tài liệu tham khảo
Thuyết minh đồ án môn học THHĐC Mục lục STT NộI DUNG Lời nói đầu Phần I : Phân tích lựa chọn phơng án TRANG truyền động điện Phần II : Chọn phân tích mạch 12 động lực Phần III : Chọn phân tích mạch 76 điều khiển Phần IV : Tính chọn thiết bị Phần V : Xây dựng đặc tính tĩnh Phần VI : Thuyết minh sơ đồ nguyên 93 101 104 lý Tài liệu tham khảo Lời nói đầu Trong công công nghiệp hoá đại hoá nay, ngành tự động hoá đóng vai trò quan trọng Việc áp dụng hệ thống truyền động theo GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC vòng kín nhằm tăng suất tăng hiệu kinh tế Một hệ thống làm việc ổn định cho sản phẩm đảm bảo chất lợng cao Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học, đặc biệt ngành điện tử công suất Với việc phát minh linh kiện bán dẫn đà ngày đáp ứng đợc yêu cầu hệ thống truyền động Ưu điểm việc sử dụng linh kiện bán dẫn mà làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp có độ xác tác động cao Với nhu cầu sản suất tiêu dùng nh nay, việc tự động hoá cho xí nghiệp sử dụng linh kiện gọn nhẹ nhu cầu cấp thiết Sau gần năm học tập nghiên cứu trờng, em đà đợc làm quen với môn học thuộc ngành Để áp dụng lý thut víi thùc tÕ häc kú nµy chóng em đợc giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện với yêu cầu Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động với yêu cầu cho tríc sư dơng bé biÕn ®ỉi chØnh lu cã điều khiển cầu pha 2T,2D Với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo hớng dẫn T.s Đào Thanh thầy giáo môn, đến đồ án em đà đợc hoàn thành Bản đồ án em gåm hai phÇn chÝnh : PhÇn thuyÕt minh : gåm phần : Phân tích lựa chọn phơng án truyền động điện Chọn phân tích mạch động lực Chọn phân tích mạch điều khiển Chọn thiết bị Xây dựng đặc tính tĩnh Thuyết minh sơ đồ nguyên lý Phần vẽ : gồm vẽ khổ A0 Sơ đồ nguyên lý hệ thống GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC Giản đồ dòng, điện áp mạch động lực mạch điều khiển Đặc tính tĩnh hệ thống Do kiến thức chuyên môn hạn chế, tài liệu tham khảo có hạn, nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc bảo, góp ý thầy,cô giáo bạn để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn, cảm ơn thầy Đào Thanh đà giúp đỡ em để thiết kế hoàn thành thời hạn Thái Bình, ngày Tháng năm 2007 Sinh viên thiết kế phần I : phân tích lựachọn phơng án truyền động điện GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC *Khái niệm chung: * Nội dung: - Để thiết kế hệ thống truyền động cho đối tợng truyền động ta phải vào đặc điểm công nghệ nó, vào tiêu chất lợng mà đa phơng án hợp lý Với đối tợng truyền động thực truyền động khác Mỗi phơng án có u nhợc điểm nó, nói chung phơng án đa cần đảm bảo yêu cầu đối tợng cần truyền động Phải đảm bảo đợc tiêu vỊ mỈt kü tht cịng nh vỊ mỈt kinh tÕ, tiêu kỹ thuật quan trọng hàng đầu Thông thờng hệ thống tốt mặt kỹ thuật nh tốn mặt kinh tế Do tuỳ thuộc yêu cầu chất lợng độ xác sản phẩm ta cho chọn hệ thèng trun ®éng ®iƯn nh»m ®a mét hƯ thèng đảm bảo yêu cầu mong muốn * ý nghĩa: - Việc lựa chọn phơng án truyền động điện có ý nghĩa quan trọng Nó liên quan đến chất lợng sản phẩm nh ảnh hởng đến hiệu kinh tế sản xuất Nếu nh lựa chọn tăng xuất làm việc, hạn chế đợc hành trình thừa, chất lợng sản phẩm tốt hơn, hiệu kinh tế cao Kết hoàn toàn ngợc lại ta lựa chọn không gây tổn thất không ngờ trớc * phơng án lựa chọn: - Muốn chọn đợc hệ thống phù hợp với yêu cầu phải đa phơng án đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật sau đánh giá u nhợc điểm mà chọn cho hợp lý I chọn phơng án truyền động điện: GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC -Để thiết kế hệ thống truyền động điện ngời thiết kế phải đa nhiều phơng án khác Rồi sau so sánh phơng án hai phơng diện kinh tế kỹ thuật để chọn phơng án tối u Phơng án tối u phơng án đáp ứng đợc yêu cầu đề đồng thời phơng án đảm bảo mặt kỹ thuật chi phí thấp I.1 : phân tích chọn động truyền động phơng án điều chỉnh tốc độ - Động thiết bị truyền chuyển động cho máy sản xuất , đối tợng điều khiển hƯ thèng ®iỊu khiĨn tù ®éng trun ®éng ®iƯn viƯc chọn động cách hợp lý có vị trÝ hÕt søc quan träng c«ng viƯc thiÕt kÕ hệ thống truyền động điện , động đợc chọn phải thoả mÃn điều kiện công nghệ yêu cầu, phải phụ thuộc tính chất công suất tải đồng thời phải thoả mÃn yếu tố cho tổn hao ít, giá thành hạ, hoạt động tin cậy, chi phí vận hành hàng năm nhỏ, lắp đặt thay dễ, sửa chữa đơn giản, để chọn động quay chi tiết ta xét lần lợt loại động : Trong công nghiệp động dùng hệ truyền động điện gồm hai loại : - Động điện xoay chiều : Chia hai loại : + Động không đồng : bao gồm động động không đồng roto lồng sóc động không đồng roto dây quấn + Động đồng - Động điện chiều : Chia làm ba loại : + Động chiều kích từ độc lập + Động chiều kích từ nối tiếp + Động chiều kích từ hỗn hợp Sau ta nghiên cứu đặc điểm loại nh phơng pháp điều chỉnh tốc độ chúng I.1.1: Động điện xoay chiều : GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC I.1.1.1 : Động không đồng - Đợc sử dụng rộng rÃi thực tế, u điểm cấu tạo đơn giản, đặc biệt loại rô to lồng sóc So với máy điện chiều giá thành hạ vận hành tin cậy trực tiếp dùng điện lới không cần dùng thiết bị biến đổi khác nhợc điểm điều khiển khống chế trình độ khó khăn, với động lồng sóc tiêu khởi động xấu đc rf hình i1 xà x1 ià r1 x2 n n1 i2 rf = rf # r'2/ s uf rà mth hình hình Hình : Sơ đồ nguyên lý động không đồng Hình : Sơ đồ thay Hình : đặc tính Ngời ta đà chứng minh đợc phơng trình đặc tính : GVHD: SVTK: m Thuyết minh đồ án môn học THHĐC U M = R,2 + R S R,2 s f + nm X S Trong : Uf : giá trị hiệu dụng điện áp pha sta to R2, ,R1 : điện trở rô to stato đà quy đổi S : hệ số trợt động S = Sth = R2 X nm HÖ sè trợt tới hạn Xnm =X1 + X2 : điện kháng ngắn mạch tổng trở điện kháng sta to rô to đà quy đổi Cũng viÕt : M= 2.Mth.(1 + a.Sth) Sth S + + 2.a.Sth S Sth Trong ®ã : Mth = 3.U f 2.ω1 ( R1 ± R 21 + X nm) Với Xnm = X1+X2 : điện kháng ngắn mạch Mth a = R1/R2 GVHD: : Mô men tới hạn : Hệ số phụ thuộc sơ đồ nối mạch động SVTK: tản Thuyết minh đồ án môn học THHĐC Sth = R2/Xnm : hệ số trợt tới hạn S= : Hệ số trợt Từ phơng trình đặc tính ta đa phơng pháp điều chỉnh tốc độ động nh sau : - Thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động - Thay đổi điện áp U tÇn sè f = const - Thay đổi điện trở mạch roto - Thay đổi công suất trợt ( thay đổi số đôi cực ) a Thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động - Sức điện động động đợc cho bëi c«ng thøc sau : U1 = E = 4,44.W1.f1.Kdq1.Ф = C.f1 Ф => Ф = U1/C.f1 (*) Gi¶ sö f = fcb = 50Hz , U1 = const + NÕu ®iỊu chØnh f > fcb : Tõ (*) ta thấy f tăng giảm ( U = const) muốn giữ cho mômen không đổi ( M = K .I2.cos = const ) I2 phải tăng lên I2 > I2đm Nh làm cho mạch từ non tải dây quấn roto tải + Nếu điều chỉnh cho f < fcb : Từ (*) ta thấy f giảm tăng dòng từ hoá I tăng mạch từ bÃo hoà , cos giảm , tổn hao lớn , nhiệt độ tăng nhiệt độ cho phép Do ®iỊu chØnh tÇn sè ( dïng bé biÕn tÇn ) ngêi ta thêng ®i kÌm víi viƯc thay ®ỉi ®iƯn áp để giữ cho = const điều phức tạp b Thay đổi điện áp U f = const GVHD: SVTK: ThuyÕt minh ®å án môn học THHĐC n n1 đaxc rf = ®c rf # rf mth2 mth1 mth m -V× mômen động tỉ lệ bình phơng điện áp thay đổi điện áp đặt vào stato thay đổi đợc mômen thay đổi đợc tốc độ Để điều chỉnh đợc điện áp phải có biến đổi điện áp xoay chiều ( ĐAXC ) thông thờng không áp dụng điều chỉnh U cho động roto lồng sóc Sth đặc tính tự nhiên nhỏ Với động roto dây quấn điều chỉnh điện áp cần nối thêm Rf mạch roto để mở rộng phạm vi điều chỉnh Phơng pháp điều chỉnh điện áp mạch roto thích hợp với truyền động mà mômen tải hàm tăng theo tốc độ nh quạt gió , bơm li tâm c Thay đổi tốc độ cách điều chỉnh điện trở mạch rôto n n1 rf = rf # mth m Ta điều chỉnh trơn điện trở mạch roto van bán dẫn , u dễ tự động hoá việc điều chỉnh Điện trở mạch roto động đợc xác ®Þnh theo biĨu thøc GVHD: SVTK: Thut minh đồ án môn học THHĐC Rr = Rrd + Rf Trong : Rrd : Điện trở mạch dây quấn roto Rf : Điện trở mắc thêm vào mạch roto Khi thay đổi điện trở mạch roto mômen tới hạn động không thay đổi độ trợt tới hạn tỉ lệ bậc víi ®iƯn trë S = Si.Rr/Rrd Trong ®ã : S : Độ trợt điện trở mạch roto Rr Si : : Độ trợt điện trở mạch roto Rrd 3I r.Rr 3I r.Rr 3I Rrd M = = = Mặt khác : Rr ω1 S ω1 Si ω1 Si Rrd Khi thay đổi điện trở mạch roto mômen thay đổi => tốc độ thay đổi Thông thờng chọn Rf chế độ dài hạn , chọn vật liệu có nhỏ Phơng pháp làm tăng tổn hao , giảm hiệu suất Với máy điện không đồng rô to dây cuốn, ta dùng phơng pháp thay đổi điện trở mạch phần ứng để thay đổi tốc Ưu điểm kết cấu biến đổi đơn giản nhng có nhợc điểm vùng tốc độ thấp hệ số trợt S lớn nên gây tổn hao nhiều Ps = Pđt S d Điều chỉnh tốc độ cách điều chỉnh công suất trợt ( thay đổi số đôi cực ) GVHD: 10 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC n n1 p= p= mth m n = n1.(1-s) =f1.(1-s)/p Khi thay ®ỉi p n thay đổi Tuy nhiên việc thay đổi p làm cho tốc độ bị nhảy cấp việc điều chỉnh không trơn I.1.1.2: Động đồng - Sơ đồ nguyên lý đặc tính nh hình vẽ - Hình : sơ đồ nguyên lý - Hình : đặc tính n n0 đc + mth - Hình m Hình2 - Động đồng sử dụng cho hệ truyền động yêu cầu độ ổn định tốc độ cao Động đồng thờng dùng cho máy bơm , quạt gió , hệ truyền động nhà máy luyện kim GVHD: 11 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Ưu điểm có độ ổn định tốc độ cao hệ số cos hiệu suất lớn , vận hành có độ tin cậy cao - Mạch stato tơng tự động không đồng , mạch roto có cuộn kích từ cuộn dây khởi động - Khi đóng điện động làm việc với tốc độ không đổi tốc ®é ®ång bé ω1 = 2.π f1 (1) p Trong phạm vi mômen cho phép MMmax tốc độ động đồng Từ (1) ta thấy thay đổi f thay đổi đợc tốc ®é ®ã cÊu tróc cđa hƯ trun ®éng ®iỊu chỉnh tốc độ động đồng có biến tần kèm theo Với máy đồng biến đổi biến tần, nên hệ thống phức tạp đắt tiền nh biến đổi động Rôto lồng sóc Mặt khác công nghệ yêu cầu có chất lợng cao sử dụng máy điện đồng thời gian mở máy lâu tốn nhiều thời gian nh suất lao động không cao I.1.2 : Động chiều - Đặc điểm chung động điện chiều hoạt động tin cậy, có mô men lớn, điều chỉnh tốc độ đơn giản máy điện xoay chiều, nhng nhợc điểm giá thành đắt Động chiều có loại : + Động chiều kích từ độc lập + Động chiều kích từ nối tiếp + Động chiều kích từ hỗn hợp Động chiều kích từ hỗn hợp dùng ta nghiên cứu hai loại I.1.2.1 : Động chiều kÝch tõ nèi tiÕp GVHD: 12 SVTK: ThuyÕt minh đồ án môn học THHĐC - Với động chiỊu kÝch tõ nèi tiÕp ta cã cn d©y kÝch từ đợc ghép nối tiếp với phần ứng - Phơng trình đặc tính điện : = U R KC.I KC Phơng trình đặc tính = U R − KCM KC M = KCI S¬ đồ nguyên lý , đồ thị đặc tính điện đặc tính cho nh hình vẽ n u¦ + - ckt rf = rf # rf đc m Từ phơng trình đặc tính ta thÊy : cã thĨ ®iỊu chØnh tèc ®é ®éng chiều kích từ nối tiếp cách thay đổi điện áp phần ứng thay đổi điện trở phần ứng cách mắc thêm điện trở phụ * Nhận xét : - Đặc tính có dạng hypebol mềm phạm vi dòng điện có giá trị nhỏ định mức vùng có dòng điện lớn mạch từ bÃo hoà nên từ thông hầu nh không đổi có dạng gần tuyến tính Do loại động không nên dùng cho hệ truyền động yêu cầu độ ổn định tốc độ cao mà sử dụng cho hệ truyền động có GVHD: 13 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC yêu cầu tốc độ thay đổi theo phụ tải Động chiều kích từ nối tiếp có khả tải lớn mômen ( nhờ cuộn CKT mắc nối tiếp vào mạch phần ứng ) => Có khả khởi động tốt động chiều kích từ độc lập nên loại động sử dụng cho hệ truyền động yêu cầu tải cao mômen khởi động lớn Vì từ thông phụ thuộc dòng điện nên khả chịu tải động không chịu ảnh hởng sụt áp lới I.1.2.2: Động chiều kích từ độc lập : - Phơng trình đặc tính điện : = - Phơng trình đặc tính : ω = U R − I K φ Kφ U R M K ( K ) Sơ đồ nguyên lý , đồ thị đặc tính đặc tính điện cho nh hình vẽ : n + uƯ - no đc ckt m * Nhận xét : - Đặc tính có dạng đờng thẳng có độ cứng cao Khi động làm việc với tốc độ không đổi mômen điện từ mômen cản trục động Điểm làm việc tơng ứng với điểm giao đặc tính động đặc tính mômen cản phụ tải - Từ phơng trình đặc tính ta đa phơng pháp điều chỉnh tốc độ nh sau : - Phơng pháp thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng động - Phơng pháp thay đổi từ thông GVHD: 14 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Phơng pháp thay đổi điện áp phần ứng a Thay đổi tốc độ cách thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng - Sơ đồ nguyên lý đặc tính thay đổi điện trở phụ nh hình vẽ n uƯ + - no n1 n2 a b c rf = rf # rf # ®c rf ckt mdm = Mc m - Khi động làm việc định mức Mđm = Mc - Mn thay ®ỉi tèc ®é ta đóng điện trở phụ I giảm đột biến , quán tính nên tốc độ cha kịp biến đổi Trên hệ toạ độ (M) điểm làm việc chuyển từ a sang b Mômen giảm M tốc độ giảm làm I lại tăng lên tiến tới làm việc xác lập c với tèc ®é ω2< ω1 - Khi thay ®ỉi tèc ®é cách thay đổi điện trở phụ : + ω2 = U/KΦ®m = const + β = -(KΦ®m)2/R Phụ thuộc vào R R tăng giảm đặc tính mềm Đây điều hoàn toàn không mong muốn * Nhận xét : - Phơng pháp cho phép điều chỉnh tốc độ nhỏ tốc độ cách giảm độ cứng đặc tính Nó phơng pháp điều chỉnh không triệt để dải điều chỉnh phụ thuộc giá trị mômen cản , độ xác trì tốc độ không cao , độ tinh chỉnh GVHD: 15 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Khi điều chỉnh tốc độ xuống thấp , sai số tốc độ lớn mômen ngắn mạch nhỏ nghĩa độ trì tốc độ khả tải , số cấp điện trở có hạn , việc điều chỉnh không trơn Tất nguyên nhân hạn chế dải điều chỉnh - Đặc biệt phơng pháp gây tổn thất nhiều lợng giảm hiệu suất hệ thống b Thay đổi tốc độ cách thay đổi từ thông - Sơ đồ nguyên lý đặc tính thay đổi từ thông nh hình vẽ n + uƯ a' a b'' a'' b' tn ®c φ2 φ1 ckt c - Khi điều chỉnh từ thông ngời ta không đặt vấn đề tăng từ thông : + Không cho phép nâng dòng kích từ lớn định mức Hơn = đm mà tiếp tục tăng mạch từ bÃo hoà từ thông tăng đợc điều chỉnh từ thông ngời ta giảm từ đm trở xuống x = Udm Ru Udm Ru − I= − M Kφx Kx Kx ( Kx) giảm đm xuống 1, Φ2 víi Φ1 > Φ2 T¹i A cã : ωxlA Mc = const Φ = Φ®m GVHD: 16 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Khi giảm từ đm xuống quán tính cha kịp thay đổi nên cha thay đổi chuyển sang A’ , M gi¶m xuèng MA’ < Mc => tèc độ giảm động làm việc xác lập B - Khi giảm từ đm xuống quán tính cha kịp thay đổi nên cha thay đổi chuyển sang A , M giảm xuống M A > Mc => tốc độ tăng động làm việc xác lập B - Nh giảm từ thông tốc độ tăng giảm chứng tỏ phải có giá trị cực trị thoả mÃn đm giảm > cực trị tốc độ giảm đm giảm < cực trị tốc độ tăng - Khi thay đổi từ thông : Mnm = KΦI = var ( Kφ ) Khi giảm đặc tính dốc ( điều hoàn = Ru toàn không mong muốn làm cho St tăng ) * NhËn xÐt : Khi ®iỊu chØnh tèc ®é b»ng cách thay đổi từ thông - Vì công suất mạch kích từ nhỏ nên việc điều chỉnh dễ dàng tổn hao công suất - Khả tự động hoá cao - Độ cứng đặc tính giảm mạnh từ thông giảm tốc độ không tải lý tởng tăng , sai lệch tĩnh tăng - Dải điều chỉnh thay đổi từ thông nói chung không rộng GVHD: 17 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Khi giảm từ thông để tăng tốc độ điều kiện chuyển mạch cổ góp xấu để đảm bảo điều kiện chuyển mạch bình thờng phải đồng thời giảm I => mômen cho phép trục động giảm nhanh - Do điện cảm lớn nên số thời gian lớn , thời gian độ dài c Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt lên phần ứng động - Sơ đồ nguyên lý đặc tính thay đổi điện áp phần ứng cho nh hình vẽ n u®k bb® nomax = no1 no no no nomin = no5 ®c ckt ω= m Ux R Ux R − I= − M Kφdm Kφdm Kφdm ( Kdm) Khi U giảm tốc độ giảm ω0 x = Ux cịng gi¶m U gi¶m Kφdm ( Kφ ) = const β =− R Dải điều chỉnh lớn : D= Mdm Kqt − ω max Trong ®ã Kqt : hệ số tải Kqt < GVHD: 18 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC Độ trơn điều chØnh : ψi = ω i +1 →1 ωi * Nhận xét : - Đây phơng pháp đợc đánh giá tốt , phơng án điều chỉnh triệt ®Ĩ , nghÜa lµ cã thĨ ®iỊu chØnh tèc ®é vùng tải kể không tải lý tởng , phơng pháp đảm bảo sai số tốc độ nhỏ , khả tải lớn , dải điều chỉnh rộng tổn thất lợng - Phần tử điều khiển nằm mạch điều khiển biến đổi nên độ tinh điều khiển cao , thao tác nhẹ nhàng khả tự động hoá cao - Khi thay đổi U độ cứng đặc tính không thay đổi nên giảm sai lệch tĩnh - Đặc biệt phơng pháp thích hợp với loại tải mang tính chất phản kháng h»ng sè ( Mc = const ) * NhËn xét chung : Qua việc phân tích cấu tạo , đặc điểm nh phơng pháp điều chỉnh tốc độ loại động Đồng thời vào yêu cầu công nghệ đòi hỏi thiết kế hệ truyền động điện với chất lợng cao , Mc = const mang tính chất phản kháng với dải ®iỊu chØnh réng , ®iỊu chØnh tèc ®é dƠ dµng , yêu cầu có đảo chiều trình độ xảy thờng xuyên nên ta chọn động chiều kích từ độc lập làm động cho truyền động chọn phơng pháp điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp mạch phần ứng u điểm bật chúng I.2 Phân tích chọn biến đổi : Cấu trúc phần mạch lực hệ thống truyền động điều chỉnh động cần có biến đổi , biến đổi cấp điện cho mạch phần ứng kích từ động Cho đến công nghiệp sử dụng biến đổi GVHD: 19 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Bộ biến đổi máy điện gồm : Động sơ cấp kéo máy phát chiều máy khuếch đại - Bộ biến đổi điện từ : Khuếch đại từ - Bộ biến đổi chỉnh lu bán dẫn : Chỉnh lu Tiristor Diôt - Bộ biến đổi chỉnh lu không điều khiển + xung áp chiều : Tranzitor Tiristor I.2.1 : Bộ biến đổi máy điện - Bộ biến đổi gồm máy phát chiều kích từ độc lập phát điện áp cung cấp cho mạch phần ứng động , máy phát thờng động sơ cấp không đồng pha ĐK kéo quay tốc độ quay máy phát không đổi Sơ đồ nguyên lý nh sau : ®k ® ukF u®k uF = uD bbđ Ngời ta đà chứng minh đợc : E F = K F φ F ω F = K F ω F C.i KF i KF = C= U KF R KF ∆φ F ∆i KF KF : HÖ sè cÊu tróc m¸y ph¸t C : HƯ sè góc đặc tính từ hoá GVHD: 20 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC Vậy sức điện ®éng cđa m¸y ph¸t tØ lƯ ®iƯn ¸p kÝch thÝch bëi hÖ sè h»ng KF E F = K F U KF Khi ta thay ®ỉi UKF sÏ thay ®ỉi đợc EF tức thay đổi đợc điện áp đặt lên động Nếu đặt R = RF + RD Thì ta có phơng trình đặc tính hệ nh sau : ω= KF R U KF − I Kφ Kφ KF R U KF − M Kφ ( Kφ ) M ω = ω (U KF U KD ) − β U KD ω= Tõ hƯ trªn ta thấy điều chỉnh dòng kích thích máy phát điều chỉnh đợc tốc độ không tải độ cứng đặc tính không đổi * Nhận xét : _ Ưu điểm : Đây hệ thống cổ điển nhng thờng đợc sử dụng : + Đơn giản , dễ điều chỉnh , độ tin cËy cao , Ýt phơ thc vµo sù thay đổi nhiệt độ môi trờng + Điện áp phẳng gần nh sóng hài bậc cao + Dải điều chỉnh D = 10/1ữ30/1 Khi sử dụng biện pháp ổn định tốc độ dải điều chỉnh D đạt D= 100/1ữ200/1 + Có thể điều chỉnh tốc độ vô cấp + Hệ thống làm việc linh hoạt bốn góc phần t + Thực tốt việc đảo chiều chế độ hÃm + Phù hợp với tải Mc = const GVHD: 21 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC - Nhợc điểm +Công suất lắp đặt hệ thống lớn gấp lần công suất tải + Việc gia công móng tốn , diện tích lắp đặt lớn + Bảo quản phức tạp , gây tiếng ồn lín + HiƯu st kh«ng cao sư dơng nhiỊu máy điện I.2.2 : Bộ biến đổi điện từ : Sơ đồ nguyên lý nh sau : a b c + - Bằng cách thay đổi giá trị nguồn cấp cho KĐT ta thay đổi đợc giá trị điện áp biến đổi thay đổi đợc tốc độ động * Nhận xét : - Ưu điểm : Phạm vi điều chỉnh tốc độ tơng đối rộng , dễ chế tạo , bền , giá thành hạ - Nhợc điểm : + Độ linh động điều khiển , đảo chiều khó khăn + Quán tính hệ lớn ảnh hởng điện kháng khuếch đại từ GVHD: 22 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC + Hệ số công suất thấp , điều khiển chịu ảnh hởng phi tuyến đặc tính từ hoá mạch từ I.2.3 : Bộ biến đổi chỉnh lu không điều khiển + xung áp chiều Sơ đồ nguyên lý nh sau : uđk bbđ ud - Điện áp đặt lên động có dạng xung , muốn phải có nguồn chiều , thông thờng nguồn lấy từ biến đổi chỉnh lu không điều khiển ( chỉnh lu điôt ) - Điện áp trung bình tải có dạng : t1 t2 U t1 Utb = udt + udt = = U γ Tck ∫ Tck t∫ Tck B»ng c¸ch thay đổi giá trị ta thay đổi đợc giá trị Utb tốc độ động thay đổi theo Về lý thuyết có cách thay đổi : + Giữ nguyên Tck thay đổi t1 + Giữ nguyên t1 thay đổi Tck + Kết hợp hai cách : Nhng phức tạp dùng thông thờng dùng cách * NhËn xÐt : GVHD: 23 SVTK: ThuyÕt minh ®å án môn học THHĐC + Đặc điểm biến đổi xung áp : Sử dụng linh kiện bán dẫn nên tổn hao , không phụ thuộc nhiệt độ môi trờng , khả tự động hoá cao , nhiên sơ đồ phức tạp , mạch ®iỊu khiĨn cịng phøc t¹p I.2.4 : Bé biÕn ®ỉi chØnh lu b¸n dÉn : dïng Tiristor ud fx uđk - Trong biến đổi van , van lµm nhiƯm vơ biÕn ngn xoay chiỊu thµnh ngn mét chiều cấp cho phần ứng động giá trị thay đổi đợc cách thay đổi Uđk - Nguyên lý điều khiển : có Uđk thông qua phát xung ( FX ) điều khiển Tiristor nhận đợc điện áp chỉnh lu b»ng viƯc thay ®ỉi U®k ta sÏ thay ®ỉi đợc góc mở T thay đổi đợc giá trị điện áp đầu *Nhận xét : _ Ưu điểm +Ưu điểm bật hệ thống tính tác động nhanh hệ thống gọn nhẹ , dễ tạo hệ thống vòng kín , hệ thống nâng cao đợc độ cứng đặc tính mở rộng phạm vi điều chỉnh Có thể điều chỉnh vô cấp , sai lêch tĩnh nhỏ + Dễ tự động hoá hệ thống , tác động nhanh ,hoạt động tin cậy không gây ồn , không cần móng đặc biệt hiệu suất cao _ Nhợc điểm GVHD: 24 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC + Hệ thống chịu nhiều ảnh hởng nhiệt độ dòng nhỏ suất vùng gián đoạn , khả linh hoạt di chuyển trạng thái không cao , hệ thống đảo chiều phức tạp , khả tải van + Do van có tính phi tuyến nên điện áp chỉnh lu có dạng đập mạch cao * Nhận xét chung : Sau đa phơng án kết hợp với tiêu kinh tế kỹ thuật khả vận hành với điều kiện phát triển khoa học kỹ thuật chọn phơng án dùng T-Đ Vì phơng án có nhiều u điểm phù hợp với yêu cầu công nghệ GVHD: 25 SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC GVHD: 26 SVTK: ... không trơn I .1. 1.2: Động đồng - Sơ đồ nguyên lý đặc tính nh hình vẽ - Hình : sơ đồ nguyên lý - Hình : đặc tính n n0 đc + mth - Hình m Hình2 - Động đồng sử dụng cho hệ truyền động yêu cầu độ ổn... =X1 + X2 : điện kháng ngắn mạch tổng trở điện kháng sta to rô to đà quy đổi Cũng viÕt : M= 2.Mth. (1 + a.Sth) Sth S + + 2.a.Sth S Sth Trong ®ã : Mth = 3.U f 2.? ?1 ( R1 ± R 21 + X nm) Với Xnm = X1+X2... từ hỗn hợp Sau ta nghiên cứu đặc điểm loại nh phơng pháp điều chỉnh tốc độ chúng I .1. 1: Động điện xoay chiều : GVHD: SVTK: Thuyết minh đồ án môn học THHĐC I .1. 1 .1 : Động không đồng - Đợc sử