**LỜI MỞ ĐẦU** Truyền động điện là hệ dồi điện năng thành cơ năng, động một vai trò quan trọng trong sản xuất vì nó có mặt trong tất cả các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế như: Các dây chuyền cán thép, cán tôn, xeo giấy; Các nhà máy cơ khí chế tạo; Các hệ truyền động kéo tàu điện, metro, ô tô điện; Các hệ truyền động cho dây chuyền sản xuất xi măng, lọc hóa dầu, công nghiệp chế biến nông lâm hải sản, đông tàu, thiết bị vận chuyển cần cẩu trục thang máy… Hệ truyền động điện điêu thụ tới 60% sản lượng điện quốc gia. Trong những năm gần đây do xu thế phát triển kinh tế theo hướng hiện đại hóa để hội nhập với nền kinh tế thế giới, nền công nghiệp nước ta có sự chuyển biến rất lớn về đầu tư, công nghiệp chế tạo và chế biến. Hàng trăm nhà máy mới hiện đại được xây dựng, trong đó hệ truyền động điện đại chiếm tỷ lệ lớn. Chính vì vậy nhu cầu về cán bộ kỹ thuật làm việc trong lĩnh vực truyền động điện ngày càng tăng. Hệ truyền động điện ngày nay có sự phát triển mạnh mẽ nhờ hai công nghệ lõi: Công nghệ vật liệu tử để chế tạo ra các loại động cơ mới chất lượng cao; Công nghệ chế tạo bán dẫn công suất và công nghệ chế tạo chip điều khiển, tạo ra khả năng ứng dụng các kỹ thuật điều khiển hiện đại cho hệ truyền động điện. Điều này đòi hỏi nhà trường cần phải cập nhật nội dung mới trong chương trình giảng dạy các môn học về truyền động điện, tăng cường kiến thức thực tế của các hệ truyền động trong công nghiệp, cung cấp cho sinh viên để khi ra trường có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ yêu cầu của sản xuất công nghiệp. Cán bộ giảng dạy bộ môn Tự động hóa Khoa Điện Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp (ĐHKTCN) Thái Nguyên đã kính qua giảng dạy các môn học về lĩnh vực truyền động điện hơn 50 năm và luôn đổi mới kịp thời với sự phát triển của của truyền động điện cũng như yêu cầu của sản xuất công nghiệp. Nhân dịp 50 năm kỷ niệm thành lập Khoa Điện, tập thể tác giả gồm TS. Đỗ Trung Hải, TS. Nguyễn Thị Mai Hương, TS. Nguyễn Thị Thanh Nga cùng bộ giảng dạy Khoa Điện và PGS.TS Bùi Quốc Khánh (cựu giáo viên Khoa Điện của Trường 1970-1977) cùng biên soạn cuốn sách “Truyện động điện” phục vụ đào tạo kỹ sư ngành Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa, Kỹ thuật điện nhằm đáp ứng được sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tự động hóa trong sản xuất. Giáo trình “Truyện động điện” gồm 8 chương: Chương 1: Khái niệm chung về hệ truyền động điện Trình bày các khái niệm cơ bản và phân loại hệ truyền động điện. Các chế độ làm việc của hệ truyền động điện. Các tiêu chí đánh giá và các tiêu chuẩn cơ bản TCVN cho hệ truyền động điện trong công nghiệp. Chương 2: Khái quát về điều khiển hệ truyền động điện Trình bày về lý thuyết điều khiển tự động áp dụng cho điều khiển hệ truyền động điện. Nội dung của chương này đề cập đến phương pháp xây dựng cấu trúc điều khiển, phương pháp tổng hợp hệ điều khiển truyền động điện. Chương 3,4,5: Hệ truyền động điện động cơ cơ một chiều, hệ truyền động điện cơ xoay chiều không đồng bộ, hệ truyền động điện cơ xoay chiều đồng bộ Nội dung đề cập đến các vấn đề: Đặc tính cơ của các chế độ làm việc, nguyên lý và cấu trúc điều khiển momen, tốc độ của ba loại động cơ cơ trên. Cụ thể: Trình bày tóm tắt nguyên lý cấu tạo và làm việc của ba loại động cơ cơ trong trạng thái ổn định, sau đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc học trình điều khiển, điện tử của truyền động điện. Tiếp theo là đi xây dựng các cấu trúc điều khiển momen, tốc độ của cửa từng loại động cơ cơ, nhằm phục vụ việc thiết kế và chính định các hệ truyền động trong công nghiệp. Chương 6: Phân tích động lực học một số cơ cấu điển hình của phần tài truyền động điện Mấy đây chuyên sản xuất là đối tượng phục vụ của động cơ điện, người ta gọi là tài của truyền động điện. Đặc tính tĩnh và động của tài sẽ quyết định cấu trúc phân tích và điều khiển của hệ truyền động điện. Vì vậy khi thiết kế hoặc tuân thủ các cấu trúc mấy. Tuy nhiên do phạm vi kiến thức nên nội dung của chương sẽ tập trung vào các cấu trúc có tham số thay đổi. Chương 7: Hệ truyền động dòng cơ Trong các dây chuyền sản xuất chủ yếu sử dụng hệ truyền động dòng cơ. Để cung cấp các kiến thức thực tế cho sinh viên, nội dung của chương sẽ trình bày bảy một số hệ truyền động điện cơ phổ biến trong công nghiệp như dây chuyền cán thép, xeo giấy, xi măng,… Trong đó đề cập phương pháp phân tích động học và xây dựng cấu trúc điều khiển của các hệ truyền động dòng cơ. Chương 8: Những vấn đề cơ bản về thiết kế hệ truyền động điện Thiết kế hệ truyền động điện là một trong những quan trọng trong các kỹ năng thiết kế thực tế. Vì vậy nội dung của chương yêu cầu kỹ năng phân tích thiết kế kể hệ truyền động điện để đạt đạt thiết kế hệ truyền động điện. Do nội dung quyển sách là tổ hợp các môn học của truyền động điện như: Cơ sở truyền động điện, điều khiển truyền động điện và một phần thiết kế hệ truyền động điện, điều khiển hệ biến tần động cơ cơ không đồng bộ đồng thời nội dung giáo trình bám sát các hệ truyền động điện trong thực tiễn sản xuất hiện nay nên nội dung dung rất rộng và phong phú vì vậy giáo trình chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Mong các bạn đồng nghiệp và độc giả đóng góp để hoàn thiện hơn. Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn. Thư góp ý xin gửi về: Văn phòng Khoa điện Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, 666 Đường 3/2 Phường Tích Lương, Thành phố Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên. Địa chỉ Email: khoadien@tnut.edu.vn Tập thể tác giả **CÁC KÝ HIỆU, CHỈ SỐ** A,B,C Thừ tự pha của lưới điện C Điện dung (F) d Vùng điều chỉnh tốc độ D, d Đường kính (m) E<sub>a</sub> Sức điện động (V) E<sub>a</sub> Sức điện động phần ứng động cơ một chiều E<sub>a-q</sub> Sức điện động cảm ứng trục d trên trục q E<sub>q-a</sub> Sức điện động cảm ứng trục q trên trục d e Sai lệch điều khiển E Môđun đàn hồi của băng vật liệu (N/m²) F'(s) Hàm truyền F<sub>i</sub>(s) Hàm truyền đối tượng F<sub>p</sub>(s) Hàm truyền khâu bù vượt trước F Lực tác động (N) f<sub>s</sub> Tần số nguồn cấp (Hz) f Hệ số ma sát G Trọng lực (N) g Gia tốc trọng trường (m/s²) I Dòng điện (A) I<sub>N</sub> Dòng điện định mức I<sub>α</sub> Dòng điện phần ứng động cơ một chiều I<sub>f</sub> Dòng kích từ động cơ một chiều I<sub>d</sub>, I<sub>q</sub> Vectơ dòng điện stato động cơ xoay chiều I<sub>r</sub>, I<sub>r</sub> Vectơ dòng điện rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ I<sub>u</sub>, I<sub>a</sub> Giá trị dòng điện trục d-q động cơ xoay chiều
I_sd, I_sq Giá trị dòng điện stato trục d-q động cơ xoay chiều không đồng bộ I_as, I_bs, I_cs Giá trị dòng điện stato trục α – β động cơ xoay chiều I_α, I_β Dòng điện stato trục α – β động cơ xoay chiều không đồng bộ J Mômen quán tính, đơn vị SI (Nms²), đơn vị kỹ thuật (kgm²) K Hệ số khuếch đại k_R Hệ số khuếch đại điều khiển k_m Hệ số khuếch đại mômen k_i Hệ số đo lường dòng điện (V/A) k_v Hệ số đo lường tốc độ (Vs) k_e Hệ số quy đổi từ rôto sang stato k_μ Hệ số tỷ lệ mạch từ hóa (Wb/A) L Điện cảm (H) L_α Điện cảm phần ứng động cơ một chiều L_f Điện cảm mạch kích từ động cơ một chiều L_s Điện cảm stato động cơ xoay chiều L_r Điện cảm rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ L_m Điện cảm chính động cơ không đồng bộ L_sd, L_sq Điện cảm tản stato động cơ xoay chiều không đồng bộ L_sd, L_rd Điện cảm trục d,q của stato động cơ xoay chiều không đồng bộ L_sd, L_sq Điện cảm trục d,q của stato động cơ xoay chiều không đồng bộ L Chiều dài (m) M Mômen (Nm) M_dc Mômen động cơ M_c Mômen tải M_ts Mômen ma sát M_a Mômen phần ứng động cơ xoay chiều đồng bộ M_n Mômen đỉnh mức n Tốc độ quay theo hệ kỹ thuật (vòng/phút) P Công suất (kW) P_N Công suất định mức P_φ Số đòi cực R Điện trở (Ω) R_* Điện trở phần ứng động cơ một chiều R_r Điện trở stato động cơ xoay chiều R_*r Điện trở rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ r, R Bán kính (m) S Khóa đóng S_{a,b,c} Khóa đóng cắt của ba pha biến tần s Quãng đường (m) S Toàn tử Laplace T Hằng số thời gian (s) T_a Hằng số thời gian mạch phần ứng động cơ một chiều T_f Hằng số thời gian mạch kích từ động cơ một chiều T_r Hằng số thời gian đang trị động cơ xoay chiều không đồng bộ T_r Hằng số thời gian đang trị rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ T Lực căng (N) U Điện áp (V) U_α Điện áp phần ứng động cơ một chiều U_f Điện áp kích từ U_s Điện áp stato động cơ xoay chiều U_r Điện áp rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ u_a(t) Điện áp pha a của stato động cơ xoay chiều u_b(t) Điện áp pha b của stato động cơ xoay chiều u_c(t) Điện áp pha c của stato động cơ xoay chiều u_A(t) Điện áp pha A của rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THƯ VIỆN u_B(t) Điện áp pha B của rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ U_sd, U_sq Giá trị điện áp stato trục α – β động cơ xoay chiều U_rs, U_rq Giá trị điện áp rôto trục α – β động cơ xoay chiều không đồng bộ U_sd, U_sq Giá trị điện áp stato trục d-q động cơ xoay chiều U_rs, U_rq Giá trị điện áp rôto trục d-q động cơ xoay chiều không đồng bộ u Tín hiệu điều khiển u_sd, u_sq Tín hiệu điều khiển mạch vòng dòng điện stato động cơ xoay chiều V Tốc độ dài (m/s) X Điện kháng (Ω) X_s Điện kháng stato động cơ xoay chiều X_r Điện kháng rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ X_{lsr}, X_{lrq} Điện kháng tản của mạch stato và rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ X_μ Điện kháng chính của động cơ xoay chiều X_{lsd}, X_{lsq} Điện kháng độc và ngang động cơ xoay chiều đồng bộ y’, y_p Lượng đặt mạch vòng điều khiển y Lượng thực mạch vòng điều khiển α Góc điều khiển chính lưu trữ trong chế độ nghỉ lưu (rad) β Góc điều khiển chính lưu trữ trong chế độ nghỉ lưu (rad) ε Độ cứng tính toán (N/rad/s) ε Trục tọa độ ε Độ chính xác (%) ψ Từ thông (Wb) Ψ_sd Vecto từ thông stato của động cơ xoay chiều Ψ_sr Vecto từ thông rôto động cơ xoay chiều không đồng bộ Ψ_sm Vecto từ thông chính của động cơ xoay chiều không đồng bộ Ψ_sq Vecto từ thông tản của stato động cơ xoay chiều