tổng quan về các hệ thống truyển động 1 chiều phần 3

Ch¬¬ng I Ch­¬ng III ThiÕt kÕ hÖ ®iÒu khiÎn Ch​­¬ng III ThiÕt kÕ hÖ ®iÒu khiÓn I ThiÕt kÕ c¸c nguån mét chiÒu I 1 ThiÕt kÕ nguån mét chiÒu cho hÖ thèng I 1 1 Nguån cÊp cho ®éng c¬ Nguồn cấp cho động cơ.

Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 10 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Chõn 1: GND(ni đất) Chân 2: Trigger Input(ngõ vào xung nảy) Chân 3: Output(ngõ ra) Chân 4: Reset(hồi phục) Chân 5: Control Voltage(điện áp điều khiển) Chân 6: Threshold(thềm –ngưỡng) Chân 7: Dirchage(xả in) Chõn 8: +Vcc(ngun dung) b.mạch tạo nguồn cách ly +15V +15V 0V Ra Rb IC555 21 R -7V Hỡnh3.15.Mch tạo nguồn cách ly Trong chu kì đầu tụ C nạp điện từ OV lên 2/3 Vcc Ở chu kì đầu: Tụ C nạp điện quaR Avà RB với số thời gian nạp là: Tnạp =(RA+RB)C Tụ C xả điện qua RB với số thời gian là: Txả=RB.C Ở chu kì tụ xả điện từ 2/3V cc xuống 1/3Vcc nạp từ 1/3Vcc đến 2/3Vcc nên thời gian nạp, xả tụ là: Thời gian nạp: tnp=0,69tnp Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 47 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn tnp=0,69(RA+RB)C Thi gian x: txả =0,69txả txả=0,69 RBC - Điện áp ngõ chân 3có dạnh hình vng với chu kỳ là: T=tnạp+txả T=0,69(RA+2RB)C - Do thời gian nạp thời gian xả khơng t nạp>txả nên tín hiệu hình vng khơng đối xứng.Tần số tín hiệu vng là: f = 1 = T 0,69( R A + R B )C Hình.3.16 Dạng ®iƯn áp chân C.Mạch tạo trễ: Sở dĩ cần mạch tạo trễ xung từ mạch phát xung đóng mở IGBT xảy tượng van mt phớa cựng dn Thi gian Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 48 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiỴn trễ xác lập để đảm bảo van khố hồn tồn sau thời gian van bắt đầu mở Hình3.17 Mạch tạo trễ Ngun ngäc tân tđh3 k49 49 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 50 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Hỡnh18 S đồ tạo trễ Nguyên lý hoạt động: Xung vuông từ mạch phát xung PWM qua khống chế logic đưa vào mạch thay Xung qua mạch tạo trễ Mục đích mạch tạo trễ tạo khoảng thời gian vừa đủ để van phía bảo đảm việc đóng mở hồn toàn Tức van T1 mở van T4 khóa Khi van T1 khố sau khoảng thời gian van T4 phép mở Như đảm bảo cho hai van phía T1, T4 khơng mở Xung tạo trễ đưa vào phần tử cách ly quang học IC 817 Mặt khác xung vuông từ IC 555 truyền tới cực điều khiển MOSFET Q1 Để điều khiển việc đóng mở Khi MOSFET thơng điện áp +15V đưa tới biến áp xung Thứ cấp biến áp xung tạo hai thành phần +15V -7V Tụ hố C1, C2 có chức san phẳng điện áp MOSFET có điện trở R03 nối cực điều khiển chân nối đất với mục đích tiêu tán điện tụ điện ký sinh MOSFET Khi xung từ mạch tạo trễ đặt mức cao OP1 điện áp +15V đưa vào cực điều khiển IGBT , IGBT mở Khi xung từ mạch tạo trễ đặt mức cao OP2 điện áp -7V đưa vào cực điều khiển IGBT, IGBT khoá R05 R09 dùng để điều chỉnh tốc độ mở IGBT R06, R10 dùng để điều chỉnh tốc độ khoá IGBT THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU CHỈNH Thiết kế mạch điều chỉnh tức xây dựng hệ điều chỉnh tự động TĐĐ Mục tiêu hệ tự động TĐĐ phải đảm bảo giá trị yêu cầu đại lượng điều chỉnh mà không phụ thuộc vào tác động đại lượng nhiễu lên hệ điều chỉnh Hệ thống điều chỉnh tự động TĐĐ cú cu trỳc : Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 51 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Cỏc thông số động cơ, mạch lực, mạch điều khiển bị biến đổi cố định nên ta cần thiết phải thiết kế điều chỉnh nhận tín hiệu từ mạch vòng phản hồi để đảm bảo cho hệ thống làm việc phù hợp với yêu cầu máy sản xuất Bộ biến đổi (BĐ) gồm hai chức : Biến đổi lượng điện từ dạng sang dạng khác thích ứng với động chuyển động Mang thông tin điều khiển để điều khiển tham số đầu (điện áp, tốc độ, dòng điện ) Trong thiết kế tốt nghiệp này, ta xét tham số đầu dòng điện tốc độ Tín hiệu lấy từ điều chỉnh R Các điều chỉnh R nhận tín hiệu thơng báo sai lệch trạng thái làm việc truyền động qua so sánh với tín hiệu đặt (Uđ) tín hiệu đo lường đại lượng truyền động Tín hiệu khuếch đại tạo hàm chức điều khiển cho bảo đảm yêu cầu công nghệ Ta phân điều chỉnh thành hai phần : R, RI o dũng in: Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 52 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Để đo dòng điện chiều, ta mắc điện trở R sun nối tiếp vào mạch phản ứng động Usun =Rsun Iω Nếu dòng điện điện áp chiều đặt vào phản ứng động lớn, để đảm bảo độ xác an tồn ta phải cách ly mạch lực mạch điều khiển sử dụng phần tử quang điện Nhưng trường hợp điện áp đặt vào phản ứng động 24V, giá trị điện trở sun nhỏ Rsun = 0,0075Ù = 7,5.10-3 Ù Động loại 90W/24V Vậy Iω =3,75 (A) Ta có : Us = 28,125.10-3(V) Us nhỏ nên không cần phải mắc cách ly phần tử quang điện mà ta đo trực tiếp mạch phản ứng TỔNG HỢP MẠCH VÒNG PHẢN HỒI DỊNG ĐIỆN Chức mạch dịng điện hệ thống truyền động chiều trực tiếp gián tiếp xác định mômen kéo động cơ, ngồi cịn có chức bảo vệ, điều chỉnh gia tốc Khi tín hiệu dịng điện chưa đủ để khâu phi tuyến khỏi vùng nhạy điểu chỉnh RI làm việc điều chỉnh tốc độ mà khơng có tham gia mạch phản hồi dòng điện, lúc mạch phản hồi dòng điện KI làm việc vùng phi tuyến Khi dòng điện đủ lớn khâu P việc vùng tuyến tính đặc tính phát huy tác dụng hạn chế dòng điều chỉnh RI Tổng hợp mạch vòng dòng điện coi sức điện động Sơ đồ khối mạch vòng dòng điện: Nguyễn ngọc tân tđh3 k49 53 lớp cđ Chơng III Thiết kế hệ điều khiẻn Tf: Hng s thi gian mạch lực Tđk: Hằng số thời gian mạch điều khiển Tvo: Hằng số thời gian chuyển mạch chỉnh lưu Tư: Hằng số thời gian mạch phần ứng L Tư= R trường hợp cảm Lư=0 suy Tư=0 Ti: Hằng số thời gian xen xơ dòng điện KCL:Hệ số khuếch đại chỉnh lưu Ta coi sức điện động động khơng ảnh hưởng đến q trình điều chỉnh ( ΔE = 0) trường hợp hệ thống truyền động điện có số thời gian điện tử mạch phn ứng Các số thời gian Tf, Tđk, Tvo, Ti nhỏ so với số thời gian điện từ Tư ta viết hàm truyền mạch dòng điện sau: S oi ( p ) = K cl K i / Ru (1 + Ts p )(1 + Tu p ) Với Ts = Tf + Tđk +Tvo +Ti Ts