Chơng 1: Xây dựng mô hình toán học cho động cơ điện 1 chiều
(khi kể đến M
ms
= f.

)
1. Khái quát chung về động cơ điện 1 chiều
Giản đồ kết cấu chung của động cơ điện 1 chiều đợc biểu diễn nh sau:

Trong đó:
+ CKĐ: dây quấn kích từ độc lập
+ CKN: dây quấn kích từ nối tiếp
+ CB: dây quấn bù
+CF: dây quấn cực từ phụ
+ U
K
: điện áp kích thích
+ U: điện áp phần ứng
+ N, p, L

, R

, là số thanh dẫn td, số đôi cực, số đôi mạch nhánh, hệ số tự
cảm và điện trở phần ứng.
+

, M, M
C
là tốc độ góc, mômen điện từ và mômen cản của động cơ.

P
A
L
Ư
R
Ư
2. Chế độ xác lập của động cơ một chiều.
Khi đặt lên dây quấn kích từ một điện áp U
K
nào đó, thì trong dây quấn
kích từ sẽ có dòng điện i
k
và do đó mạch từ của máy sẽ có từ thông

. Tiếp
đó lại đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng thì trong dây quấn phần ứng sẽ
có dòng điện I chạy qua. Tơng tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông
mạch kích từ sẽ tạo ra mômen điện từ có giá trị:
IkI
a
NP
M ...
.2
'.
==

(1)



=
.
.
k
IRU
uu

(3)
Từ phơng trình này ta có thể vẽ đợc họ đặc tính cơ M
(

)
của động cơ 1
chiều khi


= const (hình 1.b)
3. Chế độ quá độ của động cơ 1 chiều
3.1. Mô tả chung
Các phơng trình mô tả sơ đồ thay thế hình 1.1.a là:
* Mạch kích từ

dt
d
NiRU
ktkktk

+= ..

(t)
+ L

.
dt
di


N
N
.
dt
d

+ e
(t)
(6)
N
N
: số vòng dây cuộn kích từ nối tiếp

U
(P)
= R

.I
(P)
+ L

.P.I

Với


= L

/R

hằng số thời gian của mạch phần ứng.
Phơng trình chuyển động của hệ thống
M
(t)
- [m
c(t)
+ m
ms(t)
] = J.
dt
d



M
(P)
- [M
C(P)
+ M
ms(P)
] = J.P.

(P)

N
N
N

K
NP
.
1
R
K
K
PJ
.
1

(-)
(-)
(-)
(-)
E
(P)
U
(P)
I
(P)
M
ms
M

M



- Đối với động cơ 1 chiều kích từ độc lập thì N
N
= 0

các phơng trình sau:
+ Mạch phần ứng: u
(t)
= R.i
(t)
+ L.
dt
di
+ e

U
0
+

U
(P)
= R

[I
0
+

I
(P)

= R
K
[I
0
+

I
(P)
] - P.L
K
[I
0
+

I
K(P)
] (10)
+ Phơng trình chuyển động có học, từ pt: m
đt(t)
- (m
c(t)
+ m
ms(t)
) = J.
dt
d


K[


]



=
C
M
B
CB


C


M
C
B
M
C
B

Tuyến tính hóa đặc tính tải
0