Tài liệu Trang bị điện trong máy chương 4

CH¦¥NG 4 TÝNH CHäN C¤NG SUÊT §éNG C¥ CHO HÖ TRUYÒN §éNG ®iÖn 4.1 Những vấn ñề chung Nguồn ñộng lực trong một hệ thống Tðð là ñộng cơ ñiện. Các yêu cầu kỹ thuật, ñộ tin cậy trong quá trình làm việc và tính kinh tế của HT Tðð phụ thuộc chính vào sự lựa chọn ñúng ñộng cơ ñiện và phương pháp ñiều khiển ñộng cơ. Chọn một ñộng cơ ñiện cho một HT Tðð bao gồm nhiều tiêu chuẩn phải ñáp ứng: - ðộng cơ phải có ñủ công suất kéo. - Tốc ñộ phù hợp và ñáp ứng ñược phạm vi ñiều chỉnh tốc ñộ với một phương pháp ñiều chỉnh thích hợp. - Thỏa mãn các yêu cầu mở máy và hãm ñiện. - Phù hợp với nguồn ñiện năng sử dụng (loại dòng ñiện, cấp ñiện áp...). - Thích hợp với ñiều kiện làm việc (ñiều kiện thông thoáng, nhiệt ñộ, ñộ ẩm, khí ñộc hại, bụi bặm, ngoài trời hay trong nhà...). Tại sao phải chọn ñúng công suất ñộng cơ? Việc chọn ñúng công suất ñộng cơ có ý nghĩa rất lớn ñối với hệ Tðð. Nếu nâng cao công suất ñộng cơ chọn so với phụ tải thì ñộng cơ sẽ kéo dễ dàng nhưng giá thành ñầu tư tăng cao, hiệu suất kém và làm tụt hệ số công suất cosϕ của lưới ñiện do ñộng cơ chạy non tải. Ngược lại nếu chọn công suất ñộng cơ nhỏ hơn công suất tải yêu cầu thì ñộng cơ hoặc không kéo nổi tải hay kéo tải một cách nặng nề, dẫn tới các cuộn dây bị phát nóng quá mức, làm giảm tuổi thọ ñộng cơ hoặc làm ñộng cơ bị cháy hỏng nhanh chóng. Chọn công suất ñộng cơ như thế nào? Việc tính công suất ñộng cơ cho một hệ Tðð phải dựa vào sự phát nóng các phần tử trong ñộng cơ, ñặc biệt là các cuộn dây. Muốn vậy, tính công suất ñộng cơ phải dựa vào ñặc tính phụ tải và các quy luật phân bố phụ tải theo thời gian. ðộng cơ ñược chọn ñúng công suất thì khi làm việc bình thường cũng như khi quá tải ở mức cho phép, nhiệt ñộ ñộng cơ không ñược tăng quá trị số giới hạn cho phép τcp. 4.2 Phát nóng và nguội lạnh của ñộng cơ * Sự phát nóng: Trong quá trình làm việc, ñộng cơ lấy năng lượng P1 từ lưới ñiện, biến thành cơ năng P2 và một phần bị tổn hao mà chủ yếu là dưới dạng nhiệt: ∆P = P1 - P2. Do tổn hao này làm ñộng cơ nóng lên. Công suất tổn hao gồm 3 phần: - Tổn hao do ma sát ở các ổ bi và do rôto quay trong không khí. - Tổn hao trong sắt (tổn hao từ) tùy thuộc vào chất lượng của lõi sắt từ. - Tổn hao trong các cuộn dây (tổn hao ñồng) do cuộn dây bị ñốt nóng bởi hiệu ứng Jun. GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 72 Trong ñó, tổn hao ñồng tỷ lệ với bình phương dòng ñiện nên thay ñổi theo phụ tải. ðó là tổn hao biến ñổi theo phụ tải ∆Pbñ = B.I2. Hai loại tổn hao ñầu gần như không thay ñổi theo phụ tải nên gọi là tổn hao không biến ñổi ∆Pkñ . ∆P = ∆Pkñ + ∆Pbñ = ∆Pkñ + B.I2. Khi nhiệt ñộ ñộng cơ lớn hơn nhiệt ñộ môi trường xung quanh thì ñộng cơ bắt ñầu tỏa nhiệt vào môi trường. Chênh lệch giữa nhiệt ñộ ñộng cơ τñc và nhiệt ñộ môi trường τmt càng lớn thì quá trình tỏa nhiệt vào môi trường diễn ra càng mạnh và sự tăng nhiệt ñộ của ñộng cơ càng chậm dần. Tới một nhiệt ñộ chênh lệch ∆τ nào ñó, nhiệt ñộ ñộng cơ không tăng ñược nữa mà ñạt một giá trị ổn ñịnh τôñ. Lúc này, nhiệt lượng sinh ra ở ñộng cơ trong một ñơn vị thời gian bằng nhiệt lượng từ ñộng cơ tỏa ra môi trường xung quanh. ðó là trạng thái cân bằng về nhiệt của ñộng cơ. Ứng với mỗi mômen tải, ñộng cơ làm việc ổn ñịnh với một giá trị nhiệt ñộ. Khi tải là ñịnh mức, ñộng cơ sẽ có nhiệt ñộ ổn ñịnh ñịnh mức. ðối với mỗi ñộng cơ, có một giá trị nhiệt ñộ cao nhất cho phép mà khi ñộng cơ làm việc, không ñược ñể nhiệt ñộ ñộng cơ tăng cao hơn nhiệt ñộ ñó. Nhiệt ñộ nóng cho phép τcp của ñộng cơ phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu cách ñiện dùng trong ñộng cơ. Nếu nhiệt ñộ ñộng cơ cao hơn nhiệt ñộ cho phép thì vật liệu sẽ bị dòn, giảm tuổi thọ, rạn nứt, cách ñiện kém hơn và có thể cháy, vỡ dẫn ñến hỏng, chập mạch ñộng cơ. ðể ñơn giản cho việc tìm quy luật về sự phát nóng của ñộng cơ, ta giả thiết ñộng cơ là một vật thể ñồng nhất, nhiệt ñộ giống nhau ở mọi ñiểm và dẫn truyền nhiệt tức thời (hệ số dẫn nhiệt rất lớn). Nếu nhiệt lượng sinh ra ở ñộng cơ trong một ñơn vị thời gian (1s) là ∆P (W) thì sau thời gian dt sẽ có một nhiệt lượng sinh ra là ∆P.dt (J). Một phần nhiệt lượng này làm ñộng cơ nóng lên, phần khác tỏa ra môi trường. (J) Phần nhiệt lượng làm nóng ñộng cơ là: C.d(∆τ) trong ñó: C - là nhiệt dung của ñộng cơ, tức là nhiệt lượng cần cấp cho ñộng cơ ñể ñộng cơ nóng thêm lên 1oC (J/oC). ∆τ - nhiệt ñộ chênh lệch giữa ñộng cơ và môi trường. Phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong thời gian dt sẽ là: A.∆τ.dt (J) trong ñó: A- hệ số tỏa nhiệt, tức là nhiệt lượng mà ñộng cơ tỏa ra môi trường trong một ñơn vị thời gian khi chênh lệch nhiệt ñộ giữa ñộng cơ và môi trường là 1oC (W/oC). Hệ số tỏa nhiệt phụ thuộc vào ñiều kiện làm mát của ñộng cơ. ðiều kiện làm mát càng tốt thì hệ số tỏa nhiệt càng lớn. Ta có phương trình cân bằng nhiệt: ∆P.dt = C.d(∆τ) + A.∆τ.dt Giải phương trình vi phân ñối với ∆τ ta có: t ∆τ = ∆τ(0) + [∆τôñ - ∆τ(0)](1-exp( − )). (4.1) Tn t t ∆τ = ∆τôñ.[1-exp( − )] + ∆τ(0).exp( − ). (4.2) hay: Tn Tn trong ñó: ∆τ(0) - Chênh lệch nhiệt ñộ ban ñầu (thời ñiểm t = 0) giữa ñộng cơ và môi trường. GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 73 ∆τôñ - Chênh lệch nhiệt ñộ giữa ñộng cơ và môi trường khi ñộng cơ làm việc ổn ñịnh về nhiệt. ∆P ∆τôñ = A Tn - hằng số thời gian phát nóng của ñộng cơ, tức là thời gian cần ñể tăng chênh lệch nhiệt ñộ giữa ñộng cơ và môi trường từ 0 tới trị số chênh lệch ổn ñịnh khi ñộng cơ không tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh. Phương trình trên cho thấy sự phát nóng của ñộng cơ diễn ra theo quy luật hàm mũ. * Sự nguội lạnh: Nếu ñộng cơ ñang nóng ở một nhiệt ñộ ban ñầu τbñ nào ñó mà ñộng cơ bị cắt khỏi nguồn ñiện thì ñộng cơ sẽ quay chậm lại rồi dừng và nguội dần. Bỏ qua nhiệt do lực ma sát chuyển ñộng chậm dần, lúc này ñộng cơ không sinh nhiệt (∆P = 0) và: ∆P ∆τôñ = = 0. A Phương trình (4.2) trở thành: t t ∆τ = ∆τ(0).exp( − ) = τbñ.exp( − ) (4.3) Tng Tng trong ñó Tn ñược thay bằng Tng gọi là hằng số thời gian nguội lạnh của ñộng cơ. Phương trình (4.3) gọi là phương trình ñường cong nguội lạnh của ñộng cơ. 4.3 Các chế ñộ làm việc của truyền ñộng ñiện Căn cứ vào ñặc tính phát nóng và nguội lạnh của máy ñiện, người ta chia chế ñộ làm việc của truyền ñộng thành 3 loại: Dài hạn, ngắn hạn và ngắn hạn lặp lại. a) Chế ñộ dài hạn: ðó là chế ñộ làm việc của ñộng cơ có phụ tải duy trì trong thời gian dài, cho nên nhiệt ñộ của ñộng cơ ñủ thời gian ñạt tới trị số ổn ñịnh. Ví dụ: ðộng cơ làm việc ở chế ñộ dài hạn là các ñộng cơ kéo quạt gió, máy bơm, băng tải trong dây chuyền sản xuất, một số truyền ñộng chính trong máy gia công kim loại. P P Pc Pc t 0 τ τ τ«® τ«® τmt= τo 0 t 0 to t tlv τmt= τo to Hình 4.1 - Chế ñộ làm việc dài hạn. GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 0 t to Hình 4.2 - Chế ñộ làm việc ngắn hạn. 74 b) Chế ñộ ngắn hạn: ðó là chế ñộ làm việc mà do phụ tải của ñộng cơ duy trì trong thời gian ngắn, thời gian nghỉ dài, cho nên nhiệt ñộ ñộng cơ chưa kịp ñạt tới giá trị ổn ñịnh thì ñã giảm dần về giá trị ban ñầu. Ví dụ: ðộng cơ làm việc ở chế ñộ ngắn hạn là các ñộng cơ nâng hạ xà ở các máy cắt gọt kim loại lớn (máy tiện ñứng, máy phay giường, máy bào giường ...), ñộng cơ ñóng mở cửa ñập nước, ... c) Chế ñộ ngắn hạn lặp lại: Phụ tải làm việc có tính chất chu kỳ, thời gian làm việc và thời gian nghỉ xen kẻ nhau. Nhiệt ñộ ñộng cơ chưa kịp tăng ñến trị số ổn ñịnh thì ñược giảm do mất tải, và khi nhiệt ñộ ñộng cơ suy giảm chưa kịp về giá trị ban ñầu thì lại tăng lên do có tải. Quá trình tăng giảm nhiệt ñộ liên tục lặp ñi lặp lại và cuối cùng thì nhiệt ñộ ñộng cơ dao ñộng xung quanh một nhiệt ñộ ổn ñịnh trung bình τtb nào ñó giữa τmax và τmin. ðối với chế ñộ làm việc ngắn hạn lặp lại của ñộng cơ, có một hệ số ñặc trưng là hệ số thời gian ñóng ñiện tương ñối (hay hệ số tiếp ñiện tương ñối). Hệ số thời gian ñóng ñiện tương ñối là tỷ số % giữa thời gian làm việc (tlv) và thời gian một chu kỳ làm việc (tck). t ε% = lv .100% t c.ky Trong ñó: tlv : Là thời gian làm việc có tải. tc.ky = tlv + tnghỉ : Là thời gian của một chu kỳ. Pc Pc t Hình 4.3 - Chế ñộ làm việc ngắn hạn lặp lại. 0 tlv to tck τ«® τtb τmt= τo τ max τ min t 0 Tiêu chuẩn thông thường của thời gian ñóng ñiện tương ñối của các ñộng cơ làm việc ở chế ñộ ngắn hạn lặp lại là: 15%, 25%, 40% và 60%. Ví dụ: ðộng cơ làm việc ở chế ñộ ngắn hạn lặp lại là các ñộng cơ nâng hạ, truyền ñộng xe con và xe cầu ở cầu trục, các ñộng cơ kéo tời, ... GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 75 4.4 Tính chọn công suất ñộng cơ cho những truyền ñộng không ñiều chỉnh tốc ñộ ðể chọn công suất ñộng cơ, chúng ta cần phải biết ñồ thị phụ tải MC(t) và PC(t) ñã quy ñổi về trục ñộng cơ và giá trị tốc ñộ yêu cầu. Từ biểu ñồ phụ tải, ta tính chọn sơ bộ ñộng cơ theo công suất; tra ở trong sổ tay tra cứu ta có ñầy ñủ tham số của ñộng cơ. Từ ñó tiến hành xây dựng ñồ thị phụ tải chính xác (trong các chế ñộ tĩnh, khởi ñộng và hãm). Dựa vào ñồ thị phụ tải chính xác, tiến hành kiểm nghiệm ñộng cơ ñã chọn. 4.4.1 Chọn công suất ñộng cơ làm việc dài hạn ðộng cơ làm việc ở chế ñộ dài hạn ñược ñóng ñiện liên tục. Phụ tải của ñộng cơ có thể là phụ tải dài hạn không ñổi hoặc phụ tải dài hạn biến ñổi. a) Phụ tải dài hạn không ñổi hoặc thay ñổi rất ít: ðộng cơ cần chọn phải có công suất ñịnh mức không nhỏ hơn công suất phụ tải Pñm ≥ Pc và ωñm phù hợp với tốc ñộ yêu cầu. Thông thường cần chọn : Pñm = (1÷1,3)Pc. Trong trường hợp này việc kiểm nghiệm ñộng cơ ñơn giản: Không cần kiểm nghiệm quá tải về mômen, nhưng cần phải kiểm nghiệm ñiều kiện khởi ñộng và phát nóng. Pc Mc M2 M2 M4 Mc M1 Pc M6 M3 M1 M5 t 0 t1 t2 t3 t ck t 0 a) t n to t1 b) Hình 4.4 - ðồ thị phụ tải: a) Phụ tải dài hạn không ñổi; b) Phụ tải dài hạn biến ñổi. b) Phụ tải dài hạn biến ñổi: ðể chọn ñược ñộng cơ phải xuất phát từ ñồ thị phụ tải tính ra giá trị trung bình của mômen hoặc công suất. n n ∑ Mi t i Mtb = 0 n ∑ Pt i i , Ptb = ∑ ti 0 0 n ∑t i 0 ðộng cơ chọn phải có: Mñm = (1÷1,3)Mtb hoặc Pñm = (1÷1,3)Ptb. ðiều kiện kiểm nghiệm: kiểm nghiệm phát nóng, quá tải về mômen và khởi ñộng. ðiều kiện quá tải: Mñm.kM ≥ Mc.max GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 76 ðiều kiện mở máy: Mñm.kmm ≥ Mco 4.4.2 Chọn công suất ñộng cơ làm việc ngắn hạn Trong công nghiệp, người ta chế tạo ra các loại ñộng cơ chuyên dụng ñể phục vụ ở chế ñộ ngắn hạn với các thời gian làm việc tiêu chuẩn là 15, 30, 60 và 90 phút. Khi chọn ñộng cơ làm việc ở chế ñộ ngắn hạn có thể sử dụng ñộng cơ dài hạn hoặc sử dụng ñộng cơ chuyên dùng cho chế ñộ làm việc ngắn hạn. Phụ tải ngắn hạn có thể là phụ tải ngắn hạn không ñổi hoặc phụ tải ngắn hạn biến ñổi. a) Chọn ñộng cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Trong trường hợp không có ñộng cơ chuyên dụng cho chế ñộ ngắn hạn, ta có thể chọn các ñộng cơ thông thường chạy dài hạn ñể làm việc trong chế ñộ ngắn hạn. Nếu chọn ñộng cơ dài hạn theo phương pháp thông thường có Pñm = (1÷1,3)Pc thì khi làm việc ngắn hạn trong khoảng thời gian tlv nhiệt ñộ ñộng cơ mới tăng theo ñường 1 tới nhiệt ñộ τ1 ñã nghỉ làm việc và sau ñó hạ nhiệt ñộ theo ñường 2 ñến nhiệt ñộ môi trường τmt. P Rõ ràng việc này gây lãng phí vì không tận dụng hết khả năng chịu nhiệt (tới nhiệt ñộ Pc τôñ) của ñộng cơ. t 0 tlv τ τ«' ® τ«® 3 τ1 1 2 τmt= τo 0 t Vì vậy khi dùng ñộng cơ dài hạn ñể làm việc ở chế ñộ ngắn hạn, cần chọn công suất ñộng cơ nhỏ hơn ñể ñộng cơ phải làm việc quá tải trong thời gian ñóng ñiện tlv. ðường cong tăng nhiệt ñộ khi quá tải sẽ là ñường 3. ðộng cơ sẽ tăng nhiệt ñộ nhanh hơn nhưng khi kết thúc thời gian làm việc, nhiệt ñộ của ñộng cơ không ñược quá nhiệt ñộ τôñ cho phép. to ðể chọn một ñộng cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn, ta cần làm theo các bước sau: - Giả thiết một hệ số quá tải k. - Khi ñó, dựa vào công suất làm việc yêu cầu Plv ta có thể chọn sơ bộ công suất ñộng cơ dài hạn sử dụng: ðối với phụ tải ngắn hạn không ñổi: Pñm = Plv M hoặc Mñm = lv k k ðối với phụ tải biến ñổi: Pdt M hoặc Mñm = dt k k Các ñại lượng ñẳng trị: Pñt và Mñt ñược tính: Pñm = GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 77 n n ∑ M 2j .t j Mñt = j ∑P 2 j và Pñt = n .t j j n ∑t j ∑t j j j - Từ ñó có thể xác dịnh sơ bộ thời gian làm việc tlv.tt của ñộng cơ vừa chọn. ðộng cơ vừa chọn sơ bộ phải ñáp ứng ñược yêu cầu: Phát nóng của ñông cơ ñạt giá trị cho phép (ñường 1): ∆τ ôñ .cf = ∆Pñm ∆Pkñ .ñm + ∆Pbñ .ñm = Añm Añm ∆Pkñ.ñm : Tổn thất không ñổi ñịnh mức. ∆Pbñ.ñm : Tổn thất biến ñổi ñịnh mức. Giá trị phát nóng ổn ñịnh khi ñộng cơ làm việc với công suất Plv (làm việc quá tải) theo ñường 3 là: ∆τ 'ôñ = ∆Plv ∆Pkñ .ñm + k 2 .∆Pbñ .ñm = Añm Añm Xuất phát từ ñường cong phát nóng 3, ta có thể xác ñịnh ñược: ' ∆τ max = τ ôñ .cf = ∆τ ôñ (1 − e − tlv / Tn ) - ðặt γ = ∆Pkñ .ñm , sau khi biến ñổi ta có: ∆Pbñ .ñm M lv = M ñm γ +1 1 − e −tlv / Tn −γ (*) Giá trị Mlv tìm ñược ở trên không ñược vượt quá giá trị cho phép theo ñiều kiện về quá tải mômen của ñộng cơ. Từ biểu thức (*) ở trên có thể tìm ñược thời gian làm việc, trong thời gian này, ñộng cơ có thể làm việc với mômen làm việc Mlv: 2 .M lv 1 M ñm . 2 2 Tn M lv − M ñm - Việc tính chọn ñó ñược lặp ñi lặp lại nhiều lần sao cho thời gian làm việc tính toán tlv.tt phù hợp với thời gian làm việc ngắn hạn yêu cầu tlv.yc. Nếu tlv.tt lớn hơn (hay nhỏ hơn) thời gian làm việc ngắn hạn yêu cầu tlv.yc thì phải tăng (hay giảm) hệ số quá tải giả thiết k và tính lại. t lv.tt = b) Chọn ñộng cơ ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn: Với phụ tải ngắn hạn không ñổi, ñộng cơ ñược chọn cần thỏa mãn ñiều kiện: Mñm = (1,1 ÷ 1,3).MC hoặc: Pñm = (1,1 ÷ 1,3).PC với thời gian làm việc tiêu chuẩn bằng hoặc lớn hơn chút ít thời gian làm việc thực: Ttc ≥ tlv GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 78 Với phụ tải ngắn hạn biến ñổi, cần tính mômen hoặc công suất ñẳng trị rồi chọn ñộng cơ thỏa mãn: Mñm = (1,1 ÷ 1,3).Mñt Pñm = (1,1 ÷ 1,3).Pñt với thời gian làm việc tiêu chuẩn bằng hoặc lớn hơn chút ít tổng thời gian làm việc thực: Ttc ≥ ∑tlvi 4.4.3 Chọn công suất ñộng cơ làm việc ngắn hạn lặp lại Phụ tải ngắn hạn lặp lại cũng có thể là không ñổi hoặc biến ñổi. Nhiệt ñộ của ñộng cơ sau một thời gian sẽ ñạt một giá trị trung bình giữa 2 nhiệt ñộ τmax và τmin. Cũng tương tự như trong trường hợp phụ tải ngắn hạn, ta có thể chọn ñộng cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại, hoặc chọn ñộng cơ chuyên dụng ngắn hạn lặp lại. Chọn ñộng cơ chuyên dụng làm việc ở chế ñộ ngắn hạn lặp lại: ðộng cơ ngắn hạn lặp lại, ñược chế tạo chuyên dụng có ñộ bền cơ khí cao, quán tính nhỏ (ñể ñảm bảo chế ñộ khởi ñộng và hãm thường xuyên) và khả năng quá tải lớn (từ 2,5÷3,5). ðồng thời ñược chế tạo chuẩn với thời gian ñóng ñiện ε% = 15%, 25%, 40% và 60%. ðộng cơ ñược chọn cần ñảm bảo 2 tham số: Pñm chọn ≥ Plv ε%ñm chọn phù hợp với ε% làm việc. Trong trường hợp εlv% không phù hợp với ε%ñm chọn thì cần hiệu chỉnh lại công suất ñịnh mức theo công thức: Pñm chọn = Plv ε lv % ε % dm.chon Sau ñó phải kiểm tra về mômen quá tải, mômen khởi ñộng và phát nóng. Chọn ñộng cơ dài hạn làm việc ở chế ñộ ngắn hạn lặp lại: Trường hợp này, ñộng cơ chạy dài hạn ñược chọn với công suất nhỏ hơn ñể tận dụng khả năng chịu nhiệt. ðộng cơ chạy dài hạn ñược coi là có thời gian ñóng ñiện tương ñối 100% nên công suất ñộng cơ cần chọn sẽ là: Pñm.chọn = Plv ε lv % 100% 4.5 Tính chọn công suất ñộng cơ cho truyền ñộng có ñiều chỉnh tốc ñộ ðể tính chọn công suất ñộng cơ trong trường hợp này cần phải biết những yêu cầu cơ bản sau: a) ðặc tính phụ tải Pyc(ω), Myc(ω) và ñồ thị phụ tải: Pc(t), Mc(t), ω(t); b) Phạm vi ñiều chỉnh tốc ñộ: ωmax và ωmin. c) Loại ñộng cơ (một chiều hoặc xoay chiều) dự ñịnh chọn. d) Phương pháp ñiều chỉnh và bộ biến ñổi trong hệ thống truyền ñộng cần phải ñịnh hướng xác ñịnh trước. GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 79 Hai yêu cầu trên nhằm xác ñịnh những tham số Pycmax và Mycmax. Ví dụ ñối với phụ tải truyền ñộng yêu cầu trong phạm vi ñiều chỉnh, P = hằng số. Ta có công suất yêu cầu cực ñại Pmax=Pñm = const, nhưng mômen yêu cầu cực ñại lại phụ thuộc vào phạm vi ñiều chỉnh Mmax= Pdm ω min . ðối với phụ tải truyền ñộng yêu cầu trong phạm vi ñiều chỉnh M = const. Ta có công suất yêu cầu cực ñại Pmax=Mñm.ωmax. Hai yêu cầu về loại ñộng cơ và loại truyền ñộng có ý nghĩa ñặc biệt quan trọng. Nó xác ñịnh kích thước công suất lắp ñặt truyền ñộng, bởi vì hai yêu cầu này cho biết hiệu suất truyền ñộng và ñặc tính ñiều chỉnh Pñc(ω), Mñc(ω) của truyền ñộng. Thông thường các ñặc tính này thường phù hợp với ñặc tính phụ tải yêu cầu Pyc(ω), Myc(ω). Tuy vậy có trường hợp, người ta thiết kế hệ truyền ñộng có ñặc tính ñiều chỉnh không phù hợp chỉ vì mục ñích ñơn giản cấu trúc ñiều chỉnh. Ví dụ: ðối với tải P = const, khi sử dụng ñộng cơ một chiều, phương pháp ñiều chỉnh thích hợp là ñiều chỉnh từ thông kích từ. Nhưng ta dùng phương pháp ñiều chỉnh ñiện áp phần ứng thì khi tính chọn công suất ñộng cơ cần phải xét yêu cầu Mmax. Như vậy công suất ñộng cơ lúc ñó không phải là Pñm = Pyc mà là: P1ñm = Mmax.ωmax = ω max .Py / c = D.Py/c ω min Như vậy công suất ñặt sẽ lớn hơn D lần so với Py/c. Mặt khác việc tính chọn công suất ñộng cơ còn phụ thuộc vào phương pháp ñiều chỉnh tốc ñộ, ví dụ cùng một loại ñộng cơ như ñộng cơ không ñồng bộ, mỗi phương pháp ñiều chỉnh khác nhau có ñặc tính hiệu suất truyền ñộng khác nhau, phương pháp ñiều chỉnh ñiện áp dùng Thyristor có hiệu suất thấp so với phương pháp ñiều chỉnh tần số dùng bộ biến ñổi Thyristor. Vì vậy khi tính chọn công suất ñộng cơ bắt buộc phải xét tới tổn thất công suất ∆P và tiêu thụ công suất phản kháng Q trong suốt dải ñiều chỉnh. Do vậy việc tính chọn công suất ñộng cơ cho truyền ñộng có ñiều chỉnh tốc ñộ cần gắn với một hệ truyền ñộng cho trước ñể có ñầy ñủ các yêu cầu cơ bản cho việc tính chọn. 4.6 Kiểm nghiệm công suất ñộng cơ Việc tính chọn công suất ñộng cơ ở các phần trên ñược coi là giai ñoạn chọn sơ bộ ban ñầu. ðể khẳng ñịnh chắc chắn việc tính chọn ñó là chấp nhận ñược ta cần kiểm nghiệm lại việc tính chọn ñó. Yêu cầu về kiểm nghiệm việc tính chọn công suất ñộng cơ gồm có: - Kiểm nghiệm phát nóng: ∆υ ≤ ∆υcf. - Kiểm nghiệm quá tải về mômen: Mñm.ñcơ > Mcmax - Kiểm nghiệm mômen khởi ñộng: Mkñ. ñcơ ≥ Mc mở máy Ta thấy rằng việc kiểm nghiệm theo yêu cầu quá tải về mômen và mômen khởi ñộng có thể thực hiện dễ dàng. Riêng về yêu cầu kiểm nghiệm phát nóng là khó khăn, không thể tính toán phát nóng ñộng cơ một cách chính xác ñược (vì tính toán phát nóng của ñộng cơ là bài toán phức tạp). GV: Lê Tiến Dũng _ Bộ môn TðH _ Khoa ðiện 80