Ths. Khơng Công Minh Giáo Trình: Truyền động điện Tự động Ths. Khơng Công Minh Giáo Trình: Truyền động điện Tự động

t
T
M
M
ss
M
M
s
s
ss
ss
ss
s
ss
ss
ss
t
t
c
bd
t
c
t
bd bd
=





(5-49)
Trong đó:
ss
M
M
M
M
t
t
c
t
c
12
2
1
,
=














=+








2
2
(5-52)
Sau khi lấy tích phân ta có:

t
Ts
ss s
s
s
tt
bd t
bd
=+






1

bđ
= 2; s
cc
1, và
cc
0.
Trang 168
+ Trong quá trình đảo chiều : s
bđ
= 2; s
cc
0, và
cc
-
o
.
Trờng hợp biết s
bđ
và s
cc
sẽ tính đợc:

()
t
T
s
ss s
s
s
qd

Thờng kết thúc QTQĐ khi s
cc
5%s
xl
. Thời gian quá độ t
qđ

phụ thuộc vào s
t
và T
t
, nên muốn có t
qđ.min
thờng là thay đổi s
t
.
5.3.1.2. Phơng pháp đồ thị giải tích:
Đây là phơng pháp gần đúng, nhng đơn giản và tiện lợi
hơn phơng pháp giải tích.
Phơng trình chuyển động:
M
đông
(

) = M
đg
(

) = M - M
c

-
o
0 M
c
M
n
M
t
5%
M
t
M
1
M(t)
5%
M
n
M
c
(t)
M t
0 t
1
t
m
M
1
t
kđ
Hình 5 - 12: Quan hệ M(

M
đg.tbi
là mômen động trung bình trong khoảng
i
.
Đặt: N
M
dg
dg
()
()


=
1
; và
1
M
N
dg tbi
idgtbii
.
.








,
và M
i
(
i
), cuối cùng ta có M(t) và (t).
Trên hình 5-13, ta có: J
i
(5-59) tm ms
iM
dg
=
1/


Trong đó: m
1/dg
- tỉ xích theo mômen (1/N.m.mm);
m

- tỉ xích theo tốc độ (Rad/s.mm); s
i
- diện tích (mm
2
).
Trang 170
Đ5.4. quá trình quá độ cơ học khi U
nguồn
= var:
Đây là QTQĐ trong hệ thống TĐĐ có bộ biến đổi - động cơ

BĐ
=var
U
M

5%
xl
xl

ĐM
ĐK
M
c
M
c
N
đông
M
4

a)
b)
+ -
M
5
M()
M

đông
M
4
M
3
M
1
M
n
M
c
0
M
5
M
2

t
1
t
2
t
3
t
4
t
5

Khi tác động điều khiển thay đổi theo quy luật cần thiết, thì
hệ thống sẽ có điện áp nguồn thay đổi, và nh vậy sẽ tạo ra đợc


T
d
dt
cxl

+= (5-60)
Trong đó:






xl o
c
oxl
o
BD
tt
M
tt
t
ut
k
() () () ()
()
()
==
=

1
:

o
(t) =

BĐ
.t (5-63)


xl
(t) =

BĐ
.t -

c
(5-64)
Trong đó: gia tốc

BĐ
=
k
K
U
Kt
uBDdm

=
.

2
BD

2

BD
n
=



=



===


(5-65)
Trang 172
Vậy, mômen tăng tỉ lệ bậc nhất với thời gian. Và điểm làm
việc của động cơ sẽ dịch chuyển trong mặt phẳng [, M] theo
trục hoành nh hình 5-15a.
Khi t = t
o
, kết thúc giai đoạn 1:
t
M
o
c


c
;


c
=
M
c

- là độ sụt tốc của động cơ khi M = M
c
.
Điểm làm việc sẽ dich chuyển từ đặc tính này sang đặc tính
khác theo quy luật nào đó (đờng có mủi tên chỉ trên hình 4-15a).
Dời gốc toạ độ tới t = t
o
, lúc này tính thời gian là t = t - t
o
:
Phơng trình vi phân:

T
d
dt
cxl


'
+= (5-60)

cBD BD BD
'.'



+
+
=

Ta có: B = - T
c
.

BĐ
+ Nghiệm tự do: (5-69)
td
tT
ce
c
=

.
'/
Nghiệm tổng quát:
(5-70) =+ = +

rtdBD cBD
tT
tT ce
c


'
.( ) (5-72)
'/
1
Khi t = t
1
, u
BĐ
(t) = U
BĐ.đm
,
o
(t) =
o.đm
, kết thúc giai đoạn 2.
* Giai đoạn 3: t
1
t ; M M
c
; > 0 ; điện áp bộ biến đổi
lúc này: u
BĐ
(t) = U
BĐ.đm
= const;
Dời gốc toạ độ tới t = t
1
, lúc này tính thời gian là t = t - t
1

(5-75)
Điều kiện ban đầu:


bđ
=

cc2
=

( ) với t = tt'
1
- t
o
; (5-76)
M
bđ
= M
cc2
= M( ) với t = tt'
1
- t
o
; (5-77)
Sự biến thiên của (t) và M(t) trình bày trên hình 5-15.
Từ (5-77): M
đg
= M - M
c
= J

phụ thuộc vào phụ tải.
Trang 174
M

o.đm

o.đm
T
c

xl
M
m

c

xl
5%

m


bảo sao cho: M < M
t
(tức là động cơ làm việc ở đoạn đặc tính cơ
có s < s
t
). Khi đó, thay đổi điện áp điều khiển bộ BT thì đặc tính
cơ có thể coi là những đờng thẳng song song nhau.
0 M
c
M
m
M 0 t
o
t
1
t
kđ
M
t
qđ
= t
kđ
M(t)

o
(t)
(t)
T
c
M(t)

Đối với hệ mà động cơ có điện cảm lớn thì hằng số thời
gian điện từ sẽ lớn, nh vậy ta phải xét QTQĐ có cả T
c
và T
đt
, gọi
là QTQĐ điện - cơ trong hệ thống TĐĐ.
Ví dụ, khi khởi động trực tiếp động cơ ĐM
đl
, Nếu không có
điện cảm L

trong mạch phần ứng thì xảy ra hiện tợng thoạt đầu
dòng điện phần ứng tăng vọt lên trị số bằng dòng ngắn mạch rồi
sau đó giảm dần theo quy luật hàm mũ.
Nhng thực tế, do có L

nên dòng điện không tăng đột biến
nh vậy đợc. Và QTQĐ sẽ diễn ra khác đi.
Ví dụ xét QTQĐ mạch phần ứng ĐM
đl
: Phơng trình đặc tính quá độ mạch phần ứng:

++=++= K


= I
.c
+
dt
d
K
J



(5-84)
Đạo hàm (4-84) ta có:
2
2

dt
d
K
J
dt
di



= (5-85)
Trang 176
Thay (5-84), (5-85) vào (5-81) ta có:

+

T
dt
d
T.T =+

+

(5-87)
Trong đó:
T

= L

/R

- hằng số thời gian điện từ mạch phần ứng.
T
c
= J/

= (J.R

)/(K

)
2
- hằng số thời gian cơ học.


xl

I


T

.T
c
.p
2
+ T
c
p + 1 = 0 (5-88)
E
Giải (5-88) ra ta có nghiệm:
R

, L


a) b)


c

2,1
T2
)T/T4(1
T2
1
p


T2
)T/(4T-1
= ;
T2
1
= (5-92)
Và (t) sẽ biến thiên theo quy luật hàm bậc hai (dao động).
Trang 177