Giáo trình môn Truyền động điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN 
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG 
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
GIẢNG VIÊN: ĐỖ QUANG HUY - ĐỖ CÔNG THẮNG 
HƯNG YÊN – 2015
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
1 
Chương1: KHÁI NIỆM, CƠ SỞ ĐỘNG HỌC VÀ ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG 
CƠ ĐIỆN 
1.1 Ccấu trúc chung và phân loại hệ truyền động điện 
* Định nghĩa hệ thống truyền động điện tự động: 
Hệ truyền động điện là một tổ hợp các thiết bị điện, điện tử, điện từ, phục vụ 
cho cho việc biến đổi năng lượng điện – cơ 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 1-1: Mô tả cấu trúc chung của hệ TĐĐ TĐ. 
BBĐ: Bộ biến đổi; ĐC: Động cơ điện; MSX: Máy sản xuất; R và RT: Bộ điều chỉnh 
truyền động và công nghệ; K và KT: các Bộ đóng cắt phục vụ truyền động và công 
nghệ; GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành. 
Cấu trúc của hệ TĐĐ 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 truyền động có cả mạch ghép nối 
với các thiết bị tự động khác hoặc với máy tính điều khiển trong một dây truyền sản 
xuất. 
Phân loại hệ thống truyền động điện: 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
2 
- 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.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.v. 
1.2 Cơ sở động học cơ bản của ht tđđ. 
1.2.1 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() (1-1) 
+ Đặc tính cơ của máy sản xuất rất đa dạng, tuy nhiên phần lớn chúng được 
biểu diễn dưới dạng biểu thức tổng quát: 


đm
cđmcc MMMM ).( 00 (1-2) 
Trong đó: 
 Mc - mômen ứng với tốc độ  
 Mco - mômen ứng với tốc độ = 0. 
 Mđm - mômen ứng với tốc độ định mức đm 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
3 
a) b) 
c) 
Hình 1.2: a) Đặc tính cơ của một số MSX. b) Dạng đặc tính cơ của một số MSX có 
tính thế năng. c) Dạng đặc tính cơ của một số MSX có tính phản kháng. 
+ Ta có các trường hợp số mũ ứng với các tải: 
- Khi = 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, ... (hình 1-2. đường 1) 
- Khi = 1, mômen tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, tương ứng các cơ cấu ma sát, máy 
phát một chiều tải thuần trở, (đường 2). 
- Khi = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ, tương ứng các cơ cấu máy bơm, 
quạy gió, máy nén khí(đường 3) 
- Khi = -1, mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ, tương ứng cơ cấu của máy cuốn 
dây, cuốn giấp, các truyền động trục chính của máy cắt gọt kim loại. (đường 4). 
+ Ngoài ra, một số máy sản xuất có đặc tính cơ khác, như: 
- Mômen phụ thuộc vào góc quay Mc = f( );hoặc mômen 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(,s) như các loại xe 
điện. 
- Mômen phụ thuộc vào thời gian Mc = f(t) như máy nghiền đá, nghiền quặng. 
Trên hình 1-2b biểu diễn đặc tính cơ của máy sản xuất có mômen cản dạng thế 
năng (Như ở các cơ cấu nâng hạ tải trọng) có đặc tính Mc = const và không phụ thuộc 
chiều quay. 
Trên hình 1-2c biểu diễn đặc tính cơ của máy sản xuất có mômen cản dạng 
phản kháng ( luôn chống lại chiều quay như mô men ma sát, mô men của cơ cấu ăn 
dao máy cắt gọt kim loại). 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
4 
1.2.2 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() (1-3) 
* Thường người ta phân biệt hai loại đặc tính cơ: 
+ Đặc tính cơ tự nhiên: Là đặc tính cơ khi động cơ vận hành ở chế độ định mức 
(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 khi 
có 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 đặc 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 tính: 




M
 (1-4) 
nếu đặc tính cơ tuyến tính thì: 


M
 (1-5) 
Hoặc theo hệ đơn vị tương đối: 


d
dM
 là lượng sai phân của mômen M và 
 . 
Hình 1.3: Độ cứng đặc tính cơ. 
 lớn ta có đặc tính cơ cứng,  nhỏ đặc tính cơ mềm  đặc tính cơ tuyệt đối 
cứng. 
Truyền động có đặc tính cơ cứng tốc độ thay đổi ít khi mô men biến đổi lớn. 
Truyền động có đặc tính cơ mềm tốc độ giảm nhiều khi mô men tăng. 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
5 
1.2.3 trạng thái làm việc của hệ TĐĐ. 
+ Trong hệ truyền động điện 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 1-1: 
TT Biểu đồ công suất Pđiện Pcơ P Trạng thái làm việc 
1 
>0 = 0 = Pđiện - Động cơ không tải 
2 
>0 >0 = Pđ - Pc - Động cơ có tải 
3 
= 0 < 0 =Pcơ  - Hãm không tải 
4 
< 0 < 0 =Pc - Pđ - Hãm tái sinh 
5 
> 0 < 0 
= 
Pc + Pđ 
- Hãm ngược 
6 
= 0 < 0 = Pcơ  - Hãm động năng 
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.  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 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
6 
cơ tiếp nhận năng lượng này và làm việc như một máy phát điện. Công suất điện có 
giá trị âm 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 là: 
Pđ = Pc + Pđ (1-6) 
Trong đó: Pđ là công suất điện; Pc là công suất cơ; P 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  (M). 
- Trạng thái hãm có: Hãm không tải, Hãm tái sinh, Hãm ngược và Hãm động 
năng. Trạng thái hãm ở góc II, IV của mặt phẳng (M). 
- Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành điện năng trả về lưới. 
- Hãm ngược: Pđiện > 0 , Pcơ < 0, điện năng và cơ năng chuyển thành tổn thất 
 P. 
- Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành công suất tổn thất P. 
* Các trạng thái làm việc trên mặt phẳng [M,  ]: 
Trạng thái động cơ: tương ứng với các điểm nằm trong góc phần tư thứ nhất và 
góc phần tư thứ ba của mặt phẳng [M, ] hình 1. 4. 
Trạng thái máy phát: tương ứng với các điểm nằm trong góc phần tư thứ hai và 
góc phần tư thứ tư của mặt phẳng [M,  ], hình 1. 4. 
Hình 1.4: Trạng thái làm việc của truyền động điện trong góc phần tư đặc tính cơ. 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
7 
1.2.4 Tính đổi các đại lượng cơ học 
1.2.4.1 Mômen và lực quy đổi. 
+ Quan niệm về sự tính đổi như việc dời điểm đặt từ trục này về trục khác của 
mômen hay lực có xét đến tổn thất ma sát ở trong bộ truyền lực. Thường quy đổi 
mômen cản Mc, (hay lực cản Fc) của bộ phận làm việc về trục động cơ. 
+ Điều kiện quy đổi: đảm bảo cân bằng công suất trong phần cơ của hệ TĐĐ: 
- Khi năng lượng truyền từ động cơ đến máy sản xuất: 
Ptr = Pc + P (1-7) 
Ptr là công suất trên trục động cơ, Ptr = Mcqđ.đ 
(Mcqđ và đ -mômen cản tĩnh quy đổi và tốc độ góc trên trục động cơ). 
Pc là công suất của máy sản xuất, Pc = Mlv. lv 
(Mlv và lv - mômen cản và tốc độ góc trên trục làm việc). 
 P là tổn thất trong các khâu cơ khí. 
* Nếu tính theo hiệu suất hộp tốc độ đối với chuyển động quay: 
Rút ra: 
i
MM
M
i
lv
i
lvlv
cqd
.. 

 (1-8) 
 i - hiệu suất của hộp tốc độ. Trong đó: 
lv
di


 gọi là tỷ số truyền của hộp tốc 
độ. 
* Nếu chuyển động tịnh tiến thì lực quy đổi: 
 .
lv
cqd
F
M (1-9) 
Trong đó:  = t. i hiệu suất bộ truyền lực. 
t hiệu suất của tang trống 
 =
lv
d
v

 gọi là tỷ số quy đổi 
- Khi năng lượng truyền từ máy sản xuất đến động cơ: 
Ptr = Pc - P 
1.2.4.2 Quy đổi mômen quán tính và khối lượng quán tính: 
+ Điều kiện quy đổi: bảo toàn động năng tích luỹ trong hệ thống: 
  
n
1
iWW 




.cqd
i
lvlv
i
c
tr M
MP
P 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
8 
Chuyển động quay: 2
2
1
JW 
Chuyển động tịnh tiến: 
2
2mv
W 
Nếu sử dụng sơ đồ tính toán phần cơ dạng đơn khối, và áp dụng các điều kiện 
trên ta có: 
 
q
j
j
n
i
D
D
D
qd
v
mJJJ
1
22
1
1
22
22
.
22

  
n q
j
j
i
i
Dqd
m
i
J
JJ
1 1
22 
 (1-10) 
Trong đó: 
 Jqđ - mômen quán tính quy đổi về trục động cơ. 
đ - tốc độ góc trên trục động cơ. 
Jđ - mômen quán tính của động cơ. 
Jk - mômen quán tính của bánh răng thứ k. 
mj - khối lượng quán tính của tải trọng thứ j. 
i=k/đ - tỉ số truyền tốc độ từ trục. 
 = /v - tỉ số quy đổi vận tốc của tải trọng. 
1.2.5 .Phương trình động học của hệ truyền động điện 
+ Là quan hệ giữa các đại lượng (, n, L, M, ...) với thời gian: 
Dạng tổng quát: 
dt
Jd
M
n
i
i
)(
1

 
 (1-11) 
+ Nếu coi mômen do động cơ sinh ra và mômen cản ngược chiều nhau, và J = 
const, thì ta có phương trình dưới dạng số học: 
dt
d
JMM c

 (1-12) 
 (Rad/s); Theo hệ đơn vị SI: M(N.m); J(kg.m2); t(s). 
Theo hệ kỹ thuật: M(KG.m); GD(KG.m2); n(vg/ph); t(s): 
M−Mc = 
dt
dnGD
.
375
2
 (1-13) 
Theo hệ hỗn hợp: M(N.m); J(kg.m2); n(vg/ph); t(s): 
M−Mc =
dt
dnJ
.
55,9
 (1-14) 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
9 
Mômen động: Mđg = M−Mc = J 
dt
d
 (1-15) 
Từ phương trình (1.21) ta thấy rằng: 
- Khi Mđg > 0 hay M > Mc , thì: 
dt
d
> 0 hệ tăng tốc 
- Khi Mđg < 0 hay M < Mc , thì: 
dt
d
 < 0 hệ giảm tốc. 
- Khi Mđg = 0 hay M = Mc , thì: 
dt
d
 = 0 hệ làm việc xác lập, hay hệ làm 
việc ổn định:  = const. 
1.2.6. Điều kiện ổn định tĩnh của hệ TĐĐ 
Như phần trước đã nêu, điểm làm việc ổn định là 
giao của hai đặc tính cơ của cơ của động cơ và của cơ 
cấu sản xuất: M() và Mc(). Tuy nhiên, không phải bất 
kỳ điểm làm việc nào như vậy của động cơ với các loại 
tải cũng là các điểm làm việc ổn định, mà đó mới chỉ là 
điều kiện cần, điều kiện đủ là điểm giao nhau đó phải 
thỏa mãn điều kiện ổn định, người ta gọi là ổn định tĩnh 
hay là sự làm việc phù hợp giữa động cơ với tải. 
Để xác định điều kiện đó, ta dựa vào phương trình động 
học tại giao điểm: 
Mc
dt
d
JM 

Suy ra, điều kiện để ổn định là: 0)()( 




xx
McM

 (1-16) 
Hay: (1- 17) 
Vậy, điều kiện cần và đủ để hệ thống 
truyền động điện làm việc ổn định tại một 
điểm là: Tại điểm đó phải thỏa mãn đồng 
thời hai điều kiện: 
Điều kiện 1: MĐ – Mc = 0 
Điều kiện 2: Đ - c < 0 
Ví dụ: Xét xem điểm A có phải là điểm 
làm việc ổn định không? 
Theo hình vẽ trên, dễ nhận thấy: 
Hình 1.5: Minh họa điểm làm việc ổn định. 
Hình 1.6: Minh họa cách xét điểm làm việc ổn định. 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
10 
- Điểm A thỏa mãn điều kiện cần: Tại A: Xét điều kiện đủ: 
0 Dc nn 
 0;0 
D
c
c
c
c
c
D
D
D
D
n
M
n
M
n
M
n
M
 
Vậy: 0 cD  
- Kết luận: Điểm A không thỏa mãn điều kiện đủ, A không phải là điểm làm việc ổn 
định. 
1.3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập 
*Khái niệm chung. 
* Đặc tính cơ của động cơ điện: Quan hệ giữa tốc độ và mômen cơ ở đầu trục động 
cơ gọi là đặc tính cơ của động cơ điện:  = f(M) hay n = f(M) hoặc ngược lại. 
* Đặc tính cơ của máy sản xuất: Đặc tính cơ của MSX là mối quan hệ giữa tốc độ 
quay của MSX (c, nc) và mômen của nó (Mc): nc = f(Mc) (Mc = f(nc) hay c = f(Mc) 
(Mc = f(c). 
 * Đặc tính cơ điện: Quan hệ giữa tốc độ và dòng điện trong mạch phần ứng động cơ: 
  = f(I) hay n = f(I) hoặc ngược lại. 
Đơn vị tính: (Rad/s); n(vòng/phút); M, Mc(N.m). 
Quy đổi: 
3060
2 nn 
 hay 
30
 n . 
* Biểu diễn các đại lượng trong hệ đơn vị tương đối: Cách biểu diễn các đại lượng 
như trên được gọi là biểu diễn các đại lượng trong hệ đơn vị tuyệt đối (hệ đơn vị có 
tên, các đại lượng đều có thứ nguyên). Trong nhiều trường hợp, cách biểu diễn này tỏ 
ra không thuận tiện. Người ta chuyển sang cách biểu diễn các đại lượng trong hệ đơn 
vị tương đối ( hệ đơn vị không tên, các đại lượng không có thứ nguyên), nhằm đơn 
giản hóa việc tính toán, dễ dàng so sánh các đại lượng với nhau, dễ nhận biết khả năng 
làm việc của động cơ với phụ tải đang tác động lên đầu trục động cơ, đánh giá được 
các chế độ làm việc của truyền động điện. 
Một đại lượng trong hệ đơn vị tương đối được kí hiệu là x* = 
cbx
x
Trong đó: x: Trị số của đại lượng đó, xcb: Trị số cơ bản của đại lượng đó. 
Các đại lượng cơ bản thường được chọn là: Uđm, Iđm, đm, Mđm, đm, Rcb,...... 
0;0 Dc MM
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
11 
Do đó: ......;;%;100%;
0
*****





 
dmcbdmdm R
R
R
U
U
U
U
U
U 
Trong đó: 
cb = đm : Đối với động cơ một chiều kích từ nối tiếp. 
cb = 0: Đối với động cơ một chiều kích từ song song hoặc độc lập. 
cb = 1 = đb: Đối với động cơ KĐB, ĐCĐB. 
Rcb = 
dm
dm
I
U
: Đối với động cơ điện một chiều. 
R2cb = Z2cb: Đối với động cơ điện không đồng bộ; 
Khi rotor đấu sao: R2cbY =
dm
nm
I
E
2
 ... phù hợp với yêu cầu. Thường thì chọn Pđm = (1  1,3)Pc. Trong 
trường hợp này, việc kiểm nghiệm động cơ đơn giản, không cần kiểm nghiệm quá tải 
về mômen, nhưng cần phải kiểm nghiệm điều kiện khởi động và phát nóng. 
* Phụ tải dài hạn biến đổi: Để chọn được động cơ phải xuất phát từ đồ thị phụ tải, tính 
ra giá trị trung bình của mômen hoặc công suất: 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
98 
; 
Động cơ chọn phải có: Mđm = (1  1,3).Mtb 
Pđm = (1  1,3).Ptb 
Điều kiện kiểm nghiệm: Kiểm nghiệm về phát nóng, khởi động, quá tải về mômen. 
4.2.2. Chọn công suất động cơ cho phụ tải ngắn hạn lặp lại. 
Biểu đồ phụ tải như hình vẽ: Sau 1 thời gian, nhiệt sai động cơ sẽ ổn định biến 
thiên trong khoảng min, max. Tương tự như trường hợp phụ tải ngắn hạn, ta có thể 
chọn động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại hoặc chọn động cơ chuyên 
dùng ngắn hạn lặp lại. 
* Chọn công suất động cơ dài hạn làm việc với phụ tải ngắn hạn lặp lại. 
Thường động cơ dài hạn được chọn: 
Pđm Plv 
Hệ số quá tải về nhiệt: 
 = 
Từ đường cong phát nóng, ta có  = 
Trong đó: : Hằng số thời gian phát nóng 
A
C
  ; 
: Hệ số xét đến điều kiện làm mát bị xấu đi trong thời gian nghỉ t0. ( = 0,5: Động cơ 
một chiều,  = 0,25: Động cơ KĐB). 
Dựa vào đồ thị phụ tải, xác định Plv yêu cầu, tlv, to từ đó chọn sơ bộ công suất động cơ để 
có  và o rồi tính 
’ và suy ra . Dùng phương pháp tính lặp sao cho: 
* Chọn công suất động cơ ngắn hạn lặp lại cho phụ tải ngắn hạn lặp lại. 
Động cơ ngắn hạn lặp lại được chế tạo chuyên dùng, độ bền cơ khí tốt, quán 
tính nhỏ, khả năng quá tải lớn (từ 2,5 3,5), đồng thời chế tạo chuẩn với % = 15%; 
25%; 40%; 60%. 
Động cơ được chọn cần thỏa mãn hai điều kiện: 
+ Pđm chọn ≥Plv. 
+ %đm chọn phù hợp với %lv. 
Trường hợp chưa phù hợp thì hiệu chỉnh lại Pđm theo công thức: 


n
oi
i
n
oi
ii
tb
t
tM
M
.


i
ii
tb
t
tP
P
.
max
 od
dm
lv
P
P
vt
vt
od
lv
lv
e
e
/
'/
max 1
1



olv
lv
v
v
t
t
 

 ;'
dm
lv P
P

ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
99 
Pđmchọn ≥Plv. 
Chú ý: Trường hợp phụ tải biến đổi thì phải dùng công thức các đại lượng đẳng trị: 
Pđt = ; 
Sau đó kiểm tra quá tải về mômen, mômen khởi động và phát nóng. 
4.3. Chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ. 
Để tính chọn công suất động cơ trong trường hợp này, cần phải biết các yêu cầu cơ 
bản: 
+ Đặc tính phụ tải: Pyêu cầu (); Myêu cầu(); đồ thị phụ tải: Pc(t); Mc(t); (t). 
+ Phạm vi điều chỉnh tốc độ: max, min 
+ Loại động cơ (một chiều hoặc xoay chiều) dự định chọn. 
+ Phương pháp điều chỉnh và BBĐ trong hệ thống truyền động đó cần định hướng 
trước. 
Như vậy, để tính chọn công suất động cơ ta phải biết phụ tải. Trong nhiều trường hợp, 
phụ tải rất khác nhau. Ta có thể chia thành hai nhóm. 
+ Nhóm 1: ở mọi tốc độ, điều chỉnh Mc = const, công suất cản tỉ lệ bậc 1 với tốc độ. 
+ Nhóm 2: ở mọi tốc độ, điều chỉnh công suất không đổi (Pc = const), còn Mc tỉ lệ 
nghịch với tốc độ: 
Đối với động cơ điện, các phương pháp điều chỉnh tốc độ theo tải cho phép được chia 
hai nhóm: 
+ Nhóm 1: Điều chỉnh tốc độ với mômen cho phép của động cơ không biến đổi ở mọi 
tốc độ, thường gọi là các phương pháp điều chỉnh tốc độ cơ mômen cho phép không 
đổi, Rp tỉ lệ bậc nhất với . 
Các phương pháp này thường được thực hiện bằng cách thay đổi điện áp hoặc Rp mạch 
phần ứng của động cơ điện một chiều KTĐL, thay đổi Rp mạch rôtor hoặc số đôi cực ở 
ĐCKĐB. 
+ Nhóm 2: Điều chỉnh tốc độ với Pcp = const; , thực hiện bằng cách giảm 
(ĐCMC) hoặc thay đổi số đôi cực (1 số trường hợp ĐCKĐB). 
* Chọn công suất động cơ cho truyền động điều chỉnh tốc độ có: Mc = const 
* Trường hợp: Mcp = const 
Động cơ chọn phải có: Mđm = Mc 
đm = max (điều chỉnh tốc độ thấp hơn tốc độ cơ bản) 
dmchon
lv
%
%




i
ii
t
tP2
 

ioi
i
dt
tt
t
%

o
c
P
M 

cp
cp
P
M 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
100 
Pđm = Mđm.đm = Mcmax = Pcmax. 
* Trường hợp: Pcp = const 
Động cơ chọn phải có: Pđm = Pcmax =Mcmax 
đm = min (điều chỉnh ở n>ncb do Pcp = const) 
Mđm = 
Cho thấy: Những truyền động yêu cầu Mc = const, nếu chọn động cơ theo phương 
pháp điều chỉnh tốc độ có: Pcp = const (không phù hợp yêu cầu của tải) => Mđm = 
D.Mc => Tăng kích thước, giá thành động cơ. 
* Chọn công suất động cơ có Pc = const. 
- Pcp = const: Phù hợp với yêu cầu phụ tải. 
Yêu cầu: Pđm = Pc; Mđm = 
Riêng ĐCMCKTĐL: Pcp = const (thực nghiệm với n>ccb bằng cách ) 
Yêu cầu chọn: đm = min 
Mđm = 
* Mcp = const (không phù hợp với yêu cầu tải) 
Yêu cầu chọn: Mđm = Mcmax 
Với 
Mcp = const => thực hiện với  < cb thì phải chọn: 
đm = max 
Pđm = Mđm. đm = Pc. 
4.4. Các phương pháp kiểm nghiệm công suất động cơ. 
Để khẳng định chắc chắn việc tính chọn sơ bộ công suất động cơ là chấp nhận 
được, ta cần phải kiểm nghiệm lại việc tính chọn đó. Yêu cầu kiểm nghiệm: 
- Kiểm nghiệm phát nóng: P Pcp 
- Kiểm nghiệm quá tải về mômen: M.Mđm đông cơ > Mcmax 
- Kiểm nghiệm mômen khởi động: Mkđ đông cơ ≥ Mc mở máy 
* Để kiểm nghiệm công suất động cơ theo điều kiện phát nóng, người ta dùng 3 
phương pháp sau: 
- Phương pháp nhiệt sai cực đại 
- Phương pháp tổn thất trung bình: Ptb 
- Phương pháp các đại lượng đẳng trị 
DMM
PP
c
mim
c
c
dm
dm .max
min
max 



dm
dmP
max
min
c
c M
P

min
max 
c
c
P
M 
DPc.
min
max 


ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
101 
* Phương pháp tổn thất trung bình: Ptb 
Phương pháp tổn thất trung bình được xuất phát từ giả thiết. Trong quá trình 
làm việc với phụ tải biến đổi, điều kiện toả nhiệt không đổi, hằng số thời gian phát 
nóng  không đổi, tổn thất công suất trung bình trong một chu kỳ làm việc không đượt 
vượt quá tổn thất công suất định mức của động cơ. nghĩa là nhiệt độ trong các cuộn 
dây không được vượt quá nhiệt độ cho phép. 
 Tổn thất công suất trung bình tính cho một chu kỳ làm việc với phụ tải biến đổi 
được xét: 
Động cơ chọn phải thoả mãn điều kiện: Pđm ≥ Ptb 
Trong đó: Pđm được xác định từ trước: 
Trong thực tế, để xác định Ptb, ta dựa vào quan hệ Pcơ(t) và đường cong (Pcơ): 
Pcơ : Công suất ra ở đầu trục động cơ 
 = f(Pcơ): Vẽ được từ lý lịch máy điện và được biểu diễn như hình vẽ. 
Tổn hao công suất của động cơ khi phụ tải là Pi được xác định. 
; i = 1, 2, 3 
Pi. i: Công suất trên trục và hiệu suất của động cơ trong thời gian ti, xác định như 
hình vẽ. 
- Tổn thất công suất trung bình, tính cho chu kỳ có n đoạn là: 
Chú ý: Với quạt gió tự làm mát, 


uok
n
i
ii
tb
ttt
tP
P
 
1
.
Trong đó: to : Là thời gian nghỉ 
: Hệ số, : hệ số giảm truyền nhiệt khi khởi động và hãm ( = 0,75: ĐCMC; = 0,5: 
ĐCXC) 
n
nn
tb
ttt
tPPtP
P
...
.....
21
211
dm
dm
dmdm PP 
 
1
.
i
i
ii PP 
 
1
.


n
i
i
n
i
ii
tb
t
tP
P
1
1
.
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
102 
tk: Thời gian khởi động và hãm 
* Kiểm nghiệm điều kiện phát nóng bằng phương pháp dòng điện đẳng trị: Iđt 
Ta đã biết: Tổn thất trong động cơ gồm 2 phần: Tổn thất biến đổi và tổn thất 
không đổi, trong đoạn phụ tải thứ n ta có: 
 Pn = K + Vn = K + b.I
2
n 
Từ biểu thức tổn thất trung bình: 
Nếu xem: Ptb = K + b.I
2
đt thì: 
 Ptb = K + b.I
2
đt = 
Trong đó: K: tổn thất không đổi 
 V: Tổn thất biến đổi: V = b.I2 
 B: Hệ số 
 Xem tổn thất không đổi K khi phụ tải biến đổi là như nhau, ta được: 
 Iđt = 
Điều kiện kiểm nghiệm: Iđt Iđm động cơ 
Để tính toán giá trị của Iđt, ta giải tích quá trình quá độ. Giả thiết ta có kết quả 
tình dòng điện i(t) dạng đường liên tục, dùng phương pháp bậc thang xác định ii; ti. 
Trường hợp đường cong dòng điện có dạng tăng trưởng lớn, ta dùng công thức gần 
đúng: 
Trong đó: Iđi và Ici xác định theo hình C. 
* Phương pháp mômen đẳng trị: 
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng gián tiếp, mômem được suy ra từ phương 
pháp dòng đẳng trị. 
Khi mômen tỉ lệ với dòng điện: M = C.I (C: Hệ số tỉ lệ) 
Đối với động cơ 1 chiều: Động cơ này được thoả mãn khi động cơ không đổi 
Đối với động cơ xoay chiều KĐB: M = CM.I2.2.cos 2 
Ta cần phải có 2 = const và cos 2 = const 
Công thức kiểm nghiệm: 
Mđt = Mđm động cơ ≥ Mđt 
*Phương pháp công suất đẳng trị 
n
nn
tb
ttt
tPtPtP
P
...
......
21
2211
n
n
ttt
IbKtIbKtIbK
...
).(...)..()..(
21
2
2
2
21
2
1
n
nn
ttt
tItItI
...
......
21
2
2
2
21
2
1
3
.
2I
III cidii

n
ii
cK
tM
T 1
2..
1
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
103 
Ở truyền động tốc độ ít thay đổi thì P  M -> có thể dùng công suất đẳng trị để 
kiểm nghiệm phát nóng: Pđđộng cơ ≥ Pđt 
Pđt = 
Thực tế ở giữa đồ thị phụ tải, tốc độ truyền động sẽ có thay đổi lớn, trong quá 
trình khởi động và hãm. Do đó cần phải tính toán , hiệu chỉnh P(t). (Dùng ở TĐ tốc độ 
ít thay đổi M  P). 

n
i
ii
cK
tP
T 1
2..
1
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
104 
Chương1: KHÁI NIỆM, CƠ SỞ ĐỘNG HỌC VÀ ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN ....... 1 
1.1 Ccấu trúc chung và phân loại hệ truyền động điện ............................................................... 1 
1.2 Cơ sở động học cơ bản của ht tđđ. ........................................................................................ 2 
1.2.1 Đặc tính cơ của máy sản xuất. ........................................................................................... 2 
1.2.2 Đặc tính cơ của động cơ điện: ........................................................................................... 4 
1.2.3 trạng thái làm việc của hệ TĐĐ. ........................................................................................ 5 
1.2.4 Tính đổi các đại lượng cơ học............................................................................................ 7 
1.2.5 .Phương trình động học của hệ truyền động điện .............................................................. 8 
1.2.6. Điều kiện ổn định tĩnh của hệ TĐĐ .................................................................................. 9 
1.3. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập ................................................... 10 
1.3.1 Phương trình đặc tính cơ - ảnh hưởng của các tham số. .................................................. 11 
1.3.2 Vẽ các đặc tính cơ ............................................................................................................ 16 
1.3.3 Khởi động và tính toán điện trở khởi động. ..................................................................... 19 
1.3.4. Đặc tính cơ trong các trạng thái hãm. ............................................................................. 24 
1.4.. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp. ................................................ 29 
1.4.1. Phương trình đặc tính cơ. ................................................................................................ 29 
1.4.2 Cách vẽ đặc tính cơ: ......................................................................................................... 31 
1.4.3 Khởi động và xác định điện trở khởi động. ..................................................................... 33 
1.4.4 Trạng thái hãm của động cơ kích từ nối tiếp: .................................................................. 33 
1.5. Đặc tính cơ động cơ KĐB. ................................................................................................. 35 
1.5.1 Phương trình đặc tính cơ. ................................................................................................. 36 
1.5.2 Ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ. ................................................................. 41 
1.5.3. Cách vẽ đặc tính cơ. ........................................................................................................ 43 
1.5.4. Khởi động và cách xác định điện trở khởi động ............................................................. 44 
1.5.5. Đặc tính cơ trong các trạng thái hãm .............................................................................. 45 
Chương 2 : ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. ....................................... 53 
2.1. Vấn đề điều chỉnh tốc độ và các chỉ tiêu chất lượng hệ thống TĐ Đ ................................ 53 
2.1.1. Các định nghĩa: .............................................................................................................. 53 
2.1.2. Các chỉ tiêu chất lượng: .................................................................................................. 55 
2.2. Các nguyên lý điều chỉnh ................................................................................................... 57 
2.2.1. Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ: .......................................................... 57 
2.2.2. Nguyên lý điều chỉnh từ thông kích từ của động cơ: ..................................................... 59 
2.2.3 Điều chỉnh điện trở phụ trong mạch phần ứng: ............................................................... 60 
2.3. Hệ Máy phát - Động cơ một chiều (F-Đ): ......................................................................... 60 
2.3.1. Cấu trúc hệ F - Đ và các đặc tính cơ bản. ....................................................................... 60 
2.3.2. Chế độ làm việc của hệ F - Đ. ......................................................................................... 61 
2.3.3. Hệ Chỉnh lưu - Động cơ một chiều (CL – Đ) ................................................................. 64 
2.3.4. Các hệ TĐ điều chỉnh xung áp - động cơ ĐC.(XA-Đ) ................................................... 67 
2.4 Ổn định tốc độ làm việc của TĐĐ một chiều ..................................................................... 70 
Chương 3. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ......................................... 73 
ĐỀ CƯƠNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 
105 
3.1. Điều chỉnh điện áp động cơ. .............................................................................................. 74 
3.2. Điều chỉnh điện trở mạch rotor bằng bộ biến đổi xung thysistor. ..................................... 82 
3.3 . Điều chỉnh công suất trượt PS ........................................................................................... 84 
3.4 Điều chỉnh tần số của nguồn cấp cho động cơ không đồng bộ ........................................... 87 
Chương 4. CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ............ 92 
4.1. Những vấn đề chung. ......................................................................................................... 92 
4.1.1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................... 92 
4.2. Chọn công suất động cơ cho những truyền động không điều chỉnh tốc độ. ...................... 97 
4.2.1. Chọn động cơ làm việc dài hạn. ...................................................................................... 97 
4.2.2. Chọn công suất động cơ cho phụ tải ngắn hạn lặp lại. ................................................... 98 
4.3. Chọn công suất động cơ cho truyền động có điều chỉnh tốc độ. ....................................... 99 
4.4. Các phương pháp kiểm nghiệm công suất động cơ. ........................................................ 100