pht nng
qu mc, c th b chy.
Trong mt s trng hp c bit, ngi ta c th khi ng ng c ng b bng
phng php sau y:
+ Khi ng trc tip bng cch ng stator vo li in vi in p nh mc ngay t
u. Phng php ny ch s dng cho ng c cng sut nh hoc ng c c in p cao.
+ Khi ng gin tip bng cch ng stator vo li in qua in khng ph Xf hoc bin
p t ngu hn ch dng khi ng sau ngn mch chng.
3.3. Cc trng thi hm.
+ i vi ng c ng b thng dng phng php hm ng nng. Khi ng c ang
quay, mun hm ng nng ta ct stator khi li in xoay chiu ri ng vo
in tr ph ba pha, cn roto vn c kch t nh trc . S nguyn l khi hm ng
nng ng c ng b c th hin trn hnh 3.49.
Hnh 3.48: c tnh khi ng ca ng c ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 51
c tnh c hm ng nng c dng nh ca ng c khng ng b khi hm ng
nng kch t c lp.
+ Trng thi hm ti sinh ca ng c ng b c th xy ra khi ng c lm vic on
c tnh c nm gc phn t th II trn h ta (M, ). Lc ny ng c ng b lm
vic ch my pht bin c nng thnh in nng tr v li.
CU HI N TP
Cu 1: Cch v c tnh c t nhin ca ng c mt chiu kch t c lp? Cch xc nh
cc i lng Mm, m, 0, Inm, Mnm, v ng c tnh ny.
Cu 2: C nhng thng s no nh hng n dng c tnh c ng c mt chiu kch t
c lp? H cc c tnh nhn to khi thay i thng s . S ni dy, phng trnh c
tnh, dng ca cc h c tnh nhn to, nhn xt v ng dng ca chng.
Cu 3: ng c in mt chiu kch t c lp c my phng php hm? iu kin xy
ra cc trng thi hm? S ni dy ng c thc hin trng thi hm? ng dng thc t
ca cc trng thi hm?
Cu 4: S khc nhau gia ng c mt chiu kch t ni tip vi ng c mt chiu kch t
c lp v cu to, t thng, dng c tnh c, cc phng php hm? C nhn xt g v c
im v kh nng ng dng ca ng c kch t ni tip trong thc t?
Cu 5: C th biu th phng trnh c tnh c ca ng c khng ng b bng nhng
biu thc no? Vit cc phng trnh , gii thch cc i lng v cch xc nh cc i
lng khi vit phng trnh v dng c tnh c.
Cu 6: C nhng thng s no nh hng n dng c tnh c ca ng c khng ng
b? Cch ni dy ng c to ra c tnh c nhn to khi thay i cc thng s ny?
Dng cc h c tnh c nhn to v ng dng thc t ca chng?
Cu 7: ng c khng ng b c my trng thi hm? Cch ni dy ng c thc hin
trng thi hm v iu kin xy ra hm? ng dng thc t ca cc trng thi hm.
Cu 8: Gii thch ngha ca c tnh c v c tnh gc ca ng c ng b. S ph
thuc gia momen cc i ca ng c vi in p li? Momen cc i c tnh gc c
ngha nh th no vi c tnh c ca ng c ny?
Rh
+ -
Hnh 3.49: S nguyn l hm ng nng ng c in
ng b.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 52
Bi 4: IU KHIN TC TRUYN NG IN
1. Khi nim v h iu chnh tc h truyn ng in; tc t; ch tiu cht lng ca truyn ng iu chnh.
Ngy nay, i a s cc my sn xut t nh n ln, t n l n c mt dy
chuyn sn xut u s dng truyn ng in. m bo nhng yu cu ca cc cng
ngh phc tp khc nhau, nng cao mc t ng cng nh nng sut, cc h truyn ng
in thng phi iu chnh tc , tc l cn phi iu chnh c tc my theo yu cu
cng ngh. iu chnh tc truyn ng in l dng cc phng php thun ty in, tc
ng ln bn thn h thng truyn ng in (ngun v ng c in) thay i tc
quay ca trc ng c in.
Tc lm vic ca truyn ng in do cng ngh yu cu v c gi l tc
t, hay tc mong mun. Trong qu trnh lm vic, tc ca ng c thng b thay
i do s bin thin ca ti, ca ngun v do gy ra sai lch tc thc so vi tc t.
Trong cc h truyn ng in t ng thng dng cc phng php khc nhau
n nh tc ng c. nh gi cht lng ca mt h truyn ng in thng cn c
vo mt s ch tiu kinh t - k thut c bn, cc ch tiu ny cng c tnh n khi thit k
hoc chnh nh cc h truyn ng in. Bao gm cc ch tiu c bn nh sau:
a. Sai s tc .
Sai s tnh tc l i lng c trng cho chnh xc duy tr tc t v
thng c tnh theo phn trm:
(4 - 1)
Trong : l tc t.
l tc lm vic thc.
b. trn ca iu chnh tc .
trn iu chnh tc khi iu chnh c biu th bi t s gia 2 gi tr tc
ca 2 cp k tip nhau trong di iu chnh:
(4 - 2)
Trong : i - Tc n nh cp i.
i+1 - Tc n nh cp i+1.
Trong mt di iu chnh tc , s cp tc cng ln th s chnh lch tc gia
2 cp k tip nhau cng t do trn cng tt.
Khi s cp tc rt ln (k) th trn iu chnh 1. Trng hp ny h
iu chnh gi l h iu chnh v cp v c th c mi gi tr tc trong ton b di iu
chnh.
c. Di iu chnh tc .
Di iu chnh tc (hay phm vi iu chnh tc ) l t s gia cc gi tr tc
lm vic ln nht v nh nht ca h truyn ng in ng vi mt momen ti cho:
(4 - 3)
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 53
Di iu chnh tc ca mt h truyn ng in cng ln cng tt.
Mi mt my sn xut yu cu mt di iu chnh nht nh v mi mt phng
php iu chnh tc ch t c mt di iu chnh no .
d. S ph hp gia c tnh iu chnh v c tnh ti.
Vi cc ng c in mt chiu v xoay chiu th ch lm vic ti u thng l
ch nh mc ca ng c. s dng tt ng c khi iu chnh tc cn lu n
cc ch tiu nh: dng in ng c khng vt qu dng in nh mc, m bo kh nng
qu ti v momen (trong khong thi gian ngn), m bo v yu cu n nh tnh khi c
nhiu trong ton di iu chnh.
Khi chn h iu chnh tc vi phng php iu chnh no cho mt my sn
xut cn lu sao cho cc c tnh iu chnh bm st yu cu c tnh ca ti my sn
xut. Nh vy h lm vic s m bo c cc yu cu cht lng, n nh...
e. Ch tiu kinh t.
Ch tiu kinh t c ngha quan trng, nhiu khi l ch tiu quyt nh cho vic chn
cc phng php iu chnh. Ch tiu kinh t th hin vn u t, chi ph vn hnh h
thng v hiu qu do p dng phng php em li. Trong chi ph vn hnh th tn tht
nng lng khi bin i v khi iu chnh ng vai tr quan trng, ngoi ra h s cng sut
cos ca h thng cng gp phn nh hng khng nh n chi ph vn hnh.
f. Cc ch tiu khc.
Ngoi cc ch tiu chung nu trn, trong tng trng hp c th cn dng cc
ch tiu khc na nh gi h truyn ng in. V d: trn iu chnh, kh nng t
ng ha h thngVic nh gi chung h truyn ng in l bi ton ti u a mc tiu,
ty tng trng hp c th ta c th chn ra cc ch tiu u tin quyt nh chn la cc
phng n iu chnh.
2. iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp.
2.1. iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp bng in tr ph trong mch phn ng.
i vi ng c in mt chiu, khi cho in tr ph vo mch phn ng ta s lm
thay i cng c tnh c, do c th thay i c tc ca ng c (to ra c tc
lm vic thp hn nh mc: lv < m). Nu cho trc yu cu tc lm vic lv ng
vi momen ph ti Mc no , ta c th xc nh c gi tr in tr ph Rf cn ni vo
mch.
c tnh momen ti cho php Mtcp = f() khi iu chnh tc bng in tr ph
mch phn ng c xc nh t biu thc momen ca ng c: M = KI. Nu thay I =
Im ta s c M = Mtcp (theo nh ngha ca momen ti cho php): Mtcp = KmIm = Mm =
const
Nh vy phng php ny c momen ti cho php ca ng c khng i, khng
ph thuc tc iu chnh (hnh 4.1). c tnh ny ph hp vi loi ti cn trc Mc =
const.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 54
c im ca phng php iu chnh tc bng cch thay i in tr mch
phn ng:
- in tr mch phn ng cng tng, dc c tnh c cng ln, c tnh c cng
mm v n nh tc cng km, sai s tc cng ln.
- Phng php ch cho php iu chnh thay i tc v pha gim (do ch c th
tng thm in tr).
- V iu chnh tc nh thm in tr vo mch phn ng cho nn tn hao cng
sut di dng nhit trn in tr cng ln.
- Di iu chnh ph thuc vo tr s momen ti. Ti cng nh (M1) th di iu
chnh cng nh. Ni chung, phng php ny cho di iu chnh: D 5:1
2.2. iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp bng t thng kch thch.
Mun thay i t thng ng c, ta tin hnh thay i dng in kch t ca ng c
qua mt in tr mc ni tip mch kch t. R rng phng php ny ch cho php tng
in tr vo mch kch t, ngha l ch c th gim dng in kch t (Ikt Iktm) do ch
c th thay i v pha gim t thng. Khi gim t thng, c tnh dc hn v c tc
khng ti ln hn. H c tnh gim t thng nh hnh 4.2.
I
_ +
_
Rkt CKT Ikt
E
Mt.cp
tn
min
min
max
0 M
Hnh 4.1: c tnh momen ti cho php ca ng c mt chiu khi iu chnh bng in
tr ph trong mch phn ng.
02
0m
01
I Inm
0
Hnh 4.2: iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp bng phng php
thay i t thng kch thch
2
1
m
M Mc
02
01
0m
0
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 55
Phng php iu chnh tc bng thay i t thng c cc c im sau:
- T thng cng gim th tc khng ti l tng ca c tnh c cng tng, tc
ng c cng ln.
- cng c tnh c gim khi gim t thng.
- C th iu chnh trn trong di iu chnh: D ~ 3:1.
- Ch c th iu chnh thay i tc v pha tng.
- Do dc c tnh c tng ln khi gim t thng nn cc c tnh s ct nhau v do
, vi ti khng ln (M1) th tc tng khi t thng gim. Cn vng ti ln (M2) tc
c th tng hoc gim ty theo ti. Thc t, phng php ny ch s dng vng ti khng
qu ln so vi nh mc.
- Phng php ny rt kinh t v vic iu chnh tc thc hin mch kch t vi
dng kch t l (1 10)% dng nh mc ca phn ng. Tn hao iu chnh thp.
2.3. iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp bng cch thay i in p phn
ng.
S nguyn l c biu din nh trn hnh 4.3. T thng ng c c gi khng
i. in p phn ng c cp t mt b bin i.
Khi thay i in p cp cho
cun dy phn ng, ta c cc h
c tnh c ng vi cc tc
khng ti khc nhau, song song
v c cng cng.
in p U ch c th thay
i v pha gim (U
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 56
Trong khi gim tc theo cch gim in p phn ng, nu gim mnh in p,
ngha l chuyn nhanh t tc cao xung tc thp th cng vi qu trnh gim tc c
th xy ra qu trnh hm ti sinh. Chng hn, cng trn hnh 4.4, ng c ang lm vic ti
im A vi tc ln A trn c tnh c 1 ng vi in p U1. Ta gim mnh in p phn
ng t U1 xung U3. Lc ny ng c chuyn im lm vic t im A trn ng 1 sang
im E trn ng 3 (chuyn ngang vi A=E). V E ln hn tc khng ti l tng
03 ca c tnh c 3 nn ng c s lm vic trng thi hm ti sinh trn on EC ca c
tnh 3.
Qu trnh hm gip ng c gim tc nhanh. Khi tc xung thp hn 03 th ng
c li lm vic trng thi ng c. Lc ny do momen M = 0 nn ng c tip tc gim
tc cho ti im lm vic mi ti F, v ti F momen ng c sinh ra cn bng vi momen
cn MC. ng c chy n nh ti F vi tc F I.
iu chnh tc ng c in mt chiu kch t c lp bng bin php thay i
in p phn ng c cc c im sau:
- in p phn ng cng gim, tc ng c cng nh.
- iu chnh trn trong ton b di iu chnh.
- cng c tnh c gi khng i trong ton b di iu chnh.
- st tc tuyt i trn ton di iu chnh ng vi mt momen l nh nhau. st tc
tng i s ln nht ti c tnh c thp nht ca di iu chnh. Do vy, sai s tc
tng i (sai s tnh) ca c tnh c thp nht khng vt qu sai s cho php cho ton
di iu chnh.
- Di iu chnh ca phng php ny c th: D ~ 10:1.
- Ch c th iu chnh tc v pha gim (v ch c th thay i vi U Um).
- Phng php iu chnh ny cn mt b ngun c th thay i trn in p ra.
3. iu chnh tc ng c khng ng b.
ng c in xoay chiu c dng rt ph bin trong mt di cng sut rng v c
kt cu n gin, d ch to, d vn hnh, ngun in sn (li in xoay chiu). Tuy nhin,
trong cc h cn iu chnh tc , c bit vi di iu chnh rng th ng c xoay chiu
c s dng t hn ng c mt chiu v cn gp nhiu kh khn. Gn y, nh s pht
trin ca k thut in t, bn dn, vic iu chnh tc ng c xoay chiu khng ng
b c nhiu kh nng tt hn.
3.1. iu chnh tc bng cch thay i in tr ph trong mch roto.
Phng php ny ch c s dng vi ng c rotor dy qun v c ng dng rt
rng ri do tnh n gin ca phng php. S nguyn l v cc c tnh c khi thay i
in tr phn ng nh hnh 4.5.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 57
Nhn xt:
- Phng php ny ch cho php iu chnh tc v pha gim.
- Tc cng gim, c tnh c cng mm, tc ng c cng
km n nh trc s ln xung
ca momen ti.
- Di iu chnh ph thuc tr s momen ti. Momen ti cng nh,
di iu chnh cng hp.
- Khi iu chnh su (tc nh) th trt ng c tng v tn hao
nng lng khi iu chnh cng
ln.
- Phng php ny c th iu chnh trn nh bin tr nhng do dng phn ng ln nn thng c iu chnh theo cp.
3.2. iu chnh tc ng c khng ng b bng cch thay i thng s in p t vo stator
Thc hin phng php ny vi iu kin gi khng i tn s. in p cp cho
ng c ly t mt b bin i in p xoay chiu (BA). B bin i in p c th l
mt my bin p t ngu hoc mt b bin i in p bn dn. Hnh 4.6 trnh by s ni
dy v cc c tnh c khi thay i in p phn cm.
Nhn xt:
- Thay i in p ch thc hin c v pha gim di gi tr nh mc nn ko theo
momen ti hn gim nhanh theo bnh phng ca in p.
- c tnh c t nhin ca ng c khng ng b thng c trt ti hn nh nn
phng php iu chnh tc bng cch gim in p thng c thc hin cng vi
vic tng in tr ph mch rotor tng trt ti hn do tng c di iu chnh
ln hn.
Hnh 4.6: Phng php iu chnh tc ng c KB 3 pha bng cch thay i in p
t vo stator.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 58
- Khi in p t vo ng c gim, momen ti hn ca cc c tnh c gim, trong khi tc
khng ti l tng (hay tc ng b) gi nguyn nn khi gim tc th cng c
tnh c gim, n nh tc km i.
3.3. iu chnh tc bng cch thay i tn s ca ngun xoay chiu.
Thay i tn s ngun cp cho ng c l thay i tc khng ti l tng nn thay
i c c tnh c. Tn s cng cao, tc ng c cng ln.
Khi iu chnh tn s ngun cp cho ng c th cc thng s lin quan n tn s
nh cm khng thay i, do , dng in, t thng,... ca ng c u b thay i theo v
cui cng cc i lng nh trt ti hn, momen ti hn cng b thay i. Chnh v vy,
iu chnh tc ng c khng ng b bng phng php thay i tn s thng ko
theo iu chnh in p, dng in hoc t thng ca mch stator.
c tnh c khi thay i tn s ngun c biu din trn hnh 3.35 (Bi 3). Khi
gim tn s xung di tn s nh mc, cm khng ca ng c cng gim v dng in
ng c tng ln. Tn s gim, dng in cng ln, momen ti hn cng ln. trnh cho
ng c b qu dng, phi ng thi tin hnh gim in p sao cho . l lut
iu chnh tn s - in p.
3.4. iu chnh tc ng c khng ng b bng s ni tng (cascade).
i vi cc ng c roto dy qun cng sut ln, ngi ta cn s dng s c bit
gi l s ni tng ni mt b bin i trong mch roto, to ra sut in ng ph c gi
tr thay i, nh thay i c dng in I2, momen ng c v tc lm vic. Phng
php ny c li v mt nng lng nhng thit b phc tp.
CU HI N TP
Cu 1: C nhng ch tiu cht lng no dng nh gi cc phng php iu khin
ng c? Nu nh ngha v trnh by ngha ca tng ch tiu.
Cu 2: Trnh by phng php iu chnh tc ng c mt chiu bng cch thay i in
p phn ng.
Cu 3: Nu ng dng ca phng php iu chnh tc ng c mt chiu kch t c lp
bng cch thay i in tr ph phn ng.
Cu 4: Nu u, nhc im ca phng php iu chnh tc ng c in mt chiu
bng cch thay i t thng kch thch.
Cu 5: Phng php iu khin tc ng c khng ng b bng cch thay i s in
tr ph trong mch roto?
Cu 6: Nu c im ca phng php iu khin tc ng c khng ng b bng cch
iu khin in p li.
Cu 7: u, nhc im ca phng php iu khin tn s ca ng c khng ng b?
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 59
BI 5: N NH TC LM VIC CA H TRUYN NG IN
1. Khi nim v n nh tc ; chnh xc duy tr tc .
Trong qu trnh lm vic ca cc h thng truyn ng in nhiu h thng i hi
phi n nh tc nng cao cht lng sn phm v nng sut ca thit b. Mt khc n
nh tc ca truyn ng in cn c kh nng m rng di iu chnh tc v tng kh
nng qu ti cho ng c in.
nh gi kh nng duy tr im lm vic khi c nhng tc ng ngu nhin vo h
ngi ta a ra thng s chnh xc duy tr tc hay n nh tc . N c nh
gi nh sau:
Trong : l st tc tng i %, cng nh th n nh tc cng
cao.
n0 l tc khng ti l tng.
nm l tc nh mc.
2. H truyn ng c vng kn; hi tip m in p, hi tip m tc .
2.1. H truyn ng c vng kn.
ci thin cc ch tiu cht lng ca h thng truyn ng in iu chnh, ngi
ta thng thc hin cc phng php iu chnh t ng, to ra kh nng bin i thng s
iu chnh (thng s u vo Xc) mt cch lin tc theo mc thay i ca thng s c
iu chnh u ra (i lng X). Mun vy, ta phi thit lp h iu chnh vng kn, ly
tn hiu phn hi t u ra trc tip t l vi i lng X hoc gin tip qua cc i lng
lin quan n X, cho tc ng ln thng s u vo, lm cho thng s ny thay i t ng
theo chiu hng a i lng X t n gi tr t trc.
Cu trc chung ca h thng iu chnh tc vng kn:
Trong :
U: Tn hiu t, t l vi gi tr t ca thng s c iu chnh: tc .
Uph: Tn hiu phn hi, t l vi gi tr thc ca thng s c iu chnh .
U = Uk: Tn hiu sai lch, phn nh mc sai lch gia gi tr thc ca thng s ra
vi gi tr mong mun t trc .
Uk chnh l tn hiu dng iu khin phn t iu chnh ch sao cho thng s ca n
t ng thay i, v tc ng vo ng c lm cho gi tr tin n
ch
PH
U
Uph
Hnh 5.1: Cu trc chung ca h thng iu chnh tc vng kn.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 60
Bin php ch yu n nh tc l tng cng c tnh c bng iu khin
theo mch kn.
Cc c tnh ca h h c trong ton di iu chnh.
Sai s tnh:
sai s tnh S < Scp cn tm bin php tng tc n = min. Ta c im lm vic
(min; Mm), ng c tnh c cng mong mun l m v:
Giao im ca c tnh mong mun v c tnh ca h h cho bit gi tr cn bit ca
Eb khi Mc thay i.
2.2. Phn hi m in p.
S nguyn l h thng nh trn hnh 5.3
Trong :
l ng c mt chiu kch t c lp.
B l b bin i, ty theo tng h thng m B c th l b bin i my in, c
th l b chnh lu iu khin dng tiristor,
Trong s ly tn hiu phn hi m in p ta s dng b phn p bng chit p R.
Nu b qua dng in trong cc in tr r1, r2 v t Ka = r2/r1 +r2 th ta c quan h sau y:
Hnh 5.2: c tnh xc nh Eb khi ti thay i.
E
b Eb(M)
Eb
0 M, I
m = tn
m
0
0 I, M
Hnh 5.3: Phn hi m in p ng c.
-
Gio trnh: Truyn ng in
GV: Trng Xun Linh Page 61
Kb l h s khuch i ca b bin i.
Nu mch c Kb.Ka >> 1 th phng trnh trn s c dng sau:
Khi thay i h s phn hi in p (bng con trt trn chit p R) th c tc
khng ti l tng ln cng c tnh c u thay i theo. Trng hp h thng c h s
khuch i ln th cng c tnh c c th t gi tr ti a bng cng c tnh c t
nhin.
2.3. Phn hi m tc .
n nh tc ca h truyn ng in ngi ta c th dng mch phn hi m
tc . S ny thuc nguyn l iu chnh theo sai lch. i lng c iu chnh s
c o lng nh b cm bin l my pht tc FT lp trn trc ng c, in p ra ca n
t l vi tc ng c v c dng lm tn hiu phn hi tc :
Up = UFT = Kp.
Trong , Kp = KFT h s phn hi tc ( y n bng h s khuch i ca
my pht tc).
in p iu khin a vo mch khng ch ca b bin i l:
Uk = U - Up = U - Kp.
Nh , nu v mt nguyn nhn no m tc ca ng c tng ln chng
hn, theo biu thc trn ta thy Uk s gim xung, lm cho sc in ng ca b bin i
Eb (Eb = Kb Uk) gim theo, kt qu l tc s gim tr v gi tr c (gi tr t)
3. Hn ch dng in trong truyn ng in t ng.
Vn hn ch dng in ch c t ra vi cc h truyn ng in kiu vng kn
v khi thit k, tnh ton cc h ny c dng cc mch phn hi gim sai s tc , tc l
tng cng c tnh c, ng thi lm tng gi tr dng in ngn mch v momen ngn
mch. Kt qu l gy nguy him cho ng c khi b qu ti ln v gy hng hc cc b phn
truyn lc bi gia tc qu ln khi khi ng v hm. gii quyt mu thun gia yu cu
v n nh tc lm vic v yu cu v hn ch dng in, thng dng phng php
phn vng tc dng. Trong vng bin thin cho php ca momen v dng in phn ng,
c tnh c cn c cng cao m bo sai s tc l nh. Khi dng in v momen
vt qu phm vi ny th phi gim mnh cng c tnh c hn ch dng in. Mt
khc, trong qu trnh khi ng, hm, iu chnh tc ng c thng c yu cu gi gia
tc khng i h t c ti u v thi gian qu trnh qu . t c iu ny