Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN LIÊN MÔN 2 PBL2 TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Hướng dẫn.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN LIÊN MÔN PBL2: TỔNG HỢP HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP Hướng dẫn: PGS.TS LÊ TIẾN DŨNG Trợ giảng: HUỲNH QUỐC HÙNG Nhóm thực hiện: NHĨM Thành viên: NGUYỄN VĂN PHỤC NGUYỄN QUANG REN NGUYỄN LƯƠNG TÀI NGUYỄN THANH TẨN PHAN MINH THUẬN Nhóm học phần: 19.33 Ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐÀ NẴNG, 2021 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG, TÍNH TỐN U CẦU CỦA TẢI VÀ TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ 10 1.1 Tổng quan hệ thống: 10 1.1.1 Giới thiệu yêu cầu đề tài, mơ tả tốn đề tài: 10 1.1.2 Xây dựng sơ đồ tổng quát hệ truyền động điện: 11 1.2 Tính tốn yêu cầu tải: 13 1.2.1 Tính tốn thơng số yêu cầu tải: 13 1.2.2 Tổng quan động điện chiều kích từ độc lập: 17 1.2.3 Phân tích chọn phương án truyền động cho động cơ: 18 1.3 Tính chọn cơng suất động cơ: 21 1.3.1 Tính chọn động cơ: 21 1.3.2 Kiểm nghiệm thông số điện động cơ: 23 1.3.3 Kiểm nghiệm động mô MATLAB / SIMULINK: 26 CHƯƠNG 2: 2.1 TÍNH TỐN MẠCH ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT 30 Tính chọn biến đổi cơng suất: 30 2.1.1 Phân tích chọn biến đổi công suất: 30 2.1.2 Tổng quan chỉnh lưu kép pha: 30 2.1.3 Tính chọn linh kiện cho biến đổi: 34 2.1.4 Tính toán chọn thiết bị bảo vệ cho mạch động lực: 35 2.2 Thiết kế mạch điều khiển phát xung: 36 2.2.1 Yêu cầu chung mạch điều khiển: 36 2.2.2 Cấu trúc mạch điều khiển: 37 2.3 Mô biến đổi công suất: 40 CHƯƠNG 3: TÍNH CHỌN PHẦN ĐO LƯỜNG, BỘ ĐIỀU KHIỂN, VÀ HOÀN THIỆN SƠ ĐỒ MẠCH PHẦN CỨNG TOÀN HỆ THỐNG 44 3.1 Tính chọn phần đo lường: 44 3.1.1 Tính chọn cảm biến: 44 ACS712 30A 44 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng N3806-AB-400N 46 3.2 Tính chọn vi điều khiển: 47 3.3 Phân tích nguyên lí hoạt động toàn hệ thống: 51 CHƯƠNG 4: 4.1 THIẾT KẾ, TỔNG HỢP PHẦN ĐIỀU KHIỂN 52 Xây dựng mơ hình tốn học hệ truyền động điện: 52 4.1.1 Mơ hình tốn học động điện chiều kích từ độc lập: 52 4.1.2 Mơ hình tốn học chỉnh lưu kép: 54 4.1.3 Mơ hình tốn học cảm biến: 56 4.1.4 Mơ hình hóa hệ thống truyền động điện: 56 4.2 Tổng hợp mạch vòng hệ thống truyền động điện: 57 4.2.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện: 57 4.2.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ: 59 4.3 Lập trình thuật tốn điều khiển cho vi điều khiển: 61 4.3.1 Lưu đồ thuật toán: 61 4.3.2 Chương trình lập trình cho Arduino Uno: 61 4.3.3 Kiểm nghiệm chương trình lập trình cho Arduino Mega 2560: 64 CHƯƠNG 5: 5.1 MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 68 Mơ tồn hệ thống phần mềm MATLAB / SIMULINK: 68 5.1.1 Phân tích phần điều khiển: 69 5.1.2 Kết mô phỏng: 71 5.2 Đánh giá chất lượng hệ thống: 74 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Tải chuyển động tịnh tiến Hình Đồ thị tốc độ mong muốn 10 Hình Sơ đồ tổng quát hệ truyền động điện 11 Hình Sơ đồ tổng quát khối động lực 11 Hình Sơ đồ tổng quát khối điều khiển 12 Hình Đồ thị tốc độ góc mong muốn 13 Hình Đồ thị tổng hợp tốc độ, mơ men, công suất yêu cầu tải 16 Hình Đồ thị trạng thái hoạt động động 18 Hình 10 Đồ thị mơ tả khởi động mềm 19 Hình 13 Sơ đồ mạch điện đồ thị đặc tính – điện hãm động 20 Hình 14 Sơ đồ mạch thay đổi điện áp phần ứng sơ đồ thay 20 Hình 15 Đồ thị đặc tính – điện điều chỉnh điện áp phần ứng động 21 Hình 18 Động điện chiều ZD37 22 Hình 19 Hộp giảm tốc WPDS 23 Hình 20 Đồ thị khiểm nghiệm mơ men điện từ động có hộp số 25 Hình 21 Đồ thị khiểm nghiệm cơng suất động có hộp số 26 Hình 22 Sơ đồ mơ hoạt động động 26 Hình 23 Đồ thị tốc độ theo thời gian với điện áp 220VDC 27 Hình 24 Đồ thị điện áp, dịng điện phần ứng với điện áp 220VDC 27 Hình 25 Đồ thị mơ men theo thời gian với điện áp 220VDC 27 Hình 26 Đồ thị tốc độ theo thời gian với điện áp 110VDC 28 Hình 27 Đồ thị điện áp, dịng điện phần ứng với điện áp 110VDC 28 Hình 28 Đồ thị mô men theo thời gian với điện áp 110VDC 28 Hình Sơ đồ mạch chỉnh lưu kép pha 30 Hình 2 Sơ đồ mơ tả chỉnh lưu kép 30 Hình Các trạng thái hoạt động chỉnh lưu kép 31 Hình Sơ đồ ngun lí mạch chỉnh lưu cầu pha 31 Hình Đồ thị xung kích van 31 Hình Thyristor T22-10-07 34 Hình Aptomat Schneider – EZ9F34306 35 Hình Mạch bảo vệ áp cho van công suất 36 Hình Sơ đồ chi tiết mạch động lực 36 Hình 10 Đồ thị mơ tả phương pháp PWM dạng xung kích thyristor 37 Hình 11 Sơ đồ mạch phát xung 37 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Hình 12 Opto quang P817 38 Hình 13 Sơ đồ mạch đồng 38 Hình 14 Sơ đồ mô mạch đồng 39 Hình 15 Kết mô 39 Hình 16 Sơ đồ mơ biến đổi công suất 40 Hình 17 Đồ thị dịng điện theo thời gian lần mô 41 Hình 18 Đồ thị điện áp theo thời gian lần mô 41 Hình 19 Đồ thị dịng điện theo thời gian lần mơ 42 Hình 20 Đồ thị điện áp theo thời gian lần mô 42 Hình 21 Đồ thị dịng điện mơ đảo chiều 42 Hình 22 Đồ thị điện áp mô đảo chiều 42 Hình Cảm biến dịng ACS712 30A 44 Hình Sơ đồ đấu nối cảm biến dòng 45 Hình 3 Encoder N3806-AB-400N 46 Hình Sơ đồ đối nối encoder 46 Hình Sơ đồ chức chân board Arduino Mega 48 Hình Sơ đồ chi tiết mạch phần cứng hệ truyền động điện 49 Hình Mơ hình tổng qt hệ truyền động điện 52 Hình Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống 52 Hình Sơ đồ cấu trúc động 53 Hình 4 Hàm truyền động 54 Hình Phương pháp điều khiển arccos 55 MHình Mơ hình tốn học biến đổi 55 Hình Tổng hợp mơ hình tốn học hệ thống 56 Hình Sơ đồ mạch vòng dòng điện 57 Hình Hàm truyền mạch vòng dòng điện hệ thống 59 Hình 10 Sơ đồ mạch vòng tốc độ hệ thống 59 Hình 11 Hàm truyền hệ thống 60 Hình 12 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống 61 Hình 4.13 Cơng cụ vẽ đồ thị Serial Plotter 64 Hình 14 Đồ thị khởi tạo giá trị tốc độ mong muốn chương trình 64 Hình 15 Sơ đồ mơ Proteus 65 Hình 16 MOTOR-ENCODER Proteus 65 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Hình 17 IC cảm biến dịng ACS712 Proteus 65 Hình 18 Công cụ VIRTUAL TERMINAL Proteus 65 Hình 19 Mơ đọc encoder cảm biến dòng động quay thuận 66 Hình 20 Mơ đọc encoder cảm biến dòng động quay nghịch 66 Hình Sơ đồ mơ tồn hệ thống 68 Hình Nhập vào giá trị tải 68 Hình Sơ đồ mô phần điều khiển 69 Hình Nhập tốc độ mong muốn vào khối Deisired speed 69 Hình 5 Phản hồi tốc độ 70 Hình Sơ đồ mơ khối thuật tốn điều khiển 70 Hình Đồ thị điện áp sau chỉnh lưu 71 Hình Đồ thị tốc độ mong muốn: 71 Hình Đồ thị tốc độ theo thời gian 72 Hình 10 Đồ thị so sánh tốc độ động tốc độ mong muốn 72 Hình 11 Đồ thị dòng điện đặt vào mạch vòng dòng điện 72 Hình 12 Đồ thị dịng điện phần ứng theo thời gian 73 Hình 13 Đồ thị so sánh dòng điện phần ứng dòng điện mạch vòng 73 Hình 14 Đồ thị mơ men động 73 Hình 15 Đồ thị mối quan hệ dòng điện momen thực động 74 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tốc độ mong muốn theo thời gian 13 Bảng Giá trị mô men điện từ yêu cầu tải theo thời gian 14 Bảng Công suất tức thời yêu cầu tải theo thời gian 15 Bảng Thông số điện động 22 Bảng Thơng số kích thước động 22 Bảng Thông số hộp giảm tốc 22 Bảng Mô men điện từ yêu cầu tải sau chọn động hộp số 23 Bảng Công suất yêu cầu tải sau chọn động hộp số 23 Bảng Thông số thiết bị 29 Bảng Thông sô Thyristor T22-10-07 34 Bảng 2 Thông số Aptomat LS MCB 3P 35 Bảng Thông số P817 38 Bảng Thơng số cảm biến dịng ACS712 30A 44 Bảng Thông số Encoder N3806-AB-400N 46 Bảng 3 Thông số Arduino Uno 47 Bảng Các tham số phần cứng chọn 50 Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, với phát triển khơng ngừng khoa học kỹ thuật tạo thành tựu to lớn, ngành tự động hóa góp phần khơng nhỏ vào thành cơng Một vấn đề quan trọng dây truyền tự động hoá sản xuất đại việc điều chỉnh tốc độ động Động điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất đại nhiều lỉnh vực đời sống khơng thể thiếu động điện,vì loại động điện chế tạo ngày hoàn thiện Từ trước đến nay, động chiều loại động sử dụng rộng rãi kể hệ thống yêu cầu cao Với Đồ án Tổng hợp hệ thống truyền động điện đề tài: “Thiết kế hệ thống truyền động điện sử dụng động chiều kích từ độc lâp” giúp chúng em hiểu rõ động điện chiều kích từ độc lập, ứng dụng thực tế đời sống Với đề tài này, giúp em thấy cần thiết đông điện sống tại, phương pháp lựa chọn động cơ, tính tốn tải … nhằm xây dựng hệ thống điều khiển đảm bảo tính tin cậy, xác, đảm bảo vấn đề kinh tế, kỹ thuật Với đề tài báo cáo em gồm phần sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống, tính tốn u cầu tải tính chọn cơng suất động Chương 2: Tính tốn mạch điện tử cơng suất Chương 3: Tính chọn phần đo lường, điều khiển hoàn thiện sơ đồ mạch phần cứng toàn hệ thống Chương 4: Thiết kế, tổng hợp phần điều khiển Chương 5: Mơ đánh giá kết Việc hồn thành đề tài không tránh sai lầm thiếu sót Em mong nhận phê bình, đánh giá Thầy Cơ để chúng em rút kinh nghiệm nhằm bổ sung kiến thức cho Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài, nhóm chúng em nhận giúp đỡ Thầy Cô ban dạy mơn PBL2, đặc biệt hướng dẫn tận tình từ Thầy Lê Tiến Dũng, Thầy Giáp Quang Huy, Cô Trương Thị Bích Thanh Thầy Ngơ Đình Thanh để nhóm chúng em hồn thành đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! Ngoài chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến anh Huỳnh Quốc Hùng – trợ giảng cho đồ án liên môn bạn Khoa, Trường giúp em hoàn thành đồ án môn học Đà nẵng, ngày 26 tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Ren (NT) Phan Minh Thuận Nguyễn Văn Phục Nguyễn Lương Tài Nguyễn Thanh Tẩn Nhóm thực hiện: Nhóm Trang PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG, TÍNH TỐN U CẦU CỦA TẢI VÀ TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ 1.1 Tổng quan hệ thống: 1.1.1 Giới thiệu u cầu đề tài, mơ tả tốn đề tài: Dự án yêu cầu thiết kế hệ thống điều khiển giám sát tốc độ hệ thống truyền động sử dụng động chiều kích từ độc lập với tải chuyển động tịnh tiến Yêu cầu hệ truyền động: điều khiển băng tải để vật có khối lượng M chuyển động tịnh tiến (mơ tả Hình 1.1) với tốc độ mong muốn (mơ tả Hình 1.2) Cụ thể đề tài ta chọn tải vật có khối lượng 120 kg Nguồn cấp cho hệ thống nguồn xoay chiều pha 220/380V Hình 1 Tải chuyển động tịnh tiến Hình Đồ thị tốc độ mong muốn Trong đó: - M : Khối lượng tải (M = 120 Kg) r : Bán kính pulley - 𝐽𝑀 : Mơ men qn tính trục động - 𝜔𝑚 : Tốc độ quay động - 𝑇𝑒𝑚 : Mô men điện từ động - u : Tốc độ mong muốn tải - 𝑓𝐿 : Ngoại lực Theo yêu cầu ta có tải dạng băng tải, để đáp ứng yêu cầu trục rotor động cần phải quay với tốc độ mong muốn truyền động cho băng tải Từ đồ thị tốc độ mong muốn tải mơ tả Hình 1.2 ta xác định giai đoạn hoạt động động sau: - Khởi động, tăng tốc lên tốc độ mong muốn - Hoạt động ổn định tốc độ mong muốn - Hãm dừng, giảm tốc độ - Đảo chiều tăng tốc lên theo chiều ngược lại - Hoạt động ổn định tốc độ mong muốn - Hãm dừng, giảm tốc độ Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 10 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng 4.3 Lập trình thuật toán điều khiển cho vi điều khiển: 4.3.1 Lưu đồ thuật tốn: Hình 12 Lưu đồ thuật tốn điều khiển hệ thống 4.3.2 Chương trình lập trình cho Arduino Uno: - Chương trình chi tiết: Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 61 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Trang 62 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện Nhóm thực hiện: Nhóm GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Trang 63 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng 4.3.3 Kiểm nghiệm chương trình lập trình cho Arduino Mega 2560: ❖ Kiểm nghiệm chương trình khởi tạo giá trị tốc độ mong muốn: Để kiểm nghiệm chương trình khởi tạo giá trị tốc độ mong muốn ta cần vẽ đồ thị giá trị theo thời gian Ta sử dụng cơng cụ vẽ đồ thị Serial Plotter có phầm mềm biên dịch chương trình Arduino IDE Hình 4.13 Cơng cụ vẽ đồ thị Serial Plotter - Ta cần nạp chương trình cho Arduino để sử dụng cơng cụ Seral Plotter Sau nạp chương trình ta mở cơng cụ Serial Plotter lên kết sau: Hình 14 Đồ thị khởi tạo giá trị tốc độ mong muốn chương trình - Kết luận: Từ Hình 4.14 ta thấy giá trị tốc độ mong muốn lập trình Arduino hồn tồn với tốc đồ mong muốn yêu cầu Vậy chương trình khởi tạo giá trị tốc độ mong muốn đạt yêu cầu Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 64 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng ❖ Kiểm nghiệm chương trình đọc giá trị phản hồi từ cảm biến: - Ta sử dụng phần mềm Proteus để mô Arduino cảm biến Sơ đồ mơ phỏng: Hình 15 Sơ đồ mơ Proteus - Để mô encoder ta dùng MOTOR-ENCODER thư viện phần mềm Proteus Hình 16 MOTOR-ENCODER Proteus - Tương tự để mô cảm biến dòng ta dùng IC ACS712 thư viện phần mềm Proteus Hình 17 IC cảm biến dịng ACS712 Proteus - Để hiển thị giá trị tốc độ dịng điện phản hồi Arduino ta sử dụng cơng cụ VIRTUAL TERMINAL để đọc liệu Serial Hình 18 Cơng cụ VIRTUAL TERMINAL Proteus Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 65 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện - GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Để kiểm nghiệm đo tốc độ encoder ta so sánh hai giá trị tốc độ MOTOR-ENCODER tốc độ mà Arduino đọc xuất Terminal Tương tự để kiểm nghiệm đo dòng điện ta cần ample kế gắn nối tiếp với motor để lấy giá trị dòng qua motor đem so sánh với giá trị dòng điện mà Arduino đọc xuất Terminal - Kết mô phỏng: Khi cấp điện áp dương cho động quay thuận: Hình 19 Mơ đọc encoder cảm biến dòng động quay thuận Khi cấp điện áp âm cho động quay nghịch: Hình 20 Mơ đọc encoder cảm biến dịng động quay nghịch Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 66 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện - GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Kết luận: Từ Hình 4.19 Hình 4.20 ta thấy tốc độ Arduino đọc với tốc độ encoder → độ xác cao Tương tự giá trị dòng điện Arduino đọc bám sát với giá trị ample kế, có sai số nhỏ → độ xác tương đối cao Vậy đoạn chương trình đọc giá trị phản hồi từ cảm biến hoạt động Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 67 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.1 Mơ tồn hệ thống phần mềm MATLAB / SIMULINK: ❖ Sơ đồ mô tồn hệ thống: Hình Sơ đồ mơ tồn hệ thống ❖ Thơng số động cơ: - Ta sử dụng động chiều kích từ độc lập có sẵn SIMULINK 5HP 240V 1750RPM Field:150V ❖ Thông số nguồn: - Nguồn xoay chiều pha 220V/380V ❖ Nhập vào thông số tải: - Giá trị tải mơ men u cầu tải có động hộp số có giá trị 84.78 N.m tính tốn mục 1.3.2.1 - Vì có sử dụng hộp số tỉ lệ 1/5 nên truyền giá trị tải cho động cần phải nhân thêm tỉ lệ Hình Nhập vào giá trị tải Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 68 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng 5.1.1 Phân tích phần điều khiển: Hình Sơ đồ mô phần điều khiển - Phần điều khiển có chức tính tốn xử lí tín hiệu phản hồi động đưa góc kích mở cho biến đổi để tốc độ động bám sát tốc độ mong muốn Phần điều khiển gồm có khác khối sau: Deisired speed: khối nhập tốc độ mong muốn Feedback w, Ia: khối phản hồi tốc độ, dòng điện động Controller: Khối thuật toán điều khiển Alpha: khối tạo góc kích mở ❖ Deisired speed: - Ở khối ta nhập vào tốc độ mong muốn Hình 1.6 Hình Nhập tốc độ mong muốn vào khối Deisired speed ❖ Feedback w, Ia: - Khối dùng để phản hồi tốc độ dòng điện cho khối thuật tốn điều khiển - Vì có sử dụng hộp số tỉ lệ 1/5 nên phản hồi tốc độ sau hộp số ta cần phải nhân thêm với tỉ lể tốc độ trả lấy từ động chưa qua hộp số Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 69 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Hình 5 Phản hồi tốc độ ❖ Controller: - Khối có chức xử lí tính tốn giá trị phản hồi tốc độ mong muốn cấp vào để đưa góc kích cho biến đổi, cho tốc độ động bám sát tốc độ mong muốn - Bộ điều khiển gồm hai điều khiển tốc độ điều khiển dòng điện sử dụng thuật tốn điều khiển PI tính tốn cho hàm truyền cụ thể: Điều khiển tốc độ: Gs (s) = 6.26s+22.373 Điều khiển dòng điện: Gc (s) = - 0.28s 0.0086𝑠+0.538 0.016s Từ ta có sơ đồ mơ khối thuật tốn điều khiển: Sơ đồ mơ khối thuật tốn điều khiển: Hình Sơ đồ mơ khối thuật tốn điều khiển ❖ Alpha: - Sau tính tốn xử lí, khối controller suất hai góc kích alpha với điều kiện tổng hai góc ln 180 Khối truyền góc kích alpha đến khối phát xung trình bày Chương 2, từ kích mở cho thyristor biến đổi Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 70 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng 5.1.2 Kết mô phỏng: ❖ Điện áp sau chỉnh lưu: - Đồ thị điện áp sau chỉnh lưu: Hình Đồ thị điện áp sau chỉnh lưu - Nhận xét: Ta thấy biến đổi hoạt động tương đối tốt chuyên nguồn xoay chiều sang chiều có đảo chiều Nhìn vào đồ thị ta thấy điện áp giảm khoảng 0-1s, ổn định khoảng 1-3s, khoảng 3-3,5s điện áp tăng Sau đó, động đảo chiều 3,5s, tiếp tục tăng đến giây thứ Khoảng 4- 6s điệp áp ổn định, 6-7s điện áp giảm Qua đó, ta thấy đồ thị điện áp thỏa mãn yêu cầu đề tài, chỉnh lưu hoạt động xác Tuy nhiên, điện áp giao động nhiều đáp ứng mong muốn đặt ❖ Tốc độ động cơ: - Đồ thị tốc độ mong muốn: Hình Đồ thị tốc độ mong muốn: Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 71 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện - GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Đồ thị tốc độ động cơ: Hình Đồ thị tốc độ theo thời gian - Đồ thị so sánh tốc độ động tốc độ mong muốn: Hình 10 Đồ thị so sánh tốc độ động tốc độ mong muốn - Nhật Xét: Giai đoạn khởi động chuyển trạng thái tốc độ trễ chưa đáp ứng tốt, tốc độ bị lệch đồ thị tốc độ mong muốn Tốc độ tăng từ 0-1s, ổn định 1-3s Tốc độ giảm 3-3,5s đảo chiều 3,5s Sau tăng lên 3,5-4s ổn định 4-6s Cuối tốc độ giảm dần 6-7s Nhìn chung, tốc độ thực động bám theo giá trị tốc độ đặt tốt, với u cầu tồn ❖ Dịng điện sau chỉnh lưu: - Đồ thị dòng điện đặt vào mạch vòng dòng điện: Hình 11 Đồ thị dịng điện đặt vào mạch vịng dịng điện Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 72 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện - GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Dịng điện sau chỉnh lưu: Hình 12 Đồ thị dòng điện phần ứng theo thời gian - So sánh dòng điện phần ứng dòng điện mạch vịng: Hình 13 Đồ thị so sánh dòng điện phần ứng dòng điện mạch vòng - Nhận xét: Từ đồ thị ta thấy dòng điện khởi động lớn Dòng điện sau chỉnh lưu bám sát dòng đặt vào mạch vòng Tuy nhiên, giao động nhiều đáp ứng mong muốn đặt ❖ Mô men động cơ: - Đồ thị mơ men động cơ: Hình 14 Đồ thị mơ men động Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 73 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện - GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng Đồ thị mối quan hệ dịng điện momen thực động cơ: Hình 15 Đồ thị mối quan hệ dòng điện momen thực động - Nhận xét: Nhìn vào đồ thị ta thấy momen quay tỉ lệ với dòng điện tốc độ đáp ứng yêu cầu Như vậy, hệ thống đáp ứng tương đối tốt yêu cầu đề tài đặt 5.2 Đánh giá chất lượng hệ thống: - Tốc độ trục động dáp ứng tương đối tốt, bám sát theo giá trị mong muốn lúc khởi động dao động nhẹ - Momen dòng diện đáp ứng theo yêu cầu, số giá trị chưa so với giá trị tính tốn Giá trị thơng số tương đối tốt, cần phải kiểm nghiệm nhiều để đưa thơng số tối ưu Hệ thống cịn hạn chế ảnh hưởng nhiễu, tiếp tục tìm hiệu chỉnh phát triển Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 74 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng LỜI KẾT Cuối cùng, tập thể nhóm xin trân trọng bày tỏ lịng biết ớn sâu sắc tất Thầy Cô ban dạy môn PBL2 tạo cho chúng em điều kiện để tiếp xúc, học hỏi tích góp kinh nghiệm làm đồ án thực tế, kiến thức quý báu cho PBL sau đồ án tốt nghiệp Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn Đà nẵng, ngày 14 tháng năm 2021 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Ren (NT) Phan Minh Thuận Nguyễn Văn Phục Nguyễn Lương Tài Nguyễn Thanh Tẩn Nhóm thực hiện: Nhóm Trang 75 ... Trang 10 PBL2: Tổng hợp hệ truyền động điện GVHD: PGS.TS Lê Tiến Dũng 1.1.2 Xây dựng sơ đồ tổng quát hệ truyền động điện: Từ yêu cầu chuyển động tải ta đưa mối quan hệ phận hệ truyền động: - Tải...