ĐỒ Án mÔn hỌc- quan

N TRUYN NG IN T NG GVHD: TS. PHAN MINH TO

Page 1

I. Thit k s iu khin ng c in mt chiu kch t ni tip theo nguyn tc thi

gian: ...........................................................................................................................................3

1.1 S nguyn l: ..................................................................................................................... 3

a. S mch lc: ................................................................................................................................... 3

b. S mch iu khin:........................................................................................................................ 4

1.2 Gii thiu cc phn t trong s iu khin: ..................................................................... 5

a. Gii thiu cc phn t trong mch lc: ............................................................................................... 5

b. Gii thiu cc phn t trong mch iu khin: ................................................................................... 5

II. Cc phng trnh c tnh ca ng c in mt chiu kch t ni tip: .......................6

2.1 Phng trnh c tnh c: ...................................................................................................... 6

2.2 nh hng ca cc thng s i vi c tnh c: ................................................................ 10

III. Nguyn l iu khin ng c in mt chiu kch t ni tip khi ng 4 cp in tr

ph mch phn ng: ................................................................................................................11

3.1 iu khin qu trnh khi ng:.......................................................................................... 11

3.2 Qu trnh hm ng nng kch t c lp ca ng c in mt chiu kch t ni tip: ........ 15

IV. Cc c tnh tnh biu din cc ch lm vic ca ng c in mt chiu kch t ni

tip: ...................................................................................................................................16

4.1 c tnh khi ng: ................................................................................................................... 16

a. c tnh c in ca ng c in mt chiu kch t ni tip bn cp in tr ph trong mch phn ng: .. 16

b. c tnh c ca ng c in mt chiu kch t ni tip bn cp in tr ph trong mch phn ng: ......... 22

4.2 c tnh vn nng ca ng c mt chiu kch t ni tip ....................................................... 26

4.3 c tnh hm ng nng kch t c lp ca ng c mt chiu kch t ni tip vi 4 cp in

tr ph trong mch phn ng: ........................................................................................................ 27

V. u im v nhc im ca mch ng c in kch t ni tip vi bn cp in tr ph

trong mch phn ng: .............................................................................................................30

5.1 u im:..................................................................................................................................... 30

5.2 Nhc im: ............................................................................................................................... 31


Page 2

N MN HC

IU KHIN TRUYN NG IN T NG

S 14:

Thit k s iu khin ng c in mt chiu kch t ni tip

m bo cc yu cu sau:

- Khi ng 4 cp in tr ph trong mch phn ng;

- iu khin theo nguyn tc thi gian;

- Hm ng nng kch t c lp;

- Quay mt chiu.


Page 3

I. Thit k s iu khin ng c in mt chiu kch

t ni tip theo nguyn tc thi gian:

1.1 S nguyn l:

a. S mch lc:

M

+ -

1A

4K 3K 2K 1K

KK

HRh

RH

K

H

Ckt4R 3R 2R 1R


Page 4

b. S mch iu khin:

K

K

STARTSTOP

2A

K

1K

1RTH

2RTH

1RTH

2RTH 4RTH3RTH

2K

3K

4K

3RTH

4RTH

HRH


Page 5

1.2 Gii thiu cc phn t trong s iu khin:

a. Gii thiu cc phn t trong mch lc:

- p t mt 1A.

- H tip im ca cng tc t hm ng nng kch t c lp.

- K, 1K, 2K, 3K, 4K: l cc cp tip im ca cc cng tc t

tng ng K, 1K, 2K, 3K, 4K.

- 1R, 2R, 3R, 4R: l cc in tr ph trong mch phn ng.

- Rh : l in tr hm.

- RH : l rle in p.

- Cun kch t Ckt.

- ng c 1 chiu M.

b. Gii thiu cc phn t trong mch iu khin:

- p t mt 2A.

- Cc cng tc t : H, K, 1K, 2K, 3K, 4K.

- Cc rle thi gian: 1RTH, 2RTH, 3RTH, 4RTH.

- Cc tip im thng m ng chm ca cc rle tng ng

l : 1RTH, 2RTH, 3RTH, 4RTH.


Page 6

- Tip im thng h ca rle in p RH.

- Nt bm thng ng STOP.

- Nt bm thng h START.

- Cc tip im thng h ca cng tc t K.

II. Cc phng trnh c tnh ca ng c in mt chiu

kch t ni tip:

2.1 Phng trnh c tnh c:

ng c in mt chiu kch t ni tip c cun kch t mc ni

tip vi cun dy phn ng nh s nguyn l hnh 2.1

E

Ikt

Ckt

Iu Rp

+ -

U

Hnh 2.1 S nguyn l ng c in mt chiu kch t ni tip

Vi cch mc ni tip, dng in kch t bng dng in phn ng

Ikt = I nn cun dy kch t ni tip c tit din dy ln hn v s


Page 7

vng dy t. T thong ca ng c ph thuc vo dng in phn

ng, tc l ph thuc vo ti:

= K. I

Trong K l h s ph thuc vo cu to ca cun dy kch t.

Phng trnh trn ch ng khi mch t thong bo ha t v khi

dng in I < (0.80.9)Im. Tip tc tng I th tc tng t

thng chm hn tc tng Iu ri sau khi ti ln ( I > Im) th

c th coi = const v mch t b bo ha nh hnh 2.2.

I

0

Hnh 2.2 S ph thuc gia t thng v dng in phn ng ( cng

l dng kch t) ng c in mt chiu kch t ni tip.


Page 8

Xut pht t phng trnh c bn ca ng c in mt chiu ni

chung:

U = E + (R + Rf). I

E = K. .

M = K..I = K. K.I

2 (2.1)

Ta c th tm c phng trnh c tnh c ca ng c in

mt chiu kch t ni tip:

u

'' .. .

RU

K KK K M (2.2)

th ng c tnh c ca ng c in mt chiu kch t

ni tip l mt ng hypebol:

0M

m

Mc.m


Page 9

Hnh 2.3- c tnh c ca ng c in mt chiu kch t ni tip.

Thc t, ng c thng c thit k lm vic vi mch t

bo ha vng ti nh mc. Do vy, khi ti nh, c tnh c c

dng ng hypebol bc 2 v mm, cn khi ti ln ( trn nh

mc) c tnh c dng gn thng v cng hn v mch t bo

ha ( = const).

Khi Mc = 0 (I = 0), theo phng trnh c tnh c (2.3) th tr s

s v cng ln. Thc t do c lc ma st c trc ng c v

mch t khi I = 0 vn cn d (d 0) nn khi khng ti Mc 0,

tc ng c lc s l:

0U

Kdu

(2.4)

Tc ny khng phi ln v cng nhng do t d d nh nn

0 cng ln hn nhiu so vi tr s nh mc (56)m v c th

gy hi v nguy him cho h truyn ng in. V vy khng c

ng c mt chiu kch t ni tip lm vic ch khng ti

hoc ri vo tnh trng khng ti. Khng dung ng c mt chiu


Page 10

kch t ni tip vi cc b truyn ai hoc ly hp ma stThng

thng, ti ti thiu ca ng c l khong (1020)% ti nh

mc. Ch nhng ng c cng sut rt nh (vi chc W) mi c

th cho php chy khng ti.

2.2 nh hng ca cc thng s i vi c tnh c:

ng c in mt chiu kch t ni tip, dng in phn ng

cng l dng in kch t nn kh nng ti ca ng c hu nh

khng b nh hng bi in p.

Phng trnh c tnh c = f(M) (2.3) ca ng c in mt

chiu kch t ni tip cho thy c tnh c b nh hng bi in

tr mch ng c (mch phn ng v cng l mch kch t).

c tnh c t nhin cao nht ng vi in tr ph Rf = 0. Cc

c tnh c nhn to ng vi Rf 0. c tnh cng thp khi Rf

cng ln.


Page 11

0

Mmm

M

TN

Rp2

Rp1

Rp = 0

Rp2 Rp1 Rp > >

Hnh 2.4 - nh hng ca in tr ph mch phn ng ti c tnh c ca ng

c in mt chiu kch t ni tip.

Tr s Mmm suy t phng trnh c tnh c khi cho = 0

2

' ' 2. . .mm mmu

UM K K K K I

R

(2.5)

Trong :

mm

u

UI

R

III. Nguyn l iu khin ng c in mt chiu kch t

ni tip khi ng 4 cp in tr ph mch phn ng:

3.1 iu khin qu trnh khi ng:


Page 12

- Chun b khi ng : ng p t mt 1A v 2A cho mch lc

v mch iu khin.

- Khi ng :

n nt khi ng START, cng tc t K tc ng, ng c

M c cung cp in v khi ng trn ng c tnh s 4

vi 4 cp in tr ph trong mch phn ng :

R1 = R +Rkt + Rf1 + Rf2 + Rf3 + Rf4

Trong :

- R l in tr phn ng ca ng c

- Rkt l in tr ca cun dy kch t

- Rf1, Rf2, Rf3, Rf4 l in tr ph trong mch phn ng.

Tc ng c tng t = 0 theo ng t a n b. Ti b

tc ng c t gi tr = 4. Khi cng tc t K tc ng

tip im thng h ng li, cc r le thi gian 1RTH, 2RTH,

3RTH, 4RTH tc ng. Sau thi gian chnh nh tc1 ip im

thng h ng chm ca r le 1RTH tc ng. Cng tc t 1K

c cp in v ng tip im thng h trn mch lc lm


Page 13

cho in tr ph 1R c loi ra khi mch pn ng. Sau khi

cp in tr ph 1R c loi ra khi mch phn ng ca ng

c th ng c tip tc chuyn t b sang c, ti c tc ng c

tng dn theo ng c n d. Ti d ng c c tc = 3 v

sau khong thi gian chnh nh tc2 ca r le thi gian 2RTH

th tip im thng h ng chm 2RTH tc ng. Khi 2RTH

tc ng khp kn mch cho cng tc t 2K, cng tc t 2K tc

ng lm cho cc tip im thng h ng li v cc tip im

thng ng m ra. V cp in tr th 2 ca mch phn ng b

loi ra trong qu trnh khi ng. Tip theo qu trnh khi ng,

ng c chuyn sang im e v tng tc t 3 ln 2 theo ng

t e n f. Ti f tc ng c l 2 v sau thi gian chnh nh

tc3 ca r le thi gian 3RTH th tip im thng h ng chm

3RTH ng li lm cho cng tc t 3K tc ng. Cng tc t 3K

tc ng lm cho tip im thng h trn mch lc ng li v

cp in tr ph th 3 c loi ra khi mch phn ng ca

ng c. ng c li tip tc tng tc trn c tnh bin tr t g


Page 14

ti h, ti h tc ng c l 1. Sau khi tc ng c t gi

tr 3 th cng lc r le thi gian 4RTH cng thi gian

chnh nh tc4, tip im thng ng m chm 4RTH ng li

lm cho cng tc t 4K tc ng v khi cp in tr 4R c

loi ra khi mch phn ng. sau khi cp in tr th 4 c loi

ra khi mch phn ng th ng c li tip tc chuyn sang

im i v ti y tc ng c tng theo ng c tnh c t

nhin t i n A. Ti A tc ng c n nh vi = 0 =

m. Qu trnh khi ng kt thc vi ton b 4 cp in tr

c loi ra khi mch phn ng.

0 M1M2Mc M

0 A

TN

abc

d ef

gh i

2

1

3

4


Page 15

3.2 Qu trnh hm ng nng kch t c lp ca ng

c in mt chiu kch t ni tip:

Nhn nt dng STOP cng tc t K mt in cc tip im K

m ra lm cho ng c mt in, lc ny r le in p RH tc

ng. Tip im thng h RH ng li, cng tc t hm ng

nng H tc ng, in tr Rh c ni vo mch phn ng ca

ng c. Tc ng c gim dn v khng, khi in p trn

cc phn ng gim ti mc r le RH khng tc ng na, cng

tc t hm ng nng H mt in. Qu trnh hm ng nng kt

thc.

0

M

0

McMhn

A

TN

B

Ch

Hm ng

nng


Page 16

IV. Cc c tnh tnh biu din cc ch lm vic ca ng

c in mt chiu kch t ni tip:

4.1 c tnh khi ng:

a. c tnh c in ca ng c in mt chiu kch t ni

tip bn cp in tr ph trong mch phn ng:

0

0 A

TN

abc

d ef

gh i

2

1

3

4

1

4

3

2

I1I2Ic I

Hnh 4.1

hn ch dng khi ng ca ng c in mottj chiu

kch t c lp ta a thm 4 cp in tr ph vo mch phn

ng ngay khi bt u khi ng v sau th loi dn cc cp


Page 17

in tr ph ra a tc ng c ln ch xc lp lm

vic trn ng c tnh c t nhin.

Imm = Inm = Um

R + Rf = (22.5)Im Icp

Vi cch mc ni tip, dng in kch t bng dng in

phn ng Ikt = I. M t thng ca ng c ph thuc vo dng

in phn ng, tc l ph thuc vo ti:

= K.I

Trong K l h s ph thuc vo cu to ca cun dy kch

t. Phng trnh ny ch ng khi mch t thng bo ha t v

khi dng in I < (0.80.9)Im.

T phng trnh c bn ca ng c in mt chiu ni

chung:

U = E + (R + Rf).I (4.1)

E = K.. (4.2)

R = R + Rkt

Rf = Rf1 + Rf2 + Rf3 + Rf4


Page 18

R = R + Rf

Trong :

R l in phn ng ca ng c.

Rkt l in tr ca cun dy kch t.

Rf l tng in tr ph thm vo trong mch

phn ng ca ng c.

M :

M = K..I = K.K.I

2 (4.3)

T phng trnh (4.1) v (4.2) ta c phng trnh c tnh c

in ca ng c in mt chiu kch t ni tip vi 4 cp in

tr ph mch phn ng.

= U

K. -

R + RfK.

I (4.4)

th ng c tnh c ca ng c in mt chiu kch t

ni tip l mt ng hypebol. Thc t, ng c thng c

thit k lm vic vi mch t bo ha vng ti nh mc.

Do vy, khi ti nh th c tnh c c dng ng hypebol bc 2


Page 19

v mm, cn khi ti ln trn nh mc th c tnh c dng gn

thng v cng hn v mch t bo ha = const.

Khi Mc = 0 (I = 0), theo phng trnh c tnh c (4.4) th tr

s s v cng ln. Thc t do c lc ma st c trc ca

ng c v mch t khi Ikt = 0 vn cn t d (d 0) nn khi

khng ti Mc 0, tc khi s l:

0 = U

K.d (4.5)

Tc ny khng phi l ln v cng nhng do t d nh

nn 0 cng ln hn rt nhiu so vi tr s nh mc (56)m

v c th gy hi v nguy him cho h truyn ng in. V vy

khng c ng c mt chiu kch t ni tip lm vic

ch khng ti hoc ri vo tnh trng khng ti. khng dng

ng c mt chiu kch t ni tip vi cc b truyn ai hoc ly

hp ma stThng thng, ti ti thiu ca ng c l khong

(1020)% ti nh mc. Ch c nhng ng c cng sut rt nh

mi c th cho php chy khng ti.


Page 20

T th biu din qu trnh khi ng ca ng c in mt

chiu kch t ni tip vi 4 cp in tr ph mch phn ng, ta

thy c qu trnh khi ng ca ng c din ra mt cch

tun t theo cc khong thi gian m ta tnh ton. y c

gi l iu khin theo nguyn tc thi gian.

thc hin c theo phng php ny ta cn xc nh thi

gian khi ng ca tng cp in tr v s dng cc thit b tnh

thi gian nh: r le thi gian, b tnh thi gian

ti = TcilnM1 - Mc M2 - Mc

Tci = J

tc = ti -tr

Trong : tr l thi gian tc ng ring ca cc thit b tnh

thi gian.

Xc nh cc cp in tr ph mc thm vo mch phn ng

ca ng c in mt chiu kch t ni tip. Do mc thm 4 cp


Page 21

in tr ph vo mch phn ng nn theo phng php tuyn

tnh ha, in tr ph c tnh nh sau:

Rf = R R

T ta tnh c cc cp in tr ph:

Rf1 = a.c

i.a Rf ; Rf2 =

e.c

i.a Rf

Rf3 = g.e

i.a Rf ; Rf4 =

i.g

i.a Rf

Khi nhn nt khi ng START cng tc t K tc ng lm

cho tip im thng h K ng li, ng c c cp in v

khi ng vi 4 cp in tr ph trong mch phn ng. Tc

ng c tng t = 0 ln = 1 theo ng t a n b trn

ng c tnh bin tr th t nh trn hnh v. Tip theo

ng c chuyn sang khi ng trn ng c tnh bin tr th

ba. Qu trnh khi ng din ra khi cc cp cp in tr dn dn

c loi b hon ton ra khi mch phn ng v ti khi I = Ic

ng c lm vic n nh ti , trn ng c tnh c t nhin

vi tc = 0 .


Page 22

b. c tnh c ca ng c in mt chiu kch t ni tip

bn cp in tr ph trong mch phn ng:

0 M1M2Mc M

0 A

TN

abc

d ef

gh i

2

1

3

4

1

4

3

2

Hnh 4.2

Lc m my ng c, phi a thm in tr m my vo

mch ng c hn ch dng in m my khng c vt

qu gii hn 2.5Im. Trong qu trnh ng c tng tc, phi ct

dn in tr m my v khi kt thc qu trnh m my, ng c

s lm vic trn ng c tnh c t nhin khng c in tr

m my. Khi ng c c cp in, cc tip im 1K, 2K, 3K,

4K m ni cc in tr 1R, 2R, 3R, 4R vo mch ng c.


Page 23

Dng in qua ng c c hn ch trong gii hn cho php

ng vi m men m my:

Mmm = M1 = (22.5)Mm

Do mch kch t c mc ni tip vi mch ng c nn

Ikt= I . M m men li c tnh bng:

Mmm = M1 =K..I = K..Ikt

T thng ph thuc vo dng kch t theo c tnh t ha

nh ng 1 trn hnh 4.3

0Fkt

2

1

Fktm

m

Hnh 4.3 c tnh t ha ca ng c mt chiu kch t ni tip


Page 24

l quan h gia t thng vi sc t ng kch t Fkt ca

ng c. M Fkt = Ikt.Wkt. Khi cho dng kch t bng nh mc

th t thng ng c s t nh mc.

n gin ha khi thnh lp phng trnh c tnh c ca

ng c mt chiu kch t ni tip, ta coi mch t ca ng c

l cha bo ha, quan h gia t thng vi dng kch t l tuyn

tnh ng s 2 trn hnh 4.3

= C.Ikt (4.6)

Trong : C l h s t l

Nu b qua phn ng ca phn ng, ta c:

= C.Ikt = C.I = C.I (4.7)

Kt hp (4.7) vi (4.1) ta c phng trnh c tnh c in

ca ng c in mt chiu kch t ni tip:

= U

K.C.I -

R

K.C =

A1I

- B (4.8)

Vi A1 = U

K.C = const ; B =

R

K.C = const

Mt khc :

M = K..I = K.C.I2


Page 25

Nn:

.

MI

K C

Thay vo phng trnh (4.8) ta c phng trnh c tnh c

ca ng c in mt chiu kch t ni tip:

1 2.

.

A K C ARB

K CM M (4.9)

Trong :

2 1 .A A K C = const

Qua phng trnh (4.6) v (4.9) ta thy c tnh c in v

c tnh c ca ng c in mt chiu kch t ni tip c dng

hypebol v rt mm, tc khng ti l tng bng v cng.

Trn thc t khng c tc khng ti l tng i vi ng c

in mt chiu kch t ni tip. Khi tc ng c t gi tr

bng vi gi tr nh mc.

= U

K. -

R + Rf(K.)2

Mc (4.10)


Page 26

4.2 c tnh vn nng ca ng c mt chiu kch t ni tip

Cc phng trnh :R = R + Rkt v Rf = Rf1 + Rf2 + Rf3 +

Rf4 v cc c tnh trn hnh (4.2) v (4.3) c rt ra vi gi

thit c tnh t ha = f(I) l ng thng. Tuy nhin, thc t

quan h = f(I) l phi tuyn nn vic vit phng trnh v v

cc c tnh c ca ng c in mt chiu kch t ni tip l

rt kh khn. V vy cc nh ch to ng c thng cho trc

cc ng cong thc nghim :

* =f(I*) v M* = f(I*) khi khng c in tr ph v c gi

l c tnh vn nng ca ng c nh trn hnh (4.4)

*

0I*

0.4

*

M*= f(I*)

= f(I*)

0.80.4

1.2

0.8

2.42.01.61.2

2.4

2.0

1.6

Hnh 4.4-c tnh vn nng ca ng c kch t ni tip


Page 27

4.3 c tnh hm ng nng kch t c lp ca ng c

mt chiu kch t ni tip vi 4 cp in tr ph trong mch

phn ng:

ng c ang lm vic ti im A (M =Mc), thc hin ct

in phn ng ng c ra khi li in v ng thi ng mt

in tr hm Rh, cun kch t c ni vo li in qua in

tr ph sao cho dng kch t c chiu v tr s khng i Iktm,

v nh vy ging vi hm ng nng kch t c lp ca ng

c mt chiu kch t c lp.

2( . )

u hR RM

K

(4.11)

E

Ikt

Ckt Iu

Rp

+ -

U

Rh

Hnh 4.5 S hm ng nng kch t c lp ca ng c in

mt chiu kch t ni tip


Page 28

0

M

0

McMhn

A

TN

B

h

Hm ng

nng

Hnh 4.6 c tnh c ca ng c in mt chiu kch t c lp khi

ti c tnh cht phn khng

0

M

0

McMhn

A

TN

B

Ch

Hm ng

nng

Hnh 4.7 c tnh c ca ng c in mt chiu kch t c lp khi

ti c tnh cht th nng


Page 29

Ti thi im hm ban u, tc hm ban u l h nn

sc in ng ban u, dng hm ban u v m men ban u

l:

Eh = K..h

Ih = - Eh

R + Rh = -

K..hR + Rh


Page 30

0

M

0

McMhn1

A

TN

B1

h1

Hm ng

nng

B2

Mhn2

h2

Rh1Rh2

Hnh 4.7 c tnh c ca ng c in mt chiu kch t c

lp khi in tr Rh thay i.

V. u im v nhc im ca mch ng c in kch

t ni tip vi bn cp in tr ph trong mch phn

ng:

5.1 u im:

- H thng thit k n gin, d lp t v sa cha.

- Chi ph mua thit b v lp t thp.

- Lm vic tin cy vi chnh xc kh cao.


Page 31

- Do ng c mt chiu kch t ni tip c cun kch t chu

dng ln, nn tit din to v s vng dy t. Nh n d ch

to v t h hng hn so vi ng c mt chiu kch t c

lp.

- ng c mt chiu kch t ni tip c kh nng qu ti ln

v m men. Khi c cng mt h s qu ti, dng in nh

nhau th m men ca ng c kch t ni tip ln hn so vi

m men ng c mt chiu kch t c lp.

- M men ca ng c in mt chiu kch t ni tip khng

ph thuc vo st p trn ng dy ti in, ngha l nu

gi cho dng in trong ng c nh mc th m men ng

c cng l nh mc. Cho d ng c ni u hay cui

ca ng dy.

5.2 Nhc im:

- Do s dng bin tr trong qu trnh khi ng nn gy ra tn

hao trn in tr ph.


Page 32

- Do trong qu trnh hm ng nng cng phi a thm in

tr vo mch phn ng lm cho in tr t nng qu mc

nn nhanh hng in tr

- Nu h lm vic theo ch khi ng v hm lin tc th s

tn hao nng lng s l rt ln

- i vi cc ng c cng sut ln th dng o mch I2 cng

s rt ln. Trong qu trnh khi ng d pht sinh tia in h

quang nn nhanh lm hng tip im ca cc cng tc t v

d gy chy n.

- Khng c ng c lm vic ch khng ti hoc ri

vo trng thi khng ti. Do c dng t d nn = (56)m

nn gy hi v nguy him cho h truyn ng in.

ĐỒ Án mÔn hỌc- quan

Documents