25/05/2018, 10:15

Quá trình quá Độ truyền động điện

+ Quá trình quá độ truyền động điện (QTQĐ TĐĐ) là quá trình làm việc của hệ thống TĐĐ khi chuyển từ trạng thái xác lập này sang trạng thái xác lập khác, khi đó các đại lượng đặc trưng cho hệ thống TĐĐ (I, M, (, ...) đều thay đổi theo thời ...

+ Quá trình quá độ truyền động điện (QTQĐ TĐĐ) là quá trình làm việc của hệ thống TĐĐ khi chuyển từ trạng thái xác lập này sang trạng thái xác lập khác, khi đó các đại lượng đặc trưng cho hệ thống TĐĐ (I, M, (, ...) đều thay đổi theo thời gian.

+ Dựa vào các đặc tính I(t), M(t), ((t), n(t) ... ta sẽ xác định được thời gian và tính chất diễn biến của QTQĐ tương ứng với chế độ công nghệ của máy; từ đó đánh giá được mômen cho phép, gia tốc dòng điện trong QTQĐ, cũng như biết được mức độ quá tải của động cơ, và từ đó mà chọn công suất động cơ và các khí cụ, thiết bị điều khiển cho phù hợp.

+ Nguyên nhân có QTQĐ có thể là:

Nguyên nhân khách quan: do tác động ngẫu nhiên (nhiễu loạn) như: mưa, bảo, sét đánh, nhiệt độ thay đổi, điện áp, tần số lưới thay đổi, phụ tải thay đỏi bất thường ...

Nguyên nhân chủ quan: do con người điều khiển hoặc tác động điều khiển các chế độ làm việc khác nhau của hệ thống TĐĐ theo yêu cầu công nghệ như: thay đổi tốc độ, khởi động, hãm, đảo chiều ..., vì các phần tử, các thiết bị có quán tính cơ và quán tính điện từ nên có QTQĐ.

+ Hệ thống TĐĐ có các phần tử điện + cơ nên luôn luôn tồn tại các phần tử tích luỹ năng lượng, do đó mà có quán tính.

Quán tính điện từ: đặc trưng bởi hằng số thời gian điện từTđt =Ġ, do các phần tử tích luỹ năng lượng điện từ như điện cảm L, tụ điện C.

Quán tính cơ: đặc trưng bởi hằng số thời gian cơ Tc Ľ, do các khâu tích luỹ động năng như mômen quán tính J và khối lượng quán tính m (( là độ cứng đặc tính cơ).

Quán tính nhiệt: được đặc trưng bởi hằng số thời gian nhiệtTn =Ġ, do các phần tử tích luỹ nhiệt năng như nhiệt dung ... (C là nhiệt dung, A là hệ số toả nhiệt).

Thường Tn rất lớn nên ta bỏ qua khi xét QTQĐ, vì QTQĐ có thể đã kết thúc rồi mà quá trình thay đổi nhiệt vẫn còn, cho nên coi như không ảnh hưởng đến QTQĐ đang xét.

Tđt có thể xét đến khi điện cảm L lớn, lúc đó quán tính điện từ tương đương với quán tính cơ.

Còn khi Tđt << Tc thì bỏ qua quán tính điện từ.

Tc luôn luôn xét đến, vì các phần tử thường có J, m tương đối lớn.

+ Khảo sát QTQĐ sẽ xây dựng được các quan hệ của các đại lượng cơ, điện (n, (, I, M ...) theo thời gian (t). Từ đó tính được thời gian QTQĐ.

Như vậy sẽ đánh giá được năng suất máy và nếu cần thiết thì tìm biện pháp giảm thời gian quá độ để tăng năng suất máy.

Hoặc từ đó tính được các gia tốc, lực điện động và sẽ hạn chế không cho vượt quá trị số cho phép.

Đồng thời sẽ tính được sự phát nóng của động cơ theo dòng xác lập và dòng quá độ, từ đó tìm biện pháp khắc phục và chọn công suất động cơ cho phù hợp.

Sau đây sẽ khảo sát một số quá trình quá độ (QTQĐ) thường xảy ra trong hệ thống truyền động điện (TĐĐ) và chủ yếu xét đến hằng số Tc và Tđt.

Phương trình tổng quát:

+ Khảo sát QTQĐ khi chỉ xét đến quán tính cơ ((Tc) bỏ qua quán tính điện từĠTđt - gọi tắt là QTQĐ cơ học.

+ Khảo sát QTQĐ cơ học với điều kiện điện áp nguồn là hằng số (Unguồn = const), mômen động Mđộng(() tuyến tính là trường hợp đơn giản nhất, có thể coi hệ thuộc loại mẫu cơ học đơn khối, tuy nhiên lại rất hay gặp, vì nó đúng với các dạng đặc tính cơ M((), Mc(() là tuyến tính (hình 5-1a), cũng có thể áp dụng cho các động cơ có M(() là phi tuyến, nhưng trong phạm vi xét thì M(() gần tuyến tính (hình 5-1b), hoặc M(() và Mc(() là phi tuyến cả nhưng có dạng gần giống nhau, như vậy cũng có thể có Mđộng(() gần tuyến tính (hình 5-1c).

+ Các giả thuyết cho trước:

M(() và Mc(() là tuyến tính, vậy Mđg(() sẽ là tuyến tính; J = const; Ung = const; ví dụ như hình 5-1a, b; theo đó, QTQĐ được mô tả bởi hệ phương trình:

(5-1)

Rút ra:

(M n - βω ) -(M co - β c ω ) = J dw dt size 12{ { {dw} over { ital "dt"} } } {}

M n − M co β + β c = J β + β c ⋅ dw dt + w size 12{ { {M rSub { size 8{n} } -M rSub { size 8{ ital "co"} } } over {β+β rSub { size 8{c} } } } = { {J} over {β+β rSub { size 8{c} } } } cdot { {dw} over { ital "dt"} } +w} {}

Ta có:

Tc⋅dwdt+w=wxl size 12{T rSub { size 8{c} } cdot { {dw} over { ital "dt"} } +w=w rSub { size 8{ ital "xl"} } } {} (5-2)

Trong đó:

Hằng số thời gian cơ học:Ġ (sec); (5-3)

Tốc độ xác lập: Ġ (rad/sec); (5-4)

Nếu đặt:

M o = M n - M co ;

(đg = ( + (c ;

Thì: Mđg = Mo - (đg ; (đg = Mo / (­xl ;

Và: Tc = J/(đg ; (5-3a)

(­xl = Mo / (đg ; (5-4a)

Nghiệm phương trình không thuần nhất (5-2) là:

ω­ = ω­xl + c.e−t/Tc size 12{e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c} } } } } {} (5-5)

Theo điều kiện ban đầu: (­ = (­bđ khi t = 0, do đó:

c = (­bđ - (­xl

Vậy ta có:

((t)­ = (­xl + ((­bđ - (­xl)Į (5-6)

Theo giả thiết: M ( (­ nên:

M­ = M­xl +(M­bđ - M­xl)Į (5-7)

Tc là hằng số thời gian cơ học, nó đặc trưng cho nhịp độ biến thiên của mômen và tốc độ động cơ trong QTQĐ.

Có thể coi Tc là thời gian tăng tốc của động cơ từ trạng thái đứng im đến tốc độ xác lập nếu Mđg.bđ = const trong QTQĐ.

Với giả thiết trên thì (5-6) và (5-7) có tính chất vạn năng. Chúng đúng với các QTQĐ khác nhau (khởi động, hãm, thay đổi tốc độ, đảo chiều ...) khi M(() và Mc(() là tuyến tính.

Tuỳ trường hợp cụ thể mà thay các giá trị tương ứng của các đại lượng (bđ, (xl, Mbđ, Mxl, và Tc vào (5-6) và (5-7).

Ví dụ nếu Mc(() = const thì (c = 0, do đó:

Tc=Jβ=JDwDMwxl=Mn−Mcoβ=wo−Mcβ} size 12{alignl { stack { left none T rSub { size 8{c} } = { {J} over {β} } =J { {Dw} over {DM} } {} # right rbrace left none w rSub { size 8{ ital "xl"} } = { {M rSub { size 8{n} } -M rSub { size 8{ ital "co"} } } over {β} } =w rSub { size 8{o} } - { {M rSub { size 8{c} } } over {β} } {} # right rbra } } rbrace } {} (5-8)

Các phương trình (5-6), (5-7) cho thấy: ((t) và M(t) có dạng hàm mũ. Đặc điểm của hàm mũ là đạo hàm của nó theo thời gian sẽ giảm đơn điệu, nghĩa là dM/dt và d(/dt cứ sau một khoảng thời gian t = Tc thì chúng giảm đi e (2,718 lần:

M·(t+Tc)M·(t)=w·(t+Tc)w·(t)=e−t+TcTc+tTc=1e size 12{ { { {M} cSup { size 8{·} } ( t+T rSub { size 8{c} } ) } over { {M} cSup { size 8{·} } ( t ) } } = { { {w} cSup { size 8{·} } ( t+T rSub { size 8{c} } ) } over { {w} cSup { size 8{·} } ( t ) } } =e rSup { size 8{- { {t+T rSub { size 6{c} } } over {T rSub { size 6{c} } } } + { {t} over {T rSub { size 6{c} } } } } } = { {1} over {e} } } {} (5-9)

Tại thời điểm ban đầu, các đạo hàm có giá trị cực đại:

M·(0)=Mxl−MbdTceo=w·(0)=wxl−MbdTc} size 12{alignl { stack { left none {M} cSup { size 8{·} } ( 0 ) = { {M rSub { size 8{ ital "xl"} } -M rSub { size 8{ ital "bd"} } } over {T rSub { size 8{c} } } } {} # right rbrace left none e rSub { size 8{o} } = {w} cSup { size 8{·} } ( 0 ) = { {w rSub { size 8{ ital "xl"} } -M rSub { size 8{ ital "bd"} } } over {T rSub { size 8{c} } } } {} # right rbra } } rbrace } {} (5-10)

Vì (oTc = ((xl - (bđ) nên đường tiếp tuyến với ((t) tại thời điểm ban đầu sẽ cắt đường thẳng ( = (xl = const ở điểm cách trục tung một khoảng đúng bằng Tc (hình 5-3).

Khi (bđ = 0 thì:

ω = ωxl(1 - e-t/Tc)

Tc là khoảng thời gian cần thiết để tốc độ tăng từ:

(bđ = 0 lên đến ( = 0,632(xl

( = 0,632(xl lên đến ( = 0,85(xl

( = 0,85(xl lên đến ( = 0,95(xl

Và M(t) cũng diễn biến tương tự ((t).

Về lý thuyết thì tqđ = (, nhưng thực tế thì tqđ ( 3Tc (xem như kết thúc QTQĐ, vì sai số 5% có thể chấp nhận).

Khi giải phương trình (5-6) hoặc (5-7) có thể có nghiệm làm cho QTQĐ là ổn định hoặc không ổn định, không dao động hoặc dao động:

Các phương trình trên chỉ đúng khi M((), Mc(() là liên tục, nếu M((), Mc(() không liên tục thì QTQĐ phải tính riêng cho từng đoạn liên tục một. Sau điêmt đột biến của mômen, ta phải thay các giá trị mới của (bđ, (xl, Mbđ, Mxl và Tc vào các biểu thức (5-6), (5-7).

*Có thể ứng dụng: Mđộng(() là tuyến tính đối với:

+ Động cơ ĐMđl, ĐKdq khi thay đổi phụ tải với Mc ( (.

+ Động cơ ĐMđl, ĐMnt, ĐK khi hãm: Mc = const, Mc ( (.

+ Động cơ ĐKls khi khởi động trực tiếp với phụ tải kiểu quạt gió Mc ( (2.

Quá trình quá độ cơ học khi khởi động:

Xét QTQĐ cơ học khi khởi động với M(() tuyến tính, Mc(() = const:

Để đơn giản, ta xét QTQĐ khi khởi động 2 cấp điện trở phụ mạch rôto của động cơ điện một chiều kích từ độc lập (hình 5-5a) khi khởi động m = 2 cấp: sẽ có 3 giai đoạn QTQĐ khởi động:

* Giai đoạn 1: đoạn (ab) ( đặc tính (:

Trên đó: Rưf = Rưf1 + Rưf2 ( R1 = Rư + Rưf1 + Rưf2

Theo đặc tính (ĺ ( Ġ (

Tc1=J∣β1∣=JR1(KF)2=J(KF)2(Ru+Ruf1+Ruf2) size 12{T rSub { size 8{c1} } = { {J} over { lline β rSub { size 8{1} } rline } } = { {J} over { { {R rSub { size 8{1} } } over { ( KF ) rSup { size 8{2} } } } } } =J { { ( KF ) rSup { size 8{2} } } over { ( R rSub { size 8{u} } +R rSub { size 8{ ital "uf"1} } +R rSub { size 8{ ital "uf"2} } ) } } } {}(sec); (5-11a)

Điều kiện ban đầu: điểm (a):

(bđ1 = 0 ; Mbđ1 = M1 ;

Điều kiện xác lập:

(xl1 = xác định theo đặc tính cơ ; Mxl1 = Mc ;

Theo các điều kiện trên và phương trình (5-6), (5-7) ta có phương trình QTQĐ trong giai đoạn 1 này:

w=wxl1.(1−e−t/Tc1) size 12{w=w rSub { size 8{ ital "xl"1} } "." ( 1-e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c1} } } } ) } {} (5-12a)

M=Mc+(M1−Mc).e−t/Tc1 size 12{M=M rSub { size 8{c} } + ( M rSub { size 8{1} } -M rSub { size 8{c} } ) "." e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c1} } } } } {} (5-13a)

Khi ( = (1 : tính theo (5-13a) khi t = t1 ; M = M2 thì chuyển sang giai đoạn 2:

* Giai đoạn 2: đoạn (bcd) ( đặc tính (:

Trên đó: Rưf = Rưf2 ( R2 = Rư + Rưf2

Theo đặc tính (ĺ ( Ġ (

Tc2=J∣β2∣=JR2(KF)2=J(KF)2(Ru+Ruf2) size 12{T rSub { size 8{c2} } = { {J} over { lline β rSub { size 8{2} } rline } } = { {J} over { { {R rSub { size 8{2} } } over { ( KF ) rSup { size 8{2} } } } } } =J { { ( KF ) rSup { size 8{2} } } over { ( R rSub { size 8{u} } +R rSub { size 8{ ital "uf"2} } ) } } } {}(sec); (5-11b)

Điều kiện ban đầu: điểm (c):

(bđ2 = (1 ; Mbđ2 = M1 ;

Điều kiện xác lập:

(xl2 = xác định theo đặc tính cơ ; Mxl2 = Mc ;

Theo các điều kiện trên và phương trình (5-6), (5-7) ta có phương trình QTQĐ trong giai đoạn 2 này:

w=wxl2+(w1−wxl2).e−t/Tc2) size 12{w=w rSub { size 8{ ital "xl"2} } + ( w rSub { size 8{1} } -w rSub { size 8{ ital "xl"2} } ) "." e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c2} } } } ) } {} (5-12b)

M=Mc+(M1−Mc).e−t/Tc2 size 12{M=M rSub { size 8{c} } + ( M rSub { size 8{1} } -M rSub { size 8{c} } ) "." e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c2} } } } } {} (5-13b)

Khi ( = (2 : tính theo (5-13b) khi t = t2 ; M = M2 thì chuyển sang giai đoạn 3:

* Giai đoạn 3: đoạn (deXL) ( đặc tính TN:

Trên đó: Rưf = 0 ( R3 = Rư = Rư(

Theo đặc tính TN: Ġ (

Tc3=J∣βTN∣=JRu(KF)2=J(KF)2Ru size 12{T rSub { size 8{c3} } = { {J} over { lline β rSub { size 8{ ital "TN"} } rline } } = { {J} over { { {R rSub { size 8{u} } } over { ( KF ) rSup { size 8{2} } } } } } =J { { ( KF ) rSup { size 8{2} } } over {R rSub { size 8{u} } } } } {}(sec); (5-11c)

Điều kiện ban đầu: điểm (e):

(bđ3 = (2 ; Mbđ3 = M1 ;

Điều kiện xác lập:

ωxl3 = ωxl ; Mxl3 = Mc ;

Theo các điều kiện trên và phương trình (5-6), (5-7) ta có phương trình QTQĐ trong giai đoạn 3 này:

w=wxl+(w2−wxl).e−t/Tc3) size 12{w=w rSub { size 8{ ital "xl"} } + ( w rSub { size 8{2} } -w rSub { size 8{ ital "xl"} } ) "." e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c3} } } } ) } {} (5-12c)

M=Mc+(M1−Mc).e−t/Tc3 size 12{M=M rSub { size 8{c} } + ( M rSub { size 8{1} } -M rSub { size 8{c} } ) "." e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c3} } } } } {} (5-13c)

Khi ( ( (xl ; M ( Mc xem như kết thúc QTQĐ khởi động.

Dựa vào các phương trình QTQĐ của ((t)i; M(t)i trong 3 giai đoạn ta vẽ được đặc tính ((t); M(t) khi khởi động với m = 2 như hình 5-6.

Tính thời gian khởi động:

Tính: tkđ = tqđ = t1 + t2 + t3

Có m cấp khởi động sẽ có (m + 1) giai đoạn QTQĐ khi khởi động, từ phưpưng trình M(t) ta tính được:

ti=Tci.lnM1−McM2−Mc size 12{t rSub { size 8{i} } =T rSub { size 8{ ital "ci"} } "." "ln" { {M rSub { size 8{1} } -M rSub { size 8{c} } } over {M rSub { size 8{2} } -M rSub { size 8{c} } } } } {} (5-14)

Vậy: ĉ (5-15)

* Xây dựng I(t):

+ Đối với ĐMđl: Ġ; (5-16) ( tương tự M(t).

+ Đối với ĐKdq: từ M(t), đặc tính M((), I((), tính được ti tương ứng Mi, suy ra Ii(Mi), và cuối cùng ta có Ii(ti) và vẽ I(t).

Quá trình quá độ cơ học khi hãm:

Xét QTQĐ cơ học khi hãm ngược:

Hãm ngược, đối với động cơ điện một chiều (ĐM) thì thay đổi cực tính điện áp phần ứng, còn động cơ không đồng bộ 3 pha (ĐK) thì thay đổi thứ tự pha điện áp stato, vì dòng hãm ban đầu lớn nên cần phải thêm điện trở phụ (Rưf, R2f) để hạn chế dòng hãm không được vượt quá dòng cho phép (Ih.bđ ( Icp).

Cũng như khi tính toán quá trình khởi động, đối với quá trình hãm thì các đặc tính cơ phi tuyến như ĐMnt hay ĐKdq cũng được thay thế bằng đoạn đặ tính tuyến tính hoá từ -M1 đến -M2 như hình 4-8a. Phương trình của một đoạn thẳng ấy có dạng:

( = - (bđĮ (5-17)

Mômen hãm ban đầu có giá trị cực đại: Mh.bđ = - M1 ( Mcp (M1 ( 2,5Mđm). Khi biết giá trị dòng điện cho phép, ta có thể xác định được điện trở phụ thêm vào để hạn chế dòng hãm ban đầu:

Rưf =Ġ- Ru (5-18)

Trong đó: Ebđ là s.đ.đ ban đầu của động cơ khi hãm.

Đối với ĐMđl, tại thời điểm ban đầu quá trình hãm, s.đ.đ E vẫn giữ nguyên giá trị trước đó:

Ebđ = U - Ic.Rư (5-19a)

Đối với ĐMnt, tại thời điểm ban đầu quá trình hãm, dòng điện phần ứng và từ thông thay đổi đồng thời, lúc đó:

Ebđ = K((Icp).(bđ (5-19b)

Trị số K((Icp) có thể được xác định từ phương trình cân bằng điện áp phần ứng với I = Icp trên đặc tính tự nhiên:

K(Icp) = U−Icp.Ruwtn1 size 12{ { {U-I rSub { size 8{ ital "cp"} } "." R rSub { size 8{u} } } over {w rSub { size 8{ ital "tn"1} } } } } {} (5-20)

Trong đó: (tn1 là tốc độ trên đặc tính cơ tự nhiên khi I = Icp.

Do đó:

Ebđ = (U - Icp.Rư)Į (5-21)

+ Điểm cuối của quá trình hãm được xác định bởi giá trị M2 (hoặc I2) và ( = 0. Đối với ĐMnt, M2 được xác định nhờ trị số dòng điện tương ứng:

I2 = URu+Ruf size 12{ { {U} over {R rSub { size 8{u} } +R rSub { size 8{ ital "uf"} } } } } {} (5-22)

Theo giá trị I2 và đặc tính vạn năng của ĐMnt:

Ew=MI=KF size 12{ { {E} over {w} } = { {M} over {I} } =KF} {} (5-23)

Ta xác định được:

M2 = I2.M2I2 size 12{ { {M rSub { size 8{2} } } over {I rSub { size 8{2} } } } } {} (5-24)

Đối với động cơ ĐK, điện trở phụ trong mạch rôto được xác định từ quan hệ tỉ lệ giữa độ trượt và điện trở khi M1 = const:

sbdstn1=R2+R2fR2 size 12{ { {s rSub { size 8{ ital "bd"} } } over {s rSub { size 8{ ital "tn"1} } } } = { {R rSub { size 8{2} } +R rSub { size 8{2f} } } over {R rSub { size 8{2} } } } } {} (5-25)

Trong đó: sbđ = (2 - sc) là độ trượt ban đầu khi hãm.

sc là độ trượt ở trạng thái xác lập trước khi hãm.

stn1 là độ trượt trên đặc tính tự nhiên khi M1 = const.

Khi đó:

R2f=2−scstn1−1.R2 size 12{R rSub { size 8{2f} } = left ( { {2-s rSub { size 8{c} } } over {s rSub { size 8{ ital "tn"1} } } } -1 right ) "." R rSub { size 8{2} } } {} (5-26)

+ Đối với động cơ ĐK, mômen M2 khi ( = 0 (s = 1) được xác định theo công thức:

M2=2Mtst.btr+1st.btr size 12{M rSub { size 8{2} } = { {2M rSub { size 8{t} } } over {s rSub { size 8{t "." ital "btr"} } + { {1} over {s rSub { size 8{t "." ital "btr"} } } } } } } {} (5-27)

Trong đó: st.btr - hệ số trượt tới hạn trên đặc tính biến trở:

st.btr=st.tn⋅R2+R2fR2 size 12{s rSub { size 8{t "." ital "btr"} } =s rSub { size 8{t "." ital "tn"} } cdot { {R rSub { size 8{2} } +R rSub { size 8{2f} } } over {R rSub { size 8{2} } } } } {} (5-28)

st.tn là độ trượt tới hạn trên đặc tính tự nhiên.

Trong quá trình hãm, sự biến thiên của tốc độ và mômen được xác định theo công thức (5-6), (5-7). Vì từ (5-17):

(xl = - (bđ Į (5-29)

w=wbdM1+M2M1−M2⋅e−t/Tc−wbdMc+M2M1−M2 size 12{w=w rSub { size 8{ ital "bd"} } { {M rSub { size 8{1} } +M rSub { size 8{2} } } over {M rSub { size 8{1} } -M rSub { size 8{2} } } } cdot e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c} } } } -w rSub { ital "bd"} size 12{ cdot { {M rSub {c} size 12{+M rSub {2} }} over { size 12{M rSub {1} size 12{-M rSub {2} }} } } }} {} (5-30)

M=-(M1+Mc)⋅e−t/Tc+Mc size 12{M"=-" ( M rSub { size 8{1} } +M rSub { size 8{c} } ) cdot e rSup { size 8{-t/T rSub { size 6{c} } } } +M rSub {c} } {} (5-31)

Trong đó: Ġ; (5-32) là hằng số thời gian cơ học khi hãm.

+ Thời gian hãm có thể xác định:

ttn=TclnM1+McM2+Mc size 12{t rSub { size 8{ ital "tn"} } =T rSub { size 8{c} } "ln" { {M rSub { size 8{1} } +M rSub { size 8{c} } } over {M rSub { size 8{2} } +M rSub { size 8{c} } } } } {} (5-32)

Trên hình 5-8b trình bày đồ thị tốc độ, mômen và thời gian khi hãm. Cuối quá trình hãm (( ( 0) gia tốc vẫn khác không. Do đó muốn dừng động cơ thì lúc đó ta phải cắt động cơ ra khỏi lưới.

Xét QTQĐ cơ học khi hãm động năng:

Có thể coi quá trình hãm động năng là trường hợp riêng của quá trình hãm ngược khi M2 = 0 (I2 =0) lúc ( = 0. Vì vậy có thể khảo sát tương tự khi hãm ngược ta sẽ được kết quả tương tự khi hãm ngược nhưng với điều kiện cuối là: M2 = 0 (I2 = 0) và ( = 0.

Quá trình quá độ cơ học khi Mc(t) biến đổi nhảy cấp:

Các trương hợp trên ta xét với Mc(t) là liên tục. Nhưng thực tế có Mc(t) thay đổi, tờn hióỷuường gặp là Mc(t) thay đổi kiểu nhảy cấp (đột biến) chu kỳ như: máy bào, máy đột dập ...

* Một chu kỳ đơn giản của Mc(t) gồm có 2 giai đoạn:

+ Một giai đoạn có tải: tương ứng Mc1, t1.

+ Một giai đoạn không tải: tương ứng Mco, t2.

Chu kỳ: tck = t1 + t2

Mômen Mc(t) biến đổi chu kỳ thì M(t) và ((t) cũng thay đổi chu kỳ. Hệ thống TĐĐ luôn làm việc ở chế độ quá độ, nếu khảo sát QTQĐ đó sẽ xác định được kích thước, trọng lượng bánh đà và công suất động cơ để động cơ chịu tải tốt và san bằng phụ tải.

Trong mỗi giai đoạn, coi Mc(t) = const, M(() tuyến tính và Unguồn = const, bỏ qua Tđt, thì ((t) và M(t) sẽ biến thiên theo quy luật hãm mũ, theo (5-6), (5-7), ta có:

Đối với đoạn thứ nhất:

( = (xl1 + ((bđ1 - (xl1)Į (5-33)

M = Mc1 + (Mbđ1 - Mc1)Į (5-34)

Đối với đoạn thứ hai:

( = (xl2 + ((bđ2 - (xl2)Į (5-35)

M = Mc2 + (Mbđ2 - Mc2)Į (5-36)

Mômen và tốc độ biến thiên trong phạm vi từ Mmin = Mbđ1 đến Mmax = Mcc1 và (min = (cc1 đến (max = (cc2. Vậy, đối với đoạn thứ nhất và thứ hai ta có thể viết M(t1) = Mbđ2và M(t2) = Mcc2. Thay các điều kiện này vào (4-33) ( (4-36), ta rút ra:

Mcc1 = Mc1 + (Mbđ1 - Mc1)Į = Mbđ2 (5-37)

Mcc2 = Mc2 + (Mcc1 - Mc2)Į= Mbđ1 (5-38)

Giải ra, ta có:

Mmin = Mb đ1 Ľ (5-39)

Mmax = Mcc1 =Mc2(1−e−t2/Tc).e−t1/Tc+Mc1(1−e−t1/Tc)(1−e−tck/Tc) size 12{ { {M rSub { size 8{c2} } ( 1-e rSup { size 8{-t rSub { size 6{2} } /T rSub { size 6{c} } } } ) "." e rSup {-t rSub { size 6{1} } /T rSub { size 6{c} } } size 12{+M rSub {c1} } size 12{ ( 1-e rSup {-t rSub { size 6{1} } /T rSub { size 6{c} } } } size 12{ ) }} over { ( 1-e rSup {-t rSub { size 6{ ital "ck"} } /T rSub { size 6{c} } } size 12{ ) }} } } {} (5-40)

Các giá trị (max và Mmin có thể tìm được theo đặc tính cơ ứng với M = Mmin và M = Mmax.

Hình 5 - 10 biểu diễn quan hệ giữa mômen của động cơ với thời gian. Trong đoạn thứ nhất M < Mc1, tốc độ giảm, lúc này động cơ làm việc nhờ động năng của khối lượng bánh đà.

Đến đoạn thứ hai M > Mc2, mômen dư làm cho tốc độ tăng lên, tức làm tăng động năng dự trữ của truyền động điện. Do đó Mmax của động cơ không nhất thiết phải bằng Mc.max, phần chênh lệch đó do bánh

đà cung cấp. Như vậy, khi giảm chu kỳ biến thiên của Mc và giữ Tc = const, hoặc khi tăng Tc và giữ tck = const, thì các trị số Mmin và Mmax sẽ tiến lại gần nhau, nghĩa là đồ thị mômen và tốc độ động cơ được “nắn thẳng”. Thường thêm bánh đà phụ để “nắn thẳng” mômen. Khi:Ġ vàĠthì:

Mmin=Mmax=Mc1.t1+Mc2.t2tck size 12{M rSub { size 8{"min"} } =M rSub { size 8{"max"} } = { {M rSub { size 8{c1} } "." t rSub { size 8{1} } +M rSub { size 8{c2} } "." t rSub { size 8{2} } } over {t rSub { size 8{ ital "ck"} } } } } {} (5-41)

* Trường hợp: đồ thị Mc(t) thay đổi nhảy cấp nhiều đoạn:

Bằng cách áp dụng liên tiếp các công thức (5-39), (5-40) ta sẽ xác định được giá trị mômen động cơ ở điểm cuối của từng giai đoạn:

Mcc1 = Mbđ1Į (5-42)

Mcc2 = Mbđ1Į (5-43)

Đối với đoạn thứ i bất kỳ:

Mcci=Mbd1.e−∑1itjTc+Mc1(1−e−t1/Tc).e−∑2itjTc+ +Mc2(1−e−t2/Tc).e−∑3itjTc+⋅alignl { stack { size 12{M rSub { size 8{ ital "cci"} } =M rSub { size 8{ ital "bd"1} } "." e rSup { size 8{- Sum cSub { size 6{1} } cSup { size 6{i} } { { {t rSub { size 6{j} } } over {T rSub { size 6{c} } } } } } } +M rSub {c1} size 12{ ( 1-e rSup {-t rSub { size 6{1} } /T rSub { size 6{c} } } } size 12{ ) "." e rSup {- Sum cSub { size 6{2} } cSup { size 6{i} } { { {t rSub { size 6{j} } } over {T rSub { size 6{c} } } } } } } size 12{+{}}} {} # size 12{" +"M rSub { size 8{c2} } ( 1-e rSup { size 8{-t rSub { size 6{2} } /T rSub { size 6{c} } } } ) "." e rSup {- Sum cSub { size 6{3} } cSup { size 6{i} } { { {t rSub { size 6{j} } } over {T rSub { size 6{c} } } } } } size 12{+ cdot cdot cdot }} {} } } {} (5-44)

Và đoạn cuối cùng (đoạn thứ m) và đặt các giá trị mômen động cơ ở đầu và cuối chu kỳ bằng nhau (Mccm = Mbđ1), ta có:

Mbd1=Mccm=∑i=1mMci(1−e−t1/Tc).e−tck−∑1itj1−e−tck/Tc size 12{M rSub { size 8{ ital "bd"1} } =M rSub { size 8{ ital "ccm"} } = { { Sum cSub {i=1} cSup {m} {M rSub { size 8{ ital "ci"} } ( 1-e rSup { size 8{-t rSub { size 6{1} } /T rSub { size 6{c} } } } ) "." e rSup {- { {t rSub { size 6{ ital "ck"} } - Sum cSub { size 6{1} } cSup { size 6{i} } {t rSub { size 6{j} } } } over {} } } } } over { size 12{1-e rSup {-t rSub { size 6{ ital "ck"} } /T rSub { size 6{c} } } } } } } {} (5-45)

Các biểu thức (5-44), (5-45) cho phép dùng phương pháp giải tích để xác định các trị số mômen ban đâu và cuối cùng của tất cả các giai đoạn trong chu kỳ, nghĩa là cho phép vẽ được đồ thị biến thiên của mômen động cơ.

Hằng số thời giai cơ học Tc càng nhỏ thì mômen biến đổi càng lớn, khi đồ thị phụ tải biến đổi mãnh liệt, mômen đẳng trị sẽ vượt quá giá trị trung bình một cách đáng kể, và làm tăng phát nóng động cơ, Đỉnh cao nhất của mômen (Mmax) có thể là không cho phép đối với khả năng chịu quá tải của động cơ (Mmax > Mcp).

Muốn san bằng đồ thị mômen, ta có thể tăng hằng số thời gian cơ học Tc, điều đó có thể thực hiện bằng cách thêm bánh đà phụ hoặc làm mềm đặc tính cơ của động cơ.

Phương pháp giải tích:

+ Khi khảo sát QTQĐ đối với các hệ thống TĐĐ với động cơ điện có đặc tính cơ M(() là phi tuyến như ĐMnt, ĐK, hay các phụ tải có Mc(() là đường cong như máy bơm, quạt gió, hay Mc(() ..., lúc đó Mđộng(() sẽ không còn tuyến tính nữa, như vậy ta có thể khảo sát QTQĐ của hệ thống theo hai phương pháp:

Phương pháp giải tích:

Phương pháp này được áp dụng khi M(() và Mc(() có thể biểu diễn bằng những hàm giải tích không phức tạp quá, ví dụ như ĐKls có thể biểu diễn M(() tương đối chính xác qua:

M=2Mtsst+sts;s=wo−wwo;alignl { stack { size 12{M= { {2M rSub { size 8{t} } } over { { {s} over {s rSub { size 8{t} } } } + { {s rSub { size 8{t} } } over {s} } } } ;" "} {} # "s=" { {w rSub { size 8{o} } -w} over {w rSub { size 8{o} } } } ; {} } } {} (5-46)

Phương trình chuyển động:

2Mtsst+sts+Mc=Jdwdt=-Jwodsdt size 12{ { {2M rSub { size 8{t} } } over { { {s} over {s rSub { size 8{t} } } } + { {s rSub { size 8{t} } } over {s} } } } +M rSub { size 8{c} } =J { {dw} over { ital "dt"} } "=-"Jw rSub { size 8{o} } { { ital "ds"} over { ital "dt"} } } {} (5-47)

* Khi Mc(ω) = const:

t=JwoMc⋅∫sbdss2+st2s2−2MtMcsts+st2ds size 12{t= { {Jw rSub { size 8{o} } } over {M rSub { size 8{c} } } } cdot Int cSub { size 8{s rSub { size 6{ ital "bd"} } } } cSup {s} { { {s rSup { size 8{2} } +s rSub { size 8{t} } rSup { size 8{2} } } over {s rSup { size 8{2} } -2 { {M rSub { size 8{t} } } over {M rSub { size 8{c} } } } s rSub { size 8{t} } s+s rSub { size 8{t} } rSup { size 8{2} } } } } size 12{ ital "ds"}} {} (5-48)

Tích phân trên được xác định bằng cách khai triển biểu thức dưới dấu tích phân thành các phân thức cơ bản. Sau khi lấy tích phân và thay cận ta có:

tTt=MtMc(s−sbd)+2MtMc2.st´´s1s1−s2lns−s1sbd−s1−s2s1−s2lns−s2sbd−s2alignl { stack { size 12{ { {t} over {T rSub { size 8{t} } } } = { {M rSub { size 8{t} } } over {M rSub { size 8{c} } } } ( s-s rSub { size 8{ ital "bd"} } ) +2 left ( { {M rSub { size 8{t} } } over {M rSub { size 8{c} } } } right ) rSup { size 8{2} } "." s rSub { size 8{t} } ´} {} # " "´ left ( { {s rSub { size 8{1} } } over {s rSub { size 8{1} } -s rSub { size 8{2} } } } "ln" { {s-s rSub { size 8{1} } } over {s rSub { size 8{ ital "bd"} } -s rSub { size 8{1} } } } - { {s rSub { size 8{2} } } over {s rSub { size 8{1} } -s rSub { size 8{2} } } } "ln" { {s-s rSub { size 8{2} } } over {s rSub { size 8{ ital "bd"} } -s rSub { size 8{2} } } } right ) {} } } {} (5-49)

Trong đó: Ġ (5-50)

Tt=JwoMt size 12{T rSub { size 8{t} } = { {Jw rSub { size 8{o} } } over {M rSub { size 8{t} } } } } {} (5-51)

* Khi không tải Mc(() = 0 thì biểu thức (5-48) sẽ đơn giản:

t=Jwo2Mtst⋅∫ssbds+st2sds size 12{t= { {Jw rSub { size 8{o} } } over {2M rSub { size 8{t} } s rSub { size 8{t} } } } cdot Int cSub { size 8{s} } cSup { size 8{s rSub { size 6{ ital "bd"} } } } { left (s+ { {s rSub { size 8{t} } rSup { size 8{2} } } over {s} } right )} ital "ds"} {} (5-52)

Sau khi lấy tích phân ta có:

tTt=14stsbd2−s2+2st2lnsbds size 12{ { {t} over {T rSub { size 8{t} } } } = { {1} over {4s rSub { size 8{t} } } } left (s rSub { size 8{ ital "bd"} } rSup { size 8{2} } -s rSup { size 8{2} } +2s rSub { size 8{t} } rSup { size 8{2} } "ln" { {s rSub { size 8{ ital "bd"} } } over {s} } right )} {} (5-53)

Các biểu thức (5-49) và (5-53) cho phép xác định được quan hệ giữa mômen và độ trượt theo thời gian. Cho trước một loạt giá trị của s, dùng biểu thức (5-47) ta xác định được trị số tương ứng của M; theo (5-49) ta xác định được các giá trị của t.

Hình 5-12 giới thiệu các quan hệ giữa mômen và tốc độ với thời gian trong QTQĐ khi khởi động động cơ ĐK.

Có M(() và ((t) sẽ tìm được M(t) như trên hình 5-12. Ví dụ có t1 sẽ tìm được (1, và tìm được M1 và cuối cùng ta có M1(t1).

Nếu Mc(() ( 0 thì: (xl ( 0 và sxl ( 2.

+ Trong quá trình hãm ngược thì: sbđ = 2; scc ( 1, và (cc ( 0.

+ Trong quá trình đảo chiều : sbđ = 2; scc ( 0, và (cc ( - (o.

Trường hợp biết sbđ và scc sẽ tính được:

tqd=Tt4stsbd2−scc2+2st2lnsbdscc size 12{t rSub { size 8{ ital "qd"} } = { {T rSub { size 8{t} } } over {4s rSub { size 8{t} } } } left [ left (s rSub { size 8{ ital "bd"} } rSup { size 8{2} } -s rSub { size 8{ ital "cc"} } rSup { size 8{2} } right )+2s rSub { size 8{t} } rSup { size 8{2} } "ln" { {s rSub { size 8{ ital "bd"} } } over {s rSub { size 8{ ital "cc"} } } } right ]} {} (5-54)

Thường kết thúc QTQĐ khi scc ( 5%sxl. Thời gian quá độ tqđ phụ thuộc vào st và Tt, nên muốn có tqđ.min thường là thay đổi st.

Phương pháp đồ thị giải tích:

Đây là phương pháp gần đúng, nhưng đơn giản và tiện lợi hơn phương pháp giải tích.

Phương trình chuyển động:

Mđông(() = Mđg(() = M - Mc Ľ (5-55)

Coi J = const, rút ra: Ġ (5-56)

Lấy tích phân gần đúng:Ġ (5-57)

Trong khoảng (t nhỏ có thể coi Mđộng(() ( const, do đó:

Dti»JDwiMdg.tbi size 12{Dt rSub { size 8{i} } »J { {Dw rSub { size 8{i} } } over {M rSub { size 8{ ital "dg" "." ital "tbi"} } } } } {} (5-58)

Trong đó: ((i = (i - (i-1

Mđg.tbi là mômen động trung bình trong khoảng ((i.

Đặt:Ġ; vàĠ chính là diện tích trên mặt phẳng [M, (] do đường Nđg bao.

Chọn trước các giá trị ((i, sẽ xác định được (1/Mđông) nhờ Mđông(() đã biết, từ đó tìm được (ti theo (5-58).

Thường chọn ((i = const, như thế ta sẽ xác định được ti, (i, và Mi((i), cuối cùng ta có M(t) và ((t).

Trên hình 5-13, ta có: ĉ (5-59)

Trong đó: m1/dg - tỉ xích theo mômen (1/N.m.mm);

m( - tỉ xích theo tốc độ (Rad/s.mm); si - diện tích (mm2).

Đây là QTQĐ trong hệ thống TĐĐ có bộ biến đổi - động cơ (BBĐ - ĐC) như hệ F - ĐM, T - ĐM, KĐT - ĐM, BT - ĐK, .... Các hệ thống này thường điều chỉnh các thông số nguồn: thay đổi điện áp nguồn (thay đổi Uư, Us ...)

Khi tác động điều khiển không đổi, hệ thống tương tự như khi có điện áp nguồn không đổi (đã xét ở trên).

Khi tác động điều khiển thay đổi theo quy luật cần thiết, thì hệ thống sẽ có điện áp nguồn thay đổi, và như vậy sẽ tạo ra được các đặc tính mong muốn của QTQĐ. Đó chính là ưu điểm của hệ thống bộ biến đổi - động cơ.

Hệ thống Bộ biến đổi - động cơ điện một chiều:

Các giả thiết: Mômen cản không đổi: Mc = const.

Dòng điện phần ứng (Iư) liên tục.

Như vậy khi thay đổi tác động điều khiển (điện áp điều khiển uđk) ta sẽ có các đặc tính điều chỉnh là những đường thẳng và song song với nhau.

Quá trình quá độ có thể mô tả theo phương trình vi phân tuyến tính sau:

Tcdwdt+w=wxl size 12{T rSub { size 8{c} } { {dw} over { ital "dt"} } +w=w rSub { size 8{ ital "xl"} } } {} (5-60)

Trong đó:

wxl(t)=wo(t)−Mcβ=wo(t)−wxl(t)wo(t)=uBD(t)kfalignl { stack { size 12{w rSub { size 8{ ital "xl"} } ( t ) =w rSub { size 8{o} } ( t ) - { {M rSub { size 8{c} } } over {β} } =w rSub { size 8{o} } ( t ) -w rSub { size 8{ ital "xl"} } ( t ) } {} # w rSub { size 8{o} } ( t ) = { {u rSub { size 8{ ital "BD"} } ( t ) } over {kf} } {} } } {} (5-61)

Các giá trị điện áp uBĐ(t) khác nhau sẽ có các QTQĐ khác nhau trong hệ thống TĐĐ.

* Để đơn giản, xét QTQĐ khi khởi động BBĐ - ĐM có:

Điện áp bộ biến đổi:

uBĐ(t) = ku.t khi 0 ( t ( t1 = UBĐ.đm/ku (5-62)

và điện áp định mức: UBĐ.đm = const khi t1 ( t

+ Khi t < t1: (o(t) = ( BĐ.t (5-63)

(xl(t) = ( BĐ.t - ((c (5-64)

Trong đó: gia tốc (BĐ Ľ- thường cho trước.

+ Quá trình quá độ khi khởi động sẽ qua 3 giai đoạn:

* Giai đoạn 1: 0 < t < to ; M < Mc ; ( = 0 ; uBĐ(t) = ku.t

M=KφI­=KφIn=KφuBD(t)R­Σ =(Kφ)2R­Σ⋅uBD(t)Kφ=(Kφ)2R­Σ⋅kuKφ⋅t=β.εBD.talignl { stack { size 12{M=KφI rSub { size 8{­} } =KφI rSub { size 8{n} } =Kφ { {u rSub { size 8{ ital "BD"} } ( t ) } over {R rSub { size 8{­Σ} } } } } {} # " =" { { ( Kφ ) rSup { size 8{2} } } over {R rSub { size 8{­Σ} } } } cdot { {u rSub { size 8{ ital "BD"} } ( t ) } over {Kφ} } = { { ( Kφ ) rSup { size 8{2} } } over {R rSub { size 8{­Σ} } } } cdot { {k rSub { size 8{u} } } over {Kφ} } cdot t=β "." ε rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t {} } } {} (5-65)

Vậy, mômen tăng tỉ lệ bậc nhất với thời gian. Và điểm làm việc của động cơ sẽ dịch chuyển trong mặt phẳng [(, M] theo trục hoành như hình 5-15a.

Khi t = to, kết thúc giai đoạn 1:Ġ (5-66)

* Giai đoạn 2: to ( t ( t1 ; M ( Mc ; ( ( 0 ; uBĐ(t) = ku.t

Tại t = to : M = Mc : (o(to) = (BĐ.to = ((c ;

((c =Ġ - là độ sụt tốc của động cơ khi M = Mc.

Điểm làm việc sẽ dich chuyển từ đặc tính này sang đặc tính khác theo quy luật nào đó (đường có mủi tên chỉ trên hình 4-15a).

Dời gốc toạ độ tới t = to, lúc này tính thời gian là t’ = t - to:

Phương trình vi phân:

Tcdwdt'+w=wxl size 12{T rSub { size 8{c} } { {dw} over { ital "dt"'} } +w=w rSub { size 8{ ital "xl"} } } {} (5-60’)

wxl(t')=wo(t')−Dwc=eBD.to+eBD.t'−Dwc=eBD.t'alignl { stack { size 12{w rSub { size 8{ ital "xl"} } ( t' ) =w rSub { size 8{o} } ( t' ) -Dw rSub { size 8{c} } } {} # " "=e rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t rSub { size 8{o} } +e rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t'-Dw rSub { size 8{c} } =e rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t' {} } } {} (5-67)

+ Nghiệm riêng của (4-60’):Ġ (5-68)

Hệ số B xác định theo (4-60’) khi thay (r vào và đồng nhất các hệ số: Ġ

Ta có: B = - Tc. (BĐ

+ Nghiệm tự do: Ġ (5-69)

Nghiệm tổng quát:

w=wr+wtd=eBD.t'−Tc.eBD+c.e−t'/Tc size 12{w=w rSub { size 8{r} } +w rSub { size 8{ ital "td"} } =e rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t'-T rSub { size 8{c} } "." e rSub { size 8{ ital "BD"} } +c "." e rSup { size 8{-t"'/"T rSub { size 6{c} } } } } {} (5-70)

Khi t’ = 0 thì ( = 0 nên C = Tc. (BĐ và ta có:

w=eBD.t'−Tc.eBD(1−e−t'/Tc) size 12{w=e rSub { size 8{ ital "BD"} } "." t'-T rSub { size 8{c} } "." e rSub { size 8{ ital "BD"} } ( 1-e rSup { size 8{-t"'/"T rSub { size 6{c} } } } ) } {} (5-71)

Trong giai đoạn này:

M=Mc+Jdwdt'=Mc+Tc.eBD(1−e−t'/Tc) size 12{M=M rSub { size 8{c} } +J { {dw} over { ital "dt"'} } =M rSub { size 8{c} } +T rSub { size 8{c} } "." e rSub { size 8{ ital "BD"} } ( 1-e rSup { size 8{-t"'/"T rSub { size 6{c} } } } ) } {} (5-72)

Khi t = t1, uBĐ(t) = UBĐ.đm, (o(t) = (o.đm, kết thúc giai đoạn 2.

* Giai đoạn 3: t1 ( t ; M ( Mc ; ( > 0 ; điện áp bộ biến đổi lúc này: uBĐ(t) = UBĐ.đm = const;

Dời gốc toạ độ tới t = t1, lúc này tính thời gian là t” = t - t1:

Tương tự QTQĐ cơ học khi điện áp nguồn không đổi, áp dụng các kết quả trên ta có phương trình:

−t/T rSub { size 6{c} } } } } {}w=wxl+(wbd−wxl).e size 12{w=w rSub { size 8{ ital "xl"} } + ( w rSub { size 8{ ital "bd"} } -w rSub { size 8{ ital "xl"} } ) "." e rSup { size 8{-t""/"T rSub { size 6{c} } } } } {} (5-73)

−t/T rSub { size 6{c} } } } } {}M=Mc+(Mbd−Mc).e size 12{M=M rSub { size 8{c} } + ( M rSub { size 8{ ital "bd"} } -M rSub { size 8{c} } ) "." e rSup { size 8{-t""/"T rSub { size 6{c} } } } } {} (5-74)

(xl = (o.đm - ((c (5-75)

Điều kiện ban đầu:

(bđ = (cc2 = (Ĩ) với t’ = t1 - to; (5-76)

Mbđ = Mcc2 = MĨ) với t’ = t1 - to; (5-77)

Sự biến thiên của ((t) và M(t) trình bày trên hình 5-15.

Từ (5-77): Mđg = M - Mc = J(.(1 - e-t/Tc) (5-78)

( = d(/dt = (BĐ(1 - e-t/Tc) (5-79)

Ta thấy rằng, trong QTQĐ khi khởi động thì mômen động Mđg và gia số ( không phụ thuộc Mc mà chỉ phụ thuộc vào (BĐ và Tc. Như vậy khi cho trước hệ thống TĐĐ có Tc = const thì chỉ còn lại (BĐ, do đó ta có thể điều khiển QTQĐ một cách tuỳ ý không phụ thuộc vào phụ tải.

* Đối với QTQĐ khi hãm và đảo chiều: có Mđg và ( tương tự ở trên, khi giảm (o(t) một cách tuyến tính và Mc = const thì ta có (BĐ < 0.

Ta có thể lựa chọn quy luật biến thiên của uBĐ(t) để tạo ra được đặc tính mong muốn của QTQĐ trong hệ thống TĐĐ.

Hệ thống Bộ biến đổi - động cơ điện xoay chiều:

Trường hợp hệ thống bộ biến tần (BT) - động cơ không đồng bộ (ĐK), tác động điều khiển làm thay đổi điện áp và tần số của bộ BT theo quy luật nào đó (thông thường là theo quy luật uBT/fBT = const).

Giả thiết bỏ qua ảnh hưởng của các sóng điều hòa bậc cao của bộ BT đến đặc tính cơ. Nhịp độ biến thiên của uBT và fBT đảm bảo sao cho: M < Mt (tức là động cơ làm việc ở đoạn đặc tính cơ có s < st). Khi đó, thay đổi điện áp điều khiển bộ BT thì đặc tính cơ có thể coi là những đường thẳng song song nhau.

Với những giả thiết trên, hệ thống BT - ĐK có thể xem là hệ tuyến tính, nên ta có thể dùng các phương trình tuyến tính ở hệ BBĐ - ĐM trên để khảo sát cho hệ BT - ĐK.

Lúc này: fBT = kf.t ; và: (BT = d(o/dt = (2(/p).kf; (5-80)

Đối với hệ mà động cơ có điện cảm lớn thì hằng số thời gian điện từ sẽ lớn, như vậy ta phải xét QTQĐ có cả Tc và Tđt, gọi là QTQĐ điện - cơ trong hệ thống TĐĐ.

Ví dụ, khi khởi động trực tiếp động cơ ĐMđl, Nếu không có điện cảm Lư trong mạch phần ứng thì xảy ra hiện tượng thoạt đầu dòng điện phần ứng tăng vọt lên trị số bằng dòng ngắn mạch rồi sau đó giảm dần theo quy luật hàm mũ.

Nhưng thực tế, do có Lư nên dòng điện không tăng đột biến như vậy được. Và QTQĐ sẽ diễn ra khác đi.

Ví dụ xét QTQĐ mạch phần ứng ĐMđl:

Phương trình đặc tính quá độ mạch phần ứng:

u­=i­.R­+L­di­dt+E=i­.R­+L­di­dt+Kφω size 12{u rSub { size 8{­} } =i rSub { size 8{­} } "." R rSub { size 8{­} } +L rSub { size 8{­} } { { ital "di" rSub { size 8{­} } } over { ital "dt"} } +E=i rSub { size 8{­} } "." R rSub { size 8{­} } +L rSub { size 8{­} } { { ital "di" rSub { size 8{­} } } over { ital "dt"} } +K ital "φω"} {}; (5-81)

Mặt

0