Nghiên ứu nâng ao hất lượng hệ điều khiển ho ổ từ hủ động 4 ự

Khái quát chung 12.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HOÀNG VÕ TÙNG LÂM NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO Ổ TỪ CHỦ ĐỘNG BỐN CỰC Chuyên ngành :  LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA  TS    2015 1708494116378ba028dab-667b-445b-8338-04afa1243303 17084941163784d876056-aa7a-4be6-b304-6c2f52a63705 17084941163787f5f5a57-9352-4bd5-860e-29637a774429 LỜI CAM ĐOAN  lu thc hii s ng dn ca thy giáo TS Nguych  hoàn thành lu     s dng nhng tài li c ghi danh mc tài liu tham kho không chép bt k tài liu khác Nu phát hin có s chép tơi xin chu hồn tồn trách nhim Hà Nội, ngày tháng năm 2015 i thc hin Hoàng Võ Tùng Lâm _ i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC i ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v ix MỞ ĐẦU Khái quát chung Tính cp thit c tài 1 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ x ng phm vi nghiên cu u 3 Ni dung phm vi ca v s u, gii quyt n thc tin c tài B cc ca lu 5 Chương TỔNG QUAN VỀ Ổ TỪ CHỦ ĐỘNG 1.1 Khái nim v  t 1.2 Phân loi 1.2.1  t th ng (Passive Magnetic Bearing  PMB) 1.2.2  t siêu dn (superconducting material bearing  SMB) 1.2.3  t kiu lai (hybrid magnetic bearing  HMB) 1.2.4  t ch ng (Active Magnetic Bearing  AMB) 1.3  t ch ng 10 1.3.1 Cu to phân loi 1.3.2 Nguyên lý nâng s dng lc t c tính ca  t ch ng 1.4 ng dng 10 11 12 12 1.4.1 ng dng i vô trùng 1.4.2 ng dng yêu cu t cao 13 13 1.4.3 ng dng làm vic khc nghit 1.4.4 ng di ma sát nh 15 16 Chương MƠ HÌNH TỐN HỌC CỦA Ổ TỪ CHỦ ĐỘNG CỰC 17 17 _ ii  toán hc ca h nâng t ng 17 2.1.1 Gi thin hóa 17 2.1.2 Mch t n  t cm 18 20 2.1.4 M t thông ng t ng lc t 22 22 2.2 H truyng vi sai 2.2.1 Mô t tốn hc 24 25  khi 26 2.3 Mơ hình hai  t ch ng bn cc gn vi trc nâng 2.3.1 Mơ hình mt  t gn vi trc nâng 2.3.2 Mơ hình hai  t gn vi trc nâng Chương TỔNG HỢP HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO Ổ TỪ CHỦ ĐỘNG CỰC 3.1 Tng hp b u khin ca  t theo m 3.1.1 Mô t toán hu khin 27 28 31 36 36 37 38 a B khui công sut 38 n - phn hi dịng 38  trí - phn hi v trí 38 3.1.2 Tng hp mn 40 3.1.3 Tng hp mch vịng v trí 3.2 Tng hp h u khin h hai  t cc 41 43 3.3 Tng hp b u khi   ng xen kênh hiu ng quay hi chuyn 45 Chương MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Ổ TỪ CHỦ ĐỘNG CỰC  mô phng 4.2 Kt qu mô phng 4.2.1 Quá trình khng 47 47 48 52 52 a Quá trình nâng trc t v u 52 b Chng ca ngoi lc 54 _ iii 56 n 4.2.2 ng ca hiu ng quay hi chuyn trình làm vic ca h thng 57 a, V trí góc nghiêng ti tâm ca trc rotor 57 ng v trí ti hai  trng hn ng xen kênh hiu ng quay hi chuyn 58 4.3 Kt lun 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kt lun 61 61 Kin ngh 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 63 65 _ iv Danh mc ký hiu DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU µ  t thm ca vt liu st t µ0  t thm ca khơng khí µr  t thi ca vt liu st t B M t thong B0 M t nh Ba M t thông khe h không khí  T thong fe T thơng lõi thép a T thơng khe h khơng khí  T thơng móc vịng ca cun dây L n cm L0 n c Wa ng t  khơng khí Va Th tích khe h khơng khí Sfe Tit din mt ct ngang ca vt liu st t Sa Tit dit khe h khơng khí l Chiu dày lõi thép hình C w Chiu rng lõi thép hình C lC Ching t thơng lõi thép hình C lI Ching t thơng lõi thép hình I g Khe h khơng khí ti v nh _ v Danh mc ký hiu N S vòng dây i n tc thi R T tr ca mch t l fp Chiu dài cng sc t µmt  dn t  t thm) ca vt liu S Din tích mt ct cng sc t Rg T tr ca khe h không khí Rc T tr ca lõi thép hình C RI T tr ca lõi thép hình I x T ca lõi t hình ch I  H  t ng Hfe  t ng lõi thép Ha  t ng khe h khơng khí IB Thành phn phân cc ib Thành phu khin i1 u khin ca cun i3 u khin ca cun F F3 L t   tâ      Lc t ng tâm ca cun Fxx Lc t  ki H s lc  n kx H s lc  chuyn v _ vi Danh mc ký hiu ax Gia t fkmy Lc c x lên trc y fkmx Lc c y lên trc x Kmx, K my H s góc l, y  er Góc ln xốy x y Góc l Nx, N y Momen quay tng lên trc x, y Nxg , Nxi, Nxd Momen quay trng ln v ng lên trc x Nyg , Nyi, Nyd Momen quay trng ln v ng lên trc y GC Hàm truyn b u khin GP Hàm truyng x1, y T a  t x2, y T a  t xp, y p T  chuyng tnh tin xr, y r T  chuyng nghiêng Fx, Fy Lc t  Fx1, F y1 Lc t 1, y1 Fx2, F y2 Lc t 2, y2 Fxp, F yp Lc tnh ti Fxr, F yr L ix1, i y1 u khia  t ix2, i y2 u khia  t _ vii Danh mc ký hiu ixp, i yp Thành phn h t tnh ti i xr, i yr Thành phn h t  ga Gia tc trng lrt Khong cách gia   Ii Momen quán tính theo trc x, y ku H s n cm Rx B u khin v trí RI B u khin x * , i* Giá tr t ca v n KP, KI, K D H s t l, tích phân, vi phân ca b u khin PID Gamp,i, Tamp , Hàm truyn, hng s thi gian, h s khui ca b khui K amp Wi , Ki , Ti Wx, Kx, T x G cd, L, R, Ti công sut Hàm truyn, hng s thi gian, h s khui c n Hàm truyn, hng s thi gian, h s khui c trí Hàm truyn cn tr, hng s thi gian ca cun dây _ viii Danh mc ch vit tt DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Vit tt Ting Anh Ting Vit AMB Active Magnetic Bearing  t ch ng PMB Passive Magnetic Bearing  t th ng SMB Superconducting material bearing  t siêu dn HMB Hybrid magnetic bearing  t kiu lai HTS High temperature superconduting Vt liu siêu dn nhi  cao MMF Magnetomotive Force  MMF Lc t ng PID Proportional  Integral  Derivative B u khin t l  tích phân  vi phân  Khui công sut  B u khin _ ix