Yêu cầu: a) Tìm hiểu về động cơ một chiều loại kích từ độc lập, cấu tạo, phương trình đặc tính cơ, các phương pháp điều chỉnh tốc độ. b) Phân tích hệ TĐ và phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều loại kích từ độc lập trong hệ TĐ c) Mô hình hóa động cơ trường hợp không tải và có tải d) Tổng hợp các mạch vòng điều chỉnh: Mạch vòng dòng điện và mạch vòng tốc độ e) Mô phỏng và đánh giá kết quả trên MATLABSimulink. In và phân tích các đồ thị đặc tính dòng điện, momen, tốc độ. Yêu cầu: Sơ đồ mô phỏng dạng hàm truyền đạt (sơ đồ khối) và sơ đồ mạch simulink giả lập (tương tự mạch thật). f) Yêu cầu có bản vẽ A3 toàn bộ sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển kèm với báo cáo g) Mẫu báo cáo: A4, Times New Roman – 13pt, Line spacing: multiple – 1.3 pt. Có mục lục, danh mục hình vẽ, bảng;
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO CHUN ĐỀ NGÀNH: CƠNG NGHỆ KTĐK&TĐH CHUYÊN NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật điều khiển HỌC PHẦN: ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Giảng viên hướng dẫn:… Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện: Nhóm 2: Lớp: HÀ NỘI, 1/2023 Yêu cầu: a) Tìm hiểu động chiều loại kích từ độc lập, cấu tạo, phương trình đặc tính cơ, phương pháp điều chỉnh tốc độ b) Phân tích hệ T-Đ phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều loại kích từ độc lập hệ T-Đ c) Mơ hình hóa động trường hợp khơng tải có tải d) Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh: Mạch vòng dòng điện mạch vịng tốc độ e) Mơ đánh giá kết MATLAB/Simulink In phân tích đồ thị đặc tính dịng điện, momen, tốc độ - Yêu cầu: Sơ đồ mô dạng hàm truyền đạt (sơ đồ khối) sơ đồ mạch simulink giả lập (tương tự mạch thật) f) Yêu cầu có vẽ A3 toàn sơ đồ mạch lực mạch điều khiển kèm với báo cáo g) Mẫu báo cáo: A4, Times New Roman – 13pt, Line spacing: multiple – 1.3 pt Có mục lục, danh mục hình vẽ, bảng; tài liệu tham khảo (xem mẫu file BCCĐ gửi) Tài liệu tham khảo Nguyễn Phùng Quang: MATLAB/Simulink cho kỹ sư điều khiển LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng xây dựng phát triển đất nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hố - đại hố với thành tựu đạt khó khăn thách thức đặt ra.Điều đặt cho hệ trẻ nói chung kỹ sư nghành tự động hố nói riêng nhiệm vụ quan trọng Đất nước cần đội ngũ lao động có trí thức lịng nhiệt huyết để phục vụ phát triển đất nước Sự phát triển nhanh chóng cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực điện - điện tử nói riêng làm cho mặt xã hội thay đổi ngày Trong hồn cảnh đó, để đáp ứng điều kiện thực tiễn sản xuất đòi hỏi người kĩ sư điện tương lai phải trang bị kiến thức chuyên nghành cách sâu rộng Em giao cho làm đồ án môn học với nội dung đề tài “Thiết kế hệ truyền động điện động chiều: Hệ T-Đ” Sau thời gian liên tục hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy cô môn, đoàn kết giúp đỡ bạn lớp Đến thiết kế em hoàn thành Qua đồ án em gửi lời cảm ơn tới thầy mơn tận tình hướng dẫn để em hoàn thành thiết kế Đồng thời em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS.Nguyễn Ngọc Khoát, người trực tiếp đề tài hướng dẫn em suốt thời gian qua Mặc dù đạo sát thầy giáo hướng dẫn nỗ lực cố gắng Song kiến thức cịn hạn chế, điều kiện tiếp xúc thực tế chưa nhiều Nên thiết kế không tránh khỏi thiếu sót định Em mong tiếp tục bảo quý thầy cô, góp ý chân thành bạn Em xin chân thành cảm ơn ! MỤC LỤC 1.1 Tổng quan động điện chiều 1.1.1 Cấu tạo động điện chiều 1.1.2 Phân loại động chiều 1.1.3 Ưu nhược điểm động điện chiều 1.2 Phương trình đặc tính điện đặc tính động điện chiều .9 1.3 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều 13 1.3.1 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập cách thay đổi điện trở phụ Rf 13 1.3.2 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập cách thay đổi từ thơng kích từ động 16 1.3.3 Phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập cách thay đổi điện áp phần ứng động .17 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ T-Đ 20 2.1 Giới thiệu chung hệ T - Đ 20 2.2 Mơ hình hóa chỉnh lưu 21 2.1.2 Mơ hình hóa động chiều kích từ độc lập 22 2.2.2 Thành lập phương trình đặc tính động điện chiều 27 CHƯƠNG III: TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN HỆ T - Đ .29 3.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện .29 3.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ .30 3.3 Tính tốn thông số động 32 3.4 Tính tốn điều chỉnh dòng điện 33 3.5 Tính tốn hàm truyền điều chỉnh tốc độ 34 CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ 35 4.1 Mô Matlab Simulink 35 4.1.1 Chế độ khơng tải Mc = , khơng có mạch vịng điều chỉnh .35 4.1.2 Chế độ có tải Mc, khơng có mạch vịng điều chỉnh 35 4.1.3 Chế độ khơng tải , có mạch vòng điều chỉnh 36 4.1.4 Chế độ có tải, có mạch vịng điều chỉnh .36 4.1.4 Chế độ có tải thay đổi, có mạch vịng điều chỉnh .36 4.3 Kết mô 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 DANH SÁCH HÌ Hình 1 Cấu tạo động điện chiều .5 Hình Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập Hình Đặc tính điện động chiều kích từ độc lập 11 Hình Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 12 Hình Sơ đồ điều chỉnh tốc độ động điện chiều cách thay đổi điện phụ mạch phần ứng 14 Hình Đặc tình điều chỉnh tốc độ động điện chiều cách thay đổi điện trở phụ phần ứng 14 Hình Sơ đồ điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập cánh thay đổi từ thông Φ 16 Hình Đăc tính điều chỉnh tốc động chiều kích từ độc lập cánh thay đổi từ thông Φ 16 Hình Sơ đồ điều chỉnh tốc độ độ động điện chiều kích từ độc lập cách thay đổi Uư 17 Hình 10 Đặc tính điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập cách thay đổi điện áp phần ứng 18 Y Hình Sơ đồ thay hệ T – Đ không đảo chiều đặc tính điều chỉnh .20 Hình 2 Sơ đồ khối mạch chỉnh lưu có điều khiển 21 Hình Mạch điện thay động chiều 22 Hình Sơ đồ cấu trúc động chiều 23 Hình Sơ đồ cấu trúc mơ tả động điện chiều kích từ độc lập 24 Hình Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện 28 Hình Sơ đồ thu gọn mạch vòng dòng điện 28 Hình 3 Sơ đồ thu gọn mạch vòng tốc độ 29 Hình Chế độ khơng tải Mc = 0, khơng có mạch vịng điều chỉnh .34 Hình Chế độ có tải Mc, khơng có mạch vịng điều chỉnh 34 Hình Chế độ khơng tải, có mạch vịng điều chỉnh .35 Hình 4 Chế độ có tải, có mạch vịng điều chỉnh .35 Hình Chế độ có tải thay đổi, có mạch vịng điều chỉnh .35 Hình Đáp ứng tốc độ chế độ không tải Mc = 0, khơng có mạch vịng điều chỉnh 36 Hình Đáp ứng tốc độ chế độ khơng tải Mc = 0, khơng có mạch vòng điều chỉnh 36 Hình Đáp ứng tốc độ chế độ có tải Mc , khơng có mạch vịng điều chỉnh 37 Hình Đáp ứng momen chế độ có tải Mc, khơng có mạch vịng điều chỉnh 37 Hình 10 Đáp ứng tốc độ chế độ khơng tải Mc = 0, có mạch vịng điều chỉnh .38 Hình 11 Đáp ứng momen chế độ khơng tải Mc = 0, có mạch vịng điều chỉnh 38 Hình 12 Đáp ứng tốc độ chế độ có tải Mc, có mạch vịng điều chỉnh .39 Hình 13 Đáp ứng tốc độ chế độ có tải Mc , có mạch vịng điều chỉnh .39 Hình 14 Đáp ứng tốc độ chế độ có tải thay đổi, có mạch vịng điều chỉnh .40 Hình 15 Đáp ứng momen chế độ có tải thay đổi, có mạch vịng điều chỉnh 40 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHIỀU KICH TỪ ĐỘC LẬP 1.1 Tổng quan động điện chiều 1.1.1 Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều phân thành hai phần chính: Phần tĩnh phần động Hình 1 Cấu tạo động điện chiều Thép Cực với cuộn kích từ Cực phụ với cuộn dây Hộp ổ bi Lõi thép Cuộn dây phần ứng Thiết bị chổi Cổ góp Trục 10 Nắp hộp đấu dây Phần tĩnh hay stato hay gọi phần kích từ động cơ, phận sinh trường gồm có: Mạch từ dây kích từ lồng ngồi mạch từ (nếu động kích từ nam châm điện), mạch từ làm băng sắt từ (thép đúc, thép đặc) Dây quấn kích thích hay cịn gọi dây quấn kích từ làm dây điện từ, cuộn dây điện từ mắc nối tiếp với Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt cực từ Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ máy nhờ bulông Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong động điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại, máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy Cực từ chính: Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong động điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulông Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc cách điện cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối, tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với Các phận khác: Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn an toàn cho người khỏi chạm vào điện Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang Cơ cấu chổi than: Để đưa dòng điện từ phần quay ngồi Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lị xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cố định giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ, sau điều chỉnh xong dùng vít cố định lại Phần quay hay rơto: Bao gồm phận sau Phần sinh sức điện động gồm có: Mạch từ làm vật liệu sắt từ (lá thép kĩ thuật) xếp lại với Trên mạch từ có rãnh để lồng dây quấn phần ứng Cuộn dây phần ứng: Gồm nhiều bối dây nối với theo qui luật định