Phương pháp tăng tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập ,khi điện áp phần ứng đã đạt định mức

Phương Pháp Giảm Dòng Kích Từ (Field Weakening) Là Gì?

Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu rằng tốc độ động cơ một chiều tỉ lệ thuận với điện áp phần ứng. Nhưng khi điện áp phần ứng đã đạt giá trị định mức, muốn tăng tốc độ động cơ thì phải làm thế nào? Hãy cùng tìm hiểu câu trả lời qua bài viết này.

I. Thông Số Động Cơ Điện Một Chiều

Trên tem động cơ một chiều, nhà sản xuất thường ghi rõ các thông số:
công suất định mức, điện áp định mức, dòng điện định mức, tốc độ định mức,…

tem động cơ một chiều
Hình 1: Tem động cơ một chiều 22 kW
  • Công suất động cơ: 22 kW
  • Điện áp định mức phần ứng: 440V
  • Dòng điện định mức: 58.8 A
  • Dòng kích từ (Field): 4.09 A, Điện áp kích từ: 180V

Trên tem ghi: Rated speed / Speed with field weakening = 1500 / 3000 vòng/phút.

➤ Rated speed 1500 vòng/phút: tốc độ định mức khi điện áp phần ứng đạt 440V và dòng kích từ 4.09A.
➤ Speed with Field Weakening 3000 vòng/phút: tốc độ đạt được khi giảm dòng kích từ xuống ~2A, trong khi điện áp phần ứng vẫn 440V.

II. Phương Pháp Điều Khiển Giảm Dòng Kích Từ (Field Weakening)

Field Weakening là phương pháp giảm dòng điện kích từ sau khi động cơ đạt tốc độ định mức, từ đó làm tăng tốc độ động cơ.

II.1. Vì Sao Giảm Dòng Kích Từ Làm Tốc Độ Tăng?

Phương trình tốc độ quay động cơ một chiều:

 W =(Vư. K-1.Ø-1).(I.R.K-1.Ø-1)

Trong đó: Ø (từ thông) tỉ lệ thuận với dòng kích từ.
Khi giảm dòng kích từ → từ thông Ø giảm → tốc độ tăng.

II.2. Hoạt Động Của Chế Độ Field Weakening

Ban đầu động cơ chạy ở dòng kích từ định mức.
Khi đạt tốc độ định mức, bộ điều khiển bắt đầu giảm dòng kích từ dần về mức cho phép → tốc độ tăng cao hơn.

Hoạt động chế độ giảm dòng kích từ
Hình 2: Đặc tính tốc độ động cơ khi giảm dòng kích từ

Chế độ này thường ứng dụng trong các hệ thống cần tốc độ cao và mô-men khởi động lớn như: máy cán, máy quay ly tâm, thu-xả cuộn,…

III. Chức Năng Field Weakening Trên DC Drive Parker

DC Drive Parker (ví dụ: Biến tần DC Parker DC590) có chức năng Field Weakening để tăng tốc độ động cơ.

Chức năng này chỉ hoạt động trong chế độ điều khiển vòng kín.

Field control DC590

⚠️ Lưu ý: Không nên tăng tốc độ vượt quá giá trị cho phép của động cơ.

Hiện nay, công ty TNHH Kỹ Thuật Việt là nhà phân phối ủy quyền của Parker Hannifin tại Việt Nam, trong đó có dòng sản phẩm Drive Parker DC590. Sản phẩm này được ứng dụng rộng rãi trong điều khiển động cơ một chiều và hỗ trợ tính năng tăng tốc độ bằng phương pháp Field Weakening.