THIếT Kế MÔN HọC: điện tử công suất

Đề số 8:
I. Tên đề tài: Thiết kế sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ rô to dây
quấn bằng điện trở xung trong mạch rôto
II. Số liệu cho trớc: Động cơ không đồng bộ rôto dây quấn 9KW; 915
V/ph; 380/220V; = M th M

dm

= 2,1 ; Cos dm = 0,74 ; I 1dm = 24 A ; R1 = 0,75 ; X 1 = 1,05

; E 2 nm = 273V ; I 2 dm = 25 A ; R2 = 0,485 ; X 2 = 0,855 ; hệ số biến áp K 2 = 1,92 ; Mô
men quán tính J = 0,46kgm 2 .
- Điện trở phụ (xung) nối qua chỉnh lu diode.
III. Nội dung tính toán:
1. Vẽ sơ đồ điều khiển, thuyết minh.
2. Tính toán các số liệu động cơ, vẽ đặc tính cơ tự nhiên.
3. Xác định giá trị điện trở phụ trong mạch chỉnh lu ứng với hai đặc tính cơ

1
nhân tạo đi qua điểm M dm ; Wdm và [ 0,4M dm ;0] , vẽ đặc tính cơ nhân tạo này.


2



4. Tính toán và chọn lọc các linh kiện diode, Tiristo, Tụ, Kháng cần thiết
trong sơ đồ.
5. Tính toán các thông số và chế độ của bộ khoá Tiristo để toạ ra điện trở

xung đáp ứng yêu cầu trong mục 3.
6. Lập sơ đồ khối điều khiển tự động ổn định tốc độ động cơ và sơ đồ
nguyên lý tơng ứng.
7. Tính toán và xây dựng đặc tính cơ của hệ tự động.

1


LờI NóI ĐầU
Hiện nay đất nớc ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá đất
nớc, trong đó điện năng cũng nh tất cả các thiết bị điện đều đóng một phần vai trò
quan trọng và quá trình sử dụng các thiết bi điện nh thế nào để đạt đợc hiệu quả tốt
nhất cũng nh cách điều chỉnh các thiết bị điện để phục vụ mục đích của con ngời đợc đề cao và nó góp ích rất nhiều cho sự phát triển chung của ngành năng lợng nói
riêng và toàn xã hội nói chung.
Đợc sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn Thiết Bị Điện đặc biệt là sự
giúp đỡ tận ình của thầy giáo Tiến sĩ Bùi Đình Tiếu em đã hoàn thành đồ án của
mình với đề tài thiết kế sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ rô to dây quấn
bằng điện trở xung trong mạch rô to. Trong suốt quá trình thiết kế mặc dù bản thân

2


đã rất cố gắng, đồng thời lại đợc sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của giáo viên hớng dẫn
nhng do sự thiếu hụt kinh nghiệm thực tế cũng nh do thời gian không cho phép nên
đồ án thiết kế còn nhiều thiếu sót.Em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô để
em có thể tiến bộ hơn, cũng kính mong các thầy cô thông cảm.
Em xin chân thành cảm ơn.

TàI LIệU THAM KHảO
1. Cơ sở truyền động điện


Tác giả Bùi Đình Tiếu.

2. Thiết kế thiết bị điện tử công suất

Tác giả Trần Văn Thịnh.

3. Lý thuyết điều khiển tự động

Tác giả Phạm Công Ngô.

3


MụC LụC
Chơng I: Giới thiệu khái quát về động cơ không đồng bộ rô to dây quấn.
Chơng II: Thiết kế sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ rô to dây
quấn bằng điện trở xung trong mạch rô to.
1. Vẽ sơ đồ điều khiển, thuyết minh.
2. Tính toán các số liệu động cơ, vẽ đặc tính cơ tự nhiên.
3. Xác định giá trị điện trở phụ trong mạch chỉnh lu ứng với hai đặc tính cơ

1
nhân tạo đi qua điểm M dm ; Wdm và [ 0,4M dm ;0] , vẽ đặc tính cơ nhân tạo này.


2




4. Tính toán và chọn lọc các linh kiện diode, Tiristo, Tụ, Kháng cần thiết
trong sơ đồ.
5. Tính toán các thông số và chế độ của bộ khoá Tiristo để toạ ra điện trở
xung đáp ứng yêu cầu trong mục 3.
6. Lập sơ đồ khối điều khiển tự động ổn định tốc độ động cơ và sơ đồ
nguyên lý tơng ứng.
7. Tính toán và xây dựng đặc tính cơ của hệ tự động.

CHƯƠNG I
Giới thiệu khái quát về động cơ không đồng bộ rô to dây quấn
I. Giới thiệu chung về động cơ không đồng bộ.

4


Động cơ xoay chiều không đồng bộ đợc sử dụng nhiều nhất trong thực tế
nhờ các u điểm nh đơn giản về cấu tạo, nhỏ gọn, tin cậy, giá thành rẻ và chi phí vận
hành thấp, hơn nữa nó có thể đấu trực tiếp vào lới điện xoay chiều 3 pha mà không
cần phải qua một thiết bị biến đổi nào.
Có hai loại động cơ không đồng bộ
Động cơ rô to dây quấn
Động cơ rô to lồng sóc (rô to ngắn mạch)
Tuy nhiên về nguyên lý làm việc chúng không khác nhau vì thế chúng đều đợc xét dựa trên các thành phần nh:
Đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ, đại lợng tốc độ
đợc biểu thị thông qua đại lợng hệ số trợt s là độ chênh lệch giữa tốc độ góc
của rô to so với tốc độ từ trờng quay o tính theo đơn vị tơng đối:
s=

0
0


0 =

2. . f
p

c tớnh c in v theo dũng rụto ng
c khụng ng b

S


0

0

R 'f = 0(tn)

1
0

I 2' nm I52'


Trên thực tế đờng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ là đờng cong có
hai đoạn nh hình 3:
Đoạn thứ nhất từ điểm không tải lý tởng (s = 0; = o) đến điểm tới
hạn (s = sth) gọi là đoạn công tác có độ cứng < 0. Động cơ chỉ làm việc xác lập
trên đoạn này.
Đoạn thứ hai từ điểm tới hạn đến điểm ngắn mạch (s = 1; = 0) có độ

cứng > 0 và chỉ tồn tại trong giai đoạn khởi động hoặc quá độ. Giá trị mômen
ngắn mạch (mômen khởi động) Mnm có thể xác định bằng cách thay s = 1 vào:
M =

2 M th .(1 + as th )
s sth
+
+ asth
sth
s

Trong đó:
a=

R1
R2'

Trong trờng hợp không yêu cầu có độ chính xác cao thì:
M =

2 M th
s sth
+
sth
s

II. Giới thiệu về điều khiển động cơ bằng điện trở xung trong mạch
rôto.
Đối với các động cơ không đồng bộ rô to dây quấn làm việc ở chế độ ngắn
hạn lặp lại, phơng pháp điều khiển biến trở với điện trở phụ kiểu điện trở xung đã

đợc ứng dụng rộng rãi. Sơ đồ nguyên lý đơn giản cho tại hình 1 thì đây là một sơ đồ
ứng dụng phơng pháp điều khiển bằng điện trở phụ rô to mà sơ đồ nguyên thuỷ của
nó đợc thể hiện tại hình 2.

6


ở đây dòng điện ba pha rôto I2 đợc chỉnh lu bởi cầu Điốt thành dòng một
chiều Id chảy qua điện trở Rmc điện trở này đóng vai trò điện trở phụ R f đợc thể hiện
trong hình 2. Mỗi giá trị của Rmc tơng tự nh một giá trị của Rf sẽ cho ta đợc một đờng đặc tính nhân tạo. Ngời ta đã chứng minh đợc rằng để có đợc đờng đặc tính nh
nhau thì giá trị Rmc ở hình 1 và Rf ở hình 2 có quan hệ:
Rmc = 2 R f

Nếu cho trớc yêu cầu về chế độ công nghệ của máy sản xuất ta có thể xác
định đợc đặc tính cơ công tác nghĩa là biết trớc đợc độ trợt tới hạn nhân tạo Sth.nt
của đặc tính này từ đó chúng ta có thể xác định đợc giá trị điện trở một chiều cần
cho vào mạch.
Để mở rộng phạm vi điều chỉnh (cả mômen và tốc độ) ngời ta thờng tao ra
hai đờng đặc tính giới hạn: đờng 1 giới hạn ngoài, đờng 2 - giới hạn trong nh hình
4.
Đờng giới hạn ngoài nhằm mục đích hạ thấp đờng đặc tính cơ tự nhiên,
thành đặc tính nhân tạo có độ trợt tới hạn Sth1 đủ lớn nhờ đó đảm bảo cho vùng tốc
độ thấp có khả năng điều chỉnh mômen rộng nhất là trong vùng hãm ngợc điều mà
đặc tính tự nhiên không có đợc ( xem đờng nét đứt momen nhỏ ) hình 4 để có đợc
đờng đặc tính này ta nối cố định trên điện trở Ro nh hình 1 giá trị Ro thờng đợc
chọn:
R0 (0,15 ữ 0,2) Rdm

Trong đó:
Rđm là điện trở định mức của động cơ

Rdm =

E 2 nm
3.I 2 dm

Nh vậy độ trợt tới hạn của đặc tính giới hạn ngoài sẽ là:
7


R

S th1 S th . 0 + 1
2.R2


Đờng giới hạn trong tơng ứng với trờng hợp Tiristo T luôn luôn ở trạng thái
cắt nghĩa là điện trở mạch một chiều lớn nhất:
Rmc. max = R0 + R1

Điện trở này thờng đợc chọn theo điều kiện hạn chế dòng điện mạch rô to dới giá trị cực đại chó phép I2cp:
Rmc. max =

U d . max
I d .cp

Do đó:
R1 = Rmc. max R0

Trong đó:
I d .cp 1,226.I 2.cp : Dòng điện cho phép trong mạch một chiều ( chỉnh lu cầu ).


Ud.max : Điện áp chỉnh lu lớn nhất ứng với khi động cơ ngắn mạch.
Một quá trình quá độ nh khởi động, đảo chiều sẽ diễn ra theo đờng dích dắc
qua lại giữa hai đờng đặc tính nêu trên. Khi Tiristo T mở ( thông ) điểm làm việc có
su hớng chậy về đờng 1. Khi Tiristo T khoá ( ngắt ) điểm làm việc sẽ chậy về đờng
2 tuy nhiên nhờ điện cảm của mạch đủ lớn ( X 2 và XCK ) nên dòng rô to không thể
đột biến do đó động cơ sẽ tăng tốc theo gợn sóng ( theo đờng 3 hình 4 ) Bằng cách
điều khiển Tiristo T ta có thể thay đổi thời gian t đ độ rỗng của xung điện trở và
nhờ đó sẽ xê dịch đợc đờng gợn sóng 3 dọc theo trục hoành, nghĩa là ta có thể điều
chỉnh đợc mômen và gia tốc trong các quá trình quá độ.

8


CHƯƠNG II:
Nội dung tính toán thiết kế sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ rô to dây
quấn bằng điện trở xung trong mạch rô to
1. Vẽ sơ đồ điều khiển, thuyết minh:
Phần sơ đồ điều khiển đợc thể hiện qua hình vẽ 1. Phần thuyết minh đợc thể
hiện trên phần giới thiệu sơ đồ điều khiển động cơ không đồng bộ rô to dây quấn
bằng điện trở xung trong mạch rô to ở phần II- chơng I.
2. Tính toán các số liệu của động cơ, vẽ đặc tính cơ tự nhiên:
Đối với kiểu điều khiển này thì các điện trở Ro, R1,... cần xác định đơn vị
tuyệt đối () còn các đặc tính cơ tơng ứng với các điện trở đó có thể biểu thị theo
đơn vị tơng đối.
Độ trợt định mức:
S dm =

no ndm 1000 915
=

= 0,09
no
1000

Độ trợt tới hạn của đặc tính cơ tự nhiên:
S th =

S th =

R2'
R1'2 + ( X 1 + X 2' )

=

R2 .K 22
R1'2 + ( X 1 + X 2 .K 22 )

0,485.1,92 2
0,755 2 + (1,05 + 0,855.1,92 2 )

= 1,21

Vậy đặc tính cơ tự nhiên sẽ đợc vẽ qua 3 điểm:

[M
[M

*

= 0; s = 0


*
dm

]

= 1; s = 0,09

]
9


[M

*
dm

]

= 2,1; s = 1,21

Điện trở cố định mạch một chiều Ro sẽ đợc tính theo công thức:
Ro (0,15 ữ 0,2).Rdm

Mặt khác:
Rdm =

E 2 nm
3.I 2 dm


=

273
3.25

= 6,3()

Ta có thể chọn Ro = 0,2.Rdm nhằm mục đích hạ thấp đờng đặc tính giới hạn
ngoài (đờng 1-hình 4) trong đó độ trợt tới hạn Sth1 càng thấp thì vùng mômen hãm
ngợc càng lớn vì vậy ta đợc:
Ro = 0,2.Rdm = 0,2.6,3 = 1,26()

Điện trở phụ cho 3 pha đẳng trị cho Ro đợc xác định:
1
1.1,26
R f 0 = .R0 =
= 0,63()
2
2

Độ trợt tới hạn của đặc tính cơ giới hạn có điện trở cố định Ro (tơng đơng là
Rfo) đợc tính:
R

S th1 = S th . 0 + 1
2.R2

1,26

S th1 = 1,21.

+ 1 = 2,78
2.0,485

Đặc tính cơ có độ trợt tới hạn Sth1 = 2,78 đảm bảo vùng điều chỉnh mômen
đủ rộng cho cả ở trạng thái hãm ngợc (góc phần t thứ 4) và khi khởi động.
Để chọn điện trở R1 ta xác định giá trị điện áp chỉnh lu lớn nhất ứng với trờng hợp động cơ ngắn mạch:
U d . max = 2,34.E 2.nm ( f )

10


U d . max = 2,34.
U d . max = 2,34.

E 2.nm ( f )
3
273
3

= 368,8(V )

Lấy mức hạn chế dòng điện rô to:
I 2. max =2.I 2.dm

Tơng ứng với dòng điện trong mạch một chiều:
I d .cp = I d . max = 1,226.I 2. max = 1,226.2.25 = 61,3( A)

Điện trở điều chỉnh R1 đợc tính nh sau:
R1 =


U d . max 368,8
=
= 6,02()
I d .cp
61,3

Vậy độ trợt tới hạn của đặc tính cơ giới hạn trong:
Rmc = R0 + R1 = 1,26 + 6,02 = 7,28()
R

7,28

S th 2 = S th . mc + 1 = 1,21.
+ 1 = 10,3
2.0,485
2.R2


Vậy đờng đặc tính cơ giới hạn (đờng 2- hình 4) với S th = 10,2 và M th* = 2,1 sẽ
*
có vị trí sát trục hoành với mômen ngắn mạch M nm
.2 = 0,9

Để thực hiện phơng pháp điều khiển này ta phải sử dụng loại khoá điều
khiển không tiếp điểm có độ tác động nhanh cao và đóng cắt bằng tín hiệu điện. Đó
là loại van điện từ công suất nh Transsisto lực hoặc Tiristo. Tàn số xung điện fx phụ
thuộc vào độ tác động nhanh của các van này nếu sử dụng Tiristo ngời ta thờng
chọn fx = 500 Hz.
Vậy tần số đóng cắt của khoá Tiristo T cũng đợc chọn tơng tự nh tần số đóng
cắt của xung điện áp lấy fx = 500 Hz.


11


3. Xác định giá trị điện trở phụ trong mạch chỉnh lu ứng với hai đặc
tính cơ nhân tạo đi qua điểm M dm ; Wdm và [ 0,4M dm ;0] , vẽ đặc tính cơ nhân
2


1

tạo này.
Mục đích chính ở đây là phải làm thay đổi điện trở của mạch rôto vì thế ta
phải nối thêm điện trở phụ vào ba pha (bằng nhau hoặc không bằng nhau) nh hình
5. Từ các biểu thức:
Độ trợt tới hạn:

R2'

s th =

2
R12 + X nm

Và mômen tới hạn:
M th =

[

3.U 12


2
2. 0 . R1 R12 + X nm

]

ta thấy khi thay đổi R2 momen tới hạn đợc giữ không đổi và bằng momen tới
hạn của đặc tính tự nhiên còn độ trợt tới hạn thì phụ thuộc tỷ lệ thuận với điện trở
tổng trong mạch rô to:
M th = M th.tn = const
S th = S th.tn .

R2 + R f
R2

R2 + R f

Vậy điện trở phụ Rf là:
R f 1 = S th1 R2 = 2,78 0,485 = 2,3()
R f 2 = S th 2 R2 = 10,3 0,485 = 9,8()

12


Họ đặc tính nhân tao biến trở đều đi qua điểm không tải lý tởng ( = const)
nh hình 5- a,b
4. Tính toán và chọn lọc các linh kiện diode, Tiristo, tụ, kháng cần thiết
trong sơ đồ.
5. Tính toán các thông số và chế độ của bộ khoá Tiristo để tạo ra điện
trở xung đáp ứng yêu cầu trong mục 3.

Thực chất của vấn đề ở đây năng lợng trợt trong mạch rô to của động cơ.
Nghĩa là nó đợc biểu thị bằng các thông số sđđ xoay chiều E2 dòng điện xoay chiều
I2 và tần số mạch rô to f2 = f1s cũng đợc chỉnh lu thành dạng một chiều với các
thông số E2d, Id nhờ cầu Diode chỉnh lu rồi đợc truyền vào bộ nghịch lu với chức
năng là thiết bị biến đổi.
ở bộ nghịch lu này việc chuyển mạch các Tiristo đợc thực hiện nhờ điện áp
lới do đó năng lợng đợc trợt dạng một chiều sẽ đợc biến đổi thành xoay chiều có
tần số điện áp lới, cuối cùng qua máy biến áp năng lợng trợt đợc trả về lới điện.
Dòng điện rô to của động cơ I2 hoặc dòng điện trong mạch một chiều Id cũng
đợc xác định theo công thức:
I d = K i .I 2 =

E d 2 Ebd
Rt

(1)

I d = K i .I 2 = 1,92.25 = 48( A)

Trong đó:
Rt - điện trở tổng trong mạch CL.
Ebd Sđđ của bộ NL
Ebd = E NL = U do .Cos = U do .Cos (2)

Trong đó:
- Góc mở của Tiristo với ( = /2)
13


= - Góc mở chậm của Tiristo ở trạng thái NL.


Uo - Điện áp lớn nhất của bộ NL ứng với trờng hợp = 0.
U do = 2,34.U 2.ba
U do = 2,34.U 2.ba = 2,34.220 = 515(V )

Với U2.ba - Điện áp thứ cấp của máy biến áp.
Từ biểu thức (1), (2) ta thấy khi thay đổi góc mở của các van trong bộ NL
từ (-/2 đên ) tơng ứng với sự thay đổi của Sđđ nghịch lu Ebđ từ 0 đến Udo thì
dòng điện Id và I2 sẽ thay đổi nhờ đó mômen và tốc độ của động cơ sẽ đợc điều
chỉnh.
6. Lập sơ đồ khối điều khiển tự động ổn định tốc độ động cơ và sơ đồ
nguyên lý tơng ứng.
a. Lập sơ đồ khối của hệ điều khiển tự động ổn định tốc độ động cơ : Đợc lập theo hai phơng pháp sau:
* Phơng pháp 1: Dựa trên luật điều khiển dòng Stato theo hàm số của độ sụt
tốc I 1 = f ( )
Trong quá trình biến đổi và tính toán các quan hệ điện từ của động cơ không
đồng bộ ta tìm ra quan hệ sau:
I1 =

2
. 1 + (T2 . ) 2
L12

Trong đó:
2 - từ thông của rô to.
L12 - Hệ số hỗ cảm giữa cuộn dây Stato và cuộn dây Rôto.
T2 = L2 / R2 - Hằng số thời gian của mạch Rôto.

14



= 0 - Độ sụt tốc hoặc tốc độ trợt của Rôto.

Từ biều thức trên cho ta thây rằng nếu giữ 2 = 2đm = Const thì I1 phụ
thuộc vào quan hệ:

mhiệu
sụt tốc để tạo ra
Nói cách khác khi ta thayđổi tần số nếu ta lấy H
tín
hàm I1 () rồi điều khiển bộ biến tần đảm bảo dòng I1 theo quy luật đó thì từ
thông Rô to 2 sẽ đợc giữ không đổi bằng định mức.
onst
Việc duy trì 2đm = const cho phép điềukhiển
mômen động cơ chính xác và
2 = const
tạo đợc các đặc tính điều chỉnh tốt. Việc điều khiển I1 cũng đợc thực hiện dẽ dàng,
thông qua bộ biến tần có nghịch lu0dòng hoặc điều khiển giánM
tiếp thông qua đại lợng U1 của bộ biến tần có nghịch lu áp.
Sơ đồ khối đợc thể hiện thông qua luật I 1 = f ( ) Hình 7. ở đây từ tín hiệu
đặt đ và tín hiệu phản hồi ta lấy đợc tín hiệu sử dụng thông qua bộ tạo hàm
ta sẽ có tín hiệu dòng điện I1đ mong muốn để điều khiển bộ chỉnh lu. Mặt khác
15


tín hiệu đặt đ tỷ lệ với tần số đặt sẽ trực tiếp điều khiển bộ nghịch lu ĐCi và ĐC
là các bộ điều chỉnh tơng ứng trong mạch vòng điều chỉnh dòng điện và mạch vòng
điều chỉnh tốc độ.
Cũng có thể lấy dòng điện Imc không phải từ nguồn điện một chiều bên ngoài
mà sử dụng ngay năng lợng của động cơ thông qua bộ chỉnh lu ở mạch rôto hình 8a hoặc bộ tụ điện ở mạch Stato hình 8-b. Các sơ đồ này đợc gọi là hãm tự kích nó

rất thuận tiện trong việc sử dụng.
* Phơng pháp 2: Đợc dựa trên cách điều khiển động cơ không đồng bộ
bằng sơ đồ tầng (dùng cho các động cơ có công suất lớn)
- Sơ đồ khối:

Li
b. Sơ đồ nguyên lý hệP1điều
P12khiển tự động ổn định tốc độ động cơ:
Theo hình 6: Đợc
sơ đồ điện tầng
Pc dựa trên
Mỏy
sn
ng c
xuthệ tự động:
7. Tính toán và xây dựng các đặc tính cơ của
a. Xác định thêm các thông số của động cơ và hệ truyền động:
Pin
Ps
TB Bin i

16


Tốc độ định mức:
dm =

ndm
915
=

= 96( Rad / s)
9,55 9,55

Tốc độ không tải lý tởng:
0 =

1000
= 105( Rad / s)
9,55

Độ trợt định mức:
S dm =

n0 ndm 1000 915
=
= 0,09
n0
1000

Độ trợt tới hạn:

)

(

(

)

S th S dm . + 2 1 = 0,09. 2,1 + 2,12 1 = 0,355


Mô men định mức:
M dm =

Pdm .1000 9.1000
=
= 94( Nm)
dm
96

Mô men tới hạn:
M th = .M dm = 2,1.94 = 197( Nm)

Mô men quán tính của hệ: J = 0,46(kg.m 2 )
Trong trờng hợp khởi động không tải nên: Mc = 0.
Độ trợt ban đầu: S bd = 1 nghĩa là bd = 0
Độ trợt xác lập về lý thuyết (khởi động không tải) S xl = 0
Nhng trên thực tế thì độ trợt cuối cùng: S cc S dm = 0,09
b. Dựng đặc tính cơ trong thời gian khởi động:
Với trờng hợp khởi động không tải nên thay Mc = 0 vào phơng trình:
M M c = J.

d
dt

(1)

17



Thì ta đợc:
M = J.

d
dt

(2)

Mặt khác mô men động cơ M phụ thuộc vào độ trợt S theo phơng trình đặc
tính cơ:
M =

2.M th
S
S
+ th
S th
S

(3)

Do độ trợt và tốc độ có quan hệ: = 0 .(1 S ) nên ta lấy đạo hàm cả hai vế:

d
ds
= 0 .
dt
dt
Thay vào (1), (2), (3) ta có:
2.M th

ds
= J . 0 .
S
S
dt
+ th
S th
S

Hoặc:
dt =

J . 0 S
S
.
+ th .ds
2 S th
S

Thời gian của quá trình khởi động từ 0 đến t sẽ tơng ứng với độ biến thiên
của độ trợt từ Sbđ đến giá trị tức thời S. Lấy tích phân hai vế ta đợc:
t

dt =
0

S

J . 0 S
S

.
+ th
S
th S th

2.M

S bd


.ds


S2 S2
S
1
t = .Tco . bd
+ S th . ln . bd
2
S
2.S th





Trong đó: Tco - Hằng số thời gian cơ học quy ớc:
Tco =

J . 0 0,46.105

=
= 0,25(sec)
M th
197

18

(4)


Thay giá trị Tco = 0,25 (sec), Sbd = 1, Sth = 0,355 vào (4) ta đợc phơng trình t
= f(s) đây là một dạng biểu thị của đặc tính s = f(t) hoặc = f(t).
12 S 2
1
t = 0,125.
+ 0,355. ln .
S
0,71
M =

2.M th
394
=
S
S
0,355
S
+
+ th
0,355

S
S th
S

Từ đây ta có thể tính đợc giá trị tốc độ tơng ứng theo biểu thức:
= 0 .(1 S )

Các số liệu tính toán đợc ghi trong bảng sau:
S(chọn trớc)
= 0 .(1 S )

t (sec)
M (Nm)

1
0
0
124

0,9
0,8
0,7
0,5
0,4 0,355 0,2 0,1 0,09
10,5
21
31,5 52,5 63 67,7 84 94,5 96
0,038 0,073 0,106 0,163 0,19 0,2 0,24 0,28 0,28
135
146

159
186 196 197 168 103 94

Từ bảng trên ta có thể xác định cứ mỗi một cặp giá trị M và t cho ta một
điểm trên đờng đặc tính mô men Hình 8.
c.Thời gian khởi động :
Ta coi quá trình khởi động kết thúc khi độ trợt đạt đến giá trị cuối cùng Scc
Sđm. ta thay S = Scc vào (4) thì ta đợc biểu thức xác định thời gian quá độ khi khởi
động máy của động cơ trong hệ.
S2 S2
S
1
t kd = .Tco . bd
+ S th . ln . bd
2
S
2.S th





Với S Scc = 0,09
S2 S2
S
1
t kd = .Tco . bd
+ S th . ln . bd
2
S

2.S th

19

1
12 0,09 2
1
= .0,25.

+ 0,355. ln
0,09
2.0,355
2


t kd = 0,125.(1,4 + 0,85) = 0,28(sec)

20