Thiết kế hệ thống điều chỉnh thyristor động cơ điện 1 chiều mạch vòng

Header Page of 161 Luận văn Thiết kế hệ thống điều chỉnh thyristor động điện chiều mạch vòng Footer Page of 161 Đồ2ánof tốt161 nghiệp Header Page Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại ngày nay, truyền động điện ngày ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống nhờ ưu kết cấu gọn nhẹ, độ bền độ tin cậy cao, tương đối nên khơng gây vấn đề mơi trường… Bên cạnh truyền động điện có ưu bật, đặc biệt truyền động điện chiều, khả điều khiển dễ dàng Chính mà truyền động điện chiều có vai trò quan trọng dạng truyền động dùng, lĩnh vực đòi hỏi khả điều khiển cao máy sản xuất Tuy nhiên, truyền động điện chiều đòi hỏi phải có nguồn điện chiều với cấp điện áp khác loại nguồn điện phi tuyến tiêu chuẩn sản xuất điện Vì vậy, việc tạo nguồn chiều thích hợp vấn đề đặt Trong số trường hợp, người ta dùng nguồn điện điện hố pin, acquy… Nhược điểm loại nguồn giá thành thường cao tăng nhanh theo cơng suất Trong số trường hợp khác, người ta dùng nguồn máy phát chiều có khả cho cơng suất lớn giá thành cao kết cấu lại cồng kềnh Ngày nay, với phát triển ngành kĩ thuật bán dẫn, nguồn chiều dùng chỉnh lưu bán dẫn ngày chiếm ưu nhờ có kết cấu gọn nhẹ, hiệu suất độ tin cậy cao, giá thành hạ, khơng có tiếng ồn… Cũng nhờ có loại nguồn mà truyền động điện chiều ngày trở nên tiện lợi ứng dụng rộng rãi Và mà việc sâu nghiên cứu phân tích tượng, q trình xảy thiết bị chỉnh lưu bán dẫn, nhằm thiết kế nguồn chỉnh lưu bán dẫn có hiệu suất khả thích ứng cao trở nên hấp dẫn Xuất phát từ vấn đề mà thực tiễn đặt ra, đồ án thiết kế khảo sát tượng xảy nguồn chỉnh lưu điều khiển dùng Thyristor theo sơ đồ cầu pha cho động điện chiều cơng Footer Page of 161 Đồ3ánof tốt161 nghiệp Header Page Lời nói đầu suất 2,5 kw – 1300 v/p Trong phạm vi nhiệm vụ giao đồ án, ngồi việc tính tốn thơng số giá trị cần thiết cho mạch điều khiển Footer Page of 161 nghiệp Header PageĐồ4ánoftốt161 Chương I CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 1.1 Đặt vấn đề Cùng với tiến văn minh nhân loại chứng kiến phát triển rầm rộ kể quy mơ lẫn trình độ sản xuất đại Trong phát triển đó, ta dễ dàng nhận khẳng định điện máy tiêu thụ điện đóng vai trò quan trọng khơng thể thiếu khơng muốn nói chủ chốt Nó ln trước bước làm tiền đề, mũi nhọn định thành cơng hệ thống sản xuất cơng nghiệp Khơng quốc gia nào, sản xuất khơng sử dụng điện máy điện Do tính ưu việt hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản cơng suất lớn, dễ vận hành , máy điện (động điện) xoay chiều ngày sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên, động điện chiều giữ vị trí định cơng nghiệp giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (như máy cán thép, máy cơng cụ lớn, đầu máy điện ) Mặc dù, so với động khơng đồng để chế tạo động điện chiều cỡ giá thành đắt hơn, sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp ưu điểm mà máy điện chiều khơng thể thiếu sản xuất đại Ưu điểm động điện chiều dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác Song ưu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả q tải Nếu thân động khơng đồng khơng thể đáp ứng đáp ứng phí thiết bị biến đổi kèm (như biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại -5 Footer PagePhạm ofQuốc 161 Hưng – CĐTĐH-K48 nghiệp Header PageĐồ5ánoftốt161 Chương I đạt chất lượng cao Ngày nay, hiệu suất động điện chiều cơng suất nhỏ khoảng 75% ÷ 85%, động điện cơng suất trung bình lớn khoảng 85% ÷ 94% Cơng suất lớn động điện chiều vào khoảng 100000kw điện áp vào khoảng vài trăm 1000v Hướng phát triển cải tiến tính vật liệu, nâng cao tiêu kinh tế động chế tạo máy cơng suất lớn vấn đề rộng lớn phức tạp 1.2 Cấu tạo động điện chiều Động điện chiều phân thành hai phần chính: phần tĩnh phần động stato Cực từ Dây quấn cực từ Dây quấn cực từ phụ Cực từ phụ Lõi sắt Gơng từ Dây quấn phần ứng Hình 1-1 Cấu tạo động điện chiều 1.2.1 Phần tĩnh hay stato Là phần đứng n máy (hình – 1), bao gồm phận sau: a) Cực từ Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong động điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulơng Dây -6 Footer PagePhạm ofQuốc 161 Hưng – CĐTĐH-K48 nghiệp Header PageĐồ6ánoftốt161 Chương I quấn kích từ quấn dây đồng, cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với (hình - 2) Bu lông Vỏ máy Lõi sắt cực từ Dây quấn cực từ Hình 1-2 Cấu tạo cực từ b) Cực từ phụ Cực từ phụ đặt cực từ dùng để cải thiện đổi chiều Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ máy nhờ bulơng c) Gơng từ Gơng từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong động điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy d) Các phận khác Bao gồm: - Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi vật ngồi rơi vào làm hư hỏng dây quấn an tồn cho người khỏi chạm vào điện Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang -7 Footer PagePhạm ofQuốc 161 Hưng – CĐTĐH-K48 nghiệệp Header PageĐồ7ánoftốt161 Chươngg I - - Cơ cấu chổi than: để đưa dòòng điện từ phần quaay ngồii Cơ cấu chổi than n bao gồm có chổi thaan đặt tronng hộp chổi than nhờ lò xo tì chặt lênn cổ góp Hộp chổii than đượcc cố định ttrên giá ch hổi than vàà cách điệnn với giá G Giá chổii than có th hể quay đư ược để điềều chỉnh vị trí chổi tthan cho đ chỗ Sau S điều đ chỉnh h xong dùng d vít cốố định lại 1.2.2 Phần qu uay hay rơơto Bao gồm m phận chínnh sau : a) Lõ õi sắt phần n ứng Dùng để dẫn từ, thhường dùngg tấấm thép kỹỹ thuật điện dày 0,5m mm phủ cách điện n mỏng hai h mặt rồii ép chặt lại l để giảm m tổn hao dòng điện đ xốyy gây nên Trên thhép có dập hình dạngg rãnh để saau ép lại l đặt dây d quấnn vào Trong nhhững động trung bbình trở lênn người ta ccòn dập nhhững lỗ thơơng gió để đ ép lại thành lõõi sắt có thểể tạo lỗ thơng gió dọc trục ớn thìì lõi sắt thư ường chia thành nhữ ững Trong nhhững động điện lớ đoạnn nhỏ, giữaa đooạn có để khe hở gọi làà khe hở thhơng gió Khi K máy y làm việc gió g thổi qu ua khe hở làm nguội dây quuấn lõi sắt s Trong độ ộng điệện chiều nhỏ, lõ õi sắt phầnn ứng đượcc ép trực tiếp t vào trục Tron ng động điện lớn, ggiữa trục v lõi sắt cóó đặt giá rơ ơto Dùng giá rơto tiếtt kiệm thépp kỹ thuật điện đ giảảm nhẹ trọnng lượng rơto r b) Dây D quấn phhần ứng Footer Page of 161 nghiệp Header PageĐồ8ánoftốt161 Chương I Hình 1-3 Sơ đồ cách quấn dây Dây quấn phần ứng phần phát sinh suất điện động có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ có cơng suất vài kw thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh quay bị văng lực li tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt đai chặt dây quấn Nêm có làm tre, gỗ hay bakelit c) Cổ góp Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành chiều Cổ góp gồm nhiều phiến đồng có mạ cách điện với lớp mica dày từ 0,4 đến 1,2 mm hợp thành hình trục tròn Hai đầu trục tròn dùng hai hình ốp hình chữ V ép chặt lại Giữa vành ốp trụ tròn cách điện mica Đi vành góp có cao lên để hàn đầu dây phần tử dây quấn phiến góp dễ dàng (hình – 4) Miếng đệm mica Ê cu Phiến đổi chiều Ống lõi Mi ca PHIẾN ĐỔI CHIỀU CỔ GÓP Hình 1- Cấu tạo cổ góp 1.3 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập Khi nguồn điện chiều có cơng suất vơ lớn điện áp khơng đổi mạch kích từ thường mắc song song với mạch phần ứng, lúc động gọi động kích từ song song (hình 1- 5) -9 Footer PagePhạm ofQuốc 161 Hưng – CĐTĐH-K48 nghiệp Header PageĐồ9ánoftốt161 Chương I Uư + Uư + - Rf CKT E RKT I IKT RKT CKT E Rf IKT + I Hình 1-5 Sơ đồ nối dây động kích từ song song UKT - Hình 1- Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập Khi nguồn điện chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai nguồn chiều độc lập với (hình 1- 6), lúc động gọi động kích từ độc lập ™ Phương trình đặc tính Theo sơ đồ (hình 1- 6), viết phương trình cân điện áp mạch phần ứng sau: Uư = Eư + (Rư + Rf).Iư (1-1) Trong đó: Uư : điện áp phần ứng (V), Eư : sức điện động phần ứng (V), Rư : điện trở mạch phần ứng (Ω), Rf : điện trở phụ mạch phần ứng (Ω), Iư : dòng điện mạch phần (A) Với: Rư = rư + rcf + rb + rct rư : điện trở cuộn dây phần ứng, rcf : điện trở cuộn cực từ phụ, -10 Footer PagePhạm ofQuốc 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ10 161 Chương I rb : điện trở cuộn bù, rct : điện trở tiếp xúc chổi điện Sức điện động Eư phần ứng động xác định theo biểu thức: Eư = Trong đó: K= p N Φ ω = K Φ ω π a (1 - 2) p N - hệ số cấu tạo động cơ, 2πa p – số đơi cực từ chính, N – số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng, a – số đơi mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng, Φ - từ thơng kích từ cực từ Wb, ω - tốc độ góc, rad/s Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n (vòng/ phút) thì: Eư = KeΦ n ω= Vì Eư = (1 - 3) π n 60 p N Φ n 60 a Ke = p N : Hệ số sức điện động động cơ, 60 a Ke = K ≈ ,105 K , 55 Từ cơng thức (1 - 1) (1 - 2) ta có: ω= U − R− + R − KΦ KΦ f I − (1–4) -11 Footer PagePhạm 10 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ76 161 Chương IV 4.2 Lập mơ tả tốn học khâu phần tử có sơ đồ 4.2.1 Chế độ xác lập động điện chiều kích từ độc lập Khi đặt dây quấn kích từ điện áp uk dây quấn kích từ có dòng điện ik dòng điện mạch từ máy có từ thơng Φ Tiếp đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng dây quấn phần ứng có dòng điện I chạy qua Tương tác dòng điện phần ứng từ thơng kích từ tạo thành mơmen điện từ, giá trị mơmen điện từ tính sau: M = p ' N Φ I = k Φ I π a Trong p’ - số đơi cực động cơ; N - số dẫn phần ứng cực từ; a - số song song dây quấn phần ứng; k = pN/2πa - hệ số kết cấu máy Mơmen điện từ kéo cho phần ứng quay quanh trục, dây quấn phần ứng qt qua từ thơng dây quấn cảm ứng sức điện động (s.đ.đ): E = p ' N Φ ω = k Φ ω π a ω - tốc độ góc rơto Trong chế độ xác lập, tính tốc độ qua phương trình cân điện áp phần ứng: ω= U − R−I kΦ Rư - điện trở mạch phần ứng động -77 Footer PagePhạm 76 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ77 161 Chương IV Với phương trình (4 - 1) (4 - 3) ta vẽ họ đặc tính M(ω) động chiều từ thơng khơng đổi (hình - 2) ω M Hình 4-2 Đặc tính động điện chiều 4.2.2 Chế độ q độ động điện chiều kích từ độc lập Khi dòng điện kích từ động khơng đổi, động kích thích nam châm vĩnh cửu từ thơng kích từ số KΦ = const Với động điện chiều, phương trình tuyến tính hố viết dạng ảnh laplace (với điều kiện đầu 0) có dạng sau: Uư(p) = Rư.Iư(p) + Lư.p.Iư(p) + KΦ.ω(p) M(p) +Mc(p) = J.p.ω(p) => Iư(p)= U − (p ) − K Φ ω (p ) R − Với Tư =Lư/ Rư + L − p KΦ -Eư(p) Uư(p) 1/Rư 1+p.Tư Iư(p) KΦ M - Mc ω(p) Jp Hình 4-3 Sơ đồ cấu trúc từ thơng khơng đổi -78 Footer PagePhạm 77 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ78 161 Chương IV Sơ đồ cấu trúc động từ thơng khơng đổi thể (hình - 3) Bằng phương pháp đại số sơ đồ cấu trúc ta có sơ đồ thu gọn (hình 7), đặt: Kđ = 1/ K Φ - hệ số khuếch đại động cơ; Tc = số thời gian học U − (p )p T c M c (p ) + R− KΦ I − (p ) = T− Tc p + Tc p + Uư(p) ω(p) Kđ TưTcp2 + Tcp + R− (KΦ )2 (1 + Tc p ) TưTcp2 + Tcp + a) Uư(p) Tc p R− Iđg Iư(p) TưTcp2 + Tcp + Kđ TưTcp2 + Tcp + b) Hình 4- Các sơ đồ cấu trúc thu gọn: a) Theo tốc độ; b) Theo dòng điện -79 Footer PagePhạm 78 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ79 161 Chương IV 4.3 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 4.3.1 Khái niệm mạch vòng điều chỉnh dòng điện Trong hệ thống truyền động tự động hệ chấp hành mạch vòng điều chỉnh dòng điện mạch vòng Chức mạch vòng dòng điện hệ thống truyền động chiều xoay chiều trực tiếp gián tiếp xác định mơ men kéo động cơ, ngồi có chức bảo vệ, điều chỉnh gia tốc… 4.3.2 Tổng hợp mạch vòng dòng điện bỏ qua sức điện động mơmen cản Mc động Sơ đồ khối mạch vòng điều chỉnh dòng điện (hình - 5), Ri điều chỉnh dòng điện, BĐ biến đổi chiều, Si xenxơ dòng điện BĐ Uiđ Ri KCL (1 + p.Tvo )(1 + p.T§k ) -Ui Ki 1+p.Tfi ∂Ud ∂Ud.α -E 1/Rư Iư 1+pTư Si Hình 4-5 Sơ đồ khối mạch vòng dòng điện Xenxơ dòng điện thực biến dòng mạch xoay chiều điện trở sun mạch dòng điện cách ly chiều Hàm truyền mạch vòng dòng điện: FI(p) = U I (p ) Ki = I − ( p ) + Tfi p -80 Footer PagePhạm 79 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ80 161 Chương IV Hàm truyền biến đổi Thyristor: FBBT(p) = U dα ( p ) K B§ = U § k ( p ) + TB § p TBĐ - số thời gian biến đổi Thyristor Tư - số thời gian phần ứng Ti - số thời gian xenxơ dòng điện Rư - điện trở mạch phần ứng Trong trường hợp hệ thống truyền động điện có số thời gian học lớn số thời gian điện từ mạch phần ứng ta coi sức điện động động khơng ảnh hưởng q trình điều chỉnh mạch vòng dòng điện (tức coi ΔE = E = 0) Hàm truyền mạch dòng điện (hàm truyền đối tượng điều chỉnh) sau: Fk(p) = K CL K i / R − (1 + p.Tvo )(1 + p.T§k )(T− p + 1)(Tfi + 1) Trong số thời gian TĐk, Tvo, Tfi nhỏ so với số thời gian điện từ Tư Đặt Ts = TĐk + Tvo + Tfi viết lại: Fk(p) = K C L K i / R − (1 + Ts p)(1 + T− p) Đặt Tsi Ri(p) = Đặt KRi = T − R − T− + = K CL K i T si p K CL K i T si R− ⎛ ⎞ ⎜⎜ + ⎟⎟ T p ⎝ ⎠ − T− R − 2.K CL K i Tsi Từ thơng số động cơ: Pđm = 2,2(kw); Uđm = 240(v); Iđm = 10(A); nđm = 1500 (v/p); Tacó: + Tốc độ góc: ωđm = π n n dm 1500 = = = 157 (rad/s) 60 , 55 , 55 K Φđm = (Uưđm – Rư Iưđm)/ ωđm = (240 – 1,2 10) : 157 = 1,45 (Wb) + Điện trở mạch phần ứng tính gần sau: với hiệu suất 90% Rư = 0,5 (1 - η).Uđm/ Iđm = 0,5(1 - 0,9) 240/10 = 1,2 (Ω) + Lư điện cảm phần ứng động tính theo cơng thức UmanxkiLinđvil: Lư = γ Uđm.60 240.60 = 0,25 = 0,038(H) = 38 (mH) 2.π.p.nđm.Iđm 2.π.2.1500.10 Hằng số γ chọn 0,25 + Hằng số thời gian phần ứng: Tư = Lư/ Rư = 38/1,2 = 31,67 (ms) ≈ 0,0316 (s) Mơmen qn tính phần chuyển động quy đổi trục động cơ: M(p) – Mc(p) = Jpω(p) => J = (M(p) – Mc(p)/ pω(p) trường hợp Mc = => J p = M(p)/ ω =KΦđm/ ω = 1,45 : 157 = 0,0092 -82 Footer PagePhạm 81 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ82 161 Chương IV + Hằng số thời gian biến đổi: 1 = = 0,005 (s) 2mf 2.2.50 Tvo = + Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu chọn bằng: Tđk = 0,001(s) + Hệ số biến đổi mạch chỉnh là: KCL = ∂U dα U d ( p ) cos α = U dk ∂U dk KCL = 240 = 20 12 + Hệ số hàm truyền phản hồi dòng điện Ki: V1 V3 M ~ V4 D4 D1 D2 D3 CK V2 Rd Hình 4-6 Sơ đồ mạch lực với cảm biến dòng Kfi = U I ( p ) 12 = = 1,2 I − dm ( p ) 10 Hằng số thời gian khâu phản hồi dòng điện chọn bằng: Tfi = 0,001 (s) -83 Footer PagePhạm 82 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ83 161 Chương IV Do hàm truyền khâu phản hồi dòng điện => Ffi(p) = Uiđ 1,2 + 0, 001 p -E + 0,0316p 0,0316 p (1 + 0,005p)(1 + 0,001) -Ui 1,2 1+0,001p 20 0,83 + 0,0316p Iư Si Hình 4-7 Sơ đồ khối mạch vòng dòng điện Sơ đồ điều khiển thuộc điều chỉnh dòng điện Uiđ R1 Ui R2 R3 C -Uđk + Hình 4-8 Cấu trúc điều chỉnh dòng điện Chọn R1 = R2 ta có U id U i − = R1 R − U §k R3 + CR ω Vậy hàm truyền điều chỉnh tính sau − U §k + CR ω R ⎛ ⎞ ⎜⎜ + ⎟ = = U id − U i R C.ω R1 ⎝ C.R ω ⎟⎠ -84 Footer PagePhạm 83 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ84 161 Chương IV áp dụng tiêu chuẩn mơđun tối ưu ta tìm hàm truyền điều chỉnh dòng điện có dạng khâu PI R i (p ) = + T − p K CL K fi aT s p R− Trong Ts = Tđk + Tvo + Ti = 0,001 + 0,001 + 0,005 = 0,007; lấy số a K CL K R − i T s = R C Tư = R3.C Chọn C = 2.10-6 => R3 = Tư/ C = 0,0316 : 2.10-6 = 0,0158.106 = 15800 (Ω) Mặt khác : R1 = R2 = K CL K i 20 1,2 Ts = , 007 ≈ ,14 10 ( Ω ) = ,14 M Ω −6 R − C 1,2 10 4.4 Tổng hợp hệ mạch vòng tốc độ Hệ thống điều chỉnh tốc độ hệ thống mà đại lượng điều chỉnh tốc độ góc động điện, hệ thường gặp thực tế kỹ thuật Hệ thống điều chỉnh tốc độ hình thành từ hệ thống điêu chỉnh dòng điện Các hệ thống đảo chiều vơ sai cấp hai Nhiễu hệ mơmen tải Mc -85 Footer PagePhạm 84 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ85 161 Chương IV Sω ω I -Uω Uđω δω Rω Kω Ui δi RI KI Uđk BĐ FT Đ CK -Ui a) Hình 4-9 Sơ đồ khối mạch điều chỉnh tốc độ Tuỳ theo u cầu cơng nghệ mà điều chỉnh tốc độ Rω tổng hợp theo hai tín hiệu điều khiển theo nhiễu tải Mc Trong trường hợp chung hệ thống phải có đặc tính điều chỉnh tốt từ phía tín hiệu điều khiển lẫn từ phía tín hiệu nhiễu loạn Kết cấu hệ truyền động đảo chiều hình (4 - 9) Để đảo chiều quay, hệ thống sử dụng hai biến đổi BĐ1 BĐ2 nối song song ngược Các máy phát xung FX1 FX2 phát xung điều khiển hai biến đổi Các điều chỉnh dòng điện Ri1 xenxơ dòng Si1, Ri2 xenxơ dòng điện Si2 tạo thành mạch vòng điều chỉnh dòng điện Phần tử phi tuyến HCD phần tử hạn chế dòng điện q trình q độ Xenxơ tốc độ Sω đóng vai trò khâu phản hồi tốc độ Sơ đồ khối chức trình bày hình ( - 10 ) -86 Footer PagePhạm 85 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ86 161 Chương IV Uωđ MC Uk HCD Uiđ Ri Rω FX BĐ Uđ -Ui Si -Uω Đ ω I Sω Hình 4-10 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ + Hệ thống điều chỉnh tốc độ: Tương tự tổng hợp mạch vòng dòng điện bỏ qua sđđ động I( p ) 1 = U i § ( p ) K i + Ts p(1 + Ts p ) Trong tính tốn tiếp theo, ta thay cơng thức biểu thức gần tính hàm truyền mạch vòng dòng điện I( p ) 1 = U i § ( p ) K i + Ts p Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ hình (4 - 10 ), Sω xen xơ tốc độ có hàm truyền khâu qn tính với hệ số truyền Kω số thời gian (lọc ) Tω có giá trị nhỏ, đặt 2T’s = 2Ts + Tω, đối tượng điều chỉnh có hàm truyền: S oω(p) = R − K ω K i KΦ.Tc p(2T ' s p + 1) Theo tiêu chuẩn mơđun tối ưu, xác định hàm truyền điều chỉnh tốc độ khâu tỉ lệ R ω (p ) = K i K Φ Tc = Kp R − K ω T ' s a -87 Footer PagePhạm 86 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ87 161 Chương IV Thường lấy a2 = Từ bước tính ta có: Ki = K Φ = 1,45 ; Tc = 0,35 M K.Φ E HCD Uωđ Rω -Uω Ki + 2Ts p Kω + p.Tω I -Ic Rư ω K Φ Tcp Sω Hình 4-11 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ Kω = Uω/ ω ; Chọn : ω = ωđm Uω = 10 (V) Từ => Kω = 10 =0,064 157 Tω = 0,001 Thay số ta có cấu trúc mạch vòng tốc độ sau : -88 Footer PagePhạm 87 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ88 161 Chương IV M E 0,69 HCD Uωđ 88 -Uω 0,83 I + 0,14p -Ic 1,2 ω 0,5075p 0,064 Sω + 0,001p Hình 4-12 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh tốc độ -89 Footer PagePhạm 88 Quốc of 161 Hưng – CĐTĐH-K48 án of tốt nghiệp Header PageĐồ89 161 Kết luận Kết luận Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Văn Diễn chủ tịch cơng đồn trường đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình hướng dẫn chun mơn, truyền đạt kinh nghiệm động viên tinh thần cho em Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Trần Văn Huy phòng thí nghiệm Truyền Động Điện mơn Tự Động Hố XNCN tận tình giúp đỡ, bảo em đợt thực tập tốt nghiệp đề tài Cuối cùng, em xin trân trọng lòng biết ơn thầy, mơn Tự Động Hố XNCN dạy dỗ, trang bị cho em kiến thức q báu giúp đỡ em hồn thành khố học Mặc dù, có nhiều cố gắng thời gian kiến thức hạn chế, nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vậy, em mong nhận ý kiến q báu thầy, góp ý chân thành bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày tháng năm 2006 Sinh Viên Phạm Quốc Hưng 90 Footer Page 89 of 161 tốt 161 nghiệp Header PageĐồ90ánof Tài liệu tham khảo - 91 Footer Page 90 of 161 ... ), - Hệ truyền động xung áp - động ( XA - Đ ) Theo cấu trúc mạch điều khiển hệ truyền động, điều chỉnh tốc độ động chiều có loại điều khiển theo mạch kín (ta có hệ truyền động điều chỉnh tự động) ... phần ứng động cơ, - Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động Cấu trúc phần lực hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động điện chiều cần có biến đổi Các biến đổi cấp cho mạch phần ứng động mạch kích... động) loại điều khiển mạch hở (hệ truyền động điều khiển “hở”) Hệ điều chỉnh tự động truyền động điện có cấu trúc phức tạp, có chất lượng điều chỉnh cao dải điều chỉnh rộng so với hệ truyền động “hở”