Lời nói đầu Khoa Trường Đồ án Lời nói đầu Ngày nay trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá có liên quan chặt chẽ đến điện khí hoá và tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn gi.
Đồ án Khoa: Trường Lời nói đầu Ngày lĩnh vực sản xuất kinh tế quốc dân, khí hố có liên quan chặt chẽ đến điện khí hố tự động hóa Hai yếu tố sau cho phép đơn giản kết cấu khí máy sản xuất, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng kĩ thuật trình sản xuất giảm nhẹ trình lao động Việc tăng suất lao động máy giảm giá thành thiết bị điện máy hai yêu cầu chủ yếu hệ thống truyền động điện tự động hoá chúng mâu thuẫn Một bên đòi hỏi sử dụng hệ thống phức tạp, bên lại yêu cầu hạn chế số lượng thiết bị chung máy số thiết bị cao cấp Vậy việc lựa chọn hệ thống truyền động điện tự động hố thích hợp cho máy tốn khó Đồ án môn học Trang bị điện với đề tài “ " bao gồm nội dung sau: Giới thiệu máy mài 3A161 Đánh giá phương án truyền động cũ phân tích phương án thay Tính chọn thiết bị chủ yếu mạch động lực Thiết kế hệ thống điều khiển mở van Xây dựng đặc tính tĩnh hệ thống truyền động Xét ổn định hiệu chỉnh hệ thống Xây dựng thuyết minh sơ đồ nguyên lý hệ truyền động Với nhiệt tình giúp đỡ thầy cô tổ môn, thầy giáo hướng dẫn nỗ lục thân em hoàn thành đề tài đồ án môn học Trang bị điện Tuy nhiên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn đóng góp ý kiến nhận xét để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường Chương I : GIỚI THIỆU MÀI 3A161 1.1 Đặc điểm cơng nghệ Hình 1.1- Hình dáng chung máy mài Máy mài có hai loại chính: Máy mài trịn máy mài phẳng Ngồi cịn có máy khác như: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài v.v… Thường máy mài có ụ chi tiết bàn, kẹp chi tiết ụ đá mài, có trục với đá mài Cả hai ụ đặt bệ máy Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài giới thiệu hình Máy mài trịn có hai loại: máy mài trịn ngồi (h 2a), máy mài trịn (h 2b) Trên máy mài trịn chuyển động chuyển động quay đá mài; chuyển động ăn dao di chuyển tịnh tiến ụ đá dọc trục (ăn dao dọc trục) di chuyển tịnh tiến theo hướng ngang trục (ăn dao ngang) chuyển động quay chi tiết (ăn dao vòng) Chuyển động phụ di chuyển nhanh ụ đá chi tiết v.v… SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường Hình 1.2- Sơ đồ gia công chi tiết máy mài a) Máy mài trịn ngồi b) Máy mài trịn c) Máy mài mặt phẳng biên đá d) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn chữ nhật) e) Máy mài mặt phẳng mặt đầu (bàn tròn) Chi tiết gia cơng Đá mài Chuyển động SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường Chuyển động ăn dao dọc Chuyển động ăn dao ngang Máy mài phẳng có hai loại: mài biên đá (hình 2c) mặt đầu (h 2d) Chi tiết kẹp bàn máy tròn chữ nhật Ở máy mài biên đá, đá mài quay tròn chuyển động tịnh tiến ngang so với chi tiết, bàn máy mang chi tiết chuyển động tịnh tiến qua lại Chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển đá (ăn dao ngang) chuyển động chi tiết (ăn dao dọc) Ở máy mài mặt đầu đá, bàn tròn chữ nhật, chuyển động quay đá chuyển động chính, chuyển động ăn dao di chuyển ngang đá (ăn dao ngang) chuyển động tịnh tiến qua lại bàn mang chi tiết (ăn dao dọc) Một tham số quan trọng chế độ mài tốc độ cắt (m/s):V= 0,5d.ωđ.10-3 với d - đường kính đá mài, [mm]; ωđ - tốc độ quay đá mài, [rad/s] Thường v = 30 ÷ 50 m/s 1.2 Các đặc điểm truyền động điện trang bị điện máy mài 1.2.1 Truyền đơng chính: Thơng thường máy không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, nên sử dụng động khơng đồng rơto lồng sóc Ở máy mài cỡ nặng, để trì tốc độ cắt khơng đổi mịn đá hay kích thước chi tiết gia công thay đổi, thường sử dụng truyền động động có phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (2 ÷ 4):1 với cơng suất khơng đổi Ở máy mài trung bình nhỏ v = 50 ÷ 80 m/s nên đá mài có đường kính lớn tốc độ quay đá khoảng 1000vg/ph Ở máy có đường kính nhỏ, tốc độ đá cao Động truyền động động đặc biêt, đá mài gắn trục động cơ, động có tốc độ (24000 ÷ 48000) vg/ph, lên tới (150000 ÷ 200000) vg/ph Nguồn động biến tần, máy phát tần số cao (BBT quay) biến tần tĩnh Thyristor Mô men cản tĩnh trục động thường 15 ÷ 20% momen định mức Mơ men qn tính đá cấu truyền lực lại lớn: 500 ÷ 600% momen qn tính SVTH: page GVHD: Đồ án động cơ, cần hãm cưỡng động quay đá Khơng yêu cầu đảo chiều quay Khoa: Trường đá 1.2.2 Truyền động ăn dao a/ Máy mài tròn : Ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động không đồng nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đơi cực) với D = (2 ÷ 4):1 Ở máy lớn dùng hệ thống biến đổi - động chiều (BBĐ-ĐM), hệ KĐT – ĐM có D = 10/1 với điều chỉnh điện áp phần ứng Truyền động ăn dao dọc bàn máy tròn cỡ lớn thực theo hệ BBĐ-ĐM với D = (20 ÷ 25)/1 Truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực b/ Máy mài phẳng: Truyền động ăn dao ụ đá thực lặp lại nhiều chu kỳ, sử dụng thuỷ lực Truyền động ăn dao tịnh tiến qua lại bàn dùng hệ truyền động chiều với phạm vi điều chỉnh tốc độ D = (8 ÷ 10):1 1.2.3 Truyền động phụ: Truyền động phụ máy mài truyền động ăn di chuyển nhanh đầu mài, bơm dầu hệ thống bôi trơn, bơm nước làm mát thường dùng hệ truyền động xoay chiều với động khơng đồng roto lồng sóc 1.3 Máy mài 3A 130 Trên máy có động khơng đồng pha roto lồng sóc cấp điện áp ∆/Y220/380V động chiều quay chi tiết mài + Động ĐMN quay đá mài trịn ngồi kiểu A051-4 cơng suất 4,5kW, tốc độ 1440 vịng/phút + Động ĐT bơm thủy lực kiểu A042-6, (1,7kW-930 v/p) + Động ĐML quay đá mài lỗ kiểu A0 31-2, (1kW-2680 v/p) + Động ĐD bơm dầu bôi trơn trục đá kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400 v/p) + Động ĐM bơm chất lỏng làm mát kiểu A22, (0,15kW-2800 v/p) + Động ĐG để gạt phoi kiểu A0 012-4, (0,08kW-1400v/p) + Động ĐC quay chi tiết mài; cơng suất 0,75kW; số vịng quay định mức 2500 vòng/phút SVTH: page GVHD: Đồ án Mạch điều khiển máy cấp điện áp 127V, mạch chiếu sáng cục 36V Khoa: Trường Trong công nghiệp gia công chi tiết kim loại, máy mài dùng để gia công láng sau gia công máy tiện, máy phay, máy bào, lượng thừa gia cơng máy mài ít, phạm vi lượng thừa vài phần 10 ly Gia công chi tiết mà nhiều máy khác không làm Máy mài gia công đạt độ xác cao lực cắt tương đối lớn đặc biệt độ dày lát mài mỏng mài lần mà sử dụng nhiều lần mài SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường Chương II PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG DÙNG HÊ T-Đ 2.1 Phương án truyền động dùng hệ T - Đ Hệ T- Đ chiều dùng biến đổi loại nguồn điện chiều nối vào mạch phần ứng với động điện chiều kích từ độc lập ta hệ T- Đ Khác với máy phát điện chiều biến đổi trực tiếp nối biến dòng xoay chiều thành dòng chiều không qua khâu trung gian học Hiện Tiristor dùng phổ biến để tạo chỉnh lưu có điều khiển tính chất ưu việt chúng : Gọn nhẹ, tổn hao ít, tác động nhanh 2.1.1 Nguyên lý điều khiển động điện chiều: Nhận lượng từ lưới xoay chiều thơng qua chỉnh lưu biến dịng xoay chiều thành dòng chiều Cấp cho phần ứng động điện chiều Sơ đồ nguyên lý Hình 2.1 : Sơ đồ khối hệ truyền động T- Đ SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường 2.1.2 Các chế độ làm việc a/ Chế độ dịng liên tục Khi mơ men tải Mt tăng dịng điện động tăng dẫn đến lượng điện từ tăng Khi điện áp nguồn nhỏ sức điện động lượng cuộn dây lớn làm cho lượng đủ sức để trì dịng điện đến thời điểm mở van b/ Chế độ dòng gián đoạn Do mạch động có điện cảm điện cảm có tích lũy lượng Nếu dịng điện nhỏ, lượng tích lũy lượng cuộn dây nhỏ nên xả lượng nhỏ, điện áp lưới nhỏ sức điện động động cơ; lượng cuộn dây xả để đảm bảo anot dương catot khơng đủ trì tính chất liên tục dịng điện Lúc dòng điện qua van trở trước van bắt đầu dẫn c/ Chế độ biên liên tục Khi chuyển từ trạng thái liên tục sang trạng thái gián đoạn hệ phải trải qua trạng thái giới hạn, trạng thái biên liên tục 2.1.3 Đặc tính hệ thống a Chế độ dịng liên tục : Phương trình đặc tính U cl R Rcl U Cosα R Rcl M M K e Φ K e K KeΦ K e K Thay đổi góc điều khiển = ( 0 ) điện áp chỉnh lưu ta đặc tính họ song song nằm 1/2 bên phải hệ tọa độ (MO) Những đặc tính khơng thuộc nửa bên trái van khơng cho dịng điện phản ứng đổi chiều Khi tốc độ khơng tải lý tưởng tùy thuộc vào góc điều khiển ω0 SVTH: page U cos α K e Φ m GVHD: Đồ án Khoa: Trường Và độ cứng đặc tính : kdm R Rcl b Chế độ dòng gián đoạn : Phương trình đặc tính : U Cos sin( o ) Sin( o ) exp( cot g ) 2m K m exp(λ cot gγ) Khi làm việc chế độ dịng gián đoạn đường đặc tính khơng đường thẳng mà đường cong có độ cứng thấp Biên giới vùng dòng điện gián đoạn dòng phân cách vùng dòng điện liên tục dòng gián đoạn tập hợp đường trạng thái biên độ Khi thay đổi gúc = ( ) gần đường elip có trục trục tọa độ Họ đặc tính hình vẽ : Ưu điểm : - Tăng phạm vi điều chỉnh tốc độ - Nâng cao hệ số cos SVTH: page GVHD: Đồ án Khoa: Trường - Khắc phục đặc tính trễ - Độ tác động nhanh cao, tổn thất ít, giảm tiếng ồn, hiệu suất lớn có khả điều chỉnh trơn (8-1)với phạm vi điều chỉnh rộng (D = 102 – 103 ) - Có thể thiết lập hệ tự động phịng kín để mở rộng dải điều chỉnh cải thiện điều kiện làm việc hệ - Giá thành thiết bị rẻ, có mặt phổ biến thị trường Nhược điểm : Khả linh hoạt đổi trạng thái làm việc không cao, khả tải dòng áp van sức điện động biến đổi có biên độ đập mạch lớn gây tổn hao phụ động làm xấu điều kiện chuyển mạch cổ góp động làm xấu điện áp nguồn 2.2 Đánh giá phương án truyền động cũ Qua phân tích, đánh giá ưu nhược điểm hệ truyền động, phương án truyền động có ưu nhược điểm riêng, hệ thống đáp ứng tiêu chí kỹ thuật riêng như: Hệ truyền động dùng KĐT phạm vi điều chỉnh hẹp, tính trễ không cao, hiệu suất không cao Hệ truyền động T - Đ gọn nhẹ có hệ số khuếch đại lớn, dễ tự dộng hóa, có độ xác cao, công suất tổn hao nhỏ Với ưu điểm đặc điểm phù hợp với cách truyền động, nhìn chung hệ T-Đ đáp ứng yêu cầu đặt Do ta chọn hệ truyền động T-Đ cho hệ thống ăn dao máy SVTH: page 10 GVHD: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Điện áp máy phát FT đưa vào KĐ trung gian nên lấy phần qua triết áp U T 12V Hệ số khuếch đại: UT 12 0,052 U FT 230 b/ Tính hệ số khuếch đại khuếch đại trung gian: Để tính hệ số khuếch đại trung gian ta phải xác định hệ số chúng Sơ đồ khối hệ thống với khâu phản hồi tốc độ, phản hồi âm dịng có ngắt Để xác định hệ số khuếch đại khâu trung gian ta xét động làm việc ổn định (tức có khâu âm tốc độ tác động ) sơ đồ khối hệ thống hình vẽ 3-5 Trong : K : hệ số khuyếch đại tốc độ K i : hệ số khuyếch đại dòng điện K : hệ số khuyếch đại biến đổi K D : hệ số khuyếch đại động : hệ số phản hồi âm tốc độ 0,052 Phương trình đặc tính điện : n U cd K K1 K I u Ru K D .K K K K D Đặt K K K K K D GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: n U cd K I u Ru K D .K Độ sụt tốc độ ứng với đặc tính thấp : n S t n0 S t Mặt khác ta có: S t Suy ra: n S t n0 max D n0 max n0 n 1 n0 max n0 max n0 max n0 đm n dm 1 St S t n dm 1 S t D I u Ru K D .K Ta lại có độ sụt tốc động n Từ suy : S t Với: I R n dm I R K 1 S t D u u K D K u u D 1 1 S t D K S t ndm KĐ hệ số động cơ: K D 1 9,55 12,3 K e 0,777 K hệ số khuyếch đại bién đổi xác định tỷ số U r U v : K U ñ U d U d f U dk U v U dk Muốn xây dựng đặc tính phụ tải ta phải xây dựng quan hệ: U d f U d f U dk U dk f GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Xét quan hệ U d f từ phương trình điện áp chỉnh lưu cầu pha Ud 2 U cos 0,9.244 cos Xét quan hệ U dk f Vì góc mở phụ thuộc vào điện áp điều khiển với giá trị U dk khác thời điểm mở khác ta có: U dk U dk U rc max U rc max Chọn U rc max 12 (v) điện áp cưa cực đại phụ thuộc vào dung lượng tụ C (Trong mạch phát xung cưa) Cho biễn thiên từ 0 180 biểu thức ta vẽ quan hệ Ud Uđk 0 220 U dk Ud /6 /3 /2 2 / 5 / 190,53 110 - 110 10 -190,53 12 - 220 Ta tuyến tính hóa đường cong coi hệ số khuếch đại biến đổi K const K GVHD : U d 110 110 55 U dk 8 page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Từ biểu thức thay số ta được: K 4,01.4,11 12,31 0,05.30 1 870 0,052 0,05.2500 K TG K I K Hệ số khuếch đại trung gian: K 870 1,29 K K D 55.12,3 6.1.2 Kiểm tra chất lượng tĩnh a/ Tốc độ định mức tốc độ không tải lý tưởng đường đặc tính cao Tốc độ định mức n dm max Để đảm bảo tính an tồn cho hệ thống tốc độ lớn động ứng với tốc độ định mức n max ndm 2500 V ph điện áp chủ đạo đầu vào khuếch đại lớn Ucđ = Ucđmax n U cd max U cđ K I u Ru K Đ K K n1 .K Ru I dm K D 2500 (1 0,052 870) 4,11 4,01.12,3 133V K 870 Tốc độ không tải lý tưởng: n0 max U cd max K 133.870 2503 V ph .K 0,052.870 b/ Tốc độ định mức tốc độ khơng tải lý tưởng đường đặc tính thấp nhất: - Tốc độ định mức n dm Phạm vi điều chỉnh tốc độ hệ thống D 30 / nên ta có: ndm ndm 2500 83,33 V ph D 30 Mặt khác: U cd ndm 1 .K Ru I dm K D 83,33.(1 0,052.870) 4,11 4,01.12,3 4,66V K 870 - Tốc độ không tải lý tưởng n0 n0 U cd K 4,66.870 87,67 V ph .K 0,052.870 c/ Kiểm tra chất lượng tĩnh GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Thực chất kiểm tra độ sụt tốc độ có đạt yêu cầu không Người ta chứng minh độ sụt tốc độ tương đối lớn nằm đặc tính thấp Do ta có S t % n0 n dm 87,67 83,33 0,0495 n0 87,67 Vậy chế độ tĩnh động làm việc ổn định 6.2 Hiệu chỉnh hệ thống Đối với hệ thống truyền động ăn dao máy mài yêu cầu chất lượng động cao, yêu cầu khởi động phanh hãm nhanh, sai lệch tốc độ chế độ động nhỏ Vì điều chỉnh tốc độ động quay chi tiết ta phải sử dụng hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ dòng điện Ta tổng hợp mạch vòng dòng điện tốc độ thỏa mãn u cầu sau: + Tín hiệu dịng: max % 30%h + Tín hiệu tốc độ: tqd < 2s, S t % 5% theo x(t) = 1(t) 6.2.1 Kiểm tra chất lượng động hệ thống + Xét lượng điều chỉnh max Đặc tính độ dòng điện sau: GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: max hmax h Lượng điều chỉnh max : max % hmax h 100% h hmax h 0,3h hmax 1,3h Mặt khác với đặc tính dịng điện thì: h I đm 4,01( A) hmax I ng 1,3.I dm 1,3.4,01 5,213 A Giá trị dòng điện mà khâu ngắt tác động : I ng 5,213 A Chọn giá trị U ng 1V thời điểm I I ng tín hiệu điện áp láy điện trở vũng có giá trị = (V) U I I hệ số phụ thuộc vào biến dịng ta có: U ing I ng 0,1918 5,213 Xét lượng thời gian độ t qd sai lệch tĩnh S t % Ta có đặc tính độ sau: Để thời gian độ t qd s sai lệch tĩnh S t % 5% theo x(t) =1(t) ta phải tìm hệ số khuếch đại điều chỉnh tốc độ phù hợp GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: I R K 1 S x D K u u D 1 870 S t ndm K TG K I K K 1,29 K K D Mặt khác thay giá trị I ng vào phương trình đặc tính điện có âm dịng có ngắt tác động: n ng U cd max K I ng Ru K D .K 133.870 5,213.4,11 12,3 2497 V ph 0,052.870 Với hệ thống ta chọn tốc độ thời điểm khâu ngắt bắt đầu tác động tốc độ mà khâu phản hồi âm tốc độ đạt giá trị bão hòa: nbh max n ng 2497 V ph Và U dkbh U cd max .nbh max 133 0,052.2497 3,156(V ) Chọn U bh 10V ta có: K U bh 10 3,17 U dkbh 3,156 6.2.2 Tổng hợp mạch vòng dòng điện tốc độ Sơ đồ cấu trúc hệ thống: Khi xét hàm truyền hệ thống theo tín hiệu U ta bỏ qua khâu nhiễu loạn phụ tải Từ sơ đồ nguyên lý hệ thống ta thành lập sơ đồ cấu trúc: Trong đó: WR điều chỉnh tốc độ WRI điều chỉnh dòng điện GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: hệ số phản hồi âm dịng có ngắt hệ số phản hồi âm tốc độ 6.2.3 Xác định hàm truyền hệ thống - Hệ số khuếch đại động cơ: K D 1 9,55 9,55 12,3 K e 0,777 - Hằng số thời gian điện từ động cơ: TE - Hằng số thời gian điện cơ: Tm Lu 0,12 0,03 s Ru 4,11 GD Ru 10 2.4,11 12,3 2. 17,4 s 375C e C m 375.30.1 - Hệ số khuếch đại khuếch đại biến đổi: K b - Hằng số thời gian biến đổi: U d 55 U dk 0,005 - Hệ số phản hồi âm dịng có ngắt : U ing I ng 0,1918 - Xác định hàm truyền điều chỉnh dòng điện: Bỏ qua khâu nhiễu loạn phụ tải sức điện động ta có sơ đồ mạch vịng dịng điện: GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Lựa chọn cấu trúc xác định tham số điều chỉnh: Xác định theo phương pháp tối ưu môdul: Đối tượng điều chỉnh là: Wđt = K b / Rd 0,1918.55 / 4,11 ( s 1)(Te s 1) (0,005s 1)(0,03s 1) Wđt 2,567 (0,005s 1)(0,03s 1) Trong mạch vòng dòng điện, u cầu phải có tính bám tốt, ta phải hiệu chỉnh WRI(s) thành hệ thống điển hình loại I Ta chọn thiết bị điều chỉnh khâu PI có dạng: WRI K pi ( s 1) Phối hợp tham số: Te 0,03s Hàm truyền hệ hở sau hiệu chỉnh: GVHD : page 20 SVTH: 1s Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Wh sau hiệu chỉnh = Với: K K PI K b / R d K s (s 1) s (Ts 1) K PI K b / R d ; T 1 Từ quan hệ tiêu chất lượng bám trạng thái động tham số hệ thống điển hình loại I, để lượng diều chỉnh nhỏ 5% chọn KT = 0,5 Do đó: K pi K b .1 / R D 1 2T K b / R d 0,03 2.0,005.0,1918.55.1 / 4,11 1,168(0,03s 1) WRI 0,03s Vậy: - K Lựa chọn cấu trúc xác định tham số điều chỉnh tốc độ quay: Mạch vịng kín dịng điện: Hàm truyền hệ kín: W = 1 K = s s 1 s(s 1) K s (s 1) K K Mà K = 1/2 , nên ms = 2 s 2s 2s Sơ đồ cấu trúc tương đương: Đơn giản mạch vòng tốc độ bỏ qua nhiễu phụ tải: GVHD : page 20 SVTH: 1,168 Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: T n = 2 = 2.0,005 = 0,01 Lựa chọn xác định tham số điều chỉnh: Mạch vòng tốc độ yêu cầu khả chống nhiễu tốt có nhiễu nguồn nhiễu tải Ta thấy sau nhiễu có khâu tích phân nên trước nhiễu phải có khâu tích phân để cân hệ thống Mạch vòng tốc độ yêu cầu lượng điều chỉnh nhỏ Vì ta hiệu chỉnh thành hệ thống điển hình loại II, sử dụng điều chỉnh PI Đối tượng điều khiển: Wđt ( s ) Chọn điều chỉnh: Wn ( s) k pn Phối hợp tham số: Rd C eTm s(T n s 1) n s 1 ns n hT n 5.0,01 0,05 ; (chọn h = 5) Hàm truyền hệ hở sau hiệu chỉnh: GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Wh = Trong : Kn K Pn R d ( n s 1) K ( s 1) 2n n C eTm n s (T n s 1) s (T n s 1) K Pn R d C eTm n h 1 1 Chọn h = 5, K n 2h 2T 2.5 2.0,012 1200 n K pn K n C eTm n 1200.0,1918.1.17,4.0,05 365,3 Rd 0,052.4,11.12,3 Wn(s) = 365,3 Vậy: 0,05s 0,05s Chương VII THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ TRUYỀN ĐỘNG Thuyết minh sơ đồ nguyên lý có ý nghĩa quan trọng, giúp cho ta dễ vận hành, sử dụng, sửa chữa, sơ đồ nguyên lý hình vẽ GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: 7.1.Giới thiệu sơ đồ: Hệ truyền động van động thỏa mãn yêu cầu sau: + Điều chỉnh tốc độ cấp + Tự động ổn định tốc độ, tụ động hạn chế phụ tải có cưỡng - Hệ gồm hai mạch chính: Mạch động lực: Bao gồm: a) Aptomat AP dùng để đống cắt nguồn điện, bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực b) Máy biến áp động lực BA Làm nhiệm vụ cung cấp điện áp phù hợpcho chỉnh lưu đồng thời đảm bảo cách ly giưa mạch động lực lưới điện để an toàn cho vận hành sửa chữa c) Bộ chỉnh lưu cầu pha gồm thyrito, chỉnh lưu biến đổi điện áp soay chiều thành chiều cung cấp cho động d) Các R-C bảo vệ áp cho thyristo e) Máy phát tốc: để láy tín hiệu phản hồi tốc độ cho mạch khuếch đậi trung gian phục vụ trình trì ổn định tốc độ động f) Động chiều Đ Động chiều kích từ độc lập dùng để kéo máy sản xuất g) Mạch hãm (Rh) dùng để hãm động Mạch điều khiển: Bao gồm: a) Mạch khuếch đại trung gian: Làm nhiệm tổng hợp khuếch đại mạch điều khiển làm tăng độ nhạy, độ ổn định, độ rộng phạm vi điều chỉnhcủa hệ thống ( thay đổi Uđk thay đổi Udc => thay đổi góc mở α ) Đầu vào tổng hợp tín hiệu tín hiệu chủ đạo tín hiệu phản hồi âm tốc độ láy từ máy phát tốc, mạch tổng hợp tín hiệu khuếch đại trung gian sử dụng IC khuếch đại thuật tốn thyristo b) Mạch tạo sóng cưa: GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: Là mạch so sánh tín hiệu điện áp cưa tín hiệu điện áp điều khiển mạch bao gồm thyristo, tụ điện trở c) Mạch so sánh: tín hiệu cưa tín hiệu điều khiển đưa vào mạch so sánh nhằm tạo thời điểm phát xung, mạch sử dụng IC khuếch đậi thuật toán d) Mạch sửa xung khếch đại xung: Tạo xung điều khiển thyristo Máy biến áp đồng tạo tín hiệu đồng cung cấp cho khuếch đại điều khiển, Mạch sử dụng IC khuếch đại thuật toán, tụ tranzito điện trở e) Mạch nguồn: Sử dụng IC ổn áp chiều (+15V & -15V) cung cấp cho mạch điều khiển tụ lọc tín hiệu xoay chiều sóng hài 7.2 Ngun lý làm việc hệ thống: Nguyên lý khởi động: Muốn khởi động ta dặt Ucd đóng hệ thống vào lưới điện thông qua Aptomat AP công tắc tơ K Khi đầu vào khuếch đại Uv = Ucd , có giá trị lớn làm cho hệ thống khuếch đại bão hịa vạy Ura = Udk, có trị số lớn làm cho sức điện động biến đổi Ebbđ, điện áp Uư có giá trị lớn vạy dịng Id = Ebbd Rbbd Ru Khi dịng Id >>Ic nên có giá trị lớn ( Iư = Id) du > 0tốc độ động bắt đầu tăng Khi tốc độ động tăng dt Uv = Ucd - ﻷn nhung lớn Uưph = 0,4V Vì phản hồi âm ýôc độ không tham gia nên hệ thống khởi động theo đặc tính hệ hở tốc độ tăng dong giảm Iư = Ebbd – Eđ Rbbd + Rư Quá trình tiếp diễn tốc độ tăng dịng lại giảm nên đặc tình hở đến tốc độ đạt giá trị (mà Uv = Ucd – r.n < Uvbb ) độ khuếch đại khỏi vịng bão hịa, GVHD : page 20 SVTH: Khoa Điện: Trường ĐH Đồ Án: làm việc vùng khếch đại tuyến tính, lúc phản hồi âm tốc độ bắt đầu tham gia điều khiển hệ nên hệ chuyển sang khởi động theo trạng thái đặc tính hệ kín, tốc độ tiếp tục tăng, dịng tiếp tục giảm, dịng giảm đến giá trị Iư =Ic gia tốc du 0 => dt động có tốc độ khơng đổi làm việc ổn định q trình khởi động kết thúc Nguyên lý điều chỉnh tốc độ - Tăng tốc: Muốn tăng tốc ta tăng Ucd tốc độ chưa tăng kịp, Uv = Ucd - ﻻn tăng - Nếu v tăng ( Uvph phản hồi âm tốc độ tham gia Uv tăng làm cho Uđk tăng Ebbđ tăng Vì Iư tăng Iư – Ic >0 => du => động dt chuyển sang làm việc có điểm Iư lớn mà tốc độ chưa kịp tăng bắt đầu n tăng từ điểm ấy, n tăng dòng lại giảm đến Iư = Ic, gia tốc du 0 hệ làm dt việc ổn định với tốc độ cao - Nếu tăng nhiều Ucd Uv > Uvph => hệ chuyển sang tốc độ đặc tính hệ hở Uv tăng Iư tăng, gia tốc dương du , tốc độ tăng => Uv giảm dt đến tốc độ đặt đến giá trị Uv Uvph phản hồi âm tốc độ bắt đầu tham gia, hệ bắt đầu chuyển sang trạng thái khởi động đặc tính hệ kín, n tăng dòng giảm đến Iư = Ic hệ làm việc ổn định với tốc độ cao trước nhiều - Giảm tốc độ : muốn giảm tốc đọ giảm Ucd, nên giảm nhỏ Ucd Uv = Ucd ﻻn gi ảm, U đk giảm, góc tăng Ebbđ giảm nên Iư = Ebbđ – Eđ giảm Trong trường hợp ta xét với việc giảm Ucd cho dịng Iư khơng đảo dấu, Iư giảm làm cho Iư – Ic