BÀI TẬP LỚN MÔN: ĐIỀU KHIỂN HỆ ĐIỆN CƠ Đề tài: Thiết kế hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều khi sử dụng mạch công suất băm xung áp Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của các ngành công nghiệp cả về chiều rộng lẫn chiều sâu,điện và các máy điện đóng một vai trò rất quan trọng , không thể thiếu được trong phần lớn các ngành công nghiệp và đời sống sinh hoạt của con người. Nó luôn đi trước một bước làm tiền đề nhưng cũng là mũi nhọn quyết định sự thành công của cả một hệ thống sản xuất công nghiệp. Không một quốc gia nào, một nền sản xuất nào không sử dụng điện và máy điện.
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU
Cấu tạo và đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập
Động cơ một chiều bao gồm 2 phần phần cảm (phần tĩnh) và phần ứng (phần quay).
Phần cảm của máy điện một chiều, gọi là stator, bao gồm lõi thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ máy, cùng với các cực từ chính có dây quấn kích từ Dòng điện chạy trong dây quấn này tạo ra các cực từ với cực tính luân phiên Cực từ chính được gắn với vỏ máy bằng bulông, và máy còn có nắp máy, cực từ phụ và cơ cấu chổi than.
Rôto gồm lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ góp và trục máy.
Hình 1.2 Lá thép rôto Hình 1.3 Dây quấn phần ứng máy điện 1 chiều
1 Lõi thép phần ứng: Hình trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật điện dày 0,5 mm, phủ sơn cách điện ghép lại Các lá thép được dập các lỗ thông gió và rãnh để đặt dây quấn phần ứng (hình 1.2).
2 Dây quấn phần ứng: Gồm nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau, đặt trong các rãnh của phần ứng tạo thành một hoặc nhiều vòng kín Phần tử của dây quấn là một bối dây gồm một hoặc nhiều vòng dây, hai đầu nối với hai phiến góp của vành góp (hình 1.3a) hai cạnh tác dụng của phần tử đặt trong hai rãnh dưới hai cực từ khác tên (hình 1.3b).
3 Cổ góp (vành góp) hay còn gọi là vành đổi chiều gồm nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn được ghép thành một khối hình trụ, cách điện với nhau và cách điện với trục máy.
Các bộ phận khác như trục máy, quạt làm mát máy
Các chế dộ làm việc của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Khi áp dụng điện áp một chiều U vào hai chổi điện A và B, dòng điện sẽ chạy qua dây quấn phần ứng, tạo ra lực tác dụng giữa các thanh dẫn ab và cd trong từ trường Lực này gây ra mômen tác dụng lên rôto, làm cho rôto quay Chiều lực tác dụng được xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Hình 1.4 Mô tả nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều
Khi phần ứng quay nửa vòng, vị trí của thanh dẫn ab và cd sẽ đổi chỗ (hình 1.4b) Nhờ có phiến góp, dòng điện một chiều được biến đổi thành dòng điện xoay chiều đưa vào dây quấn phần ứng, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi Điều này đảm bảo lực tác dụng lên rôto luôn theo một chiều nhất định, giúp động cơ duy trì chiều quay ổn định.
Chế độ làm việc định mức của máy điện, đặc biệt là động cơ điện một chiều, được xác định theo các điều kiện do nhà chế tạo quy định Những đặc trưng của chế độ này được thể hiện qua các đại lượng định mức ghi trên nhãn máy.
1 Công suất định mức Pđm (kW hay W).
2 Điện áp định mức Uđm (V).
3 Dòng điện định mức Iđm (A).
4 Tốc độ định mức nđm (vòng/ph).
Ngoài ra còn ghi kiểu máy, phương pháp kích thích, dòng điện kích từ…
Công suất định mức là chỉ số quan trọng của máy điện, phản ánh công suất tối đa mà máy có thể cung cấp Đối với máy phát điện, công suất này được đo ở đầu cực của máy phát, trong khi đối với động cơ, nó được xác định tại đầu trục của động cơ.
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ một chiều kích từ độc lập
Động cơ điện một chiều nổi bật với khả năng điều khiển tốc độ vượt trội so với các loại động cơ khác Nó không chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ một cách dễ dàng mà còn có cấu trúc mạch lực và mạch điều khiển đơn giản Hơn nữa, động cơ này đạt chất lượng điều chỉnh cao trong một dải tốc độ rộng.
Có hai phương pháp cơ bản để điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều, đặc biệt là động cơ một chiều kích từ độc lập.
Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ.
Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ.
Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều luôn cần có bộ biến đổi Các bộ biến đổi này cung cấp năng lượng cho mạch phần ứng hoặc mạch kích từ của động cơ Trong ngành công nghiệp, có bốn loại bộ biến đổi chính thường được sử dụng.
• Bộ biến đổi máy điện gồm: động cơ sơ cấp kéo máy phát một chiều hoặc máy điện khuếch đại (KĐM)
• Bộ biến đổi điện từ: Khuếch đại từ (KĐT)
• Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn: Chỉnh lưu tiristo (CLT)
• Bộ biến đổi xung áp một chiều: tiristo hoặc tranzito (BBĐXA)
Tương ứng với việc sử dụng các bộ biến đổi mà ta có các hệ truyền động như:
• Hệ truyền động máy phát-động cơ (F-Đ)
• Hệ truyền động máy điện khuếch đại - động cơ (MĐKĐ-Đ)
• Hệ truyền động khuếch đại từ - động cơ (KĐT-Đ)
• Hệ truyền động chỉnh lưu tiristor-động cơ (T-Đ)
• Hệ truyền động xung áp-động cơ (XA-Đ)
Hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều được chia thành hai loại: điều khiển theo mạch kín (hệ điều chỉnh tự động) và điều khiển theo mạch hở (hệ điều chỉnh hở) Hệ điều chỉnh tự động có cấu trúc phức tạp nhưng mang lại chất lượng điều chỉnh cao và dải điều chỉnh rộng hơn so với hệ điều chỉnh hở Ngoài ra, các hệ truyền động này còn được phân loại theo khả năng đảo chiều quay và không đảo chiều quay Tùy thuộc vào phương pháp hãm và đảo chiều, truyền động có thể hoạt động ở một góc phần tư, hai góc phần tư hoặc bốn góc phần tư.
Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ một chiều yêu cầu thiết bị nguồn như máy phát điện một chiều với kích từ độc lập và các bộ chỉnh lưu điều khiển Những thiết bị này có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng điện xoay chiều thành điện một chiều với sức điện động Eb, có thể điều chỉnh thông qua tín hiệu điều khiển Uđk.
Hình II-1 Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập.
Các bộ biến đổi này có điện trở trong Rb và điện cảm Lb khác nhau do nguồn có công suất hữu hạn so với động cơ Trong chế độ xác lập, phương trình đặc tính của hệ thống có thể được thiết lập.
Eb - Eư = Iư.Rb + RưđIư u dm ud b dm b I
Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi, độ cứng đặc tính cơ cũng không thay đổi, và tốc độ không tải lý tưởng phụ thuộc vào điện áp điều khiển Uđk của hệ thống, phương pháp điều chỉnh này được coi là triệt để Tốc độ lớn nhất của hệ thống bị giới hạn bởi đặc tính cơ bản tương ứng với điện áp phần ứng định mức, trong khi từ thông cũng được giữ ở giá trị định mức Tốc độ nhỏ nhất trong dải điều chỉnh bị hạn chế bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mô men khởi động Khi mô men tải đạt định mức, các giá trị tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất sẽ được xác định.
min 0 min M dm Để thoả mãn khả khả năng quá tải thì đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh phải có mô men ngắn mạch là:
Hệ số quá tải về mô men (KM) là một yếu tố quan trọng trong phân tích cơ học Đặc tính cơ của các đường thẳng song song cho phép chúng ta áp dụng định nghĩa về độ cứng để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa lực và biến dạng trong hệ thống.
min ( M nm min M dm ) 1 M dm ( K M 1 )
Phạm vi điều chỉnh D của một cơ cấu máy cụ thể phụ thuộc tuyến tính vào độ cứng, với các giá trị 0max, Mđm, KM là cố định Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ bằng các thiết bị nguồn, điện trở tổng mạch phần ứng thường gấp khoảng hai lần điện trở phần ứng của động cơ, từ đó cho phép tính toán sơ bộ về hệ thống.
Với tải có đặc tính mô men không đổi, giá trị phạm vi điều chỉnh tốc độ không nên vượt quá 10 Đối với các máy yêu cầu cao về dải điều chỉnh và độ chính xác trong việc duy trì tốc độ làm việc, việc sử dụng các hệ thống “hở” là không đủ đáp ứng.
Trong hệ thống truyền động một chiều kích từ độc lập, các đặc tính cơ tĩnh có thể được coi là tuyến tính trong phạm vi phụ tải cho phép Khi điều chỉnh điện áp phần ứng, độ cứng của các đặc tính cơ giữ nguyên trong toàn bộ dải điều chỉnh, dẫn đến độ sụt tốc tương đối đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất Nếu sai số tốc độ tại đặc tính cơ thấp nhất không vượt quá giá trị cho phép, hệ truyền động sẽ luôn hoạt động với sai số nhỏ hơn mức cho phép trong toàn bộ dải điều chỉnh Sai số tương đối của tốc độ tại đặc tính cơ thấp nhất được xác định bởi các thông số kỹ thuật cụ thể.
Để đảm bảo rằng sai số không vượt quá giá trị cho phép, các giá trị Mdm, min và Scp là những yếu tố xác định giúp tính toán giá trị tối thiểu của độ cứng đặc tính cơ Trong hầu hết các trường hợp, việc xây dựng các hệ thống truyền động điện kiểu vòng kín là cần thiết để thực hiện điều này.
Trong quá trình điều chỉnh điện áp phần ứng, từ thông kích từ được duy trì không đổi, dẫn đến mô men tải cho phép của hệ thống cũng giữ nguyên.
Mc.cp=Kđm.Iđm=Mđm.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ và mô men được xác định trong hình chữ nhật bởi các đường thẳng = đm, M = Mđm và các trục tọa độ Tổn hao năng lượng chủ yếu xảy ra trong mạch phần ứng, trong khi các tổn hao không đổi trong hệ có thể được bỏ qua.
Trong chế độ xác lập, mô men do động cơ sinh ra bằng mô men tải trên trục, tức là M* = Mc* Đặc tính cơ của phụ tải có thể được gần đúng bằng công thức Mc* = (?* )x.
Hình II-3 Quan hệ giữa hiệu suất truyền động và tốc độ với các loại tải khác nhau
TỔNG QUAN VỀ BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP
Cấu trúc và phân loại bộ biến đổi xung áp
2.1.1 Bộ biến đổi xung áp nối tiếp (xung áp giảm áp)
Phần tử điều chỉnh quy ước trong mạch điện là khóa S, kết hợp với cuộn cảm và tải mắc nối tiếp Tải trong sơ đồ này có thể là cảm kháng hoặc dung kháng, tạo thành bộ lọc L & C Đồng thời, điôt được mắc ngược với Ud để giúp thoát dòng tải khi khóa K ngắt.
+ S đóng thì U được đặt vào đầu của bộ lọc Nếu bỏ qua tổn thất trong các van và các phần tử thì Ud=U
Khi S mở, mạch giữa nguồn và tải bị hở, nhưng vẫn có dòng id xuất hiện do năng lượng tích lũy trong cuộn L và cảm kháng của tải Dòng khép kín qua diode D dẫn đến việc Ud bằng 0.
Như vậy, Ud ≤ U Tương ứng ta có bộ biến đổi hạ áp.
2.1.2 Bộ biến đổi xung áp tăng áp (xung áp tăng áp)
Sơ đồ nguyên lý : Đặc điểm:
L nối tiếp với tải, khoá S mắc song song với tải Cuộn cảm L không tham gia vào quá trình lọc gợn sóng mà chỉ có tụ C đóng vai trò này.
+ S đóng, dòng điện từ +U qua L → S → -U Khi đó D tắt vì trên tụ có UC (đã được tích điện trước đó).
Khi dòng điện chạy từ +U qua L → D → Tải, từ thông trong L không giảm ngay lập tức về không, dẫn đến sự xuất hiện của suất điện động tự cảm cùng cực tính với U Do đó, tổng điện áp được biểu thị là ud = U + eL, cho thấy đây là bộ biến đổi tăng áp Đặc điểm nổi bật của bộ biến đổi này là nó tiêu thụ năng lượng từ nguồn U liên tục và truyền năng lượng ra tải dưới dạng xung nhọn.
2.1.3 Bộ biến đổi xung áp tăng-giảm áp
Tải là động cơ mmột chiều được thay bởi mạch tương đương R-L-E L1 chỉ đóng vai trò tích luỹ năng lượng C đóng vai trò lọc.
+ S đóng, trên L1 có U, dòng chạy từ +U → S → L1 → -U Năng lượng tích luỹ trong cuộn cảm L1; đi-ôt D tắt; Ud =UC, tụ C phóng điện qua tải.
+ S ngắt, cuộn cảm L1 sinh ra sức điện động ngược chiều với trường hợp đóng
⇒ D thông ⇒ năng lượng từ trường nạp và C, tụ C tích điện; ud sẽ ngược chiều với U.
Vậy điện áp ra trên tải đảo dấu so với U Giá trị tuyệt đối |Ud| có thể lớn hơn hay nhỏ hơn U nguồn.
2.1.4 Lựa chọn bộ biến đổi
Để đảo chiều động cơ một cách chủ động, việc lựa chọn bộ băm xung một chiều có đảo chiều (cầu BXDC) là rất phù hợp Mạch này cho phép năng lượng di chuyển theo hai chiều Ud và Id một cách độc lập Ngoài ra, mạch BXDC rất thông dụng trong các ứng dụng như DC-DC và DC-AC converter, giúp việc tìm kiếm và mua các linh kiện trở nên dễ dàng hơn.
- Lựa chọn van bán dẫn
IGBT là linh kiện kết hợp giữa khả năng đóng cắt nhanh của MOSFET và khả năng chịu tải lớn của transistor thông thường Việc sử dụng IGBT trong các ứng dụng tần số băm điện áp cao giúp động cơ hoạt động êm ái hơn.
Công suất điều khiển yêu cầu rất nhỏ giúp đơn giản hóa thiết kế của các bộ biến đổi, giảm kích thước hệ thống điều khiển và tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
IGBT là phần tử đóng cắt hiệu suất cao với khả năng xử lý dòng điện lớn, ngày càng thay thế transistor BJT và trở nên phổ biến hơn, giúp việc mua sắm thiết bị trở nên dễ dàng Sự phát triển của IGBT cũng kéo theo sự cải tiến của các IC điều khiển chuyên dụng (IGBT Driver), mang lại khả năng điều khiển chính xác và thiết kế mạch điều khiển đơn giản, gọn nhẹ hơn.
Phương pháp điều khiển bộ biến đổi xung áp
Điện thế trung bình đầu ra có thể được điều chỉnh theo mức mong muốn, bất kể điện thế đầu vào là cố định (như ắc quy, pin) hay biến thiên (như đầu ra của chỉnh lưu), và tải có thể thay đổi Với một giá trị điện thế vào nhất định, có hai phương pháp để kiểm soát điện thế trung bình đầu ra.
- Thay đổi độ rộng xung.
- Thay đổi tần số băm xung.
2.2.1 Phương pháp thay đổi độ rộng xung
Nội dung của phương pháp này là thay đổi t1, giữ nguyên T Giá trị trung bình của điện áp ra khi thay đổi độ rộng là:
T là hệ số lấp đầy, còn gọi là tỉ số chu kỳ.
Như vậy theo phương pháp này thì dải điều chỉnh của Ura là rộng(0 < ε ≤1).
2.2.2 Phương pháp thay đổi tần số băm xung
Nội dung của phương pháp này là thay đổi T, còn t1 = const Khi đó:
Phương pháp biến đổi độ rộng xung (PWM) được ưa chuộng hơn do tính đơn giản và không yêu cầu thiết bị biến tần đi kèm Ngoài ra, có thể kết hợp cả hai phương pháp để tối ưu hiệu quả.
Phương pháp Điều Biến Độ Xung (Pulse Width Modulation - PWM) sử dụng tần số băm xung hằng số để điều khiển trạng thái đóng mở của van Quá trình này dựa vào việc so sánh một điện áp điều khiển với sóng tuần hoàn, thường là dạng tam giác (sawtooth) với biên độ đỉnh không đổi Điều này thiết lập tần số đóng cắt cho van, giữ cho tần số này ổn định trong khoảng từ 400Hz đến 200kHz.
Uctl >Ust thì cho tín hiệu điều khiển mở van, ngược lại khóa van.
2.2.3 Phương pháp điều khiển bộ băm xung có đảo chiều
Theo phương pháp điều khiển này, các cặp van S1 và S2, S3 và S4 được tổ chức thành hai cặp van, trong đó mỗi cặp van sẽ được điều khiển để đóng cắt đồng thời.
Tín hiệu điều khiển được tạo ra bằng cách so sánh điện áp điều khiển với điện áp tựa (thường là dạng xung tam giác):
-Nếu Udk>utua thì S1 và S2 được kích dẫn; S3 và S4 được kích tắt.
-Nếu Udk toff Dựa vào phương trình của Utựa theo thời gian, ta có:
Thời gian trễ cần thiết là ttrễ =1μs nên điểm chuyền đổi trên điện áp tựa phải chênh nhau giá trị: 8*104 * 1* 10-6 = 0.08 (V)
Cặp điện trở R32, R42 cần chọn sao cho Uđk2 biến thiên trong khoảng Chọn R42DkΩ và R32kΩ, R42DkΩ và R32kΩ
* Khâu đảo chiều động cơ (dùng công tắc 2 vị trí):
Nguyên tắc đảo chiều động cơ là :
- Đầu tiên giảm tốc độ động cơ về không.
- Ấn nút để chuyển tốc độ theo chiều ngược lại Nút bấm ở đây được thiết kế là một công tắc liên động để thực hiện chuyển mạch
Theo tính chất Uđk, bộ phận tạo trễ đảm bảo an toàn cho van được xác định bởi bộ phân áp với 2 cặp điện trở R31, R41 và R32, R42 Khi điện áp điều khiển đổi chiều, đường cấp Uđk1 sẽ chuyển thành đường cấp Uđk2, đảm bảo rằng nhóm van này đóng lại chỉ khi nhóm van kia mở ra.
Khâu đảo chiều điện áp Uđk là một bộ đảo dấu sử dụng khuếch thuật toán, có khả năng đảo dấu một giá trị không đổi mà không cần tần số làm việc cao Để đảm bảo đồng bộ các thiết bị yêu cầu tần số cao, việc lựa chọn bộ đảo dấu là khuếch thuật toán là hợp lý.
LM7131A/NS Sơ đồ bộ đảo dấu như sau:
Thực chất của bộ đảo dấu là một bộ khuếch đại đảo, do đó ta chọn
R1=R2=1kΩ, Rcb có tác dụng cân bằng điện trở vào nên ta chọn là 0.5kΩ.
3.2.2 Khâu so sánh tạo xung điều khiển van
Giải thích nguyên lý hoạt động:
Với 2 giá trị Uđk ta đem so sánh với giá trị Utựa để tạo ra 4 xung đưa đến bộ trộn xung phía sau Hai xung Umở1 và Ukhóa1 đồng bộ với nhau, xung này ở mức cao thì xung kia ở mức thấp Trễ hơn một khoảng là hai xung Umở2 và Ukhóa2 cũng đồng bộ với nhau.
Khuếch đại thuật toán LM7131A/NS của National Semiconductor được sử dụng với thời gian tác động nhanh, giúp tạo ra xung có sườn lên và sườn xuống dốc hiệu quả.
Mạch tạo dao động sử dụng khuếch thuật toán là một ứng dụng phổ biến hiện nay Khuếch thuật toán hoạt động như một bộ so sánh hai cửa, trong đó tụ C liên tục phóng và nạp, dẫn đến việc khuếch thuật đảo trạng thái mỗi khi điện áp trên tụ đạt giá trị bộ chia điện áp R1 và R2.
Chu kỳ dao động được tính theo công thức sau:
- Khuếch thuật toán dùng loại có tốc độ cao là LM318 đã nêu ở trên.
- Ta chọn sao cho (R2 + R1) cỡ 20 (kΩ) Thông thường ta chọn R2 < R1.
Vậy ta chọn các giá trị như sau: R1kΩ và R2=4.7kΩ
Từ công thức ràng buộc ở trên ta có R C2 = 12.5 * 10-6 Ta chọn R=5.6kΩ và C2 = 0.0022μF
A pulse mixing circuit utilizes AND logic gates to combine four signals, requiring a total of four AND gates For this purpose, we can use the 7408 IC from Texas Instruments, which integrates four AND gates into a single chip.
3.2.4 Khâu khuếch đại xung chùm
Để cách ly giữa mạch lực và mạch điều khiển, chúng ta sử dụng biến áp xung, tuy nhiên, do tính chất vi phân của nó, không thể truyền các xung rộng vài miligiây Do đó, xung cần được truyền dưới dạng xung chùm nhằm đơn giản hóa mạch và đảm bảo hệ số khuếch đại dòng cần thiết Tầng khuếch đại được sử dụng là kiểu Dalinton Để đảm bảo điện áp bên cuộn sơ cấp của BAX là 15(V), nguồn nuôi được chọn có giá trị Vcc = 20 (V) để tính đến sụt áp trên điện trở.
Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
Khâu tạo điện áp tam giác cung cấp một điện áp tựa có hình dạng tam giác, thuận lợi cho việc so sánh trong các quá trình tiếp theo Khâu này bao gồm hai phần chính: khâu phát xung đồng bộ và khâu tạo xung răng cưa (dạng tam giác) Đồng thời, khâu tạo điện áp tam giác cũng quyết định tần số điều khiển của các IGBT.
Chúng tôi chọn điện áp tựa dạng này vì hai lý do chính: Thứ nhất, nó đảm bảo an toàn cho việc mở các van bơm dẫn, nhờ vào việc sử dụng hai điện áp điều khiển lệch nhau khoảng 0.2V cho hai mạch so sánh, giúp đảm bảo rằng nhóm van này chỉ mở khi nhóm van kia đã khóa chắc chắn Thứ hai, điện áp tam giác với cả miền âm và dương cho phép đảo chiều động cơ một cách đơn giản bằng cách thay đổi dấu điện áp điều khiển vào mạch so sánh.
Điện áp tựa được sử dụng trong các bộ so sánh (Comparator) cùng với điện áp điều khiển để tạo ra điện áp dạng xung ±Ubh, phù hợp với các kênh điều khiển theo luật đóng mở và luật điều khiển đối xứng Để đạt được phạm vi điều chỉnh tốc độ 25:1, cần đưa điện áp điều khiển với biên độ biến thiên gấp 25 lần Việc này được thực hiện thông qua bộ ổn áp sử dụng IC LM317, với 2 bộ ổn áp LM317 cần thiết để cung cấp 2 điện áp điều khiển chênh lệch khoảng 0.2V.
Việc đảo chiều quay của động cơ được thực hiện thông qua bộ đảo dấu điện áp điều khiển Nguyên lý hoạt động của bộ đảo dấu này là dựa vào mạch tổ hợp tuyến tính một thành phần, nhằm khuếch đại tín hiệu.
Ta sử dụng phương pháp cách ly từ để tách biệt mạch lực và mạch điều khiển thông qua biến áp xung Tuy nhiên, do tính chất vi phân của máy biến áp, việc truyền các xung rộng vài ms là không khả thi Do đó, cần phải truyền xung rộng dưới dạng xung chùm để đảm bảo biến áp xung hoạt động bình thường Nguyên tắc là tín hiệu (xung có độ rộng khoảng ms) sau bộ so sánh được xem như tín hiệu cho phép hoặc cấm xung chùm với tần số cao vào BAX thông qua các phần tử logic AND.
Xung chùm được tạo ra từ khâu tạo xung chùm với tần số 20 kHz, sau khi được trộn với điện áp so sánh, sẽ tạo thành các chùm xung đi ra từ mạch logic với công suất nhỏ Để mở các van lực, xung chùm cần được khuếch đại qua khâu khuếch đại xung Phương pháp khuếch đại phổ biến và được sử dụng trong đồ án này là tầng khuếch đại Dalinton.
Mô phỏng
Sơ đồ cấu trúc: trong đó:
L : Hằng số thời gian điện từ của mạch phần ứng
Hình 2.2 Cấu trúc mạch vòng dòng điện rút gọn
Từ sơ đồ trên ta có hàm truyền của đối tượng :
) ( u V i dk u i cl dk i pT pT p T pT
Tsi = Ti + TV +Tđk Kcl Hàm truyền của bộ điều chỉnh:
Có Tsi = Ti + Tv+Tđk = 0,002 + 0,0025 + 0,0001 = 0,0046 S
Qua thời gian học tập dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong khoa Điện-Điện tử, em đã nhận được nhiều hỗ trợ quý báu trong quá trình thực hiện bài tập lớn Các thầy cô không chỉ định hướng nghiên cứu mà còn giải đáp thắc mắc và quan sát em làm việc, giúp em tiếp thu kiến thức thực tế và cách làm việc hiệu quả Em xin gửi lời tri ân chân thành đến các thầy cô, cùng với sự hỗ trợ quan trọng từ gia đình và bạn bè, đã tạo động lực cho em hoàn thành bài tập tốt nhất Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy (cô) và các bạn để cải thiện hơn nữa.
Một lần nữa nhóm em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn !
Em xin trân thành cảm ơn!