MÔ PHỎNG hệ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG cơ DC 2q DÙNG băm XUNG

NHĨM 6: MƠ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ DC-2Q DÙNG BĂM XUNG GVHD: VŨ HOÀNG PHƯƠNG Sinh viên: Nguyễn Văn Trụ-20181792 Phạm Thị Trang-2018178 Bùi Văn Thìn-20181768 Phạm Quang Thuyết-20181778 Nguyễn Anh Thư-20181775 Đỗ Tuấn Quang-20181770 Vũ Thị Thu-20181774 Trần Nhật Tân-20181745 Phạm Hữu Thanh-20181759 MỤC LỤC I ĐỀ BÀI II THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ III.THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ IV.CÁC CHẾ ĐỘ HÃM CỦA ĐỘNG CƠ V CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN VI.KẾT LUẬN I ĐỀ BÀI Câu 1: Thông số động Câu 2: Xét tham số ảnh hưởng đến đặc tính động Câu 3: Xét chế độ hãm Câu 4: Cấu trúc hệ điều khiển II THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ ĐỘNG CƠ (20) • 200HP • Va=500VDC • N=1750 RPM • Vfield=150VDC II THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ Sơ đồ khối mơ hình hóa động chiều 𝑘𝑒 ∅ = 𝑘 𝑇 ∅ 𝑇𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐 = 𝐶𝑢𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡 𝐴𝑚𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒 III THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ Đường đặc tính tự nhiên (T, 𝝎) Đường thẳng: lấy điểm : 𝜔(𝑟𝑎𝑑/𝑠) • Điểm khơng tải lý tưởng (T=0; 𝜔= 𝑤0 ) • Điểm định mức (Tđm; 𝜔đm) • Điểm ngắn mạch (Tnm; 𝜔 =0) o Định mức: 𝑛đ𝑚 1750 𝜔đm = = =183.246(rad/s) 9,55 9,55 𝑃đ𝑚 149140 Tđm= = 𝜔đm 183.246 T(Nm) o Không tải lý tưởng: 𝑉𝑎 500 𝑤0 = = = 190.7668(𝑟𝑎𝑑/𝑠) 𝑘∅ 2.621 = 813.88 𝑁𝑚 T=0 => Điểm định mức (813.88; 183.246) =>điểm không tải lý tưởng (0; 190.7668) III THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ Phương trình đặc tính điện Phương trình đặc tính Các tham số ảnh hưởng: • Điện trở phần ứng Ra • Điện áp phần ứng Va • Từ thông 𝑲∅ III THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ Ảnh hưởng Điện trở phần ứng Ra Va=const; 𝐾∅ =const Tốc độ không tải 𝑤0 = 𝑅𝑎1 = 0.0597 𝑅𝑎2 = 0.0746 𝑅𝑎3 = 0.0855 𝜔(𝑟𝑎𝑑/𝑠) 𝑉𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 𝐾∅𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑  Ra lớn tốc độ động giảm, 𝐼𝑛𝑚 𝑇𝑛𝑚 giảm  Hạn chế dòng điện điều chỉnh tốc độ động T(Nm) III THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ Ảnh hưởng từ thông Va=const; Ra =const Tốc độ khơng tải 𝜔0=var Độ cứng đặc tính β=var 𝜔(𝑟𝑎𝑑/𝑠) 𝑉𝑓1 = 150 VDC  𝐾∅=2.621 (b) 𝑉𝑓2 = 112.9 VDC  𝐾∅=1.966 (r) 𝑉𝑓3 = 75 VDC  𝐾∅=1.311 (y) Từ thông giảm => tốc độ động tăng Đường đặc tính dốc T(Nm) III THAM SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẶC TÍCH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ Ảnh hưởng Điện áp phần ứng Va Ra=const; 𝐾∅ =const Tốc độ khơng tải 𝑤0 = var Độ cứng đặc tính β=const 𝑉𝑎1 = 500V 𝑉𝑎2 =375V 𝑉𝑎3 = 250 V 𝜔(𝑟𝑎𝑑/𝑠)  Khi thay đổi điện áp (giảm áp) 𝐼𝑛𝑚 𝑇𝑛𝑚 giảm, 𝑤 giảm ứng với phụ tải định  Điều chỉnh tốc độ động  Hạn chế dòng điện khởi động T(Nm) Ta thấy trường hợp • Th1 ta thấy hoạt động Q1 động nhận lượng từ nguồn quay • Th2 ta thấy có dịng điện trả nguồn(Động làm việc máy phát điện) nên xuất hãm tái sinh IV Các chế độ hãm HÃM NGƯỢC Định nghĩa: xảy phần ứng tác dụng động tích lũy phận chuyển động momen quay ngược chiều với mômen điện từ động Mômen sinh động chống lại chuyển động cấu sản xuất - Hãm ngược thực cách đảo chiều động đột ngột (đảo chiều điện áp phần ứng phần kích từ) đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng HÃM NGƯỢC Cách 1: HÃM NGƯỢC Cách 2: HÃM NGƯỢC - Mô MATLAB: nguồn ngược chiều Ta có K Ф = 𝑀đ𝑡 𝐼𝑎 = 1,23 IV.3 HÃM NGƯỢC - Tính tốn lí thuyết: 𝐼𝑏 = −𝑉𝑎 −𝐸𝑎 𝑅𝑎 𝜔= 𝑅𝑎 +𝑅𝑏 𝑉 − 𝑎 𝐾𝜙 ; Đưa thêm điên trở phụ để hạn chế 𝐼𝑏 −𝑉 −𝐸 𝐼𝑏 = 𝑎 𝑎 ; 𝑇𝑏 = K𝜙 𝐼𝑏 𝑅𝑏 = 30Ω 𝑅𝑎 +𝑅𝑏 𝑇 (𝐾𝜙)2 𝑏 −𝑉 −𝐸 𝐼𝑏 = 𝑎 𝑎 𝑅𝑎 +𝑅𝑏 − = −240 − 232,96 0,78 +30 = -15,36 𝑇𝑏 = K𝜙 𝐼𝑏 = 1,23 (-15,36) = -18,9 240 0,78+30 −  𝜔0 = − (−18,9) = 189,4 rad/s 1,23 (1,23) 𝜔 = -195,12 - 20,345T HÃM NGƯỢC w (rad/s) T (Nm) Nhận xét: Đồ thi mô khớp với lý thuyết, kết mơ có sai lệch nhỏ so với kết tính theo lý thuyết V Mơ tả hệ truyền động Cấu trúc hệ truyền động + Động DC 200 mã lực kích từ độc lập với điện áp kích từ 150VDC​​ + Mạch băm xung chopper sử dụng IGBT, nhận điện áp 630VDC(từ chỉnh lưu) + ​Mạch vòng điều khiển cấp xung PWM điều khiển IGBT V Mô tả hệ truyền động Động mạch băm chopper +Phần ứng động cấp điện từ đầu mạch băm chopper Mạch chopper hoạt động hai góc phần tư I II Xung điều khiển IGBT1 IGBT2 ngược +Khi IGBT1 đóng, IGBT2 mở, động làm việc góc phần tư I +Khi IGBT1 mở, IGBT2 đóng, động làm việc góc phần tư II => Như vậy, việc thay đổi độ rộng xung điều khiển, ta thay đổi điện áp trung bình đặt vào phần ứng động cơ, làm thay đổi tốc độ động V Mô tả hệ truyền động Mạch vòng điều khiển: Điều chỉnh moment Điều chỉnh tốc độ Mạch vòng điều khiển cấu tạo từ điều khiển PI, hoạt động chế độ điều chỉnh tốc độ điều chỉnh moment V Mô tả hệ truyền động Mạch vòng điều chỉnh moment Ở chế độ điều chỉnh monent, có điều khiển dịng(PI Current Controller) hoạt động Tham số moment(Torque reference) chuyển đổi thành tham số dịng điện(Current reference), sau so sánh với dòng điện phần ứng(Current measurement) để sai số truyền vào cho điều khiển dòng Bộ điều khiển xử lí để đưa xung PWM với độ rộng thích hợp V Mơ tả hệ truyền động Mạch vòng điều chỉnh tốc độ Ở chế độ điều chỉnh tốc độ, điều khiển tốc độ(PI Speed Controller) nhận vào sai số giá trị tốc độ cảm biến(Speed sensor) tham số tốc độ(Speed reference) Bộ điều khiển tốc độ cho đầu giá trị moment, chuyển đổi thành tham số dòng điện tương tự chế độ điều chỉnh moment VI KẾT LUẬN Đặc tính • Xây dựng đặc tính tự nhiên • Xét tham số ảnh hưởng đến đặc tính động • Khởi động động cơ: tính tốn, mơ chưa lý thuyết Các trạng thái hãm • Hãm động • Hãm tái sinh • Hãm ngược Mô tả cấu trúc hệ truyền động • Mạch vịng điều chỉnh tốc độ • Mạch vịng điều chỉnh moment PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ Phân cơng Thơng số động Đặc tính Hãm ngược Phạm Thị Trang Phạm Quang Thuyết Nguyễn Anh Thư Hãm động Mô tả hệ truyền động Bùi Văn Thìn Vũ Thị Thu Phạm Hữu Thanh Nguyễn Văn Trụ Trần Nhật Tân Tổng hợp slide Phạm Thị Trang Hãm tái sinh ... động kích từ độc lập, lượng chủ yếu tạo động động tích lũy nên cơng suất tiêu tốn mạch kích từ IV CÁC CHẾ ĐỘ HÃM CỦA ĐỘNG CƠ Hãm tái sinh • Động DC hoạt động chế độ 2Q • Sơ đồ động DC hoạt động. .. thi mô khớp với lý thuyết, kết mơ có sai lệch nhỏ so với kết tính theo lý thuyết V Mô tả hệ truyền động Cấu trúc hệ truyền động + Động DC 200 mã lực kích từ độc lập với điện áp kích từ 150VDC​​... 150VDC​​ + Mạch băm xung chopper sử dụng IGBT, nhận điện áp 630VDC(từ chỉnh lưu) + ​Mạch vòng điều khiển cấp xung PWM điều khiển IGBT V Mô tả hệ truyền động Động mạch băm chopper +Phần ứng động cấp