Chương 3: Truyền động điện giới thiệu đến các bạn những nội dung về máy phát tốc D.C, máy phát tốc A.C, bộ thay đổi, bộ mã hóa, lựa chọn hệ thống phản hồi và hệ thống điều khiển, xét đến cơ học, từ vựng.
Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 DỊCH TÀI LIỆU TRUYỀN ðỘNG ðIỆN (Chương 3) Translator: Trng Cơng Hồng (Page 89-96) H Xn H p (Page 97-102) L p: DT05 Edit and Convert : Nguyễn Hoàng Sơn Nguyễn Vũ Hiệp May 2008 ðIỀU CHỈNH TỐC ðỘ VÀ CÁC THIẾT BỊ HỒI TIẾP THEO VỊ TRÍ MÁY PHÁT TỐC D.C MÁY PHÁT TỐC A.C BỘ THAY ðỔI BỘ MÃ HÓA LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHẢN HỒI VÀ HỆ THỐNG ðIỀU KHIỂN XÉT ðẾN CƠ HỌC TỪ VỰNG HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 -Trương Cơng Hồng -Bộ điều khiển xác vận tốc, định vị gia tốc đòi hỏi phải tương thích với hệ thống đo tới sử dụng điều khiển biến đổi q trình sản xuất hệ thống ñiều khiển cảm biến ñang phát triển dẫn ñến kết cải thiện ñược ñặc tính ñộng cấu truyền ñộng hoạt ñộng ñối lập, xác ñịnh vị trí tốc ñộ xác Chương nói bên ngồi cảm biến tới hoạt động đo Trước cân nhắc kiểu khác cảm biến, cần thiết phải làm nó, thường hiểu sai lệch, khác độ phân giải độ xác cấu phản hồi ðộ phân giải ðộ phân giải cấu phản hồi ñược diễn tả số phép ño step vòng quay truc motor Tăng thêm vào mã hóa số xung/vòng quay ðộ phân giải thường ñược miêu tả giới hạn số bits có liên quan đến hai phần bù Ví dụ: 12-bit cấu phản hồi có ñẳng trị 212 = 4096 xung/ vòng quay Cơ cấu phản hồi tương tự ñộ phân giải, ñây ñộ phân giải giá trị xác ñịnh Nó thường hướng ñến liên kết ñộ phân giải tới biến đổi số ðộ xác: ðộ xác cảm biến ñược diễn tả tốt việc xác ñịnh ñộ lệch tín hiệu chu kỳ phép đo step Trong mã hóa độ xác ảnh hưởng cuộn sơ cấp ñộ lệch tâm chia độ tới ổ trục, tính đàn hồi trục quay mã hóa khớp truyền ñộng tới trục motor, chia ñộ, quang hoc xử lý tín hiệu điện Cơ cấu phản hồi tương tự, độ xác ảnh hưởng cuộn sơ cấp phân bố dây quấn, lệch tâm khe hở, ñồng ñều khe hở tính đàn hồi thay đổi trục quay khớp truyền động tới trục motor Khi sử dụng,xử lý xác tín hiệu điện tác động đến tính hoạt động ðiện tử sử dụng để cải thiện độ xác Có nhiều nguyên nhân lỗi chỉnh sử kỹ thuật sử dụng bảng tra cứu ñã hiệu chỉnh ðảm bảo ñộ mịn ñiều khiển tính hoạt ñộng, tốc ñộ cấu phản hồi phải ñược giữ mức ñộ phân giải cao tốc độ thấp vị trí sai lệch mã hóa vòng phạm vi tín hiệu MÁY PHÁT TỐC D.C ( DC TACHCHOMETER GENERATOR) Tổng quan: Máy phát tốc chiều hiểu máy đo tốc ñộ rộng máy phát, biến ñổi ñiện từ ñộng quay biến ñổi ñiện áp ngõ chiều ñây ñiện áp tỷ lệ với tốc độ quay Nó có phụ thuộc vào chiều quay Cơ sở lý thuyết ñộng chiều ñược miêu tả chương áp dụng tới máy phát.tuy nhiên theo phương diện khác máy phát từ động chiều chung: ðộ tuyến tính ngõ máy phát phải cung cấp ñiện áp ngõ tỷ lệ với tốc ñộ trục quay với ñộ tuyến tính xác ñịnh Ngõ mịn – ñiện áp ngõ phải khơng gợn sóng, đặc biệt dải tần số diều khiển hoạct ñộng ðiện áp ngõ xác ñịnh tốc ñộ gờ trục số với thay ñổi nhiệt ñộ HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Ngõ máy phát tỷ lệ với tốc ñộ Hệ thức: Vg=Kg*n - Vg: ñiện áp ngõ củ máy phát - Kg: hệ số chuyển ñổicủa máy phát - n: tốc ñộ máy phát Hai sở máy phát tốc chiều, ñược ñấu song song kiểu nam châm ñiện từ biến hoàn tốt máy phát loại nam châm vĩnh cửu, mạnh mẽ Sự gợn sóng điện áp ngõ ra: Sự gợn sóng xác ñịnh bến thiên ñiện áp ngõ ra, nguyên nhân cuộn cảm phần ứng, ñó ñộ gợn sóng tần số cao phụ thuộc số cuộn cảm số chu kỳ vòng Dộ gợn sóng bị méo ngẫu nhiên nhiễu ñiện, chuyển mạch, biến ñổi ñiện trở tiếp xúc chổi than vành góp bề mặt chỗ nhơ lên cũa chổi than ðộ lệch điều khiển trung bình truyền ñộng ngõ máy phát ngun nhân biến đổi tín hiệu ngõ Cách khắc phục biến dạng phải dùng chổi than chất lượng cao có điện trở tiếp xúc nhỏ phải ñủ lực ñể giữ chổi ðể ñầy ñủ khơng nói đến cách điều khiển, canh chỉnh trục quay để có tín hiệu tốt u cầu tốc ñộ nhỏ Sự nhấp nho ñiện áp thường ñược ño r.m.s giá trị ñỉnh ñối ñỉnh xác ñịnh giá ðộ gợn sóng chổi than tần số cao điều hòa xác định giá trở kháng từ mức tối thiểu ñộ mịn ñiện hiệu dụng di chuyển phận khơng bổ xung có ý nghĩa làm trễ thời gian tạm thời Nhiệt ñộ tác ñộng (temperature effets): máy phát tốc đặc biệt nói độ sai lệch nhiệt độ Tính chất tham số ñóng lại liên kết tới ngyuên tắc thiết kế kim loại sử dụng sản xuất máy phát bảng tăng giá Máy phát không bù (uncompensated generators): ðây loại máy có giá thấp nhất, có sai số nhiệt ñộ lên tới 0.2% / oK nhiệt ñộ nam châm Máy phát bù (compensated generator): ñây loại có nhiệt độ sai số vùng 0,05% / oK nhiệt ñộ nam châm Nam châm gốm giá thấp thơng thường sử dụng hệ thống máy điện với nhiệt trở bán dẫn HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 giới hạn nhiệt ñộ hệ thống ñược áp dụng cho loại lên tới 75 0C trở kahng1 ngõ hoạt ñộng mức ñộ cao oại có giá cao Máy phát ổn định (stable generator): Loại có sai số ổn định vùng 0.02%/oK nhiệt ñộ nam châm, chúng thường sở năm nam châm hợp lại Máy phát siêu ổn ñịnh (ultrtable generator): Loại có sai số ổn định vùng 0.01%/oK nhiệt ñộ nam châm, ñạt mức ñộ ñộ nhạy nhiệt ñộ thấp, hệ thống hợp nam châm với hợp kim bù từ trường ðộ tuyến tính ác động tải (linearity and load effects): ðộ tuyến tính xác định ñộ lệch từ mối quan hệ ñường thẳng vol/vận tốc Mối quan hệ ñiểm với dải tốc ñộ phần trăm lý thuyết ngõ phần cuối Giới hạn thơng số tuyến tính tốc ñộ ñộng quay ðộ lệch tốc ñộ xảy lớn động có tính điện dung, lý gây khí động lực nâng chổi than trễ gông từ phần ứng ðộ tuyến tính điện ngõ bị méo dòng ngõ cực máng Dòng cuộn dây phụ thuộc vào ñộ dốc ñiện áp mát phát, tốc ñộ máy trở kháng tải Ngoài phản ứng phần ứng bão hòa sử dụng tốc độ q cao ðộ tuyến tính kết khơng hỗn loạn với độ cho phép dung sai ngõ 10% ðộ ổn ñịnh ngõ (stability of the output): ðộ ổn ñịnh ñiện áp ngõ chủ yếu ñược xác ñịnh chế độ bề mặt vành góp, phải có chế độ bảo trì vành góp tốt, đặc thù tải RL nằm 50 500 lần RA, ñây RA ñiện trở phần ứng máy phát Khi sử dụng giá trị RLcao giá trị giới hạn muốn cải thiện ñộ ổn ñịnh ñộ tuyến tính phải tính tốn độ dao động tải sử dụng giá trị thấp cao giới hạn dây nối chổi vành góp bị hao mòn tăng dần tính khơng ổn định ngõ Cần phải giữ cho bề mặt vành góp sáng bóng, làm muội than rãnh vùng lân cận chất kết tủa dày dầu muội than làm nhiễm bẩn làm cho ngõ khơng ổn định Cần phải đánh bóng bề mặt đồng làm phần kết dính phần ứng, chùi phần ứng quay 1000 min-1 làm vành góp chất lỏng ñể quét ñi bụi than mảnh vỡ ñiều quan trọng cho phép bề mặt vành góp đoạn bão hòa phải sấy khơ chu đáo trước giới hạn lại đóng chổi từ cũ nhúng tẩm với tạp chất có hại hộp kín mong muốn chạy máy phát tốc ñộ với giá trị ñiện trở tải thấp tới bệ chổi than ðiện áp lớn ñầu nối dây ( maximum terminal voltage): ðiện áp lớn ñầu nối dây hàm hai đối điện áp nhìn vành góp giá trị 12V hai đối đặc tính bảo đảm độ ổn định tín hiệu ngõ Trong giới hạn dài, chỗ hỏng vành góp ðiện áp lớn xác ñịnh, ñúng tốc ñộ lớn Sự vận hành tốc ñộ lớn ( maximum operating speed): Diện áp vành góp phải giới hạn số tốc ñộ vận hành lớn giá trị thường mang ñến sản phẩm liệu Phải bảo ñảm mang tốc ñộ sử dụng cao, giới hạn tốc độ máy khơng vượt q HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Cơ cấu khí (mechanical construction): Cơ cấu khí máy phát tốc khác ñáng kể nhiều cấu ñược phân biệt xác định bên ngồi động máy, vài thứ khác toàn vẹn, phải kiểm tra phần ứng ñộng MÁY PHÁT TỐC A.C (AC TACHOMETER GENERATOR): ðo máy phát tốc AC pha ñiện áp ngõ tỷ lệ với tốc ñộ , chỉnh lưu qua nguồn chiều thơng qua cầu ñi ốt ñiện áp ngõ DC phân cực khơng phụ thuộc vào hướng quay sử dụng điều khiển vòng quay Ưu điểm máy phát bảo dưỡng chổi than Bộ chỉnh lưu có sai số tuyến tính sấp xỉ 1,5V xứng ñáng tới chuyển tiếp ñộ sụt ñiện áp hai điốt chất sai số khơng đổi dải tốc độ ðộ gợn sóng điện áp ngõ đặc trưng dãy 4% ðây nhóm giá thấp với tính hoạt động vừa phải sử dụng vừa phải sử dụng chiều 3.BỘ THAY ðỔI (RESOLVER): Dặc thù thay ñổi phận hệ thống ñồng ñồng tổng thể thời hạn cấu định vị góc, hoạt động cung cấp mơ men quay cho tải non Có thể cung cấp tín hiệu với định hướng độ lớn hệ thống động trợ động cung cấp mơ men quay Bộ thay ñổi biến ñổi sử dụng thay ñổi ñịnh vị góc ñiều phối liệu sử dụng hệ thống ñiều khiển HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Nguyên lý thiết kế (Design principles): Tất máy điện đồng biến đổi có kết cấu bản, dây quấn roto, giữ ñộ mịn vòng bi, quay độc lập vùng ổn định, dây quấn stator, hoạt ñộng sở nguyên lý biến áp quay, mà ñiện áp ñược nắn chỉnh với giá trị lớn ñược cảm ứng từ trường từ cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp góc điện áp khác muốn phát sinh từ sóng sin trục rotor chuyển động 3600 điện Máy điện đồng (synchros): Mơ tả đơn giản hóa bỏ qua thực trạng cuộn dây ñơn lẻ rotor stator khơng cho thơng tin góc quay, hệ thống đồng sở hệ thống truyền ñộng ba pha ñiện áp cảm ứng cuộn dây stator ba pha ñặt lệch 1200 ñiện.nếu cuộn cảm stator ba pha nối tới stator ba pha đồng dạng khác ñầu tiên phải hiệu chỉnh từ trường Từ trường khoảng rotor tới stator muốn có điện áp cảm ứng biên ñộ pha thị ngõ vào rotor Nếu ngõ rotor mạnh ngõ vào rotor, muốn hiệu chỉnh hồn thiện momen Momen máy ñiện ñồng (torque synchros): Momen ñồng ñược sử dụng u cầu chuyển phát khơng có phận trợ động bù vào Sử dụng moment thường giới hạn tới ñiều khiển hệ thống ño ðặc tính thành phần sử dụng hệ thống là: - Momen chuyển phát (TX) - Momen thiết bị thu ( TR) - Bộ phận chuyển phát momen khác (TDX) HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 ðây phận sử dụng tất dây chuyền momen theo sau Nhìn vào hình vẽ 3.4 ta thấy hai rotor cấp từ nguồn stator kết nối ta thấy, muốn nomen mạnh lên tương tác từ trường rotor stator thiết bị ño Moment muốn mang rotor máy thu vào hiệu chỉnh với chuyển phát Khi hiệu chỉnh moment ðồ thị momen/độ lệch hình sin từ 1800 với giá trị lớn 900 ðặc tính hiệu chỉnh xác từ tốc độ đồng mạch 10 Ở sử dụng hệ thống giảm tốc bánh có độ xác khơng cao, độ xác tăng lên tỷ lệ bánh răng, số sai lệch khe hở nhỏ ðặc tính thính hoạt động momen đồng bộ: - ðộ xác chuyển phát: ±6 ……10 arc - ðộ xác thiết bị thu: ±5/60 arc - Bộ chuyển phát khác: ±6 ……10 arc ðIỀU KHIỂN ðỒNG BỘ (CONTROL SYNCHROS): ðiều khiển ñồng tương tự tới momen ñồng với trở kháng cuộn dây cao, hệ thống giảm bớt dòng tải, nam châm phi tuyến sai số nhiệt độ tăng lên Thường có khả phận nhỏ sử dụng ñã cho áp dụng Nam châm điện thay đổi cung cấp tính ñồng ñều ngõ ðúng mômen ngõ Thành phần ñiều khiển ñồng ñiều khiển chuyển phát (CX), ñiều khiển biến áp (CT) ñiều khiển chuyển phát khác (CDX), chúng sử dụng giống momen ñồng trừ rotor điều khiển biến áp cung cấp tín hiệu điện ngõ ngõ vào tới ñộng trợ ñộng ñiều khiển khuyếch ñại, cung cấp lỗi hiệu chỉnh momen Khi phận truyền ñộng CX CT thẳng hàng, ñiểm ñiện áp xuất ñiểm nối rotor CT ñộ lệch yếu từ hiệu chỉnh tín hiệu cuộn dây rotor với tỷ đối pha tới quy chiếu ñiện áp, phụ thuộc phương ñiểm chuẩn ñộ lệch ðiều khiển biến áp thành ý đến điểm chỉnh lưu phải thng sử dụng lộ(cáp) Tuy nhiên điểm khơng 0, thường điện áp dư thừa ta nhìn vào hình vẽ 3.5 ðây phân bố dát mỏng troing stator kết ñiện áp pha, ñiện áp pha 900, hai tần số bản, số dương hàm ñiều hòa, mức ñộ củ ñiện áp dư ñặc tính 30 đến 100 mV phụ thuộc điện áp nguồnvà đặc tính kỹ thuật riêng lẻ,với khoảng 50 đến 80% tần số ðặc tính hoạt ñộng ñiều khiển ñồng bộ: - ðộ xác biến áp: ±6 ……7 arc - ðộ xác chuyển phát: ±6 ……8 arc - Bộ chuyển phát khác: ±6 ……10 arc BỘ BIẾN ðỔI (RESOLVER): Tổng thể: HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Bộ biến ñổi phận ñặc biệt máy ñiện ñồng có hai cuuộn dây stator hai cuộn dây rotor Ngồi ra, cuộn dây điều chỉnh ñến mức 900 tới khác so sánh tới giãn cách 1200của máy điện đồng bộ, cấu hình sở nhình hình 3.6 Mục đích biến ñổi ñiều phối ngõ dạng tọa ñộ ñềcác từ hệ tọa ñộ cực tín hiệu ngõ vào, truyền động biến đổi bổ xung thêm động quay.sự phụ thuộc điều khiển mạch điện đòi hỏi biến đổi nguồn với hai cuộn dây stator, ngõ vào cấp điện tới stator rotor, từ trườngrotor khối rộng lớn, thường thuận lợi cho việc giảm bớt tỷ lệ ñiện áp cuộn sơ cấp thứ cấp, hiểu tỷ lệ máy biến áp (TR), tiến tới việc ghép phận ñộng trợ ñộng ñiều khiển ñiện Sự tính tốn biến đổi: Sự tính tốn biến đổi trước hết sử dụng tính tốn hàm lượng giác có cuộn dây phản hồ khơng, thường cung cấp điện cho stator khong phản hồi , nguồn ñiện áp số thay đổi nguồn hợp lệ cở cấu phản hồi nguồn, khối bổ sung cuộn dây rãnh stator, ñiện áp phát sinh so sánh với ngõ vào ðiện áp khác ñược khuyếch ñại khuyếch ñại cấp tới cuộn dây Tính bù biến thiên nguồn ñiện áp, giảm bớt ảnh hưởng biến thiên tần số, nhiệt ñộ cuộn dây trở kháng tải ðặc tính hoạt động biểu đồ tính tốn biến đổi: Khơng phản hồi: - ðộ dịch chuyển pha: 2……………200 - Ngõ điểm khơng: 10……………60mV - ðộ sai lệch hàm sin: 0.1…………0.25% HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Phản hồi: - ðộ dịch chuyển pha: 5……………200 - Ngõ điểm khơng: 15……………80mV - ðộ sai lệch hàm sin: 0.05…………0.2% ðộ dịch chuyển pha: Nếu hai pha, ñộ lệch pha 900, nguồn sử dụng hai pha cuộn dây statortừ trường khe hở khơng khí quay sinh ñiện áp rotor ñộ lớn dịch chuyển 900 mối quan hệ pha rotor điện áp stator biết rõ góc rotor, phương pháp áp dụng kiểm tra có lợi sinh nguồn pha biến thiên Bộ biến đổi khơng chổi than(brushless resolver): Dấu hiệu nhận biết tất cấu đồng khơng có vành góp chổi than làcấp điện cho rotor, biến đởi khơng chổi than phát triển dòng cung cấp tới rotor xuyên qua biến áp có khung khối cuối tổng thể biện pháp kỹ thuật sử dụng dây quấn rotor ñể cung cấp dòng tới rotor Có thể sử dụng hai dây quấn rotor cần phải dùng thêm hai biến áp, khơng kinh tế ðặc tính hoạt động, biểu đồ biến đổi không chổi than: ðộ dịch chuyển pha: -8……… +300 - Ngõ điểm khơng: 15…………120mV - Sai số điện:3………15 arcmin Bộ biến ñổi ña cực(multipole resolver): Bộ biến ñổi ña cực sử dụng cho hệ thống đòi hỏi độ xác cao, mơ hệ thống có sử dụng khớp không bổ sung vật liệu phụ tùng ghép khớp sai sót ðặc tính hoạt động biến đổi đa cực: ðộ dịch chuyển pha: 6……… +160 - Ngõ điểm khơng: 1…………15mV - Sai số ñiện:3………7arcmin Bộ cảm biến quay AC (AC rotaty pickoffs): HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Bộ cảm biến quay AC biến đổi có pha ngõ vào ngõ ñơn lẻ chúng thường ñược làm việc 400Hz cao ñiện áp ngõ ra/góc rotor tuyến tính ðây chất hai loại, loại có góc cao tới 250 loại khác có góc lên tới 650 Kiểu góc hẹp có bốn cuộn cảm kháng stator kết nối cầu cân cấu hình xem hình 3.8 ðiện áp ngõ là kết thay ñổi trở kháng với mạch từ gây xác định vị trí/vòng quay rotor cực lồi ñộ nhạy ñiện áp ngõ votl/bậc tỷ lệ với kích thích điện áp ðể cho cảm biến mở rộng góc quay cuộng dây sơ cấp kích thích stator phân từ cuộn thứ cấp rotor, lệch tâm lỗ hổng stator kết biến thiên độ liên kết từ thơng rotor quay ðộ nhạy tỷ lệ biến ñổi cuộn sơ cấp thứ cấp làm rộng cho loại góc hẹp ðặc tuyến trung tâm cung cấp cuộn thứ cấp tới cân ngõ có ngược pha ðặc tính ngõ đặc tính hình 3.10 HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 10 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 ðặc tuyến hoạt ñộng cảm biến AC: - ðộ dịch pha: 2.……….2.8 - Ngõ ñiểm không: 25…….45mV - ðộ nhạy ñiện áp: 220…… 750V/bậc - ðộ tuyến tính ngõ ra: 0.4…… 3% Bộ biến ñổi kỹ thuật số(resolver-to-Digital conversion): ðo lường biến ñổi góc biến đội vốn thiết thực bền đặc tính hoạt động với thời gian dài khơng thích hợp vận hành mơi tường Ở kỹ thuật số tín hiệu ngõ đòi hỏi biến đổi tương tự sử dụng kết hợp với biến ñổi kỹ thuật số (R/D) ñể biến ñổi ñiện Bộ biến ñổi R/D thiết kế chấp nhận ngõ vào từ máy ñiện ñồng boệ biến ñổi bên biến ñổi ñiện dụng biến ñổi ñồng tới biến đổi/pha vng góc dịnh dạng tín hiệu Số phương pháp kỹ thuật sử dụng tới biến ñổi R/D thống sử dụng ñon lẻ cặp RC lệch pha mạch điện điểm khơng hai chuyển đổi so sánh tín hiệu khác sử dụng cổng xung ñồng hồ, tần số chia vạch tới số mã hóa số Thêm sinh hàm thời gian thực, hai biến đổi định dạng tín hiệu áp dụng sinh hàm lượng giác, cung cấp ñiện áp ngõ dạng tương tự tích hợp số hóa, sau cung cấp lại cầu cân từ giá trị góc cho phép ðể hồn thiện kiểu tỷ lệ liên kết hàm điều hòa hình sin, phải chịu vài nhược ñiểm thời gian ño không thực dao ñộng RC ñộ sai lệch cũ Với ñưa thêm khối cấu bán dẫn, chấp nhận biến ñổi tự hiệu chỉnh theo tỷ lệ mét ðây biện pháp kỹ thuật dựa mạng ñộng phụ biến ñổi ngõ vào liên tục khoảng thời gian thay đổi vị trí tỷ lệ tín hiệu sine cosine Từ hệ thống tỷ lệ có ý nghĩa khơng phải thay đổi điện áp ngõ vào, khơng sụt áp đường biến ñổi thay ñổi ðể ñược ñộ xác cao R/D hệ thống lặp lại chất tiểu sử lỗi biến đổi bổ vào bảng tìm kiếm ðây biện pháp kỹ thuật sử dụng hệ thống cài ñặt túy biến ñổi R/D tới việc nâng cao hiệu suất Mặc dù thường thuận lợi tới sử dụng quy chiếu ñiện áp nguồn tần số, phổ biến với thành phần ñộng phụ khác, hoạt ñộng tần số cao có lợi cho biến đổi R/D nhiều thiết kế biến ñổi hoạt ñộng với biên ñộ 50Hz tới 20kHz với băng tần 1kHz Nó giá trị minh họa số động lực đặc tính biến đổi biên độ tần số nhiệt ñộ hoạt ñộng Từ dồ thị đặc tính hình vẽ 3.11 ta tháy ñiều khiện tối ưu biên ñộ từ 400Hz tới 5kHz HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 11 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 - Hồ Xuân Hợp ENCODER Ngun lý đơn giãn vị trí đèn quang điện nằm phía sau rãnh đĩa thơng thường ñĩa suốt hình ảnh nhận ñược ghi lên ñĩa nguồn cấp cho ñèn pin.ñầu ñèn quang ñiện phận phát ñĩa quay gắn với trục encoder.số xung qua chu kỳ từ 10 đến 1000.ta phải lựa chọn encoder thích hợp điều kiện làm việc viêc ảnh hưởng mơi trường Ưu điểm encoder tín hiệu khơng biến đổi nhiệt độ suy giảm,độ dài dây cáp,tín hiệu tương tự máy phát tốc Phân loại: loại _encoder tương ñối _encoder tuyệt đối Hai loại encoder có số ñặc ñiểm khác _Encoder tương ñối Encoder tương ñối hoạt ñộng theo nghuyên lý Moire.hệ thống ñèn quang ñiện sẻ quét qua sản phẩm va phát tín hiệu tới phận nhận tín hiệu đồng thời định vị trí để đóng ngắt hệ thống Phương pháp hoạt ñộng encoder quang ñiện quét qua tất vạch với độ xác cao Với biên độ 50hz_20khz.dai tần 1khz Chỉ số động lực điển hình độ thay đổi biên ñộ,tần số nhiệt ñộ ðường ñặc tuyến hình 3.12 biên độ tối ưu từ 400hz -5khz Ăn mòn kỹ thuật viêc ăn mòn kĩ thuật làm cho đầu phép đo khơng xác thực tế encoder phát hai tín hiệu gây bước di chuyển đầu 90 độ.tín hiệu phát có dạng xung vng đếm đếm mạch dẫn xuất từ dạng sóng tương thích đặt tín hiệu sóng định hướng xác định phát dếm xung dương hay âm tới ñếm hai chiều HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 12 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 ðặc trưng lớp vỏ sử dụng nhỏ cỡ 8um.người ta chế tạo bề mặt sử dụng mịn Chế tạo truyền ñộng xung cảm biến với tần suất tỉ lệ với vận tốc định hướng phép quay có giới hạn cần thiết xung từ hai tế bào quang ñiện H3.12 sơ ñồ xung quay theo hai chiều encoder Một số mẫu encoder tương ñối 1.tương ñối ñược sử dụng rông rãi.hầu mạch ñếm có giá trị lên tới 5000v/p đặc biệt mạch ñếm ñầu ñược lựa chọn ñể dễ nhận biết 2.gia tăng với đổi chiều tín hiệu.bên cạnh giá trị sử dụng có thiếu sót tiêu chuẩn cơng nghiệp.lắp đặt cấu hình ,tín hiệu mở rộng việc thay đổi cường độ dòng giá trị đếm dòng lên tới 8000,đảo việc đảo chiều tín hiệu theo chiều dương 2,4,6và cực máy.nhà sản xuất ñang bước hoàn thiện cải tiến trục rỗng thiết kế kết cấu cảm biến 3.tương ñối với chỉnh lưu dạng sóng hình sin với biên độ cực đại sóng hình sin lệch pha 90 độ Encoder tuyệt đối Cơng dụng cũa encoder tuyệt ñối vị trí ñược ño hệ thống chuyển mạch mở.encoder tuyệt đối khơng dung đếm hình sin mà đo từ độ phân cực ñặc tuyến ñầu encoder tuyệt ñối mã hóa mã nhị phân mã gray.ngồi mã hóa có hướng bắt nguồn từ mã gray ñộ dư ñược hiển thị bao gồm ñặc tuyến mã gray cho phép truyền tải khác phần dư mã ñơn vị khoảng cách sơ đồ hình 3.15 bảng thứ có phần bị bỏ từ độ xác có 28 mơ tả lượng dư vị trí bảng 28 ô HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 13 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 BỘ MÃ HĨA SIN/COS Bố trí quang học mã hóa sin/cos giống với encoder tương ñối vi sai với tín hiệu ñầu tương tự (+-A,+-B,+-R) đẳng trị encoder dạng sóng hình sin ñộ lớn chuẩn ño ñược từ ñỉnh dương tới đỉnh âm 1V Dạng sóng hình sin với nguồn cấp phát có độ phân giải cao xác định vị trí ,hướng tốc độ phép quay phát mã hóa tương đối Vị trí góc xác định biết dòng cảm biến hai ñộ lớn liên tiếp hay hai dãi tín hiệu tương tự pha A B.đánh dấu chuẩn mốc R xác định vị trí tuyệt đối góc xác lập biết đếm tương đối cho phép ta xác ñịnh thời gian ñếm lên A nhanh pha B chậm pha giá trị từ thơng _incr đếm thời gian hay đếm tương ñối N ñếm cảm biến A B lệch pha 90 ñộ bước ñơn vị Pha phi nội suy từ tín hiệu dạng sin A B hai ñếm liên tiếp bước ñơn vị gia tăng hay thành phần khác HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 14 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Ưu điểm A B có biên ñộ ñộc lập.ñiện áp cung cấp vận tốc phép quay encorder khơng chịu ảnh hưởng biên độ góc arctan vị trí khơng xác định thay đổi biên độ hình sin A B điều chỉnh góc ðây khả nội suy hai trạng thái đếm va kết hợp với dạng sóng sin/cos.nó có ưu điểm áp dụng với độ xác cao LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHẢN HỒI VÀ HỆ THỐNG ðIỀU KHIỂN a) Hệ thống ñiều khiển tốt phải xét đến số tiêu chuẩn sau Vị trí gia tăng hồn hảo phụ thuộc vào cách đặt vị trí ñầy ñủ liệu tương ñối hay tuyệt ñối số hệ thống điều khiển xuất khơng điều khiển kích cỡ bề mặt chuyển tiếp Bản thân tachometer cho biết thông tin vận tốc khơng cho biết vị trí vị trí suy tín hiệu vận tốc phản hồi ñộc lập trường hợp nhu cầu thơng tin độc lập eg áp dụng khoa học nghiên cứu robot lựa chọn phân giải tốt cảm biến quay cung cấp tín hiệu ñộc lập hay biến ñổi ñầu thực phần nhiều cảm biến ñộc lập ñáp ứng hai b) Làm việcở vận tốc mức cao số hệ thống phản hồi tạo thành kho liệu với ñộ xác cảm biến với số bội số nội suy từ bề mặt chuyển tiếp ñiện từ có phân giải ,vòng quay mã hóa ñầu ñược cung cấp cho phân phản hồi vị trí thơng tin gây điều biến biên độ tín hiệu thơng thường cần thiết biến đổi hình thức kỹ thuật số trước sử dụng ñiều khiển ñại giải mã biến đổi số (RDC)có thể biết tín hiệu xếp quy chuẩn 10,12,14 16 bit kết phụ thuộc vào việc sử dụng biến ñổi ghép tới 12 bit RDC độ xác vị trí đại lượng đo 5.27v/p vận tốc lớn encoder bị hạn chế ñáp ứng tần suất cảm biến Nói chung encoder có đáp ứng tần suất lớn dãi từ 200-400khz cấp phát 4096 v/p quy tắc mã hóa vòng quay lên tới 6000phút mà đếm khơng bị đứt qng ðạc tính cao giá trị cao đáp ứng vòng quay có dung lượng lớn xấp xỉ 1mhz c) Làm việc tốc ñộ mức thấp –làm việc tốc độ mức thấp đòi hỏi độ xác độ xác cảm biến số encoder có hệ thống ñiều khiển ñơn giản Vận tốc lớn ñặt vào điều khiển đáp ứng vòng quay đầu vào encoder Vd.sự lặp lại 2000 dao ñộng số hệ thống ñiều khiển Với dung lượng ñầu vào lớn 200KHZ,ñây ñộng cấp phát chạy 6000phút,mà đếm khơng bị đứt qng hệ thống số.Bộ ñếm ñếm số xung encoder qua xác ñịnh chu trình thời gian tất tốc độ xảy ra,ảnh hưởng tốc độ thấp/cao Trong thực tế có cố,trong số ứng dụng quan trọng d) Hiệu suất động Sự truyền ñộng trợ ñộng nam châm vĩnh cửu cấu dây quấn chuyển đổi dòng điện giới hạn thông tin từ cảm biến vị trị HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 15 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 Hiệu suất ñộng đặc trưng cho độ xác thơng tin vị trí Thơng thường chỉnh lưu dạng sóng sin có độ xác học 50 Hiệu ứng Hall ngắt mạch biên độ quy chuẩn khó ñường thẳng phân giải chỉnh lưu cảm biến quan tới 10 arc/phút số e) ðộ xác tổng thể Encoder quang có ưu điểm: Trong điện tích mặt sản xuất phân giải đặc biệt tìm với độ xác 2vòng/phút,nhưng tổng thể phân giải có mức độ xác đến 20 vòng/phút.Bộ biến đổi tới biến đổi số(RDC) có độ bất định phép cộng trừ đến vòng/phút f làm việc nhiệt độ cao.bộ phân giải có khả làm việc nhiệt độ cao số mạng lưới hoạt ñộng nhiệt ñộ 100 ñộ c 6.XÉT ðẾN CƠ HỌC Ta phải ñặt thiết bị phản hồi vận tốc xác liên kết vận tốc gia tốc với ñộng tải phép ño Encoder Gia tốc góc 100000rad/s.s Gia tốc lớn 100m/s.s dao ñộng va ñập vững 11ms.dao ñộng ñiện trở 100m/s.s ñến 50 tới 200Hz Vận tốc cực ñại ứng dụng sống cách lựa chọn tiêu áp dụng Moment lực quán tính ñộng khớp truyền ñộng cấu phản hồi hệ thống khối dao ñộng ñơn với tần số riêng nhu cầu ñiều khiển dải tần bên ngồi truyền động có kiểu ghép khác số lớn A tổng thể kiểu cửa tiết lưu thơng thường ưu tiên cho tần số riêng cao tần số riêng cho biểu thức f.=(1/2*3.14)N(C/I ) f.là tần số riêng Hz c ñộ bền xoắn khớp nối Nm/rad I moment lực qn tính động cảm biến kg.m.m Mặc dù số nhà cung cấp ñịnh giá trị cho chu kì dòng điện độ khuyếch đại trợ động dải tần moment 2Khz cao tần số riêng ghép tốt xấp xỉ 2KHz khơng đưa ưu điểm tốt hiệu biến ñổi -bộ giải mã ðộ vững giải mã khơng có giãm cấu ñơn giãn có ñộng nối ren ñồng dạng,cuộn dây nhiên đại phận tùy hồn cảnh bắt gặp _encoder Phù hợp thích ứng hai encoder phân giải mua với bệ 7.GIỚI HẠN CỦA BẢNG THUẬT NGỮ _hệ thống ño ñộc lập _ñại lượng ño xác ñịnh cách ñọc thơng tin từ thang đo mà khơng tính.đại lượng đo có giá trị sau mở _mức ñộ xác- mức ñộ ñặc tính ñược xác ñịnh ñộ lệch cực ñại ñại lượng ño cho phép Xác ñịnh ño biên ñộ (e.g.1m) HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 16 Chương 3- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 89->102 _ñánh giá ñộ lớn phương pháp đánh giá tín hiệu phát sinh phân tích động lực học biến thiên biên độ hai ñiện áp xoay chiều ,một số tần suất sử dụng ñể xác ñịnh ñại lượng ño _encoder góc phép quay biến đổi góc tín hiệu điện khí cụ ño lường _phương pháp tần số mang phương pháp ñược sử dụng chủ yếu với nam châm hệ thống ño ñiện cảm _bộ chọn lọc ñịnh hướng phận ñếm hai chiều xác ñịnh ñịnh hướng đếm _khoảng cách mã hóa chuẩn phương pháp đo tương đối nhờ vị trí đo độc lập xác định đánh giá độ biến ñổi có hệ thống khoảng cách hai ñiểm mốc liên tiếp _quýet ñộng lực phương pháp quýet sử dụng hai tín hiệu xoay chiều có biên độ khơng đổi sinh tần số khác yếu phương pháp ño biểu diễn góc pha _ñộ lệch sai lệch phép đo góc gây độ lệch tâm vòng tròn chia độ đếm _ma gray chi tiết khoảng cách hệ thống mã số thay ñổi tín hiệu mã với thay ñổi từ phép ño _encoder thành phần máy ,bệ ñở khí cụ đo đếm _hệ thống đo số gia Phương pháp với giá trị ño ñược suy từ phép lấy tổng ñộ lớn _liên kết tồn vẹn Cải tiến thiết kế encoder góc ñếm ñược xây dựng ñịnh vị tốt khe hở stato _hệ thống ño nhiễu Hệ thống ño quang ñiện với mật ñộ cách tử pha qt tín hiệu qua sản phẩm thơng qua chùm nhiễu xạ _phép nội suy Phương pháp ño ñộ lớn sản phẩm thời gian lặp lại nhỏ bằnh ¼ hệ thống ño Thành phần encoder ñếm ,màn hình mạch chuyển tiếp _khối kết cấu góc encoder Encoder góc thành phần chủ yếu đĩa hệ thống quét ñược cài ñặt sẵn bên máy bàn xoay _ñịnh luật moire Phương pháp quét quang ñiện sử dụng hai loại lưới sóng sẻ ñóng vị trí khác mhau đươc mắc gần song song với _encoder nhiều vòng quay encoder quay độc lập xác định vị trí góc trục truyền ñộng số phép quay trục truyền ñộng -đánh giá pha phương pháp đo vị trí đo pha hai ñiện áp xoay chiều biến thiên yếu vòng quay tỷ lệ với mạng lưới pha lớp rỉ với mạng lưới chùm nhiễu xạ phản xạ ánh sáng hai bực _đơn vị góc đơn vị chuẩn đơn vị góc có hình cung chu kỳ vòng tròn độ dài bán kính HTTP://DT05.NET – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 17 ... ñồng ñều khe hở tính ñàn hồi thay đổi trục quay khớp truyền ñộng tới trục motor Khi sử dụng,xử lý xác tín hiệu điện tác động đến tính hoạt động ðiện tử sử dụng để cải thiện độ xác Có nhiều ngun... chọn tiêu áp dụng Moment lực qn tính động khớp truyền ñộng cấu phản hồi hệ thống khối dao ñộng ñơn với tần số riêng nhu cầu ñiều khiển dải tần bên ngồi truyền động có kiểu ghép khác số lớn A tổng... quay encoder quay độc lập xác định vị trí góc trục truyền động số phép quay trục truyền ñộng -ñánh giá pha phương pháp ño vị trí đo pha hai điện áp xoay chiều biến thiên yếu vòng quay tỷ lệ với