Nâng cao chất lượng hệ điều chỉnh tốc độ của động cơ diezen ứng dụng truyền động cho tàu thủy

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP DƢƠNG THỊ THANH NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ DIEZEN ỨNG DỤNG TRUYỀN ĐỘNG CHO TÀU THỦY Chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số: 60.52.02.16 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn THÁI NGUYÊN - NĂM 2016 Công trình đƣợc hoàn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Quang Lạp Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Nhƣ Hiển Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thanh Hà Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm luận văn Họp tại: TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN vào hồi 08h30p ngày 06 tháng 03 năm 2016 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên - Thƣ viện trƣờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tên là: Dƣơng Thị Thanh Sinh ngày: 19 tháng 05 năm 1990 Học viên lớp CHK16 – KTĐK&TĐH, Trƣờng Đại học kỹ thuật công nghiệp – Đại học Thái Nguyên Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu nêu luận văn trung thực Những kết luận luận văn chƣa đƣợc công bố công trình Mọi thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Dương Thị Thanh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, nhận đƣợc quan tâm lớn nhà trƣờng, khoa, phòng ban, thầy cô giáo đồng nghiệp Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Võ Quang Lạp tận tình hƣớng dẫn trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn đến thầy cô giáo Trung tâm Thí nghiệm, phòng thí nghiệm Khoa Điện - Điện tử - Trƣờng Đại Học Kỹ thuật công nghiệp giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành thí nghiệm điều kiện tốt Mặc dù cố gắng, song trình độ kinh nghiệm hạn chế nên luận văn nhiều thiếu sót Tôi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ hội đồng bảo vệ, thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện có ý nghĩa thực tế Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Dương Thị Thanh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIÊT TẮT ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ iii MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………… NỘI DUNG …………………………………………………………………… CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU TỐC CỦA ĐỘNG CƠ DIEZEN ………………….………… …………………………… …… 1.1 Phân loại 1.1.1 Trên sở truyền động từ nhóm thiết bị điều chỉnh đến cấu điều chỉnh3 1.1.2 Trên sở chế độ hoạt động điều chỉnh 1.1.3 Dựa sở tín hiệu công tác phần tử điều chỉnh 1.1.4 Trên sở nguyên lý xây dựng điều chỉnh vòng quay 1.1.5 Dựa sở sử dụng loại phản hồi khác 1.2 Các thông số đặc trƣng điều tốc 1.2.1 Độ không đồng 1.2.2 Độ rộng vùng không nhậy 1.2.3 Độ thay đổi vòng quay tƣơng đối lớn 1.2.4 Độ không ổn định vòng quay tƣơng đối 1.2.5 Thời gian điều chỉnh 1.3 Bộ điều tốc điện tử 1.3.1 Sơ đồ hệ thống 1.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN KHẢO SÁT HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DIEZEN 10 2.1 Xây dựng sơ đồ khối hệ điều chỉnh vị trí 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2.2 Khảo sát tính toán hệ truyền động ổn định tốc độ 11 2.2.1 Phân tích chọn hệ truyền động 11 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2.2.2 Khảo sát tính toán hệ truyền động PWM-Đ 11 2.2.2.1 Giới thiệu sơ đồ 11 2.2.2.2 Xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ truyền động PWM 12 2.2.2.3 Hàm truyền khâu hệ truyền động 13 2.2.3 Quá trình tổng hợp hệ truyền động 13 2.2.3.1 Tổng hợp điều khiển dòng RI 13 2.2.3.2 Tổng hợp điều khiển tốc độ R 13 2.2.4 Mô hệ 15 2.2.4.1 Sơ đồ mô 15 2.2.4.2 Kết mô 15 2.2.4.3 Nhận xét 16 2.3 Khảo sát tính toán hệ truyền động ổn định vị trí với điều khiển vị trí tuyến tính 16 2.3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh vị trí 17 2.3.2 Mô 19 2.3.2.1 Tính toán thông số hệ điều chỉnh vị trí động chiều kích từ độc lập 19 2.3.2.2 Mô hệ điều khiển vị trí với điều khiển PID tuyến tính 22 2.3.2.3 Nhận xét, đánh giá kết mô 22 CHƢƠNG 3: NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DIEZEL BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ TRƢỢT 23 3.1 Tổng hợp điều khiển mờ trƣợt 23 3.1.1 Nguyên lý điều khiển trƣợt 23 3.1.2 Phƣơng pháp điều khiển trƣợt 25 3.1.3 Thiết kế luật điều khiển trƣợt 29 3.1.4 Cơ sở điều khiển mờ trƣợt từ điều khiển trƣợt kinh điển 29 3.1.5 Thuật toán tổng hợp điều khiển mờ trƣợt 32 3.2 Xây dựng điều khiển mờ trƣợt cho mạch vòng vị trí 32 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3.2.1 Các bƣớc xây dựng điều khiển mờ trƣợt cho mạch vòng vị trí 32 3.2.2 Mô hệ điều khiển vị trí có điều khiển mờ trƣợt 35 3.2.3 Nhận xét kết luận 38 Chƣơng 4: THÍ NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG 39 4.1 Thí nghiệm 39 4.1.1 Xây dựng sơ đồ thí nghiệm 39 4.1.2 Phần cứng thiết bị thí nghiệm 39 4.1.2.1 Động DC 41 4.1.2.2 IC L298N 41 4.1.2.3 IC SN74HC08N 41 4.1.2.4 Giới thiệu card arduino 41 4.1.3 Thiết kế PID cho mô hình phòng thí nghiệm 43 4.1.4 Các kết thí nghiệm 43 4.1.5 Kết luận 44 4.2 Thí nghiệm 45 4.2.1 Giới thiệu hệ thống 45 4.2.2 Các khối hệ thống 47 4.2.3 Kết thực nghiệm 48 4.3 Ứng dụng 49 4.3.1 Tự động ổn định tốc độ quay chân vịt (sơ đồ hình 1.1) 49 4.3.2 Hệ thống tự động ổn định tốc độ Diezen kéo máy phát điện 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 Phụ lục 1: Các biểu thức tính toán 55 Phụ lục 2:Tính toán thông số của hệ truyền động 61 Báo cáo việc tiếp thu, bổ sung, chỉnh sửa luận văn thạc sĩ theo nghị Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT BĐK: Bộ điều khiển DC: Động điện chiều P: Bộ điều chỉnh tỷ lệ I: Bộ điều chỉnh tích phân D: Bộ điều chỉnh vi phân PID: Bộ điều chỉnh tỷ lệ vi tích phân CPU: Bộ xử lý trung tâm PWM : Phƣơng pháp điều chế độ rộng xung điện áp βI : Phản hồi âm dòng điện γn : Phản hồi tốc độ Ucđ : Điện áp chủ đạo Uđk : Điện áp điều khiển Uω : Tín hiệu điện áp chủ đạo đặt tốc độ T : Thời gian chu kỳ điện áp Ud : Điện áp biến đổi PWM Uc : Điện áp điều khiển điều chế độ rộng xung Kω : Hệ số khâu lấy tín hiệu tốc độ TBI : Hằng số thời gian máy biến dòng K BI : Hệ số phản hồi dòng điện T : Hằng số thời gian khâu cảm biến vị trí K : Hệ số phản hồi vị trí Tu : Hằng số thời gian điện từ động R : Điện trở mạch phần ứng L : Điện cảm mạch phần ứng Ti : Hằng số thời gian cảm biến (sensor) dòng điện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ (hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị ) Hình 1.1: Sơ đồ khối điều tốc điện tử Diezen Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ điều chỉnh vị trí 10 Hình 2.2: Sơ đồ tổng hợp hệ truyền động PWM-Đ 12 Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động PWM 12 Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện 13 Hình 2.5: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng dòng điện 13 Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng tốc độ 14 Hình 2.7: Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động xung điện áp động 14 Hình 2.8: Sơ đồ mô hệ điều khiển điều khiển PID 15 Hình 2.9: Kết mô tốc độ dòng điện 16 Hình 2.10: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng vị trí 17 Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh vị trí 19 Hình 2.12: Sơ đồ mô hệ điều khiển vị trí điều khiển PID 19 Hình 2.13:Mô PID với Ud= 10V 19 Hình 2.1: Mô PID với Ud= 15V 21 Hình 3.1: Phân tích hệ có khâu phi tuyến vị trí không bị kích thích phương pháp mặt phẳng pha 26 Hình 3.2: Giải thích tượng trượt (sliding) 28 Hình 3.3: Sự phụ thuộc e e' 29 Hình 3.4: Cơ sở hệ điều khiển mờ trượt từ điều khiển trượt kinh điển 30 Hình 3.5: Hàm thuộc với tập 33 Hình 3.6: Luật hợp thành 34 Hình 3.7: Quan hệ vào điều khiển mờ 34 Hình 3.8: Sơ đồ mô hệ điều khiển vị trí có điều khiển mờ trượt 35 Hình 3.9: Mô mờ trượt với Ud=10V 36 Hình 3.10: Mô mờ trượt với Ud=15V 37 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 48 - 16F877A Board Hình 4.17: Vi điều khiển 16F877A 4.2.3 Kết thực nghiệm Dƣới kết thực nghiệm, Hình vẽ dạng điện áp đầu chỉnh lƣu cung cấp cho tải động Qua dạng sóng tác giả nhận thấy điều khiển số đƣợc thực tốt Mỗi thời điểm, có hai Thyristors làm việc ta thấy chu kỳ, có sáu khoảng tƣơng tự điện áp đầu Hình 4.18: Dạng điện áp đầu chỉnh lưu Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 49 Kết đầu (tốc độ động cơ) hệ thống Hình 4.19: Tốc độ động giá trị đặt Hình 4.19 tốc độ động bám theo tín hiệu đặt nhanh thay đổi giá trị tín hiệu đặt Điều chứng tỏ hệ thống điều khiển số đáp ứng đƣợc yêu cầu thời gian chất lƣợng bám 4.3 Ứng dụng Động Diezen đƣợc ổn định tốc độ với điều tốc điện tử, đƣợc ứng dụng tàu thủy với hai lĩnh vực sau: 4.3.1 Tự động ổn định tốc độ quay chân vịt (sơ đồ hình 1.1) Trong trƣờng hợp này, tàu thủy chạy lòng sông rộng sâu biển chế độ tự động quay chân vịt để sang chế độ ổn định tốc độ Nhờ vậy, việc điều khiển đƣợc thuận lợi dễ dàng  Nguyên lý ổn định tốc độ hệ thống: Trong trình làm việc, phụ tải Diezen thay đổi tốc độ Diezen thay đổi  tín hiệu đƣa thay đổi, tín hiệu so sánh với tín hiệu đặt, thông qua điều khiển PID đƣa vào điều khiển hệ thống  thay đổi lƣợng dầu  ổn định tốc độ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 50 4.3.2 Hệ thống tự động ổn định tốc độ Diezen kéo máy phát điện Trong trƣờng hợp Máy phát điện đƣợc ổn định tần số theo nguyên lý ổn định sơ cấp Hình 4.20: Sơ đồ khối hệ thống truyền động máy phát Diezen Nguyên lý ổn định tần số sơ cấp : Sơ đồ hệ truyền động máy phát Diezen: Điều chỉnh tần số sơ cấp điều chỉnh trực tiếp tốc độ quay tua bin thông qua điều tốc Một sơ đồ khối hệ thống điều tốc máy phát điện Diezen đƣợc thể nhƣ hình vẽ Nhiệm vụ điều tốc giữ cho tốc độ quay Rotor – Máy phát không đổi có thay đổi phụ tải Tần số f dòng điện phụ thuộc vào tốc độ góc  máy phát điện theo quan hệ: f   p.n  2 60 Trong đó: p – Số đôi cực máy phát điện n – Số vòng quay máy phát điện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 51 Hình 4.21: Đường đặc tính tĩnh (1,2,3) phụ tải (1’,2’,3’) Từ sơ đồ viết sơ đồ khối điều tốc cho máy phát Diezen nhƣ hình vẽ sau: Hình 4.22: Sơ đồ khối điều tốc cho máy phát Diezen  Nguyên lý làm việc: Với cấp tần số ổn định theo yêu cầu (50 Hz), tức tƣơng ứng với lƣợng đặt wf’, thông qua điều khiển, tín hiệu đƣa đến động cơ, động quay cấu điều tốc để có tốc độ không đổi Nghĩa là, tƣơng ứng với tần số máy phát theo yêu cầu Khi phụ tải thay đổi  tín hiệu đƣa thông qua cảm biến vị trí P/U thay đổi  đầu vào điều khiển thay đổi  điều khiển ổn định tần số Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 52 Kết luận chƣơng 4: Thí nghiệm hệ xung điện áp động điện chiều đƣợc điều khiển card arduino thí nghiệm dùng vi điều khiển kiểm chứng đánh giá đƣợc chất lƣợng hệ điều khiển, từ kết luận việc ứng dụng vào hệ truyền động ổn định tốc độ động Diezen hoàn toàn thỏa mãn Động Diezen ổn định tốc độ với điều tốc điện tử đƣợc sử dụng tàu thủy với hai ứng dụng Đó là, tự động ổn định tốc độ quay chân vịt tự động ổn định tốc độ Diezen kéo máy phát điện Thực tế, hệ đảm bảo chất lƣợng tiếp tục nghiên cứu để có ứng dụng khác vào nhà máy sản xuất thích hợp Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận: Với đề tài nêu ra, luận văn giải đầy đủ, trọn vẹn cho số kết nhƣ sau: - Trình bày đƣợc tổng quan điều tốc Diezen, sở xây dựng sơ đồ cấu trúc hệ ổn định tốc độ Diezen (ổn định vị trí) - Tổng hợp đƣợc hệ truyền động, hệ truyền động PWM – Đ, thông qua mô khẳng định chất lƣợng hệ điều khiển, đảm bảo đƣợc truyền động cho hệ hệ điều tốc - Khảo sát, tính toán mô thành công hệ ổn định tốc độ với điều khiển vị trí khâu PD tuyến tính - Từ nhận xét trình phi tuyến mạch vòng phản hồi vị trí đề xuất việc nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển mờ trƣợt , ứng dụng mờ để điều khiển mặt trƣợt, nhằm giảm bớt dao động quanh mặt trƣợt hệ truyền động - Kết mô hệ điều khiển truyền động với điều khiển mờ trƣợt chất lƣợng nâng cao hẳn so độ ổn định vị trí điều khiển tuyến tính - Đã thí nghiệm thành công hệ truyền động sở xây dựng sơ đồ thí nghiệm phòng thí nghiệm với thiết bị tƣơng đối đại Kết thí nghiệm cho phép đánh giá đƣợc chất lƣợng hệ truyền động, thỏa mãn cho việc ứng dụng đƣợc cho hệ điều tốc Diezen  Kiến nghị: - Bản luận văn đạt đƣợc số kết quả, song dừng lại mặt lý thuyết mô - Thí nghiệm dừng lại hệ truyền động, chƣa xây dựng đƣợc thí nghiệm với tải  Hƣớng nghiên cứu tiếp theo: Nghiên cứu hoàn chỉnh thiếu sót Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt [1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dƣơng Văn Nghi Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Phùng Quang – Truyền động điện thông minh, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội năm 2002 [3] Nguyễn Trọng Thuần – Điều khiển logic & ứng dụng – NXB Khoa học & kỹ thuật Hà Nội năm 2006 [4] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phƣớc –Lý thuyết điều khiển mờ - NXB Khoa học Hà Nội 2006 [5] TS Trần Thọ, PGS.TS Võ Quang Lạp (2004) - Cơ sở điều khiển tự động truyền động điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội * Tiếng Anh * Intermet http://www.hiendaihoa.com http://www.dientuvietnam.net Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 55 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các biểu thức tính toán 2.2.2.3 Tổng hợp hệ truyền động a, Hàm truyền động Khi giữ nguyên từ thông kích từ không đổi : K  =const U ( p ) =Rư I ( p ) (1+ pTƣ) + K  ( p )  I ( p) = U ( p )  E( p ) Ru (1  pTu ) K  I ( p ) - M c ( p ) = J p ( p ) (2.1) Sơ đồ cấu trúc động từ thông không đổi đƣợc thể hình Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc từ thông không đổi b, Hàm số truyền biến đổi PWM Lúc tần số khóa, tần số hệ thống mạch hở thỏa mãn công thức  sau đây: 3T Hàm truyền điều chế độ rộng xung biến đổi PWM : WPWM ( p ) = WPWM e Tp  K PWM Tp  (2.2) Trong : WPWM = Uđ : Hệ số khuyếch đại điều chế độ rộng xung biến đổi PWM U đk U đ : Điện áp biến đổi PWM Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 56 U đk : Điện áp điều khiển điều chế độ xung T : Thời gian chu kỳ điện áp c, Hàm truyền máy phát tốc chiều Trong mạch vòng tốc độ ngƣời ta phải tạo tín hiệu điên áp tỷ lệ với tốc độ động Để làm đƣợc điều thông thƣờng ta dùng máy phát tốc đƣợc nối cứng với động Hàm truyền máy phát tốc : WFT ( p ) = K T p  (2.3) Trong : T : Hằng số thời gian máy phát tốc K  : Hệ số phản hồi máy phát tốc d, Hàm truyền thiết bị lấy tín hiệu dòng điện Cũng nhƣ mạch vòng tốc độ để lấy tín hiệu dòng điện quay trở lại ban đầu vào khống chế hệ thống ngƣời ta tạo tín hiệu điện áp tỷ lệ với tín hiệu dòng điện Có nhiều cách để lấy tín hiệu dòng điện nhƣng cách đơn giản dùng máy biến dòng Hàm truyền khâu lấy tín hiệu dòng điện: WBI ( p ) = K BI  TBI p (2.4) Trong đó: TBI : Hằng số thời gian máy biến dòng K BI : Hệ số phản hồi dòng điện e, Hàm truyền cảm biến vị trí Cảm biến vị trí dùng kiểu chiết áp, có hàm truyền nhƣ sau: WCP( p ) = K (2.5)  T p Trong đó: T : Hằng số thời gian khâu cảm biến vị trí K : Hệ số phản hồi vị trí 2.2.3.1 Tổng hợp điều khiển dòng RI Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện nhƣ sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 57 Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện Trong Tu = L : Hằng số thời gian điện từ động R R : Điện trả mạch phần ứng L : Điện cảm mạch phần ứng Ti = R.C : Hằng số thời gian cảm biến (sensor) dòng điện Bỏ qua ảnh hƣởng sức điện động, ta có sơ đồ cấu trúc thu gọn nhƣ sau: Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng dòng điện Từ sơ đồ hình 2.5 2.6 ta có hàm truyền đối tƣợng điều khiển mạch vòng điều chỉnh dòng điện: S 0i ( p ) = I ( p) U đk ( p) = K PWM K BI (1  pTđk ).(1  Tv p).(1  pTBI ).(1  Tu ) R (2.6) Trong : Tsi = Ti + Tv + Tđk [...]... Phân tích và chọn hệ truyền động Với yêu cầu điều khiển chuyển động vị trí bơm dầu để điều khiển ổn định tốc độ động cơ Diezen, dựa vào tính chất làm việc của hệ điều khiển chuyển động này ta thấy các hệ tự động truyền động sau có thể ứng dụng để truyền động cho bơm dầu: - Hệ truyền động T-Đ - Hệ truyền động xung điện áp động cơ điện 1 chiều ( PWM-Đ) - Hệ truyền động biến tần – động cơ điện đồng bộ kích... quan trọng, ngoài việc điều chỉnh tốc độ thì cần phải ổn định tốc độ Với vị trí quan trọng của hệ điều chỉnh tốc độ động cơ diezen nên trong bài luận văn này tôi đã chọn đề tài: Nâng cao chất lƣợng hệ điều chỉnh tốc độ của động cơ Diezen ứng dụng truyền động cho tàu thủy Thành công của đề tài này ngoài việc tạo đƣợc một hệ điều tốc có chất lƣợng cao để tiếp tục nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn đồng... http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Động cơ diezen đƣợc truyền động cho nhiều máy công nghiệp Đối với những loại công suất động cơ diezen lớn đƣợc truyền động cho một số máy sản xuất nhƣ: kéo máy phát điện, truyền động cho tàu hỏa, truyền động cho tàu thủy thì những loại động cơ diezen này cần phải điều chỉnh và ổn định tốc độ Bộ điều chỉnh tốc độ của những động cơ diezen này có một ý nghĩa kỹ... phải điều chỉnh và ổn định tốc độ Để ổn định tốc độ của động cơ Diezen thì những loại động cơ Diezen đƣợc ứng dụng trong tàu thủy là những động cơ Diezen phải đƣợc điều chỉnh và ổn định tốc độ thông qua bộ điều tốc Chất lƣợng của hệ điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ Diezen này phụ thuộc nhiều đến bộ điều tốc Vì vậy, trong bản luận văn này sẽ nghiên cứu, khảo sát, tính toán và tìm phƣơng pháp để nâng. .. đƣợc hệ điều khiển vị trí cho hệ điều tốc, từ đó khảo sát sơ bộ với bộ điều khiển PID tuyến tính - Nâng cao đƣợc chất lƣợng hệ thống khi ứng dụng các bộ điều khiển thông minh - Đề xuất ứng dụng hệ điều tốc Diezen cho tàu thủy 4 Nội dung luận văn Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về hệ điều tốc của động cơ Diezen Chƣơng 2: Tính toán khảo sát hệ điều khiển truyền động tốc độ Diezen Chƣơng 3: Nâng cao chất. .. - Hệ truyền động biến tần – động cơ điện xoay chiều Roto ngắn mạch Bốn hệ truyền động trên đều có những ƣu điểm riêng, xong để ứng dụng cho truyền động điều khiển chuyển động van dầu thì cần chọn hệ truyền động thích hợp - Hệ truyền động T-Đ: Tuy thỏa mãn về mặt điều khiển, nhƣng sơ đồ mạch phức tạp, công suất thƣờng lớn - Hệ truyền động biến tần – động cơ điện đồng bộ kích từ vĩnh cửu, hệ truyền động. .. động cơ Diezen ứng dụng truyền động trong tàu thủy Tiếp theo luận văn sẽ trình bày các biểu thức tính toán và khảo sát hệ điều khiển truyền động tốc độ động cơ Diezen Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN KHẢO SÁT HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DIEZEN 2.1 Xây dựng sơ đồ khối hệ điều khiển ổn định vị trí Để ổn định tốc độ cho động cơ Diezen thì... Bộ điều tốc điện tử 1.3.1 Sơ đồ hệ thống Sơ đồ khối bộ điều tốc điện tử: Hình 1.1: Sơ đồ khối bộ điều tốc điện tử của động cơ Diezen Giới thiệu sơ đồ: Có 2 khối chính: 1 Động cơ Diezen 2 Khối còn lại: Bộ điều tốc điện tử, bao gồm: - Cơ cấu chấp hành của bộ điều tốc - Động cơ truyền động cho khâu chấp hành - Bộ điều khiển của hệ điều tốc - P/U: Cảm biến vận tốc - Tín hiệu đặt – đầu vào của bộ điều tốc. .. trƣợt của bộ điều chỉnh nối trực tiếp với cơ cấu điều chỉnh của đối tƣợng thì bộ điều tốc này là bộ điều tốc hoạt động trực tiếp Còn bộ điều tốc đƣợc trang bị thêm động cơ trợ động nối giữa khớp trƣợt của bộ điều chỉnh và cơ cấu điều chỉnh của đối tƣợng gọi là bộ điều tốc hoạt động gián tiếp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 1.1.2 Trên cơ sở chế độ hoạt động của bộ điều chỉnh. .. để nâng cao chất lƣợng bộ điều tốc Từ đó nâng cao chất lƣợng cho các hệ truyền động trên tàu thủy Tùy theo công suất và chất lƣợng ổn định tốc độ của tàu thủy mà mỗi loại động cơ Diezen có một loại bộ điều chỉnh tốc độ khác nhau Do đó, phần tiếp theo chúng ta sẽ nghiên cứu về các bộ điều tốc 1.1 Phân loại Hiện nay, các loại bộ điều tốc lắp trên động cơ Diezen rất đa dạng, phụ thuộc vào công dụng và