Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động cơ với các yêu cầu cho trước sử dụng bộ biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu 3 pha

Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động với yêu cầu cho trước sử dụng biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu pha” Footer Page of 126 -1Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương `MỤC LỤC STT NỘI DUNG TRANG Lời nói đầu 2 Phần I : Phân tích hệ truyền động với mạch vòng phản hồi Phần II : Phân tích lựa chọn phương 12 án truyền động điện Phần III : Tính chọn số thiết bị 76 Phần IV : Xây dựng đặc tính tĩnh 93 kiểm tra chất lượng tĩnh Footer Page of 126 Phần V : Thuyết minh sơ đồ nguyên lý 101 Tài liệu tham khảo 104 -2Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương LỜI NÓI ĐẦU Trong công công nghiệp hoá đại hoá nay, ngành tự động hoá đóng vai trò quan trọng Việc áp dụng hệ thống truyền động theo vòng kín nhằm tăng suất tăng hiệu kinh tế Một hệ thống làm việc ổn định cho sản phẩm đảm bảo chất lượng cao Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học, đặc biệt ngành điện tử công suất Với việc phát minh linh kiện bán dẫn ngày đáp ứng yêu cầu hệ thống truyền động Ưu điểm việc sử dụng linh kiện bán dẫn mà làm cho hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp có độ xác tác động cao Với nhu cầu sản suất tiêu dùng nay, việc tự động hoá cho xí nghiệp sử dụng linh kiện gọn nhẹ nhu cầu cấp thiết Sau gần năm học tập nghiên cứu trường, em làm quen với môn học thuộc ngành Để áp dụng lý thuyết với thực tế học kỳ chúng em giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện với yêu cầu “ Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động với yêu cầu cho trước sử dụng biến đổi chỉnh lưu có điều khiển cầu pha” Footer Page of 126 -3Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Đỗ Trung Hải thầy giáo môn, đến đồ án em hoàn thành Bản đồ án em gồm hai phần : Phần thuyết minh : gồm phần : Phân tích hệ truyền động với mạch vòng phản hồi Phân tích lựa chọn phương án truyền động điện Tính chọn số thiết bị Xây dựng đặc tính tĩnh kiểm tra chất lượng tĩnh Thuyết minh sơ đồ nguyên lý Phần vẽ : gồm vẽ khổ A0 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Giản đồ dòng, điện áp mạch động lực mạch điều khiển Đặc tính tĩnh hệ thống Do kiến thức chuyên môn hạn chế, tài liệu tham khảo có hạn, nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo, góp ý thầy,cô giáo bạn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn, cảm ơn thầy Đỗ Trung Hải giúp đỡ em để thiết kế hoàn thành thời hạn Thái nguyên ngày Tháng Sinh viên thiết kế Phan Anh Hải Footer Page of 126 -4Trường đại học kỹ thuật công nghiệp năm 2007 Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương PHẦN I : PHÂN TÍCH HỆ TRUYỀN ĐỘNG VỚI CÁC MẠCH VÒNG PHẢN HỒI Như biết với hệ điều tốc điều khiển mạch vòng hở , không yêu cầu cao chất lượng tĩnh động thực điều tốc vô cấp phạm vi định Tuy nhiên ngày người ta thường sử dụng hệ hở nhược điểm chúng lớn đáp ứng yêu cầu công nghệ , yêu cầu chất lượng sản phẩm Để khắc phục điều người ta sử dụng hệ kín Theo lý thuyết điều khiển tự động , hệ thống điều tốc mạch vòng kín điều khiển phản hồi dựa vào độ chênh lệch đại lượng bị điều khiển thực hệ thống điều khiển Chỉ cần lượng điều khiển bị xuất độ chênh lệch tự động tạo chức để cải độ chênh lệch Lượng giảm tốc độ quay độ chênh lệch tốc độ quay phụ tải gây Hiển nhiên hệ thống điều tốc mạch vòng kín có khả giảm mạnh độ giảm vận tốc Sau ta xét đến cấu tạo hệ thống điều tốc mạch vòng kín đặc tính tĩnh Footer Page of 126 -5Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Trên trục động lắp đặt sensin TG từ dẫn điện áp phản hồi Un tỉ lệ thuận với đại lượng đo tốc độ quay , sau so sanh với điện áp U*n ứng với tốc độ quay cho trước tồn chênh lệch điện áp ∆Un , qua khuếch đại A sinh điện áp điều khiển Uet phát xung GT dùng để điều khiển tốc độ quay động nhờ mà tạo nên hệ thống điều tốc mạch vòng kín có phản hồi Sau phân tích trạng thái ổn định hệ thống điều tốc mạch vòng kín để làm rõ vấn đề trước tiên ta phải đưa số giả thiết - Bỏ qua quan hệ phi tuyến giả thiết quan hệ vào – tuyến tính - Bỏ qua điện trở nguồn điện chiều triết áp id un* ∆ un a uet gt bb® ud m un tg Như quan hệ phận cấu thành hệ thống điều tốc mạch vòng kín có phản hồi âm tốc độ thể sau : - Khâu so sánh điện áp : ∆Un = U *n − Un - Bộ khuếch đại : Uet = Kp.∆Un - Bộ chỉnh lưu phát xung : Udo = Ks.Uet Footer Page of 126 -6Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126 Svtk: Phạm  Đức Dương - Đặc tính vòng hở hệ thống n = Udo − Id R Ce - Sensin : Un = α n Trong : Kp : hệ số khuếch đại khuếch đại Ks : hệ số khuếch đại biến đổi α : Hệ số phản hồi đo tốc độ Từ phương trình ta tìm phương trình đặc tính hệ kín sau : Kp.Ks.U *n − Id R Kp.Ks.U *n Id R n= = − Ce.(1 + Kp.Ks.α / Ce ) Ce(1 + K ) Ce.(1 + K ) Trong : K = Kp.Ks.α/Ce : Hệ số khuếch đại vòng hở hệ thống mạch vòng kín id.r ∆u n u n* kp ks 1/ce n ∆un un* kp ks 1/ce n (-) (-) un un α α -id.r e n 1/ce (-) un kp ks α So sánh đặc tính hệ thống hở kín ta thấy : - Đặc tính hệ thống mạch vòng kín cứng nhiều so với hệ thống hở Footer Page of 126 -7Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương - Nếu so sánh hai hệ thống mạch vòng kín mạch vòng hở có giá trị n0 sai số trượt tĩnh mạch vòng kín nhỏ nhiều sk = sh 1+ K - Lúc hệ số trượt tĩnh yêu cầu cố định hệ thống mạch vòng kín mở rộng phạm vi điều tốc  Muốn rút ba điều ưu việt nói hệ thống mạch vòng kín phải bố trí khuếch đại Trên ta phân tích hệ thống kín với mạch vòng phản hồi Ngày hệ thống trang bị đòi hỏi chất lượng cao người ta không dừng lại hệ kín với mạch vòng phản hồi mà sử dụng nhiều mạch vòng phản hồi Điều khiển nhiều mạch vòng điều khiển hệ thống có từ hai mạch vòng trở lên, vòng đan xen lồng vào vòng tạo nên, tương đương hệ thống nối cực trình điều khiển Phổ biến sử dụng hệ thống phản hồi với hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ âm dòng Để khởi động nhanh điều kiện cho phép , mấu chốt chỗ cần phải nhận trình có dòng điện không đổi cực đại Iđm Theo quy luật điều khiển phản hồi , dùng phản hồi âm đại lượng vật lý giữ cho đại lượng bất biến , dùng phản hồi âm dòng điện nhận trình dòng điện gần không đổi Vấn đề yêu cầu trình khởi động yêu cầu có phản hồi âm dòng điện mà đồng thời có thêm phản hồi âm tốc độ Sau đạt tới tốc độ quay trạng thái ổn định, lúc yêu cầu lại có phản hồi âm tốc độ quay mà phản hồi âm dòng điện Làm thực tác dụng hai loại phản hồi vừa âm tốc độ quay âm dòng điện , lại vừa làm cho chúng Footer Page of 126 -8Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page of 126  Svtk: Phạm Đức Dương gây tác dụng riêng biệt giai đoạn khác ? Hệ thống điều khiển tốc độ hai mạch vòng kín dùng để giải vấn đề Có thể xây dựng hai sơ đồ cấu trúc : + Có hai mạch vòng phản hồi có điều chỉnh + Có hai mạch vòng phản hồi có hai điều chỉnh độc lập * Có hai mạch vòng phản hồi có điều chỉnh u uc® Kk® −γn ® Kbb® −βn rs ft U v = U cd − γn − β I 1( ∆I ) Khi I U v = U cd − γn Khi I>Ing => U v = U cd − γn − β I Khi khởi động : Dòng lớn khâu phản hồi âm dòng có ngắt tham gia vào hạn chế dòng điện khởi động Eđc không lớn sinh dòng điện chạy động (Id) sau tốc độ tăng lên dòng có xu hướng giảm Khi Iư I = Iđm động làm việc xác định Footer Page of 126 -9Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 10 of 126 Svtk: Phạm  Đức Dương n γn≠0 γn,βI≠0 I®m Ing Id I Điều chỉnh tốc độ : Điều chỉnh tốc độ cách tăng giảm Ucđ + Tăng tốc : Tăng Ucđ => Uv tăng Nếu tăng Ucđ lượng nhỏ đảm bảo IIng phản hồi âm dòng điện tham gia + Giảm tốc : Giảm Ucđ Nếu giảm mức độ nhỏ động làm việc góc phần tư thứ , Nếu giảm mức độ lớn : Nếu biến đổi khả dẫn dòng theo hai chiều => hãm tự Nếu biến đổi có khả dẫn dòng theo hai chiều động hãm cưỡng Khi thay đổi phụ tải xảy tương tự + Tải tăng IIng khâu phản hồi âm dòng có tác dụng lớn giảm độ cứng đặc tính đến I = Id tốc độ không (đặt rơ le nhiệt để cắt hệ thống) Footer Page 10 of 126 - 10 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 95 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương α Udk π/12 π/6 π/4 2,33 4,67 π/3 π/2 9,3 14 ⇒ Quan hệ Ud=f(Uđk) Ud(v) 327,6 316,44 283,7 231,65 163,8 Udk(v) 2,33 4,67 9,3 14 Từ bảng quan hệ ta xây dựng đường đặc tính thể mối quan hệ Ud=f(Uđk) sau : Ud 327,6 316,44 283,7 231,65 163,8 2,33 4,67 9,3 14 Tuyến tính hoá đoạn đặc tính đoạn đặc tính Từ đặc tính ta có : Kπ = ∆Ud 283.7 = = 20,26 ∆Udk 14  Tính Kd : Footer Page 95 of 126 - 95 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp U®k Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 96 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Kd = ndm U dm − RΣ I dm Trong : RΣ = Ru + R BA + RT + RCK Với RT = 2.∆U T 2.0,75 = = 0,025(Ω) I dm 59,5 RΣ = Ru + RBA + RT + RCK = 0,795 + 0,0108 + 0,02313 + 0,17 = 0,999(Ω) Vậy Kd = ndm 1500 = = 7,7 U dm − RΣ I dm 220 − 0,999.25,4  Hệ số truyền máy phát tốc Chọn điện áp phản hồi tốc độ định mức 12(v) Vậy γndm = 12 ⇒ γ = 12 = 0,008 1500 Vậy hệ số khuếch đại khuếch đại yêu cầu :  Iu.RΣ Kd D.(1 − St )   25,4.0,999.7,7.70.(1 − 0,07)  ⇒ K =  − 1 =   1500.0,07 γ  ndm St   0,008  = 15143  Hệ số khuếch đại trung gian : K = Ky.Kπ Kd ⇒ Ky = K 15143 = = 97,1 Kπ Kd 20,26.7,7 Chọn Ky = 98 Để thực mạch khuyếch đại ta sử dụng KĐTT µA741 với thông số cho phần trước kết hợp điện trở chức Footer Page 96 of 126 - 96 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 97 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương PHẦN IV: XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG TĨNH Truyền động điện hệ thống khác ổn định không ổn định Một hệ thống ổn định trạng thái cân bị phá vỡ, hệ thống trải qua trình độ định đạt tới trị số định mới(xac lập) Ngược lại, hệ thống không ổn định sau trạng thái cân bị phá vỡ đại lượng tăng vô hạn giảm không mà lặp lại trạng thái cân Đối với hệ thống TĐĐ người ta chia làm hai khái niệm ổn định tĩnh ổn định động IV.1 KHẢO SÁT CHỄ ĐỘ TĨNH CỦA HỆ THỐNG: IV.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG: Khảo sát chễ độ tĩnh hệ thống tiến hành nhằm mục đích để kiểm tra độ cững đặc tính hệ thống Xem có đảm bảo sụt tốc độ tương đối hay không qua mô tả trình diễn biến hệ thống, chế độ làm việc nó, từ đánh giá chất lượng tĩnh hệ thống truyền động Việc khảo sát chễ độ tĩnh hệ thống thực thông qua việc xây dựng đặc tĩnh hệ thống Footer Page 97 of 126 - 97 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 98 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Xây dựng đặc tĩnh hệ thống xây dựng quan hệ tốc độ với mômen (n=f(M)) quan hệ tốc độ với dòng điện (n =f (I)) Thông thường xây dựng đặc tĩnh điện (n = f(I)), dòng điện qua động phản ánh trực tiếp chế độ tải Khi xây dựng đặc tính tĩnh, hệ thống truyền động điện có phần tử làm việc vùng phi tuyến vùng tuyến tính nên ta cần có giả thiết - Động làm việc dài hạn với mạch từ chưa bão hoà - Hệ số khuếch đại biến đổi = const - Tiristor phần tử làm việc quán tính - Điện trở mạch phần ứng không thay đổi suất trình làm việc IV.1.2 XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TĨNH: Sơ đồ cấu trúc hệ thống sau : Uc® Ky Kπ (-) (-) (-) KΙ Kd RΣ β γ (-) i¦ ing Trong : Ucđ: Tín hiẹu điện áp đặt tốc độ Ky: Hệ số khuếch đại mạch khuếch đại trung gian Kπ : Hệ số khuếch đại biến đổi Kd : Hệ số khuếch đại động Footer Page 98 of 126 - 98 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp n Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 99 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương KI: Hệ số khuếch đại khâu phản hồi âm dòng điện γ : Hệ số khuếch đại khâu phản hồi âm tốc độ Iư.RΣ : Nhiễu loạn phụ tải Ing: Tín hiệu dòng điện ngắt IV.1.2.1 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CAO NHẤT: Ta biết tốc độ lớn động thường giới hạn độ bền học phần quay động tốc độ cao phận chịu tác động lực điện lớn nên bị hỏng Hơn lúc tia lửa điện chổi than vành góp làm hỏng vành góp Để đảm bảo an toàn cho hệ thống làm việc lâu dài đường đặc tính cao phải đường ứng với tốc độ định mức động nđm =1500 (v/p) Căn vào nguyên lý hệ thống đường đặc tính có đoạn ứng với trạng thái làm việc hệ thống Đoạn 1: Đoạn làm việc ổn định, có khâu phản hồi âm tốc độ tác động Đoạn 2: Có đồng thời hai mạch vòng phản hồi âm tốc độ âm dòng điện tác động Đoạn 3: Lúc tốc độ giảm đủ nhỏ làm cho mạch vòng phản hồi âm tốc độ bị bão hoà nên khâu ngắt dòng tác động Các đoạn đặc tính tuyến tính (đoạn thẳng) nên ta cần tìm đoạn điểm xây dựng đoạn đặc tính A XÂY DỰNG ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT: Đây đoạn làm việc ổn định hệ thống.Trong đoạn có mạch vòng phản hồi âm tốc độ tác động Phương trình đặc tính: n = Footer Page 99 of 126 u cd K − I u RΣ k d + γ K (I) - 99 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 100 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương ⇒ u cd = n(1 + γ K ) + I u RΣ k d K Đường đặc tính cao qua điểm định mức (Iđm, nđm) nên ta tính ucd max = 1500(1 + 0,008.15143) + 25,4.0,999.7,7 = 12,11(v) 15143 + Tốc độ không tải lý tưởng (điển ứng với giá trị Iư = 0) n01 = ucd K 12,11.15143 = = 1502(v / p) + γ K + 0,008.15143 +Tốc độ ứng với điểm cuối đoạn đặc tính (n1) ta biết động điện chiều Iư tăng (Iư ≥ Idm.1,2) phải tiến hành hạn chế tăn dòng điện Vậy đặt Ing=1,2Iđm = 1,2.25,4 = 30,48 (A) Thay Iư =Ing vào biểu thức (I)ta xác định tốc độ nng nng = 12,11.15143 − 30,48.0,999.7,7 = 1499,4 (v / p ) + 0,008.15143 Vậy đoạn đặc tính thứ qua điểm A(0 ; 1502) B(25,4 ; 1500) C(30,48 ; 1499,4 ) B XÂY DỰNG ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ HAI: Trong đoạn Iư > Ing nên có hai vòng phản hồi tác động Phương trình đặc tính Từ sơ đồ cấu trúc hệ thống ta có [ ] Ud = {(u cd − γ n ).K y − K I β ( I ng − I u ) }.K π = ⇒ n( + γ K y K π ) = U cd K y K π − K I K π β (I ng − I u ) − I u RΣ Kd ⇒n= Footer Page 100 of 126 n + I u RΣ Kd [ [ ] ] U cd K − K I K π β I ng + I u ( RΣ − K I K π β ) Kd + γ K - 100 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 101 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Đoạn đặc tính thứ hai qua điểm đầu điểm C Ta cần xác định thêm điểm Ta có : Ing = (1,2 ÷ 1,5)Iđm Chọn Ing = 1,2Iđm = 1,2.25,4=30,48(A) Id = (2,2 ÷ 2,5)Iđm Chọn Id = 2,5.Iđm= 2,5.25,4 =63,5 (A) Ubh = Ucc-(1 ÷ 1,5) = 15 – =14(V) ucd − (ucđ-γnbh) ky = ubh ⇒ nbh = ubh ky γ 14 97,1 = 1496(v / p ) 0,008 12,11 − = Để xác định dòng điện vị trí bão hoà (Ibh) ta xác định hệ số phản hồi dòng điện sau: Uđkbh = Ucđmax - γ nbh = 12,11 - 0.008.1496 = 0,142 (V) Kω = U bh 14 = = 98,59 U dkbh 0,142 KI = Ky 97,1 = = 0,99 Kω 98,59 n = [ubh - kI β(Iư -Ing )] kπ kd - Iư RΣ kd Tại điểm dừng: n = 0, Iư = Id ta = n = [ubh - kI β(Iư -Ing )] kπ kd - Iư RΣ kd I d RΣ 63,5.0,999 − U bh − 14 Kπ 20,26 β =− =− = 0,326 0,99(63,5 − 30,48) K I ( I d − I ng ) Tại điểm D: Iư = Ibh ta nbh = [Ubh - kI β(Ibh -Ing )] kπ kd - Iư RΣ kd ⇔ I bh = = [U bh + K I β I ng ].Kπ K d − nbh ( RΣ + K I K π β ).K d [14 + 0,99.0,326.30,48]20,26.7,7 − 1496 = 38,29( A) (0,999 + 0,99.20,26.0,326)7,7 Vậy đoạn đặc tính thứ hai qua điểm: Footer Page 101 of 126 - 101 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 102 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương C(30,48 ; 1499,4) D(38,29; 1490) C.XÂY DỰNG ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ BA: Lúc tốc độ động đạt đến mức đủ nhỏ, làm cho mạch phản hồi âm tốc độ bão hoà Vậy mạch vòng hạn chế dòng điện tác động Đoạn đặc tính qua hai điểm : Điểm thứ điểm cuối đoạn đặc tính thứ hai D(38,26; 1490) Điểm thứ hai ứng với điểm làm cho hệ thống dừng làm việc E(63,5 ; 0) V.1.2.2 XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH THẤP NHẤT: Đường đặc tính thấp đường giới hạn phạm vi điều chỉnh D = 30 A.XÂY DỰNG ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT: Trị số điện áp chủ đạo nhỏ nhất: U cd = ndm (1 + γ K ) + I dm RΣ K d K ndm = ndm max 1500 = ≈ 22(v / ph) D 70 U cd = 22(1 + 0,008.15143) + 25,4.0,999.7,7 = 0,19(V ) 15143 Tốc độ không tải lý tưởng: n0 = U cd K 0,19.15143 = = 23,6(v / p ) + γ K + 0,008.15143 Điểm cuối đoạn đặc tính C ' (IC', nC') Ta có trị số dòng điện ngắt (Ing) không đổi với đường đặc tính IC'=Ing = 30,48(A) Footer Page 102 of 126 - 102 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 103 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương n B' = U cd K − I ng R K d 0,19.15143 − 30,48.0,999.7,7 ∑ = = 26,63(v / p) Đoạn đặc + γ Kd + 0,008.15143 tính thứ qua điểm A'(0 ; 23,6) B’(25,4 ; 22 ) C'(30,48 ; 26,63) B XÂY XỰNG ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ HAI: Theo phần tử phần trước ta có + Tốc độ bão hoà ucd − nbh = ubh ky 0,4378 − = γ 0,008 14 42 = 13(v / p ) + Dòng điện ⇔ I bh = = [U bh + K I β I ng ].Kπ K d − nbh ( RΣ + K I Kπ β ).K d [14 + 1,01.0,326.30,48]20,26.7,7 − 13 = 63,27( A) (0,999 + 1,01.20,26.0,326)7,7 Đoạn đặc tính thứ hai đường đặc tính thấp qua hai điểm đầu cuối C'(30,48 ; 49,3) D'(63,27; 13) C ĐOẠN ĐẶC TÍNH THỨ BA Đoạn đặc tính thứ qua hai điểm điểm D'(63,27; 13) điểm dừng E’ ≡ E(63,5 ; 0) Đặc tính hệ thống sau : Footer Page 103 of 126 - 103 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 104 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương n n0max=1503,6 n0max=53,7 a a' b c b' c' I®m Ing d d' Ibh e Id Kiểm tra chất lượng tĩnh : St = n0 − nmin dm 53,7 − 50 = = 0,0689 < [St ] = 0,07 n0 53,7 Vậy hệ thống thiết kế đảm bảo tiêu chất lượng tĩnh Footer Page 104 of 126 - 104 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp e' I Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 105 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương PHẦN V : THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VI1- NGUYÊN LÝ KHỞI ĐỘNG Đóng áp tô mát cung cấp điện cho hệ thống truyền động điện (mạch kích từ, máy biến áp động lực, nguồn nuôi mạch điều khiển Khi mạch tạo xung điều khiển tạo xung điều khiển Để điều khiển xung này,chúng đưa tới mạch phát xung để điều khiển mở thyristor thông qua máy biến áp xung Để tạo xung điều khiển, ta phải tạo tín hiệu điều khiển Uđk nhờ mạch khuếch đại trung gian tín hiệu so sánh với điện áp cưa Do mạch khuếch đại trung gian tạo tín hiệu Uđk nên điều khiển góc mở α chỉnh lưu Khi khởi động dòng khởi động lớn nên mạch vòng dòng điện tham gia vào để tự động hạn chế dòng điện đồng thời mạch vòng phản hồi âm tốc độ bị bão hoà UVIC3 = -Ucđ + γn âm ( n nhỏ ) , động khởi độngtrên đoạn đặc tính thứ , tốc độ tăng dần đến điểm D mạch vòng tốc độ tham gia vào để tăng độ cứng đặc tính , động khởi động đoạn đặc tính DC , đến điểm C ( ứng với Ing) mạch vòng dòng điện không - 105 Footer Page 105 of 126 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 106 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương tham gia ( D khoá Iư giảm nhỏ Ing ) mạch vòng tốc độ , động khởi động đoạn đặc tính tự nhiên tiến tới làm việc xác lập điểm ứng với tải định mức V.1- NGUYÊN LÝ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ Với giả thiết động làm việc vùng khâu ngắt không tác động, lúc ta thay đổi điện áp biến trở WR làm cho Ucđ thay đổi làm cho góc α thay đổi dẫn đến tốc độ thay đổi UVIC3 = -Ucđ + γn Khi thay đổi Ucđ thay đổi góc mở α => Ud thay đổi tốc độ thay đổi theo Ví dụ muốn tăng tốc độ ta tăng Ucđ : UVIC3 âm nhiều lên => URIC3 dương nhiều lên => URIC5 âm nhiều lên , Tr mở nhiều dẫn đến Uđk giảm nhỏ tức góc α giảm nhỏ => Ud tăng lên tốc độ tăng theo Quá trinh giảm tốc xảy tương tự ta giảm Ucđ làm cho góc α tăng lên tốc độ giảm xuống V.3- NGUYÊN LÝ ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ Giả sử chiều quay động làm việc tốc độ quay định, ứng với giá trị điện áp đặt tốc độ Nếu lý tốc độ động tăng nghĩa γn tăng làm cho Uđk tăng làm cho góc mở α tăng điện áp đặt vào phần ứng động giảm để động trở giá trị ban đầu Nếu lý làm cho tốc độ động giảm tương tự γn giảm làm cho điện áp Uđk giảm tạo góc α giảm, điện áp phần ứng động tăng làm cho tốc độ động trở giá trị ban đầu Ví Dụ : tốc độ động tăng , γn tăng lên => UVIC3 = -Ucđ + γn bớt âm , URIC3 bớt dương => URIC5 bớt âm Tr mở , Uđk tăng lên , góc α tăng lên dẫn đến Ud giảm nhỏ tốc độ động giảm theo cho phù hợp lượng đặt ban đầu V.4- NGUYÊN LÝ ỔN ĐỊNH QUÁ TẢI Footer Page 106 of 126 - 106 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 107 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương - Khi Iư < Ing tín hiệu phải hồi âm dòng chưa tác dụng điện áp đầu vào IC4 âm nên tín hiệu IC4 dương nên dòng qua D bị chặn nên D khoá điện áp điều khiển phụ thuộc vào tín hiệu phản hồi âm tốc độ γn - Khi Iư > Ing Iư tăng dần đến đầu vào IC4 dương nên tín hiệu IC4 âm D mở khâu hạn chế dòng điện tham gian vào ta có: URIC5 = K2.[(Ucđ - γn).K1 - β ( Iư – Ing)] Làm cho URIC5bớt âm => Tr mở –Uđk tăng lên => góc ỏ tăng , Ud giảm xuống làm giảm độ cứng đặc tính dòng điện phần ứng tăng lớn dẫn đến độ cứng đặc tính dốc hệ thống dừng làm việc V.5 : NGUYÊN LÝ HÃM DỪNG HỆ THỐNG Khi muốn dừng hệ thống ta ấn nút dừng , cắt toàn hệ thống khỏi nguồn cung cấp đồng thời đưa điện trở hãm vào động thực hãm động , toàn lượng tích luỹ động giải phóng qua Rh , tốc độ giảm dần , tốc độ gần giảm ta cắt Rh để động hãm tự Footer Page 107 of 126 - 107 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 108 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương TÀI LIỆU THAM KHẢO STT TÊN TÁC GIẢ TÊN SÁCH NXB Bùi Quốc Khánh Truyền Động Điện KH - GD Kỹ Thuật biến đổi ĐHKTCN Trần Bá Thời (CB) Cơ Sở Điều Khiển Tự KH – KT Võ Quang Lạp(Dịch) Động Truyền Động Trần Thọ (Dịch) Điện Nguyễn Bính Điện Tử Công Suất KH – KT Đỗ Xuân Thụ Kỹ Thuật Điện Tử GD Nguyễn Văn Liễn Nguyễn Thị Hiền Võ Quang Lạp Trần Xuân Minh Footer Page 108 of 126 - 108 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp Đồ án tổng hợp hệ điện Header Page 109 of 126  Svtk: Phạm Đức Dương Footer Page 109 of 126 - 109 Trường đại học kỹ thuật công nghiệp ... áp dụng lý thuyết với thực tế học kỳ chúng em giao đồ án môn học tổng hợp hệ điện với yêu cầu “ Thiết kế hệ thống truyền động Van - Động với yêu cầu cho trước sử dụng biến đổi chỉnh lưu có điều. .. - Bộ biến đổi điện từ : Khuếch đại từ - Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn : Chỉnh lưu Tiristor Diôt - Bộ biến đổi chỉnh lưu không điều khiển + xung áp chiều : Tranzitor Tiristor I.2.1 : BỘ BIẾN ĐỔI... đối tượng điều khiển hệ thống điều khiển tự động truyền động điện việc chọn động cách hợp lý có vị trí quan trọng công việc thiết kế hệ thống truyền động điện , động chọn phải thoả mãn điều kiện