thiết kế và tình toán mạch lực của hệ thống chuyển động

tìa liệu tham khảo thiết kế và tình toán mạch lực của hệ thống chuyển động

Chơng i: đặc điểm công nghệ và yêu cầu truyền động của máy mài tròn . 1. Đặc điểm công nghệ 1.1. Giới thiệu chung Máy mài có hai loại chính: Máy mài tròn và máy mài phẳng. Ngoài ra, còn có các loại máy khác nhau: máy mài vô tâm, máy mài rãnh, máy mài cắt, máy mài răng . Thờng trên máy mài có ụ chi tiết hoặc bàn để kẹp chi tiết và ụ đá mài, trên đó có trục chính với đá mài. Cả hai ụ đều đặt trên bệ máy. Máy mài công nghiệp Máy mài trònMáy mài phẳng Các loại khác Máy mài tròn ngoài Máy mài tròn trong Máy mài bằng biên đá Máy mài mặt đầu Máy mài vô tâm Máy mài rãnh Máy mài cắt Máy mài răng Hình 1-1. Sơ đồ phân loại máy mài công nghiệp Máy mài tròn có hai loại: máy mài tròn ngoài và máy mài tròn trong. Sơ đồ biểu diễn công nghệ mài tròn đợc biểu diễn trên hình 1-2. a. Máy mài tròn ngoài b. Máy mài tròn trong Đá mài Chi tiết Hình 1-2. Sơ đồ gia công chi tiết trên máy mài tròn 1 Các dạng chuyển động trong máy mài tròn gồm có: - Chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài. - Chuyển động ăn dao là di chuyển tịnh tiến của ụ đá ăn dao theo hờng dọc trục (ăn dao dọc trục) hoặc theo hớng ngang trục (ăn dao ngang), hoặc chuyển động quay của chi tiết (ăn dao vòng). - Chuyển động phụ là di chuyển nhanh của ụ đá hoặc chi tiết . 2. Yêu cầu truyền động điện máy mài tròn 2.1. Truyền động chính Thông thờng truyền động chính máy mài không yêu cầu điều chỉnh tốc độ nên sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. ở máy mài cỡ nặng, để duy trì tốc độ cắt không đổi khi mòn đá hay kích thớc chi tiết gia công thay đổi, thờng sử dụng truyền động động cơ có phạm vi điều chỉnh tốc độ là D=2 ữ 4/1 với công suất không đổi. ở máy mài trung bình và nhỏ v = 50 ữ 80 m/s nên đá mài có đờng kính lớn thì tốc độ quay của đá khoảng 1000 vòng/phút. ở những máy có đờng kính nhỏ, tốc độ đá rất cao. Động cơ truyền động là các động cơ đặc biệt có tốc độ 24000 ữ 48000 vòng/phút hoặc có thể lên tới 150000 ữ 200000 vòng/phút, đá mài gắn trên trục động cơ. Nguồn của động cơ là các bộ biến tần, có thể là các máy phát tần số cao - biến tần quay hoặc là các bộ biến tần tĩnh - biến tần thyristor. Mômen cản tĩnh trên trục động cơ thờng là 15 ữ 20% mômen định mức. Mômen quá tính của đá và cơ cấu truyền lực lại lớn 500 ữ 600% mômen quán tính của động cơ, do đó cần hãm c- ỡng bức động cơ quay đá và không yêu cầu đảo chiều quay động cơ quay đá. 2.2. Truyền động ăn dao ở máy cỡ nhỏ, truyền động quay chi tiết dùng động cơ không đồng bộ nhiều cấp tốc độ (điều chỉnh số đôi cực p) với D = (2 ữ 4)/1. ở các máy lớn thì dùng hệ thống bộ biến đổi - động cơ điện một chiều (BBĐ - ĐM), hệ KĐT - ĐM có D = 10/1 với phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng. Truyền động ăn dao dọc của bàn máy tròn cỡ lớn thực hiện theo hệ BBĐ - ĐM với dải điều chỉnh tốc độ D = (20 ữ 25)/1 còn truyền động ăn dao ngang sử dụng thuỷ lực. 2.3. Truyền động phụ Sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc. 2 2. Đặc tính cơ của máy mài Đặc tính của cơ cấu sản xuất đợc khái quát bằng phơng trình: q dm odmoc ))(MM(MM += trong đó: M co - Mômen ứng với tốc độ =0 Mdm - Mômen ứng với tốc độ định mức dm Mc - Mômen ứng với tốc độ q - số mũ phụ thuộc vào loại cơ cấu sản xuất. Với máy mài nói riêng và máy cắt gọt kim loại nói chung, q thờng nhận hai giá trị q=1 (ứng với truyền động chính = 1 M c và P = const) và q=0 (ứng với truyền động ăn dao M c = M đm = const). Trong thực tế, đặc tính cơ của cơ cấu sản xuất không giữ đợc cố định theo một quy luật trong toàn bộ phạm vi điều chỉnh tốc độ mà thay đổi theo điều kiện công nghệ hoặc điều kiện tự nhiên. Đối với truyền động chính máy mài tròn, nói chung công suất không đổi (P = const) khi tốc độ thay đổi còn mômen tỷ lệ ngợc với tốc độ = 1 M c . Nh vậy, ở tốc độ thấp, mômen có thể lớn nên kích thớc các bộ phận cơ khí phải chọn lớn lên, điều đó không có lợi. Mặt khác, thực tế sản xuất cho thấy rằng các tốc độ thấp chỉ dùng cho các chế độ làm việc nhẹ (F z và P z nhỏ). Vì vậy, ở vùng tốc độ thấp, ngời ta giữ mômen không đổi còn công suất thay đổi theo quan hệ bậc nhất với tốc độ. Đối với truyền động ăn dao, nói chung mômen không đổi khi điều chỉnh tốc độ. Tuy nhiên, ở vùng tốc độ thấp, lợng ăn dao s nhỏ, lực cắt F z bị hạn chế bởi chiều sâu cắt tới hạn t. Trong vùng này, khi tốc độ ăn dao giảm, lực ăn dao và mômen ăn dao cũng giảm theo. ở vùng tốc độ cao, tơng ứng với tốc độ v z của truyền động chính cũng phải lớn, nếu giữ F ad lớn nh cũ thì công suất truyền động sẽ quá lớn. Do đó, cho phép giảm nhỏ lực ăn dao trong vùng này, mômen truyền động ăn dao cũng giảm theo. 3 v F z v z v gh 0 F ad v ad v 1 0 v 2 b. Truyền động ăn dao a. Truyền động chính Hình 3-1. Đồ thị đặc tính phụ tải của máy mài Một hệ thống truyền động điện có điều chỉnh gọi là tốt nếu đặc tính điều chỉnh của nó giống đặc tính cơ của máy. Khi đó, động cơ đợc sử dụng hợp lý nhất tức là có thể làm việc đầy tải ở mọi tốc độ. Nhờ đó, hệ thống truyền động đặt đợc các chỉ tiêu năng lợng cao. Nói cách khác, có thể lựa chọn động cơ có kích thớc nhỏ nhất cho máy. Đặc tính điều chỉnh của truyền động điện là quan hệ giữa công suất hoặc mômen của động cơ với tốc độ. Với động cơ một chiều kích từ độc lập, khi điều chỉnh điện áp phần ứng và giữ từ thông máy không đổi ta sẽ có: M = kI u = const; P = M Khi điều chỉnh từ thống, giữ điện áp phần ứng không đổi thì M = kI u 1 ; P = M = const Kết hợp cả hai phơng pháp điều chỉnh, ta có đồ thị nh hình 3-2. Đặc tính điều chỉnh ở vùng này có dạng giống đặc tính cơ của truyền động chính. Một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lợng một hệ thống truyền động điện là độ ổn định tốc độ %. Đờng đặc tính cơ càng cứng thì độ ổn định tốc độ càng cao. Nói chung, truyền động ăn dao yêu cầu % (5 ữ 10)% còn truyền động chính yêu cầu % (5 ữ 15)%. 4 M,P 0 min gh max P M Hình 3-2. Quan hệ M() và P() của động cơ một chiều kích từ độc lập CHƯƠNG ii : thiết kế Và TíNH TOáN MạCH LựC CủA Hệ TRUYềN ĐộNG A> Các phơng án truyền động Chọn phơng án truyền động là dựa trên các yêu cầu công nghệ và kết quả tính chọn công suất động cơ, từ đó tìm ra một loạt các hệ truyền động có thể thoả mãn yêu cầu đặt ra. Bằng việc phân tích, đánh giá các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật các hệ truyền động này, kết hợp tính khả thi cụ thể mà ta có thể lựa chọn đợc một vài phơng án hoặc một phơng án duy nhất để thiết kế. Lựa chọn phơng án truyền động tức là phải xác định đợc loại động cơ truyền động một chiều hay xoay chiều, phơng pháp điều chỉnh tốc độ phù hợp với đặc tính tải, sơ đồ nối bộ biến đổi đảm bảo yêu cầu truyền động. Từ những phân tích về đặc điểm công nghệ, yêu cầu truyền động của máy mài tròn và nhiệm vụ thiết kế, để điều chỉnh tốc độ động cơ quay chi tiết máy mài tròn, ta phải điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ, giữ từ thông không đổi. Với phơng án điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng và giữ từ thông động cơ không đổi thì ta có các phơng án truyền động sau: - Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều (Hệ F-Đ). - Hệ thống truyền động chỉnh lu điều khiển thyristor- động cơ một chiều ( Hệ T-Đ). - Hệ thống điều chỉnh xung áp - động cơ một chiều ( Hệ XA-Đ). - Hệ thống truyền động điện động cơ không đồng bộ dùng phơng pháp điều chỉnh tần số (Hệ Biến tần - Động cơ). I> Hệ thống truyền động máy phát - động cơ một chiều (F-Đ) 1> Cấu trúc hệ F-Đ Hệ thống máy phát - động cơ là hệ truyền động điện mà bộ biến đổi điện là máy phát điện một chiều kích từ độc lập. Máy phát điện này thờng do động cơ sơ cấp không đồng bộ ba pha ĐK quay và coi tốc độ quay của máy phát là không đổi. 5 U kF U đku ~ i KF F ĐK F M Đ U kĐ U đk ~ i KĐ M I Hình 4-1. Sơ đồ nguyên lý hệ F-Đ. Sơ đồ nguyên lý một hệ F-Đ đợc thể hiện trên hình 4-1. Động cơ Đ truyền động quay chi tiết của máy mài M đợc cấp điện từ máy phát F. Động cơ sơ cấp kéo máy phát F với tốc độ không đổi là động cơ điện không đồng bộ ĐK. Khi điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát i KF thì điều chỉnh đợc tốc độ không tải của hệ thống còn độ cứng đặc tính cơ đợc giữ nguyên. 2>Đặc điểm của hệ F-Đ Các chỉ tiêu chất lợng của hệ truyền động F-Đ về cơ bản tơng tự nh các chỉ tiêu hệ điều chỉnh điện áp dùng bộ biến đổi nói chung. Ưu điểm nổi bật nhất của hệ F-Đ là sự chuyển đổi trạng thái làm việc rất linh hoạt, khả năng quá tải lớn. Do vậy thờng sử dụng hệ F-Đ ở các máy khai thác trong công nghiệp mỏ. Nhợc điểm quan trọng nhất của hệ F-Đ là dùng nhiều máy điện quay, trong đó ít nhất là hai máy điện một chiều, gây ồn lớn, hiệu suất thấp (không quá 75%), công suất lắp đặt máy ít nhất gấp ba lần công suất động cơ chấp hành. Ngoài ra, do các máy phát một chiều có từ d, đặc tính từ hoá có trễ nên khó điều chỉnh sâu tốc độ. Với những hệ truyền động điện đòi hỏi dải điều chỉnh rộng hơn và cần điều chỉnh sâu hơn, ổn định tốc độ tốt hơn thì phải thay máy phát F bằng các nguồn áp máy điện khác nh các máy điện khuếch đại (MKĐ) và có các phản hồi nâng cao chất lợng. II> Hệ thống truyền động chỉnh lu điều khiển - động cơ một chiều Tốc độ động cơ điện một chiều có thể đợc điều chỉnh trong phạm vi rộng và bằng phẳng nhờ hệ chỉnh lu - động cơ (hay hệ truyền động van một chiều) trong đó các bộ chỉnh lu là điều khiển đợc. Các van điều khiển có thể là đèn thyraton, đèn thuỷ ngân, thyristor. Hiện nay, do công nghệ chế tạo bán dẫn công suất phát triển nên các thyristor đợc sử dụng rộng rãi để tạo ra các bộ chỉnh lu có điều khiển bởi những tính chất u việt: gọn nhẹ, tổn hao ít, quán tính nhỏ, tác động nhanh, công suất khống chế nhỏ . Trong hệ thống truyền động 6 chỉnh lu điều khiển - động cơ một chiều (CL-Đ), bộ biến đổi có sức điện động E đ phụ thuộc giá trị của pha xung điều khiển (góc điều khiển ). Chỉnh lu có thể dùng làm nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng hoặc dòng kích từ động cơ. Tùy theo yêu cầu cụ thể của truyền động mà có thể dùng các sơ đồ chỉnh lu thích hợp (chỉnh lu cầu, chỉnh lu tia .). Các bộ chỉnh lu thyristor dùng trong truyền động điện một chiều tạo thành hệ thống truyền động Thyristor - Động cơ (hệ T-Đ). 1> Cấu trúc hệ truyền động thyristor-động cơ (T-Đ) Hệ truyền động T-Đ là hệ truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập, điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng hoặc thay đổi điện áp đặt vào phần kích từ của động cơ thông qua các bộ biến đổi chỉnh lu dùng thyristor. Trong hệ T-Đ, nguồn cấp cho phần ứng động cơ là bộ chỉnh lu thyristor. Dòng điện chỉnh lu cũng chính là dòng điện phần ứng động cơ. Chế độ làm việc của chỉnh lu phụ thuộc vào phơng thức điều khiển và các tính chất của tải. Trong truyền động điện, tải của chỉnh lu thờng là cuộn kích từ (L-R) hoặc mạch phần ứng động cơ (L-R-E). M Đ U đk ~ i KĐ M ~ U đk Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động T-Đ. 2> Đặc tính cơ của hệ T-Đ Phơng trình đặc tính cơ cho hệ T-Đ ở chế độ dòng điện chỉnh lu liên tục: M )k( R k cosE 2 dm dm do = Độ cứng của đặc tính cơ là 2 dm R k = trong đó R là tổng trở toàn mạch phần ứng động cơ (gồm điện trở phần ứng động cơ R và điện trở các phần tử trong mạch nối tiếp với phần ứng động cơ). Tốc độ không tải lý tởng phụ thuộc vào góc điều khiển : 7 dm do o k cosE = . Tuy nhiên, tốc độ không tải lý tởng này chỉ là giao điểm cuả trục tung với đoạn thẳng của đặc tính cơ kéo dài. Thực tế, do có vùng dòng điện gián đoạn, tốc độ không tải lý tởng của đặc tính là lớn hơn. Họ đặc tính cơ của hệ thống trong trờng hợp này nh trên hình 4-3 khi điều chỉnh ở vùng dới tốc độ định mức. Các đặc tính cơ của hệ truyền động T-Đ mềm hơn hệ F-Đ vì có sụt áp do hiện tợng chuyển mạch giữa các thyristor. Góc điều khiển càng lớn thì điện áp đặt vào phần ứng động cơ càng nhỏ. Khi đó, đặc tính cơ hạ thấp và ứng với một mômen cản M c , tốc độ động cơ sẽ giảm. Lý thuyết và thực nghiệm chứng tỏ: khi phụ tải nhỏ thì các đặc tính cơ có độ dốc lớn (phần nằm trong vùng gạch chéo). Đó là vùng dòng điện gián đoạn. Góc điều khiển càng lớn (khi điều chỉnh sâu) thì vùng dòng điện gián đoạn càng rộng và việc điều chỉnh tốc độ gặp nhiều khó khăn hơn. Trong thực tế tính toán hệ T-Đ, ta chỉ cần xác định biên giới vùng dòng điện gián đoạn, là đờng phân cách giữa hai vùng dòng điện liên tục và gián đoạn. Biên giới giữa vùng dòng điện gián đoạn và liên tục có dạng đờng ellipse với các trục là các trục toạ độ của đặc tính cơ: 1) p cos p sinU IL () p sin p U E ( 2 m2 e 2 m2 = + Dễ dàng nhận thấy độ rộng của vùng dòng điện gián đoạn sẽ giảm nếu ta tăng giá trị điện cảm L và tăng số pha chỉnh lu p. Song khi tăng số xung p thì mạch lực chỉnh lu cũng tăng độ phức tạp và cả mạch điều khiển cũng phức tạp hơn. Còn khi tăng trị số L sẽ dẫn tới làm xấu quá trình qúa độ (tăng thời gian quá độ) và làm tăng trọng lợng, kích thớc của hệ thống. Biên giới này đợc mô tả bởi đờng cong nét đứt trên hình 4-3. 3> Đặc điểm hệ truyền động Thyristor - động cơ Ưu điểm nổi bật nhất của hệ T-Đ là độ tác động nhanh cao, không gây ồn và dễ tự động hoá do các van bán dẫn có hệ số khuếch đại công suất rất cao. Điều đó rất thuận tiện cho việc thiết lập các hệ thống tự động điều chỉnh nhiều vòng để nâng cao chất lợng các đặc 8 Hình 4-3. Đặc tính cơ hệ T-Đ. M 0 tính tĩnh và các đặc tính động của hệ thống. Hệ thống T-Đ có khả năng điều chỉnh trơn với phạm vi điều chỉnh rộng. Hệ có độ tin cậy cao, quán tính nhỏ, hiệu suất lớn. Nhợc điểm chủ yêu của hệ T-Đ là do các van bán dẫn có tính phi tuyến, dạng điện áp chỉnh lu ra có biên độ đập mạch cao, gây tổn thất phụ trong máy điện và ở các truyền động có công suất lớn còn làm xấu dạng điện áp của nguồn và lới xoay chiều. Hệ số công suất cos của hệ nói chung là thấp nhất là khi điều chỉnh sâu. III> Hệ thống truyền động điều chỉnh xung áp - động cơ một chiều (XA-Đ) Hệ truyền động điều chỉnh xung áp - động cơ một chiều (XA-Đ) sử dụng bộ điều chỉnh xung áp một chiều, trong đó các bộ khoá điện tử đóng vai trò cơ bản. Bộ điều chỉnh xung điện áp một chiều đợc sử dụng khi có sẵn nguồn một chiều cố định mà cần phải điều chỉnh đợc điện áp ra tải. Các bộ băm xung một chiều hoạt động theo nguyên tắc đóng ngắt nguồn với tải một cách chu kỳ theo một số luật khác nhau. Phần tử thực hiện nhiệm vụ đó là các van bán dẫn. Song do chúng làm việc trong mạch một chiều nên khi dùng loại thyristor thông thờng nó không đợc khoá lại một cách tự nhiên ở giai đoạn âm của điện áp nguồn nh khi làm việc với nguồn xoay chiều. Do đó, buộc phải có một mạch chuyên dụng để khoá thyristor gọi là "mạch khoá cỡng bức", gây nhiều khó khăn trong thực tế. Vì vậy, hiện nay ta cố gắng sử dụng các loại van điều khiển cả đóng và ngắt nh transistor bipolar, MOSFET và IGBT ở những dải công suất mà các van này chịu đợc. Riêng với mạch công suất lớn vẫn phải dùng thyristor. Trong hệ truyền động điện, các bộ điều chỉnh xung áp một chiều chủ yếu áp dụng cho các động cơ điện một chiều có phụ tải dạng kéo (tàu điện, xe điện .). Nguyên tắc của các hệ truyền động XA-Đ là thay đổi tốc độ động cơ qua điện áp đặt vào phần ứng động cơ một chiều. Sơ đồ nguyên lý một bộ băm xung áp một chiều Trong khoảng thời gian 0 - cho van mở ,toàn bộ đIện áp nguồn đợc đa ra tải.Còn khoảng còn lại - T cho van khoá , cắt nguồn khỏi tải. Lúc đó ta có : U d =U L /T = U L 9 T U B E ttt t trong đó: U L là điện áp một chiều cần băm,U dk là điện áp điều khiển van , là hệ số lấp đầy xung: kt tt tt t T t + == với t t , t k là thời gian thông và khoá của bộ khoá điện tử. Do đó, khi điều chỉnh tốc độ động cơ qua điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, cần thay đổi hệ số của bộ XA. *> Các phơng pháp điều chỉnh điện áp U d : Phơng pháp độ rộng xung: T=Const ; 0 = var . Phơng pháp xung tần : T = var ; 0 = Const. Phơng pháp xung thời gian : T= var ; 0 = var . Lựa chọn phơng án truyền động Từ các phơng án truyền động đã giới thiệu trên tôi thấy mỗi phơng án đều có u điểm và nhợc điểm riêng . Ngày nay động cơ không đồng bộ đợc sử dụng rất phổ biến bởi vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn và sử dụng nguồn cấp trực tiếp từ lới điện xoay chiều ba pha, nhng về phơng diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều u việt hơn so với các loại động cơ khác: có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng, cấu trúc mạch lực và mạch điều khiển đơn giản hơn và đạt chất lợng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng. Chính vì vậy, trong hệ truyền động dùng cho máy mài này em sẽ sử dụng động cơ một chiều làm động cơ truyền động . Mặt khác do trong bản thiết kế này, yêu cầu về công suất truyền động không cao nên em sử dụng phơng pháp băm xung sử dụng Tranzitor. Sở dĩ em lựa chọn phơng án này bởi vì nó có thể bù dắp đợc những nhợc điểm của hệ(T-Đ), phơng pháp băm xung điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp nên không gây tổn thất phụ do đó hiệu suất của phơng pháp này là rất cao, mặt khác phơng pháp này sử dụng tranzitor nên rất kinh tế vì việc điều khiển đóng mở tranzitor đơn giản hơn nhiều so với Thyristor, do đó mạch điều khiển cũng sẽ đơn giản hơn Nh vậy ta sẽ chọn phơng án thiết kế hệ truyền động Động cơ một chiều dùng ph- ơng pháp băm xung. b > Lựa chọn sơ đồ băm xung cụ thể Đối với phơng pháp băm xung tuỳ thuộc vào tải và công suất của nó ta có các sơ đồ băm xung cụ thể sau : 1 . Sơ đồ băm xung có van mắc nối tiếp : 10 [...]... tối u của các bộ điều chỉnh và tính chất phức tạp của hệ thống thực Vì thế, việc tính toán tổng hợp gần đúng có giá trị to lớn trong thiết kế định hớng cũng nh trong chỉnh định và vận hành hệ thống Hệ thống điều chỉnh tốc độ là hệ thống mà đại lợng đợc điều chỉnh là tốc độ góc của động cơ điện Hệ thống điều chỉnh tốc độ đợc hình thành từ hệ thống điều chỉnh dòng điện Do các yêu cầu công nghệ mà hệ thống. .. Đ Si S Sơ đồ khối hệ thống truyền động điều chỉnh tự động Hệ thống này đợc thiết kế gồm 2 mạch vòng điều chỉnh nối cấp : mạch vòng dòng điện, mạch vòng tốc độ 18 I> Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện Mạch vòng điều chỉnh dòng điện là mạch vòng cơ bản của hệ thống, xác định mômen kéo của động cơ và thực hiện các chức năng bảo vệ, điều chỉnh gia tốc Hệ thống truyền động điện động cơ quay chi tiết... trong hệ điều chỉnh tự động truyền động điện vì nó đảm bảo chất lợng động và tĩnh của hệ thống Bộ điều chỉnh có hai nhiệm vụ: Khuếch đại tín hiệu sai lệch nhỏ của hệ Tạo hàm điều khiển đảm bảo chất lợng động và tĩnh của hệ thống Trong hệ thống ta sử dụng hai bộ điều chỉnh: bộ điều chỉnh tỷ lệ P dùng điều chỉnh tốc độ và bộ điều chỉnh tỷ lệ - tích phân PI để điều chỉnh dòng điện 1 Bộ điều chỉnh P và PI... đợc mô hình hệ thống, quá trình đó Để sử dụng tốt chơng trình này, ta cần nắm các kiến thức cơ bản về điều khiển tự động, xây dựng mô hình toán học theo quan điểm lý thuyết điều khiên tự động và từ đó xây dựng mô hình bài toán cần giải quyết 2 Mô phỏng hệ thống a> Sơ đồ mô phỏng bằng Simulink b> Kết quả : 33 Kết quả mô phỏng đặc tính tốc độ hệ thống Kết quả mô phỏng đặc tính dòng điện hệ thống 34 tài... áp 1 Mạch phát xung chữ nhật và tam giác(răng ca): Trong mạch điều khiển của cả hai kênh đều ding chung một mạch phát xung tam giác chuẩn 23 Sơ đồ nguyên lý mạch nh hình vẽ dới Hình IV-3 : Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung tam giác chuẩn Mạch này dùng hai khuếch đại thuật toán A 1 và A2 , trong đó: A1 là mạch so sánh, A2 là mạch tích phân tạo mạch phát xung chữ nhật và xung tam giác Bằng việc nối mạch. .. hiệu tốc độ trên trục động cơ và biến đổi nó thành tín hiệu điện áp Để đảm bảo độ chính xác trong hệ tự động điều chỉnh đòi hỏi mạch đo lờng tốc độ phải có độ chính xác tĩnh cao và thời gian trễ của mạch nhỏ và phải đo đợc cả hai chiều quay của động cơ Trong các hệ truyền động tự động thờng sử dụng các phơng pháp đo tốc độ sau : Máy phát tốc một chiều : Ưu điểm là tín hiệu ra của máy là một chiều,... bởi ngời sử dụng Simulink là một Toolbox hỗ trợ đắc lực cho việc mô hình hoá, mô phỏng và phân tích một hệ thống động Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính, hệ phi tuyến, các mô hình trong thời gian liên tục, gián đoạn hay một hệ kết hợp cả liên tục và gián đoạn Hệ thống cũng có thể có nhiều tốc độ khác nhau có nghĩa là các phần khác nhau lấy mẫu và cập nhật số liệu ở tốc độ khác nhau Để mô hình... khuếch đại xung 2 4 Tính chọn mạch so sánh: Các mạch so sánh thực hiện nhận và so sánh hai tín hiệu, đó là U dk với Urc Khâu so sánh tín hiệu ding khuếch đại thuật toán OA operation amplifier Sơ đồ mạch và đồ thị nh hình vẽ dới : B Thiết kế mạch đo lờng các tín hiệu phản hồi 1 .Mạch đo lờng dòng điện: Mạch đo lờng dòng điện có nhiệm vụ đo dòng điện một chiều ở phần ứng động cơ và đa ra tín hiệu Ufi tỷ lệ... chỉnh R(p) 133,81 22 CHƯƠNG iv : Thiết kế mạch đIều khiển Sơ đồ mạch điều khiển và mạch lực nh hình vẽ : Trong đó: KĐX1, KĐX2 - Là khâu khuếch đại xung đa xung điều khiển vào T1, T2 SS , RC , FXN là các khâu so sánh , răng ca , phát xung Ri , R là các khâu điều chỉnh dòng điện, tốc độ DC , FT là động cơ truyền động , máy phát tốc một chiều Tính toán các thành phần của mạch điều khiển A> Các thành phần... qua chỉnh lu Mạch cầu đẳng trị : Đợc mắc trực tiếp vào phần ứng của động cơ, nếu mạch cầu là cân bằng thì điện áp đầu ra tỷ lệ với sức điện động của động cơ E = K Mạch có u điểm là đơn giản, tuy nhiên nhợc điểm là phải thêm điện trở vào mạch phần ứng nên làm tăng tổn thất, giảm độ cứng đặc tính cơ Đo tốc độ bằng xung số : Phơng pháp này có độ chính xác cao, đo đợc cả hai chiều quay của động cơ, cho