Trường đại học kỹ thuật công nghiệp
Khoa Điện
Bộ Môn Tự Động hoá xncn
Năm 2008
Học phần: Trang bị điện
Bộ môn : Tự động hoá - Khoa Điện
Người thực hiện:
Nguyễn Thị Chinh
Nguyễn Thị Chinh
Bài giảng

Chương 1 : Cơ sở Truyền động điện
1. Khái niệm chung về hệ truyền động điện
1.Cấu trúc chung và phân loại
a. Cấu trúc chung :
- Định nghĩa: Hệ truyền động điện là một tập hợp các thiết bị
như: Thiết bị điện, thiết bị điện từ, thiết bị điện tử, phục vụ cho
việc biến đổi năng lượng điện - cơ cũng như gia công truyền tín
hiệu thông tin để điều khiển quá trình biến đổi năng lượng đó.
- Truyền động lực cho một máy, một dây truyền sản xuất mà
dùng năng lượng điện gọi là truyền động điện
Cấu trúc của một hệ truyền động điện gồm 2 phần chính:

BBĐ ĐC
MSX
R
R
T
K
GN VT

để kéo một nhóm gồm nhiều máy sản xuất.
Truyền động đơn : Là hệ truyền động dùng một động cơ điện
để kéo toàn bộ một máy sản xuất.
Truyền động nhiều động cơ : Trong hệ truyền động này, mỗi
chuyển động riêng biệt của máy SX do một động cơ riêng đảm
nhiệm.
* Phân loại theo đặc điểm chuyển động:
-
Chuyển động quay
-
Chuyển động tịnh tiến (thẳng)

* Ph©n lo¹i theo chÕ ®é lµm viÖc:
-
ChÕ dé lµm viÖc liªn tôc
-
ChÕ dé lµm viÖc gi¸n ®o¹n
* Ph©n lo¹i theo chiÒu quay cña ®éng c¬:
-
TruyÒn ®éng cã ®¶o chiÒu quay
-
TruyÒn ®éng kh«ng ®¶o chiÒu quay
* Ph©n lo¹i theo dßng ®iÖn :
-
TruyÒn ®éng xoay chiÒu
-
TruyÒn ®éng mét chiÒu

- Truyền động không điều chỉnh: Thường chỉ có động cơ nối trực
tiếp với lưới điện và kéo máy sản xuất với một tốc độ nhất định.

nối thêm các điện trở, điện
kháng vào động cơ). Trên đặc
tính tự nhiên ta có điểm làm
việc định mức có giá trị Mđm,
đm.
Đặc tính cơ nhân tạo của động cơ: là đặc tính
khi ta thay đổi tham số nguồn hoặc nối thêm điện
trở, điện kháng vào động cơ.





=
M
lớn, ta có đặc tính cơ cứng, nhỏ, đặc tính cơ mềm,
đặc tính cơ tuyệt đối cứng.
Truyền động có đặc tính cơ cứng, tốc độ ít thay đổi khi
momen thay đổi lớn. Truyền động có đặc tính cơ mềm tốc độ
giảm nhiều khi momen tăng.
Để đánh giá và so sánh các đặc tính cơ, người ta đưa ra khái
niệm độ cứng đặc tính cơ và được tính

3. Đặc tính cơ của máy sản xuất
Đặc tính cơ của máy sản xuất rất đa dạng. Tuy vậy phần lớn
nó được biểu diễn dưới dạng biểu thức tổng quát:
Trong đó: M
c
: Mômen ứng với tốc độ .
M

00

+ = 2, momen tỉ lệ bậc
hai với tốc độ là đặc tính của
máy bơm, quạt gió (đường 3)
+ = -1, momen tỉ lệ
nghịch với tốc độ, các cơ cấu
máy cuốn dây, cuốn giấy,
các truyền động quay trục
chính máy cắt gọt kim loại có
đặc tính thuộc loại này (đư
ờng 4)
Mc
0
c

cđm
M
cđm
3
2
1
M
CD
4
+ = 1, momen tỉ lệ bậc nhất với tốc độ, thực tế rất ít gặp, về
loại này có thể lấy ví dụ về máy phát một chiều tải thuần trở. (đư
ờng 2)

Trong hệ truyền động điện, bao giờ cũng có quá trình biến


II I
IV III
Trạng thái động cơ
Trạng thái động cơ Trạng thái hãm
M

P
C
= M
đ
. < 0 P
C
= M
đ
. > 0
P
C
= M
đ
. < 0 P
C
= M
đ
. > 0
M
c
M
đ


của truyền động điện tại giao điểm :
)]()
M
()
M
[(
dt
d
J
xx
c
x








=
Điều kiện để ổn định là:
0)
M
()
M
(
x
c
x

dt
d1
dt
dW
1
dt
dW1
2
c


+=

M
dt
dW1
=

M: là momen của động cơ.
c
c
M
dt
dW
1
=

M
c
: là momen cản.

M
dt
d
.JM
+=
Từ phương trình trên thấy rằng:
M > M
c
0
dt
d
>

thì
M > M
c
0
<
dt
d

thì
M = M
c
0
=
dt

Theo hình 5 có thể viết phương
trình cân bằng điện áp mạch phần ứng
động cơ như sau:
U
ư
= E
ư
- I
ư
.(R
ư
+R
f
) (1)
Với: R
ư
= r
ư
+ r
cf
+ r
b
+ r
ct

Trong đó: U
ư
[V]: Điện áp phần
ứng ĐC
2- Phương trình đặc tính cơ

là hệ số cấu tạo của động cơ
Với:N: số đôi thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng
động cơ
p: số đôi cực từ chính
a: số đôi mạch nhánh song song
=

=
K
a
pN
E
ư
2
a
pN
K

=
2

Φ [Wb] : Tõ th«ng kÝch tõ d­íi mét cùc tõ
NÕu biÓu diÔn s®® theo tèc ®é quay n (vßng/phót]):
E
­
= K
e
Φ.n
Vµ: ω = 2πn/60 = n/9,55
ωΦ=

ω
lµ ph­¬ng tr×nh ®Æc tÝnh c¬ ®iÖn cña ®éng c¬.
(2)
Lµ hÖ sè S®® cña ®éng c¬

Ta lại có mômen điện từ của động cơ: M
đt
= KI
ư


=
K
M
I
dt
ư
thay vào biểu thức trên ta có:
dt
fu
u
M
K
RR
K
U
2
)(

+

fu
u
2
)(

+


=

là phương trình đặc tính cơ của đặc tính cơ của động cơ một
chiều kích từ độc lập.
(3)


0

đm
0
I
đm
I
nm
I

0

đm
0
M

RR
U
I
=
+
=
M = K.I
nm
= M
nm

I
nm
, M
nm
: dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch của
động cơ.

=



=
0
ưư
K
IR
K
U
M

TN
R
f
=0
R
f1
R
f2
R
f3
M
M
c
Hình 7. Các đặc tính cơ
của DC một chiều kích từ
độc lập khi thay đổi điện
trở phụ
R
f4
a. ảnh hưởng của điện trở phần ứng
Giả thiết U
ư
= U
đm
= const,
=
đm
= const. Muốn thay
đổi điện trở phần ứng động cơ ta nối thêm
điện trở phụ R