TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 1
PHẦN 1: HÖ TRUYÒN §éNG §IÖN §éNG C¥
MéT CHIÒU Cã §¶O CHIÒU

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Truyền động cho một máy, một dây chuyền sản xuất mà dùng năng lượng điện thì
gọi là truyền động điện (TĐĐ).
Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị như: thiết bị điện, thiết bị điện từ,
thiết bị điện tử, cơ, thủy lực phục vụ cho việc biến đổi điện năng thành cơ năng cung
cấp cho cơ cấu chấp hành trên các máy sản xuất, đồng thời có thể điều khiển dòng
năng lượng đó theo yêu cầu công nghệ của máy sản xuất.
2. HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
a. Đặc điểm chung
Truyền động điện một chiều sử dụng cho các máy có yêu cầu cao về điều chỉnh
tốc độ và mômen. Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều
ưu việt hơn so với các loại động cơ khác, không những nó có khả năng điều chỉnh tốc
độ dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất
lưọng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng.
b. Phương trình đặc tính cơ
Phương trình đặc tính cơ biểu thị mối quan hệ ω = f(M) của động cơ điện một
chiều kích từ độc lập như sau:

M
K
RR
K
U
p
2

ω
+
=∆
gọi là độ sụt tốc độ
Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập có dạng
hàm bậc nhất y = B + Ax, nên đường biểu diễn trên hệ tọa độ M0ω là một đường
thẳng với độ dốc âm. Đường đặc tính cơ cắt trục tung 0ω tại điểm có tung độ:
ω
φ
0
=
U
K
−
. Tốc độ ω
0
được gọi là tốc độ không tải lý tưởng khi không có lực cản nào
cả. Đó là tốc độ lớn nhất của động cơ mà không thể đạt được ở chế độ động cơ vì
không bao giờ xảy ra trường hợp MC = 0.
Khi phụ tải tăng dần từ M
C
= 0 đến M
C
= M
đm
thì tốc độ động cơ giảm dần từ ω
0

đến ω
đm

ω
A
ω
®m
M
®m
M
nm
c. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều
Động cơ điện một chiều có các phương pháp điều chỉnh tốc độ:
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng.
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto.
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông kích từ.
d. Đảo chiều động cơ
Chiều từ lực tác dụng vào dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi
đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì từ lực có chiều ngược lại. Vậy muốn
đảo chiều quay của động cơ điện một chiều ta có thể thực hiện một trong hai cách:
- Hoặc đảo chiều từ thông (bằng cách đảo chiều dòng điện kích từ).
- Hoặc đảo chiều dòng điện phần ứng.
I
I
+
u
E
§
KT§
kt

Hình 2 - Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi đảo
chiều từ thôn
g
ho
ặ
c khi đảo chiều
d
òn
g
đi
ệ
n
p
hần ứn
g

TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 3
Đối với động cơ công suất lớn ít đảo chiều ta có thể chọn phương pháp đảo chiều
dòng điện kích từ.
Đối với động cơ công suất nhỏ ít đảo chiều có thể dùng phương pháp đổi chiều
dòng điện phần ứng bằng 2 bộ côngtắctơ thuận ngược khoá chéo.
Đối với động cơ công suất vừa và lớn có tần số đảo chiều cao thường dùng hai bộ
biến đổi nguồn đảo chiều dòng điện phần ứng.
e. Hãm điện động cơ điện một chiều
Hãm điện là trạng thái mà động cơ điện sinh ra mômen điện từ ngược với chiều
quay của rôto. Động cơ điện một chiều có 3 trạng thái hãm chính:
- Hãm tái sinh (Hãm có hoàn trả năng lượng về lưới).
- Hãm ngược.
- Hãm động năng.

chỉnh lưu cầu TH5…TH8 cấp nguồn cho động cơ theo chiều ngược. Điện áp ra định
mức: 90VDC khi đầu vào là 110/120VAC, 180VDC khi đầu vào là 220/240VAC,
320VDC khi đầu vào 380/415VAC. Dòng điện cực đại là 8A.
TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 4

Điện áp xoay chiều từ 110- 480V (AC) được đưa vào điểm giữa của các chỉnh lưu
cầu. Khi có tín hiệu điều khiển động cơ theo chiều thuận, ứng với nửa chu kỳ dương
của nguồn AC, khi có tải, TH1 và TH4 mở, nửa chu kỳ sau thì TH2 và TH3 mở và cứ
tiếp tục như thế làm cho điện áp trên động cơ phân cực thuận. Nguồn ngược bị khóa.
Động cơ quay theo chiều thuận.
Khi có tín hiệu điều khiển động cơ theo chiều ngược, ứng với nửa chu kỳ dương
của nguồn AC, khi có tải, TH5 và TH8 mở, nửa chu kỳ sau thì TH6 và TH7 mở và cứ
tiếp tục như thế làm cho điện áp trên động cơ phân cực ngược. Nguồn thuận bị khóa.
Động cơ quay theo chiều ngược.
Shunt 20A-75mV để nối với đồng hồ A
đo dòng điện phần ứng, điện áp đặt vào
phần ứng được đo bằng đồng hồ V

Mt mch lp in ỏp kốm theo vũng lp tc cng khng nh rng cỏc mc
iu khin dũng in c ỏp dng trong ng c, cỏc mc hin ti cú th chia nh
thụng qua cỏc chuyn mch lp trỡnh c.
ng c c bo v bng mt mch in phỏt hin khng ch lm vic cú th
ct mch iu khin ra khi ng c trong vũng 60s.
B iu khin c bo v bng mt b iu khin ngt mach nu xy ra quỏ dũng
tc thi khi ngn mch
khối công
suất
khối mạch
logic đảo
chiều và
hãm tái sinh
so 1002 - 1b - vso 6000 - 1a - v
khối ổn
định tốc
độ và
bảo vệ
khối tạo tín hiệu điều
khiển và điều chỉnh
tốc độ
so 1005 - 1b - v
Va
so 5001 - 1a - v
đo tốc
độ
so 5001 - 1c - v
đo
momen
SO 7008 -3a - V SO 7009 -3C - V SO 7009 -3D - V SO 2005 - 1a - V
SO 8000 - 1A -V
SO 3009 - 1B - V
tốc
độ
mô
men
khối đặt

khuyếch
đại cách
ly "t"
khối đồng
bộ
khối
điện áp
kích từ
khối tín
hiệu
dòng tải
pi
ip
tỷ lệ
dấu +/-
tacho
so 1005 - 1b - v
H
ình 4 - Sơ đồ khối mạch điều khiển chỉnh lu đảo chiều
Hỡnh 5 - S bn thớ nghim
TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 6
C. THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG TỰ ĐỘNG ĐẢO CHIỀU
I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
- Giúp người học làm quen với cách điều khiển truyền động điện một chiều. Trên
cơ sở thực nghiệm củng cố phần lý thuyết đã học và tiếp tục phát triển các ứng dụng
cơ bản.
- Sinh viên cần nắm chắc lý thuyết cơ sở, hiểu rõ mục đích thí nghiệm, nắm vững
cấu trúc cơ bản của một hệ thống truyền động điện. Vẽ các đường đặc tính cơ lý
thuyết và thực nghiệm.

5- Mỗi lần thay đổi tải, đọc một bộ gồm các giá trị điện áp và dòng điện phần ứng
trên V và A và chỉ số mômen, tốc độ quay rôto trên các đồng hồ tương ứng, ghi vào
bảng sau:

TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 7
Mức tải U (V) I (A) n (v/ph) M (Nm)
0

1

2

3

4

5 6- Cắt tải máy phát. Tắt các công tắc nguồn, dừng thí nghiệm.
7- - Vẽ đường đặc tính cơ tự nhiên theo tính toán lý thuyết. Số liệu của động cơ:
U
đm
= V, I
đm
= A, P
n
(v/ph)
M (Nm)