Phân tích một số hệ truyền động điện một chiều ứng dụng trong công nghiệp đi sâu nghiên cứu xác định vùng điều chỉnh hệ số p,i,d của các bộ điều khiển

Lời mở đầu Trong xu hội nhập nay, ®Êt n-íc ta ngµy cµng tiÕp nhËn vµ häc hái nhiều công nghệ từ quốc gia giới Ngành công nghiệp nặng nói chung hay ngành điện công nghiệp nói riêng đ-ợc thừa kế thành tựu khoa học mà giới đem lại, không ngừng phát triển ngày đại, tiên tiến Trên thực tế, gặp nhiều dây truyền, công nghệ với kĩ thuật cao để phục vụ cho sản xuất cho ng-êi Mentor II - bé chØnh l-u ®iỊu khiĨn sè có nhiều tính -u việt đà đ-ợc đ-a vào ứng dụng thực tế từ lâu Nó mặt khắp giới mà Việt Nam đà đ-ợc ứng dụng hệ truyền động điện chiều Đ-ợc giúp đỡ tận tình thầy giáo Tiến sĩ Hoàng Xuân Bình thầy cô giáo khoa, em đà nhận đ-ợc đề tài : phân tích số hệ truyền động điện chiều ứng dụng công nghiệp Đi sâu nghiên cứu xác định vùng điều chỉnh hệ số P,I,D điều khiển Đồ án bao gåm ch-¬ng : Ch-¬ng : Tỉng quan vỊ dạng hệ truyền động điện chiều Ch-ơng : Bé chØnh l-u ®iỊu khiĨn sè Mentor II - M75 Ch-ơng : Ph-ơng pháp xác định hệ số P,I,D điều khiển Do tầm hiểu biết hạn chế kinh nghịêm, đồ án em chắn không tránh khỏi thiếu xót Em mong nhận đ-ợc ý kiến góp ý thầy cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn ! Ch-ơng TổNG QUAN Về CáC DạNG Hệ TRUYềN động điện chiều 1.1 Hệ truyền động máy phát - động chiều (F D)[1] 1.1.1 Khái niệm Hệ F D hệ truyền động điện mà biến đổi máy phát chiều kích từ độc lập Máy phát động sơ cấp không đồng pha điều khiển quay coi tốc độ quay máy phát không đổi Tính chất máy phát đ-ợc xác định hai đặc tính : Đặc tính từ hoá: phụ thuộc sức điện động máy phát vào dòng điện kích từ máy phát Đặc tính tải: phụ thuộc điện áp cực máy phát vào dòng điện tải Các đặc tính nói chung phi tuyến tính chất lõi sắt phản ứng phần ứng dòng điện phần ứng ~ Uđk UKĐ F ikđ iKF Uđk u UKF ~ Hình1.1 : Hệ thống máy phát động Ph-ơng trình đặc tính hệ F - D nh- sau : K U K KF K U K KF RI F K R F KF E K U ,U Víi (1-1) M KD K U K F R R (1-2) M F F R uf (1-3) KD F K F F (1-4) C.i KF (1-5) uD lµ hƯ số kết cấu máy phát F hệ số góc đặc tính từ hoá F C i (1-6) KF Từ biểu thức ta thấy: điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát điều chỉnh đ-ợc tốc độ không tải hệ thống độ cứng đặc tính giữ nguyên Có thể điều chỉnh kích từ động để có dải điều chỉnh tốc độ rộng 1.1.2 Các chế độ làm việc cđa hƯ F – D HƯ F - D cã đặc tính điền đầy bốn góc phần t- mặt phẳng toạ độ [, M] Khi đặc tính hệ làm góc phần t- thứ I thứ III: tốc độ quay mômen quay động chiều nhau, sức điện động máy phát động có chiều xung đối E F E , c Năng l-ợng đ-ợc vận chuyển từ nguồn đến máy phát, đến động cơ, đến tải Lúc công suất điện từ máy phát động P P F E D E.I P co M F I (1-7) (1-8) (1-9) iKFđm , iKĐmin EF E iKFđm , iKĐ đm M M M iKFđm , iKĐ đm EF E iKFđm , iKĐmin Hình 1.2 : Đặc tính hệ F - D chế độ động Khi đặc tính hệ nằm góc phần t- thứ II thứ IV: nên dẫn đến E E F , dòng phần ứng chảy ng-ợc từ động máy phát làm cho mômen tốc độ quay ng-ợc chiều Năng l-ợng đ-ợc vận chuyển từ tải động qua máy phát l-ới Hệ làm việc trạng thái hÃm tái sinh Công suất máy phát động P P F E D E.I P M co F I (1-10) (1-11) (1-12) iKFđm , iKĐ đm EF E iKFđm , iKĐmin M M EF iKFđm , iKĐ đm E M iKFđm , iKĐmin Hình 1.3 : Đặc tính hệ F - D chế độ hÃm tái sinh Vùng hÃm ng-ợc động hệ F - D đ-ợc mô tả nh- sau: Sức điện ®éng cđa ®éng c¬ E cïng chiỊu víi søc ®iƯn động máy phát EF rôto bị kéo quay ng-ợc ngoại lực tải sức điện động máy phát đảo dấu P F E P P D E.I co M F I (1-13) (1-14) (1-15) EF vµ E cïng chiỊu cung cấp cho điện trở mạch phần ứng tạo nhiệt tiêu tán điện trở ωOA B A E’ ωA C MC D - MC D’ O C’ E ωA’ ωOA’ A’ B’ H×nh 1.4 : Đặc tính hệ F - D chế độ hÃm ng-ợc Giả sử hệ làm việc điểm A với MA = MC = A thực hÃm đảo chiều Do quán tính nên tốc độ động thay đổi đột ngột đ-ợc mà không đổi chuyển làm việc sang điểm B Từ B tốc độ động giảm dần đến điểm C kết thúc trình hÃm tái sinh kết thúc Đoạn CD đoạn hÃm ng-ợc EF đà đổi dấu mà E ch-a đổi dấu Đến D tốc độ động nh-ng tồn mômen hÃm động tăng tốc quay theo chiều ng-ợc lại đến điểm A làm việc ổn định 1.1.3 Đặc điểm hệ F - D Ưu điểm : - Sự chuyển đổi trạng thái làm việc linh hoạt - Khả tải lớn - HÃm tái sinh trả l-ợng l-ới Nh-ợc điểm: - Dùng nhiều máy điện quay, hai máy điện chiều - Gây ồn lớn - Công suất lắp đặt máy gấp nhiều lần công suất động chấp hành ( lần ) 1.2 hệ thống truyền động chỉnh l-u - Động chiều [1] 1.2.1 Chỉnh l-u bán dẫn làm việc với ®éng c¬ mét chiỊu HƯ trun ®éng chØnh l-u - động chiều có biến đổi mạch chỉnh l-u điều khiển có sức điện động phụ thuộc vào giá trị góc điều khiển Chỉnh l-u cung cấp nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng, dòng điện kích từ động Tuỳ theo yêu cầu cụ thể truyền động mà ta dùng sơ đồ thích hợp phân loại theo: - Sè pha: pha, pha, pha … - Sơ đồ nối: hình tia, hình cầu, đối xứng không đối xứng; - Số xung nhịp: số xung áp đập mạch thời gian chu kỳ điện áp nguồn - Chế độ l-ợng : chỉnh l-u, nghịch l-u phụ thuộc; - Tính chất dòng tải : liên tục, gián đoạn Tìm hiểu hoạt động hệ CL - Đ ta xét sơ đồ chỉnh l-u tia ba pha víi c¸c kÝ hiƯu cã ý nghÜa đ-ợc giải thích bên d-ới : E sức điện ®éng quay cđa ®éng c¬, u ,u ,u 21 22 23 - sức điện động thứ cấp máy biến áp nguồn, L, Lx - điện cảm mạch chiều điện cảm tản dây thứ cấp máy biến áp, R - điện trở mạch chiều (gồm điện trở dây thứ cấp máy biến áp đà quy ®ỉi) (1-16) L L L R R R R u k ba u (1-17) k L ba L L W2 W1 (1-18) R ba R R W2 W1 (1-19) a b c U2a U2b U2c E L + T1 T2 T3 R T1 T2 T3 R Id Hình 1.5 : Sơ đồ nối dây sơ đồ thay chỉnh l-u tia pha 1.2.1.1 Chế độ dòng điện liên tục Giá trị trung bình sức điện động chỉnh l-u đ-ợc tÝnh nh- sau : E p p d U 2m sin d E d0 cos (1-20) Trong ®ã e E e (1-21) t p d0 (1-22) p (1-23) sin U m p - tần số góc điện áp xoay chiều - góc điều khiển tính từ thời điểm chuyển mạch tự nhiên p - gãc ®iỊu khiĨn tÝnh tõ thêi ®iĨm điện áp bắt đầu d-ơng - số xung áp đập mạch chu kỳ điện áp xoay chiều Ph-ơng trình vi phân mô tả : U Khi 2m sin( th× i d ) I E R id L did dt (1-24) , ph-ơng trình vi ph©n cã nghiƯm : i d I U RI0 E m 2m cos sin exp 0 cot g E U 2m cos sin (1-25) Víi arctg NÕu gäi e L R lµ gãc dÉn van tính đ-ợc thành phần dòng chỉnh l-u chiều thành phần sinh mômen quay động : I p i d d p R U 2m sin sin 2 (1-26) E Giá trị trung bình dòng điện chỉnh l-u đ-ợc tính biểu thức đơn giản : I E d d0 R cos E (1-27) L U U2b U2a T1 U2c T2 U2a T3 T1 E O Hình 1.6 : Giản đồ điện áp chỉnh l-u iT1 O θ iT2 O θ iT3 O θ id O Hình 1.7: Giản đồ dòng điện chỉnh l-u 1.2.1.2 Hiện t-ợng chuyển mạch Khi phát xung nhằm để mở van điện áp anốt pha phải d-ơng điện áp pha dẫn dòng Do dòng điện van dẫn giảm dần không dòng điện van se tăng dần lên Quá trình xảy từ từ mạch có điện cảm, thời điểm hai van dẫn dòng chuyển dòng cho Hiện t-ợng gọi t-ợng chuyển mạch van U U2a T1 U2b T2 U2c T3 O θ U U 2a 2b id iT3 iT1 iT2 iT3 O θ H×nh 1.8 : Giản đồ điện áp dòng điện chỉnh điện có t-ợng chuyển mạch 10 SW1F Giới hạn phản hồi phát tốc 10 V ữ 50 V (đo tốc) Phát tốc ( đo tốc ) liên kết để hiệu LK1 chỉnh điện kế phát tốc SW1D +15 V SW1C +12 V SW1B +5 V Lùa chän nguån cÊp bé m· hãa Lùa chän nguån cÊp bé m· hãa Lùa chän nguån cÊp bé m· hãa – §iƯn thÕ kÕ RV1 ( h×nh – ) RV1: hiệu chỉnh phản hồi phát tốc ( đo tốc ) Quá trình hiệu chỉnh: - Sử dụng SW1 lựa chọn giới hạn t-ơng ứng - Đặt LK1 vào vị trí ADJUST - Hiệu chỉnh RV1 giá trị thông số 03.02 là: 03.02 10000 Vmax Vmax = điện áp tốc độ tối đa - Đặt LK1 vào vị trí Feedback, tinh chỉnh RV1 với động chạy 1/2 tới 3/4 tốc độ 2.2.3 Bắt đầu Tr-ớc đ-a Mentor II vào làm việc với tải thực tế, lựa chọn thông tin sau từ nhÃn động cơ, liệu nhà sản xuất nguồn khác: Dòng phần ứng đầy tải (A), áp phần ứng (V DC), Dòng từ tr-ờng ( cảm ) (A), áp từ tr-ờng ( cảm ) (V DC), Tốc độ (v/ph), Tốc độ cho phép tối đa giảm từ tr-ờng (v/ph) 2.3 Đặt thông số ( Tham số ) [5] 47 2.3.1 Hiệu chỉnh thông số - Đặt thông số Các thông số có loại: giá trị số ( thực ) giá trị bit Thông số số so sánh với điện hiệu chỉnh đ-ợc sử dụng tín hiệu t-ơng tự Giá trị bit đ-ợc so sánh để liên kết đóng cắt Tất thông số, gồm Chỉ đọc ( RO ) hay Đọc Ghi ( RW ) đặt Mentor II chia thµnh nhãm cho thn tiƯn lµm viƯc: - Nhãm thứ 1: thông số nhìn thấy, chúng đ-ợc gọi Mentor bật lên - Nhóm thứ 2: thông số nhìn thấy, mức bảo mật cấp chúng không xuất hiển thị, xuất đ-ợc gọi lên Các thông số đ-ợc yêu cầu cho chỉnh tinh hoạt động hệ thống Thông số nhìn thấy không nhìn thấy đ-ợc Các thông số nhìn thấy gồm RO RW, có khả đọc đ-ợc điều chỉnh đ-ợc bật nguồn RW th-ờng đ-ợc bảo vệ hay nhiều mức bảo mật thay đổi mà đ-ợc đ-a vào Đây mức bảo mật cấp 1, trừ mà mức cao đ-ợc cài đặt Các thông số không nhìn thấy yêu cầu mà mức bảo mật cấp 2, yêu cầu mức cấp ( cài đặt ) Với mà đúng, RO sử dụng đ-ợc để đọc, RW để ghi ( sửa ) Cả thông số nhìn thấy không nhìn thấy biểu phẩm chất đặc sắc text biểu đồ điều khiển logic từ Menu đến9 12, thông số không nhìn thấy đ-ợc viết nghiêng Tổ chức Thông số đ-ợc tổ chức vào chức đặt quan hệ thực đơn truy cập với vài tham số riêng lẻ nhanh chóng logic 48 Điều chỉnh Một vài thực đơn vài thông số nhìn thấy đ-ợc lựa chọn hiển thị giá trị để đọc mà không cần mà bảo mật Thủ tục nh- giá trị thông số bị thay đổi, loại trừ việc đ-a vào mà bảo mật th-ờng phải hoạt động Một vài thực đơn thông số không nhìn thấy đ-ợc lựa chọn giá trị hiển thị để đọc ghi ( sửa ) mà bảo mật đ-ợc đ-a vào Bất ng-ời sử dụng quay trở lại thực đơn ( lúc nguồn bật tắt ), phần mềm tới thông số cuối đ-ợc lựa chọn thực đơn Đây thuận lợi tạo chuỗi điều chỉnh tới nhóm tham số cá biệt Đ-ờng vào tới tham số Tr-ớc tiên, điều khiển đ-ợc bật nguồn tr-ớc, mức bảo mật cấp không đ-ợc cài đặt, tiến trình ghi ( sửa ) đ-ợc dùng tới nhóm nhỏ tham số nhìn thấy Nếu bảo mật cấp đ-ợc cài đặt, tất tham số đ-ợc bảo vệ thời điểm Thủ tục Thủ tục lựa chọn thay đổi thông số đ-ợc trình bày hình 2.5 Mặc định cài đặt Để đ-a tham số điều khiển cài đặt trở mặc định cài đặt, đặt tham số x.00 tới: 233 cho ®iỊu khiĨn gãc phÇn t- 255 cho ®iỊu khiĨn góc phần t- ấn RESET Chỉ thị 00.00 BËt ngn Thđ tơc b¶o mËt cÊp Chän Menu or Chọn thông số 49 Đặt số tới xx.00 (thông số) Chọn chế độ M Hình 2.5 : Hiệu chỉnh tham số bảo mật cấp 2.3.2 Tổng thĨ hƯ thèng ®iỊu khiĨn logic cđa bé ®iỊu khiĨn 50 Trên hình trình bày tổng thể hệ thống điều khiển logic Tín hiệu tốc độ cần điều khiển đ-ợc đặt tốc độ tham chiếu ( đặt ) tr-ớc dịch chuyển 01.01, giám sát liên tục giá trị tốc độ đặt Để có đ-ợc đặc tuyến đầu 01.03 tham chiếu t-ơng tự khả trình lựa chọn tham chiếu đ-ợc đ-a vµo sư dơng Bé lùa chän tham chiÕu sÏ lùa chọn tín hiệu kết hợp với tín hiệu điều khiển từ đầu cực điều khiển bên nhĐầu cực TB3 21: F1 Run / Stop TB3 22: F2 Đảo chiều cấp TB3 – 23: F3 Ch¹y thuËn tõng cÊp TB3 – 24: F4 Chạy ng-ợc TB3 25: F5 Chạy thuận Do qua thông số đặt 01.03 đà lựa chọn tốc độ tham chiếu Tốc độ đ-ợc bỏ qua đ-ợc so sánh sửa đổi độ thay đổi đà chọn, thu đ-ợc tín hiệu tham chiếu đặc tính cuối 02.01 Tốc độ yêu cầu cuối 03.01 đạt đ-ợc sau trình điều chỉnh giám sát giá trị tốc độ đặt sau đà bỏ qua đ-ợc chỉnh sửa thay đổi / tham chiếu cứng ( thô ) chỉnh tinh tốc độ Nó tốc độ đặt đ-a vào mạch vòng tốc độ thiết bị dẫn động qua ®iĨm tỉng tèc ®é Bé khch ®¹i tèc ®é gåm tín hiệu tốc độ: tín hiệu tốc độ đặt tín hiệu tốc độ phản hồi Sau đ-ợc khuếch đại, qua thông số 03.07 thể tín hiệu đầu mạch vòng tốc độ P.I.D, tín hiệu trở thành dòng điện theo yêu cầu Thông số 04.02 cho đầu cuối dòng điện mạch vòng dòng điện sau giới hạn đà đ-ợc ứng dụng Nhvậy tín hiệu tốc độ trở thành tín hiệu dòng điện đặt, với tín hiệu dòng điện phản hồi đ-a vào khuếch đại dòng điện Qua thông số góc mở 05.03, ta đ-ợc tín hiệu đầu thuật toán mạch vòng dòng điện tín hiệu đầu vào tham chiếu ASIC mà phát xung mở Thyristor - Phản hồi dòng điện: Thông số 05.01 thông số đặt tín hiệu phản hồi dòng điện Tín hiệu xuất phát từ biến dòng bên Nó đ-ợc sử dụng để điều khiển mạch vòng kín 51 cho biết dòng điện phần ứng ( nhờ khâu giám sát dòng ) bảo vệ động ( nhờ khâu phát tải ) - Phản hồi tốc độ: Thông số 03.02 thông số đặt tín hiệu phản hồi tốc độ Thông số cho phép giám sát giá trị tốc độ phản hồi, tín hiệu xuất phát từ máy phát tốc ( đo tốc ) ( ngoµi cã thĨ tõ bé m· hãa điện áp phần ứng ) Việc lựa chọn đ-ợc điều khiển thông số 03.12 03.13 Thông số 03.12 kích hoạt lựa chọn phản hồi số ( digital ) 03.12 đặt tới để lựa chọn tín hiệu phản hồi từ mà hóa, 03.12 đặt tới để lựa chọn tín hiệu phản hồi t-ơng tự Nh- vậy, với tr-ờng hợp lấy từ máy phát tốc, 03.12 đ-ợc đặt thông số 03.13 đ-ợc dùng để kích hoạt lựa chọn điện áp phần ứng / tín hiệu phản hồi t-ơng tự bên Thông số 03.13 đặt mặc định để chọn tín hiệu phản hồi t-ơng tự từ tốc độ kế từ nguồn t-ơng đ-ơng bên nối đầu cực TB1 09 Sau đà lựa chọn đ-ợc giá trị tốc độ phản hồi đ-ợc sử dụng cho việc điều khiển tốc độ động theo mạch vòng kín Một điện kế đ-ợc sử dụng làm thang đo cho tín hiệu phản hồi máy phát tốc Tốc độ phản hồi từ thông số 03.02 đ-ợc cộng với tốc độ yêu cầu cuối từ thông số 03.01 điểm tổng tốc độ theo mạch vòng - Ngoài đầu cực TB4 31 ( enable cho phép) đ-ợc nối tới khuếch đại dòng điện để phát lỗi 52 53 cho phÐp 31 25 24 23 22 21 tham chiếu t-ơng tự Chạy thuận Chạy ng-ợc chạy thuận cấp đảo chiều cấp stop 01.01 tham chiếu t-ơng tù lùa chän tham chiÕu 01.03 lùa chän tèc ®é đặt đặt điều khiển Phát lỗi 02.01 03.02 03.01 tốc độ đặt khuếch đại tốc độ Mạch vòng dòng điện 03.07 Giới hạn dòng Phản hồi dòng điện tổng thể hệ thống điều khiển logic đặc tuyến đ-ờng cong tốc độ đặt dòng tham chiếu 04.02 05.01 khuếch đại dòng Phát tải t m cầu thyristor Các đầu cực cho điều khiển ngòai Chốt kiểm tra ( biến vòng lặp) Sử dụng đầu vào đầu khả trình giám sát tốc độ 05.03 Góc mở Máy biến dòng giám sát dòng AC POWER SUPPLY Hình 2.6: Tổng thể hệ thống điều khiển logic 2.3.3 Danh mơc c¸c tham sè – Danh s¸ch thực đơn ( Menu ) Menu Mô tả 00 Thực đơn ng-ời sử dụng 01 Tốc độ đặt Lựa chọn nguồn giới hạn 02 Đ-ờng cong ( đặc tuyến ) tăng tốc giảm tốc 03 Lựa chọn phản hồi tốc độ vòng lặp tốc độ 04 Dòng lựa chọn giới hạn 05 Vòng lặp dòng điện 06 Điều khiển tr-ờng 07 Đầu vào t-ơng tự 08 Đầu vào logic 09 Đầu trạng thái 10 Logic trạng thái thông tin cố 11 Tổng hợp 12 Ng-ỡng khả trình 13 Khóa số 14 Cài đặt hệ thống MD29 15 Thực ®¬n øng dơng 16 Thùc ®¬n øng dơng Mô tả tham số: RW : đọc/ghi RO : đọc Bit : hai trạng thái cho thông số 0, Bi : hai cực Uni : đơn cực 54 Int : sè nguyªn – Menu 00: Th- viƯn ng-êi sư dơng – tham kh¶o Menu 11 Bao gåm 10 tham sè ( 00.01 tíi 00.10 ) Menu 01: Tốc độ đặt lựa chọn nguồn giới hạn Trên hình trình bày Menu 01 ( có 20 tham số ) có tốc độ tham chiếu ( đặt ), thông số 01.17, 01.18, 01.19, 01.20 Mỗi tốc độ tham chiếu đ-ợc cho giá trị phạm vi -1000 +1000 ( giá trị 1000 t-ơng đ-ơng tốc độ cao ) ghi lại nhờ bàn phím, tín hiệu đầu vào lập trình liên kết nối tiếp ( giao diện ) thời điểm Điểm đến mặc định cho tốc độ tham chiếu bên ( điểm TB1 3) tốc độ tham chiếu 1, có nghĩa tốc độ tham chiếu bên đ-ợc thĨ hiƯn b»ng tèc ®é tham chiÕu trõ có lựa chọn khác từ tốc độ tham chiếu Lợi ích thông số tốc độ tham chiếu cho khả linh hoạt viƯc sư dơng tèc ®é tham chiÕu tõ thiÕt bị khác Tốc độ tham chiếu bên bổ sung nh- đ-ợc xử lý tín hiệu vào t-ơng tự có mục đích chung ( menu 07 ), tín hiệu đầu vào số ( menu 08) Hai bé lùa chän: lùa chän tham chiÕu 01.14 lựa chọn tham chiếu 01.15, điều khiển việc ứng dụng tốc độ tham chiếu bên nh- nguồn tốc độ tham chiếu Hai lựa chọn kết hợp lại cho phép lựa chọn tốc độ tốc độ tham chiếu 01.17 ữ 01.20 theo bảng sau: 01.14 01.15 Lựa chọn tham chiÕu 0 01.17 01.18 01.19 55 1 01.20 Tèc ®é tham chiÕu lùa chọn đ-ợc tốc độ tham chiếu tr-ớc dịch chuyển 01.01 Thông số 01.01 đ-ợc sử dụng để kích hoạt khóa liên động tốc độ tham chiếu 01.16 Thông số 01.16 ph-ơng tiện ngăn cản việc khởi động thiết bị dẫn động ( hay điều khiển ) tốc độ tham chiếu t-ơng tự bên hay bên gần với giá trị - < 01.01 < + ( c¸c giá trị 0,1 % giá trị tốc độ cao ) Tiện ích thuận tiện cho việc áp dụng để an toàn cho phép ng-ời vận hành xác định đ-ợc tốc độ cách quan sát trình Bộ cộng tín hiệu bao gồm tốc độ đặt tr-ớc dịch chuyển 01.01 tín hiệu dịch chuyển từ 01.04 Tham chiếu dịch chuyển t-ơng tự 01.04 ( phạm vi từ -1000 +1000 ) giới hạn yêu cầu tốc độ khả trình bổ sung cho tốc độ tham chiếu 01.01, tín hiệu đầu vào dùng để chỉnh sửa tốc độ thực tế Từ cộng này, đ-ợc tốc độ tham chiếu sau dịch chuyển 01.02 Thông số 01.02 giám sát giá trị tốc độ tham chiếu sau dịch chuyển tr-ớc ®-a vµo bé lùa chän tham chiÕu hai cùc 01.10 Khi 01.10 đ-ợc đặt tới 1, cho phép thiết bị dẫn động đáp ứng tốc độ tham chiếu t-ơng tự cực 01.02, tr-ờng hợp h-ớng quay đ-ợc xác định tín hiệu cực: cực (+) cho quay theo chiÒu thuËn, cùc (-) cho quay theo chiều ng-ợc lại Khi 01.10 = 0, thiết bị dẫn động đáp ứng chế độ cực, tín hiệu (-) (+) đ-ợc xử lý nh- tốc độ yêu cầu Sau đó, tốc độ đặt tiếp tục đ-ợc lựa chọn lựa chọn cấp 01.13 01.05 trở thành nguồn tốc độ tham chiếu ®-ỵc lùa chän bëi 01.13 ( ®-ỵc ®iỊu khiĨn theo mặc định đầu cực TB3 22, TB3 23 ) Nó ph-ơng tiện thuận tiện để đặt độ chênh tốc độ theo yêu cầu ( th-ờng nhỏ ) so với tốc độ tham chiếu bình th-ờng Phải nhỏ tốc độ lớn đ-ợc đặt 01.06 01.09 Tín hiệu tốc độ tham chiếu tiếp tục đ-ợc đ-a tới lựa chọn đảo chiều 01.12 Bộ chuyển đổi cực tín hiệu tốc độ tham chiếu Nó có tác dụng ( ®iỊu 56 khiĨn gãc phÇn t- ) ®Õn viƯc đảo chiều tín hiệu tốc độ mà không phụ thuộc vào h-ớng quay danh định ( bình th-ờng ) động Giá trị mặc định 01.12 = không áp dụng đảo chiều Nó đ-ợc điều khiển mặc định đầu cực TB3 22 ÷ TB3 – 25 TÝn hiƯu tèc ®é tham chiÕu sau kết hợp với tín hiệu lựa chọn từ thông số 01.06 ữ 01.09 để lựa chọn giới hạn tốc độ Tín hiệu tốc độ tham chiếu có giới hạn tiếp tục đ-ợc điều khiển điều khiển đặt ON 01.11 Nó đ-ợc áp dụng cho tốc độ đặt tr-ớc dịch chuyển 01.03 01.11 đ-ợc mặc định = đầu cực TB3 21 ( cho phép chạy RUN PERMIT ) không bị kích hoạt Thông số 01.11 tùy thuộc vào trạng thái hàm logic thông th-ờng ( nh- 08.11 ) Thông số 08.01 cho tín hiệu đầu vào cho phép chạy F1 08.01 = 0: dừng thiết bị dẫn động 08.01 = thiết bị dẫn động bắt đầu có khả Thông số giám sát tín hiệu đầu vào điều khiển cho phép khởi động thiết bị dẫn động từ đầu cực TB3 21 thị tình trạng Tín hiệu đầu vào thực chức dừng thiết bị dẫn động chạy v-ợt chế độ điều khiển tốc nh- sau: - Tín hiệu vào phải có hiệu lực để thiết bị dẫn động khởi động - Nếu tín hiệu vào hiệu lực 08.01 làm cho tham chiếu đặc tuyến đầu 01.03 đ-ợc đặt Khi ®ã thiÕt dÉn ®éng sÏ dõng trõ dõng sù thay ®ỉi 02.03 cã hiƯu lùc Nh- vËy ci có đ-ợc tham chiếu đặc tuyến đầu 01.03, độ tham chiếu cuối tr-ớc thay đổi tốc độ đ-ợc áp dụng Menu 02: Đặc tuyến tăng giảm tốc Trên hình thể Menu 02 ( có 19 thông số ) Những nguyên tắc lựa chọn cho phép đặt đặc tuyến nh- sau: Không có thay đổi tốc độ cả, bỏ qua hàm thay đổi Tức là, đặt đặc tuyến bỏ qua chức thay đổi tốc độ cách làm cho tham chiếu đặc tính cuối 02.01 tham chiếu đặc tính đầu 01.03, qua khâu dừng logic Lựa chọn đ-ờng cong thuận ng-ợc cho điều kiện vận hành bình th-ờng lựa chọn đ-ờng cong riêng biệt cho cấp 57 Sự đáp ứng việc lựa chọn đặc tuyến tạo điều kiện cho sử dụng thiết bị linh hoạt Có giá trị đ-ờng cong cho chế độ vận hành, ví dụ: gia tốc theo h-ớng thuận 2, giảm tốc theo h-ớng thuận Cụ thể: Khi sÏ cã bé lùa chän thay ®ỉi tèc ®é ( tăng hay giảm ) hai nhóm, là: 02.14, 02.15, 02.16, 02.17 Sau lựa chọn đặc tuyến chung 02.18 cho phép chuyển đổi nhóm Ngoài thay đổi tốc độ góc phần t- sù lùa chän chung Bé lùa chän 02.18 cã thÓ đ-ợc điều khiển đầu vào số khả trình 02.18 Lựa chọn Nhóm (02.14 02.17 = 0) Nhãm (02.14 02.17 = 1) §Ĩ kích hoạt thay đổi theo cấp, tín hiệu lựa chọn đ-ợc yêu cầu từ lựa chọn thay đổi theo cÊp 01.13 bỉ sung vµo hµm cho phÐp thay ®ỉi theo cÊp 02.13 §Ĩ lùa chän thay ®ỉi tØ lƯ theo cÊp 02.12 th× 01.13 = 02.13 = xác định đ-ợc tỉ lệ tăng giảm theo cấp Sau trình lựa chọn, thời gian gia tốc giảm tốc giữ nguyên thang đo ì 10 02.19 = tăng gấp 10 lần 02.19 = Quá trình thay đổi bị gián đoạn thông số giữ đặc tuyến 02.03, thông số giữ tín hiệu đầu giá trị có đặt 02.03 = Khi đ-ờng cong chạy đè ( v-ợt ) đặc tính Cuối , giá trị tín hiệu tốc độ tham chiếu sau thay đổi đ-ợc giám sát tham chiếu đặc tính cuối 02.01, mà thông số cho phép thay ®æi 02.02 = – Menu 03: Lùa chän phản hồi vòng lặp tốc độ Trên hình thĨ hiƯn Menu 03 ( cã 29 tham sè ) Mạch vòng tốc độ: Các tín hiệu vào mạch vòng tốc độ đặc tính cuối tốc độ đặt 02.01 tốc độ đặt cứng ( thô ) 03.18 Đặc tính cuối 02.01 qua lựa chọn đặc tuyến đầu 03.21 đ-ợc cộng vào điểm tổng tốc độ mạch vòng ( céng ) 58 nÕu 03.21 = NÕu 03.21 = tốc độ đặt tốc độ đặt thô 03.18 Tức lựa chọn tốc độ tham chiếu cứng 03.19 = tham chiếu ON 01.11 = 03.18 đ-ợc cộng thêm vào điểm tổng mạch vòng tốc độ Tín hiệu đầu vào đà đ-ợc lựa chọn bị thay đổi cách chỉnh tinh tốc độ 03.22 Thông số đ-ợc sử dụng để hiệu chỉnh tín hiệu tốc độ đặt từ sửa đổi đ-a độ dịch chuyển nhỏ 03.22 = cho giá trị độ dịch chuyển - đơn vị 03.22 = 128 ( mặc định ) cho độ dịch chuyển 03.22 = 255 cho giá trị độ dịch chuyển + đơn vị Kết cộng tốc độ yêu cầu cuối 03.01 Thông số tốc độ đại diện cho mạch vòng tốc độ thiết bị dẫn động qua điểm tổng tốc độ, luôn giám sát giá trị tốc độ tham chiếu sau điểm tổng Tốc độ yêu cầu cuối 03.01 cộng số học với tốc độ phản hồi 03.02 thành tốc độ cuối Lỗi tốc độ 03.06 kết tỉng tèc ®é ci cïng ®ã sau qua bé lọc lỗi tốc độ 03.25, đ-ợc tính toán nh- sau: Thêi gian läc - H»ng sè Trong ®ã 256 * f * (03.05) f: tÇn sè nguån cung cÊp, 03.05: đầu bù IR Tác dụng lọc giảm ảnh h-ởng đến tín hiệu lỗi tốc độ Lỗi tốc độ cuối đ-ợc xử lý hàm P.I.D nh- sau: * 03.09: TØ lÖ ( P ) hệ số khuếch đại mạch vòng Đây hệ số mà lỗi tốc độ đ-ợc nhân để có đ-ợc giới hạn hiệu chỉnh: Hệ số Giá trị 03.09 * 03.10: TÝch ph©n ( I ) hƯ sè khch đại tốc độ mạch vòng Đây hệ số mà lỗi tốc độ đ-ợc nhân để có đ-ợc giới hạn hiÖu chØnh: HÖ sè * f * (03.10) 256 Trong f tần số cung cấp * 03.11: Đạo hàm ( D ) hệ số khuếch đại tốc độ mạch vòng: 59 Đây hệ số mà lỗi tốc độ đ-ợc nhân để có đ-ợc giới hạn hiệu chØnh Bé lùa chän 03.24 sÏ lùa chän hÖ sè vi phân P.I.D mạch vòng tốc độ từ nguồn sau: = Lỗi tốc độ 03.06: Khi tín hiệu đầu ( - ) lỗi tốc độ tăng Điều có hiệu ứng tắt dần = Yêu cầu tốc độ cuối 03.01: Khi tín hiệu đầu ( + ) yêu cầu tốc độ cuối tăng Điều đ-ợc gọi tốc độ cấp theo chiều tiến = Tốc độ phản hồi 03.02: Khi tín hiệu đầu ( - ) tốc độ phản hồi tăng Do có hiệu ứng tắt dần nh-ng phụ thuộc vào thay đổi giá trị tốc độ phản hồi, không phụ thuộc vào tốc độ tham chiếu Đặc tính tốc độ mạch vòng tối -u đạt đ-ợc cách kết hợp tất hệ số khuếch đại thuật toán P.I.D sau trở thành tín hiệu đầu mạch vòng tốc độ 03.07 Kết luận 60 Tài liệu tham khảo Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền(2004),Truyền động điện, Nhà xuất Khoa học Kĩ Thuật Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, D-ơng Văn Nghi(1998),Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất Khoa häc vµ KÜ tht Ngun Hång Thanh, Ngun Phúc Hải(1999),Máy điện thiết bị tự động, Nhà xuất Giáo Dục Phạm Công Ngô(1998),Lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Control Techniques(1998),User Guide Mnetor II - DC Drives 25A to 1850A output, Control Techniques Drives Ltd 61