Thiết kế hệ truyền động van không đảo chiều

tài liệu khoa học

phần 1: giới thiệu chung Ngày nay, nền khoa học kỹ thuật phát triển không ngừng,với sự yêu cầu ngày càng cao của sản xuất tự động hoá, đơn giản, thuận tiện trong quá trình thao tác, vận hành và mong muốn giảm đợc sức lao động của ngời sản xuất, và chi phí ở mức thấp nhất. Nhng yêu cầu về mặt chất lợng sản phẩm không ngừng nâng cao. Chính vì những yêu cầu ấy của ngời sản xuất mà các nhà khoa hoc, kỹ thuật đã nghiên cứu ra nhiều hệ thống truyền động,đã đợc đa vào ứng dụng nh: - Hệ thống truyền động máy phát động cơ - Hệ thống truyền động máy điện khuyếch đại động cơ - Hệ thống truyền động xung áp động cơ - Hệ thống truyền động chỉnh lu Tiristor động cơ Trong phạm vi đề tài thì ta xét hệ thống truyền động van động cơ Chơng 1: giới thiệu mạch động lực Ta biết, ngành vật liệu mới không ngừng phát triển, đặc biệt là vật liệu bán dẫn, đang đợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành. Với mong muốn tạo ra đợc những linh kiện có khả năng làm việc với độ chính xác cao nhất, đem lại lợi ích kinh tế nhất, trong hệ thống truyền động val động cơ bộ biến đổi là các val mạch chỉnh lu điều khiển có suất điện động E d hoàn toàn phụ thuộc vào giá trị của pha xung điều khiển. - Hơn nữa, bộ chỉnh lu có thể dùng làm nguồn chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng điện kích từ của động cơ. Xong tuỳ theo yêu cầu cụ thể của truyền động mà có thể dùng các sơ đồ chỉnh lu cho phù hợp. Có thể phân biệt theo số pha. - Số pha: 1 pha, 3 pha, 6 pha - Sơ đồ : hình tia, hình cầu - Số nhịp : Số xung áp đập mạch trong thời gian một chu kỳ điện áp nguồn. - Khoảng điều chỉnh: Là vị trí của đặc tính ngoài trên mặt phẳng toạ độ [U d , I d ] - Chế độ năng lợng : Chỉnh lu, nghịch lu - Tính chất dòng : Liên tục, gián đoạn Mà ở chế độ làm việc của chỉnh lu phụ thuộc vào phơng thức điều khiển và các tính chất của tải. Trong truyền động điện tải của chỉnh lu thờng là cuộn kích từ (L - R) hoặc là mạch tần ứng động cơ (L - R - E). 1- Bộ biến đổi và suất điện động của nó. a- Máy biến áp chỉnh lu ( máy biến áp động lực) - Dùng để biến điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều có cấp phù hợp với cấp điện áp của động cơ. - Tạo số pha theo yêu cầu, tạo ra điểm trung tính khi cần thiết. - Các cuộn dây máy biến áp, có tác dụng nh cuộn kháng để hạn chế dòng ngắn mạch, khi bộ biến đổi val làm việc. do đó làm tăng tuổi thọ của val, trong trờng hợp không dùng máy biến áp, thì ngời ta chế tạo cuộn kháng ở đầu vào của máy biến áp. - Nhờ có máy biến áp mà hệ thống đợc cách ly với lới điện. b- Các tổ val: Có nhiệm vụ dùng để chỉnh lu dòng xoay chiều thành dòng một chiều và điểu chỉnh điện áp ra của bộ biến đổi. c- Cuộn kháng : CK gọi là cuộn kháng lọc ,dùng để cải thiện hình dáng dòng điện một chiều bằng phẳng. 2- Phân tích chế độ làm việc hệ truyền động (V - Đ) Bộ biến đổi val động cơ có thể làm việc ở 3 chế độ: - chế độ dòng liên tục. - chế độ dòng gián đoạn. - chế độ dòng biên liên tục. Các chế độ làm việc của bộ biến đổi phụ thuộc vào phơng thức điều khiển và tính chất của tải. Để tìm hiểu truyền động (V- Đ). Ta xét sơ đồ chỉnh lu hình tia 3 pha (hinh a): Sơ đồ thay thế : ở trạng thái tức thời xây dựng. Vì hệ 3 pha đối xứng nên khi nghiên cứu ta tách riêng mỗi pha để nghiên cứu, từ sơ đồ nguyên lý ta có sơ đồ thay thế (hình b): e 2 : Suất điện động thứ cấp máy biến áp. e 2 = E 2m . sint. V: Ký hiệu dùng để chỉ chiều dòng điện U v : Sụt áp rơi thuận trên val.(Có thể bỏ qua vì nó rất nhỏ < 2V). R: Điện trở phần ứng động cơ và điện trở cuộn dây máy biến áp. L: Điện kháng phần ứng động cơ và điện kháng máy biến áp cộng điện kháng cuộn lọc. E: suất điện động của động cơ điện : E= K Từ sơ đồ thay thế ta viết đợc phơng trình cân bằng điện áp. Giả thiết ta mở val với góc mở : áp dụng Kiếchốp 2 ta có: dt di LiREtSinE m ++=+ )( 02 Giải ra ta đợc: i(t) = Giả thiết các val dẫn dòng trong khoảng và p : là số lần đập mạch. Trong đó : p= 2m khi m lẻ và p = m khi m chẵn. => +== 0 02)( ] 22 sin 2 1 . 2 sin[ 2 )( 2 EE p tdi p I mt Vậy tuỳ thuộc vào mà bộ biến đổi val có thể làm việc ở các chế độ khác nhau . E + - T 3 T 2 T 1 CBA Đ CK BA ~ e 2 V U v R L i Hình a Hình b a - Chế độ dòng liên tục : Khi một val nào đó đang dẫn dòng mà dòng điện qua val đó giảm dần nhng cha giảm về 0 thì val kế tiếp sau đợc mở gọi là chế độ dòng liên tục (đồ thị dòng và áp hình bên ). Trong đó ta thấy suất điện động chỉnh lu là những đoạn hình sin nối tiếp nhau, giá trị trung bình của suất điện động chỉnh lu đợc tính nh sau: + == p bmmb EtdtE P E 2 2 cos)()sin( 2 Với : mbm E p p E p 2 0 .sin. ) 2 ( = = (E bm : biên độ lớn nhất suất điện động ra tơng ứng với =0) E 2m : suất điện động lớn nhất của thứ cấp máy biến áp. Sơ đồ thay thế của hệ thống truyền động val khi nó làm việc ở chế độ dòng liên tục. Đây là chế độ làm việc cơ bản của hệ thống truyền động van động cơ. b - Chế độ dòng gián đoạn : Đó là hiện tợng khi dòng qua một van nào đó giảm dần về 0, khi dòng bằng 0 thì val kế tiếp sau cha mở. Dẫn đến tồn tại một thời gian dòng qua động cơ bằng 0. vậy bộ biến đổi van động cơ cung cấp xung dòng điện vào phần ứng động cơ. Lúc này động cơ điện đợc làm việc giống nh đợc đóng cắt vào nguồn điện một cách xen kẽ dẫn đến : t t u a u b u c 2 i a i b i c p 2 = i u I E R u E b R b V tốc độ động cơ không ổn định vì vậy mà trong thực tế ngời ta không sử dụng . Nguyên nhân : - Do tải hoặc dòng điện phần ứng không đủ lớn nó làm cho năng lợng tích luỹ vào trong điện cảm không đủ lớn. - Do điện cảm của mạch không đủ lớn Khắc phục nguyên nhân trên bằng phơng pháp sau: - Hạn chế làm việc ở vùng tải nhỏ. - Tăng điện cảm trong mạch phần ứng lên. - Tăng số lần đập mạch. - Dùng điốt D 0 . Vậy ở chế độ dòng gián đoạn thì tốc độ động cơ trong hệ thống không ổn định nên ngời ta không dùng chế độ này. c - Chế độ dòng biên liên tục. Đó là chế độ dòng qua val nào đó vừa giảm về 0 thì val kế tiếp sau đợc mở. Kiểu dòng biên liên tục cũng sẽ không tốt cho động cơ vì nó có xung dòng điện. Để khắc phục chế độ này ta tăng điện kháng trong mạch hoặc tăng số lần đập mạch của sơ đồ hoặc nối song song điốt D 0 . 3- Đặc tính cơ bản của hệ thống truyền động val động cơ. Ta xét ở chế độ dòng liên tục: Ta thấy, dòng điện chỉnh lu chính là dòng phần ứng động cơ điện. Dựa vào sơ đồ thay thế ta có thể viết đợc phơng trình đặc tính. Trong đó : E b = E Bm . cos(V) E= k (V) Phơng trình cân bằng suất điện động: I K RR K E IRKRIE IRERIE ubBm ubBm ubBm . cos .cos .cos + = += += e 2a u t e 2b e 2c 2 i a i b i c p 2 = i t R b R E cb E I Mặt khác M= K I => Phơng trình đặc tính cơ của động cơ. M K RR K E ubBm . )( cos 2 + = Khi thay đổi góc mở từ ( 0 ữ 180 0 ) thì E b biến thiên từ (E Bm ữ -E Bm ) và ta đ- ợc một họ đờng đặc tính song song lằm ở bên phải mặt phẳng toạ độ ( ,I). Do các val không cho dòng điện phần ừng đổi chiều * Nhận xét : Từ đặc tính cơ của hệ truyền động val động cơ ta thấy vùng ngoài đờng cong elip làm việc ở chế độ dòng liên tục. Vùng phía trong đờng cong Elip và dới thuộc chế độ dòng gián đoạn có đặc tính cơ cong, dốc, suy ra động cơ làm việc kém ổn định. ta có thể dùng biện pháp tăng điện kháng, tăng số lần đập mạch hoặc mắc D o song song với tải để nhằm hạn chế vùng làm việc gián đoạn này. Nguyên nhân: Do năng lợng tích luỹ trong động cơ đủ lớn dẫn đến khi dòng điện giảm không duy trì đợc dòng trên tải. Vì vậy không nên cho động cơ làm việc ở chế độ non tải hoặc không tải, những điểm làm viềc thuộc cung Elip thì bộ biến đổi làm việc ở chế độ biên liên tục. Phân tích chế độ làm việc trên của bộ biến đổi khi điều chỉnh + Để cho động cơ quay thuận : Ta mở val với góc mở < 90 0 bộ biến đổi làm việc ở chế độ chỉnh lu suất điện động E b = E bm .cos > 0, nó cung cấp năng l- ợng cho động cơ dẫn đến máy điện làm việc ở chế độ động cơ ta có sơ đồ thay thế ub Bm RR EE I + = cos I (M) 0 /2 Giới hạn max Biên liên tục = 0 TN I E R u E b >0 R b V M Vậy đây là chế độ làm việc cơ bản của hệ thống truyền động val động cơ. Ta có thể điều chỉnh vô cấp bằng cách thay đổi . + Khi động cơ quay thuận ta điều khiển > 90 0 thì suất điện động : E b = E Bm cos < 0. Dẫn đến bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lu. Sơ đồ thay thế :Do val V không cho dòng qua theo chiều ngợc => I = 0 và động cơ làm việc ở chế độ hăm tự do. Đối với tải là thế năng khi E b < 0 => I = 0 = 0 => E < 0 . Cho đến khi | E | > | E b | thì xuất hiện dòng điện, đây chính là dòng điện hãm )(A RR EE I ub b h + = => Hãm tái sinh. Sơ đồ thay thế : Hãm tái sinh Khi động cơ đang làm việc bình thờng : Ta điều chỉnh góc mở = 90 0 => E b =0 => M = 0 => hãm tự do . Nếu hệ thống làm việc với tải thế năng => < 0 => E < 0 => Trong động cơ có dòng điện hãm I h khác 0 => động cơ làm việc ở chế độ hãm động năng. 4- Đánh giá các u nhợc điểm của hệ thống truyền động val- động cơ . * Ưu điểm : Hệ thống truyền động van động cơ đơn giản, tác động nhanh, không gây ồn, dễ tự động hoá do các val bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất cao I=0 E R u E b <0 R b V I E R u E b <0 R b V M |E| > |E b | I E R u R b V M E R u R b V Hãm động năng Hãm tự do thích hợp với hệ truyền động có công suất trung bình và lớn, thuận tiện cho việc thiết lập các hệ thống tự động điều chỉnh để nâng cao chất lợng các đặc tính tĩnh và đặc tính động của hệ thống. * Nhợc điểm: các val có tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lu ra có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ trong mạch điện và ở các truyền động có công suất lớn còn làm xấu dạng điện áp của nguồn và lới xoay chiều. Hệ số công suất cos của hệ thống nói chung là thấp. Chơng II : Giới thiệu mạch điều khiển Nh ta đã biết, để các val của bộ chỉnh lu có thể mở tại thời điểm mong muốn, thì ngoài điều khiển tại thời điểm đó trên val phải có điện áp thuận thì trên điện cực điều khiển và Catốt của val phải có một điện áp điều khiển (gọi là tín hiệu điều khiển). Để có hệ thống tín hiệu điều khiển suất hiện đúng theo yêu cầu mở val đã nêu ngời ta phải sử dụng một mạch điện tạo ra tín hiệu đó. Mạch điện tạo ra tín hiệu điều khiển gọi là mạch điều khiển hay còn gọi là hệ thống điều khiển bộ chỉnh lu. Điện áp điều khiển các Tiristo phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế về công suất, biên độ cũng nh thời gian tồn tại. Các thông số cần thiết của tín hiệu điều khiển đợc cho sẵn. Do đặc điểm của Tiristo là khi val đã mở thì còn tín hiệu điều khiển nữa hay không, không ảnh hởng đến dòng qua val. Vì vậy, để hạn chế công suất của mạch phát tín hiệu điều khiển và giảm tổn thất trên vùng điện cực điều khiển ngời ta th- ờng tạo ra các tín hiệu điều khiển Tiristo có dạng xung, do đó mạch điều khiển còn gọi là mạch phát xung điều khiển. Các xung điều khiển đợc tính toán về độ dài xung sao cho đủ thời gian cần thiết (với độ dự trữ nhất định) để mở val với một phụ tải có thể có khi sơ đồ làm việc. Thông thờng độ dài xung nằm trong giới hạn 200 => 600 às. Các hệ thống phát xung điều khiển bộ chỉnh lu hiện nay sử dụng có thể phân thành 2 nhóm : - Nhóm các hệ thống điều khiển đồng bộ : Đây là nhóm các hệ thống điều khiển mà các xung điều khiển xuất hiện trên điện cực của Tiristo đúng thời điểm cần mở val và lặp đi lặp lại mang tính chu kỳ, thờng gần bằng chu kỳ nguồn xoay chiều. Hệ thống này đợc sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. - Nhóm các hệ thống điều khiển không đồng bộ: Các hệ thống điều khiển thuộc nhóm này tạo ra các xung điều khiển không tuân theo giá trị góc điều khiển. Vậy ta chỉ xét đến nhóm hệ thống điều khiển đồng bộ. Mà ở đây là điều khiển chỉnh lu theo nguyên tắc khống chế pha đứng: 1- Sơ đồ khối: Gồm 3 khối: + Khối1 : Khối đồng bộ hoá và phát điện áp răng ca. + Khối 2 : Khối so sánh. Trong đó : - U 1 là điện áp lới ( nguồn) xoay chiều cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu. - U nc là điện áp tựa thờng có rạng hình răng ca lấy từ đầu khối ra ĐBH- FSRC. ĐBH FSRC SS TX U 1 U đk U nc U đk - U đk là điện áp điều khiển, đây là điện áp một chiều đợc đa từ ngoài vào dùng để điều khiển giá trị góc . - U đkt là điện áp điều khiển Tiristo là chuỗi các xung điều khiển lấy từ đầu ra hệ thống điều khiẻn (cũng là đầu ra của khối tạo xung) và đợc truyền trên điện cực điều khiển (G) và katốt (K) của các Tiristo. Nguyên lý cơ bản của hệ thống điều khiển theo nguyên tắc pha đứng, có thể đợc tóm tắt nh sau: Tín hiệu điện áp cung cấp cho mạch động lực bộ chỉnh lu đợc đ- a đến mạch đồng bộ hoá của khối 1 và trên đầu ra của mach đồng bộ ta có điện áp thờng có dạng hình sin với tần số bằng tần số nguồn cung cấp cho sơ đồ chỉnh lu và trùng pha hoặc lệch pha 1 góc xác định so với điện áp nguồn , điện áp này đợc gọi là điện áp đồng bộ và ký hiệu U đb . Các điện áp đồng bộ đợc đa vào mạch phát điện áp răng ca để khống chế sự làm việc của mạch này, kết quả là đầu ra của mạch phát điện áp răng ca ta có hệ thống điện áp dạng hình răng ca đồng bộ về tần số và góc pha với các điện áp đồng bộ. Các điện áp này gọi là điện áp răng ca U rc . Các điện áp răng ca đợc đa vào đầu vào khối so sánh và ở đó còn có một tín hiệu điện áp khác nữa là điện áp điều khiển 1 chiều điều chỉnh đợc và đợc đa từ ngoài vào, hai tín hiệu này đợc mắc với cực tính sao cho tác động của chúng nén mạch và khối so sánh là ngợc chiều nhau. Khối so sánh làm nhiệm vụ so sánh hai tín hiệu này và tại những thời điểm hai tín hiệu này có giá trị tuyệt đối bằng nhau thì đầu ra khối so sánh sẽ thay đổi trạng thái. Nh vậy, khối so sánh là một mạch điện hoạt động theo nguyên tắc biến đổi tơng tự số do tín hiệu ra của mạch so sánh là dạng tín hiệu số nên chỉ có 2 giá trị có hoặc không. tín hiệu trên đầu ra khối so sánh là các xung xuất hiện với chu kỳ bằng chu kỳ của U rc . Nếu thời điểm bắt đầu xuất hiện của môt xung nằm trong vùng sờn xung nào của U rc đợc sử dụng, điều đó có nghĩa là tại thới điểm |U rc | = |U đk | ở phần sờn sử dụng trong một chu kỳ của điện áp răng ca thì trên đầu ra của khối so sánh sẽ bắt đầu xuất hiẹn một xung điện áp. Từ đó ta thấy có thể thay đổi thời điểm xuất hiện xung đầu ra khối so sánh bằng cách thay đồi giá trị của U đk khi giữ nguyên U rc . Trong một số trờng hợp thì xung ra từ khối so sánh đợc đa đến cựa điều khiển của Tiristo, nhng trong đa số các trờng hợp thì tín hiệu ra khối so sánh cha đủ các yêu cầu cần thiết đối với tín hiệu điều khiển Tiristo. Để có tín hiệu đủ yêu cầu ngời ta thực hiện khuếch đại thay đổi hình dáng của xung. Các nhiệm vụ này đợc thực hiện bởi một mạch gọ là mạch tạo xung. Trong sơ đồ chỉnh lu cầu hoặc sơ đồ hình tia nhiều pha ta có nhiều Tiristo để tạo ra tín hiêu điều khiển cho nhiều val trong hệ thống điều khiển có 2 phơng pháp. - Sử dụng nhiều mạch phát xung giống hệt nhau, trong mỗi mạch đều có các khối giống nhau và chúng chỉ khác nhau tín hiệu điện áp lới (khác pha) đặt vào mạch đồng bộ. Mỗi mạch phát xung đợc dùng để tạo xung điều khiển cho một val hoặc một số val mắc nối tiếp hoặc song song. mạch điều khiển loại này gọi là mạch nhiều kênh phát xung cho một val gọi là một kênh điều khiển. - Ngời ta sử dụng chung một mạch đồng bộ, một mạch tạo điện áp răng ca, một khối so sánh. Nh vậy xung đầu ra của khối so sánh thờng có tần số gấp n lần tần số nguồn (n=q) lúc đó để có n (hay q) kênh xung khác nhau có tần số bằng tần số nguồn thì trong khối tạo xung phải có thêm một mạch điện làm nhiệm vụ phân chia xung đièu khiển loại này gọi là mạch điều khiển một kênh. Phần II : Thiết kế sơ đồ nguyên lý của hệ thống. Sơ đồ khối của toàn hệ thống : Sơ đồ khối của mạch động lực Chơng I: chọn động cơ. Động cơ là đối tợng mà ta cần phải điều chỉnh nh thay đổi tốc độ, đảo chiều Theo một dải điều chỉnh và độ sai lêch tĩnh theo yêu cầu do vậy mà ta cần đ- a ra. Một số loại động cơ để so sánh đánh giá và la chon ra một loai động cơ sao cho Kinh tế nhất, hơp lý nhất và Phù hợ với yêu cầu công nghệ của đề tài. 1. Động cơ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc. Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc đợc sử dụng rộng giãi trong thc tế u Điểm nổi bật của động cơ này là cấu tạo đơn giản,giá thành hạ,vận hành tin Cậy,chắc chắn và đợc sử dụng trực tiếp trên lới điện xoay chiều không cần các Thiết bị biến đổi khác . Phơng trình dăc tính cơ: Để thành lập phơng trình đăc tính cơ ngời ta thờng dùng sơ đồ thay thế Ta có phơng trình đăc tính cơ : M= th th th thth Sa S S S S SaM 2 ).1(2 ++ + Đặc tính cơ: 1 (R F =0) O M M th M đm TN U f X à I à R à X 2 R 2 X 1 I 1 R 2 Mạch Điều khiển Mạch Động lực Đại l ợng ra tốc độ () n BBĐ Động cơ chấp hành Khâu ổn định tốc độ n Với động cơ rôto lồng sóc có các phơng pháp điều chỉnh tốc độ nh : Thay đổi điện trở ,điện kháng phụ mạch stator thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ . Ta thấy rằng: Khi nối thêm điện trở điện kháng phụ vào mạch stator thì độ cứng đặc tính cơ của động cơ giảm, mô men động cơ giảm không điều chỉnh đợc vô cấp vì mạch động lc có công suất lớn không chế tạo đợc biến trở điều chỉnh trơn đợc. Khi giảm điện áp lới đặt vào động cơ thì mô men tới hạn giảm bình phơng lần so với độ giảm điện áp trong khi tốc độ động cơ(tốc độ không đồng bộ ) vẫn không đổi và độ trợt cũng không đổi. Nhận xét: Ưu điểm :Sử dụng rộng rãi giẻ tiền cấu tạo đơn giản vận hành tin cậy ,chắc chắn sử dụng trực tiếp ở lới xoay chiều không cần phải kèm theo các bộ biến đổi khác. Nhợc điểm: động cơ không đồng bộ rôtor lồng sóc điều chỉnh tốc độ và khống chế. Quá trình quá độ găp khó khăn các chỉ tiêu về khởi động và mở máy xấu. 2. Động cơ không đồng bộ xoay chiều rôto dây quấn. Với động cơ này ngoài những đặc điểm nêu ở phần động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc ra thì còn có thêm một số đặc điểm nh : Về phơng pháp điều chỉnh tốc độ là thay đổi điện trở phụ mạch rôto do động cơ có cấu tạo đặc biệt. Đặc tính cơ: Khi thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ ở mạch rôto cũng gặp phải những khó khăn nh độ cứng đặc tính cơ giảm và không điều chỉnh đợc vô cấp. Nhận xét u nhợc điểm của loại động cơ này : + Ưu điểm : Đợc sử dụng rộng dãi trong đời sống, công nghiệp cấu tạo t- ơng đối đơn giản, giẻ tiền mặc dù có cấu tạo phức tạp hơn động cơ xoay chiều rôto lồng sóc. Làm việc tin cậy và chắc chắn, dễ sử dụng nngay trên lới xoay chiều không cần các thiết bị biến đổi khác. + Nhợc điểm : Khởi động nặng nề , dòng mở máy lớn gây sụt áp lới. Việc điều chỉnh tốc độ có cải thiện hơn động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhng vẫn gặp nhiều khó khăn, không điều chỉnh đợc vô cấp, không đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ. 3. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp có cuộn kích từ đợc mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng động cơ nên cuộn kích từ có diện tích lớn điện trở nhỏ số vòng ít, dễ chế tạo . + U I , I kt - R f CKT M nm1 M nm2 M nm3 M th O M 1 [...]... Đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ nối tiếp mềm và có độ cứng thay đổi theo phụ tải do đó thông qua tốc độ của động cơ ta có thể biết đợc sự thay đổi của phụ tải Tuy nhiên động cơ một chiều kích từ nối tiếp không đợc chọn cho hệ TN(Rf = 0) thống truyền động có yêu cầu ổn định cao Nhng lại thuận lợi cho hệ thống truyền động có yêu cầu tốc độ thay đổi theo phụ tải, động cơ một chiều kích từ nối... của động cơ chỉ phụ thuộc vào dòng điện phần ứng nên khả năng chịu tải của động cơ không bị ảnh hởng bởi sụt áp của lới do đó động cơ này thích hợp cho những truyền động dùng cho ngành giao thông có đờng dây cung cấp dài Vậy do những đặc điểm trên và với yêu cầu của hệ thống mà đánh giá hệ thống này không thích hợp với hệ thống này không sử dụng đợc 4 Động cơ điện kích từ độc lập Động cơ điện một chiều. .. định tốc độ của động cơ là rất cao Mặt khác M = KI u với = const => M = const Mà theo yêu cầu thiết kế hệ thống Mc = const đây là u điểm lớn để chọn động cơ Kết luận : Ta chọn loại động cơ một chiều kích từ độc lập vì nó đã đáp ứng đợc yêu cầu thiết kế của hệ thống và kinh tế nhất vơí khả năng điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ thì độ cứng đặc tính cơ là không đổi vì... thông động cơ cũng lớn hơn giá trị định mức do đó mômen của nó cũng M tăng nhanh hơn so với sự tăng của dòng điện Nh vậy với mức quả độ của dòng điện là nh nhau thì động cơ một chiều nối tiếp có khả năng chịu quá tải và mở máy tốt hơn động cơ một chiều kích từ độc lập nhờ đó mà động cơ một chiều kích từ nối tiếp thích hợp cho những hệ thống truyền động làm việc quá tải lớn yêu cầu về mômen khởi động. .. (Tiristo ) chỉ dẫn dòng theo 1 chiều nhất định nên khi động cơ sinh ra năng lợng trả về lới thì các val không cho phép dẫn ngợc nên ta không sử dụng chế độ hãm này 2- Hãm ngợc: Xảy ra khi phần ứng động cơ dới tác dụng của động năng tích luỹ trong các bộ phận chuyển động hoặc do mômen thế năng quay ngợc chiều với động cơ Mômen của động cơ sinh ra khi đó chống lại sự chuyển động của cơ cấu sản xuất Ta có... mômen đổi chiều và xác định theo Ih = M h= U u Eu K 0 K = Trạng thái này, Ih đổi chiều và công suất đợc trả về lới là : P = (U- E)I Đây là phơng pháp hãm kinh tế vì động cơ sinh ra điện năng hữu ích nếu đủ điều kiện hoà điện Xét thực tế đề tài thì trong hệ thống truyền động van động cơ thì... hãm cho hệ thống Hãm là trạng thái mà động cơ sinh ra mômen, quay ngợc chiều với tốc độ quay của động cơ (ở các trạng thái hãm thì động cơ đều làm việc ở chế độ máy phát ) Ta xét động cơ Đ : Là động cơ điện một chièu kích từ độc lập nên có 3 trạng thái sau : 1- Hãm tái sinh (Trả năng lợng về lới ) Xảy ra khi > 0 , lúc này E >U động cơ làm việc nh một máy phát song song với lới So với chế độ động cơ... 2 4- Kết luận Qua các phân tích trên ta thấy rằng phơng pháp hãm động năng tự kích là u việt nhất Vì vậy ta chọn chế độ hãm này vì : Hãm động năng tự kích sử dụng ngay động năng trên trục động cơ làm năng lợng hãm, mà ngay cả khi mất điện nó cũng không liên quan đến lới điện Vì vậy nó rất tin cậy chắc chắn , an toàn mà lại dễ thực hiện Chơng 4 : Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Ta dùng hệ thống... các thiết bị I- Tính chọn thiết bị mạch động lực 1- Tính chọn động cơ làm việc Từ các yêu cầu của đề tài với công suất định mức của động cơ P = 3,2 KW Ta chọn động cơ một chiều kích từ độc lập với các thông số ; Mã hiệu - 41 Pđm = 3,2 KW ; Uđm = 220 ( V ) ; Iđm = 18,4 (A) nđm = 1500 (V/f) ; R = 1,0 L = 0,0454 (H); GĐ2 = 0,15 kg.m2 = 0,765 2- Chọn máy biến áp động lực Nh ta đã biết máy biến áp động. .. chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều có nhiều u việt hơn so với các loại động cơ khác Không những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch động lực, mạch điều khiển đơn giản, đồng thời lại đạt đợc chất lợng điều chỉnh cao trong giải điều chỉnh tốc độ rộng Trong thực tế có các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều là : + Điều chỉnh tốc độ điện áp đặt vào phần ứng động cơ + Điều . phát động cơ - Hệ thống truyền động máy điện khuyếch đại động cơ - Hệ thống truyền động xung áp động cơ - Hệ thống truyền động chỉnh lu Tiristor động cơ Trong phạm vi đề tài thì ta xét hệ thống. => động cơ làm việc ở chế độ hãm động năng. 4- Đánh giá các u nhợc điểm của hệ thống truyền động val- động cơ . * Ưu điểm : Hệ thống truyền động van động cơ đơn giản, tác động nhanh, không. hơn động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc nhng vẫn gặp nhiều khó khăn, không điều chỉnh đợc vô cấp, không đáp ứng đợc yêu cầu công nghệ. 3. Động cơ một chiều kích từ nối tiếp. Động cơ một chiều