Đồ án Công nghệ tự động: Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều

34 150 1
Đồ án Công nghệ tự động: Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đồ án Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều trình bày nội dung với kết cấu 4 chương: Kiến thức tổng quát; nghiên cứu thiết kế tính toán mạch lực; tính toán thiết kế mạch điều khiển; mô phỏng mạch lực và mạch điều khiển,... Mời các bạn cùng tham khảo.

BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG                                          ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Đề tài: Thiết kế bộ băm xung áp một chiều có đảo chiều Giảng viên hướng dẫn :  PHẠM THỊ THÙY LINH  Sinh viên thực hiện: LƯU VĂN DƯƠNG Ngành :    CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG Lớp :    D9CNTD1 Khố :    2014­ 2019 Hà Nội, tháng 7  năm 2017 LƠI M ̀ Ở ĐÂU ̀ Ngày nay, điện tử cơng suất đã và đang đóng 1 vai trò rất quan trọng trong q trình  cơng nghiệp hố đất nước. Sự ứng dụng của điện tử cơng suất trong các hệ thống truyền  động điện là rất lớn bởi sự  nhỏ gọn của các phần tử  bán dẫn và việc dễ  dàng tự  động   hố cho các q trình sản xuất. Các hệ  thống truyền động điều khiển bởi điện tử  cơng   suất đem lại hiệu suất cao. Kích thước, diện tích lắp đặt giảm đi rất nhiều so với các hệ  truyền động thơng thường như: Khuếch đại từ, máy phát ­ động cơ  Xuất phát từ  u cầu thực tế  đó, trong nội dung mơn học Điện tử  cơng suất chúng  em đã được giao thực hiện đề tài:Thiết kế mạch băm xung mơt chiêu co đao chiêu đê ̣ ̀ ́ ̉ ̀ ̉  điêu chinh đông c ̀ ̉ ̣ ơ môt chiêu kich t ̣ ̀ ́ ừ đơc lâp ̣   Với sự hướng dẫn tận tình của cơ giáo: Phạm Thị Thùy Linh chúng em đã tiến hành  nghiên cứu,thiết kế đề tài và hồn thành đúng thời hạn được giao Trong q trình thực hiện đề  tài do khả  năng và kiến thức thực tế  có hạn chế  nên  khơng thể tránh khỏi sai sót kính mong thầy cơ, và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài của   chúng em được hồn thiện hơn                                          Chúng em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC Chương 1: Kiến thức tổng qt 1.1 Giới thiệu chung về động cơ kích từ độc lập 1.1.1 Đặc điểm cấu tạo và ngun lý hoạt động 1.1.2Phương trình đặc tính cơ 1.1.3Các phương pháp điều chỉnh tốc độ 1.2 Giới thiệu chung về bộ băm xung áp một chiều 1.2.1 Khái niệm, phân loại các bộ băm xung áp một chiều 1.2.2 Van IGBT 1.2.3 Phân tích sơ đồ băm xung một chiều có đảo chiều Chương 2: Nghiên cứu thiết kế tính tốn mạch lực 2.1 Thiết kế mạch lực 2.2 Tính tốn, lựa chọn các phần tử trong mạch lực Chương 3: Tính tốn thiết kế mạch điều khiển 3.1 Cấu trúc mạch điều khiển 3.2 Chức năng của từng khâu 3.3 Tính tốn mạch điều khiển Chương 4: Mơ phỏng mạch lực và mạch điều khiển 4.1 Giới thiệu về phần mềm mơ phỏng PSIM 4.2 Mơ phỏng mạch lực và mạch điều khiển CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC TỔNG QT  Giới thiệu chung về động cơ kích từ  1.1 độc lập 1.1.1  Đặc điểm cấu tạo và ngun lý hoạt  động      Động cơ điện một chiều gồm có 2 phần : Phần tĩnh (stator) và phần động (rơtor) A,Phần tĩnh (stator) Gồm các phần chính sau: a. Cực từ chính: Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích  từ lồng ngồi lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện. Cực từ  được gắn chặt vào vỏ nhờ các bulơng. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc   cách điện b. Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều c. Gơng từ: Dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ đồng thời làm vỏ máy  d. Các bộ phận khác ­ Nắp máy ­ Cơ cấu chổi than B, Phần quay (rotor)           Gồm các bộ phận sau: a Lõi sắt phần ứng: Lõi sắt phần  ứng dùng để  dẫn từ. thơng thường dùng những lá thép kỹ  thuật điện   dày 0,5 mm phủ cách điện ở hai đầu rồi ép chặt lại. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh  để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào b Dây quấn phần ứng: Dây quấn phần  ứng là phần sinh ra s.đ.đ và có dòng điện chạy qua. Thường làm  bằng dây đồng có bọc cách điện.Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có tiết diện tròn,  trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện hình chữ nhật. Dây quấn được cách  điện với rãnh của lõi thép c. Cổ góp: Cổ  góp hay còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều dùng để  đổi chiều dòng điện  xoay chiều thành một chiều. cỏ góp gồm có nhiều phiến đồng hình đi nhạn cách điện  với nhau bằng lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm và hợp thành một hình trụ  tròn. Đi vành   góp có cao hơn lên một ít để để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến  góp được dễ dàng d. Các bộ phận khác: ­ Cánh quạt: Dùng để quạt gió 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.  C, Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều: b F®t + n I a I                        A  c    F ®t d                        B - Hình 1:Sơ đồ ngun lý làm việc của động cơ điện 1 chiều Khi cho điện áp 1 chiều U đặt vào 2 chổi than A và B trong dây quấn phần ứng có   dòng điện Iư các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực điện từ  Fđt tác dụng làm cho rotor quay, chiều lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi  phần ứng quay được nửa vòng vị  trí các thanh dẫn ab, cd đổi chỗ  nhau do có phiến góp   đổi chiều dòng điện giữ  cho chiều lực tác dụng khơng đổi đảm bảo động cơ  có chiều   quay không đổi. Khi động cơ  quay các thanh dẫn cắt từ  trường sẽ  cảm  ứng sức điện   động Eư chiều của s.đ.đ xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở  động cơ  điện một chiều sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư  còn gọi là sức phản điện động Phương trình cân bằng điện áp: U= Eư+Rư.Iư Trong đó:                          Rư: điện trở phần ứng                                           Iư: dòng điện phần ứng ;  Eư: sức điện động Theo u cầu của đề bài ta xét hệ điều chỉnh tốc độ động cơ điên một chiều kích rừ  độc lập. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập có dòng điện kích từ khơng phụ  thuộc  vào dòng điện phần ứng nghĩa là từ thơng của động cơ khơng phụ thuộc vào phụ tải mà  chỉ phụ thuộc vào điện áp và điện trở mạch kích từ + - U- I E KT IKT + UKT - Hình2 : Sơ đồ nối dây động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập 1.1.2 Phương trình đặc tính cơ Đặc tính cơ là quan hệ giữa tốc độ quay và mơmen (M) của động cơ Ứng với chế độ định mức (điện áp, tần số, từ thơng ) động cơ vận hành ở  chế độ định   mức với đặc tính cơ tự nhiên (Mđm , wđm) Đặc tính cơ nhân tạo của động cơ là đặc tính khi ta thay đổi các thơng số nguồn hay   nối thêm điện trở phụ, điện kháng vào động cơ Để đánh giá, so sánh các đặc tính cơ người ta đưa ra khái niệm độ cứng đặc tính cơ được  tính như sau   lớn (đặc tính cơ cứng) tốc độ thay đổi ít khi M thay đổi  nhỏ (đặc tính cơ mềm) tốc độ giảm nhiều khi M tăng  đặc tính cơ tuyệt đối cứng Hình 3: Sơ đồ ngun lý động cơ điện 1 chiều Khi nguồn điện 1 chiều có cơng suất lớn và điện áp khơng đổi thì mạch kích từ  thường mắc song song với mạch phần ứng Khi nguồn điện một chiều có cơng suất khơng đủ lớn thì mạch điện phần ứng và  mạch kích từ mắc vào 2 nguồn một chiều độc lập Trường hợp Rf= 0:  U= E + Iư.Rư        (1) Trong đó; E= Ke. .n         (2)               Ke =    : hệ số sức điện động của động cơ               a: số mạch nhánh song song của cuộn dây               K= : hệ số cấu tạo của động cơ                : tốc độ góc tính bằng rad/s                p:  số đơi cực chính                N: số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng Thế (2) vào (1) ta có: =       (3)                Hoặc:      n=     (4) Phương trình (4) biểu diễn mối quan hệ  n= f(I ư) gọi là phương trình đặc tính cơ  điện Mặt khác: M= M= K.Ф.Iư  (5): là mơmen điện từ của động cơ Suy ra: n=  là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập Hoặc: =  =  Trong đó: 0 : tốc độ khơng tải lý tưởng                : độ sụt tốc độ Từ  phương trình đặc tính cơ: =  ta nhận thấy muốn thay đổi tốc độ   ta có thể  thay   đổi , Rf , U Trường hợp Rf  thay đổi (Uư= Uđm= const; Ф= Фđm= const):Độ cứng đặc tính cơ: = giảm.  Nếu Rf càng lớn thì tốc  độ động cơ càng giảm đồng thời dòng ngắn mạch và mơmen  ngắn mạch cũng giảm. Cho nên người ta thường sử dụng phương pháp này để hạn chế  dòng và điều chỉnh tốc độ động cơ ở phía dưới tốc độ cơ bản Trường hợp thay đổi U It =   + Dòng trung bình qua van Is =   Với a1 =      b1 =   Rút gọn ta có Is = γIt  +Dòng trung bình qua Diot        ID =  ­ It + GIá trị trung bình điện áp ra tải Ut = γU  Vậy để điều khiển động cơ ta chỉ cần điều khiển γ để điều chỉnh điện áp ra tải CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MẠCH LỰC 2.1 Thiết kế mạch lực Sơ đồ mạch lực sau: Chức năng từng phần tử trong mạch: ­ Nguồn V: điện áp một chiều cung cấp cho động cơ ­ Diot: bảo vện điện áp ngược đặt lên 2 đầu của van IGBT 2.2 Tính tốn lựa chọn các phần tử trong mạch a) Tính tốn động cơ: Thơng số động cơ: P= 1kW, Udm= 200V, Idm= 10A, Ikt=0.5A, ndm=3000v/p Tốc độ định mức của động cơ:   (rad/s) Điện trở phần ứng = 0.5(1­)= 0.5(1­)= 0.25(Ω) Điện áp phần ứng:  =Udm­ . Idm= 200­0.27x10=220 ­ 2.5= 117.5 v b) Lựa chọn Diot:  Diot cơng suất được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản: dòng tải, sơ đồ đã chọn,  điều kiên tản nhiệt, điện áp làm việc. Các thơng số cơ bản của van Diot được tính tốn  như sau: khi bỏ qua sự sụt áp trên các van +Dòng điện trung bình chạy qua Diode I D =  (1­ γ )I Với giá trị dòng điện định mức  t  động cơ là I =18(A) tđm  Chọn chế độ làm mát là van có cánh toả nhiệt với đủ diện tích bề mặt và có quạt thơng gió, khi đó dòng điện làm việc cho phép chạy qua van lên tới 50 % Idm Lúc đó dòng điện qua van cần chọn : I = k I =18/0.5=36(A) đmv  i  max  Qua các biểu đồ ta thấy :Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi Diode (bỏ qua sụt áp trên các van ) là: U ngmax =E=200(V) Chọn hệ số quá điện áp k = 2 nên U =k U = 2*200=400(V) u  ngv  u ngmax  c) Lựa chọn van IGBT Xuất phát từ yêu cầu về công nghệ ta phải chọn van bán dẫn là loại van điều khiển  hồn tồn là IGBT +Tính dòng trung bình chạy qua van: Qua phân tích các mạch lực trên  ta thấy: Dòng điện trung bình chạy qua van lµ : I = γ I S  t Với giá trị dòng điện định mức động cơ là I =18(A) tđm  + Chọn chế độ làm mát là van có cánh toả nhiệt với đủ diện tích bề mặt và có quạt  thơng gió, khi đó dòng điện làm việc cho phép chạy qua van lên tới 50 % Idm.  Lúc đó dòng điện qua van cần chọn : I = k I =18/0.5=36(A) đmv  i  max  Qua các biểu đồ ta thấy :Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi Diode (bỏ qua sụt áp  trên các van ) là U =E=400(V) ngmax Chọn hệ số quá điện áp k = 2 nên U =k U = 2*200=400(V) u  ngv  u ngmax  Loại BSM50GB60DLC NSX eupec  GmbH Điện áp Vcemax (V) Dòng điện ICmax (A) 25oC Điện áp Vgeth (V) Công suất Ptotmax (W) R (K/R) 600 75 5,5 250 0.5 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1 Cấu trúc tổng qt của mạch điều khiển Sơ đồ khối mạch điều khiển: 3.2 Chức năng của từng khâu a) Khâu tạo dao động và khâu tạo điện áp tam giác Người ta thường dùng khuếch đại thuật tốn để tạo ra xung chữ nhật và xung  giác.   Bằng việc nối mạch Trigger Smith  nối tiếp  với mạch tích phân có phản hồi sẽ  tạo nên dao động: xung chữ nhật ở đầu ra mạch Trigger Smith và xung tam giác   ở đầu ra OA2. Dạng của điện áp dao động hình chữ nhật và điện áp răng cưa Từ  hình vẽ  ta thấy thời gian nạp phóng bằng nhau( với hằng số  thời gian  RC) và điện áp cuối q trình phóng nạp có độ lớn bằng nhau. Do đó xung ra là   đối xứng Chu kì dao động: T= t1 + t2 = 2. t1 = 4. RC.(R1 / R2) Hay tần số xung    f =  =  Tần số  dao động phụ  thuộc vào tần số  băm xung của mạch lực, có thể  từ  vài trăm Hz đến vài chục KHz. (thường lấy chuẩn là 400 Hz).    Giá trị  C1 thường được chọn theo tần số  cao hay thấp. Khi tần số khoảng  vài trăm Hz thì tụ C1  có giá trị khoảng 0,1. Khi tần số khoảng vài chục KHz thì  tụ C1 có giá trị nhỏ đi nhiều.  b) Khâu so sánh: Khâu so sánh dùng mạch so sánh 2 cửa để  so sánh 2 tín hiệu URC với Uđk để  quyết  định thời  điểm mở  van IGBT. Cho Uđk và  URC tới 2 cực khác nhau của OA.  Điện áp ra tuân theo quy luật: Ura = Ko. (U+ – U– ) Với Ko là hệ số khuếch đại của OA. Tuỳ thuộc vào  điện áp răng cưa và điều khiển đưa vào cửa nào của  OA mà điện áp ra xuất hiện sườn xung âm hoặc dương ở thời điểm cân bằng   giá trị giữa chúng.   đây ta đưa Urc vào đầu âm còn Uđk vào đầu dương  (hình vẽ). Khi đó điện áp ra là: Ura = Ko. (Uđk – Urc ) Điểm lật trạng thái ứng với URC = Uđk         + Khi U RC   Uđk thì  U = Uđk – URC  0  Uso sánh = dương điện áp bão hồ       Như vậy các điện áp đưa vào so sánh phải cùng dấu thì  mới có hiện tượng   thay  đổi trạng thái đầu ra. Và độ  chênh lệch tối đa giữa 2 cửa trạng thái khi   làm việc khơng được vượt q giới hạn cho phép của loại OA đã chọn        Ngun lý hoạt động của sơ  đồ: điều chỉnh Uđk, sẽ  điều chỉnh được Uss1  tức là điều chỉnh được độ rộng xung. Từ đó sẽ điều chỉnh được điện áp ra tải c) Khâu xử lý tín hiệu  Tín hiệu USS1 từ bộ so sánh được đưa vào khâu xử lý tín hiệu để trở thành 2 tín  hiệu USS1 và USS2 sẽ  được đưa vào bộ  lơgic phân xung để  điều khiển các van   IGBT. Khâu xử lý tín hiệu bao gồm một phần tử NAND có tín hiệu ra có thể  điều chỉnh nhờ tín hiệu vào EN để  quyết định trạng thái ra của U SS2. Tín hiệu  EN điều khiển lúc nào thì cần đổi dấu của USS1 lúc nào thì giữ ngun. Phần tử  NAND trong khâu xử  lý tín hiệu có thể  được chọn là một vi mạch của họ  CMOS 74Cxx d) Khâu logic phân xung Là khâu quyết định dạng xung đưa tới các IGBT và điều khiển đóng mở  các van này để tạo thành các chế độ quay thuận và quay nghịch của động cơ.      Ta lập bảng trạng  thái sau: USS1 USS2 S1 S2 S3 S4 Trạng thái động cơ 1 0 Quay thuận 1 1 Hãm 0 1 Quay ngược (đảo chiều quay) 1 1 Hãm Từ  bảng trạng thái trên, ta dùng một bộ  NAND họ  CMOS   GD75188 dùng 4   phần tử NAND. Sơ đồ tổng hợp của mạch logic phân xung: Do các OA dùng nguồn ni hai cực tính nên sẽ xuất hiện các xung âm. Vì vậy  ta phải chặn các xung âm từ đầu ra bộ so sánh và bộ đảo dấu bằng các Điot 3.3 Tính tốn mạch điều khiển a) Khâu tạo dao động và khâu tạo răng cưa Khuếch đại thuật tốn đã chọn là loại TL084. Với điện áp cung cấp là ± 12V Chu kỳ dao động:   Chọn tần số băm xung f = 400 Hz  Ta có: . Suy ra: = 2,5 ms Điện áp ra của khâu tạo dao động và tạo răng cưa có dạng răng cưa và có điện áp đỉnh  bằng điện áp bão hồ của IC. Với nguồn cấp cho OA là 12 V thì điện áp bão hồ của IC  khoảng (80% 90%).12V 10V. Ta tính chọn R1, R2, R, C để  điện áp ra max của điện áp   răng cưa là 10V. Khi đó ta có:  R2 = 1,2.R1 Chọn R1 = 33 k thì R2 = 1,2.R1 = 1,2.33 = 39,6 k, lấy giá trị chuẩn là 39 k = 0,75.10­3  chọn C = 0,1  suy ra R = 7,5 k b) Khâu so sánh Điện áp răng cưa có giá trị  max = 10V sau khi được tạo thành   từ  khâu tạo dao động và răng cưa được đưa vào khâu so sánh và   được so sánh với điện áp Uđk để  tạo thành điện áp Uss1. Điện áp  điều khiển đưa vào khâu so sánh là điện áp một chiều có thể điều   chỉnh giá trị trong khoảng – 10V đến + 10V c) Khâu xử lý tín hiệu Khâu xử  lý tín hiệu bao gồm 1 phần tử  NAND làm nhiệm vụ  đảo dấu tín hiệu  USS1  thành USS2. Phần tử  NAND trong khâu xử  lý tín hiệu có thể  được chọn là một vi   mạch của họ  CMOS 74Cxx. Tín hiệu vào EN được đưa vào từ  bên ngồi trên cơ  sở  những thơng tin thu thập được từ khâu phản hồi.Tín hiệu EN dùng để điều khiển lúc nào  thì cần đổi dấu của USS1 lúc nào thì giữ ngun. quy tắc điều khiển của EN: T ín hiệ u vào E N Tín hiệu US S1 U SS1 U SS2 1 1 0 1 1 0 Mức 1, 0 thể hiện ở giá điện áp vào tương ứng ở mức cao, thấp Khi EN = 1: Khâu có 2 tín hiệu ra trái dấu nhau: USS1 và USS2 = ­ USS1 Khi EN = 0 : Khâu có 2 tín hiệu ra bằng nhau: USS1 và USS2 = USS1      Nói cách khác: tín hiệu EN sử dụng khi cần cho động cơ hãm và khi đó EN = 0 d) Khâu lơgic phân xung Khâu lơgic phân xung dùng tín hiệu USS1 và USS2 đã qua khâu xử lý tín hiệu để làm  tín hiệu vào. Khâu này sử dụng một IC GD75188 họ CMOS gồm 4 phần tử NAND có   cấu tạo như hình vẽ bên.                                               X1 X2 Y 0 1 1 1   Thông số:       Điện áp cung cấp:   12V              Dải nhiệt độ làm việc 0 đến 75o             Cơng suất tiêu thụ ở 25oC với điện áp cung cấp   12V là 576 mW             Điện áp vào nhỏ nhất ở mức cao là 1,9 V             Điện áp vào lớn nhất ở mức thấp là 0,8 V             Dòng vào ở mức cao là 10 A             Dòng vào ở mức thấp là ­ 1,6 mA Chọn 2 Diode loại D10D1 để  làm nhiệm vụ chặn các xung âm. Các điện trở  R 7  đến R12 trong mạch chọn khoảng 10 k. Sơ đồ tổng hợp của khâu lôgic phân xung như  sau: Bảng trạng thái thể hiện quy luật điều khiển không đối xứng như sau: USS1 USS2 S1 S2 S3 S4 Trạng thái động cơ 1 0 Quay thuận 1 1 Hãm 0 1 Quay ngược (đảo chiều quay) 1 1 Hãm Nhận xét: không được để  chế  độ  cả  USS1  và USS2  đều có giá trị  0 vì sẽ  xảy ra  ngắn mạch gây cháy hỏng, chập mạch. Tuy nhiên với quy luật điều chỉnh của tín hiệu  EN ở khâu xử lý tín hiệu, thì khó xảy ra trường hợp cả USS1 và USS2 đều bằng 0 e) Tính tốn điện áp điều khiển Như ta đã phân tích ở phần mạch lực thì ta đã biết, quy luật điều khiển khơng   đối xứng có 2 cách:  ứng với mỗi cách thì động cơ  quay theo một chiều khác nhau,   muốn đảo chiều động cơ thì phải đổi cách điều khiển các van IGBT.  Tín hiệu USS1 và USS2 được tạo ra và được điều chỉnh từ khâu xử  lý tín hiệu và   khâu so sánh. Tín hiệu USS1  được tạo ra từ  khâu so sánh và sẽ  được điều chỉnh thơng  qua việc điều chỉnh Uđk đã được tính tốn từ  trước. Điều chỉnh Uđk sẽ thay đổi được  giá trị của USS1 và USS2 để điều khiển chế độ làm việc của các van IGBT theo quy luật  lơgic đặt ra trong khâu lơgic phân xung. Tín hiệu EN trong khâu xử lý tín hiệu sẽ quyết   định chế độ làm việc của động cơ (chiều quay động cơ) là thuận hay nghịch, hay hãm Việc điều chỉnh Uss1  và Uss2 bằng Uđk còn có nghĩa là điều chỉnh giá trị  . Điện áp   đặt lên phần ứng của động cơ tỉ lệ với , nên điều chỉnh  có thể điều chỉnh được giá trị  điện áp đặt lên phần  ứng của động cơ. Khi đó sẽ  điều chỉnh được tốc độ  của động   cơ.  Như vậy, phải điều chỉnh điện áp Uđk và tín hiệu EN thu được từ khâu phản hồi   tốc độ để điều chỉnh được chế độ làm việc của động cơ và ứng với từng chế độ quay  thuận và quay ngược thì dải điều chỉnh tốc độ là 3:1 Tín hiệu EN ln ở   mức cao (+12V) khi động cơ  làm việc ở  chế  độ  thuận và  nghịch và tín hiệu EN ở mức thấp (0V) khi động cơ ở chế độ hãm Xét chế độ quay thuận. (Uss1 =1; USS2 = 0) Van S1 và S4 làm việc ngược nhau, van S2 ln mở, van S3 ln khố Theo phần lý thuyết Ta có: Ut = U mà  có giá trị từ 0 đến 1 Khi  = 1, điện áp đặt lên động cơ có giá trị lớn nhất. ta có Ut = U = Uđm = 200V tương  ứng với tốc độ  lớn nhất max. Vì dải điều chỉnh  tốc độ  của động cơ  là 3 : 1. Do đó dải  điều chỉnh điện áp ra tải tương ứng của động cơ  sẽ  là 3 :1. Khi đó, tốc độ  min sẽ tương  ứng với điện áp đặt lên phần ứng động cơ  là nhỏ nhất    V Và Utmin = Uđm =     = 0,335 Như vậy dải điều chỉnh  của  là  = 0,335 đến 1  + Ta có t0max=T = 2,5 ms (giá trị tạo thành ở khâu tạo dao động). Mà khi Uđk > URC thì  tín hiệu USS  tạo thành có giá trị  max, hình thành giá trị  thời gian t o  cho động cơ  quay  thuận. Như vậy khi tomax = T tức là Uđk có giá trị lớn nhất = giá trị đỉnh trên của xung răng   cưa = + 10V Vậy Uđkmax = 12V cho điện áp phần ứng lớn nhất do đó tốc độ của động cơ lớn nhất +Ta có  tomin = 0,335. 2,5 = 0,8375 ms Do đó Uđkmin = = 0,335.10 = 3.35 V khi đó tốc độ động cơ nhỏ nhất Như  vậy bằng cách thay đổi Udk  trong khoảng 3.35(V) đến 10(V) ta sẽ  điều chỉnh   được tốc độ động cơ ở chế độ thuận trong dải điều chỉnh là 3:1  Xét chế độ quay ngược. (Uss1 =0; USS2 = 1) Van S3 và S2 làm việc ngược nhau, van S4 ln mở, van S1 ln khố Theo phần lý thuyết Ta có: Ut = U mà  có giá trị từ 0 đến 1 Khi  = 1, điện áp đặt lên động cơ có giá trị lớn nhất. ta có U t = U = Uđm = ­ 200V tương  ứng với tốc độ lớn nhất max và lúc này điện áp đặt lên động cơ ngược với chiều điện áp   cung cấp . Vì dải điều chỉnh  tốc độ của động cơ là 3 : 1. Do đó dải điều chỉnh điện áp ra   tải tương ứng của động cơ sẽ là 3 :1. Khi đó, tốc độ min sẽ tương ứng với điện áp đặt lên  phần ứng động cơ  là nhỏ nhất    V Và Utmin = Uđm =     = 0,335 Như vậy dải điều chỉnh  của  là  = ­1 đến ­0.335  + Ta có t0max=T = 2,5 ms (giá trị tạo thành ở khâu tạo dao động). Mà khi Uđk 

Ngày đăng: 13/01/2020, 22:25

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • a.Phương pháp điều khiển độc lập

  • Chế độ hoạt động:

  • c.Phương pháp điều khiển không đối xứng

    • Sơ đồ khối mạch điều khiển:

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan