Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 13 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
13
Dung lượng
871 KB
Nội dung
i. Hệ truyền độngnhiềuđộng cơ
1.1 Yêu cầu công nghệ đối với hệ truyền độngnhiềuđộng cơ.
Truyền độngnhiềuđộngcơthờng đợc sử dụng trong dây truyền sản xuất
liên tục, trong đó vật liệu đồng thời chạy qua nhiều phần truyền động của
nhiều thiết bị công nghệ, mỗi một truyền động cần phải làm việc với tốc độ
thích hợp hoặc tốcđộ không đổi gắn với yêu cầu chung của cả hệ.
Tuỳ thuộc vào sản phẩm, kích thớc, vật liệu cũng nh yêu cầu chất lợng đòi
hỏi các cấu trúc của hệ truyền động điện đơn giản hay phức tạp.
Trong sản xuất công nghiệp, chúng ta thờng gặp ở các máy cán liên tục,
máy xeo giấy, trong công nghiệp dệt và sản xuất thuỷ tinh, v.v
Đặc tính của truyền độngnhiềuđộngcơ cho các dây truyền công nghệ sản
xuất liên tục gồm các yêu cầu cơ bản:
- Tất cả truyền động thành phần đều phải giữ tỷ lệ tốcđộ không đổi trong
cả chế độ tĩnh và động, ta gọi là yêu cầu đồngbộ hoá tốc độ.
- Đối với dây chuyền sản xuất các vật liệu thay đổi, hoặc bề dày vật liệu
thay đổi dẫn đến yêu cầu thay đổi tốcđộ làm việc thờng tỷ lệ này thay đổi
không lớn, vùng điều chỉnh tốcđộ O(2:1 đến 6:1).
- Một số dây truyền yêu cầu chất lợng sản phẩm cao nh độđồng đều vật
liệu cao sai số ít. Nh vậy hệ truyền động phải đảm bảo độ chính xác điều
chỉnh cao.
-Một số vật liệu đợc sản xuất trong dây truyền liên tục có yêu cầu về
chủng loại, tính chất đặt ra yêu cầu phải giữ sức căng không đổi. Vì vậy
yêu cầu hệ truyền động phải điều chỉnh cả tốcđộ và cả lực kéo.
Đối với hệđồngbộ hoá tốcđộ việc điều chỉnh phụ thuộc vào loại liên kết
cơ giữa các độngcơ thành phần.
+ Các độngcơ liên kết cơ cứng qua hộp giảm tốc yêu cầu đặc tính
cơ của từng độngcơ phải tuyệt đối cứng.
+ Các độngcơ liên kết mềm với nhau qua băng vật liệu có tiết diện
lớn, lực cân bằng truyền qua vật liệu cứng nh vậy việc đồngbộ hoá
tốc độcó thể dùng đặc tính cơ của các độngcơ thành phần mềm.
+ Ơ các vật liệu băng của nó không truyền đợc lực kéo. Nh vậy
truyền động chính trong hệ sẽ điều chỉnh tốcđộ và phát tín hiệu đặt
tốc độ cho tất cả các truyền độngcơ còn lại, các truyền động này có
1
nhiệm vụ điều chỉnh gi mômen không đổi. Tốcđộ của tất cả các
truyền động chạy theo băng còn lực căng giữa các cơ cấu truyền động
do các mạch điều chỉnh xác định.
+ Nếu không đo đợc mạch vòng trực tiếp lực kéo, ngời ta phải tạo
mạch vòng nhân tạo trong dây chuyền bằng tín hiệu tỷ lệ với chiều dài,
mạch vòng có thể hiệu chỉnh tốcđộ của từng độngcơ trong truyền
động.
+ Ơ dây truyền sản xuất vật liệu mỏng dễ đứt nh giấy, vật liệu
tổng hợp, v.v thì tất cả các truyền động thành phần phải đợc giữ tốc
độ không đổi. Ơ đây ta dùng phơng pháp đồngbộ bám tức là điều chỉnh
tất cả các truyền độngcó tỷ lệ tốcđộ không đổi theo chiều chuyển động
của vật liệu.
+ Đối với truyền độngcó cuộn cuốn cuộn nhả yêu cầu tốc độ
truyền động phải thay đổi phụ thuộc vào đờng kính các cuộn vật liệu, hay
nói cách khác là giữ tốcđộ dài băng vật liệu không thay đổi.
1.2 Hớng đề tài nghiên cứu.
Vấn đề đồngbộ hoá tốcđộ trong các dây truyền công nghệ nêu trong mục
1.1 chúng ta thấy là rất rộng, rất nhiều vấn đề phải nghiên cứu và có rất nhiều
hớng nghiên cứu giải quyết khác nhau ở đây em tập trung nghiên cứu và mô
phỏng việc đồngbộ hoá tốcđộhệ truyền độngnhiềuđộngcơ với nguồn cấp
riêng từng động cơ.
Phơng pháp dùng nguồn cung cấp điện áp phần ứng chung có u điểm đơn
giản, nhng đối với dây truyền công nghệ có sản phẩm thay đổi nh vật liệu
hay bề dày thay đổi, nh vậy tốcđộ đầu vào và đầu ra một trục có sự khác
biệt, cho nên cần có sự chỉnh định riêng và phơng án dùng nguồn cấp riêng
cho từng độngcơ thích hợp hơn.
Sơ đồ nguyên lý hệ dùng nguồn cấp riêng biệt:
2
Để đo tín hiệu sai lệch tốc độ, ta dùng triết áp P
L
, lúc đóbộđo sai lệch tốc
có hàm truyền là khâu tích phân. Bộđiều chỉnh về tốcđộ dài phải là P hoặc
PD nếu dùng bộđiều chỉnh có thành phần tích phân thì hệ không ổn định. Từ
sơ đồ cấu trúc ta có hàm truyền của hệ hở:
II. Trình tự tiến hành mô phỏng.
2.1 Tổng Hợp Mạch Vòng Dòng Điện
Sơ đồ cấu trúc:
3
Trong đó:
T =
u
u
R
L
: Hằng số thời gian điện từ của mạch phần ứng
Sơ đồ tơng ứng:
Từ sơ đồ trên ta có hàm truyền của đối tợng :
S
oi
(p) =
)1)(1)(1)(1(
/.
)(
)(
uVidk
uicl
dk
i
pTpTpTpT
RKK
pU
pU
++++
=
ứng với điều kiện
T
si
= T
i
+ T
V
+T
đk
<<T
Bỏ qua các thành phần bậc cao ta có
S
oi
(p) =
)1)(1(
/.
usi
uicl
pTpT
RKK
++
Theo tiêu chuẩn Modul đối xứng ta có hàm truyền hệ kín nh sau:
3322
.8 8.41
41
ppp
p
F
OD
+++
+
=
Mặt khác ta có
F
ODo
(p) =
SoipRi
SoipRi
).(1
).(
+
4
332
3322
8 8.41
41
1[
).1.(.) (
.
8.8 41
41
)1(
)(
ppp
p
TppTKK
KR
ppp
p
FS
F
pR
sCi
u
OMo
OD
+++
+
+
+++
+
=
=
Chọn
S
T=
ta có:
p
TKK
KR
p
pR
Ci
u
S
8.
) (
.
41
)(
2
+
=
Vậy nó là khâu tỉ lệ tích phân (PI)
2.2 Tổng hợp bộđiều chỉnh tốc độ.
Cấu trúc của hệđiều chỉnh tốcđộ :
Trong đó lấy hàm truyền của mạch vòng dòng điện là khâu quán tính
bậc nhất, bỏ qua các thành phần bậc cao.
Viết gọn sơ đồ ta có:
5
Trong đó S
o
=
)1(.).(
.
sci
u
pTpTKK
KR
+
Với
T
S
= 2T
si
+ T
rất nhỏ
áp dụng tiêu chuẩn modul đối xứng có:
3322
.8 8.41
41
ppp
p
F
OD
+++
+
=
332
3322
8 8.41
41
1[
).1.(.) (
.
8.8 41
41
)1(
)(
ppp
p
TppTKK
KR
ppp
p
FS
F
pR
sCi
u
OMo
OD
+++
+
+
+++
+
=
=
Chọn
S
T=
ta có:
p
TKK
KR
p
pR
Ci
u
S
8.
) (
.
41
)(
2
+
=
Vậy nó là khâu tỉ lệ tích phân (PI)
Sau khi tổng hợp ra các bộđiều chỉnh, ta có sơ đồ cấu trúc của hệ thống
điều khiểntốcđộđộngcơ điện một chiều nh hình vẽ.
6
2.3 Tính toán và mô phỏng hệđồngtốc độ.
Các thông số cho trớc:
P
đm
: công suất địng mức của độngcơ 1.5 kw
U
đm
: Điện áp định mức phần ứng 220 V
n
đm
: Tốcđộ quay định mức 1500 V/ph
dm
: Hiệu suất danh định của độngcơ 90%
L : Điện cảm phần ứng 0,2 H
T
i
: Hằng số thời gian máy biến dòng 0,002 S
T
V
: Hằng số tời gian bộ chỉnh lu 0,0025 S
T
đk
: Hằng số thời gian mạch điềukhiểnbộ chỉnh lu 0,0001S
T
: Hắng số thời gian máy phát tốc 0,001S
Ta có:
55,9
1500
55,960
2
==>==
dm
nn
= 157 rad/s
M
đm
=
157
1500
=
dm
dm
P
=9,55 Nm
I
đm
=
220
1500
=
dm
dm
U
P
= 6,82 A
82,6
55,9
==
dm
dm
I
M
K
= 1,4
Tính R
gần đúng theo công thức
R = 0,5(1-
82,6
220
)9,01(5,0) =
dm
dm
dm
I
U
= 1,6
7
T =
6,1
2,0
=
u
u
R
L
= 0,125S
Mặt khác ta có:
U
đ
= U
đk
.K
cl
Chọn U
đk
= 10V => K
cl
=
==
10
220
dk
dm
U
U
22
Hàm truyền của bộđiều chỉnh:
p
TKK
KR
p
pR
Ci
u
S
8.
) (
.
41
)(
2
+
=
Có T
si
= T
i
+ T
v
+T
đk
= 0,002 + 0,0025 + 0,0001 = 0,0046 S
Chọn U
iđ
= 7V
=> K
i
=
82,6
7
=
dm
id
I
U
= 1,02
T
c
=
22
42,1
6,1.45,2
)(
=
K
JR
u
= 2 S
2.4,1
6,1
).(
=
C
u
TK
R
=0,5714
U
d
=
K.
Chọn U
d
= 10 V
=>K
=
064,0
157
10
=
Với
T
S
= 2T
si
+ T
= 2.0,0046 +0,001 = 0,01 S
Với
T
S
= 2T
si
+ T
= 2.0,0062 +0,0001 = 0,0125 S
R
(p) =
1394
00001.0.868,2
1
00001.0.868,2
04,01
.01,0.8.
2.4,1.02.1
064,0.6,1
.01,0.41
2
+=
+
=
+
pp
p
p
p
8
S¬ ®å m« pháng
M« h×nh ®éng c¬ 1
9
Mô hình độngcơ 2
2.4 Kết quả và nhận xét.
*Kết quả:
Kết quả mô phỏng khi độngcơ 1 đặt tải là xung chữ nhật, động cơ2
đặt tải ngẫu nhiên.
* Khi 2 độngcơ đặt cùng tốc độ:
- Tốc độ:
10
[...]... khi ta tổng hợp bộ điều khiển theo môdun đối xứng và tổng hợp hệđồngtốc theo nguyên tắc điều chỉnh tốcđộhệ truyền độngnhiều động cơ với nguồn cung cấp riêng từng động cơ thì đã đáp ứng đợc yêu cầu của hệ truyền độngnhiều động cơ: Cần đồngbộtốcđộ hoặc điều chỉnh tốcđộ sau có thể nhanh hơn hoặc chậm hơn động cơ trớc một đại lợng cần thiết, khi đó khắc phục đợc nhợc điểm của hệ dùng phơng pháp... cơ trớc một đại lợng cần thiết, khi đó khắc phục đợc nhợc điểm của hệ dùng phơng pháp bù điện áp phần ứng Tài liệu tham khảo Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dơng Văn Nghi điều chỉnh tự động truyền động điện Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Năm 2004 12 13 . i. Hệ truyền động nhiều động cơ
1.1 Yêu cầu công nghệ đối với hệ truyền động nhiều động cơ.
Truyền động nhiều động cơ thờng đợc sử dụng. hợp hệ đồng tốc theo nguyên tắc điều
chỉnh tốc độ hệ truyền động nhiều động cơ với nguồn cung cấp riêng từng
động cơ thì đã đáp ứng đợc yêu cầu của hệ truyền