Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều

Tiristor là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn gồm pnpn liên tiếp nhau tạo nên Anôt, Katôt và cực điều khiển G

Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều Mục lục 53 53 53 53 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN 53 53 53 53 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHỈNH LƯU – ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:1 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều 1.1 Giới thiệu Tiristor Tiristor là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn gồm pnpn liên tiếp nhau tạo nên Anôt, Katôt và cực điều khiển G (hình vẽ). Hình 1.1 Cấu tạo và ký hiệu của Tiristor. Nguyên lý làm việc của Tiristor: Khi đặt Tiristor dưới điện áp một chiều, anôt vào cực dương, katôt vào cực âm của nguồn điện áp, J 1 và J 3 được phân cực thuận, J 2 bị phân cực ngược. Gần như toàn bộ điện áp nguồn đặt lên mặt ghép J 2 . Điện trường nội tại E 1 của J 2 có chiều hướng từ N 1 về P 2 . Điện trường ngoài tác động cùng chiều với E 1 , vùng chuyển tiếp cũng là vùng cách điện càng mở rộng ra, không có dòng điện chảy qua Tiristor mặc dù nó được đặt dưới điện áp thuận. Mở Tiristor: Nếu cho một xung điện áp dương U g tác động vào cực G (dương so với K), các điện tử từ N 2 chạy sang P 2 . Đến đây một số ít trong chúng chảy vào nguồn U g và hình thành dòng điều khiển I g chảy theo mạch G-J 3 -K-G, còn phần lớn điện tử, chịu sức hút của điện trường tổng hợp của mặt ghép J 2 , lao vào vùng chuyển tiếp này, chúng được tăng tốc độ, động năng lớn lên , bẻ gãy các liên kết giữa các nguyên tử silic, tạo nên những điện tử tự do mới. Số điện tử mới được giải phóng này lại tham gia bắn phá các nguyên tử Si trong vùng chuyển tiếp. Kết quả của phản ứng dây chuyền này làm xuất hiện ngày càng nhiều điện tử chảy vào N 1 , qua P 1 và đến cực dương của nguồn điện ngoài, gây nên hiện tượng dẫn điện ào ạt. J 2 trở thành mặt ghép dẫn điện, bắt đầu từ một điểm nào đó ở xung quanh cực G rồi phát triển ra toàn bộ mặt ghép với tốc độ khoảng 1 cm/100 s µ . Thời gian mở Tiristor kéo dài khoảng 10 s µ . Khóa Tiristor: Một khi Tiristor đã mở thì sự hiện diện của tín hiệu điều khiển I g không còn là cần thiết nữa. Để khóa Tiristor có 2 cách: - Giảm dòng điện làm việc I xuống dưới giá trị dòng điện duy trì I H . - Đặt một điện áp ngược lên Tiristor (biện pháp thường dùng) Khi đặt điện áp ngược lên Tiristor U AK < 0, hai mặt ghép J 1 và J 3 bị phân cực ngược, J 2 bây giờ được phân cực thuận. Những điện tử, trước thời điểm đảo cực tính U AK , đang có mặt tại P 1, N 1 , P 2 bây giờ đảo chiều hành trình, tạo nên dòng điện ngược chảy từ katôt về anôt, về cực âm của nguồn điện áp ngoài. Lúc đầu của quá trình, từ t 0 đến t 1 , dòng điện ngược khá lớn, sau đó J 1 rồi J 3 trở nên cách điện. Còn lại một ít điện tử bị giữ lại giữa hai mặt ghép J 1 và J 3 , hiện tượng khuếch tán sẽ làm chúng ít dần đi cho đến hết và J 2 khôi phục lại tính chất của mặt ghép điều khiển. Trong các sơ đồ chỉnh lưu trên, giá trị điện áp trung bình một chiều ra tải phụ thuộc vào góc điều khiển mở của Tiristor: U d = U d0 .cos α Do đó, khi thay đổi góc điều khiển α thì ta sẽ thay đổi được giá trị điện áp trung bình ra tải. Nếu tăng giá trị góc điều khiển α thì điện áp trung bình sẽ giảm, SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:2 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều ngược lại, giảm α thì điện áp trung bình sẽ tăng. Giá trị lớn nhất của điện áp trung bình ra tải là U d0 , ứng với góc α =0. Dòng điện trung bình qua tải: d d Z U I = với 22 RXZ Ld += Trường hợp trong mạch tải có thêm suất điện động phản kháng: d d Z EU I − = 1.2 Giới thiệu động cơ một chiều Trong nền sản xuất hiện đại, động cơ một chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng mặc dù ngày nay có rất nhiều loại máy móc hiện đại sử dụng nguồn điện xoay chiều thông dụng. Do động cơ điện một chiều có nhiều ưu điểm như khả năng điều chỉnh tốc độ rất tốt, khả năng mở máy lớn và đặc biệt là khả năng quá tải. Chính vì vậy mà động cơ một chiều được dùng nhiều trong các nghành công nghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ như cán thép, hầm mỏ, giao thông vận tải,các nghành công nghiệp hay đòi hỏi dùng nguồn điện một chiều . Bên cạnh đó, động cơ điện một chiều cũng có những nhược điểm nhất định của nó như so với máy điện xoay chiều thì giá thành đắt hơn chế tạo và bảo quản cổ góp điện phức tạp hơn (dễ phát sinh tia lửa điện) . nhưng do những ưu điểm nổi trội của nó nên động cơ điện một chiều vẫn có một tầm quan trọng nhất định trong sản suất. 1.2.1 Cấu tạo của động cơ điện một chiều Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: phần tĩnh và phần động. 1.2.1.1. Phần tĩnh Đây là đứng yên của máy, bao gồm các bộ phận chính sau: + Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt. Trong động cơ điện nhỏ có thể dùng thép khối. Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy nhờ các bulông. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khối tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ được đặt trên các cực từ này được nối tiếp với nhau. + Cực từ phụ: Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu rạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ phụ được gắn vào vỏ máy nhờ những bulông. + Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy. Trong động cơ điện nhỏ và vừa thường dùng thép dày uốn và hàn lại. Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy. + Các bộ phận khác: - Náp máy: Để bảo vệ máy khỏi những vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây quấn và an toàn cho người khỏi chạm vào điện. Trong máy điện nhỏ và vừa nắp máy SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:3 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này nắp máy thường làm bằng gang. - Cơ cấu chổi than: để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than nhờ một lò xo tì chặy lên cổ góp. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định lại. 1.2.1.2. Phần quay Bao gồm những bộ phận chính sau : + Lõi sắt: Là phần ứng dùng để dẫn từ. Thường dùng những tấm thép kỹ thuật điện dày 0,5mm phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì dặt dây quấn vào. Trong những động cơ trung bình trở lên người ta còn dập những lỗ thông gió để khi ép lạ thành lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục. Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những đoạn nhỏ, giữa những đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe hở thông gió. Khi máy làm việc gió thổi qua các khe hở làm nguội dây quấn và lõi sắt. Trong động cơ điện một chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục. Trong động cơ điện lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá rôto. Dùng giá rôto có thể tiết kiệm thép kỹ thuật điện và giảm nhẹ trọng lượng rôto. + Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần ứng là phần phát sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện. Trong máy điện nhỏ có công suất dưới vài kw thường dùng dây có tiết diện tròn. Trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật. Dây quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép. Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc đai chặt dây quấn. Nêm có làm bằng tre, gỗ hay bakelit. + Cổ góp: dùng để đổi chiều dòng điẹn xoay chiều thành một chiều. Cổ góp gồm nhiều phiến đồng có được mạ cách điện với nhau bằng lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2mm và hợp thành một hình trục tròn. Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điện bằng mica. Đuôi vành góp có cao lên một ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn và các phiến góp được dễ dàng. + Các bộ phận khác: - Cánh quạt: dùng để quạt gió làm nguội máy. Máy điện một chiều thường chế tạo theo kiểu bảo vệ. Ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt lắp trên trục máy , khi động cơ quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào động cơ. Gió đi qua vành góp, cực từ lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra ngoài làm nguội máy. - Trục máy: trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục máy thường làm bằng thép cacbon tốt. 1.2.2 Động cơ một chiều kích từ độc lập 1.2.2.1 Sơ đồ nguyên lý: SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:4 U u _ + + Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ độc lập Ta có phương trình đặc tính cơ: ( ) 2 Φ + − Φ = K RR K U fu u ω Từ phương trình đặc tính cơ ta thấy Có ba thông số ảnh hưởng đến đặc tính cơ đó là: - Từ thông động cơ (Φ). - Điện áp phần ứng (U ư ). - Điện trở phần ứng. Sau đây ta sẽ lần lượt đi xét những ảnh hưởng của từng tham số đó: 1.2.2.2 Ảnh hưởng của điện trở phần ứng : Giả thiết : U ư =U đm =const Φ = Φ đm =const Khi ta đổi điện trở mạch phần ứng ta có tốc độ không tải lý tưởng: ω 0 = Const K U dm dm = Φ Độ cứng đặc tính cơ: β = Var RR KM fu = + Φ −= ∆ ∆ 2 )( ω Khi R f càng lớn, β càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ càng dốc. Ứng với R f = 0 Ta có đặc tính cơ tự nhiên: β tn = - u R K 2 )( Φ β tn có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng hơn tất cả các đường đặc tính có điện trở phụ. Như vậy khi thay đổi điện trở phụ R f ta được một họ đặc tính biến trở có dạng như hình 1.4. Ứng với một phụ tải M c nào đó, nếu R f càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm, đồng thời dòng điện ngắn mạch và mômen ngắn mạch cũng giảm. Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản. SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:5 R f ĐC C KT D + _ R KT U KT I I KT Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều Hình 1.3: Các đặc tính của động cơ một chiều kích từ độc lập khi thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng 1.2.2.3 Ảnh hưởng của điện áp phần ứng: Giả thiết : Φ = Φ dm = const R ư = const Khi thay đổi điện áp phần ứng : U ư <U đm ta có: Tốc độ không tải lý tưởng : Var K U dm x x = Φ = 0 ω Độ cứng đặc tính cơ : β ox = Const R K u = Φ 2 )( Như vậy khi ta thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được một họ đặc tính cơ song song đặc tính cơ tự nhiên (hình 1.5). Ta thấy khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mô men ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch của động cơ giảm ứng với phụ tải nhất định. Do đó phương pháp này cũng có thể sử dụng để điều chỉnh tốc độ và hạn chế dòng điện khởi động. Hình 1.4: Các đặc tính của động cơ một chiều kích từ độc lập khi giảm áp đặt vào phần ứng động cơ 1.2.2.4 Ảnh hưởng của từ thông: Giả thiết : U ư = U đm = const R ư = const Khi ta thay đổi từ thông tức là ta thay đổi dòng kích từ (I kt ) động cơ. Tốc độ không tải lý tưởng: var 0 = Φ = x dm x K U ω SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:6 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều Độ cứng đặc tính cơ: var )( 2 =−= u x R K φ β Do cấu tạo của động cơ điện, thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông. Nên khi từ thông giảm thì x0 ω tăng, còn β sẽ giảm. Ta có một họ đặc tính cơ với x0 ω tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông. Hình1.5:Đặc tính cơ điện (a)và đặc tính cơ (b)khi thay đổi từ thông Ta nhận thấy rằng khi thay đổi từ thông: Dòng điện ngắn mạch: Const R U I U dm nm == Mô men ngắn mạch: M nm = KΦ x I nm = var Các đặc tính cơ điện và đặc tính cơ của động cơ khi giảm từ thông được biểu diễn trên hình 1.6. Với dạng mômen phụ tải M c thích hợp với chế độ làm việc của động cơ thì khi giảm từ thông tốc độ động cơ tăng lên (Hình 1.6 b) 1.3 Hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều 1.3.1 Khái niệm chung về hệ truyền động chỉnh lưu – động cơ một chiều Là bộ chỉnh lưu liên hệ nguồn xoay chiều với tải một chiều, nghĩa là đổi điện áp xoay chiều của nguồn thành điện áp một chiều trên phụ tải. Điện áp một chiều trên tải không được lý tưởng như điện áp của ắc quy mà có chứa các thành phần xoay chiều cùng với một chiều. Đầu ra của các sơ đồ chỉnh lưu được coi là một chiều nhưng thực sự là điện áp đập mạch. Trị số điện áp một chiều, hiệu áp suất ảnh hưởng của chúng do nguồn xoay chiều rất khác nhau. Bộ biến đổi Thyristor với chuyển mạch tự nhiên có điện áp (dòng điện) ra là 1 chiều là các thiết bị biến nguồn điện xoay chiều 3 pha thành điện áp 1 chiều điều khiển ngược. Hoạt động của mạch do nguồn điện xoay chiều quyết định vì nhờ đó mà có thể thực hiện được các chuyện mạch dòng điện giữa các phần tử lực. Việc phân loại chỉnh lưu phụ thuộc nhiều yếu tố: - Theo số pha có: Chỉnh lưu 1 pha, chỉnh lưu 3 pha . SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:7 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều - Theo sơ đồ nối có: Chỉnh lưu nửa chu kỳ, chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ, chỉnh lưu hình cầu, chỉnh lưu hình tia . - Theo sự điều khiển có: Chỉnh lưu không điều khiển, chỉnh lưu có điều khiển, chỉnh lưu bán điều khiển. 1.3.2 Giới thiệu sơ đồ Hình 1.6: Sơ đồ hệ thống chỉnh lưu – động cơ một chiều Trong đó: + Đ: động cơ một chiều kích từ độc lập, thực hiện chức năng biến năng lượng điện một chiều thành cơ năng truyền động cho cơ cấu sản xuất + BBĐ: là bộ biến đổi van có điều khiển, thực hiện chức năng biến năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều cung cấp cho động cơ + U đ tín hiệu điện áp đặt + FT máy phát tốc thực hiện chức năng khâu phản hồi âm tốc độ +TH & KĐ là khối tổng hợp và khuyếch đại tín hiệu + FX là mạch phát xung 1.3.2.1 Hoạt động của hệ thống Giả sử ban đầu hệ thống đã được đóng vào lưới với điện áp thích hợp, lúc này động cơ vẫn chưa làm việc. Khi ta đặt vào hệ thống một điện áp đặt U đ ứng với một tốc độ nào đó của động cơ. Thông qua khâu TH & KH và mạch FX sẽ suất hiện các xung đưa tới các chân điều khiển của các van của bộ biến đổi, nếu lúc này nhóm van nào đó đang được đặt điện áp thuận, van sẽ mở với góc mở α. Đầu ra của BBĐ có điện áp U d đặt nên phần ứng động cơ→động cơ quay với tốc độ ứng với U đ ban đầu. Trong quá trình làm việc, nếu vì một nguyên nhân nào đó làm cho tốc độ động cơ giảm thì qua biểu thức : U ĐK = U đ - ϒn. khi n giảm →U ĐK tăng →α giảm →U d tăng → n tăng về điểm làm việc yêu cầu. Khi n tăng quá mức cho phép thì quá trình diễn ra ngược lại. Đây là nguyên lý ổn định tốc độ. * Đặc tính cơ của hệ thống truyền động: Chế độ dòng điện liên tục: Dòng điện chỉnh lưu I d chính là dòng phần ứng. Dựa vào sơ đồ thay thế (hình 2.2) viết được sơ đồ đặc tính. SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:8 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều I K XR K E n dm K dm do φφ α cos. + −= M K XR K E n dm K dm do 2 ).( . cos. φ φ α + −= Đặc tính cơ có độ cứng K dm XR K + = 2 )( φ β X k : Đặc trưng cho sụt áp do chuyển mạch giữa các van. Thay đổi góc điều khiển: + Khi πα ÷= 0  sđđ chỉnh lưu biến thiên từ E do đến - E do và ta được một họ đặc tính song song nhau nằm ở nửa bên phải mặt phẳng toạ độ [ ] M, ω do các van không cho dòng điện phần ứng đổi chiều. Các đặc tính cơ của hệ T - Đ mềm hơn các đặc tính cơ của hệ F - Đ bởi thành phần sụt áp k U∆ do hiện tượng chuyển mạch giữa các van bán dẫn gây nên. Hình 1.7: Họ đặc tính cơ của hệ + Khi 2 0 π α ≤≤ : Bộ biến đổi làm việc ở chế độ chỉnh lưu, động cơ có thể làm việc ở chế độ động cơ nếu sđđ E > 0 và ở chế độ hãm ngược nếu sđđ E đổi chiều. + Khi max 2 αα π ≤≤ : Bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, biến cơ năng của tải thành điện năng xoay chiều cùng tần số lưới và trả về lưới điện. Động cơ làm việc ở chế độ hãm tái sinh khi tải có tính thế năng. Dòng điện trung bình của mạch phần ứng: K d XR EE I + − = Phương trình đặc tính: I K XR K E dm K dm do . cos. φφ β ω + += - Chế độ dòng điện gián đoạn: Trong thực tế tính toán hệ T - Đ chỉ cần xác định biên giới vùng dòng điện gián đoạn, là đường phân cách giữa vùng dòng điện liên tục và dòng điện gián đoạn. SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:9 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu-động cơ một chiều Trạng thái biên liên tục là trạng thái mà góc dẫn λ = π 2 /p và góc chuyển mạch 0= µ . Đường biên liên tục gần là đường elip. Để giảm độ lớn của trục nhỏ elip, tăng số pha của chỉnh lưu. Tuy nhiên khi tăng số pha chỉnh lưu sơ đồ sẽ phức tạp. 1.3.2.2 Đánh giá chất lượng của hệ thống - Ưu điểm: + Tốc độ nhanh, không gây tiếng ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất cao. + Công suất tổn hâo nhỏ, kích thước và trọng lượng nhỏ + Giá thành rẻ, dễ bảo dưỡng sửa chữa. - Nhược điểm: + Mạch điều khiển phức tạp, điện áp chỉnh lưu có biểu đồ đập mạch cao, gây đến tổn thất phụ đáng kể trong động cơ và hệ thống. + Chuyển mạch làm việc khó khăn do đường đặc tính nằm trong mặt phẳng toạ độ. + Trong thành phần của hệ biến đổi có MBA nên hệ số cos ϕ thấp. + Do vai trò chỉ dẫn dòng một chiều nên việc chuyển đổi chế độ làm việc khó khăn với các hệ thống đảo chiều. + Do có vùng làm việc gián đoạn của đặc tính nên không phù hợp truyền động có tải nhỏ. SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:10 [...]... hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:24 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều b) Hình 2.6 Giản đồ điện áp và dòng điện mạch động lực với α =300 (a) và α =900(b) CHƯƠNG III SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:25 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều THIẾT KẾ MẠCH PHÁT XUNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Đặt vấn đề Như ta đã biết, để cho các van của hai bộ chỉnh lưu mở tại những thời.. .Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều CHƯƠNG II THIẾT KẾ MẠCH LỰC HỆ TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Lựa chọn thiết bị mạch động lực Mạch động lực bao gồm các phần tử: sơ đồ chỉnh lưu, cuộn kháng, máy biến áp động lực, các phần tử R-C Theo đề ra thì động cơ là động cơ một chiều kích từ độc lập có: Công suất truyền động: 20kw Tốc độ cực đại và phạm vi điều chỉnh 1500 v/p D =... Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều u®ba θ1 0 θ2 π θ2 θ3 θ5 θ4 2π 3π ωt θ6 uA ωt 0 uE ωt 0 uNOR ωt 0 uRC ωt 0 uRC+u§KT urc+ucd ωt 0 uRC+u§KN urc+ucd u®kT u®kN ωt uSST 0 ωt 0 ωt uSXT uSSN ωt uSXN ωt u§KT1 0 ωt α1 u§KT4 0 α2 ωt Hình 3.10: Giản đồ điện áp và dòng điện mạch điều khiển SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:35 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều. .. tạo điện áp chủ đạo c Khâu phản hồi tốc độ Để nâng cao độ cứng đặc tính cơ biện pháp tốt nhất là sử dụng phản hồi âm tốc độ Tốc độ động cơ được truyền đến máy phát tốc Máy phát tốc là một máy phát điện một chiều có điện áp ra tỉ lệ với tốc độ động cơ Tín hiệu phản hồi được lấy trên R1 đưa vào khâu tổng hợp tín hiệu SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:32 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động. .. quan hệ Ua /Up; b T G= ; H=ω ×U 2 ω0 2 0 k SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:20 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều phụ thuộc vào F = I× Uk L C vì b = R 2 ×L L : Là điện cảm quy đổi của toàn bộ mạch,tra đường cong ta được C = 0,346 µF và R = 3,9 KΩ 2.3 Thuyết minh sơ đồ nguyên lý mạch lực hệ truyền động 2.3.1 Sơ đồ SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:21 Tổng hợp điện cơ hệ truyền. .. Nguyễn Thị Chinh Trang:22 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều ud = ud1 − ⇒ ud = ucb u + ud 2 = ud1 − ( d1 ) 2 2 ud1 − ud 2 2 Điện áp ud đặt nên phần ứng động cơ và động cơ sẽ quay thuận Ta có giản đồ điện áp ud, ud1, ud2, ucb, icb và dòng qua các van như hình vẽ (trên hình vẽ α1= 300 , α2 = 1500) Ta thấy rằng do tồn tại điện áp ucb mà sinh ra dòng điện icb và như vậy dòng α1=300... KuKαKRKaUđm Trong đó: + Uđm là điện áp định mức động cơ SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:16 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều + Ku là hệ số xét tới ảnh hưởng khả năng ảnh hưởng dao động trong phạm vi cho phép của điện áp lưới thường lấy Ku = 1,05 ÷ 1,1 , ta chọn Ku = 1,1 + Kα là hệ số kể đến góc điều khiển nhỏ nhất (αmin) nhằm đảm bảo chắc chắn hệ thống không rơi vào trạng... U2 a Chọn theo điều kiện dòng điện ITtb ≥ Ki ITtbmax SV thực hiện: Nguyễn Thị Chinh I2đm (A) 66 Trang:17 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều Trong đó: Ki là hệ số dự trữ dòng điện, ta lấy Ki = 3 ITtbmax = Iđm / 3 Như vậy ta có: ITtb ≥ 114(A) b Chọn theo điều kiện điện áp Sơ đồ mạch chỉnh lưu của ta là hình tia do đó điện áp mà các van phải chịu là điện áp dây có giá trị bằng 6... Trang:15 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều Phương pháp điều khiển phối hợp phi tuyến: ở phương pháp này người ta cho hai BBĐ làm viện với quan hệ góc mở: α1 +α2 = 1800 +2θ Phương pháp này có ưu điểm là giảm được dòng cân bằng Song nhược điểm của nó là tạo ra một khoảng mà với cùng một góc điện áp điều khiển sẽ có hai giá trị điện áp ra khác nhau, thời gian ngừng dòng khi đảo chiều. .. thực hiện: Nguyễn Thị Chinh Trang:19 Tổng hợp điện cơ hệ truyền động chỉnh lưu -động cơ một chiều Tương tự ta có: π 6 3 b2 = ∫ − 2u 2 sin ωt sin 6nωt.dωt = 104,26(V ) π 0 Trị hiệu dụng của các thành phần xoay chiều: Ud1 =  (b1/ 2 ) = 161,26 (V) Ud2 =  (b2/ 2 ) = 73,72 (V) Giá trị hiệu dụng của các thành phần dòng xoay chiều ( khi bỏ qua điện cảm của động cơ và điện trở thuần ) là: I1 = U d1 3ω( LCK