Phần I
Khái quát nguyên lý điều khiển tốc
độ động cơ bằng điều chỉnh điện áp
cấp cho phần ứng.
I. Khái niệm chung:
* Ngày nay, mặc dù dòng điện xoay chiều đ-ợc sử dụng rất rộng rãi, song
máy điện một chiều vẫn tồn tại, đặc biệt là động cơ một chiều.
Động cơ điện một chiều đ-ợc dùng rất phổ biến trong công nghiệp, giao
thông vận tải và nói chung ở những thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên
tục trong một phạm vi rộng (máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy
điện...).
* Động cơ điện một chiều đ-ợc phân loại theo cách kích thích từ :
+ Động cơ điện kích thích độc lập.
+ Động cơ điện kích thích song song.
+ Động cơ điện kích thích hỗn hợp.
Trên thực tế, đặc tính của động cơ điện kích thích độc lập và kích thích
song song hầu nh- giống nhau, nh-ng khi cần công suất lớn ng-ời ta th-ờng
dùng động cơ kích thích độc lập để điều chỉnh dòng điện kích thích đ-ợc
thuận lợi và kinh tế hơn, mặc dù loại động cơ này đòi hỏi phải có thêm
nguồn điện phụ bên ngoài. Ngoài ra, khác với ở tr-ờng hợp máy phát kích
thích nối tiếp , động cơ điện kích thích nối tiếp đ-ợc dùng rất nhiều, chủ yếu
trong ngành kéo tải bằng điện.
*Nh-ợc điểm chủ yếu của máy điện một chiều là cổ góp làm cho cấu tạo
phức tạp, đắt tiền và kém tin cậy, nguy hiểm trong môi tr-ờng dễ nổ. Khi sử
dụng động cơ một chiều, cần phải có nguồn điện một chiều kèm theo (bộ
chỉnh l-u hay máy phát điện một chiều).
* Về ph-ơng diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều -u
điểm hơn so với 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 đạt chất l-ợng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng.
Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một

BBĐ
Đ
U
dk
LK
a)
R
b
I
R
ud
E
b
(U
dk
)
U
E
u
b)
Hình 1. Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập.
ở chế độ xác lập có thể viết đ-ợc ph-ơng trình đặc tính của hệ thống nh-
sau:
E
b
- E
-
= I
-
(R

áp điều khiển U
đk
của hệ thống, do đó có thể nói ph-ơng pháp điều chỉnh này
là triệt để.
Để xác định giải điều chỉnh tốc độ ta để ý rằng tốc độ lớn nhất của hệ
thống bị chặn bởi đặc tính cơ cơ bản, là đặc tính ứng với điện áp phần ứng
định mức và từ thông cũng đ-ợc giữ ở giá trị định mức. Tốc độ nhỏ nhất của
dải điều chỉnh bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và về mômen khởi
động. Khi mômen tải là định mức thì các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của tốc
độ là:

max
=
0max
-

M
dm

min
=
0min
-

M
dm
Để thoả mãn khả năng quá tải thì đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh
phải có mômen ngắn mạch là:
M
nmmin

M



/1)M(K

M

M
dm
0max
dm
M
dm
0max





M
n m min
M
đm
M,I
0

0max

max

các đặc tính cơ tĩnh của truyền động một chiều kích từ độc lập là tuyến tính.
Khi điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng các đặc tính cơ trong toàn dải
điều chỉnh là nh- nhau, do đó độ sụt tốc t-ơng đối sẽ đạt giá trị lớn nhất tại
đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh hay nói cách khác, nếu tại đặc tính cơ
thấp nhất của dải điều chỉnh mà sai số tốc độ không v-ợt quá giá trị sai số
cho phép, thì hệ truyền động sẽ làm việc với sai số luôn nhỏ hơn sai số cho
phép trong toàn bộ dải điều chỉnh. Sai số t-ơng đối của tốc độ ở đặc tính cơ
thấp nhất là :
s =




0min0min
min0min


s =


M
0min
dm
s
cp
Vì các giá trị M
đm
,
0min
, s