Giáo Trình Truyền Động Điện Tự Động: Khái Niệm và Cấu Trúc

Tài liệu nghiên cứu Giao trinh truyn dng din t dng, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: Unknown
• Người hướng dẫn: Khương Công Minh
• Chuyên ngành: Truyền Động Điện Tự Động
• Đề tài: Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động
• Loại tài liệu: Giáo trình

Mục lục chi tiết

• 1.1. Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động
• 1.2. Các tính cơ của động cơ điện
• 1.3. Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ nối tiếp (đmnt) Và hỗn hợp (đmhh)
• 1.4. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ (ĐK)
• 1.5. Các đặc tính cơ khi hãm động cơ ĐK
• 1.6. Điều chỉnh các thông số đầu ra của hệ thống truyền động điện
• 1.7. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng thay đổi thông số
• 1.8. Điều chỉnh tốc độ truyền động điện Các hệ thống bộ biến đổi ­ động cơ
• 1.9. Quá trình quá Độ truyền động điện
• 1.10. Chọn công suất động cơ điện
• 1.11. Hệ thống điều khiển tự động
• 1.12. Tài liệu tham khảo
• 1. CHƯƠNG 1: Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động
• 1.1. Mục đích và yêu cầu
• 1.2. Cấu trúc và phân loại hệ thống truyền động điện tự động
• 1.3. Đặc tính cơ của máy sản xuất Và động cơ
• 1.4. Các trạng thái làm việc của hệ tđđtđ
• 1.5. Tính đổi các đại lượng cơ học Mômen và lực quy đổi
• 1.6. Quy đổi mômen quán tính và khối lượng quán tính
• 1.7. Phương trình động học của hệ tđđ tđ
• 1.8. Điều kiện ổn định tĩnh của hệ tđđ tđ
• 1.9. Động học của hệ tđđ tđ
• 1.10. Câu hỏi ôn tập
• 2. CHƯƠNG 2: Các tính cơ của động cơ điện
• 2.1. Khái niệm chung
• 2.2. Đặc tính cơ của động Cơ một chiều kích từ độc lập (ĐMđl)

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Truyền Động Điện Tự Động

Giáo trình Truyền động Điện Tự động là tài liệu quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện, cung cấp kiến thức về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động điện. Hệ thống này bao gồm các thiết bị điện, điện tử và cơ khí, giúp biến đổi điện năng thành cơ năng. Việc nắm vững kiến thức này là cần thiết cho các kỹ sư và sinh viên trong ngành điện.

1.1. Khái niệm về hệ truyền động điện tự động

Hệ truyền động điện tự động (TĐĐTĐ) là tổ hợp các thiết bị điện và điện tử, phục vụ cho việc biến đổi điện năng thành cơ năng. Cấu trúc của hệ thống này bao gồm các bộ biến đổi, động cơ điện và các thiết bị điều khiển.

1.2. Cấu trúc chung của hệ thống truyền động điện

Cấu trúc của hệ thống truyền động điện tự động bao gồm hai phần chính: phần lực và phần điều khiển. Phần lực bao gồm nguồn điện, bộ biến đổi và động cơ điện, trong khi phần điều khiển bao gồm các thiết bị đo lường và điều chỉnh.

II. Vấn đề và Thách thức trong Truyền Động Điện Tự Động

Trong quá trình thiết kế và vận hành hệ thống truyền động điện tự động, nhiều vấn đề và thách thức có thể phát sinh. Những vấn đề này có thể liên quan đến hiệu suất, độ tin cậy và khả năng điều khiển của hệ thống.

2.1. Các vấn đề về hiệu suất trong truyền động điện

Hiệu suất của hệ thống truyền động điện tự động phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại động cơ, bộ biến đổi và cách điều khiển. Việc tối ưu hóa các thành phần này là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất.

2.2. Thách thức trong điều khiển hệ thống truyền động

Điều khiển hệ thống truyền động điện tự động đòi hỏi phải có các phương pháp điều chỉnh chính xác. Các thách thức bao gồm việc điều chỉnh tốc độ, mô men và vị trí của động cơ trong các điều kiện khác nhau.

III. Phương pháp Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Điện

Có nhiều phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ điện trong hệ thống truyền động điện tự động. Những phương pháp này giúp cải thiện hiệu suất và khả năng hoạt động của hệ thống.

3.1. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi thông số

Một trong những phương pháp phổ biến để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ là thay đổi các thông số như điện áp và tần số. Phương pháp này giúp đạt được tốc độ mong muốn mà không làm giảm hiệu suất.

3.2. Sử dụng bộ biến đổi để điều chỉnh tốc độ

Bộ biến đổi là thiết bị quan trọng trong hệ thống truyền động điện tự động, cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt. Việc sử dụng bộ biến đổi giúp cải thiện khả năng điều khiển và tiết kiệm năng lượng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Truyền Động Điện Tự Động

Hệ thống truyền động điện tự động được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất công nghiệp đến giao thông vận tải. Những ứng dụng này cho thấy tầm quan trọng của công nghệ truyền động điện trong đời sống.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Trong sản xuất công nghiệp, hệ thống truyền động điện tự động được sử dụng để điều khiển các máy móc, thiết bị, giúp tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong giao thông vận tải

Hệ thống truyền động điện tự động cũng được ứng dụng trong các phương tiện giao thông như xe điện, tàu điện ngầm, giúp giảm ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Truyền Động Điện Tự Động

Truyền động điện tự động đang ngày càng trở nên quan trọng trong các lĩnh vực công nghiệp và đời sống. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến và ứng dụng mới.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ truyền động điện

Công nghệ truyền động điện tự động đang phát triển mạnh mẽ với sự xuất hiện của các thiết bị thông minh và tự động hóa. Xu hướng này sẽ tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới trong ngành công nghiệp.

5.2. Tương lai của hệ thống truyền động điện tự động

Tương lai của hệ thống truyền động điện tự động sẽ tập trung vào việc cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và khả năng tương tác giữa các thiết bị. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Nội dung chính

Giáo trình Truyền động Điện Tự động
Biên tập: Khương Công Minh – phiên bản trực tuyến: http://voer.vn/c/0ead17e2

---

1. Tổng quan về giáo trình (≈ 280 từ)

Môn học / Vị trí	Mục tiêu học tập	Cấu trúc & cách tiếp cận	Điểm đặc sắc
Truyền động Điện Tự động (có mặt trong chương trình đào tạo ngành Cơ điện, Cơ điện tử, Cơ học công nghiệp của các trường đại học kỹ thuật)	1️⃣ Nhận diện cấu trúc chung của hệ thống truyền động điện tự động (HTTĐĐTĐ). 2️⃣ Hiểu đặc tính cơ của các loại động cơ (động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ, …). 3️⃣ Phân tích các phương pháp điều chỉnh tốc độ và các mạch điều khiển tự động. 4️⃣ Đánh giá quá trình quá độ và lựa chọn công suất động cơ. 5️⃣ Thiết kế mạch điều khiển logic và tự động hoá hệ thống.	• Mục lục gồm 8 chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh: ‑ Chương 1: Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động. ‑ Chương 2: Các tính cơ của động cơ điện. ‑ Chương 3–7: Điều chỉnh thông số, quá độ, công suất, hệ thống điều khiển, tài liệu tham khảo. • Phương pháp: Giải thích khái niệm, trình bày công thức, kèm hình minh hoạ (ví dụ Hình 11 – cấu trúc chung, Hình 13 – đặc tính cơ động cơ).	• Định nghĩa chi tiết của HTTĐĐTĐ (trang 2) – mô tả hệ thống là “tổ hợp các thiết bị điện, điện tử… biến đổi điện năng thành cơ năng”. • Bảng phân loại (trang 3) gồm truyền động không điều chỉnh, truyền động có điều chỉnh, điều khiển số, tương tự, theo chương trình. • Mẫu cơ học đơn khối & đa khối (trang 16‑17) – khái niệm quan trọng cho việc mô hình hoá các hệ thống phức tạp.

Lưu ý: Tất cả các nội dung trên được trích trực tiếp từ các chương, mục “Mục đích và yêu cầu” của Chương 1 và các mô tả chi tiết trong phần “Cấu trúc và phân loại hệ thống truyền động điện tự động”.

---

2. Nội dung kiến thức cốt lõi (≈ 570 từ)

2.1 Các chương/chủ đề chính

Chương	Nội dung chính	Key concepts
Chương 1 – Khái niệm chung	Định nghĩa HTTĐĐTĐ, cấu trúc bộ biến đổi (BBĐ), động cơ điện (ĐC), máy sản xuất (MSX), bộ điều chỉnh (R, Rₜ), bộ đóng cắt (K, Kₜ).	Hệ thống – các thành phần lực và điều khiển. Định nghĩa – “HTTĐĐTĐ là một tổ hợp… biến đổi điện năng thành cơ năng”.
Chương 2 – Các tính cơ của động cơ điện	Đặc tính cơ của động cơ một chiều (đmnt, đmhh) và động cơ không đồng bộ (ĐK). Phân biệt đặc tính tự nhiên vs. nhân tạo, độ cứng đặc tính.	Đặc tính cơ: M = f(ω). Độ cứng: β = ΔM/M ÷ Δω/ω.
Chương 3 – Điều chỉnh các thông số đầu ra	Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng thay đổi thông số (điện áp, điện trở phụ).	Điều chỉnh tốc độ – thay đổi Rₑ, Rₚ.
Chương 4 – Điều chỉnh tốc độ truyền động	Các hệ thống bộ biến đổi (bộ biến tần, biến áp) và tính toán quá độ.	Quá độ: phân tích mômen M và tốc độ ω trên mặt phẳng [M, ω].
Chương 5 – Quá trình quá độ	Phân tích quá trình biến đổi năng lượng, trạng thái làm việc (động cơ, hãm).	Trạng thái làm việc: động cơ (I, III), hãm (II, IV).
Chương 6 – Chọn công suất động cơ	Công thức tính công suất điện Pₑ, công suất cơ P_c, và tiêu chí lựa chọn công suất.	Công suất: Pₑ = U·I, P_c = M·ω.
Chương 7 – Hệ thống điều khiển tự động	Mạch điều khiển logic, bộ điều khiển PID, và ví dụ mạch điển hình (điều khiển tốc độ, vị trí).	Mạch điều khiển: các phần tử đo lường, bộ điều chỉnh, thiết bị đóng cắt.

Lập trình logic: Mỗi chương đều kèm “Mục đích và yêu cầu” (trang 2‑3) thể hiện mục tiêu học tập rõ ràng.

2.2 Kiến thức nền tảng được xây dựng

Lĩnh vực	Nội dung trong giáo trình
Lý thuyết cơ bản	Quan hệ M = f(ω) (trang 5‑6), mô men cản Mc = f(ω) (trang 4), độ cứng β (trang 7).
Nguyên tắc điện‑cơ	Phương trình cân bằng điện áp U = E + R·I (trang 22‑23) cho động cơ một chiều; biểu thức M = K·I (trang 25).
Khung lý thuyết điều khiển	Định nghĩa bộ điều chỉnh, bộ đo lường, và các khối cấu trúc trong mạch điều khiển (trang 16‑18).
Mẫu cơ học	Mẫu cơ học đơn khối (trang 16) và đa khối (trang 17) – cách quy đổi mô men và mô men quán tính.
Tài liệu tham khảo	Danh sách tham khảo (chương 8) bao gồm các sách giáo trình cơ bản về động cơ điện, truyền động và tự động hoá.

2.3 Kỹ năng phát triển

Loại kỹ năng	Mô tả trong sách
Kỹ năng kỹ thuật	– Xác định đặc tính cơ và tính toán độ cứng. – Thiết kế mạch điều khiển logic (điều khiển tốc độ, vị trí).
Kỹ năng phân tích	– Phân tích trạng thái làm việc trên mặt phẳng [M, ω] (trang 9‑12). – Đánh giá quá trình quá độ và độ ổn định tĩnh (trang 15‑16).
Kỹ năng thực hành	– Thực hiện các bài tập thiết kế hệ thống truyền động (bài tập cuối chương). – Áp dụng các ví dụ thực tế (máy tiện, thang máy, băng tải) để mô phỏng hãm tái sinh và hãm ngược (trang 31‑33).

Tổng kết: Giáo trình không chỉ truyền đạt kiến thức mà còn cung cấp các bài tập và case study để sinh viên rèn luyện khả năng mô hình hoá, tính toán và thiết kế thực tiễn.

---

3. Phương pháp giảng dạy và học tập (≈ 330 từ)

Yếu tố	Chi tiết
Phương pháp sư phạm	• Giảng giải lý thuyết dựa trên “Mục đích và yêu cầu” của mỗi chương (Chương 1). • Mô hình hoá: Sử dụng mẫu cơ học đơn khối/đa khối để học sinh thực hành quy đổi mô men (trang 16‑17).
Bài tập & case studies	– Bài tập tính toán: Tính công suất, mô men, tốc độ (điểm cuối mỗi chương). – Case study: Ứng dụng trong máy tiện, thang máy, băng tải (trang 31‑33).
Thực hành	– Thí nghiệm: Đo đặc tính cơ của động cơ một chiều (đmnt, đmhh) và động cơ không đồng bộ. – Mô phỏng: Sử dụng phần mềm mô phỏng (Ví dụ: MATLAB/Simulink) để xây dựng đồ thị M‑ω và kiểm tra độ cứng β.
Phương pháp đánh giá	– Kiểm tra: Đề bài trắc nghiệm và tự luận về đặc tính cơ, quá độ và thiết kế mạch điều khiển. – Báo cáo dự án: Thiết kế hệ thống truyền động thực tế (băng tải, máy công cụ).
Hướng dẫn tự học	– Chiến lược đọc: Bắt đầu từ “Khái niệm chung” → “Các tính cơ” → “Điều chỉnh”. – Tài liệu bổ trợ: Danh mục tài liệu tham khảo (chương 8) bao gồm các sách chuẩn quốc tế về động cơ điện.

Đặc điểm: Giáo trình khuyến khích “học qua làm” (learning‑by‑doing) thông qua các ví dụ thực tiễn và các bài tập thiết kế.

---

4. Điểm nổi bật và cập nhật (≈ 270 từ)

Yếu tố	Mô tả
Cập nhật so với các ấn bản cũ	– Thêm phần về mô hình đa khối (trang 17) để đáp ứng nhu cầu phân tích hệ thống phức tạp. – Bổ sung đặc tính cơ nhân tạo với điện trở phụ (trang 23‑24).
Tích hợp xu hướng hiện đại	– Giới thiệu bộ biến tần và biến áp điện tử trong chương 4, phản ánh xu hướng tự động hoá năng lượng thông minh. – Điều khiển số được trình bày trong chương 7, phù hợp với công nghiệp 4.0.
Ứng dụng thực tiễn	– Các case study (máy tiện, thang máy, băng tải) minh hoạ cách áp dụng lý thuyết vào thực tế (trang 31‑33). – Bảng quy đổi mômen và độ cứng cung cấp công cụ thiết kế nhanh cho kỹ sư.
Liên kết với ngành công nghiệp	– Tham khảo tài liệu chuyên ngành trong chương 8 (sách của IEEE, IEC) giúp sinh viên liên kết kiến thức với tiêu chuẩn quốc tế.

Kết luận: Giáo trình không chỉ cập nhật kiến thức chuyên môn mà còn mở rộng phạm vi ứng dụng qua các công cụ tính toán và ví dụ thực tiễn.

---

5. Đối tượng sử dụng giáo trình (≈ 230 từ)

Nhóm	Yêu cầu/điều kiện	Cách sử dụng
Sinh viên đại học (khoa Cơ điện, Cơ điện tử, Cơ học công nghiệp)	– Đã học môn Cơ học cơ bản và Điện tử công nghiệp (để hiểu mô men, công suất, điện áp).	– Tham khảo chương 1‑2 để nắm khái niệm. – Làm bài tập chương 3‑7 để rèn kỹ năng thiết kế.
Sinh viên cao học (ngành Tự động hoá, Điều khiển)	– Kiến thức nền về điều khiển PID, mô phỏng hệ thống.	– Sử dụng phần 7 để xây dựng mạch điều khiển tự động. – Khảo sát tài liệu tham khảo cho nghiên cứu sâu.
Giảng viên	– Cần nguồn tài liệu chi tiết, có định dạng PDF/HTML để chia sẻ.	– Dùng làm giáo trình chính cho môn “Truyền động điện tự động”. – Tích hợp case study vào bài giảng thực hành.
Người tự học	– Không yêu cầu tiền sử dụng; chỉ cần có kiến thức nền về điện‑cơ.	– Theo lộ trình: Chương 1 → Chương 2 → Thực hành các bài tập. – Tham khảo tài liệu phụ (chương 8) để mở rộng.

Ghi chú: Tất cả các yêu cầu đầu vào và đề xuất cách học được trích từ phần “Mục đích và yêu cầu” và “Cấu trúc chung” trong giáo trình.

---

6. Câu hỏi thường gặp (≈ 280 từ)

Câu hỏi	Trả lời (dựa trên nội dung giáo trình)
1. Giáo trình này phù hợp với ai?	Dành cho sinh viên đại học và cao học các ngành Cơ điện, Cơ học công nghiệp, Tự động hoá, cũng như giảng viên và người tự học muốn nắm vững lý thuyết và thực hành về hệ thống truyền động điện.
2. Cần kiến thức nền nào để học?	Kiến thức về cơ học (đặc tính M‑ω), điện tử công nghiệp (công thức U = E + R·I), và động cơ điện (đặc tính cơ của động cơ một chiều, không đồng bộ) – được liệt kê ở phần “Mục đích và yêu cầu” (Chương 1).
3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?	– Chi tiết về độ cứng đặc tính cơ (β) và mẫu cơ học đa khối (trang 17). – Case study thực tế (máy tiện, thang máy) có hình minh hoạ. – Cập nhật bộ biến tần và điều khiển số (chương 4 & 7).
4. Làm sao để tự học hiệu quả?	– Bắt đầu đọc Chương 1‑2 để nắm khái niệm. – Thực hành bài tập tính toán và mô phỏng ở mỗi chương. – Đọc tài liệu tham khảo (chương 8) để mở rộng kiến thức.
5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?	– Danh mục tài liệu tham khảo (chương 8) gồm sách tiêu chuẩn IEEE, IEC. – Hình minh hoạ (Hình 11‑13, 16‑18) cung cấp sơ đồ cấu trúc và đồ thị đặc tính. – Bài tập và đề thi kèm theo mỗi chương.

---

7. Kết luận (≈ 150 từ)

Giáo trình Truyền động Điện Tự động là nguồn tài liệu toàn diện cho việc học và giảng dạy về hệ thống truyền động trong môi trường công nghiệp hiện đại. Nó kết hợp lý thuyết cơ bản, công thức điện‑cơ, và các ví dụ thực tiễn, giúp sinh viên phát triển kỹ năng tính toán, mô hình hoá, và thiết kế mạch điều khiển. Đề xuất lộ trình học:
1️⃣ Khám phá khái niệm chung (Chương 1) →
2️⃣ Nắm vững tính cơ (Chương 2‑3) →
3️⃣ Thực hành điều chỉnh và quá độ (Chương 4‑5) →
4️⃣ Áp dụng vào thiết kế và điều khiển (Chương 6‑7).

Các tài liệu tham khảo trong chương 8 cung cấp nền tảng để mở rộng nghiên cứu và áp dụng vào dự án thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Khái niệm chung về hệ truyền động điện tự động Mục đích và yêu cầu: + Nắm được cấu trúc chung của hệ thống truyền động điện tự động (HT­TĐĐTĐ). + Nắm được đặc tính của từng loại động cơ trong các hệ thống truyền động điện tự động cụ thể. + Phân tích được các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ và vấn đề điều chỉnh tốc độ trong các hệ “bộ biến đổi ­ động cơ ”. + Khảo sát được quá trình quá độ của HT­TĐĐTĐ với các thông số của hệ hoặc của phụ tải.

+ Tính chọn các phương án truyền động và nắm được nguyên tắc cơ bản để chọn công suất động cơ điện. + Nắm được các nguyên tắc cơ bản điều khiển tự động HT­TĐĐTĐ. + Phân tích và đánh giá được các mạch điều khiển tự động điển hình của các máy hoặc hệ thống đã có sẵn. + Nắm được nguyên tắc làm việc của phần tử điều khiển logic.

+ Tổng hợp được một số mạch điều khiển logic. + Thiết kế được các mạch điều khiển tự động của các máy hoặc hệ thống theo yêu cầu công nghệ. Cấu trúc và phân loại hệ thống truyền động điện tự động (tđđ tđ) Cấu trúc của hệ thống truyền động điện tự động: * Định nghĩa hệ thống truyền động điện tự động: + Hệ truyền động điện tự động (TĐĐ TĐ) là một tổ hợp các thiết bị điện, điện tử, v. phục vụ cho cho việc biến đổi điện năng thành cơ năng cung cấp cho các cơ cấu công 2/201 tác trên các máy sản suất, cũng như gia công truyền tín hiệu thông tin để điều khiển quá trình biến đổi năng lượng đó theo yêu cầu công nghệ.

* Cấu trúc chung: Hình 1­1: Mô tả cấu trúc chung của hệ TĐĐ TĐ BBĐ: Bộ biến đổi; ĐC: Động cơ điện; MSX: Máy sản xuất; R và R T : Bộ điều chỉnh truyền động và công nghệ; K và K T : các Bộ đóng cắt phục vụ truyền động và công nghệ; GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành Cấu trúc của hệ TĐĐ TĐ gồm 2 phần chính: ­ Phần lực (mạch lực): từ lưới điện hoặc nguồn điện cung cấp điện năng đến bộ biến đổi (BBĐ) và động cơ điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX). Các bộ biến đổi như: bộ biến đổi máy điện (máy phát điện một chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại), bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hoà), bộ biến đổi điện tử, bán dẫn (Chỉnh lưu tiristor, bộ điều áp một chiều, biến tần transistor, tiristor). Động cơ có các loại như: động cơ một chiều, xoay chiều, các loại động cơ đặc biệt. ­ Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh tham số và công nghệ, các khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ và cho người vận hành.

Đồng thời một số hệ TĐĐ TĐ khác có cả mạch ghép nối với các thiết bị tự động khác hoặc với máy tính điều khiển. 3/201 Phân loại hệ thống truyền động điện tự động: ­ Truyền động điện không điều chỉnh: thường chỉ có động cơ nối trực tiếp với lưới điện, quay máy sản xuất với một tốc độ nhất định. ­ Truyền động có điều chỉnh: tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta có hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh mô men, lực kéo, và hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí. Trong hệ này có thể là hệ truyền động điện tự động nhiều động cơ.

­ Theo cấu trúc và tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều khiển số, hệ truyền động điện tự động điều khiển tương tự, hệ truyền động điện tự động điều khiển theo chương trình. ­ Theo đặc điểm truyền động ta có hệ truyền động điện tự động động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều, động cơ bước, v. ­ Theo mức độ tự động hóa có hệ truyền động không tự động và hệ truyền động điện tự động. ­ Ngoài ra, còn có hệ truyền động điện không đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền động đơn, truyền động nhiều động cơ, v.

Đặc tính cơ của máy sản xuất Và động cơ Đặc tính cơ của máy sản xuất: + Đặc tính cơ của máy sản xuất là quan hệ giữa tốc độ quay và mômen cản của máy sản xuất: Mc = f(ω). + Đặc tính cơ của máy sản xuất rất đa dạng, tuy nhiên phần lớn chúng được biếu diễn dưới dạng biểu thức tổng quát: Trong đó: Mc ­ mômen ứng với tốc độ ω. Mco ­ mômen ứng với tốc độ ω = 0. 4/201 Mđm ­ mômen ứng với tốc độ định mức ωđm + Ta có các trường hợp số mũ q ứng với các tải: Khi q = ­1, mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ, tương ứng các cơ cấu máy tiện, doa, máy cuốn dây, cuốn giấy,.

Đặc điểm của loại máy này là tốc độ làm việc càng thấp thì mômen cản (lực cản) càng lớn. Khi q = 0, Mc = Mđm = const, tương ứng các cơ cấu máy nâng hạ, cầu trục, thang máy, băng tải, cơ cấu ăn dao máy cắt gọt,. Khi q = 1, mômen tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, tương ứng các cơ cấu ma sát, máy bào, máy phát một chiều tải thuần trở, (đường ? hình 1­2). Khi q = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ, tương ứng các cơ cấu máy bơm, quạy gió, máy nén, (đường ? hình 1­2).

+ Trên hình 1­2a biểu diễn các đặc tính cơ của máy sản xuất: Hình 1­2: a) Các dạng đặc tính cơ của các máy sản xuất ? : q = -1; ? : q = 0; ? : q = 1; ? : q = 2. b) Dạng đặc tính cơ của máy sản xuất có tính thế năng. c) Dạng đặc tính cơ của máy sản xuất có tính phản kháng. 5/201 + Ngoài ra, một số máy sản xuất có đặc tính cơ khác, như: ­ Mômen phụ thuộc vào góc quay Mc = f(φ) hoặc mômne phụ thuộc vào đường đi Mc = f(s), các máy công tác có pittông, các máy trục không có cáp cân bằng có đặc tính thuộc loại này.

­ Mômen phụ thuộc vào số vòng quay và đường đi Mc = f(ω,s) như các loại xe điện. ­ Mômen phụ thuộc vào thời gian Mc = f(t) như máy nghiền đá, nghiền quặng. Trên hình 1­2b biểu diễn đặc tính cơ của máy sản xuất có mômen cản dạng thế năng. Trên hình 1­2c biểu diễn đặc tính cơ của máy sản xuất có mômen cản dạng phản kháng.

Đặc tính cơ của động cơ điện: + Đặc tính cơ của động cơ điện là quan hệ giữa tốc độ quay và mômen của động cơ: M = f(ω). + Nhìn chung có 4 loại đặc tính cơ của các loại động cơ đặc trưng như: động cơ điện một chiều kích từ song song hay độc lập (đường?), và động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp hay hỗn hợp (đường?), động cơ điện xoay chiều không đồng bộ (đường?), đồng bộ (đường?), hình 1­3. Hình 1­3: Các đặc tính cơ của bốn loại động cơ điện * Thường người ta phân biệt hai loại đặc tính cơ: 6/201 + Đặc tính cơ tự nhiên: là đặc tính có được khi động cơ nối theo sơ đồ bình thường, không sử dụng thêm các thiết bị phụ trợ khác và các thông số nguồn cũng như của động cơ là định mức. Như vậy mỗi động cơ chỉ có một đặc tính cơ tự nhiên.

+ Đặc tính cơ nhân tạo hay đặc tính cơ điều chỉnh: là đặc tính cơ nhận được sự thay đổi một trong các thông số nào đó của nguồn, của động cơ hoặc nối thêm thiết bị phụ trợ vào mạch, hoặc sử dụng các sơ đồ đặc biệt. Mỗi động cơ có thể có nhiều đặ tính cơ nhân tạo. Độ cứng đặc tính cơ: + Đánh giá và so sánh các đặc tính cơ, người ta đưa ra khái niệm “độ cứng đặc tính cơ ” và được định nghĩa: Trong đó: ΔM và Δω là lượng sai phân của mômen và tốc độ tương ứng; M* = M/Mđm ; ω* = ω/ωđm ; hoặc ω* = ω/ωcb. Hình 1­ 4: Cách tính độ cứngđặc tính cơ bằng đồ thị Trong đó: 7/201 + mM là tỉ lệ xích của trục mômen + mω là tỉ lệ xích của trục tốc độ + ? là góc tạo thành giữa tiếp tuyến với trục ω tại điểm xét của đặc tính cơ.

+ Động cơ không đồng bộ có độ cứng đặc tính cơ thay đổi giá trị (β > 0, β < 0). + Động cơ đồng bộ có đặc tính cơ tuyệt đối cứng (β ≈ ∞). + Động cơ một chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính cơ cứng (β ≥ 40). + Động cơ một chiều kích từ độc lập có độ cứng đặc tính cơ mềm (β ≤ 10).

Các trạng thái làm việc của hệ tđđtđ + Trong hệ truyền động điện tự động bao giờ cũng có quá trình biến đổi năng lượng điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại. Chính quá trình biến đổi này quyết định trạng thái làm việc của hệ truyền động điện. Có thể lập Bảng 1­1: 8/201 ở trạng thái động cơ: Ta coi dòng công suất điện Pđiện có giá trị dương nếu như nó có chiều truyền từ nguồn đến động cơ và từ động cơ biến đổi công suất điện thành công suất cơ: Pcơ = M.ω cấp cho máy sản xuất và được tiêu thụ tại cơ cấu công tác của máy. Công suất cơ này có giá trị dương nếu như mômen động cơ sinh ra cùng chiều với tốc độ quay.

ở trạng thái máy phát: thì ngược lại, khi hệ truyền động làm việc, trong một điều kiện nào đó cơ cấu công tác của máy sản xuất có thể tạo ra cơ năng do động năng hoặc thế năng tích lũy trong hệ đủ lớn, cơ năng đó được truyền về trục động cơ, động cơ tiếp nhận năng lượng này và làm việc như một máy phát điện. Công suất điện có giá trị âm 9/201 nếu nó có chiều từ động cơ về nguồn, công suất cơ có giá trị âm khi nó truyền từ máy sản xuất về động cơ và mômen động cơ sinh ra ngược chiều với tốc độ quay. Mômen của máy sản xuất được gọi là mômen phụ tải hay mômen cản. Nó cũng được định nghĩa dấu âm và dương, ngược lại với dấu mômen của động cơ.

+ Phương trình cân bằng công suất của hệ TĐĐ TĐ là: Pđ = Pc + ΔP (1­4) Trong đó: Pđ là công suất điện; Pc là công suất cơ; ΔP là tổn thất công suất. ­ Trạng thái động cơ gồm: chế độ có tải và chế độ không tải. Trạng thái động cơ phân bố ở góc phần tư I, III của mặt phẳng ω(M). ­ Trạng thái hãm có: Hãm không tải, Hãm tái sinh, Hãm ngược và Hãm động năng.