1
Chương 2
ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN
2.1 Khái niệm chung
2.2 ĐTC của động cơ điện một chiều kích
từ độc lập (song song)
2.3 ĐTC của động cơ điện một chiều kích
từ nối tiếp
2.4 ĐTC của động cơ điện không đồng bộ
2.5 Các đặc tính công tác của động cơ
đồng bộ
2.1 Khái niệm chung
• Khi đặt 2 ĐTC của động cơ M(ω) và của
máy sản xuất M
c
(ω) lên cùng một tọa độ ta
có thể xác định được trạng thái hoạt động
của động cơ hoặc của hệ:
+ Trạng thái xác lập.
+ Trạng thái quá độ.
+ Trạng thái động cơ.
+ Trạng thái hãm
2
2.1 Khái niệm chung
• Đơn vị tương đối:
- Đại lượng cơ bản thường được chọn:
U
đm
, I
đm
, ω

dm
ω
ω =
ω
*
0
ω
ω =
ω
*
cb
R
R
R
=
Câu hỏi
• Mỗi máy sản xuất có bao nhiêu ĐTC tải,
có thể thay đổi được không?
• Mỗi động cơ có bao nhiêu ĐTC tự nhiên,
bao nhiêu ĐTC nhân tạo?
• Khi động cơ kéo tải, số điểm làm việc ổn
định là bao nhiêu?
• Vậy làm thế nào có thể điều khiển/thay đổi
trạng thái của hệ trong mặt phẳng [M,ω]?
3
2.2 ĐTC của động cơ điện một chiều kích từ
độc lập (kích từ song song)
2.2.1 Sơ đồ nối dây của động cơ một chiều kích từ
độc lập và kích từ song song
2.2 ĐTC của động cơ điện một chiều kích từ

; L
ư
t
=L
ư
+L
f
ư
; T
ư
= L
ư
t
/R
ư
t
;
T
kt
= L
kt
/R
kt
a) Xây dựng phương trình ĐTC
- Theo lý thuyt máy in:
E
ư
= k
φ
.ω và M = k

U 1 T .p
R .I
k k
+
ω = −
φ φ
( )
− −
−t
2
U 1 T .p
R .M
k
k
+
ω = −
φ
φ
phương trình c tính cơ-in có xét quá 
phương trình TC có xét quá 
- Trạng thái xác lập t = ∞ hay p = 0:
− − f −
−
U R R
I
k k
+
ω = −
φ φ
( )

ư
= 0, M = 0:
−
0
U
k
ω = = ω
φ
“tốc độ không tải lý tưởng”
- Khi ω = 0:
−
u nm
− f −
U
I I
R R
= =
+
“dòng điện ngắn mạch”
I
u
8
d) Đường đặc tính cơ và đường đặc tính cơ điện
và:
−
nm nm
− f−
U
M .k I .k M
R R

A
M
ω
trong ó:
− f−
−
R R
.I
k
+
∆ω =
φ
:“ st tc ”
- Dng 2:
M.
1
0
β
−ω=ω
ω = ω
0
- ∆ω
- Dng 3:
( )
2
−
− f− − f −
k
U
M k . .

.M
+
ω = −
φ
φ
trong ó: ω* = ω/ω
0
; U
ư
* = U
ư
/U
m
; φ* = φ/φ
m
= kφ/kφ
m
;
I
ư
* = I
ư
/I
m
; M* = M/M
m
;
R
ư
* = R

fư
= 0, U
ư
= U
m
;
φ
=
φ
m
)
- Phương trình TC t nhiên:
( )
dm −
2
dm
dm
U R
M
k
k
ω = −
φ
φ
- Phương trình c tính cơ-in t nhiên:
dm −
−
dm dm
U R
I

m
⇒φ* =1 ⇒M* =I*.
⇒ phương trình TC t nhiên  ơn v tương i:
ω* = 1 - R
ư
*.I* = 1 - R
ư
*.M*
- Vẽ ĐTC tự nhiên từ các số liệu catalog
• T nhãn máy hoc catalog ta thưng bit các s liu
sau: P
m
[kW], n
m
[vòng/phút], U
m
[V], I
m
[A], η
m
,
R
u
[Ω],
• Cn xác nh 2 trong 3 im:
1. điểm không tải [0, ω
0
].
2. điểm định mức [M
m

dm
P [W]
M [Nm]
[s ]
=
η
®m
®m
®m ®m
P [W]
I [A]
.U [V]
⇒ [M
m
,ω
m
] hay [I
m
,ω
m
]
- Điểm không tải:
−
φ =
ω
®m − ®m
®m
®m
U R I
k

U
M k .
R
1
2
3
I
M
ω
ω
0
0
I
nm
M
nm
ω
m
I
m
M
m
Bài tập: Xây dng và
v TC  ơn v tuyt
i và tương i ca
ng cơ mt chiu
KTL có các s liu
catalog: P
m
=10kW,

= U
m
, φ = φ
m
)
- Phương trình:
( )
®m
− f −
2
®m
®m
U
R R
.M
k
k
+
ω = −
φ
φ
®m
− f −
−
®m ®m
U
R R
.I
k k
+

®m
R R R R
.M .I ~ R
k
k
+ +
∆ω = =
φ
φ
( ) ( )
− f −
c c c c.tn c.Rf
2 2
®m ®m
R R
.M .M
k k
∆ω = + = ∆ω + ∆ω
φ φ
M
c
TN, R
fư
=0
NT, R
fu
∆ω
c.tn
∆ω
c.Rf

nm ®m nm
f −
1
M k .I ~
R
= φ
⇒ Tăng Rfư ….
2.2.4 Các đặc tính nhân tạo
b) Đặc tính nhân tạo khi thay đổi điện áp phần ứng U
ư
:
(R
fư
= 0, φ = φ
m
)
- Phương trình:
( )
− −
2
®m
®m
U R
M
k
k
ω = −
φ
φ
− −

14
2.2.4 Các đặc tính nhân tạo
-  cng TC:
( )
2
®m
tn
−
k
const
R
φ
β = = β =
- Dòng in ngn mch:
−
nm −
−
U
I ~ U
R
=
- Momen ngn mch:
nm ®m nm −
M k .I ~ U
= φ
⇒ Khi gim U
ư
< U
m
…

k
k
ω = −
φ
φ
- Tc  không ti:
®m
0
U
1
~
k
ω =
φ φ
-  st tc   M
c
hay I
c
:
( )
−
c c
2 2
R
1
.M ~
k
∆ω =
φ
φ

φ
φφ
φ
2
< φ
φφ
φ
1
< φ
φφ
φ
đm
φ
φφ
φ
2
< φ
φφ
φ
1
< φ
φφ
φ
đm
Câu hỏi
1. Trong 3 ưng TC nhân to, TC NT nào có  st
tc  ∆ω
c
nh nht và bng bao nhiêu?
2. Trong 3 ưng TC nhân to, TC NT nào có 

I>0, U>0, U>E
P = M.ω>0
P = U.I >0
Chế độ máy phát
M<0, ω>0,
I<0, U>0, U<E
P = M.ω<0,
P = U.I<0
Chế độ máy phát
M>0, ω<0,
I>0, U<0, |U|<|E|
P = M.ω<0,
P = U.I<0
Chế độ động cơ
M<0, ω<0,
I<0, U<0, |U|>|E|
P = M.ω>0,
P = U.I>0
M, I
ω
ωω
ω
E
I
U
I
I
U
E
IV

và ω ngưc chiu => P
cơ
= M.ω = M
c
.ω < 0
+ ng cơ làm vic  các góc ¼ th II (ω>0; M và I < 0)
và góc ¼ th IV (ω<0; Mvà I>0).
18
2.2.5 Các trạng thái hãm của động cơ
một chiều kích từ độc lập
a) Hãm tái sinh (lω
ωω
ωl > lω
ωω
ω
0
l, |U|<|E|)
II I
III IV
ω
ω
ωω
ω
0
M
C
M
C1
A
B

2.2.5 Các trạng thái hãm của động cơ
một chiều kích từ độc lập
|I|.
k
R
k
U
u
uu
φ
+
φ
=ω
phương trình đặc tính cơ điện
( )
|M|.
k
R
k
U
2
uu
φ
+
φ
=ω
phương trình đặc tính cơ
Hãm tái sinh xy ra khi
h ti  cn trc, máy
nâng h có ti trng

hp xy ra hãm
ngưc:
+ Thêm Rfư đủ
lớn vào mạch
phần ứng động
cơ
2.2.5 Các trạng thái hãm của động cơ
một chiều kích từ độc lập
Đ
C
P
cơ
M.ω
ωω
ω
P
đ
U.I
∆
∆∆
∆P
đ
Chế độ động cơ
Đ
C
P
cơ
M.ω
ωω
ω

+
−
φ
=ω
trong ó
( )
φ
=ω>
φ
+
=ω∆
k
U
M.
k
RR
u
0
2
fuu
, do ó ω <0.
I
U E
IV
R
u
R
fu
K
20

C
P
cơ
M.ω
ωω
ω
P
đ
U.I
∆
∆∆
∆P
đ
+∆
∆∆
∆P
Rfu
Chế độ hãm ngược
I
U E
I
R
u
R
fu
K
trong ó
, do ó ω >0.
I
U E

φ
, M <0.
21
2.2.5 Các trạng thái hãm của động cơ
một chiều kích từ độc lập
c) Hãm động năng: Hãm động năng xảy ra khi tốc độ
không tải ω
0
= 0.
2.2.5 Các trạng thái hãm của động cơ
một chiều kích từ độc lập
( )
M.
k
RR
I.
k
RR
2
hu
u
hu
φ
+
−=
φ
+
−=ω
chn R
h

D
V
í
d
ụ
Cho ng cơ như  BT 2-2.
Xác nh tr s in
tr hãm u vào mch phn ng  hãm ng
năng ng cơ in mt chiu kích t song song
vi yêu cu mômen hãm ln nht M
hmax
=
2.M
m
. Trưc khi hãm ng cơ làm vic 
im nh mc, s dng sơ  hãm kích t c
lp.
Giải:
Ta s dng sơ  hãm ng năng kích t c lp, trong
ó m bo φ = φ
m
.
23
V
í
d
ụ
M
c
= M

ư
.R
ư
= 220 – 35.0,26
= 210,9 [V]
Momen (dòng in) hãm ln nht s ti thi im ban u
ca quá trình hãm, ngay khi chuyn i mch in làm vic
sang mch hãm ng năng.
V
í
d
ụ
I
hmax
= I
hb
hay M
hmax
= M
hb
Vì φ = φ
m
= const nên  m bo M
hmax
= 2 M
m
thì
I
hb
= 2.I

= 3,01 – 0,26 = 2,75 [Ω]
24
2.3
ĐTC c
ủ
a đ
ộ
ng cơ đi
ệ
n m
ộ
t chi
ề
u k
í
ch
từ nối tiếp
2.3.1 Phương trình và dạng đặc tính cơ của động cơ một
chiều kích từ nối tiếp
2.3
ĐTC c
ủ
a đ
ộ
ng cơ đi
ệ
n m
ộ
t chi
ề

( )
− − f
2
U R R
.M
k
k
+
ω = −
φ
φ
25
2.3
ĐTC c
ủ
a đ
ộ
ng cơ đi
ệ
n m
ộ
t chi
ề
u k
í
ch
từ nối tiếp
φ ≈ c.I
kt
= c.I

c
.
k
U
A
1
=
c
.
k
RR
B
fu
+
=
c.k.AA
12
=
2.3
ĐTC c
ủ
a đ
ộ
ng cơ đi
ệ
n m
ộ
t chi
ề
u k