Giáo trình Truyền động điện

đặc tính cơ dẫn đến mômen ngắn mạch tăng, gây nên quá dòng quá mức khi khởi 
động, hãm, đảo chiều và khi quá tải. Để khắc phục các nhược điểm đã nêu của 
các phản hồi nâng cao độ cứng, người ta sử dụng phối hợp thêm vào hệ một tín 
hiệu phản hồi khác (thêm một mạch vòng điều chỉnh) là phản hồi âm dòng điện 
có ngắt. 
Để thiết lập mạch vòng này cần phải có thêm cảm biến dòng, mạch tạo 
ngưỡng để so sánh mức độ tăng dòng. Khi dòng tải lớn hơn dòng cho phép tín 
hiệu điều khiển của mạch vòng này phải điều khiển để giảm mạnh độ cứng của 
đặc tính cơ, có nghĩa lá tốc độ động cơ phải giảm nhanh để an toàn cho hệ thống. 
B. THẢO LUẬN NHÓM 
Phân tích và so sánh hệ truyền động vòng hở và vòng kín. 
Tác dụng của hạn chế dòng điện trong TĐĐ tự động. 
C. THỰC HÀNH (TL HD thực hành hệ LAB VOLT và các hệ TĐĐ) 
­ Thiết lập hệ truyền động vòng kín với từng bộ biến đổi và với các phẩn hồi: 
âm tốc độ, âm điện áp, âm áp dương dòng. 
­ Điều chỉnh tải để đánh giá độ ổn định tốc độ. 
Dùng các bộ biến đổi AC/DC, DC/DC nối với động cơ một chiều và kết nối 
các tín hiệu phản hồi thích hợp. Nối tải vào động cơ, vận hành hệ thống, lấy đặc 
tính cơ của hệ, đánh giá về mức độ ổn định tốc độ so với hệ thống hở (s%). 
Dùng các bộ biến đổi AC/AC, Biến tần nối với động cơ xoay chiều và kết nối 
các tín hiệu phản hồi thích hợp. Nối tải vào động cơ, vận hành hệ thống, lấy đặc 
tính cơ của hệ, đánh giá về mức độ ổn định tốc độ so với hệ thống hở (s%). 
I. Tổ chức thực hiện: 
Chia nhóm, 3 sinh viên/nhóm. 
II. Lập bảng vật tư thiết bị. 
TT Thiết bị ­ Vật tư Thông số kỹ thuật Số lượng 
1 Hệ truyền động động cơ 1 chiều P> 1 kW 1 hệ/2 nhóm 
2 Hệ truyền động động cơ KĐB P>1kW 1hệ/ 2 nhóm 
3 Các bộ biến đổi AC, DC 1 bộ/nhóm 
4 Bộ tổng hợp tín hiệu điều khiển PID 1 bộ/nhóm 
5 Các loại cảm biến Tốc độ, điện áp, dòng 
điện 
1 bộ/nhóm 
6 Hệ phụ tải TĐĐ Điều chỉnh vô cấp 
mômen 
1 bộ 
7 Đồng hồ vạn năng, đồng hồ đo 
tốc độ, Am pe kìm, dây nguồn, 
bút điện, kìm điện, kìm cặp cốt, 
kéo, tuốc nơ vít, vít các loại..... 
 1 bộ/nhóm 
 Các loại động cơ (một chiều, không đồng bộ 3 pha, đồng bộ 3 pha) dùng 
chung cho các nhóm 
III. Quy trình thực hiện 
­ Phân tích sơ đồ nguyên lý, cấu tạo các thiết bị. 
­ Chuẩn bị và kiểm tra các thiết bị, vật tư. 
221 
­ Lắp đặt mạch điện của hệ thống. 
­ Kiểm tra mạch điện. 
­ Đóng điện thao tác mạch, chạy thử, theo dõi các thông số. 
­ Cho sinh viên thực hành sửa chữa các pan điển hình. 
­ Hoàn thiện mạch điện đã sửa pan về tình trạng tốt; tháo dỡ thiết bị khỏi 
mạch điện. 
­ Vệ sinh công nghiệp. 
D. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
Mục tiêu Nội dung Điểm 
Kiến thức 
­ Thuyết minh được nguyên lý làm việc của hệ truyền 
động điện vòng kín 
­ Trình bầy quy trình lắp mạch điện theo sơ đồ 
nguyên lý với các mạch vòng phản hồi 
4 
Kỹ năng 
­ Lắp đặt được mạch điện đúng nguyên lý của hệ 
thống kín với các dạng phản hồi thông dụng, đúng 
quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian 
­ Thao tác mạch điện đúng trình tự 
4 
Thái độ 
­ Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt 
vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động. 
2 
Tổng 10 
222 
BÀI 10: THỰC HÀNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHO 
TRUYỀN ĐỘNG KHÔNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ 
Mục tiêu: 
Kiến thức: 
­ Chọn công suất động cơ cho những truyền động không điều chỉnh tốc độ; 
­ Kiểm nghiệm công suất động cơ sau khi đã chọn cho phù hợp với máy sản 
xuất. 
Kỹ năng: 
­ Chọn, tính chọn và kiểm nghiệm được công suất động cơ cho phù hợp với 
máy sản xuất. 
Thái độ: 
­ Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, tác phong công nghiệp cho sinh viên. 
Nội dung 
A. LÝ THUYẾT 
1. Tính chọn công suất động cơ cho truyền động không điều chỉnh tốc độ 
Chọn công suất động cơ dài hạn làm việc ở chế độ dài hạn. 
Chọn công suất động cơ làm việc cho tải ngắn hạn: 
­ Chọn công suất động cơ ngắn hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn; 
­ Chọn công suất động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn. 
Chọn công suất động cơ cho phụ tải ngắn hạn lặp lại: 
­ Chọn công suất động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại; 
­ Chọn công suất động cơ ngắn hạn lặp lại cho phụ tải ngắn hạn lặp lại. 
2. Kiêm nghiệm công suất động cơ 
Yêu cầu kiểm nghiệm việc tính chọn công suất động cơ gồm có: 
­ Kiểm nghiệm phát nóng:  cp. 
+ Kiểm nghiệm phát nóng động cơ bằng phương pháp tổn thất trung bình. 
+ Kiểm nghiệm phát nóng động cơ theo đại lượng dòng điện đẳng trị: 
­ Phương pháp mômen đẳng trị 
­ Phương pháp công suất đẳng trị 
­ Kiểm nghiệm quá tải về mômen: MđmĐC > Mc max. 
­ Kiểm nghiệm mômen khởi động: MkđĐC Mc mở máy. 
B. THẢO LUẬN NHÓM 
Ý nghĩa của việc chọn và kiểm nghiệm đúng công suất động cơ. 
C. THỰC HÀNH 
­ Phân tích tải cho hệ truyền động điện trong các loại máy sản xuất.. 
­ Làm bài tập tính chọn động cơ theo một số yêu cầu trong thực tế. 
­ Quan sát và phân tích về động cơ đã được tính chọn trong một số máy tại 
xưởng. 
Một số bài tập: 
223 
Bài 1: Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau: 
 ­ Hệ thống yêu cầu tốc độ bằng 1800V/phút 
 ­ Động cơ để kéo hệ thống trên có: Pđm = 13KW, nđm = 1000V/phút, λm = 2,2 
 Hãy kiểm tra tính hợp lý của động cơ trên. 
Bài 2: Cho đồ thị phụ tải tĩnh sau 
­ Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút 
­ Động cơ kéo máy trên có thông số: 
Pđm = 11KW, nđm = 720V/phút, Uđm = 220/380V, εđc = 60% đấu sao. 
 Hãy kiểm tra công suất của động cơ trên. 
Bài 3: Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ thị phụ tải 
sau: 
Biết rằng tốc độ yêu cầu bằng 1450V/phút. 
Bài 4: Cho đồ thị phụ tải sau: 
­ Dùng cho động cơ dài hạn có Pđm = 10 KW, nđm = 750V/phút, Uđm = 
220/380V kéo phụ tải ở tốc độ định mức. 
 Hãy kiểm tra công suất động cơ trên. 
Bài 5: Hãy xác định công suất động cơ nâng hàng trong cầu trục có đồ thị 
phụ tải như sau: 
­ Tốc độ yêu cầu bằng 720V/phút, bỏ qua tổn hao trong khâu truyền lực. 
Bài 6: Cho một động cơ có công suất là 14KW, εtc = 60%. Đồ thị phụ tải tĩnh 
như sau: 
Kiểm tra công suất động cơ theo đồ thị phụ tải tĩnh đã cho. Nếu giữ công suất 
động cơ không thay đổi, giảm hệ số đóng điện của động cơ xuống là 45% thì 
động cơ có đạt yêu cầu không? 
Bài 7: Cho đồ thị phụ tải: 
224 
Tốc độ yêu cầu của động 
cơ là 720V/phút, động cơ kéo 
máy trên có số liệu như sau: 
Pđm = 16KW, nđm = 
720V/phút, Uđm = 230/380V, 
εđc = 40% đấu sao. 
Hãy kiểm nghiệm công 
suất động cơ trên. 
Bài 8: Cho đồ thị phụ tải 
như hình vẽ: 
Tốc độ yêu cầu của hệ 
thống bằng 720V/phút. Động 
cơ kéo hệ thống có Pđm = 
11KW, Uđm = 380V, λm = 
1,8, nđm = 720V/phút. Hãy 
kiểm tra điều kiện quá tải của 
động cơ. 
I. Tổ chức thực hiện: 
Giao bài tập cho từng 
nhóm. 
 III. Quy trình thực hiện. 
­ Thực hiện làm các bài tập. 
­ Đi thực tế đề tự quan sát và phân tích việc sử dụng động cơ trong các sản 
xuất. 
D. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
Mục tiêu Nội dung Điểm 
Kiến thức 
Hiểu được các chế độ làm việc của động cơ điện, các 
phương pháp tính chọn và kiểm nghiệm công suất 
động cơ 
4 
Kỹ năng 
­ Làm đúng các bài tập 
­ Phân tích và chọn hợp lý loại động cơ 
­ Chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ hợp lý 
4 
Thái độ 
­ Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện tốt 
vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động. 
2 
Tổng 10 
225 
BÀI 11: THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 
BẰNG CÁC BỘ BIẾN ĐỔI 
Mục tiêu: 
Kiến thức: 
­ Nhận dạng các loại hình của bộ biến đổi; 
­ Nhận biết ứng dụng của các bộ biến đổi trong thực tế. 
Kỹ năng: 
­ Kết nối được mạch động lực và điều khiển hệ TĐĐ sử dụng bộ biến đổi và 
vận hành được. 
Thái độ: 
­ Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, tác phong công nghiệp cho sinh viên. 
Nội dung 
A. LÝ THUYẾT 
1. Hệ truyền động có bộ khởi động mềm – động cơ không đồng bộ 
- Nguyên lý của bộ khởi động mềm; 
­ Sự cần thiết và hợp lý của việc sử dụng khởi động mềm cho các động cơ KĐB; 
­ Kết nối hệ truyền động có khởi động mềm; 
­ Cài đặt các thông số cho hệ truyền đông; 
­ Vận hành: khởi động mềm, dừng mềm, đánh giá nhận xét. 
2. Hệ truyền động Biến tần – động cơ KĐB 
­ Giới thiệu biến tần; 
­ Phân tích sơ đồ kết nối của biến tần – động cơ KĐB; 
­ Cài đặt các thông số cơ bản cho hệ; 
­ Vận hành: khởi động, điều chỉnh tốc độ, hãm, đánh giá nhận xét. 
3. Hệ truyền động Servor 
* Hệ truyền động DC Servor 
­ Giới thiệu hệ truyền động DC Servor; 
­ Phân tích sơ đồ kết nối của hệ DC Servo, nguyên lý băm xung của mạch lực; 
­ Cài đặt các thông số cơ bản cho hệ; 
­ Vận hành: khởi động, điều chỉnh tốc độ, hãm, đánh giá nhận xét. 
* Hệ truyền động AC Servor 
­ Giới thiệu hệ truyền động AC Servor; 
­ Phân tích sơ đồ kết nối của hệ AC Servo, nguyên lý biến tần của mạch lực; 
­ Cài đặt các thông số cơ bản cho hệ; 
­ Vận hành: khởi động, điều chỉnh tốc độ, hãm, đánh giá nhận xét. 
4- Hệ truyền động chỉnh lưu có điều khiển - động cơ một chiều 
­ Sử dụng các bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển nối sơ đồ hình tia 3 pha; 
­ Sử dụng các bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển nối sơ đồ hình cầu 1 pha: 2 D, 
2 T; 
­ Sử dụng các bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển nối sơ đồ hình cầu 1 pha: 4 T; 
226 
­ Sử dụng các bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển nối sơ đồ hình cầu 3 pha; 
­ Sử dụng các bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển có Điôt không; 
­ Kết nối hệ truyền động MENTER II, điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều làm 
việc 2 góc phần tư: 
+ Giới thiệu hệ truyền động bộ chỉnh lưu có điều khiển­ động cơ một chiều; 
+ Phân tích sơ đồ kết nối của hệ, nguyên chỉnh lưu có điều khiển của mạch 
lực; 
+ Cài đặt các thông số cơ bản cho hệ; 
+ Vận hành: khởi động, điều chỉnh tốc độ, hãm, đánh giá nhận xét. 
­ Kết nối hệ truyền động MENTER II, điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều làm 
việc 4 góc phần tư. 
B. THẢO LUẬN NHÓM 
Ứng dụng của các hệ truyền động với các bộ biến đổi thông dụng. 
C. THỰC HÀNH (TL HD thực hành các hệ TĐĐ) 
1. Thực hành kết nối mạch động lực cho bộ khởi động mềm và điều khiển 
khởi động mềm, dừng mềm, đảo chiều quay cho động cơ. 
2. Thực hành kết nối mạch động lực cho bộ biến tần và điều chỉnh tốc độ 
động cơ bằng phương pháp thay đổi tần số với các đầu vào số và đầu vào tương 
tự. Với biến tần MM420 đã xét trong bài 3, sau khi khai báo các thông số cơ bản 
có thể thực hành hai nội dung sau: 
* Điều khiển On/Off động cơ và điều chỉnh tốc độ bằng biến trở 
- Kết nối 
- Cài đặt thông số 
+ P0700 = 2 ( cho phép điều khiển từ bên ngoài) 
+ P1000 = 2 ( cho phép điều khiển tốc độ từ bên ngoài) 
227 
+ Các thông số còn lại cài đặt như bài thực hành trên. 
- Điều khiển động cơ 
+ Ấn nút và giữ nút Start để cho phép động cơ hoạt động. 
+ Thay đổi trạng thái của công tắc For/Rev để đảo chiều động cơ. 
+ Thay đổi giá trị của biến trở để thay đổi tốc độ động cơ. 
+ Theo dõi hoạt động của động cơ sau các thao tác điều khiển trên. 
* Điều khiển động cơ hoạt động đa cấp tốc độ 
- Sơ đồ 
- Cài đặt thông số 
+ Các thông số của động cơ, thời gian tăng/giảm tốc, tần số lớn nhất, nhỏ 
nhất của động cơ cài đặt như bài thực hành trên 
+ P0700 = 2 ( cho phép điều khiển từ bên ngoài) 
+ P1000 = 3 ( cho phép điều khiển đa cấp tốc độ) 
+ P0701 = 1 chọn chân tín hiệu Din1 làm chân chạy/dừng động cơ. 
+ P0702 = 15 chọn chân tín hiệu Din2 làm chân lựa chọn tốc độ. 
+ P0703 = 15 chọn chân tín hiệu Din3 làm chân lựa chọn tốc độ. 
+ P1001 = 20 (ứng với 20Hz) tần số cố định thứ nhất, giá trị của thông số 
này có thể thay đổi cho phù hợp với tốc độ cần thiết. 
+ P1002 = 35 (ứng với 35Hz) tần số cố định thứ nhất, giá trị của thông số 
này có thể thay đổi cho phù hợp với tốc độ cần thiết. 
228 
+ P1003 = 50 (ứng với 50Hz) tần số cố định thứ nhất, giá trị của thông số 
này có thể thay đổi cho phù hợp với tốc độ cần thiết. 
Bảng lựa chọn tốc độ hoạt động, ứng với các trạng thái của tín hiệu của 
hai chân Din2 và Din3 động cơ sẽ hoạt động với tốc độ được lựa chọn 
theo bảng. 
Tần số Din 2 Din 3 
0Hz 0 0 
P1001 1 0 
P1002 0 1 
P1003 1 1 
- Điều khiển động cơ 
+ Ấn nút Start cho phép động cơ hoạt động 
+ Ấn nút Speed1 để cho phép động cơ hoạt động của tần số thứ nhất 
+ Nhả nút Speed1 và ấn nút Speed2 để cho phép động cơ hoạt động ở tần 
số thứ 2. 
+ Ấn cả hai nút Speed1 và Speed2 để cho phép động cơ hoạt động ở tần số 
thứ 3. 
+ Theo dõi hoạt động của động cơ sau mỗi thao tác điều khiển. 
3. Thực hành kết nối mạch động lực cho bộ điều khiển máy điện servo và 
điều khiển máy điện servo. 
4. Thực hành kết nối mạch động lực cho bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC và 
điều chỉnh tốc độ động cơ DC. Có thể dùng các bộ biến đổi thyristor hoặc dùng 
các bộ băm xung để kết nối với động cơ và tải để thực hành. 
I. Tổ chức thực hiện: 
Chia nhóm, 3 sinh viên/nhóm. 
II. Lập bảng vật tư thiết bị. 
TT Thiết bị ­ Vật tư Thông số kỹ thuật Số lượng 
1 Bảng lắp mạch Gỗ hoặc Tôn 1bảng/nhóm 
2 Các bộ biến đổi chỉnh lưu có 
điều khiển; Băm xung; Biến 
tần; Khởi động mềm; Hệ truyền 
động AC servo và DC Servor 
AC, DC, P>1kw, 
220/380V 
1 bộ/nhóm 
3 Hệ phụ tải cho động cơ Điều chỉnh vô cấp 
mômen 
1 bộ 
4 Aptomat 1 pha, 3 pha 250V, 5A 1 chiếc/nhóm 
5 Khởi đông từ mạch lực 250V, 10A 1 bộ/nhóm 
6 Nút ấn đơn hoặc kép 250V, 5A 1 bộ/nhóm 
7 Rơle trung gian 250V 1bộ/ nhóm 
8 Cọc đấu dây 4 đầu ­ 10A 1bộ/nhóm 
9 Cọc đấu dây 8 đầu ­ 5A 1bộ/nhóm 
229 
10 Dây điện một sợi S = 1,5mm2 30m/mạch 
11 Dây điện nhiều sợi S = 1,5mm2 30m/mạch 
12 Băng dính cách điện, dây thít Loại nhỏ 3 cuộn 
13 Đầu cốt U 3,U4 50 cái/mạch 
14 Đồng hồ vạn năng, Am pe kìm, 
dây nguồn, bút điện, kìm điện, 
kìm cặp cốt, kéo, tuốc nơ vít, 
vít các loại.. 
 1 bộ/nhóm 
 Các loại động cơ (một chiều, không đồng bộ 3 pha, đồng bộ 3 pha) dùng 
chung cho các nhóm 
 III. Quy trình thực hiện. 
­ Phân tích sơ đồ nguyên lý, cấu tạo các thiết bị. 
 Chuẩn bị và kiểm tra các thiết bị, vật tư. 
­ Lắp đặt mạch điện của hệ thống. 
­ Kiểm tra mạch điện. 
­ Đóng điện thao tác mạch, chạy thử, theo dõi các thông số. 
­ Cho sinh viên thực hành sửa chữa các pan điển hình. 
­ Hoàn thiện mạch điện đã sửa pan về tình trạng tốt; tháo dỡ thiết bị khỏi 
mạch điện. 
­ Vệ sinh công nghiệp. 
D. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 
Mục tiêu Nội dung Điểm 
Kiến thức 
­ Thuyết minh được nguyên lý làm việc của các 
hệ thống truyền động 
­ Trình bầy quy trình lắp mạch cho các hệ truyền 
động theo sơ đồ nguyên lý 
4 
Kỹ năng 
­ Lắp đặt được mạch điện đúng nguyên lý và 
đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời 
gian 
­ Thao tác mạch điện đúng trình tự 
4 
Thái độ 
­ Cẩn thận, lắng nghe, ghi chép, từ tốn, thực hiện 
tốt vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động. 
2 
Tổng 10 
Tài liệu tham khảo: 
[1]­ Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Cơ sở truyền động điện – Nxb 
Khoa học Kỹ thuật 2007. 
[2]­ Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động 
điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2006. 
[3]­ Nguyễn Tiến Ban, Thân Ngọc Hoàn, Điều khiển tự động các hệ thống 
truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2007. 
[4]­ Võ Quang Lạp,Trần Thọ, Cơ sở truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ 
thuật 2004. 
[5]­ Tài liệu, Catalog thiết bị trên Internet.