Khóa luận Động cơ một chiều không chổi than BLDC sử dụng làm động cơ thực hiện

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 ------------------------------- 
 ISO 9001:2015 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 
 NGÀNH : ĐIỆN TỰ DỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên : Trần Văn Trung 
 Giảng viên hướng dẫn : GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn 
 HẢI PHÒNG – 2020 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 ----------------------------------- 
 ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN 
 BLDC SỬ DỤNG LÀM ĐỘNG CƠ THỰC HIỆN 
 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH: ĐIỆN TỰ DỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên :Trần Văn Trung 
 Giảng viên hướng dẫn : GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn 
 HẢI PHÒNG – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 -------------------------------------- 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 Sinh viên: Trần Văn Trung - Mã SV: 1612102020 
 Lớp : DC2001 
 Ngành : Điện tự dộng công nghiệp 
 Tên đề tài: Động cơ một chiều không chổi than BLDC sử dụng làm động 
 cơ thực hiện 
 HẢI PHÒNG - 2020 CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
Người hướng dẫn thứ nhất: 
Họ và tên : Thân Ngọc Hoàn 
Học hàm học vị : Giáo Sư – Tiến Sĩ Khoa Học 
Nội dung hướng dẫn : Toàn Bộ Đề Tài 
Đề tài tốt nghiệp được giao : ngày 30 tháng 3 năm 2020 
Yêu cầu phải hoàn thành trước : ngày 20 tháng 6 năm 2020 
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N 
 Sinh viên Giảng viên hướng dẫn 
 Trần Văn Trung GS . TSKH Thân Ngọc Hoàn 
 Hải Phòng , ngày 30 tháng 3 năm 2020 
 HIỆU TRƯỞNG 
 PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 
 1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt 
nghiệp ............................................................................................................
..........................................................................................................................
.................. .......................................................................................................
................... ......................................................................................................
.................... .....................................................................................................
..................... ....................................................................................................
..........................................................................................................................
 .. 
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ 
Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng các bản 
vẽ) .......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... ......
.................................................................................................................... ............
.............................................................................................................. ..................
........................................................................................................ ........................
.................................................................................................. ..............................
............................................................................................ ....................................
...................................................................................... ..........................................
................................................................................ ................................................
.......................................................................... ......................................................
.................................................................... ............................................................
.............................................................. ................................................................ 
 3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn Ngày tháng .năm 2020 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) Cán bộ hướng dẫn chính 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN ĐỀ TÀI 
 TỐT NGHIỆP 
 1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số 
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lương 
 thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiến đề tài .............................. 
........................................................................................................................ .
 ......................................................................................................................... 
..........................................................................................................................
 .........................................................................................................................
. ........................................................................................................................
.. .......................................................................................................................
... ......................................................................................................................
.... .....................................................................................................................
..... ....................................................................................................................
...... ...................................................................................................................
....... ..................................................................................................................
........ .................................................................................................................
......... ................................................................................................................
.......... ...............................................................................................................
........... ..............................................................................................................
............ .............................................................................................................
 ............ 
 2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện Ngày tháng....năm 2020 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) Người chấm phản biện 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 CHƯƠNG 1 CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRONG CHUYỀN ĐỘNG 
 ĐIỆN 
1.1 động cơ một chiều 
1.1.1 phân loại động cơ một chiều 
 Động cơ điện một chiều được phân loại theo kích từ thành những loại sau : 
 - kích từ độc lập 
 - kích từ song song 
 - kích từ nối tiếp 
 - kích từ hỗn hợp 
1.1.2 phương trình cân bằng sđđ của động cơ 
 Khi đưa một máy điện một chiều đã kích từ vào lưới điện hình 1.1 thì trong 
cuộn phần ứng sẽ chạy một dòng điện dòng điện này sẽ tác động với từ trường 
sinh ra lực , chiều của nó được xác đình theo quy tắc bàn tay trái , và tạo ra mô 
men điện từ làm cho rotor quay với tốc độ n . Trong cuộn dây xẽ xuất hiện sđđ 
cảm ứng Eư= CeՓn, ở chế độ quá độ ta có phương trình sau : 
 Hình 1.1 giải thích nguyên lý động cơ điện một chiều 
 U+ ( - e ư ) + (- La)= iư Rt ( 1. 1 ) 
 푖
Hoặc U=e + La ư = i R ( 1. 2 ) 
 ư 푡 ư t
 1 
ở chế độ ổn định ( n = const, Iư= const ) ta có : 
 U = Eư +Iư Rt ( 1. 3 ) 
Kết hợp cới công thức máy phát ta viết . 
 U= Eư ± IưRt ( 1. 4 ) 
 Trong dấu ( - ) cho máy phát , dấu ( + ) cho động cơ . 
1.1.3 đặc tính cơ của động cơ một chiều 
1 đặc tính cơ của của động cơ kích từ độc lập và song song 
 Đặc tính cơ là mối quan hệ hãm giữa tốc độ và mô men điện từ n = f(M) khi 
Ikt= const. 
 a, sơ đồ ; b, đặc tính cơ 
 Hinh 1.2 Động cơ điện một chiều kích từ song song 
Để tìm mối quan hệ này ta dựa vào hình 1.2 và các phương trình dòng kích từ 
được xác định bằng . 
 푈 푡
 Ikt= ; và Փ= kl ikt 
 푅 푡
 푈 푅
Ta có n là : n= - ư 푡 ( 1. 5 ) 
 푒휑 푒 휑
Rút Iư từ biểu thức mô men điện từ thay vào ta có . 
 2 
 푈 푅푡
 N = - 2 ( 1. 6 ) 
 푒휑 푒 Փ
Do Ikt = const nên Փ = const ta được phương trình . 
 n = n0 – BM ( 1. 7 ) 
 Về mặt toán học đây là một đường thẳng , song song máy điện chỉ phối tính 
chất của máy còn do các hiện tượng vật lý , khi tải tăng do phản ứng phần ứng 
làm cho từ thông chính của máy giảm đặc tính cơ hơi biến dạng . Nếu động cơ 
có điện trở điều chỉnh ở mạch phần ứng thì giá trị của hằng số như sau : 
 2 
 B= ( Rt + R đc ) / Ce Cm Փ
2 đặc tính cơ của động cơ tích từ nối tiếp 
 Đó là mối quan hệ n = f (M) với U = Uđm , Rđc = const . sơ đồ động cơ kích từ 
nối tiếp biểu diễn trên hình . 
Ta có công thức sau : 
 푈− ư (푅푡 +푅 ) 푈 (푅푡+푅 )
 N= = - (1. 8 ) 
 푒 Փ 푒Փ 푒Փ
Trong máy kích từ nối tiếp Iư = Cm√ 
a , khi 0<Iư<Iđm máy chưa bão hòa , trong trường hợp này ta có Փ= KIư 
 2 
Vậy : M= CmKIưIư= CmIư do đó Iư = Cm√ 
Thay vào biểu thức ta có : 
 푈− √ (푅 +푅 ) 푈 − √ (푅 +푅 )
 푛 = 푡 = 푡 
 푒퐾 푒퐾 √ 푒퐾 √ 
Hoặc : 
 푈 푅푡+푅 
 n= - = – B 
 푒퐾 √ 푒퐾 √ 
 푈 푅푡+푅 
trong đó : A= ; B = 
 푒퐾 ′ 푒퐾
như vậy , trong phạm vi dòng tải nhỏ hơn hoặc bằng dòng định mức , đặc tính có 
dạng hypebol 
b, khi Iư> Iđm : máy bão hòa , đặc tính cơ không trùng với đường hypebol nữa . 
Sự thay đổi tốc độ bình thường đối với động cơ nối tiếp xác định theo biểu thức : 
 ′
 −푛 
 ∆ N đm = 100% 
 푛 
 3 
 Trong đố N’ là tốc độ quay của động cơ khi tải thay đổi từ định mức tới 25% 
 Qua phân tích trên đây ta thấy đặc tính cơ của động cơ kích từ nối tiếp không 
có tốc độ tải . khi tải giảm qua mức , tốc độ động cơ tăng đột ngột vì vậy không 
được để động cơ mắc nối tiếp làm việc không tải , k trong thực tế không được 
cho động cơ nối tiếp chạy bằng dây cu-roa 
 Hình 1.3 động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp a, sơ đồ b, đặc tính cơ 
  Đặc tính cơ của động cơ kích từ hốn hợp : 
 a, sơ đồ b, đặc tính cơ c, đặc tính cơ 
Hình 1.4 Động cơ điện một chiều kích từ hốn hợp : 
 Động cơ gồm hai cuộn kích từ : cuộn nối tiếp và cuộn song song . Đặc tính 
cơ của động cơ giống như đặc tính cơ của động cơ kích từ nối tiếp hoặc song 
song phụ thuộc vào cuộn kích từ nào giữ vai trò quyết định . Ở động cơ nối 
thuận , sđđ của hai cuộn dây cùng chiều nhưng giữ vai trò chủ yếu là cuộn song 
song . So sánh đặc tính cơ của động cơ kích từ hốn hợp với nối tiếp ta thấy ở 
động cơ kích từ hốn hợp có tốc độ không tải ( không tải từ thông nối tiếp bằng 
không những từ thông kích từ song song khác không lên có tốc độ không tải ) 
khi dòng tải tăng lên , từ thông cuôn nối tiếp tác động , đặc tính mang tính chất 
động cơ nối tiếp . Biểu diến đặc tính cơ n= f(I) của động cơ kích từ song song 
( đương 1 ) , của động cơ kích từ nối tiếp ( đường 2) , của động cơ kích từ hốn 
hợp nối thuận ( đường 3 ) và đặc tính cơ của động cơ kích từ nối tiếp nối ngược 
( đường 4 ) để chúng ta dế so sánh . Còn hình 1.4 c là đặc tính cơ của động cơ 
kích từ hốn hợp . 
 4