tổng quan về dây truyền tráng nhựa

Tổng quan về dây truyền tráng nhựa 1.1 Giới thiệu chung Dây truyền tráng nhựa gồm ba bộ phận chính sau: Bộ phận cấp liệu: Bộ phận này là nơi cung cấp nguyên liệu đã trộn sẵn với đầy đủ các thành phần đáp ứng yêu cầu của sản phẩm. Bơm hút nguyên liệu đ ợc lai bởi động cơ xoay chiều ba pha có một cấp tốc độ, lai một lò xo trong ống dẫn liệu để tải nguyên liệu đ a đến cửa đẩy của bơm đến phễu cấp liệu, nằm ngay trên máy tráng, nguyên liệu từ bơm đ ợc hút đến và chờ ở đây Bộ phận đùn nhựa: Có nhiệm vụ làm nóng các hạt nhựa thành dạng màng mỏng phục vụ cho bộ phận tráng nhựa. Động cơ truyền động chính cho bộ phận này là động cơ một chiều kích từ độc lập. Động cơ này truyền động cho vít xoắn để đảy nhựa nóng chảy ra miệng đùn. Bộ phận tráng nhựa: Bộ phận tráng nhựa có nhiệm vụ tráng lớp nhựa nóng chảy lên bề mặt của vật liệu cần tráng. Động cơ truyền động chính cho bộ phận này là động cơ một chiều kích từ độc lập để lai hai quả lô tráng 1.2 Bộ điều khiển cho động cơ chính máy tráng nhựa A.Bộ điều khiển BKD: Là thiết bị dùng để điều khiển cầu chỉnh lu ba pha, từ đó thay đổi điện áp ra của cầu cấp cho phần ứng của động cơ một chiều, để thay đổi tốc độ động cơ. Sơ đồ chức năng của bộ điều khiển này nh sau: Phần ứng của động cơ đợc cấp nguồn một chiều sau cầu chỉnh l u có điều khiển. Phần kích từ đợc cấp nguồn một chiều sau cầu chỉnh l u ba pha không có điều khiển. Tốc độ của động cơ đợc thay đổi bằng cách thay đổi góc mở của tiristo trong bộ điều khiển, từ đó thay đổi điện áp cấp cho phần ứng động ứng động cơ. Để thay đổi góc mở cho tiristo, ta thay đổi thời điểm phát xung mở các tiristo trong khi dòng điện kích từ là không đổi. Việc tự động điều khiển tốc độ động cơ đ ợc thực hiện bằng hai mạch vòng: mạch vòng tốc độ và mạch vòng dòng điện A, Nguyên lý làm việc: Tốc độ đặt trớc n D đợc lấy từ chiết áp trên điều khiển. Cuộn dây kích từ của động cơ đợc cấp nguồn từ lới điện xoay chiều một pha qua bộ chỉnh lu cầu không điều khiển( cầu chỉnh lu diot). Phần ứng của động cơ đợc cấp nguồn từ nguồn xoay chiều ba pha, qua cầu chỉnh lu ba pha có điều khiển gồm có 6 tiristo. Bộ biến đổi có đảo chiều tự nhiên này có nhiệm vụ nhận điện xoay chiều 3 pha, biến đổi thành nguồn 1 chiều cấp cho phần ứng động cơ. 1 Động cơ một chiều lai máy phát tốc đa về để phản hồi âm tốc độ. Khi sử dụng khâu phản hổi trong hệ thống điều chỉnh tốc độ, thì đặc tính cơ của động cơ U G = k.n Phản hồi tốc độ do máy phát tốc đa về phản hồi âm tốc độ. Khi sử dụng khâu phản hồi trong hệ thống điều chỉnh tốc độ, thì đặc tính cơ của động cơ sẽ cứng hơn và hệ thống làm việc ổn định hơn. Điện áp trung bình phần ứng quyết định tốc độ quay của động cơ. Tốc độ quay của động cơ chỉ phụ thuộc vào góc mở của tiristo Bộ biến đổi có điều chỉnh góc mở của tiristo tới một giá trị điện áp phần ứng đợc dùng để khắc phục điện áp rơi trên điện trở mạch phần ứng đó chính là giới hạn của góc mở . Góc mở đợc mở dần để tốc độ tăng lên cho tới khi bằng đúng tốc độ đặt, để giới hạn điện áp đặt vào phần ứng. Tránh trờng hợp dòng phần ứng tăng đến một giá trị lớn, gây quá dòng khi mở góc quá nhỏ, đó chính là giới hạn dới của góc mở (10 o < <150 o ). Để điều khiển các tirito, thì phải đủ các điều kiện mở. Tại mỗi thời điểm đều có hai tiristo ở hai pha khác nhau đều dẫn một góc là 120 o Trong đó 60 o dẫn với tiristo này và 60 o dẫn với tiristo khác. Việc mở tiristo theo nguyên tắc sau: Khi điện áp trên hai van có cùng một giá trị, thì van nào có điện thế tăng sẽ dẫn, van nào có điện thế giảm sẽ ngừng dẫn. Mặt khác tại cùng một thời điểm, van nào có điện thế cao hơn thì van đó sẽ dẫn. Giá trị điện áp trung bình giữa các cực của cầu chỉnh lu giảm dần khi góc mở tăng từ 0 o -180 o và điện áp trung bình sau chỉnh lu U đTB =0 khi =90 o và đổi khi =90 o B Quá trình điều chỉnh tốc độ: 1.Mạch vòng tốc độ Tốc độ đặt lấy từ chiết áp trên bàn điều khiển, đa qua khâu khuyếch đại và so sánh với tốc độ thực của động cơ do máy phát tốc đ a về. Nếu n D =n TT thì n=n D -n TT =0 không có tín hiệu điều khiển qua các khâu tiếp theo và động cơ làm việc ổn định ở tốc độ này. Nếu n D >n TT thì n=n D -n TT >0 khi đó có tín hiệu điều chỉnh qua khâu điều khiển tốc độ. Tín hiệu điều khiển này sẽ điều khiển các triger phát xung mở các tiristo sớm hơn tơng ứng với góc . Do đó điện áp phần ứng của động cơ tăng lên, dẫn đến tốc độ động cơ tăng lên khi đạt tốc độ đặt. Máy phát tốc sẽ đo tốc độ này và phản hồi trở lại.Tín hiệu phản hồi sẽ tăng trong khi tín hiệu đặt lại không thay đổi nên tín hiệu điều khiển phải giảm dần n 1 =n D -n TT < n. Do đó tín hiệu điều khiển phát xung mở tiristo giảm dần và tốc độ động cơ tăng với lợng nhỏ hơn ban đầu để dần với tốc độ đặt. 2 Khi n T 1 =n D thì tín hiệu điều khiển =0 khi đó động cơ công tác ở tốc độ đặt. Nhng do quán tính n T T có thể sai lệch nhỏ so với tốc độ đặt và qua trình điều khiển trong thực tế có thể dao động nhỏ. Khi n D <n T T thì tín hiệu điều khiển sẽ điều khiển các triger phát xung mở các tiristo muộn hơn ứng với góc . Do đó điện áp phần ứng động cơ giảm, kéo theo sự giảm của tốc độ đến khi bằng tốc độ đặt thì hệ thống điều khiển dừng lại. 2.Mạch vòng dòng điện Do mạch vòng tốc độ có các sai lệch một cách liên tục và thay đổi tốc độ một cách đột ngột sẽ dẫn đến sự thay đổi nhảy vọt của dòng điện phần ứng gây ảnh hởng xấu tới các tiristo. Vì vậy để tự động hạn chế dòng điện, ta sử dụng mạch phản hồi dòng.Tín hiệu đầu ra của bộ khuyếch đại A1 sẽ đợc so sánh với các tín hiệu phản hồi dòng điện lấy từ dòng tải của động cơ. Chênh lệch giữa hai tín hiệu này cấp cho đầu vào của bộ khuyếch đại A2. Đầu ra của bộ khuyếch đại A2 bị giới hạn. Mạch phản hồi dòng có phần tử cảm biến dòng một chiều, để đo dòng điện phần ứng của động cơ. Dòng tải của động cơ đ ợc lấy trớc bộ chỉnh lu sau đó chỉnh lu thành dòng một chiều, đa về so sánh với tín hiệu sau bộ giới hạn dòng. Bộ giới hạn dòng thực chất là một bộ khuyếch đại có đầu ra bị giới hạn. Do vậy tín hiệu tải đợc hạn chế ở trị số lớn nhất do bộ khuyếch đại A1 quyết định. Nếu tín hiệu tải tăng và có xu h ớng vợt quá giá trị lớn nhất, thì tín hiệu sai lệch có xu hớng giảm xuống. Do đó tín hiệu điều khiển tác động vào bộ điều khiển giảm xuống. Dẫn tới tín hiệu điều khiển phát xung mở tiristo giảm, t ơng ứng với tiristo mở trễ hơn( ). Tín hiệu đầu ra của bộ chỉnh lu giảm kéo theo sự giảm dòng tải của động Nh vậy trong hạn chế dòng điện, khi dòng tải lớn, phản hồi dòng điện đa về sẽ lớn hơn do đó làm giảm điện áp điều khiển và tăng góc mở ở các chu kỳ sau. 3.Đo điện áp phần ứng Trong sơ đồ chức năng còn bố trí thêm một phần tử khác là công tắc chuyển đổi cho phép đo điện áp phần ứng hoặc điện áp ra của máy phát tốc.Để tăng độ tin cậy làm việc cho hệ thống đề phòng tr ờng hợp máy phát tốc có thể lấy tín hiệu phản hồi điện áp phần ứng và công tắc chuyển mạch không đổi và sức điện động tỉ lệ với tốc độ quay. Đó là phơng pháp đo điện áp phần ứng U A 3 B. Bộ điều khiển BKF: - Động cơ chính truyền động cho bộ phận tráng màng đợc điều khiển bởi bộ biến đổi BKF đó là bộ biến đổi nguồn tĩnh. Thiết bị này hoạt động với điện áp 3 pha 380V xoay chiều hoặc 500V xoay chiều tần số 50-60 Hz và cung cấp dòng trong phạm vi 30- 1000A. Sơ đồ chức năng của bộ điều khiển này nh sau: Bộ phận tráng nhựa đ- ợc truyền động bởi động cơ điện một chiều, đ ợc cấp nguồn từ bộ biến đổi tiristo. Đó là bộ chỉnh lu không đảo chiều có điều khiển gồm 12 tiristo mắc song song và ngợc nhau. Phần ứng của động cơ đợc cấp nguồn từ bộ biến đổi BĐ1, bộ biến đổi này làm việc ở chế độ chỉnh lu khi góc =90 o . Bộ biến đổi BĐ2 làm việc ở chế độ chỉnh lu thực hiện hãm động cơ khi góc <90 o . Mỗi bộ biến đổi này gồm có 3 tiristo mắc anôt chung và 3 tiristo mắc katot chung. Cuộn kích từ của động cơ đợc cấp nguồn từ bộ chỉnh lu bán điều khiển và cho phép điều khiển giảm từ thông khi có tốc độ v ợt quá giới hạn (n>1800v/p). Hệ thống truyền động tiristo- động cơ đ ợc thực hiện theo hệ thống kín. Mạch động lực của động cơ đ ợc cấp nguồn 380 từ biến áp động lực, đa đến bộ biến đổi để chỉnh lu thành dòng 1 chiều cấp cho phần ứng động cơ. Điện áp điều khiển sẽ đ ợc cấp tới phần tử điều khiển, bộ đảo logic sẽ khống chế cho phép biến đổi MR1 và MR2 hoạt động. Động cơ quay vòng, dòng điện có nhiệm vụ giảm dòng phần ứng khi tải tăng để bảo vệ cho các tiristo và cho toàn hệ thống. - Nguyên tắc điều chỉnh tốc độ Để điều chỉnh tốc độ động cơ trong quá trình khởi động làm việc và hãm theo yêu cầu của phụ tải, ta điều chỉnh theo hai vùng. Trong vùng tốc độ thấp n<n Gb = 1800v/p thì tiến hành điều chỉnh điện áp phần ứng với mômen trên trục động cơ là không đổi. Do đó lực kéo cũng thay đổi( M=const,P=var). 4 Từ phơng trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: n= M KK R k Ua mE A E 2 Trong đó: U a : Điện áp đặt vào phần ứng động cơ R A : Điện trở mạch phần ứng M: Mô men quay của động cơ K E ,K M : Hệ số tỷ lệ Nếu coi mômen quay của động cơ và dòng điện kích từ là không đổi( M= const), thì việc thay đổi điện áp phần ứng đặt vào động cơ sẽ dẫn đến thay đổi tốc độ quay của nó U a =f(n) M=K M I A =const do I A = I đm =const Công suất động cơ P= 9650 .nM Do đó P cũng thay đổi theo quan hệ bậc nhất với tốc độ P =f(n). Vậy khi thay đổi tốc độ trong vùng tốc độ thấp, thì điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng khi mômen thay đổi. Trong vùng tốc độ thấp cho ta thấy điện áp phần ứng Ua tăng tuyến tính từ 0 đến Uđm còn I A và I F hầu nh không đổi và bằng giá trị định mức Trong vùng tốc độ cao(n Gh <n<n ma x ) thì tiến hành điều chỉnh từ thông kích từ khi P= const. Khi tốc độ tăng thì bắt buộc mômen phải giảm, để đảm bảo P là không đổi. Tức là mô men và tốc độ tỉ lệ nghịch với nhau: M= f(n -1 ) M=K M I A =K M I A . nK Ua 1 Nếu bỏ qua điện trở phần ứng thì Ua= E Ư n=const Vậy M= var= n c P = const cnM == 96509650 . Do đó đờng đặc tính mômen trong vùng tốc độ này có dạng hình hypepol 1.Mạch vòng tốc độ Tốc độ đặt lấy từ chiết áp trên bàn điều khiển, đa qua khâu khuyếch đại và so sánh với tốc độ thực của động cơ do máy phát tốc đ a về. Nếu n D =n TT thì n=n D -n TT =0 không có tín hiệu điều khiển qua các khâu tiếp theo và động cơ làm việc ổn định ở tốc độ này. Nếu n D >n TT thì n=n D -n TT >0 khi đó có tín hiệu điều chỉnh qua khâu điều khiển tốc độ. Tín hiệu điều khiển này sẽ điều khiển các triger phát xung mở các tiristo sớm hơn tơng ứng với góc . Do đó điện áp phần ứng của động cơ tăng lên, dẫn đến tốc độ động cơ tăng lên khi đạt tốc độ đặt. Máy phát tốc sẽ đo tốc độ này và phản hồi trở lại.Tín 5 hiệu phản hồi sẽ tăng trong khi tín hiệu đặt lại không thay đổi nên tín hiệu điều khiển phải giảm dần n 1 =n D -n TT < n. Do đó tín hiệu điều khiển phát xung mở tiristo giảm dần và tốc độ động cơ tăng với lợng nhỏ hơn ban đầu để dần với tốc độ đặt. Khi n T 1 =n D thì tín hiệu điều khiển =0 khi đó động cơ công tác ở tốc độ đặt. Nhng do quán tính n T T có thể sai lệch nhỏ so với tốc độ đặt và qua trình điều khiển trong thực tế có thể dao động nhỏ. Khi n D <n T T thì tín hiệu điều khiển sẽ điều khiển các triger phát xung mở các tiristo muộn hơn ứng với góc . Do đó điện áp phần ứng động cơ giảm, kéo theo sự giảm của tốc độ đến khi bằng tốc độ đặt thì hệ thống điều khiển dừng lại. 2. Mạch vòng dòng điện Mạch vòng tốc độ đợc thực hiện nhờ máy phát tốc, cho phép điều khiển tốc độ của hệ thống một cách chính xác cao. Nh ng nhợc điểm của nó là sai lệch một cách liên tục. Do sự thay đổi tốc độ một cách đột biến, nhảy vọt sẽ dẫn đến sự tăng giảm quá mức của dòng điện phần ứng gây ảnh hởng xấu đến các tiristo. Vì vậy phải hạn chế dòng điện phần ứng bằng mạch vòng dòng điện. Dòng điện phần ứng đợc đo bằng các phần tử cảm biến dòng, đ ợc đa trở lại so sánh với tín hiệu ra sau khâu giới hạn dòng. Do đó tín hiệu dòng đợc hạn chế ở giá trị lớn nhất nhờ bộ giới hạn dòng này. Đó cũng là giá trị điểm ngắt. Nếu dòng tải tăng và có xu hớng vợt khỏi giá trị lớn nhất, thì tín hiệu sai lệch có xu hớng giảm I=I GH -I T I =const- I T I . Do đó tín hiệu điều khiển(tín hiệu sai lệch) đặt vào bộ điều khiển dòng cũng giảm. Dẫn đến tín hiệu điều khiển phát xung mở các tiristo giảm, t ơng ứng với các tiristo mở trễ hơn(góc mở ) tức là đầu ra của bộ chỉnh lu giảm và dòng tải của động cơ giảm đi Nh vậy trong bộ hạn chế dòng điện, khi dòng tải lớn thì phản hồi dòng điện lớn. Do đó giảm điện áp điều khiển và tăng góc mở các tiristo ở các chu kỳ sau. Khi hệ thống điều chỉnh tốc độ có mạch vòng dòng điện, thì độ cứng đặc tính cơ sẽ giảm đi, nh ng trong đoạn làm việc lại yêu cầu độ cứng đặc tính cơ để ổn định tốc độ.Do đó trong đoạn công tác phải tìm đợc điểm thích hợp(điểm ngắt)để hệ thống công tác đến điểm đó phải tự động giảm độ cứng đặc tính cơ. Khi bộ phận hạn chế dòng làm việc thì mômen trên trục động cơ sẽ giảm đi cho đến khi mômen cản giảm, thì động cơ lại phải tăng tốc độ đến tốc độ định mức 6 C. Bộ điều khiển kích từ 1. Chức năng Động cơ lai quả lô tráng là loại động cơ một chiều kích từ độc lập. Mạch kích từ cung cấp một giá trị dòng kích từ ổn định trong vùng tốc độ thấp n > n Gh , động cơ làm việc chủ yếu ở tốc độ này. Mạch kích từ chỉ điều khiển giảm dòng kích từ giá trị định mức xuống giá trị I F . Trong khi điện áp phần ứng và công suất của động cơ không thay đổi. Khi tốc độ động cơ vợt quá giá trịvà dòng điện phần ứng giảm xuống và công suất động cơ giảm xuống 2.Nguyên lý hoạt động Trong vùng tốc độ thấp thì động cơ làm việc với giá trị dòng kích từ không đổi I Fđm , đó là giá trị lớn nhất. Khi tốc độ động cơ v ợt quá giá trị n đm thì hệ thống bắt đầu giảm từ trờng kích từ. Giá trị của điện áp phần ứng U Ama x đợc quyết định bởi điện trở R 3 1 . Giá trị lớn nhất của dòng điện đợc quyết định bởi điện trở R 2 8 và giá trị nhỏ nhất của dòng điện đợc quyết định bởi điện trở R 3 9 Nguồn điện áp 380V cấp cho biến áp T1 để cấp tín hiệu đồng bộ đến bộ tạo xung, kết hợp với bộ biến đổi nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều để cấp nguồn 24V hoặc 15V đến mạch kiểm tra và mạch điều khiển. Đồng thời nguồn điện áp này còn cấp cho cầu chỉnh l u 1 pha không đối xứng, để cấp nguồn 1 chiều cho cuộn kích từ độc lập F 1 F 2 của động cơ. Cầu chỉnh lu không đối xứng này gồm có 2 điod và tirito và chỉ có thể làm việc ở chế chỉnh lu mà không thể hoạt động đ- ợc ở chế nghịch lu. Điện áp phần ứng U A của động cơ đợc đa tới chân 1,2 của bộ khuếch đại V 1 . Sau đó đợc khuếch đại và đổi dấu, do đó tín hiệu điện áp phầ ứng bây giờ là [-U A ]. Tín hiệu này sẽ đợc đa đến mạch cộng đảo V 1 7 (Bộ điều chỉnh điện áp phần ứng) cùng với các tín hiệu khác nh tín hiệu cho phép giảm từ trờng kích từ tới Ifmin và tín hiệu Uamax từ điện trở R 3 4 đa về. Giả sử động cơ cha quay (U A =0). Rơ le khởi động 3K 1 cha có điện, tiếp điểm 3K 1 (4.5)=1. Nguồn điện áp mang giá trị âm đ a đến trớc đầu vào chân 8 của V 1 . Vì U Ama x > [-U] nên tín hiệu vào mang dấu + do đó tín hiệu ra của chân 10 của V 1 mang giá trị âm. Khâu phản âm dòng kích từ có nhiệm vụ ổn định dòng kích từ trong vùng làm việc không đổi với giá trị dòng kích từ không đổi I max (I đm ), đợc điều chỉnh bởi chiết áp R 2 8 . Giá trị này đợc so sánh với giá trị kích từ thực tế đợc đa về qua V 40 đóng vai trò là khâu phản hồi âm dòng. Nếu I F = I ma x thì toàn bộ tín hiệu điều khiển sẽ đợc đặt lên chân 1 và V 2 . Giá trị điện áp điều khiển và giá trị dòng kích từ là không đổi. Nếu I F < I ma x thì tín hiệu điều khiển đặt vào chân 1 của V 2 tăng. Do đó U st cũng tăng về giá trị (âm hơn) và V 3 phát xung sớm hơn. Tức là điện áp sau chỉnh lu sẽ tăng và dòng kích từ tăng cho đến khi bằng I max thì hệ thống làm việc ổn định tại giá trị dòng kích từ này. Rơle K 1 khống chế sự hoạt động của mạch phần ứng. Khi ch a có dòng kích từ thì động cơ cha đợc phép hoạt động và cha điều khiển điện áp đặt vào phần ứng động cơ.Tiếp điểm của K 1 chỉ đóng khi giá trị dòng kích từ đã thỏa mãn điều kiện I F > I Fmin . Khi K 1 cha đóng tiếp điểm thì A3:3 và X3:4 sẽ hở mạch, do đó rơle 3K 4 mất điện. Rơle 3K 1 mất điện và động cơ không hoạt động đợc. Nếu tốc độ động cơ vợt quá giới hạn cho phép n > n G h , lúc này động cơ sẽ làm việc với công suất không đổi. Khi đó điện áp phần ứng tăng tới giá trị U A = U ma x . Nên tín hiệu tại chân 8 của V 1 có giá trị bằng 0, tín hiệu tại chân 10 của V 1 có giá trị bằng không. Do đó tín hiệu vào chân 1 và V 2 giảm đi(bớt âm hơn), giá trị điện áp điều khiển U st bớt âm. Nh vậy xung điều khiển phát ra sẽ muộn hơn và điện áp đặt vào cầu chỉnh lu không đối xứng sẽ giảm đi, dẫn đến dòng kích từ sẽ giảm đi. Trong vùng tốc độ cao khâu phản hồi âm dòng không còn tác dụng và dòng kích từ sẽ tiếp tục giảm cho tới khi đạt giá trị nhỏ nhất cho phép, đợc điều chỉnh bởi chiết áp R 3 9 (I Fmin < I Fmin =I F const) thì hệ thống làm việc xác lập tại giá trị này. Nguyên tắc tạo xung điều khiển đặt vào cuộn kích từ, để giảm dòng kích từ nh sau: 8 Trong vùng tốc độ n > n Gh tín hiệu đã đợc giảm này đóng vai trò là điện áp một chiều U S D điều khiển cho bộ phát xung V 3 . Tín hiệu điện áp đồng bộ qua biến áp T 1 (tín hiệu này đồng bộ với điện áp đặt trên Anôt- Katôt của Tiristo G 1 , G 2 cũng đợc đa tới V 3 . Tại đây tín hiệu điện áp đồng bộ đợc so sánh với tín hiệu điều khiển. Xung điều khiển này sẽ đợc đặt lên cực bazơ của Tranzito V 4 , V 5 một điện áp Tranzito này dẫn. Tức là đặt lên cực điều khiển của tiristo một xung điều khiển và tiristo dẫn. Lúc này giá trị của tín hiệu điện áp cấp cho cuộn kích từ độc lập là U KT < U KT đm của động cơ. Do vậy giá trị dòng kích từ này có giá trị nhỏ hơn dòng kích từ định mức I F < IFđm . Giả sử tại thời điểm t góc điều khiển là , là thời điểm phát xung mở tiristo G 1 và G 2 sẽ dẫn dòng khép mạch qua +E G 1 F 1 F 2 D 2 E. Khi điện áp bắt đầu đổi dấu(ở chu kỳ âm) và trong phạm vi 0- thì D 1 dẫn ngay và G 1 khoá lại. Dòng sẽ khép kín qua G1 F 1 F 2 D 2 G 1 , nên coi nh là ngắn mạch nguồn và điện áp chỉnh lu U d =0. Đến thời điểm += phát xung điều khiển mở tiritos G 2 , dòng tải -E D 1 F 1 F 2 G 2 +E và diod D 2 bị khoá lại. Nh vậy góc dẫn của mỗi tiristo là . Bằng cách thay đổi giá trị điện áp điều khiển, có thể thay đổi thời điểm phát xung điều khiển. Từ đó thay đổi điện áp đặt vào cầu chỉnh lu, nghĩa là kích từ trong động cơ trong vùng tốc độ cao mà vẫn đảm bảo công suất động cơ không đổi Mô hình toán học của động cơ điện một chiều Phần ứng động cơ đợc biểu diễn bởi vòng tròn có sức điện động E, CKD: Cuộn dây kích từ độc lập CF: Dây quấn cực từ phụ CB: Cuộn bù 9 U: Điện áp phần ứng U 1 : Điện áp kích từ : Tốc độ góc M: Mô men quay I: Dòng điện phần ứng M c : Mô men cản 1. Chế độ xác lập của động cơ điện một chiều Khi đặt lên cuộn dây kích từ một điện áp U k thì trong dây kích từ sẽ có dòng điện I k và do đó trong mạch từ của máy sẽ có từ thông . Tiếp đó đặt một giá trị điện áp U lên mạch phần ứng, thì trong cuộn dây phần ứng sẽ có dòng điện I chạy qua. Tơng tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông kích từ tạo lên mômen điện từ (mô men quay) đ - ợc quay nh sau: M E = k I (1) Trong đó: k: Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu trúc của máy. Mô men điện từ kéo cho phần ứng quay quanh trục, các cuộn dây phần ứng quét qua từ thông và trong các dây dẫn cảm ứng sức điện động: E = k (2) Trong chế độ xác lập có thể tính đợc tốc độ qua phơng trình cân bằng điện áp phần ứng nh sau: = k IRU (3) Trong đó: R: Điện trở mạch phần ứng của động cơ Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều 10 [...]... JP = J d (7) dt J: Mô men quán tính của các phần tử chuyển động quy đổi về trục động cơ M c : Mô men cản động của hệ thống M c =kx 2 (8) 2 Tổng hợp các mạch vòng điều chỉnh 1 ,Tổng hợp bộ điều chỉnh dòng điện R i (p) Để thực hiện tổng hợp mạch vòng dòng điện ta có sơ đồ khối của mạch vòng dòng điện: Mạch vòng dòng điện - Hàm truyền hệ hệ của mạch vòng dòng điện là: 11 1 K cl Rư S o i (p) = R i (p)x... i p Vậy bộ điều chỉnh dòng là khâu tích phân PI 2, Tổng hợp bộ điều chỉnh tốc độ R (p) 12 Dể thực hiện tổng hợp mạch vòng tốc độ ta đ a sơ đồ khối của mạch vòng dòng điện về dạng sau: Mạch vòng tốc độ Hàm truyền hệ hở của mạch vòng tốc độ là: R K S o (p) = K K T p(1 + p.T ) (1.9) i c S Với T S = 2T Si + T = T + 2(T dk + T v + T i ) k : Hệ số truyền của sensor tốc độ T : Hằng số thời gian lọc... -Khối DeadZone: giá trị đầu =-0.5, giá trị cuối =1.45 -Mô men cản động M=k 3 u 2 với k 3 =0.1 -Mô men quán tính J=1 Nhận xét: Để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập, truyền động cho bộ phân tráng nhựa mà ta thực hiện điều chỉnh hai thông số: Điện áp phần ứng, và dòng kích từ 20 Trong phạm vi tốc độ thấp thì ta thực hiện điều chỉnh điện áp phần ứng với mô men trên trục động cơ là... quay của động cơ M c : Mô men cản của cơ cấu thực hiện J : Mô men quan tính Phơng trình cân bằng điện áp: U = r a i a + L a dia + Ea dt (2) L a : Điện cảm phần ứng E a : Sức điện động sinh ra ở phần ứng r a : Điện trở và điện cảm phần ứng M e = C M T i a (3) Mômen quay: C M : Hệ số, phụ thuộc vào kết cấu của động cơ T : Từ thông tổng của mạch từ động cơ( gồm từ thông kích từ và từ thông phần ứng)... : Hằng số thời gian lọc U d : Điện áp đặt (tỷ lệ với tốc độ động cơ) R : Hệ số khuếch đại của bộ điều chỉnh tốc độ K i : Hệ số truyền của sensor dòng điện R = R b + R k + R Ud + R S (K i = R S : điện trở của sensor) T C : Hằng số thời gian điện cơ TC = RU J ( K ) 2 Hàm truyền kín của mạch vòng tốc độ là: S (p) = R S o ( p ) (1.10) 1 + R S o ( p) Thay (1.9) vào (1.10) ta có: R K K i K Tc p(1 +... áp phần ứng(3) có dạng U=R.i đ m + C e dm U RU i dm dm Pdm + Mđm = dm 2n dm = 60 P 60 p dm 9550 M dm dm = 2 n n d + Me Mc = J dt Ce = Đa hệ phơng trình của động cơ một chiều kích từ độc lập về đại l ợng tơng đối: Điện áp: Ub = Un U b : Đại lợng so sánh cơ bản U n : Giá trị định mức của điện áp nguồn Ib= in Dòng điện: U n : Đại lợng so sánh cơ bản: i n : Giá trị định mức của dòng điện b =... từ Rik: P=1, I=0.5, D=0 - Xensor tốc độ S : K =1, T =0.001 Vì các hằng số thời gian T đ k và T v o rất nhỏ, nên ta có thể coi bộ điều chỉnh điện áp phần ứng và bộ điều chỉnh dòng kích từ có dạng hàm truyền bậc nhất với hằng số thời gian T B Đ 1 =0.001, K C L =1 -Xensor dòng điện S i : K i =1, T i =0.001 -K 4 = 2.8, K 2 = 3, K 1 = 0.3 -Xensor từ thông S : K v = 1, T v = 0.001 -Hằng số thời gian mạch... )(1 + Tdk p ) 1 + Tư p (1.7) R: Điện trở mạch phần ứng T: Hằng số thời gian mạch phần ứng T v o : Hằng số thời gian sự chuyển mạch chỉnh l u T đ k : Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh l u - Hàm truyền hệ kín mạch vòng dòng điện: S i (p) = soi p Ki x (1.8) [1 + S oi ( p )] 1 + Ti p Thay (1.7) vào (1.8) ta có: S i (p) = K i R i ( p ).K cl / R ư (1 + Tvo p ).(1 + Tdk p )(1 + Tư p ) 1 + K i . Tổng quan về dây truyền tráng nhựa 1.1 Giới thiệu chung Dây truyền tráng nhựa gồm ba bộ phận chính sau: Bộ phận. miệng đùn. Bộ phận tráng nhựa: Bộ phận tráng nhựa có nhiệm vụ tráng lớp nhựa nóng chảy lên bề mặt của vật liệu cần tráng. Động cơ truyền động chính cho