GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 43
CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3 §IÒU CHØNH TèC §é TRUYÒN §éNG §IÖN§IÒU CHØNH TèC...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 44
ðây không ph i là hi n tư ng t thay ñ i t c ñ do mômen c n tăng lên mà là s ñi u ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 45
M
ω
∆M
∆ω1
∆ω2 β1
β2
N u |β| bé thì ñ c tính cơ là m m (|β| < 10).
N u |β| l n th...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 46
3.3.1 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n tr m ch ph n ng
Sơ ñ nguyên lý n i...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 47
−
dm
d−b
dm
b
I
.K
RR
K
E
φ
+
−
φ
=ω
ω = ωo(Uñk) -
β
M
Trong su t quá trình ñi u ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 48
Gi s ñ ng cơ ñang làm vi c t i ñi m A trên ñ c tính cơ 1 ng v i ñi n áp U1 trên p...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 49
- ð s t t c tuy t ñ i trên toàn d i ñi u ch nh ng v i m t mômen là như nhau. ð s ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 50
- Do ñ d c ñ c tính cơ tăng lên khi gi m t thông nên các ñ c tính s c t nhau và d...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 51
- ðTr : ð ng cơ KðB 3 pha kéo máy phát F, có th thay th b ng m t ngu n năng
lư ng...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 52
F §
CFA
CFD
CO§
CC§
BA
UC§
FC§
FO§
FD
AF
CKF
Rα
CPF
CP§
MK§
+ CCð: G i là cu n ch...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 53
Gi s ñ ng cơ ñang làm vi c n ñ nh m t t c ñ nào ñó, vì m t nguyên nhân khách quan...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 54
Vì ñi n tr ng n m ch gi a 2 ch i than 1-2 r t nh nên I1 khá l n và h s khu ch ñ i...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 55
H s khu ch ñ i c a MKðN là: K = K1.K2 (Có th ñ t t i hàng v n).
Các s.ñ.ñ E1, E2 ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 56
3.4.2 H truy n ñ ng khu ch ñ i t - ñ ng cơ (KðT - ð)
Khu ch ñ i t là khí c ñi n m...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 57
V i khu ch ñ i t lý tư ng, khi Iñk = 0 thì IT = 0, còn v i khu ch ñ i t th c t : ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 58
Trong các sơ ñ này, máy bi n áp BA có ch c năng bi n ñ i giá tr ñi n áp cho phù h...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 59
V i ub là ñi n áp ra c a b bi n, t c là ñi n áp ñ t trên t i.
* bán kỳ âm c a ngu...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 60
Trong b ng tu n hoàn Mendeleev, các nguyên t bán d n chi m v trí trung gian gi a ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 61
Các ch t bán d n có th là ñơn ch t như B, C, si, Ge, S, Se..., các h p ch t như Z...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 62
c) ðiôt:
ðiôt là linh ki n bán d n g m 2 mi ng bán d n P và N ghép l i v i nhau. ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 63
C u t o thư ng g p và ký hi u c a Tiristor cho trên hình 3.13. V m t c u t o Tiri...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 64
Th i gian m ton là th i gian c n thi t ñ thi t l p dòng ñi n chính ch y trong Tir...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 65
ðo n 3 ng v i tr ng thái m c a Tiristor. Khi này c 3 m t ghép ñã tr thành d n ñi ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 66
~
T3
T1
4T
2T
dI
L
R
Ud
T4
T2
a
b
c
RL
Id
Ud
T1
2T
3T
2aU
2bU
2cU
A
B
C
Trong các...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 67
a) H th ng T-ð không ñ o chi u
Các sơ ñ thư ng g p:
§K1
CL1
BA1
BA2
CL2
CK§CK
CL1...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 68
Vai trò c a cu n kháng CK: ði n áp sau khi ch nh lưu là m t hàm tu n hoàn không s...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 69
3.5 ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n xoay chi u 3 pha KðB
ð ng cơ ñi n xoay chi u ñư...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 70
~
B§§A
pR
M
ω
0ω
®mU1U2U
®mU
U12U
p(R =0)
p(R ≠0)
U1 ®mU2U
Nh n xét:
- Thay ñ i ñ...
GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 71
3.5.4 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i s ñôi c c c a ñ ng cơ.
ðây là cách ñi u...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

"Thu Vien Sach Co Khi" – Dieu chinh toc do truyen dong dien

378 views
273 views

Published on

THU VIEN SACH CO KHI – THOA SUC KHAM PHA


• http://www.youtube.com/user/vinamanic
Youtube : Thư viện video về các phần mềm cơ khí


• http://www.slideshare.net/vinamanic
• http://thuviensachcokhi.blogspot.com/
Slideshare, blogspot : Thư viện tài liệu, giáo trình, sách về cơ khí.


• http://facebook.com/thuviensachcokhi :
Thư Viện của những trải nghiệm và cơ hội kiếm thêm thu nhập



Rất mong được sự đóng góp và giúp đỡ của các bạn để trang ngày một lớn mạnh và phục vụ cộng đồng một cách tốt hơn đem lại những giá trị khác cho cuộc sống

Email : thuviencokhi@gmail.com

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
378
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
8
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

"Thu Vien Sach Co Khi" – Dieu chinh toc do truyen dong dien

  1. 1. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 43 CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3CH¦¥NG 3 §IÒU CHØNH TèC §é TRUYÒN §éNG §IÖN§IÒU CHØNH TèC §é TRUYÒN §éNG §IÖN§IÒU CHØNH TèC §é TRUYÒN §éNG §IÖN§IÒU CHØNH TèC §é TRUYÒN §éNG §IÖN 3.1 ð t v n ñ ði u ch nh t c ñ là m t trong nh ng n i dung chính c a truy n ñ ng ñi n t ñ ng nh m ñáp ng yêu c u công ngh c a máy s n xu t. ði u ch nh t c ñ truy n ñ ng ñi n là dùng nh ng phương pháp thu n túy ñi n, tác ñ ng lên b n thân h th ng truy n ñ ng ñi n (ngu n và ñ ng cơ ñi n) ñ thay ñ i t c ñ quay c a tr c ñ ng cơ ñi n. T c ñ làm vi c c a truy n ñ ng ñi n do công ngh yêu c u và ñư c g i là t c ñ ñ t, hay t c ñ mong mu n. Trong quá trình làm vi c, t c ñ c a ñ ng cơ thư ng b thay ñ i do s bi n thiên c a t i, c a ngu n và do ñó gây ra sai l ch t c ñ th c so v i t c ñ ñ t. Trong các h truy n ñ ng ñi n t ñ ng thư ng dùng các phương pháp khác nhau ñ n ñ nh t c ñ ñ ng cơ, ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñ có ñư c t c ñ mong mu n. ði u ch nh t c ñ m t ñ ng cơ ñi n khác v i vi c t thay ñ i t c ñ c a ñ ng cơ ñó. Ví d : M t ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p ñang làm vi c t i ñi m làm vi c A trên ñ c tính cơ 1 ng v i mômen c n MA. ð c tính cơ 1 ng v i ñi n áp ñ t vào ñ ng cơ là U1. Vì m t lý do nào ñó, mômen c n tăng lên (MT>MA) làm ñ ng cơ b gi m t c ñ . ði m làm vi c s d ch chuy n theo ño n AT v phía t c ñ gi m. Nhưng t c ñ càng gi m thì dòng ñi n ph n ng Iư càng tăng và mômen càng tăng. T i ñi m T thì mômen ñ ng cơ sinh ra b ng mômen c n (Mð=MT). ð ng cơ s làm vi c n ñ nh t i ñi m T v i t c ñ th p hơn (ωT<ωA) và dòng ph n ng l n hơn, ñ ng cơ nóng hơn. ðây là hi n tư ng t thay ñ i t c ñ c a ñ ng cơ ñi n, ñi m làm vi c c a ñ ng cơ d ch chuy n trên cùng m t ñư ng ñ c tính cơ. A T B D ω ω0 ω'0 ωD MMTAMMB 1 2 U1 U2 ví d trên, n u mômen c n v n gi nguyên giá tr MA, ñ ng cơ ñang làm vi c n ñ nh t i ñi m A trên ñ c tính cơ 1, ta gi m ñi n áp ph n ng t U1 xu ng U2 (ñ c tính cơ tương ng là 2). Do quán tính cơ, ñ ng cơ chuy n ñi m làm vi c t ñi m A trên ñư ng 1 sang ñi m B trên ñư ng 2 v i cùng m t t c ñ ωA. Mômen c a ñ ng cơ t i ñi m B nh hơn mômen c n A (MB<MA) nên ñ ng cơ b gi m t c ñ . ði m làm vi c trư t xu ng theo ñư ng ñ c tính cơ 2. T c ñ ñ ng cơ càng gi m thì dòng ñi n ph n ng càng tăng. T i ñi m D thì mômen ñ ng cơ cân b ng v i mômen c n MA (MB=MA). ð ng cơ s làm vi c n ñ nh t i ñi m D v i t c ñ th p hơn (ωD<ωA). Hình 3.1 - S thay ñ i t c ñ ñ ng cơ khi t i thay ñ i và s ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ ng v i cùng m t mômen t i
  2. 2. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 44 ðây không ph i là hi n tư ng t thay ñ i t c ñ do mômen c n tăng lên mà là s ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ (ñi u ch nh gi m) trong khi mômen c n v n gi nguyên. ði m làm vi c chuy n t ñ c tính cơ này sang ñ c tính cơ khác do thay ñ i thông s c a m ch ñi n ñ ng cơ. Có r t nhi u phương pháp ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ. Tuỳ theo máy s n xu t, ta ch n m t phương pháp ñi u ch nh t c ñ cho phù h p, ñ m b o quá trình s n xu t ñư c thu n l i, nâng cao ch t lư ng và năng su t. 3.2 Các ch tiêu ñánh giá ñi u ch nh t c ñ Ch t lư ng c a m t phương pháp ñi u ch nh t c ñ ñư c ñánh giá qua m t s các ch tiêu sau ñây. 3.2.1 D i ñi u ch nh t c ñ D i ñi u ch nh t c ñ (hay ph m vi ñi u ch nh t c ñ ) là t s gi a các giá tr t c ñ làm vi c l n nh t và nh nh t c a h Tðð ng v i m t mômen t i ñã cho: D = min max ω ω D i ñi u ch nh t c ñ c a m t h Tðð càng l n càng t t. M i m t máy s n xu t yêu c u m t d i ñi u ch nh nh t ñ nh và m i m t phương pháp ñi u ch nh t c ñ ch ñ t ñư c m t d i ñi u ch nh nào ñó. 3.2.2 ð trơn ñi u ch nh ð trơn ñi u ch nh t c ñ khi ñi u ch nh ñư c bi u th b i t s gi a 2 giá tr t c ñ c a 2 c p k ti p nhau trong d i ñi u ch nh: γ = i i ω ω 1+ Trong ñó: ωi - T c ñ n ñ nh c p i. ωi+1 - T c ñ n ñ nh c p i+1. Trong m t d i ñi u ch nh t c ñ , s c p t c ñ càng l n thì s chênh l ch t c ñ gi a 2 c p k ti p nhau càng ít do ñó ñ trơn càng t t. Khi s c p t c ñ r t l n (k→∞) thì ñ trơn ñi u ch nh γ → 1. Trư ng h p này h ñi u ch nh g i là h ñi u ch nh vô c p và có th có m i giá tr t c ñ trong toàn b d i ñi u ch nh. 3.2.3 ð n ñ nh t c ñ (ñ c ng c a ñ c tính cơ) ð ñánh giá và so sánh các ñ c tính cơ, ngư i ta ñưa ra khái ni m ñ c ng ñ c tính cơ β và ñư c tính: β = ω∆ ∆M
  3. 3. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 45 M ω ∆M ∆ω1 ∆ω2 β1 β2 N u |β| bé thì ñ c tính cơ là m m (|β| < 10). N u |β| l n thì ñ c tính cơ là c ng (|β| = 10 ÷ 100). Khi |β| = ∝ thì ñ c tính cơ là n m ngang và tuy t ñ i c ng. ð c tính cơ có ñ c ng β càng l n thì t c ñ càng ít b thay ñ i khi mômen thay ñ i. trên hình 3.2, ñư ng ñ c tính cơ 1 c ng hơn ñư ng ñ c tính cơ 2 nên v i cùng m t bi n ñ ng ∆M thì ñ c tính cơ 1 có ñ thay ñ i t c ñ ∆ω1 nh hơn ñ thay ñ i t c ñ ∆ω2 cho b i ñ c tính cơ 2. Nói cách khác, ñ c tính cơ càng c ng thì s thay ñ i t c ñ càng ít khi ph t i thay ñ i nhi u. Do ñó sai l ch t c ñ càng nh và h làm vi c càng n ñ nh, ph m vi ñi u ch nh t c ñ s r ng hơn. 3.2.4 Tính kinh t H ñi u ch nh có tính kinh t khi v n ñ u tư nh , t n hao năng lư ng ít, phí t n v n hành không nhi u. Các phương pháp ñi u ch nh t c ñ qua m ch ph n ng luôn có t n hao năng lư ng l n hơn ñi u ch nh t c ñ qua m ch kích t . 3.2.5 S phù h p gi a ñ c tính ñi u ch nh và ñ c tính t i Khi ch n h ñi u ch nh t c ñ v i phương pháp ñi u ch nh nào ñó cho m t máy s n xu t c n lưu ý sao cho các ñ c tính ñi u ch nh bám sát yêu c u ñ c tính c a t i máy s n xu t. Như v y h làm vi c s ñ m b o ñư c các yêu c u ch t lư ng, ñ n ñ nh... Ngoài các ch tiêu trên, tuỳ trư ng h p c th mà ta có th có nh ng ñòi h i khác bu c h ñi u ch nh t c ñ c n ph i ñáp ng. 3.3 ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p (song song) Khi xem xét phương trình ñ c tính cơ c a ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p, ta ñã bi t quan h ω=f(M) ph thu c các thông s ñi n U, φ, RưΣ. S thay ñ i các thông s này s cho nh ng h ñ c tính cơ khác nhau. Vì v y, v i cùng m t mômen t i nào ñó, t c ñ ñ ng cơ s khác nhau các ñ c tính cơ khác nhau. Như v y, ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p (hay kích t song song) có th ñư c ñi u ch nh t c ñ b ng các phương pháp sau ñây: Hình 3.2 - ð c ng c a ñ c tính cơ
  4. 4. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 46 3.3.1 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n tr m ch ph n ng Sơ ñ nguyên lý n i dây như hình 3.6. Khi tăng ñi n tr ph n ng, ñ c tính cơ d c hơn nhưng v n gi nguyên t c ñ không t i lý tư ng. H ñ c tính cơ khi thay ñ i ñi n tr m ch ph n ng như hình 3.6. ð c ñi m c a phương pháp ñi u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n tr m ch ph n ng: - ði n tr m ch ph n ng càng tăng, ñ d c ñ c tính cơ càng l n, ñ c tính cơ càng m m và ñ n ñ nh t c ñ càng kém, sai s t c ñ càng l n. - Phương pháp ch cho phép ñi u ch nh thay ñ i t c ñ v phía gi m (do ch có th tăng thêm ñi n tr ). - Vì ñi u ch nh t c ñ nh thêm ñi n tr vào m ch ph n ng cho nên t n hao công su t dư i d ng nhi t trên ñi n tr càng l n. - D i ñi u ch nh ph thu c vào tr s mômen t i. T i càng nh (M1) thì d i ñi u ch nh D1= min max ω ω càng nh . Nói chung, phương pháp này cho d i ñi u ch nh: D ≈ 5:1 p + CKTI § E uI kt R - ω o ωo M ω1max 1min ω Mc1M TN nt1 nt2 nt3 nt4 R =0p R p1 p2R p3R - V nguyên t c, phương pháp này cho ñi u ch nh trơn nh thay ñ i ñi n tr nhưng vì dòng rotor l n nên vi c chuy n ñ i ñi n tr s khó khăn. Th c t thư ng s d ng chuy n ñ i theo t ng c p ñi n tr . 3.3.2 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n áp ph n ng Sơ ñ nguyên lý ñư c bi u di n như trên hình 3.3. T thông ñ ng cơ ñư c gi không ñ i. ði n áp ph n ng ñư c c p t m t b bi n ñ i. ð ñi u ch nh ñi n áp ph n ng ñ ng cơ ñi n m t chi u c n có thi t b ngu n như máy phát ñi n m t chi u kích t ñ c l p, các b ch nh lưu có ñi u khi n .v.v.. Các thi t b ngu n này có ch c năng bi n năng lư ng ñi n xoay chi u thành m t chi u có s c ñi n ñ ng Eb ñi u ch nh ñư c nh tín hi u ñi u khi n Uñk. Vì là ngu n có công su t h u h n so v i ñ ng cơ nên các b bi n ñ i này có ñi n tr trong Rb và ñi n c m Lb khác không. ch ñ xác l p có th vi t phương trình ñ c tính c a h th ng như sau: Eb - Eư = Iư(Rb + Rưñ) Hình 3.6 - ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p b ng phương pháp thay ñ i ñi n tr ph n ng.
  5. 5. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 47 − dm d−b dm b I .K RR K E φ + − φ =ω ω = ωo(Uñk) - β M Trong su t quá trình ñi u ch nh ñi n áp ph n ng thì t thông kích t c a ñ ng cơ ñư c gi nguyên b ng giá tr ñ nh m c, do ñó mômen t i cho phép c a h s là không ñ i: Mc.cp = Kφñm.Iñm = Mñm Vì t thông c a ñ ng cơ ñư c gi không ñ i nên ñ c ng c a ñ c tính cơ cũng không ñ i, còn t c ñ không t i lý tư ng thì ph thu c vào giá tr ñi n áp ñi u khi n Uñk c a h th ng. Khi thay ñ i ñi n áp c p cho cu n dây ph n ng, ta có các h ñ c tính cơ ng v i các t c ñ không t i khác nhau, song song và có cùng ñ c ng. ði n áp U ch có th thay ñ i v phía gi m (U<Uñm) nên phương pháp này ch cho phép ñi u ch nh gi m t c ñ . BB§ ~ u®k § u EøE(u )®k IR Rb ø® M®m M 0ω ω U®m 1U 2U TN o 0.minω ωmin ωmax ð xác ñ nh d i ñi u ch nh t c ñ khi ñi u ch nh ñi n áp ph n ng ñ ng cơ ta ñ ý r ng t c ñ l n nh t c a h th ng b ch n b i ñ c tính cơ cơ b n, là ñ c tính ng v i ñi n áp ph n ng ñ nh m c và t thông cũng ñư c gi giá tr ñ nh m c. T c ñ nh nh t c a d i ñi u ch nh b gi i h n b i yêu c u v sai s t c ñ và v mômen kh i ñ ng. Hình 3.3 - ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p b ng phương pháp thay ñ i ñi n áp ph n ng.
  6. 6. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 48 Gi s ñ ng cơ ñang làm vi c t i ñi m A trên ñ c tính cơ 1 ng v i ñi n áp U1 trên ph n ng. Khi gi m ñi n áp t U1 xu ng U2, ñ ng cơ thay ñ i ñi m làm vi c t ñi m A có t c ñ l n ωA trên ñư ng 1 xu ng ñi m D có t c ñ nh hơn (ωD<ωA) trên ñư ng 2 ( ng v i ñi n áp U2). Mo C ω01 ω ®mU 2U 1U TN M ω02 U5 U4 ABE D C F H I G Trong khi gi m t c ñ theo cách gi m ñi n áp ph n ng, n u gi m m nh ñi n áp, nghĩa là chuy n nhanh t t c ñ cao xu ng t c ñ th p thì cùng v i quá trình gi m t c có th x y ra quá trình hãm tái sinh. Ch ng h n, cũng trên hình 3.4, ñ ng cơ ñang làm vi c t i ñi m A v i t c ñ l n ωA trên ñ c tính cơ 1 ng v i ñi n áp U1. Ta gi m m nh ñi n áp ph n ng t U1 xu ng U3. Lúc này ñ ng cơ chuy n ñi m làm vi c t ñi m A trên ñư ng 1 sang ñi m E trên ñư ng 3 (chuy n ngang v i ωA=ωE). Vì ωE l n hơn t c ñ không t i lý tư ng ω03 c a ñ c tính cơ 3 nên ñ ng cơ s làm vi c tr ng thái hãm tái sinh trên ño n EC c a ñ c tính 3. Quá trình hãm giúp ñ ng cơ gi m t c nhanh. Khi t c ñ xu ng th p hơn ω03 thì ñ ng cơ l i làm vi c tr ng thái ñ ng cơ. Lúc này do mômen Mð = 0 nên ñ ng cơ ti p t c gi m t c cho t i ñi m làm vi c m i t i F, vì t i F mômen ñ ng cơ sinh ra cân b ng v i mômen c n MC. ð ng cơ ch y n ñ nh t i F v i t c ñ ωF<ωA. Khi tăng t c, di n bi n c a quá trình ñư c gi i thích tương t . Gi s ñ ng cơ ñang làm vi c t i ñi m I có t c ñ ωI nh trên ñ c tính cơ 5, ng v i ñi n áp U5 trên ph n ng. Tăng ñi n áp t U5 lên U4, ñ ng cơ chuy n ñi m làm vi c t I trên ñ c tính 5 sang ñi m G trên ñ c tính 4. Do mômen MG l n hơn mômen c n MC nên ñ ng cơ tăng t c theo ñư ng 4 (ño n GH). ð ng th i v i quá trình tăng t c, mômen ñ ng cơ b gi m và quá trình tăng t c ch m d n. T i ñi m H thì mômen ñ ng cơ cân b ng v i mômen t i MH = MC và ñ ng cơ s làm vi c n ñ nh t i ñi m H v i t c ñ ωH > ωI. ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p b ng bi n pháp thay ñ i ñi n áp ph n ng có các ñ c ñi m sau: - ði n áp ph n ng càng gi m, t c ñ ñ ng cơ càng nh . - ði u ch nh trơn trong toàn b d i ñi u ch nh. - ð c ng ñ c tính cơ gi không ñ i trong toàn b d i ñi u ch nh. Hình 3.4 - Quá trình thay ñ i t c ñ khi ñi u ch nh ñi n áp
  7. 7. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 49 - ð s t t c tuy t ñ i trên toàn d i ñi u ch nh ng v i m t mômen là như nhau. ð s t t c tương ñ i s l n nh t t i ñ c tính cơ th p nh t c a d i ñi u ch nh. Do v y, sai s t c ñ tương ñ i (sai s tĩnh) c a ñ c tính cơ th p nh t không vư t quá sai s cho phép cho toàn d i ñi u ch nh. - D i ñi u ch nh c a phương pháp này có th : D ~ 10:1. - Ch có th ñi u ch nh t c ñ v phía gi m (vì ch có th thay ñ i v i Uư ≤ Uñm). - Phương pháp ñi u ch nh này c n m t b ngu n ñ có th thay ñ i trơn ñi n áp ra. 3.3.3 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i t thông Mu n thay ñ i t thông ñ ng cơ, ta ti n hành thay ñ i dòng ñi n kích t c a ñ ng cơ qua m t ñi n tr m c n i ti p m ch kích t . Rõ ràng phương pháp này ch cho phép tăng ñi n tr vào m ch kích t , nghĩa là ch có th gi m dòng ñi n kích t (Ikt ≤ Iktñm) do ñó ch có th thay ñ i v phía gi m t thông. Khi gi m t thông, ñ c tính d c hơn và có t c ñ không t i l n hơn. H ñ c tính gi m t thông như hình 3.5. -+ RI KT§ Iu § E kt kt o ωo®m ω ω ω o1 o2 I Inm Mo C M ω φ2 φ1 ®m φ ωo®m ωo1 ωo2 Phương pháp ñi u ch nh t c ñ b ng thay ñ i t thông có các ñ c ñi m sau: - T thông càng gi m thì t c ñ không t i lý tư ng c a ñ c tính cơ càng tăng, t c ñ ñ ng cơ càng l n. - ð c ng ñ c tính cơ gi m khi gi m t thông. - Có th ñi u ch nh trơn trong d i ñi u ch nh: D ~ 3:1. - Ch có th ñi u ch nh thay ñ i t c ñ v phía tăng. Hình 3.5 - ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n m t chi u kích t ñ c l p b ng phương pháp thay ñ i t thông kích t .
  8. 8. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 50 - Do ñ d c ñ c tính cơ tăng lên khi gi m t thông nên các ñ c tính s c t nhau và do ñó, v i t i không l n (M1) thì t c ñ tăng khi t thông gi m. Còn vùng t i l n (M2) t c ñ có th tăng ho c gi m tùy theo t i. Th c t , phương pháp này ch s d ng vùng t i không quá l n so v i ñ nh m c. - Phương pháp này r t kinh t vì vi c ñi u ch nh t c ñ th c hi n m ch kích t v i dòng kích t là (1÷10)% dòng ñ nh m c c a ph n ng. T n hao ñi u ch nh th p. Thư ng khi ñi u ch nh t thông thì ñi n áp ph n ng ñư c gi nguyên b ng giá tr ñ nh m c, do ñó ñ c tính cơ th p nh t trong vùng ñi u ch nh t thông chính là ñ c tính có ñi n áp ph n ng ñ nh m c, t thông ñ nh m c và ñư c g i là ñ c tính cơ b n (ñôi khi chính là ñ c tính t nhiên c a ñ ng cơ). T c ñ l n nh t c a d i ñi u ch nh t thông b h n ch b i kh năng chuy n m ch c a c góp ñi n. Khi gi m t thông ñ tăng t c ñ quay c a ñ ng cơ thì ñ ng th i ñi u ki n chuy n m ch c a c góp cũng b x u ñi, vì v y ñ ñ m b o ñi u ki n chuy n m ch bình thư ng c n ph i gi m dòng ñi n ph n ng cho phép, k t qu là mômen cho phép trên tr c ñ ng cơ gi m r t nhanh. Ngay c khi gi nguyên dòng ñi n ph n ng thì ñ c ng ñ c tính cơ cũng gi m r t nhanh khi gi m t thông kích thích. 3.4 Các h th ng ñi u ch nh t c ñ truy n ñ ng ñi n m t chi u 3.4.1 H truy n ñ ng máy phát - ñ ng cơ (F - ð) 3.4.1.1 H F - ð ñơn gi n H th ng máy phát - ñ ng cơ (F-ð) là h truy n ñ ng ñi n mà BBð ñi n là máy phát ñi n m t chi u kích t ñ c l p. Máy phát này thư ng do ñ ng cơ sơ c p không ñ ng b 3 pha quay và coi t c ñ quay c a máy phát là không ñ i. §K §Tr F §K CKK CKF CK§ RT N T N K§ RKF Trong sơ ñ : - ð : Là ñ ng cơ ñi n m t chi u kéo cơ c u s n xu t, c n ph i ñi u ch nh t c ñ . - F : Là máy phát ñi n m t chi u, ñóng vai trò là BBð, c p ñi n cho ñ ng cơ ð. Hình 3.7 - H truy n ñ ng F-ð ñơn gi n.
  9. 9. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 51 - ðTr : ð ng cơ KðB 3 pha kéo máy phát F, có th thay th b ng m t ngu n năng lư ng khác. - K : Máy phát t kích, ñ c p ngu n ñi n cho các cu n kích t CKF và CKð. ði n áp ra c a b bi n ñ i c p cho ñ ng cơ ð: uF = uð = EF - I.RưF = K.φF.ωðTr - I.RưF Khi ta thay ñ i giá tr c a bi n tr RKF thì s làm cho dòng ñi n qua cu n kích t CKF thay ñ i, do ñó t thông kích t φF c a máy phát thay ñ i (gi m), d n ñ n ñi n áp uF thay ñ i, do ñó t c ñ ñ ng cơ ð thay ñ i: ω < ωcb. Như v y, b ng cách ñi u ch nh bi n tr RKF, ta ñi u ch nh ñi n áp ph n ng ñ ng cơ ð trong khi gi t thông không ñ i: φð = φñm. Khi thay ñ i giá tr c a bi n tr RKð ta có th thay ñ i t thông kích t ñ ng cơ ð. Khi φð gi m thì t c ñ ñ ng cơ ð tăng: ω < ωcb. Trong khi ñi u ch nh t thông φð, ta gi ñi n áp ph n ng ñ ng cơ không ñ i: Uưð = Uñm. ð o chi u: C p ti p ñi m T ñóng ho c N ñóng, dòng ñi n kích t máy phát ICKF ñ o chi u, do ñó ñ o chi u t thông φF, do ñó UF ñ o d u, d n ñ n ω ñ o chi u. Khi th c hi n hãm thì ñ ng cơ ð s qua 2 giai ño n hãm tái sinh: + Tăng φð v ñ nh m c. + Gi m ñi n áp ph n ng ñ ng cơ v 0. Nh n xét v h F-ð: - Ưu ñi m: + ði u ch nh t c ñ ñơn gi n, ít t n năng lư ng vì ch th c hi n trong m ch kích t . + D dàng ñ o chi u quay b ng cách ñ o chi u t thông máy phát ho c ñ o chi u t thông ñ ng cơ. Tuy nhiên trong th c t thư ng dùng cách ñ o chi u t thông máy phát vì không th ñ φð = 0 (ω → ∞). - Như c ñi m: + Như c ñi m quan tr ng nh t c a h F-ð là dùng nhi u máy ñi n quay, trong ñó ít nh t là 2 máy ñi n m t chi u, gây n l n, công su t l p ñ t máy ít nh t g p 3 l n công su t ñ ng cơ ch p hành, d n ñ n giá thành tăng, hi u su t th p. + Ngoài ra, do các máy phát m t chi u có t dư, ñ c tính t hóa có tr nên khó ñi u ch nh sâu t c ñ . Ph m vi ñi u ch nh t c ñ : D = Du.Dφ = 10.(2÷3)/1 = (20 ÷ 30)/1 Ph m vi ñi u ch nh t c ñ b ch n dư i b i ñi n áp dư Udư. B ch n trên b i gi i h n cơ h c. Khi dòng kích t ICKF = 0 thì UF = Udư ≠ 0, do ñó t n t i giá tr t c ñ ω ≠ 0. Vì v y ñ gi m nhanh t c ñ ñ ng cơ v 0 ta ph i th c hi n hãm ñ ng năng. 3.4.1.2 H F - ð có ph n h i âm áp, dương dòng. Cu n kích t c a máy phát F ñư c c p ñi n b i m t máy ñi n khu ch ñ i t trư ng ngang MKð. Máy ñi n khu ch ñ i MKð có 4 cu n kích t : CCð, CFA, CFD, COð.
  10. 10. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 52 F § CFA CFD CO§ CC§ BA UC§ FC§ FO§ FD AF CKF Rα CPF CP§ MK§ + CCð: G i là cu n ch ñ o hay cu n ñi u khi n, ñư c c p ñi n t ngu n m t chi u n ñ nh. ði n áp ñ t vào cu n này thay ñ i ñư c nh bi n tr RCð. ði n áp này t o ra s c t ñ ng FCð ñ nh giá tr s c ñi n ñ ng máy phát, cũng là ñi n áp ñ t lên ñ ng cơ, do ñó quy t ñ nh t c ñ ñ t ñ ng cơ. + CFA: Là cu n ph n h i âm áp. Cu n CFA n i song song v i ñi n tr Rα (là m t ph n c a ñi n tr R1). Khi h F-ð làm vi c thì trên R1 có ñi n áp t l v i UF, do ñó dòng ñi n trên cu n CFA cũng t l v i ñi n áp máy phát: ICFA ~ UF, do ñó FA ~ UF. Chi u c a FA ngư c v i chi u c a FCð, vì v y cu n CFA g i là cu n ph n h i âm áp. + CFD: Là cu n ph n h i dương dòng. Cu n CFD n i song song v i 2 cu n ph c a máy phát và ñ ng cơ: CPF & CPð. Khi h F-ð làm vi c thì t ng s t áp trên CPF & CPð là: ∆U = Rcf.I. Trong ñó: Rcf = RCPF + RCPð là t ng tr c a 2 cu n ph , I là dòng ñi n ñi qua ñ ng cơ. Do ñó s c t ñ ng c a cu n CFD t l v i dòng ñi n qua ñ ng cơ: FCFD ~ ∆U hay FCFD ~ I, FCFD cùng chi u v i FCð. Vì v y cu n CFD ñư c g i là cu n ph n h i dương dòng. + COð: Là cu n n ñ nh hay cu n ph n h i m m. Cu n COð l y dòng trên th c p máy bi n áp BA, sơ c p c a BA n i song song v i máy phát. Khi h th ng ch ñ tĩnh thì trong cu n sơ c p không có ph n ng. Khi h th ng ch ñ ñ ng, dòng ñi n bi n thiên, trong máy bi n áp BA có tín hi u, cu n COð xu t hi n dòng ñi n, sinh ra s c t ñ ng FOð. Chi u c a FOð có xu hư ng ch ng l i s bi n thiên ñó, làm cho h nhanh chóng n ñ nh. Ph n h i này g i là ph n h i m m. S c t ñ ng t ng kích t c a b khu ch ñ i Kð là: FΣ = FCð - FCFA + FCFD ± FOð ch ñ tĩnh thì FOð = 0. Hình 3.8 - H truy n ñ ng F-ð có ph n h i âm áp, dương dòng.
  11. 11. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 53 Gi s ñ ng cơ ñang làm vi c n ñ nh m t t c ñ nào ñó, vì m t nguyên nhân khách quan nào ñó làm cho ñ ng cơ n ng t i, t c ñ c a ñ ng cơ gi m xu ng, dòng ñi n qua ñ ng cơ tăng lên ( Σ − = R uu I §F ), vì th FCFD tăng, FCFA gi m, d n ñ n s c t ñ ng t ng FΣ tăng, do ñó UF tăng làm t c ñ ñ ng cơ l i tăng lên bù l i ph n s t gi m t c ñ . Phương trình ñ c tính cơ - ñi n: ω = K1.UCð - K1.[Ru - f(Rcf, §uR ,R−F,α) = ω0 - ∆ω Mu n cho h n ñ nh thì ta ph i có ∆ω → 0. Do ñó c n ch nh ñ nh giá tr α sao cho f(Rcf, §uR ,R−F,α) → R−. Trong ñó: α = 1R Rα * Khi nghiên c u m ch t ngư i ta thư ng dùng khái ni m s c t ñ ng (F) và t tr . Nh ng khái ni m ñó ñư c ñưa ra trên cơ s sau ñây: T thông ñư c miêu t b ng công th c: φ = µaHS, và cư ng ñ t trư ng b ng H = Iw/l. V y có th vi t: φ = µaIwS/l. N u cùng chia t s và m u s cho µaS thì ta có: φ = Iw. 1−       S l aµ Trong công th c trên Iw g i là s c t ñ ng F. Cũng gi ng như trong m ch ñi n, dòng ñi n t l v i s c ñi n ñ ng còn trong m ch t , t thông t l v i s c t ñ ng. ð i lư ng S l aµ ñ ng m u s g i là t tr RM, và toàn b công th c trên g i là ñ nh lu t Ôm ñ i v i m ch t : MR F =φ µa : ð t th m c a m ch t . *MÁY ðI N KHU CH ð I T TRƯ NG NGANG: Máy ñi n khu ch ñ i t trư ng ngang (MKðN) v th c ch t cũng là máy phát ñi n m t chi u nhưng có các c u t o ñ c bi t: - Stato có nhi u cu n kích t trong ñó có cu n ch ñ o, các cu n ph n h i và luôn có cu n bù. - Roto có 4 ch i than trong ñó c p ch i than 1 và 2 n i ng n m ch v i nhau, g i là c p ch i than ngang tr c. C p ch i than 3 và 4 g i là c p ch i than d c tr c, c p ñi n áp ra c a máy ñi n khu ch ñ i MKðN. Nguyên lý làm vi c c a máy ñi n khu ch ñ i t trư ng ngang MKðN như sau: Khi cu n kích t chính ñư c c p ñi n m t chi u thì m t t trư ng φF (gi s hư ng xu ng như hình v ) ñư c t o ra. Các dây d n rotor ñư c kéo quay v i t c ñ ωF trong t trư ng φF s c m ng m t s.ñ.ñ E1 (s.ñ.ñ ngang tr c) và trong cu n dây ph n ng s có m t dòng ñi n I1 ñư c t o ra, khép kín m ch qua c p ch i than ng n m ch 1-2. Chi u dòng ñi n I1 ñư c xác ñ nh theo quy t c bàn tay ph i.
  12. 12. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 54 Vì ñi n tr ng n m ch gi a 2 ch i than 1-2 r t nh nên I1 khá l n và h s khu ch ñ i l n th nh t K1 c a máy l n. 1 2 3 4 φF φd φn φb I2 CB cR 1I Fφ KT U®k UMK§N tR + _ ωF Dòng ñi n I1 ch y trong cu n dây ph n ng s sinh ra t trư ng ngang tr c φn hư ng sang ph i(xác ñ nh theo quy t c v n nút chai hay ñinh vít thu n) và ñ n lư t t trư ng ngang tr c φn này làm xu t hi n trong cu n dây ph n ng quay trong nó m t s.ñ.ñ E2 (s.ñ.ñ d c tr c). S.ñ.ñ E2 l n hơn nhi u so v i E1. N u MKðN ñư c n i t i bên ngoài Rt qua 2 ch i than 3-4 thì trong cu n dây ph n ng s có dòng ñi n ph t i I2 mà chi u xác ñ nh theo quy t c bàn tay ph i. ðây là t ng khu ch ñ i th 2 c a MKðN v i h s khu ch ñ i K2. V y v nguyên lý có th xem MKðN tương ñương v i hai máy phát ñi n n i t ng v i nhau thành 2 c p khu ch ñ i như m ch ñ ng tr hình v : E1 2E tR KT 1K K2 φF nφ 1I 2I
  13. 13. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 55 H s khu ch ñ i c a MKðN là: K = K1.K2 (Có th ñ t t i hàng v n). Các s.ñ.ñ E1, E2 và các dòng ñi n I1, I2 th c ra ñ u ñư c sinh ra trong m t cu n dây ph n ng. Dòng I2 (dòng t i) trong cu n dây ph n ng l i t o ra m t t trư ng d c tr c φd ngư c chi u v i t trư ng chính φF và làm t trư ng chính suy gi m, d n ñ n s.ñ.ñ máy phát b gi m. Dòng t i I2 càng tăng, t trư ng d c tr c φd càng l n và t trư ng chính càng b gi m nhi u d n ñ n s.ñ.ñ c a máy phát b t t th p. ðó là ñi u không mong mu n. ð h n ch ho c tr kh t trư ng φd này ngư i ta ñ t thêm m t cu n dây stato c a MKðN và g i là cu n bù CB. Cu n bù ñư c m c n i ti p v i cu n dây ph n ng và s t o ra m t t trư ng φb ngư c chi u v i t trư ng d c tr c φd ñ h n ch ho c tr kh nh hư ng c a t trư ng này. Vì dòng t i I2 cũng là dòng qua cu n bù CB nên khi t i tăng thì φb cũng tăng ñ kh k p s tăng c a φd theo dòng tái. ð ñi u ch nh ñư c t trư ng bù φb theo t i, cu n bù CB ñư c n i song song v i m t bi n tr phân m ch RC. Do có h s khu ch ñ i l n, MKðN ñư c dùng nhi u trong các h truy n ñ ng ñ ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ m t chi u trong ph m vi r ng v i ñ n ñ nh t c ñ cao và quán tính ñi n t nh . 3.4.1.3 H F - ð có ph n h i âm t c ñ ð ng cơ ð ñư c c p ñi n t máy ñi n khu ch ñ i t trư ng ngang MðKð. § FT BA F CC§ C§ UC§ M§K§ 2 4 1 3 CB CR CDA CFT FO§ FTF Máy phát t c FT ñư c n i tr c v i ñ ng cơ ð. ði n áp ra: UFT = K.ω, ñi n áp này t o ra s c t ñ ng: FFT = c.ω. S c t ñ ng t ng: FΣ = FCð - c.ω ± FOð Máy phát t c ñư c s d ng r ng rãi vì nó không liên quan v m t ñi n v i m ch ñ ng l c và có nhi u ki u tín hi u ra. Hình 3.9 - H truy n ñ ng F-ð có ph n h i âm t c ñ .
  14. 14. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 56 3.4.2 H truy n ñ ng khu ch ñ i t - ñ ng cơ (KðT - ð) Khu ch ñ i t là khí c ñi n mà tín hi u ñ u ra ñư c khu ch ñ i nh s thay ñ i ñi n kháng b ng cách thay ñ i dòng ñi u khi n. Sơ ñ nguyên lý c a m t khu ch ñ i t ñơn gi n ñư c trình bày hình 3.10. TI ZT ~ R CX I®k W®k TW = Trên m ch t không có khe h không khí ñư c qu n hai cu n dây: cu n ñi u khi n (w®k) và cu n t i (wT). Cu n dây wT ñư c ñ u n i ti p v i ph t i và ñ u vào ngu n ñi n xoay chi u, còn cu n dây w®k ñư c n i n i ti p v i bi n tr R , v i ñi n kháng ch n XC (ñ h n ch nh hư ng c a dòng ñi n xoay chi u c m ng t phía m ch xoay chi u) và n i v i ngu n ñi n áp m t chi u. M ch t b o hòa ng v i trư ng h p Iñk = Iñkñm là vùng gi i h n trên và trư ng h p Iñk =0 là gi i h n dư i ho t ñ ng c a khu ch ñ i t . Gi a hai vùng gi i h n trên, khi tăng d n Iñk thì dòng t i tăng d n t I0 ñ n ITñm. IT I®k IT®m I0 ð c tính ñi u khi n c a khu ch ñ i t ñư c trình bày hình 3.11. Phương trình cơ b n c a khu ch ñ i t lý tư ng là: IT.wT = Iñk.wñk Do ñó: T dk dkT w w II = Hình 3.10 - Khu ch ñ i t . Hình 3.11 - ð c tính ñi u khi n c a khu ch ñ i t .
  15. 15. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 57 V i khu ch ñ i t lý tư ng, khi Iñk = 0 thì IT = 0, còn v i khu ch ñ i t th c t : Iñk =0 thì IT=I0. Vì công su t ñi u khi n bé hơn nhi u l n công su t xoay chi u nên ñư c g i là khu ch ñ i t . * H TRUY N ð NG KHU CH ð I T - ð NG CƠ: Khu ch ñ i t (KðT) hay còn g i là b bi n ñ i van t , là t h p c a kháng bão hòa v i ch nh lưu không ñi u khi n. KðT ñư c dùng ñ làm b ñi u ch nh dòng ñi n và ñi n áp trong các h th ng ñi u khi n, ñi u ch nh và ki m tra t ñ ng. Trong các máy nâng v n chuy n, KðT thư ng ñư c dùng làm máy kích thích cho các máy phát trong h th ng F - ð. ð i v i máy c t g t kim lo i, KðT thư ng ñư c dùng k t h p v i ch nh lưu diode bán d n ñ cung c p cho ph n ng ñ ng cơ m t chi u. U1, f1 (a) CK Rkt BA V0 Wlv •••• + •••• - Wñk Uñk •••• •••• •••• •••• •••• •••• •••• •••• -•••• •••• + U1, f1 BA •••• •••• •••• •••• •••• Wñk Vo Uñk •••• + •••• - •••• -+ •••• •••• •••• •••• •••• •••• •••• •••• CKð Rkt (b) Wlv
  16. 16. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 58 Trong các sơ ñ này, máy bi n áp BA có ch c năng bi n ñ i giá tr ñi n áp cho phù h p v i yêu c u c a ñ ng cơ. T o ra s pha ho c ñi m trung tính cho phù h p v i sơ ñ ch nh lưu n u c n và nâng cao h s công su t c a h . Các van không ñi u khi n Vo dùng ñ bi n ñ i dòng ñi n xoay chi u thành m t chi u và t o ra thành ph n dòng ñi n t t hóa cho KðT. Trong h th ng KðT – ñ ng cơ, t c ñ ñ ng cơ ñư c ñi u ch nh b ng cách thay ñ i tr s trung bình c a s c ñi n ñ ng ch nh lưu b ng cách bi n ñ i dòng ñi n ñi u khi n, t c là bi n ñ i m c ñ bão hòa c a m ch t . ð ñơn gi n trong vi c kh o sát nguyên lý ho t ñ ng c a h th ng này, ta tách ra m t trong ba pha t các sơ ñ trên và gi thuy t r ng ñ c tính t tr c a lõi thép có d ng lý tư ng. a) Sơ ñ nguyên lý m t pha c a b bi n ñ i. b) D ng ñ c tính t tr lý tư ng c a lõi thép. Ta có: u2 = U2msinωt = iRt + Xk ( di / dωt ) Trong ñó: Xk có giá tr thay ñ i theo tr ng thái t hóa c a lõi thép. Lúc ñ u, lõi thép ñư c t hóa c ñ nh nh cu n ñi u khi n Wñk ñ n m t giá tr B0 nào ñó trong ph m vi ( -BS ≤ B0 ≤ +BS ). * bán kỳ dương c a ngu n u2: Dòng ñi n thu n ñi qua V0 t hóa lõi cu n kháng, làm cho biên ñ t c m bi n thiên. Lúc này, vì lõi thép chưa bão hòa nên Xk r t l n, ngu n ch y u rơi trên cu n kháng còn giá tr iRt ≈ 0. Ta có: u2 = U2msinωt = iRt + Xk ( di/dωt ) = NlvωS ( dB / dt ) V i ñi u ki n ban ñ u: t = 0, B = B0, gi i phương trình này ta ñư c: B = B0 + Bm ( 1 - cosωt ) Trong ñó: - Biên ñ t c m: Bm = U2m/WNlvS - Nlv: S vòng dây c a cu n làm vi c. - S : Di n tích ti t di n lõi c a cu n kháng. - ω : T n s góc c a dòng ñi n. Khi lõi thép bão hòa, ta có Xk = 0. Do ñó, toàn b ngu n áp ch ñ t lên t i. Khi ñó: u2=U2msinωt = iRt = ub u2 + •••• - •••• •••• •••• Iñk Uñk Wñk V0 (a) B H +BS -BS B0
  17. 17. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 59 V i ub là ñi n áp ra c a b bi n, t c là ñi n áp ñ t trên t i. * bán kỳ âm c a ngu n u2: V0 ngưng d n, dòng ñi n t hóa không có nên lõi thép b kh t b i cu n ñi u khi n Wñk và ñ t c m B s gi m d n v giá tr ban ñ u B0, ñi n áp trên t i ub ≈ u2 = 0. Giá tr trung bình c a ñi n áp ch nh lưu ñư c xác ñ nh theo công th c: Trong ñó: - p: S l n ñ p m ch trong b ch nh lưu. - α: Góc bão hòa - BS: T c m bão hòa. N u ta ch n Bm = BS thì α = arccos ( B0/BS ). Lúc này giá tr trung bình c a ñi n áp ch nh lưu: UKðT = Um [ 1 + ( B0/BS )] = f ( B0 ).V i: Um = pU2m/2π Ta nh n th y: Khi thay ñ i giá tr B0 t –BS ñ n +BS ta s ñi u ch nh ñư c ñi n áp ch nh lưu UKðT t 0 ñ n giá tr U2m( p/π ). Vì B0 là do dòng ñi u khi n Iñk t o ra nên th c ch t giá tr UKðT chính là hàm c a Iñk: UKðT = f ( Iñk ). 3.4.3 H truy n ñ ng ch nh lưu - ñ ng cơ Các b bi n ñ i dòng ñi n xoay chi u thành m t chi u th c ch t là các b ch nh lưu (hay các b n n ñi n) dùng ñ bi n ñ i dòng ñi n xoay chi u thành dòng ñi n m t chi u. Có r t nhi u sơ ñ ch nh lưu khác nhau ñư c phân lo i như sau: - Theo s pha có: Ch nh lưu 1 pha, ch nh lưu 3 pha... - Theo sơ ñ n i có: Ch nh lưu n a chu kỳ, ch nh lưu 2 n a chu kỳ, ch nh lưu hình c u, ch nh lưu hình tia... - Theo s ñi u khi n có: Ch nh lưu không ñi u khi n, ch nh lưu có ñi u khi n, ch nh lưu bán ñi u khi n. 3.4.2.1 Gi i thi u Thyristor a) Ch t bán d n: V phương di n d n ñi n, các ch t ñư c chia thành 2 lo i: Ch t d n ñi n (có ñi n tr su t nh ) và ch t không d n ñi n (có ñi n tr su t r t l n). Ch t không d n ñi n còn g i là ch t cách ñi n hay ñi n môi. Gi a hai lo i ch t này, có m t lo i ch t trung gian mà ñi n tr su t c a nó thay ñ i trong m t gi i h n r ng và gi m m nh khi nhi t ñ tăng (theo lu t hàm mũ). Nói cách khác, ch t này d n ñi n t t nhi t ñ cao và d n ñi n kém ho c không d n ñi n nhi t ñ th p. ðó là ch t bán d n. )1arccos( 0 m S B BB − −=α )cos1( 2 sin 2 22 α π ωω π π α +== ∫ mmKDT U p ttdU p U
  18. 18. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 60 Trong b ng tu n hoàn Mendeleev, các nguyên t bán d n chi m v trí trung gian gi a các kim lo i và phi kim. ði n hình là Ge, Si ... Hai nguyên t Ge và Si trong b ng tu n hoàn phân nhóm IV, l p ñi n t ngoài cùng c a Ge, Si có 4 ñi n t (electron) và chúng liên k t ñ ng hóa tr v i nhau, t o thành m t m ng b n v ng (hình a). N u tr n vào Ge m t ít ñơn ch t thu c phân nhóm III, ch ng h n In, thì do l p ñi n t ngoài cùng c a In ch có 3 ñi n t nên thi u 1 ñi n t ñ t o ra c p ñi n t ñ ng hóa tr . Nguyên t In có th s l y 1 ñi n t c a nguyên t Ge lân c n và làm xu t hi n m t l tr ng dương. Ion Ge l tr ng này l i có th l y 1 ñi n t c a nguyên t Ge khác ñ trung hòa và bi n nguyên t Ge sau này thành m t l tr ng m i. Quá trình c th ti p di n và bán d n Ge ñư c g i là bán d n l tr ng hay bán d n dương: Bán d n P (Positive). N u tr n vào Ge m t ít ñơn ch t thu c phân nhóm V, ch ng h n As, thì do l p ñi n t ngoài cùng c a As có 5 ñi n t nên sau khi t o 4 c p ñi n t ñ ng hóa tr v i 4 nguyên t Ge xung quanh, thì As th a ra 1 ñi n t . ði n t này d dàng r i kh i nguyên t As và tr thành ñi n t t do. Bán d n Ge tr thành bán d n ñi n t hay bán d n âm: Bán d n lo i N (Negative). Khi nhi t ñ ch t bán d n tăng hay b ánh sáng chi u vào thì chuy n ñ ng c a các ph n t mang ñi n m nh lên nên ch t bán d n s d n ñi n t t hơn. Bán d n lo i P Bán d n lo i N M ng liên k t b n v ng
  19. 19. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 61 Các ch t bán d n có th là ñơn ch t như B, C, si, Ge, S, Se..., các h p ch t như ZnS, CdSb, AlSb, Mg3SO2, các oxyt như Al2O3, Cu2O, ZnO, SiO2 ..., các sulfua như ZnS, CdS, Ag2S .v.v. Hi n nay, các ch t bán d n ñư c ng d ng r t nhi u trong các lĩnh v c khoa h c, k thu t và ñ i s ng. b) Tính ch t d n ñi n m t chi u c a l p ti p xúc P-N Khi ghép 2 l p bán d n P và N l i v i nhau thì t i ch 2 m t ghép giáp nhau s hình thành m t l p ti p xúc P - N (Ký hi u J -Junction). Quá trình x y ra như sau: T i ch ghép, các ñi n t âm t do t bán d n N chuy n sang bán d n P, chúng tái h p v i các l tr ng và tr nên trung hòa v ñi n. Phía bán d n P, do m t l tr ng nên chúng tr thành mang ñi n âm. Phía bán d n N, do m t ñi n t nên tr thành mang ñi n dương. Do v y, m t ñi n trư ng E0 l p ti p xúc P-N ñư c hình thành và hư ng t N sang P. ði n trư ng này như m t b c rào ngăn không cho l tr ng t P ti p t c sang N và ñi n t t N sang P. N u n i P-N v i m t ngu n ñi n m t chi u ñ t o ra s phân c c thu n, t c là c c dương c a ngu n n i v i bán d n P, c c âm c a ngu n n i v i bán d n N thì có m t ñi n trư ng ngoài (do ngu n ngoài t o ra) hư ng t P sang N, m nh hơn E0 và ngư c hư ng E0. ði n trư ng này giúp l tr ng dương ti p t c t P sang N và ñi n t ti p t c t N sang P t o ra dòng ñi n thu n Ith ñi qua l p ti p xúc P-N. N u n i P-N ñ t o ra s phân c c ngư c, t c là c c dương c a ngu n n i v i bán d n N, c c âm c a ngu n n i v i bán d n P thì ñi n trư ng ngoài s hư ng t N sang P cùng chi u v i ñi n trư ng l p ti p xúc E0. ði n trư ng này cùng v i ñi n trư ng E0 c n tr s chuy n d ch c a các l tr ng t P sang N và ñiên t t do t N sang P nên dòng ñi n không t o ra ñư c. Trên th c t , v n có m t dòng ñi n r t nh qua l p ti p xúc khi phân c c ngư c g i là dòng ñi n ngư c hay dòng ñi n rò.V y l p ti p xúc P-N có m t tính ch t ñ c bi t là ch cho dòng ñi n ch y qua khi phân c c thu n và ngăn c n không cho dòng ñi n ch y qua khi phân c c ngư c. Tính ch t này có ñư c là do ñi n trư ng l p ti p xúc E0 hư ng t N sang P. ði n trư ng E0 t o ra m t b c rào th .
  20. 20. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 62 c) ðiôt: ðiôt là linh ki n bán d n g m 2 mi ng bán d n P và N ghép l i v i nhau. ð u n i v i bán d n P g i là Anôt (A), ñ u n i v i bán d n N g i là Katôt (K). P N A K A K thI thUUngmax Ing nU 0 2 1 34 5 ð c tính Vôn-Ampe c a ñiôt bi u th m i quan h I(U) gi a dòng ñi n qua ñiôt và ñi n áp ñ t vào 2 c c c a ñiôt. ð c tính Vôn-Ampe tĩnh c a ñiôt có 2 nhánh. Nhánh thu n ng v i ñi n áp thu n (sơ ñ n i m ch góc I), dòng ñi n ñi qua ñiôt tăng theo ñi n áp. Khi ñi n áp ñ t vào ñiôt vư t m t ngư ng Un c 0,1V ÷ 0,5V và chưa l n l m thì ñ c tính có d ng parabol (ño n 1). Khi ñi n áp l n hơn thì ñ c tính g n như ñư ng th ng (ño n 2). Nhánh ngư c ng v i ñi n áp phân c c ngư c (sơ ñ n i m ch góc III). Lúc ñ u, ñi n áp ngư c tăng thì dòng ñi n ngư c (dòng ñi n rò) r t nh cũng tăng nhưng r t ch m (ño n 3). T i ñi n áp ngư c |U| > Ung.max thì dòng ñi n ngư c tăng nhanh (ño n khu u 4) và cu i cùng (ño n 5) thì ñiôt b ñánh th ng. Lúc này dòng ñi n ngư c tăng v t dù có gi m ñi n áp. ði n áp này g i là ñi n áp ch c th ng. ð ñ m b o an toàn cho ñiôt, ta nên ñ ñiôt làm vi c v i ñi n áp ngư c ~ 0,8Ung.max. V i Ung < 0,8Ung.max thì dòng ñi n rò qua ñiôt nh không ñáng k và ñiôt coi như tr ng thái khóa. T ñ c tính V-A c a ñiôt có th th y ñiôt (do tính ch t ñ c bi t c a l p ti p xúc P-N) ch cho dòng ñi n ch y qua t Anôt sang Katôt khi phân áp thu n và không cho dòng ñi n ch y qua t Katôt sang Anôt khi phân c c ngư c. Hay nói cách khác, tuỳ theo ñi u ki n phân áp mà ñiôt có th d n dòng hay không d n dòng. ðiôt là m t van bán d n. Tính ch t này ñư c s d ng ñ ch nh lưu (n n) dòng ñi n xoay chi u thành m t chi u. d) Tiristor: Tiristor là linh ki n g m 4 l p bán d n pnpn liên ti p nhau t o nên Anôt, Katôt và c c ñi u khi n G (hình v ). A P N K P N11 2 2 G + - J1 J2 J3 A K G Hình 3.12 - C u t o, ký hi u và ñ c tính Vôn-Ampe c a ñiôt. Hình 3.13 - C u t o và ký hi u c a Tiristor.
  21. 21. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 63 C u t o thư ng g p và ký hi u c a Tiristor cho trên hình 3.13. V m t c u t o Tiristor g m m t ñĩa silic t ñơn tinh th lo i n, trên l p ñ m lo i bán d n p có c c ñi u khi n b ng dây nhôm, các l p chuy n ti p ñư c t o nên b ng k thu t bay hơi c a gali. L p ti p xúc gi a Anôt và Katôt làm b ng ñĩa môliñen hay tungsten có h s nóng ch y g n v i silic. C u t o d ng ñĩa kim lo i ñ d ñang t n nhi t. Hình 3.14 trình bày m t c t c a m t tiristor. Ngoài cùng là l p v b c có tác d ng ch ng các ng su t cơ h c, ñ d dàng t n nhi t cũng như ñ d n i v i m ch ngoài. ---- - - - - -- --- - ++ + + + + + +++ + ++ + + +++++++++++++ ---- - - - - -- --- - + + + + + + + + + + ++ + p Líp An«t n p n Líp ch¾n Líp ®iÒu khiÓn Líp cat«t cat«t cùc ®iÒu khiÓn An«t Nguyên lý làm vi c c a Tiristor: Khi ñ t Tiristor dư i ñi n áp m t chi u, anôt vào c c dương, katôt vào c c âm c a ngu n ñi n áp, J1 và J3 ñư c phân c c thu n, J2 b phân c c ngư c. G n như toàn b ñi n áp ngu n ñ t lên m t ghép J2. ði n trư ng n i t i E1 c a J2 có chi u hư ng t N1 v P2. ði n trư ng ngoài tác ñ ng cùng chi u v i E1, vùng chuy n ti p cũng là vùng cách ñi n càng m r ng ra, không có dòng ñi n ch y qua Tiristor m c dù nó ñư c ñ t dư i ñi n áp thu n. M Tiristor: N u cho m t xung ñi n áp dương Ug tác ñ ng vào c c G (dương so v i K), các ñi n t t N2 ch y sang P2. ð n ñây m t s ít trong chúng ch y vào ngu n Ug và hình thành dòng ñi u khi n Ig ch y theo m ch G-J3-K-G, còn ph n l n ñi n t , ch u s c hút c a ñi n trư ng t ng h p c a m t ghép J2, lao vào vùng chuy n ti p này, chúng ñư c tăng t c ñ , ñ ng năng l n lên, b gãy các liên k t gi a các nguyên t silic, t o nên nh ng ñi n t t do m i. S ñi n t m i ñư c gi i phóng này l i tham gia b n phá các nguyên t Si trong vùng chuy n ti p. K t qu c a ph n ng dây chuy n này làm xu t hi n ngày càng nhi u ñi n t ch y vào N1, qua P1 và ñ n c c dương c a ngu n ñi n ngoài, gây nên hi n tư ng d n ñi n ào t. J2 tr thành m t ghép d n ñi n, b t ñ u t m t ñi m nào ñó xung quanh c c G r i phát tri n ra toàn b m t ghép v i t c ñ kho ng 1cm/100µs. ði n tr thu n c a Tiristor, kho ng 100kΩ khi tr ng thái khóa, tr thành kho ng 0,01Ω khi Tiristor d n cho dòng ch y qua. Có th hình dung như sau: Khi ñ t Tiristor dư i ñi n áp UAK > 0, Tiristor tr ng thái s n sàng m cho dòng ch y qua, nhưng nó còn ñ i l nh - tín hi u Ig c c ñi u khi n. Công th c: Tiristor khóa + gstg AK II VU ≥ > 1 → Tiristor m Trong ñó Igst là giá tr dòng ñi n ñi u khi n ghi trong s tay tra c u c a Tiristor. Hình 3.14 - M t c t chi ti t c a Tiristor.
  22. 22. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 64 Th i gian m ton là th i gian c n thi t ñ thi t l p dòng ñi n chính ch y trong Tiristor, tính t th i ñi m phóng dòng Ig vào c c ñi u khi n. Th i gian m Tiristor kéo dài kho ng 10µs. Khóa Tiristor: M t khi Tiristor ñã m thì s hi n di n c a tín hi u ñi u khi n Ig không còn là c n thi t n a. ð khóa Tiristor có hai cách: - Gi m dòng ñi n làm vi c I xu ng dư i giá tr dòng duy trì IH (Holding current), ho c là: - ð t m t ñi n áp ngư c lên Tiristor (bi n pháp thư ng dùng). Khi ñ t ñi n áp ngư c lên Tiristor UAK < 0, hai m t ghép J1 và J3 b phân c c ngư c, J2 bây gi ñư c phân c c thu n. Nh ng ñi n t , trư c th i ñi m ñ o c c tính UAK, ñang có m t t i P1, N1, P2 bây gi ñ o chi u hành trình, t o nên dòng ñi n ngư c ch y t katôt v anôt, v c c âm c a ngu n ñi n áp ngoài. Lúc ñ u c a quá trình, t t0 ñ n t1, dòng ñi n ngư c khá l n, sau ñó J1 r i J3 tr nên cách ñi n. Còn l i m t ít ñi n t b gi l i gi a hai m t ghép J1 và J3, hi n tư ng khu ch tán s làm chúng ít d n ñi cho ñ n h t và J2 khôi ph c l i tính ch t c a m t ghép ñi u khi n. Th i gian khóa toff tính t khi b t ñ u xu t hi n dòng ñi n ngư c t0 cho ñ n khi dòng ñi n ngư c b ng 0 (t2). ð y là kho ng th i gian mà sau ñó n u ñ t ñi n áp thu n lên Tiristor, Tiristor cũng không m , toff kéo dài kho ng vài ch c µs. Trong b t kỳ trư ng h p nào cũng không ñư c ñ t Tiristor dư i ñi n áp thu n khi Tiristor chưa b khóa, n u không có th gây ng n m ch ñi n áp ngu n. Ta có công th c: Tiristor m + UAK < 0 → Tiristor khóa. ð c tính Vôn-Ampe c a Tiristor g m 4 ño n (hình 3.15): ðo n 1 ng v i tr ng thái khoá c a Tiristor, ch có dòng ñi n rò ch y qua Tiristor. Khi tăng U ñ n Uch (ñi n áp chuy n tr ng thái), b t ñ u quá trình tăng nhanh chóng c a dòng ñi n, Tiristor chuy n qua tr ng thái m . U I Uch UZ HI 0 3 2 1 4 ðo n 2 ng v i giai ño n phân c c thu n c a J2. Trong giai ño n này m i m t lư ng tăng nh c a dòng ñi n ng v i m t lư ng gi m l n c a ñi n áp ñ t lên Tiristor. ðo n 2 còn g i là ño n ñi n tr âm. Hình 3.15 - ð c tính Vôn-Ampe c a Tiristor.
  23. 23. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 65 ðo n 3 ng v i tr ng thái m c a Tiristor. Khi này c 3 m t ghép ñã tr thành d n ñi n. Dòng ñi n ch y qua tiristor ch còn b h n ch b i ñi n tr m ch ngoài. ði n áp rơi trên tiristor r t nh , kho ng 1V. Tiristor còn gi tr ng thái m ch ng nào i còn l n hơn dòng duy trì IH (holding current). ðo n 4 ng v i tr ng thái tiristor b ñ t dư i ñi n áp ngư c. Dòng ñi n ngư c r t nh , kho ng vài ch c mA. N u tăng U ñ n UZ thì dòng ñi n ngư c tăng lên mãnh li t, m t ghép b ch c th ng, tiristor b h ng. B ng cách cho nh ng giá tr Ig > 0 khác nhau chúng ta s nh n ñư c m t h các ñ c tính V-A v i các Uch nh d n ñi (hình 3.16). ZU HI 0 U Uch I g3I g2I I =0g1 Ta có th nh n xét: - ð i v i ñiôt, nó s thông ngay khi ñư c phân áp thu n n u ñi n áp UAK > Ungư ng (0,1÷0,5V). - ð i v i Tiristor thì phân áp thu n ch là m t ñi u ki n nên tiristor chưa thông. Cùng v i phân áp thu n còn ph i có xung dòng ñi u khi n ñưa vào c c ñi u khi n G. Dòng ñi u khi n càng l n, ñ c tính V-A c a tiristor càng gi ng ñ c tính V-A c a ñiôt. T i m t giá tr c c ñ i c a dòng ñi u khi n thì ñ c tính V-A c a tiristor gi ng như c a ñiôt. Do v y, tiristor còn ñư c g i là ñiôt có ñi u khi n. - Khi ñiôt ho c tiristor thông thì ñi n tr trong c a chúng r t nh nên s t áp trên chúng không ñáng k . 3.4.2.2 Các sơ ñ ch nh lưu Thyristor R L T1 T2 3T T4 ~ dI dU a) Sơ ñ ch nh lưu Thyristor hình c u 1 pha Hình 3.16 - H ñ c tính Vôn-Ampe c a Tiristor ng v i các giá tr khác nhau c a dòng ñi u khi n IG.
  24. 24. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 66 ~ T3 T1 4T 2T dI L R Ud T4 T2 a b c RL Id Ud T1 2T 3T 2aU 2bU 2cU A B C Trong các sơ ñ ch nh lưu trên, giá tr ñi n áp trung bình m t chi u ra t i ph thu c vào góc ñi u khi n kích m c a Thyistor: Ud = Ud0.cosα. Do ñó, khi thay ñ i góc ñi u khi n α thì ta s thay ñ i ñư c giá tr ñi n áp trung bình ra t i. N u tăng giá tr góc ñi u khi n α thì ñi n áp trung bình s gi m, ngư c l i, gi m α thì ñi n áp trung bình s tăng. Giá tr l n nh t c a ñi n áp trung bình ra t i là Ud0, ng v i góc α = 0. Dòng ñi n trung bình qua t i: d d Z U I = v i Zd = 22 RX L + Trư ng h p trong m ch t i có thêm su t ñi n ñ ng ph n kháng: d d Z EU I − = 3.4.2.3 H truy n ñ ng T - ð Trong h th ng truy n ñ ng ch nh lưu ñi u khi n - ñ ng cơ m t chi u (hay h Thyristor - ð ng cơ m t chi u), b bi n ñ i ñi n là các m ch ch nh lưu ñi u khi n có ñi n áp ra t i Ud ph thu c vào giá tr c a góc ñi u khi n. Ch nh lưu có th dùng làm ngu n ñi u ch nh ñi n áp ph n ng ho c dòng ñi n kích thích ñ ng cơ, tuỳ theo yêu c u c th c a truy n ñ ng mà có th dùng các sơ ñ ch nh lưu thích h p. b) Sơ ñ ch nh lưu Thyristor hình c u 3 pha c) Sơ ñ ch nh lưu Thyristor hình tia 3 pha Hình 3.17 - Các sơ ñ ch nh lưu Tiristor.
  25. 25. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 67 a) H th ng T-ð không ñ o chi u Các sơ ñ thư ng g p: §K1 CL1 BA1 BA2 CL2 CK§CK CL1 BA1 §K2 CL2 BA2 CK§CK §K2 CK§ BA1 CL1 CL2 BA2 §K1 CK T3 T1 4T 2T § CK §K CK C B A T2cU 3 2bU 2aU T2 T1 § §K TTT3 4 4 ~ c b a TTT1 2 2 CK § §K Vai trò c a máy bi n áp trong các sơ ñ ch nh lưu: - Bi n ñ i ñi n áp phù h p. - Cách ly v i lư i ñi n xoay chi u và c i thi n d ng sóng. - T o ra ñi m trung tính c n thi t (ñ i v i các sơ ñ hình tia). Vi c s d ng máy bi n áp trong m ch tùy thu c vào sơ ñ ch nh lưu. Hình 3.18 - Các sơ ñ thư ng g p h truy n ñ ng T-ð không ñ o chi u.
  26. 26. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 68 Vai trò c a cu n kháng CK: ði n áp sau khi ch nh lưu là m t hàm tu n hoàn không sin. Khai tri n Fourier ta s ñư c m t hàm trong ñó có t n t i các thành ph n sóng hài b c cao. Cu n kháng CK dùng l c các thành ph n b c cao ñó ñ l y thành ph n m t chi u A0. f(t) = A0 + ΣAisiniωt + ΣBicosiωt Trong th c t không th l c h t hoàn toàn các thành ph n sóng hài b c cao, do ñó còn t n t i thành ph n dòng ñi n xoay chi u ch y qua ñ ng cơ làm ñ ng cơ nóng hơn so v i trư ng h p làm vi c trong h F-ð. b) H th ng T-ð có ñ o chi u §K1 §K2 CK CB CB CB CB § CB CB CB CB CK § ~ ~ § T N N T CK CK§ + _ §KU U§K ~ § CK ~ CK§ Có th ñ o chi u ñ ng cơ b ng hai cách: ð o chi u ñi n áp ph n ng ho c ñ o chi u t thông kích t . Trong các sơ ñ ñ o chi u trên, cu n kháng cân b ng CB dùng ñ ch n dòng ñi n cân b ng ch y qua hai b ch nh lưu khi ñ o chi u. Hình 3.19 - Các sơ ñ h truy n ñ ng T-ð có ñ o chi u thư ng g p.
  27. 27. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 69 3.5 ði u ch nh t c ñ ñ ng cơ ñi n xoay chi u 3 pha KðB ð ng cơ ñi n xoay chi u ñư c dùng r t ph bi n trong m t d i công su t r ng vì có k t c u ñơn gi n, d ch t o, d v n hành, ngu n ñi n s n (lư i ñi n xoay chi u). Tuy nhiên, trong các h c n ñi u ch nh t c ñ , ñ c bi t v i d i ñi u ch nh r ng thì ñ ng cơ xoay chi u ñư c s d ng ít hơn ñ ng cơ m t chi u vì còn g p nhi u khó khăn. G n ñây, nh s phát tri n c a k thu t ñi n t , bán d n, vi c ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ xoay chi u không ñ ng b ñã có nhi u kh năng t t hơn. 3.5.1 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n tr ph trong m ch rôto. Phương pháp này ch ñư c s d ng v i ñ ng cơ rotor dây qu n và ñư c ng d ng r t r ng rãi do tính ñơn gi n c a phương pháp. Sơ ñ nguyên lý và các ñ c tính cơ khi thay ñ i ñi n tr ph n ng như hình 3.20. ~ R'2 0 ω0 ω M MthMth Rp1 p2R tn nt1 nt2 Nh n xét: - Phương pháp này ch cho phép ñi u ch nh t c ñ v phía gi m. - T c ñ càng gi m, ñ c tính cơ càng m m, t c ñ ñ ng cơ càng kém n ñ nh trư c s lên xu ng c a mômen t i. - D i ñi u ch nh ph thu c tr s mômen t i. Mômen t i càng nh , d i ñi u ch nh càng h p. - Khi ñi u ch nh sâu (t c ñ nh ) thì ñ trư t ñ ng cơ tăng và t n hao năng lư ng khi ñi u ch nh càng l n. - Phương pháp này có th ñi u ch nh trơn nh bi n tr nhưng do dòng ph n ng l n nên thư ng ñư c ñi u ch nh theo c p. 3.5.2 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i ñi n áp ñ t vào m ch stato. Th c hi n phương pháp này v i ñi u ki n gi không ñ i t n s . ði n áp c p cho ñ ng cơ l y t m t b bi n ñ i ñi n áp xoay chi u. BBð ñi n áp có th là m t máy bi n áp t ng u ho c m t BBð ñi n áp bán d n như ñư c trình bày m c trư c. Hình 3.21 trình bày sơ ñ n i dây và các ñ c tính cơ khi thay ñ i ñi n áp ph n c m. Hình 3.20 - Phương pháp ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ KðB 3 pha b ng cách thay ñ i ñi n tr ph trong m ch rôto.
  28. 28. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 70 ~ B§§A pR M ω 0ω ®mU1U2U ®mU U12U p(R =0) p(R ≠0) U1 ®mU2U Nh n xét: - Thay ñ i ñi n áp ch th c hi n ñư c v phía gi m dư i giá tr ñ nh m c nên kéo theo mômen t i h n gi m nhanh theo bình phương c a ñi n áp. - ð c tính cơ t nhiên c a ñ ng cơ không ñ ng b thư ng có ñ trư t t i h n nh nên phương pháp ñi u ch nh t c ñ b ng cách gi m ñi n áp thư ng ñư c th c hi n cùng v i vi c tăng ñi n tr ph m ch rotor ñ tăng ñ trư t t i h n do ñó tăng ñư c d i ñi u ch nh l n hơn. - Khi ñi n áp ñ t vào ñ ng cơ gi m, mômen t i h n c a các ñ c tính cơ gi m, trong khi t c ñ không t i lý tư ng (hay t c ñ ñ ng b ) gi nguyên nên khi gi m t c ñ thì ñ c ng ñ c tính cơ gi m, ñ n ñ nh t c ñ kém ñi. 3.5.3 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i t n s c a ngu n xoay chi u. Thay ñ i t n s ngu n c p cho ñ ng cơ là thay ñ i t c ñ không t i lý tư ng nên thay ñ i ñư c ñ c tính cơ. T n s càng cao, t c ñ ñ ng cơ càng l n. Khi ñi u ch nh t n s ngu n c p cho ñ ng cơ thì các thông s liên quan ñ n t n s như c m kháng thay ñ i, do ñó, dòng ñi n, t thông,... c a ñ ng cơ ñ u b thay ñ i theo và cu i cùng các ñ i lư ng như ñ trư t t i h n, mômen t i h n cũng b thay ñ i. Chính vì v y, ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ KðB b ng phương pháp thay ñ i t n s thư ng kéo theo ñi u ch nh ñi n áp, dòng ñi n ho c t thông c a m ch stator. ð c tính cơ khi thay ñ i t n s ngu n ñư c bi u di n trên hình 2.30 (chương 2). Khi gi m t n s xu ng dư i t n s ñ nh m c, c m kháng c a ñ ng cơ cũng gi m và dòng ñi n ñ ng cơ tăng lên. T n s gi m, dòng ñi n càng l n, mômen t i h n càng l n. ð tránh cho ñ ng cơ b quá dòng, ph i ñ ng th i ti n hành gi m ñi n áp sao cho f U ~ const. ðó là lu t ñi u ch nh t n s - ñi n áp. Các ñ c tính cơ tuân theo lu t này ñư c bi u th trên hình 2.31 (ph n f < f®m). Khi f > f®m ta không th tăng ñi n áp U > U®m nên các ñ c tính cơ không gi ñư c giá tr mômen t i h n. Ngư i ta cũng thư ng dùng c lu t ñi u ch nh t n s - dòng ñi n. Hình 3.21 - Phương pháp ñi u ch nh t c ñ ñ ng cơ KðB 3 pha b ng cách thay ñ i ñi n áp ñ t vào m ch stator.
  29. 29. GV: Lê Ti n Dũng. B môn TðH_Khoa ði n 71 3.5.4 ði u ch nh t c ñ b ng cách thay ñ i s ñôi c c c a ñ ng cơ. ðây là cách ñi u ch nh t c ñ có c p. ð c tính cơ thay ñ i vì t c ñ ñ ng b (ω0 = p fπ2 ) thay ñ i theo s ñôi c c. ð ng cơ thay ñ i ñư c s ñôi c c là ñ ng cơ ñư c ch t o ñ c bi t ñ cu n dây stator có th thay ñ i ñư c cách n i tương ng v i các s ñôi c c khác nhau. Các ñ u dây ñ ñ i n i ñư c ñưa ra các h p ñ u dây v ñ ng cơ. S ñôi c c c a cu n dây rotor cũng ph i thay ñ i như cu n dây stator. ði u này khó th c hi n ñư c ñ i v i ñ ng cơ rotor dây qu n, còn ñ i v i rotor l ng sóc thì nó l i có kh năng t thay ñ i s ñôi c c ng v i stator. Do v y, phương pháp này ñư c s d ng ch y u cho ñ ng cơ rotor l ng sóc. Các ñ ng cơ ch t o s n các cu n dây stator có th ñ i n i ñ thay ñ i s ñôi c c ñ u có rotor l ng sóc. T l chuy n ñ i s ñôi c c có th là 2:1, 3:1, 4:1 hay t i 8:1.

×