11049_Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu 3 pha động cơ một chiều

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Đề tài:
Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu 3 pha
Động cơ một chiều

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : NGUYỄN MẠNH HÀ
SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÊ VĂN NGHĨA
MÃ SINH VIÊN : 105110055
NHÓM : 40

ĐÀ NẴNG 5/2012

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 2

GIỚI THIỆU
Ngµy nay cïng víi viÖc ph¸t triÓn m¹nh mÏ c¸c øng dông cña
khoa häc kü thuËt trong c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp
®iÖn – ®iÖn tö th× c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö cã c«ng suÊt lín còng ®­îc chÕ
t¹o ngµy cµng nhiÒu. Vµ ®Æc biÖt c¸c øng dông cña nã vµo c¸c
ngµnh kinh tÕ quèc d©n vµ ®êi sèng hµng ngµy ®· vµ ®ang ®­îc
ph¸t triÓn hÕt søc m¹nh mÏ.
Tuy nhiªn ®Ó ®¸p øng ®­îc nhu cÇu ngµy cµng nhiÒu vµ phøc
t¹p cña c«ng nghiÖp th× ®iÖn tö c«ng suÊt lu«n ph¶i nghiªn cøu ®Ó
t×m ra gi¶i ph¸p tèi ­u nhÊt. §Æc biÖt víi chñ tr­¬ng c«ng nghiÖp
ho¸ – hiÖn ®¹i ho¸ cña Nhµ n­íc, c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp cÇn ph¶i
thay ®æi, n©ng cao ®Ó ®­a c«ng nghÖ tù ®éng ®iÒu khiÓn vµo trong
s¶n xuÊt. Do ®ã ®ßi hái ph¶i cã thiÕt bÞ vµ ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn
an toµn, chÝnh x¸c. §ã lµ nhiÖm vô cña ®iÖn tö c«ng suÊt cÇn ph¶i
gi¶i quyÕt.
§Ó gi¶i quyÕt ®­îc vÊn ®Ò nµy th× n­íc ta cÇn ph¶i cã ®éi ngò
thiÕt kÕ ®iÖn tö c«ng suÊt. Lµ sinh viªn ngµnh TỰ ĐỘNG HÓA
cÇn ph¶i tù trang bÞ cho m×nh cã mét tr×nh ®é vµ tÇm hiÓu biÕt s©u
réng. ChÝnh v× vËy ®å ¸n m«n häc ®iÖn tö c«ng suÊt lµ mét yªu cÇu
cÊp thiÕt cho mçi sinh viªn Tự động hóa. §ã lµ ®iÒu kiÖn ®Ó cho
sinh viªn tù t×m hiÓu vµ nghiªn cøu kiÕn thøc vÒ ®iÖn tö c«ng suÊt.
MÆc dï vËy, víi sinh viªn n¨m thø 4 cßn ®ang ngåi trong ghÕ nhµ
tr­êng th× kinh nghiÖm thùc tÕ cßn ch­a cã nhiÒu, do ®ã cÇn ph¶i
cã sù h­íng dÉn gióp ®ì cña thÇy gi¸o. Qua ®©y cho em ®­îc göi
lêi c¶m ¬n tíi thÇy NGUYỄN MẠNH HÀ ®· tËn t×nh chØ dÉn, gióp
em hoµn thµnh tèt ®å ¸n m«n häc nµy.

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên:
LÊ VĂN NGHĨA
ĐT: 0988.312.362

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 3

Phaàn I:

TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU CHÆNH

I. KHAÙI NIEÄM CHUNG:
1. Ñònh nghóa:
Ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô laø duøng caùc bieän phaùp nhaân taïo ñeå thay ñoåi
caùc thoâng soá nguoàn nhö ñieän aùp hay caùc thoâng soá maïch nhö ñieän trôû phuï,
thay ñoåi töø thoâng… Töø ñoù taïo ra caùc ñaëc tính cô môùi ñeå coù nhöõng toác ñoä laøm
vieäc môùi phuø hôïp vôùi yeâu caàu. Coù hai phöông phaùp ñeå ñieàu chænh toác ñoä
ñoäng cô:
 Bieán ñoåi caùc thoâng soá cuûa boä phaän cô khí töùc laø bieán ñoåi tyû soá truyeàn
chuyeån tieáp töø truïc ñoäng cô ñeán cô caáu maùy saûn suaát.
 Bieán ñoåi toác ñoä goùc cuûa ñoäng cô ñieän. Phöông phaùp naøy laøm giaûm
tính phöùc taïp cuûa cô caáu vaø caûi thieän ñöôïc ñaëc tính ñieàu chænh. Vì
vaäy, ta khaûo saùt söï ñieàu chænh toác ñoä theo phöông phaùp thöù hai.
Ngoaøi ra caàn phaân bieät ñieàu chænh toác ñoä vôùi söï töï ñoäng thay ñoåi toác ñoä
khi phuï taûi thay ñoåi cuûa ñoäng cô ñieän.
Veà phöông dieän ñieàu chænh toác ñoä, ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhieàu öu
vieät hôn so vôùi caùc loaïi ñoäng cô khaùc. Khoâng nhöõng noù coù khaû naêng ñieàu
chænh toác ñoä deã daøng maø caáu truùc maïch ñoäng löïc, maïch ñieàu khieån ñôn
giaûn hôn, ñoàng thôøi laïi ñaït chaát löôïng ñieàu chænh cao trong daõy ñieàu chænh
toác ñoä roäng.

2. Caùc chæ tieâu kyõ thuaät ñeå ñaùnh giaù heä thoáng ñieàu chænh toác ñoä:
Khi ñieàu chænh toác ñoä cuûa heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän ta caàn chuù yù vaø
caên cöù vaøo caùc chæ tieâu sau ñaây ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa heä thoáng truyeàn
ñoäng ñieän:
a) Höôùng ñieàu chænh toác ñoä:
Höôùng ñieàu chænh toác ñoä laø ta coù theå ñieàu chænh ñeå coù ñöôïc toác ñoä
lôùn hôn hay beù hôn so vôùi toác ñoä cô baûn laø toác ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô
ñieän treân ñöôøng ñaëc tính cô töï nhieân.
b) Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä (Daõy ñieàu chænh):
Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä D laø tæ soá giöõa toác ñoä lôùn nhaát nmax vaø toác
ñoä beù nhaát nmin maø ngöôøi ta coù theå ñieàu chænh ñöôïc taïi giaù trò phuï taûi laø
ñònh möùc: D = nmax/nmin.
Trong ñoù:
– nmax: ñöôïc giôùi haïn bôûi ñoä beàn cô hoïc.
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 4
E
Rf
Uæ
CKT
RKT
– nmin: ñöôïc giôùi haïn bôûi phaïm vi cho pheùp cuûa ñoäng cô,
thoâng thöôøng ngöôøi ta choïn nmin laøm ñôn vò.
Phaïm vi ñieàu chænh caøng lôùn thì caøng toát vaø phuï thuoäc vaøo yeâu caàu
cuûa töøng heä thoáng, khaû naêng töøng phöông phaùp ñieàu chænh.
c) Ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô khi ñieàu chænh toác ñoä:
Ñoä cöùng:  = M/n. Khi  caøng lôùn töùc M caøng lôùn vaø n nhoû
nghóa laø ñoä oån ñònh toác ñoä caøng lôùn khi phuï taûi thay ñoåi nhieàu. Phöông
phaùp ñieàu chænh toác ñoä toát nhaát laø phöông phaùp maø giöõ nguyeân hoaëc
naâng cao ñoä cöùng cuûa ñöôøng ñaëc tính cô. Hay noùi caùch khaùc  caøng lôùn
thì caøng toát.
d) Ñoä baèng phaúng hay ñoä lieân tuïc trong ñieàu chænh toác ñoä:
Trong phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä, coù nhieàu caáp toác ñoä. Ñoä lieân tuïc
khi ñieàu chænh toác ñoä  ñöôïc ñaùnh giaù baèng tæ soá giöõa hai caáp toác ñoä keà
nhau:
 = ni/ni+1

trong ñoù:

– ni: Toác ñoä ñieàu chænh ôû caáp thöù i.
– ni + 1: Toác ñoä ñieàu chænh ôû caáp thöù ( i + 1 ).
Vôùi ni vaø ni + 1 ñeàu laáy taïi moät giaù trò moâmen naøo ñoù.
 tieán caøng gaàn 1 caøng toát, phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä caøng lieân
tuïc. Luùc naøy hai caáp toác ñoä baèng nhau, khoâng coù nhaûy caáp hay coøn goïi
laø ñieàu chænh toác ñoä voâ caáp.
  1 : Heä thoáng ñieàu chænh coù caáp.
e) Toån thaát naêng löôïng khi ñieàu chænh toác ñoä:
Heä thoáng truyeàn ñoäng ñieän coù chaát löôïng cao laø moät heä thoáng coù
hieäu suaát laøm vieäc cuûa ñoäng cô  laø cao nhaát khi toån hao naêng löôïng
Pphuï ôû möùc thaáp nhaát.
f) Tính kinh teá cuûa heä thoáng khi ñieàu chænh toác ñoä:
Heä thoáng ñieàu chænh toác ñoä truyeàn ñoäng ñieän coù tính kinh teá cao
nhaát laø moät heä thoáng ñieàu chænh phaûi thoûa maõn toái ña caùc yeâu caàu kyõ
thuaät cuûa heä thoáng. Ñoàng thôøi heä thoáng phaûi coù giaù thaønh thaáp nhaát, chi
phí baûo quaûn vaän haønh thaáp nhaát, söû duïng thieát bò phoå thoâng nhaát vaø
caùc thieát bò maùy moùc coù theå laép raùp laãn cho nhau.

II. ÑAËC TÍNH CÔ CUÛA ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN:
1. Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp:
Khi nguoàn ñieän moät chieàu coù coâng suaát voâ cuøng lôùn vaø ñieän aùp khoâng
ñoåi thì maïch kích töø thöôøng maéc song song vôùi maïch phaàn öùng, luùc naøy
ñoäng cô ñöôïc goïi laø ñoäng cô kích töø song song.

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 5
Uæ
CKT
RKT
Rf
I
IKT
E

Sô ñoà noái daây cuûa ñoäng cô

Sô ñoà noái daây cuûa ñoäng cô
kích töø song song

kích töø ñoäc laäp

Khi nguoàn ñieän moät chieàu coù coâng suaát khoâng ñuû lôùn thì maïch ñieän
phaàn öùng vaø maïch kích töø maéc vaøo hai nguoàn moät chieàu ñoäc laäp vôùi nhau,
luùc naøy ñoäng cô ñöôïc goïi laø ñoäng cô kích töø ñoäc laäp.
a) Phöông trình ñaëc tính cô:
Theo sô ñoà treân coù theå vieát phöông trình caân baèng ñieän aùp cuûa maïch
phaàn öùng nhö sau:

Uö = Eö + (Rö + Rt)Iö

(1-1)

trong ñoù:
Uö _ ñieän aùp phaàn öùng.(V)

Eö _ söùc ñieän ñoäng phaàn öùng.(V)

Rö _ ñieän trôû cuûa maïch phaàn öùng.()

Rt _ ñieän trôû phuï trong maïch phaàn öùng.()

Iö _ doøng ñieän maïch phaàn öùng.(A)

Vôùi
Rö = rö + rcf + ri + rct

rö _
ñieän trôû cuoän daây phaàn öùng.

rcf _ ñieän trôû cuoän cöïc töø phuï.

rb _
ñieän trôû cuoän buø.

rct _ ñieän trôû tieáp xuùc cuûa choåi ñieän.
Söùc ñieän ñoäng Eö cuûa phaàn öùng ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc:








K
a
2
pN
Eö

(1-2)
trong ñoù:

p _ soá ñoâi cöïc töø chính,

N _ soá thanh daãn taùc duïng cuûa cuoän daây phaàn öùng.

a _ soá ñoâi maïch nhaùnh song song cuûa cuoän daây phaàn öùng,

_ töø thoâng kích töø döôùi moät cöïc töø, Wb.

 _ toác ñoä goùc, rad/s.

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 6

a
2
pN
K


_ heä soá caáu taïo cuûa ñoäng cô.
Neáu bieåu dieãn söùc ñieän ñoäng theo toác ñoä quay n (vong/phuùt) thì

n
K
E
c
ö



(1-3)
vaø

55
.
9
n
60
n
2





Vì vaäy
n
a
60
pN
Eö



a
60
pN
K c 
: Heä soá söùc ñieän ñoäng cuûa ñoäng cô,

K
105
.
0
55
.
9
K
K c


.
Töø ñoù ta coù:

ö
f
ö
ö
I
K
R
R
K
U








(1-4)
ñaây laø phöông trình ñaëc tính cô ñieän cuûa ñoäng cô.
Maët khaùc moâmen ñieän töø Mñt cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh bôûi:

Mñt = KIö

(1-5)

suy ra

K
M
I
ñt
ö

thay giaù trò Iö vaøo (1-4) ta ñöôïc:



ñt
2
f
ö
ö
M
.
K
R
R
K
U







(1-6)
Neáu boû qua caùc toån thaát cô vaø toån thaát theùp thì moâmen cô treân truïc
ñoäng cô baèng moâmen ñieän töø, ta kyù hieäu laø M. Nghóa laø Mñt = Mcô = M.



M
.
K
R
R
K
U
2
f
ö
ö







(1-7)
Ñaây laø phöông trình ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu kích töø
ñoäc laäp.
Giaû thieát phaàn öùng ñöôïc buø ñuû, töø thoâng cuûa ñoäng cô
const


, thì
caùc phöông trình ñaëc tính cô ñieän (1-4) vaø phöông trình ñaëc tính cô (1-7)
laø tuyeán tính. Ñoà thò cuûa chuùng ñöôïc bieåu dieãn treân hình laø nhöõng
ñöôøng thaúng.
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 7
Iâm
Inm
I
Mâm
Mnm
M





o


o


ñm


ñm


Ñaëc tính cô ñieän cuûa ñoäng cô ñieän

Ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän
moät chieàu kích töø ñoäc laäp.

moät chieàu kích töø ñoäc laäp.

Theo caùc ñoà thò treân, khi Iö = 0 hoaëc M = 0 ta coù:

o
ö
K
U






(1-8)
o
 ñöôïc goïi laø toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng cuûa ñoäng cô. Coøn khi
0
o 

ta coù:

nm
f
ö
ö
I
R
R
U
I




(1-9)

vaø
nm
nm
M
I
K
M




(1-
10)
Inm , Mnm ñöôïc goïi laø doøng ñieän ngaén maïch vaø moâmen ngaén maïch.
Maët khaùc, phöông trình ñaëc tính (1-4), (1-7) cuõng coù theå ñöôïc vieát ôû
daïng:











o
ö
ö
I
.
K
R
K
U

(1-
11)













o
2
ö
M
.
K
R
K
U

(1-
12)
trong ñoù:






K
U
.
R
R
R
ö
o
f
ö

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 8



M
.
K
R
I
.
K
R
2
ö








 ñöôïc goïi laø ñoä suït toác ñoä öùng vôùi giaù trò cuûa M.
Ta coù theå bieåu dieãn ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô trong heä ñôn vò
töông ñoái, vôùi ñieàu kieän töø thoâng laø ñònh möùc 

ñm



,

trong ñoù
cb
ñm
ñm
o
R
R
R
,
M
M
M
,
I
I
I
,












(
ñm
ñm
cb
I
U
R

ñöôïc goïi laø ñieän trôû cô baûn).
Töø (1-4), (1-7) ta vieát ñöôïc ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô ôû ñôn vò
töông ñoái:







I
R
1

(1-
13)







M
R
1

(1-14)

2. Xeùt aûnh höôûng caùc tham soá ñeán ñaëc tính cô:
Töø phöông trình ñaëc tính cô (1-7) ta thaáy coù ba tham soá aûnh höôûng ñeán
ñaëc tính cô: töø thoâng ñoäng cô , ñieän aùp phaàn öùng Uö vaø ñieän trôû phaàn öùng
ñoäng cô. Ta laàn löôït xeùt aûnh höôûng cuûa töøng tham soá ñoù.
a) AÛnh höôûng cuûa ñieän trôû phaàn öùng:
Giaû thieát Uö = Uñm = const vaø
const
ñm 



.
Muoán thay ñoåi ñieän trôû maïch phaàn öùng ta noái theâm ñieän trôû phuï Rt
vaøo maïch phaàn öùng.
Trong tröôøng hôïp naøy toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng:

const
K
U
ñm
ñm
o





Ñoä cöùng cuûa ñaëc tính cô:


var
R
R
K
M
f
ö
2
ñm











Khi Rt caøng lôùn,  caøng nhoû nghóa laø ñaëc tính cô caøng doác. ÖÙng vôùi
Rf = 0 ta coù ñaëc tính cô töï nhieân:



ö
2
ñm
TN
R
K




(1-
17)
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 9
TN(Rn)
Rf 1
Rf 2
Rf3
Rf4
Mc
M
TN
Uâm
U1
U2
TN

coù giaù trò lôùn nhaát neân ñaëc tính cô töï nhieân coù ñoä cöùng hôn taát
caû caùc ñöôøng ñaëc tính coù ñieän trôû phuï.
Nhö vaäy khi thay ñoåi ñieän trôû phuï Rf ta ñöôïc moät hoï ñaëc tính bieán
trôû coù daïng nhö hình veõ.



o


Hình veõ: Caùc ñaëc tính cuûa ñoäng cô moät chieàu
kích töø ñoäc laäp khi thay ñoåi ñieän trôû phuï maïch phaàn öùng

ÖÙng vôùi moät phuï taûi Mc naøo ñoù, neáu Rf caøng lôùn thì toác ñoä cô caøng
giaûm, ñoàng thôøi doøng ñieän ngaén maïch vaø moâmen ngaén maïch cuõng giaûm.
Cho neân ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp naøy ñeå haïn cheá doøng
ñieän vaø ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô phía döôùi toác ñoä cô baûn.
b) AÛnh höôûng cuûa ñieän aùp phaàn öùng:
Giaû thieát töø thoâng
const
ñm 



, ñieän trôû phaàn öùng Rö = const.
Khi thay ñoåi ñieän aùp theo höôùng giaûm so vôùi Uñm , ta coù:

Toác ñoä khoâng taûi:
var
K
U
ñm
x
ox





Ñoä cöùng ñaëc tính cô:


const
R
K
ö
2
ñm





.
Nhö vaäy khi thay ñoåi ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô ta ñöôïc moät
hoï ñaëc tính cô song song vôùi ñaëc tính cô töï nhieân.



o


Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 10

01


02


03


04


Hình veõ: Caùc ñaëc tính cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp khi
giaûm aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô.

Ta thaáy raèng khi thay ñoåi ñieän aùp (giaûm aùp) thì moâmen ngaén maïch,
doøng ñieän ngaén maïch cuûa ñoäng cô giaûm vaø toác ñoä cuõng giaûm öùng vôùi
moät phuï taûi nhaát ñònh. Do ñoù phöông phaùp naøy cuõng ñöôïc söû duïng ñeå
ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô vaø haïn cheá doøng ñieän khi khôûi ñoäng.
c) AÛnh höôûng cuûa töø thoâng:
Giaû thieát ñieän aùp phaàn öùng Uö = Uñm =const. Ñieän trôû phaàn öùng Rö =
const. Muoán thay ñoåi töø thoâng ta thay ñoåi doøng ñieän kích töø Ikt ñoäng cô.
Trong tröôøng hôïp naøy:

Toác ñoä khoâng taûi:
var
K
U
x
ñm
ox





Ñoä cöùng ñaëc tính cô:


var
R
K
ö
2
x





.
Do caáu taïo cuûa ñoäng cô ñieän, thöïc teá thöôøng ñieàu chænh giaûm töø
thoâng. Neân khi töø thoâng giaûm thì
ox

taêng, coøn  seõ giaûm. Ta coù moät
hoï ñaëc tính cô vôùi
ox

taêng daàn vaø ñoä cuûa ñaëc tính giaûm daàn khi giaûm
töø thoâng.
Ta nhaän thaáy raèng khi thay ñoåi töø thoâng:

Doøng ñieän ngaén maïch:
const
R
U
I
ö
ñm
nm



Moâmen ngaén maïch:

var
I
K
M
nm
x
nm




Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 11
Inm
I
TN
Mc
Mnm2
Mnm1 Mnm
M
Caùc ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô khi giaûm töø thoâng
ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ:





02


02


2


01

2


01


0

1


0


1


ñm


TN
,
ñm


Hình veõ: Ñaëc tính cô ñieän vaø ñaëc tính cô cuûa ñoäng cô ñieän
moät chieàu kích töø ñoäc laäp

Vôùi daïng moâmen cuûa phuï taûi Mc thích hôïp vôùi cheá ñoä laøm vieäc cuûa
ñoäng cô thì khi giaûm töø thoâng toác ñoä ñoäng cô taêng leân.

III. TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU CHÆNH:
 Ñoäng cô ñieän moät chieàu coù nhieàu öu ñieåm so vôùi caùc ñoäng cô khaùc,
khoâng nhöõng coù khaû naêng ñieàu chænh toác ñoä deã daøng maø caáu truùc maïch
ñieàu khieån ñôn giaûn.
 Ñeå ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô ñieän 1 chieàu trong thöïc teá coù 2 phöông
phaùp:
. Ñieàu chænh ñieän aùp caáp cho phaàn öùng ñoäng cô
. Ñieàu chænh ñieän aùp caáp cho maïch kích töø cuûa ñoäng cô
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 12
 Ñoái vôùi maùy ñieän nhieàu khi giöõ töø thoâng khoâng ñoåi vaø ñieàu chænh ñieän
aùp treân phaàn öùng thì moâmen seõ thay ñoåi. Do ñoù ñoù toác ñoä seõ thay ñoåi.
 Ñeå ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng ta phaûi duøng nhöõng boä nguoàn ñieän aùp
nhö maùy phaùt 1 chieàu, boä bieán ñoåi van hay khueách ñaïi töø.
 Boä bieán ñoåi BD duøng ñeå bieán ñoåi doøng ñieän xoay chieàu cuûa löôùi thaønh
doøng 1 chieàu vaø ñieàu chænh giaù trò suaát ñieän ñoäng Eb cuûa noù theo yeâu
caàu veà caùc chæ tieâu kó thuaät vaø naêng löôïng, phöông phaùp ñieàu aùp ñöôïc
ñaùnh giaù toát. Tröôùc heát noù laø phöông phaùp ñieàu chænh trieät ñeå, nghóa laø
noù coù theå ñieàu chænh toác ñoä trong baát kyø vuøng taûi naøo, keå caû khi khoâng
taûi lyù töôûng. Phöông phaùp naøy ñaûm baûo ñöôïc sai soá toác ñoä nhoû, khaû
naêng quaù taûi lôùn, daûi ñieàu chænh roäng vaø toån naêng löôïng ít.
 Maët khaùc, vì phaàn töû ñieàu chænh ñaët trong maïch ñieàu khieån cuûa boä bieán
ñoåi vaø maïch coù coâng suaát nhoû neân tính ñieàu khieån cao, thao taùc nheï
nhaøng vaø coù khaû naêng caûi thieän heä thaønh töï ñoäng voøng kín.
 Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp ñieàu aùp laø phaûi duøng boä bieán ñoåi
ñieàu khieån khaù phöùc taïp neân voán ñaàu tö cô baûn cao vaø vaän haønh phí cao.
 Tuy nhieân, nhôø nhöõng öu ñieåm ñaõ neâu, phöông phaùp naøy taïo ra cho
maùy saûn xuaát moät naêng suaát cao, ñoàng thôøi toån thaát naêng löôïng ít neân
thôøi gian hoaøn voán nhanh. Do ñoù phöông phaùp ñieàu aùp ñöôïc söû duïng
roäng raõi, chính vì vaäy noù ñem laïi cho ñoäng cô 1 chieàu moät vò trí quan
troïng trong thöïc teá maø maùy ñieän xoay chieàu raát khoù caïnh tranh.
 Caáu truùc maïch ñoäng löïc cuûa heä truyeàn ñoäng ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô
ñieän 1 chieàu bao giôø cuõng caàn coù boä bieán ñoåi. Caùc boä bieán ñoåi naøy caáp
cho phaàn öùng cuûa ñoäng cô hoaëc maïch kích töø cuûa ñoäng cô. Hieän nay,
trong coâng nghieäp söû duïng caùc boä bieán ñoåi chính:
 Boä bieán ñoåi maùy ñieän goàm: ñoäng cô sô caáp keùo maùy phaùt 1 chieàu hoaëc
maùy ñieän khueách ñaïi (KÑM)
 Boä bieán ñoåi ñieän töø: khueách ñaïi töø (KÑT)
 Boä bieán ñoåi chænh löu baùn daãn : chænh löu Tiristor (CLT)
 Boä bieán ñoåi xung aùp 1 chieàu: Tiristor hoaëc Transitor (BBÑXA)
Töông öùng vôùi vieäc söû duïng caùc boä bieán ñoåi maø ta coù caùc heä truyeàn ñoäng nhö:
 Heä truyeàn ñoäng maùy phaùt – ñoäng cô (F – Ñ)
 Heä truyeàn ñoäng maùy ñieän khueách ñaïi – ñoäng cô (MÑKÑ – Ñ)
 Heä truyeàn ñoäng khueách ñaïi töø – ñoäng cô (KÑT – ÑC)
 Heä truyeàn ñoäng chænh löu Tiristor – ñoäng cô (T – Ñ)
 Heä truyeàn ñoäng xung aùp – ñoäng cô (XA – ÑC).
Theo caáu truùc maïch ñieàu khieån caùc heä truyeàn ñoäng, ñieàu chænh toác ñoä
ñoäng cô moät chieàu coù loaïi ñieàu khieån theo maïch chính (ta coù heä truyeàn
ñoäng ñieàu chænh töï ñoäng) vaø loaïi ñieàu khieån maïch hôû (heä truyeàn ñoäng ñieàu
khieån “hôû”). Heä ñieàu chænh töï ñoäng truyeàn ñoäng ñieän coù caáu truùc phöùc taïp,
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 13
uâk
BBÂ
LK
~
Â
Rb
Ræâ
Eb(uâk) u
Eæ
nhöng coù chaát löôïng ñieàu chænh cao vaø daûi ñieàu chænh roäng hôn so vôùi heä
truyeàn ñoäng “hôû”.
Ngoaøi ra caùc heä truyeàn ñoäng ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô moät chieàu coøn
ñöôïc phaân loaïi theo truyeàn ñoäng coù ñaûo chieàu quay vaø khoâng ñaûo chieàu
quay. Ñoàng thôøi tuøy thuoäc vaøo caùc phöông phaùp haõm, ñaûo chieàu maø ta coù
truyeàn ñoäng laøm vieäc ôû moät goùc phaàn tö, hai goùc phaàn tö vaø boán goùc phaàn
tö.
Trong phaàn naøy, chuùng ta nghieân cöùu caùc tính chaát toång quaùt, cuõng nhö
tính chaát rieâng cuûa töøng heä truyeàn ñoäng ñieàu chænh toác ñoä ñoäng cô moät
chieàu.

1. Nguyeân lyù ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng:
Ñeå ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô moät chieàu caàn coù thieát bò
nguoàn nhö maùy phaùt ñieän moät chieàu kích töø ñoäc laäp, caùc boä chænh löu ñieàu
khieån v.v… Caùc thieát bò nguoàn naøy coù chöùc naêng bieán naêng löôïng ñieän
xoay chieàu thaønh moät chieàu coù söùc ñieän ñoäng Eb ñieàu chænh ñöôïc nhôø tín
hieäu ñieàu khieån Uñk . Vì laø nguoàn coù coâng suaát höõu haïn so vôùi ñoäng cô neân
caùc boä bieán ñoåi naøy coù ñieän trôû trong Rb vaø ñieän caûm Lc khaùc khoâng.

Hình: Sô ñoà khoái vaø sô ñoà thay theá ôû cheá ñoä xaùc laäp

ÔÛ cheá ñoä xaùc laäp coù theå vieát ñöôïc phöông trình ñaëc tính cuûa heä thoáng
nhö sau:

Eb – Eö = Iö(Rb + Röñ)














M
U
I
.
.
K
R
R
.
K
E
ñk
o
ö
ñm
öñ
b
ñm
b

Vì töø thoâng cuûa ñoäng cô ñöôïc giöõ khoâng ñoåi neân ñoä cöùng ñaëc tính cô
cuõng khoâng ñoåi, coøn toác ñoä khoâng taûi lyù töôûng thì tuøy thuoäc vaøo giaù trò ñieän
aùp ñieàu khieån Uñk cuûa heä thoáng, do ñoù coù theå noùi phöông phaùp ñieàu chænh
naøy laø trieät ñeå.
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 14
Mâm
Mnm min
M,I
0

Ñeå xaùc ñònh giaûi ñieàu chænh toác ñoä ta ñeå yù raèng toác ñoä lôùn nhaát cuûa heä
thoáng bò chaën bôûi ñaëc tính cô baûn, laø ñaëc tính öùng vôùi ñieän aùp phaàn öùng
ñònh möùc vaø töø thoâng cuõng ñöôïc giöõ ôû giaù trò ñònh möùc. Toác ñoä nhoû nhaát
cuûa daûi ñieàu chænh bò giôùi haïn bôûi yeâu caàu veà sai soá toác ñoä vaø veà moâmen
khôûi ñoäng. Khi moâmen taûi laø ñònh möùc thì caùc giaù trò lôùn nhaát vaø nhoû nhaát
cuûa toác ñoä laø:











ñm
min
o
min
ñm
max
o
max
M
M

Ñeå thoûa maõn khaû naêng quaù taûi thì ñaëc tính thaáp nhaát cuûa daûi ñieàu chænh
phaûi coù moâmen ngaén maïch laø:

ñm
M
max
c
min
nm
M
.
K
M
M


,
trong ñoù KM laø heä soá quaù taûi veà moâmen. Vì hoï ñaëc tính cô laø caùc ñöôøng
thaúng song song nhau, neân ñònh nghóa veà ñoä cöùng ñaëc tính cô coù theå vieát:





1
K
M
1
M
M
M
ñm
ñm
min
nm
min










1
K
1
M
.
/
M
1
K
M
D
M
ñm
max
o
ñm
M
ñm
max
o














max
o


max


1
ñk


ñki


Hình: Xaùc ñònh phaïm vi ñieàu chænh
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 15

Vôùi moät cô caáu maùy cuï theå thì caùc giaù trò
max
o

, Mñm, KM laø xaùc ñònh, vì
vaäy phaïm vi ñieàu chænh D phuï thuoäc tuyeán tính vaøo giaù trò cuûa ñoä cöùng .
Khi ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng ñoäng cô baèng caùc thieát bò nguoàn ñieàu
chænh thì ñieän trôû toång maïch phaàn öùng gaáp khoaûng hai laàn ñieän trôû phaàn
öùng ñoäng cô. Do ñoù coù theå tính sô boä ñöôïc:

10
M
/
.
ñm
max
o




Vì theá vôùi taûi coù ñaëc tính moâmen khoâng ñoåi thì giaù trò phaïm vi ñieàu
chænh toác ñoä cuõng khoâng vöôït quaù 10. Ñoái vôùi caùc maùy coù yeâu caàu cao veà
daûi ñieàu chænh vaø ñoä chính xaùc duy trì toác ñoä laøm vieäc thì vieäc söû duïng caùc
heä thoáng “hôû” nhö treân laø khoâng thoûa maõn ñöôïc.

Trong phaïm vi phuï taûi cho pheùp coù theå coi caùc ñaëc tính cô tónh cuûa
truyeàn ñoäng moät chieàu kích töø ñoäc laäp laø tuyeán tính. Khi ñieàu chænh ñieän aùp
phaàn öùng thì ñoä cöùng caùc ñaëc tính cô trong toaøn daûi ñieàu chænh laø nhö nhau,
do ñoù ñoä suït toác töông ñoái seõ ñaït giaù trò lôùn nhaát taïi ñaëc tính thaáp nhaát cuûa
daûi ñieàu chænh. Hay noùi caùch khaùc, neáu taïi ñaëc tính cô thaáp nhaát cuûa daûi
ñieàu chænh maø sai soá toác ñoä khoâng vöôït quaù giaù trò sai soá cho pheùp, thì heä
truyeàn ñoäng seõ laøm vieäc vôùi sai soá luoân nhoû hôn sai soá cho pheùp trong toaøn
boä daûi ñieàu chænh. Sai soá töông ñoái cuûa toác ñoä ôû ñaëc tính cô thaáp nhaát laø:

cp
min
o
ñm
min
o
min
o
min
min
o
s
.
M
s
s














Vì caùc giaù trò Mñm,
min
o

, scp laø xaùc ñònh neân coù theå tính ñöôïc giaù trò toái
thieåu cuûa ñoä cöùng ñaëc tính cô sao cho sai soá khoâng vöôït quaù giaù trò cho
pheùp. Ñeå laøm vieäc naøy, trong ña soá caùc tröôøng hôïp caàn xaây döïng caùc heä
truyeàn ñoäng ñieän kieåu voøng kín.

Trong suoát quaù trình ñieàu chænh ñieän aùp phaàn öùng thì töø thoâng kích töø
ñöôïc giöõ nguyeân, do ñoù moâmen taûi cho pheùp cuûa heä seõ laø khoâng ñoåi:

ñm
ñm
ñm
cp
.
c
M
I
.
K
M




Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä vaø moâmen naèm trong hình chöõ nhaät bao bôûi
caùc ñöôøng thaúng
ñm
ñm
M
M
,




vaø caùc truïc toïa ñoä. Toån hao naêng löôïng
chính laø toån hao trong maïch phaàn öùng neáu boû qua caùc toån hao khoâng ñoåi
trong heä.

Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 16
M
Mâm
1
1
x= -1
x=0

Eb = Eö + Iö (Rb + Röñ),
IöEb = IöEö + Iö
2(Rb + Röñ).

Neáu ñaët Rb + Röñ = R thì hieäu suaát bieán ñoåi naêng löôïng cuûa heä seõ laø:




















R
M
K
MR
R
I
E
I
E
I
ö
2
ñm
2
ö
ö
ö
ö
ö
ö

Khi laøm vieäc ôû cheá ñoä xaùc laäp ta coù moâmen do ñoäng cô sinh ra ñuùng
baèng moâmen taûi treân truïc: M* = Mc
* vaø gaàn ñuùng coi ñaëc tính cô cuûa phuï
taûi laø


x
c
M




thì



1
x
ö
.
R
















ñm


ö


Hình: Quan heä giöõa hieäu suaát truyeàn ñoäng vaø toác ñoä vôùi caùc loaïi taûi khaùc
nhau.

Hình treân moâ taû quan heä giöõa hieäu suaát vaø toác ñoä laøm vieäc trong caùc
tröôøng hôïp ñaëc tính taûi khaùc nhau. Ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch thay ñoåi
ñieän aùp phaàn öùng laø raát thích hôïp trong caùc tröôøng hôïp moâmen taûi laø haèng
soá trong toaøn daûi ñieàu chænh. Cuõng thaáy raèng khoâng neân noái theâm ñieän trôû
phuï vaøo maïch phaàn öùng vì nhö vaäy seõ laøm giaûm ñaùng keå hieäu suaát cuûa heä.

2. Nguyeân lyù ñieàu chænh töø thoâng ñoäng cô:
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 17
Ñieàu chænh töø thoâng kích thích cuûa ñoäng cô ñieän moät chieàu laø ñieàu
chænh moâmen ñieän töø cuûa ñoäng cô
ö
I
K
M


vaø söùc ñieän ñoäng quay cuûa
ñoäng cô

K
Eö
. Maïch kích töø cuûa ñoäng cô laø maïch phi tuyeán, vì vaäy heä
ñieàu chænh töø thoâng cuõng laø heä phi tuyeán:

dt
d
.
r
r
e
i
k
k
b
k
k





,
trong ñoù
rk _ ñieän trôû daây quaán kích thích,

rb _ ñieän trôû cuûa nguoàn ñieän aùp kích thích,

k
 _ soá voøng daây cuûa daây quaán kích thích.
Trong cheá ñoä xaùc laäp ta coù quan heä:


k
k
b
k
k
i
f
;
r
r
l
i





Thöôøng khi ñieàu chænh töø thoâng thì ñieän aùp phaàn öùng ñöôïc giöõ nguyeân
baèng giaù trò ñònh möùc, do ñoù ñaëc tính cô thaáp nhaát trong vuøng ñieàu chænh töø
thoâng chænh laø ñaëc tính coù ñieän aùp phaàn öùng ñònh möùc, töø thoâng ñònh möùc
vaø ñöôïc goïi laø ñaëc tính cô baûn (ñoâi khi chính laø ñaëc tính töï nhieân cuûa ñoäng
cô). Toác ñoä lôùn nhaát cuûa daûi ñieàu chænh töø thoâng bò haïn cheá bôûi khaû naêng
chuyeån maïch cuûa coå goùp ñieän. Khi giaûm töø thoâng ñeât taêng toác ñoä quay cuûa
ñoäng cô thì ñoàng thôøi ñieàu kieän chuyeån maïch cuûa coå goùp cuõng bò xaáu ñi, vì
vaäy ñeå baûo ñaûm ñieàu kieän chuyeån maïch bình thöôøng thì caàn phaûi giaûm
doøng ñieän phaàn öùng cho pheùp, keát quaû laø moâmen cho pheùp treân truïc ñoäng
cô giaûm raát nhanh. Ngay caû khi giöõ nguyeân doøng ñieän phaàn öùng thì ñaëc
tính cô cuõng giaûm raát nhanh khi giaûm töø thoâng kích thích:



ö
2
R
K


hay


2






.
Do ñieàu chænh toác ñoä baèng caùch giaûm töø thoâng neân ñoái vôùi caùc ñoäng cô
maø töø thoâng ñònh möùc naèm ôû choã tieáp giaùp giöõa vuøng chuyeån tính vaø vuøng
baõo hoøa cuûa ñaëc tính töø hoaù thì coù theå coi vieäc ñieàu chænh laø tuyeán tính vaø
haèng soá C phuï thuoäc vaøo thoâng soá keát caáu cuûa maùy ñieän:

k
k
b
k
e
r
r
C
i
.
C





3. Heä truyeàn ñoäng MF-DC: (F – Ñ)

Phaàn öùng cuûa ñoäng cô ñieän 1 chieàu ñöôïc cung caáp töø 1 maùy phaùt ñieän
rieâng coù khaû naêng bieán ñoåi söùc ñieän ñoäng trong 1 phaïm vi rieâng, maùy phaùt
naøy do ñoäng cô sô caáp khoâng ñoàng boä 3 pha quay vaø coù toác ñoä quay cuûa
maùy phaùt laø khoâng ñoåi.
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 18
KT
DM
F
Â
.
Öu ñieåm noåi baät cuûa heä truyeàn ñoäng F – Ñ laø vieäc chuyeån ñoåi
traïng thaùi laøm vieäc raát linh hoaït, khaû naêng ñieàu chænh vaän toác
töông ñoái roäng, khaû naêng quaù taûi lôùn.
.
Nhöôïc ñieåm quan troïng cuûa heä F – Ñ laø duøng nhieàu maùy ñieän
quay trong ñoù ít nhaát laø 2 maùy ñieän 1 chieàu, gaây tieáng oàn lôùn,
coâng suaát laép maùy ít nhaát phaûi gaáp 3 laàn coâng suaát ñoäng cô chaáp
haønh. Ngoaøi ra do maùy phaùt 1 chieàu coù töø dö, ñaëc tính töø hoùa coù
treã neân khoù ñieàu chænh saâu toác ñoä.

4. Heä truyeàn ñoäng khueách ñaïi töø ñoäng cô:

A

B

C

Sô ñoà nguyeân lyù:
 Khueách ñaïi töø ñöôïc duøng roäng raõi trong kyõ thuaät ñeå ñieàu chænh doøng
ñieän vaø ñieän aùp. Trong tröôøng hôïp naøy ngöôøi ta duøng noù ñeå ñieàu chænh
ñieän aùp ñaët vaøo phaàn öùng ñoäng cô 1 chieàu ÑM.
 Phaàn töû ñieàu chænh chuû yeáu laø KÑT laø cuoän khaùng baõo hoøa ñöôïc noái
theo sô ñoà treân. Trong maïch laøm vieäc ngöôøi ta noái caùc ñioát laøm nhieäm
vuï chænh löu cho phuï taûi vaø taïo ra thaønh phaàn doøng töø hoaù KÑT.
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 19
 Ñieän aùp chænh löu treân ñaàu ra cuûa khueách ñaïi töø ñöôïc ñieàu chænh baèng
caùc bieán ñoåi doøng trong cuoän daây ñieàu khieån cuûa noù. Cuoän ñoù coù theå
quaán bao taát caû caùc loõi cuûa KÑT nhö baèng caùch bieán ñoåi doøng ñieàu
khieån ta seõ bieán ñoåi ñöôïc maät ñoä töø thoâng trong loõi töø ôû nöûa cuoái chu kì
ñieàu khieån ( töùc nöûa chu kì laøm vieäc). Chính maät ñoä töø thoâng naøy quyeát
ñònh goùc baõo hoøa
s
. Ñoái vôùi khueách ñaïi töø lyù töôûng trò soá cuûa suaát ñieän
ñoäng chænh löu:

EKÑT =
)
cos
1
(
2
U
n
s
m
1




 Vieäc ñaûo chieàu quay ñoäng cô ñöôïc thöïc hieän baèng caùch ñaûo chieàu kích
töø hoaëc ñoåi caùc daáu doøng phaàn öùng ñoäng cô.
+ Öu ñieåm: heä thoáng naøy hieäu suaát trung bình cao hôn heä thoáng F – Ñ
nhöng thaáp hôn T – Ñ.
+ Nhöôïc ñieåm: khi duøng heä thoáng ñeå caáp ñieän aùp cho ñoäng cô ñieän 1
chieàu, vieäc duøng heä bieán ñoåi khueách ñaïi töø coù cöïc tính ñieän aùp ra
thay ñoåi laø khoâng kinh teá, neân vieäc ñaûm baûo chieàu quay ñöôïc thöïc
hieän baèng vieäc thöïc hieän ñaûo chieàu ñaàu daây phaàn öùng hoaëc ñaûo
chieàu doøng kích töø. Do ñoù, vieäc ñaûo chieàu maát nhieàu thôøi gian.

KÑT

T

N

N

T

ÑM

5. Heä truyeàn ñoäng T – Ñ:
Hieän nay ngöôøi ta söû duïng roäng raõi caùc boä bieán ñoåi van ñieàu khieån ñeå
bieán naêng löôïng ñieän xoay chieàu thaønh ñieän 1 chieàu ñeå cung caáp cho caùc
ñoäng cô ñieän 1 chieàu. Toác ñoä ñoäng cô ñieàu chænh baèng caùch thay ñoåi ñieän
aùp chænh löu baèng caùch thay ñoåi thôøi ñieåm thoâng van.
 Öu ñieåm: öu ñieåm noåi baät cuûa heä T – Ñ laø ñoä taùc ñoäng nhanh khoâng
gaây oàn vaø deã töï ñoäng hoùa, do caùc van baùn daãn coù heä soá khueách ñaïi coâng
suaát raát cao, ñieàu ñoù raát thuaän tieän cho vieäc thieát laäp cho heä thoáng töï
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 20
ñoäng ñieàu chænh nhieàu vuøng ñeå naâng cao chaát löôïng ñaëc tính tónh vaø caùc
ñaëc tính ñoäng cuûa heä thoáng.
 Nhöôïc ñieåm: chuû yeáu do caùc van baùn daãn coù tính phi tuyeán, daïng chænh
löu cuûa ñieän aùp coù bieân ñoä ñaäp maïch gaây toån hao phuï trong maùy ñieän.
Heä soá coâng suaát cos cuûa heä noùi chung laø thaáp. Tính daãn ñieän 1 chieàu
cuûa van buoäc ta phaûi söû duïng 2 boä bieán ñoåi ñeå caáp ñieän cho ñoäng cô coù ñaûo
chieàu quay.

6. Choïn phöông aùn:
 Trong thöïc teá truyeàn ñoäng naøo coù öu ñieåm thì cuõng coù nhöôïc ñieåm khaùc.
Do ñoù tuøy tröôøng hôïp thöïc teá cuï theå ngöôøi ta choïn phöông aùn truyeàn
ñoäng cho phuø hôïp vaø treân nguyeân taéc nhöôïc ñieåm laø ít nhaát.
 Trong phaàn ñoà aùn naøy ta duøng heä truyeàn ñoäng T – Ñ.

Phaàn II:

TOÅNG QUAN VEÀ PHÖÔNG AÙN ÑAÕ CHOÏN

Nguyeân taéc cô baûn ñeå xaây döïng heä truyeàn ñoäng T – Ñ ñaûo chieàu:
 Giöõ nguyeân chieàu doøng ñieän phaàn öùng vaø ñaûo chieàu doøng kích töø
 Giöõ nguyeân doøng kích töø vaø ñaûo chieàu doøng phaàn öùng nhöng ñöôïc phaân
ra 4 sô ñoà chính:
. Truyeàn ñoäng duøng 1 boä bieán ñoåi caáp cho phaàn öùng vaø ñaûo chieàu
quay baèng caùch ñaûo chieàu doøng kích töø
. Truyeàn ñoäng duøng 1 boä bieán ñoåi caáp cho phaàn öùng caø ñaûo chieàu
quay baèng coâng taéc töø chuyeån maïch ôû phaàn öùng ( töø thoâng giöõ khoâng
ñoåi)
. Truyeàn ñoäng duøng 2 boä bieán ñoåi caáp cho phaàn öùng ñieàu khieån rieâng
Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ

SVTH: LÊ VĂN NGHĨA

Trang: 21
. Truyeàn ñoäng duøng 2 boä bieán ñoåi noái song song ngöôïc ñieàu khieån
chung
Tuy nhieân, moãi loaïi sô ñoà ñeàu coù öu nhöôïc ñieåm rieâng vaø thích hôïp vôùi
töøng loaïi taûi vaø coâng ngheä.
Ta choïn boä truyeàn ñoäng duøng 2 boä bieán ñoåi noái song song ngöôïc ñieàu khieån
chung, bôûi noù duøng cho daõi coâng suaát vöøa vaø lôùn coù taàn soá ñaûo chieàu cao vaø
thöïc hieän ñaûo chieàu eâm hôn.

1. Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc:
Sô ñoà goàm 2 boä bieán ñoåi G1 vaø G2 , ñaáu song song ngöôïc vôùi caùc cuoän
khaùng caân baèng Lc. Töøng boä bieán ñoåi coù theå laøm vieäc ôû cheá ñoä chænh löu
hoaëc nghòch löu.
Caû 2 boä bieán ñoåi G1 vaø G2 ñeàu nhaän ñöôïc xung môû taïi moïi thôøi ñieåm.
Ta goïi
1
 laø goùc môû ñoái vôùi G1,
2
 laø goùc môû ñoái vôùi G2, thì söï phoái hôïp
giöõa 2 giaù trò
1
 vaø
2
 phaûi ñöôïc thöïc hieän theo quan heä:

1
 +
2
 = 180o
Söï phoái hôïp naøy laø tuyeán tính
 Giaû söû ta caàn ñoäng cô quay thuaän ta cho G1 laøm vieäc ôû cheá ñoä chænh löu
1
 =
o
90
0 
, Ud > 0, G2 laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu Ui2 < 0 baáy giôø 2  >
o
90

Ud1 = Uo cos
1
 > 0

Ui2 = Uo cos
2
< 0 Caû 2 ñieän aùp Ud1 vaø Ui2 ñeàu ñaët leân phaàn öùng cuûa ñoäng cô. Ñoäng cô chæ tuaân theo Ud1 vaø quay thuaän. Ñoäng cô khoâng theå quay ngöôïc theo Ui2 vì caùc tiristor khoâng theå cho doøng chaïy qua. Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 22 0° 30° 60° 90° 120° 150° 180° uc2 uc1 Lc Lc Lc Lc Sô ñoà maïch heä T-D coù ñaûo chieàu   0   0 o 180   o 180   Bieåu ñoà phoái hôïp tuyeán tính Khi 1  = 2  = o 90 thì Ud1 = Ud2 = 0. Luùc naøy ñieän aùp ñaët leân phaàn öùng cuûa ñoäng cô baèng khoâng. Ñoäng cô ôû traïng thaùi döøng. Giaû söû Uc laø ñieän aùp ñieàu khieån ôû boä ñieàu khieån caàn khôûi ñoäng ÑM quay thuaän ta cho Uc = Uc1 1  = o 30 , o 1 o 2 150 180      Ud1 = o U 2 3 , Ui2 = o U 2 3  G1 laøm vieäc ôû cheá ñoä chænh löu, coøn G2 laøm vieäc ôû cheá ñoä ñôïi Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 23 1 3 5 Neáu baây giôø caàn giaûm cheá ñoä quay cuûa ñoäng cô ta cho Uc = Uc2 , caùc goùc môû o 1 60   , o 2 120   , o 1 d U 2 1 U   , o 2 i U 2 1 U    . Luùc naøy do quaùn tính, neân söùc ñieän ñoäng E cuûa ñoäng cô vaãn coøn giöõ nguyeân trò soá öùng vôùi traïng thaùi tröôùc ñoù, 1 d U E    --> boä bieán ñoåi G1 bò khoaù laïi.
Maët khaùc,
2
i
U
E


neân boä bieán ñoåi G2 laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu phuï
thuoäc, traû naêng löôïng tích luyõ trong ñoäng cô veà nguoàn ñieän xoay chieàu.
Doøng ñieän phaàn öùng ñoåi daáu, chaûy töø M vaøo G2 ñoäng cô bò haõm taùi sinh,
toác ñoä giaûm xuoáng giaù trò töông öùng vôùi
1
d
U.
Neáu cho ñieän aùp ñieàu khieån Uc < 0 thì G2 seõ laøm vieäc ôû cheá ñoä chænh löu, coøn G1 laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu phuï thuoäc. Ñaëc ñieåm cuûa sô ñoà ñaûo doøng ñang xeùt laø coù 1 doøng ñieän luùc thì chaûy töø G1 vaøo G2 , luùc thì chaûy töø G2 vaøo G1 maø khoâng qua maïch taûi. Ngöôøi ta goïi noù laø doøng tuaàn hoaøn. Doøng tuaàn hoaøn laøm cho MBA vaø caùc tiristor seõ laøm vieäc naëng neà hôn, ñeå haïn cheá doøng ñieän tuaàn hoaøn ngöôøi ta duøng 1 ñieän caûm Lc. Giaù trò trung bình cuûa doøng tuaàn hoaøn: ) cos (sin X U 6 3 I 1 1 1 c * 2 cc       Ñaët ccm cc * cc I I I  : goïi laø giaù trò töông ñoái cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn Trong ñoù: c * 2 ccm X U 6 I  : giaù trò cöïc ñaïi cuûa doøng tuaàn hoaøn Quan heä ) ( f I 1 cc *   ñöôïc trình baøy treân hình veõ. Ñieän caûm Lc phaûi ñöôïc tính toaùn sao cho giaù trò trung bình cuûa doøng ñieän tuaàn hoaøn trong tröôøng hôïp xaáu nhaát khoâng vöôït quaù giaù trò ñònh möùc cuûa Id . 1  Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 24 0 0.1 0.2 0.3 0.9 30 60 90 120 150 180 o o o o o o o 1 30     2 o 2 180    Đồ án Điện tử Công suất GVHD: NGUYỄN MẠNH HÀ SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang: 25 Phaàn III: TÍNH CHOÏN MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC A B C 1. Choïn ñoäng cô ñieän 1 chieàu: Coù caùc thoâng soá: Pñm = 31.5 kW Uñm = 220 V ñm  = 0.95 Toác ñoä cuûa roâto: ñm n = 1500 voøng/phuùt. * Ñieän aùp chænh löu khoâng taûi bao goàm: SB r d do U U U U U U           