Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp

Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp Hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều ba pha hiện đang được sử dụng phổ biến, song hệ biến tần này được điều khiển bằng máy tính hoặc PLC là một hệ thống truyền động mới thông minh và hiện đại. Ở phòng thí nghiệm của Nhà trường có bộ biến tần động cơ điện xoay chiều này, được điều khiển bằng PLC S7 300. Để nắm được nguyên lý hoạt động của hệ truyền động, đồng thời nghiên cứu ứng dụng vào truyền động trong máy sản xuất nên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khảo sát và tính toán hệ truyền động biến tần động cơ điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp”. Kết quả đề tài sẽ làm tài liệu quý giúp cho nghiên cứu học tập đồng thời có thể áp dụng kết quả nghiên cứu để vận hành, sửa chữa những thiết bị ngoài thực tế.

i LỜI CAM ĐOAN Tên là: Lê Phúc Thảo Sinh ngày: 15 tháng 11 năm 1985 Học viên lớp Cao học khóa 14 - Tự động hóa - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Hiện công tác tại: Trường Cao đẳng nghề số – Bộ q́c phòng Tơi xin cam đoan làtồn nội dung luận văn “Nghiên cứu khảo sát tí nh toán hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp”, thầy giáo PGS.TS VõQuang Lạp hướng dẫn Các tài liệu tham khảo luận văn Các số liệu nêu luận văn làtrung thực Những kết luận khoa học luận văn chưa cơng bớ cơng trì nh Tơi xin cam đoan cógìsai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm./ Thái Nguyên, ngày tháng Tác giả Lê Phúc Thảo năm 2014 ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, tác giả nhận quan tâm lớn nhà trường, khoa, phòng chức năng, thầy cô giáo đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học, giảng viên Trường Đại học Công nghiệp Thái Ngun, tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo PGS.TS VõQuang Lạp tận tình hướng dẫn quátrì nh thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn đến thầy cơgiáo phịng thínghiệm giúp đỡ vàtạo điều kiện để tác giả hoàn thành thínghiệm điều kiện tớt Mặc dù cớ gắng, song thời gian nghiên cứu cóhạn, nên cóthể luận cịn thiếu sót Rất mong nhận ýkiến đóng góp từ thầy cơgiáo vàcác bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện có ý nghĩa ứng dụng thực tế Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Tác giả Lê Phúc Thảo iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN II LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ VII LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI HỆ TRUYỀN ĐỘNG 1.1 Sơ đồ khối hệ truyền động 1.2 Chức nhiệm vụ khối sơ đồ 1.2.1 Động điện xoay chiều không đồng pha rotor lồng sóc 1.2.2 Giới thiệu biến tần MB420 1.2.3 Giới thiệu PLC S7-300 10 1.3 Các mạch vòng phản hồi 20 1.3.1 Mạch vòng phản hồi tốc độ (encoder) 20 1.3.2 Mạch vòng phản hồi âm dòng điện 21 CHƯƠNG KHẢO SÁT TÍNH TOÁN HỆ TRUYỀN ĐỘNG 22 2.1 Xây dựng hệ điều khiền vecter 22 2.1.1 Mô tả động không đồng ba pha 22 2.1.2 Quy đổi đại lượng điện động … stator (  ,  ) 24 2.1.3 Quy đổi đại lượng động 27 2.1.4 Quy đổi đại lượng điện động không đồng 29 2.1.5 Sự biến đổi lượng mômen điện từ 33 2.1.6 Xây dựng mơ hình tốn học cho động không đồng 35 2.1.7 Cơ sở để xây dựng hệ điều khiển vecter 37 2.2 Xây dựng hệ điều khiển số biến tần động điện xoay chiều ba pha 42 2.3 Khảo sát ổn định hệ điều khiển số 45 2.3.1 Xây dựng hàm số truyền kín mạch vòng phản hồi 45 2.3.2 xây dựng lý thuyết khảo sát ổn định theo tiêu chuẩn hệ số 49 2.4 Quátrình khảo sát cụ thể 51 2.4.1 Khảo sát ổn định mạch vòng dòng điện 51 2.4.2 Quátrình khảo sát ổn định mạch vòng tốc độ 57 iv 2.5 Khảo sát chất lượng hệ truyền động 60 a Sử dụng phần mềm Matlap simulink 60 Khảo sát chất lượng mạch vòng dòng điện 60 Khảo sát chất lượng mạch vịng tớc độ 62 b Sử dụng phần mềm Pascal 65 Khảo sát chất lượng mạch vòng dòng điện 65 Khảo sát chất lượng mạch vịng tớc độ 69 CHƯƠNG III THÍ NGHIỆM 73 3.1 Giới thiệu thiết bị thínghiệm 73 3.2 Nguyên lýlàm việc 75 3.3 Thínghiệm 75 3.3.1 Bài thínghiệm (khâu P) 76 3.3.2 Bài thínghiệm (khâu PI) 76 3.4 So sánh đánh giá kết quả thínghiệm với tính tốn 77 CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐIỀU KHIỂN BỞI PLC S7-300 CHO THANG MÁY 79 4.1 Công dụng thang máy 79 4.1.1 Tình hình sử dụng thang máy Việt Nam 79 4.1.2 Phân loại vàkíhiệu thang máy 80 4.1.3 Cấu tạo thang máy 83 4.2 Chế độ làm việc tải vàyêu cầu hệ truyền động điện dùng thang máy 85 4.2.2 Các yêu cầu truyền động điện 87 4.2.3 Các yêu cầu suất, dừng chí nh xác, tiết kiệm lượng vàAT 88 4.2.4 Sơ đồ mạch điện vànguyên lýlàm việc 93 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ĐCKĐB : Động điện không đồng Ec : Encoder P : Bộ điều chỉnh tỷ lệ PID : Bộ điều chỉnh dùng S7-300 WL(p) : Hàm truyền khâu lấy tín hiệu dòng điện Uđb : Điện áp đồng Uω : Tín hiệu điện áp chủ đạo đặt tốc độ T, T1 : Chu kỳ lấy mẫu (hay gọi thời gian lượng tử) H(p) : Khâu lưu giữ T(p) : Hệ số truyền biến tần Uc : Điện áp điều khiển điều chế độ rộng xung Kω : Hệ sớ khâu lấy tí n hiệu tốc độ lấy từ Encoder Ki , Kp : Hệ số biến đổi điều khiển số dòng điện Ku : Hệ số khuếch đại biến tần : Hệ số thời gian biến tần; Tu CT, C0T : Hàm sớ truyền kín mạch vòng dòng điện : Ma trận quy đổi W1(P) : Hàm số truyền khâu điện từ động xoay chiều WKI vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Sớ hiệu Nội dung Trang Hình 1-1 Sơ đờ cấu trúc hệ thớng Hình 1-2 Đường đặc tính động KĐB Hình 1-3 Hình 1-4 Đường đặc tính động KĐB Biến tần MB420 Hình 1-5 sơ đồ nghịch lưu độc lập nguồn áp pha Hình 1-6 Giản đờ ngun lýbiến tần Hình 1-7 Vectơ khơng gian vectơ biên chuẩn Hình 1-8 10 Hình 1-9 Sơ đờ cấu trúc điều khiển PID Vịng qt chương trình Hình 1-10 Biểu đờ xung Encodor tương đới tăng dần 20 Hình 1-11 Encodor tụt đới bít 21 Hình 2-1 Sơ đờ nguyên lý dây quấn động không đồng 22 Hình 2-2 Hình 2-3 13 Biểu diễn vector dịng điện stator hệ tọa độ cớ định stator (,) Hệ tọa độ cố định stator (  ,  ) hệ tọa độ cố định 24 26 rotor (x, y) Hình 2-4 Hình 2-5 Biểu diễn vector dịng điện rotor hệ tọa độ cớ định stator (  ,  ) vàhệ tọa độ cớ định rotor (x, y) 27 Biểu diễn vector dịng điện stator hệ tọa độ cố định stator (  ,  ) vàhệ tọa độ tựa theo từ thơng rotor (d,q) 29 Hình 2-6 Sơ đờ cấu trúc chi tiết động khơng đờng 35 Hình 2-7 Sơ đồ cấu trúc tổng hợp động khơng đờng 36 Hình 2-8 Hình 2-9 Định hướng từ thông hệ tọa độ tựa theo từ thông rotor (d,q) Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động không đồng bằng thiết bị biến tần 36 39 vii Hình 2-10 Hình 2-11 Hình 2-12 Hình 2-13 Sơ đồ cấu trúc chi tiết hệ thống TĐĐ sử dụng biến tần động không đồng Sơ đờ cấu trúc đơn giản hóa hệ thớng truyền động điện sử dụng biến tần động KĐB Sơ đồ cấu trúc rút gọn hệ truyền động điện sử dụng biến tần động KĐB Sơ đồ cấu trúc rút gọn hệ điện sử dụng biến tần động KĐB 40 42 43 43 Hình 2-25 Sơ đờ cấu trúc hệ điều khiển 44 Hình 2-15 Sơ đờ cấu trúc hệ thớng 45 Hình 2-25 Sơ đờ mơphỏng mạch vịng dịng điện theo Matlab Sumulink 61 Hình 2-26a Đáp ứng dịng điện với kp = 0,25; ki = 50; T= 0,5Tu = 0,002 62 Hình 2-26b Đáp ứng dịng điện với kp = 0,25; ki = 42; T= 0,5 Tu = 0,00165 43 Hình 2-27 Sơ đờ mơphỏng mạch vịng tớc độ theo Matlab Sumulink 64 Đáp ứng được tốc độ với kp= 0,25; ki = 42; kω= 0,0006 Hình 2-28a Hình 2-28b T=0,5Tu=0,00165 Đáp ứng được tốc độ với kp= 0,25; ki = 50; kω= 0,00058; T=0,5Tu= 0,002 64 64 Hình 3-1 Sơ đờ khới hệ truyền động 74 Hình 3-2 Các thiết bị mơhình thực nghiệm 74 Hình 3-3 Kết thínghiệm khâu P 76 Hình 3-4 Kết thínghiệm khâu PI 77 Hình 4-1 Cấu tạo thang máy trở khách 84 Hình 4-2 Chế độ làm việc tải 86 Hình 4-3 Đờ thị biểu diễn phụ thuộc quãng đường s, tốc độ v, gia tốc a độ giật  theo thời gian Hình 4-4 Đờ thị xác định sớ lần dừng 87 81 viii Hình 4-5 a) Sơ đờ xác định độ chí nh xác dừng buồng thang; b) Sự phụ thuộc độ dừng chính xác ∆S buồng thang 91 vào trị số tớc độ vàgia tớc Hình 4-6 Sơ đờ mạch điện truyền động cho thang máy 93 LỜI MỞ ĐẦU Mục tiêu luận văn Hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều ba pha sử dụng phổ biến, song hệ biến tần điều khiển máy tí nh PLC hệ thống truyền động thông minh vàhiện đại Ở phịng thínghiệm Nhà trường cóbộ biến tần động điện xoay chiều này, điều khiển PLC S7 -300 Để nắm nguyên lýhoạt động hệ truyền động, đồng thời nghiên cứu ứng dụng vào truyền động máy sản xuất nên chọn đề tài: “Nghiên cứu khảo sát tính tốn hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều để điều khiển chuyển động máy công nghiệp” Kết quả đề tài làm tài liệu quý giúp cho nghiên cứu học tập đồng thời áp dụng kết quả nghiên cứu để vận hành, sửa chữa thiết bị thực tế Mục tiêu nghiên cứu - Tính tốn khảo sát hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều điều khiển PID S7-300 hệ thớng điều khiển sớ Việc tí nh tốn khảo sát dựa kết quả môphỏng giúp kiểm nghiệm so sánh với kết quả thínghiệm - Tiến hành thínghiệm vàkiểm nghiệm chế độ làm việc hệ truyền động biến tần động xoay chiều điều khiển PID S7-300 cụ thể là: Xác định chất lượng hệ thống với điều khiển ứng dụng khâu P vàkhâu PI mạch vịng tớc độ để so sánh với lý thuyết tí nh tốn, đồng thời thơng qua thínghiệm giúp cho việc nắm sâu sắc nguyên lýlàm việc hệ thớng vàhiểu qtrì nh vận hành điều khiển hệ thống - Từ kết quả lýthuyết vàthực nghiệm khẳng định ứng dụng hệ truyền động làkhả thi, từ đề xuất ứng dụng cho số máy công nghiệp - Dưới hướng dẫn PGS.TS Võ Quang Nạp luận văn sau nghiên cứu chọn ứng dụng kết quả để điều khiển chuển động co thang máy Nội dung luận văn Nội dung luận văn gồm chương: Chương I: Xây dựng sơ đồ hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều điều khiển PID S7-300 Chương II Khảo sát tính toán hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều Chương III Thí nghiệm Chương IV Ứng dụng 90 cabin độ giật  = da dt  d v dt Khi giá trị gia tốcđạt tới ưu a  2[m/s2]thì độ giật  20[m/s3] 4.2.3 Các yêu cầu suất, dừng chí nh xác, tiết kiệm lượng vàan toàn a Yêu cầu suất ( tốc độ di chuyển nhanh) Năng suất thang máy làsớ lượng hành khách màthang máy vận chuyển theo hướng đơn vị thời gian tí nh theo biểu thức sau: P  3600 E H V Trong đó:   (4-1) tn P – suất thang máy tính cho giờ; E – trọng tải định mức thang máy ( số lượng người cho lần vận chuyển thang máy );  - hệ số lấp đầy phụ tải thang máy; H – chiều cao nâng (hạ), m; v – tốc độ di chuyển buồng thang máy, m/s; tn - tổng thời gian thang máy dừng mỗi tầng (thời gian đóng, mở cửa buồng thang, cửa tầng, thời gian ra, vào hành khách) vàthời gian tăng, giảm tốc buồng thang, cửa thang, thời gian ra, vào hành khách thời gian tăng, giảm tốc buồng thang tn = (t1 + t2 + t3)(md +1) +t4 +t5 + t6 (4-2) Trong đó: t1 – thời gian tăng tốc; t2 – thời gian giảm tốc; t3 – thời gian mở, đóng cửa; t4 – thời gian vào hành khách; t5 – thời gian hành khách; t6 – thời gian buồng thang máy chờ khách đến chậm; md – số lần dừng buồng thang tính theo xác xuất 91 Hình 4.4 Đờ thị xác định sớ lần dừng md – số lần dừng, mt – số tầng, E – số người buồng thang Theo biểu thức (4-1) ta thấy xuất thang máy tỷ lệ thuận với trọng tải buồng thang E vàtỷ lệ nghịch với tn, đặc biệt đới với thang máy có trọng tải lớn Cịn hệ sớ lấp đầy  phụ thuộc chủ yếu vào cường độ vận chuyển hành khách thường lấy bằng:  = (0,6÷0,8) Từ biểu thức (4-1) ta rút nhận xét rằng: trị số tốc độ di chyển buồng thang định suất thang máy, trị sớ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với thang máy nhàcao tầng Những thang máy có tớc độ cao (v =3,5m/s) phù hợp với chiều cao nâng lớn, số lần dừng md ít Trong trường hợp thời gian tăng tốc vàgiảm tốc nhỏ so với thời gian di chuyển buồng thang với tốc độ cao, trị số tốc độ trung bình thang máy gần đạt tớc độ định mức thang máy Mặt khác, cần phải nhớ rằng, trị số tốc độ di chuyển buồng thang tỷ lệ thuận với giá thành thang máy Nếu tăng tốc độ thang máy từ v = 0,75m/s  v = 3,5m/s, giáthành thang máy tăng lên 4÷5 lần Bởi tùy thuộc vào độ cao tịa nhàmàthang máy phục vụ để chọn trị sớ di chuyển 92 thang máy phùhợp với tốc độ tối ưu, đáp ứng đầy đủ tiêu kinh tế vàkỹ thuật b Dừng chí nh xác cabin Buồng thang thang máy cần phải dừng chí nh xác so với mặt tầng để hành khách vàhàng hóa ra, vào thuận tiện, giảm thời gian ra, vào nhằm nâng cao suất thang máy Nếu buồng thang dừng khơng xác gây tượng bất lợi sau: - Đối với thang máy chở khách, làm cho khách vào buồng thang khó khăn hơn, tăng thời gian ra, vào dẫn đến giảm suất thang máy - Đối với thang máy chở hàng gây khó khăn cho việc bớc xếp vàdỡ hàng hóa Trong số trường họp không thực việc bốc xếp hàng hóa Để khắc phục hậu quả đó, ấn nhập nút bấm (ĐT) lắp buồng thang để đạt độ chí nh xác dừng buồng thang máy theo yêu cầu, dẫn đến vấn đề bất lợi sau: - Hỏng thiết bi điêu khiển - Gây tổn thất lượng hệ truyền động, dùng động không đông rôto lồng sóc truyền động thang máy dẫn đến gây phát nóng động giới hạn cho phép -Gây hỏng hóc thiết bị khí thang máy -Tăng thời gian từ lúc phanh hãm tác động buồng thang dừng hẳn Độ dừng xác buồng thang đánh giá đại lượng ΔS (hì nh 4.5) 93 Hình 4.5 a) Sơ đờ xác định độ chí nh xác dừng buồng thang; b) Sự phụ thuộc độ dừng chính xác ∆S buồng thang vào trị số tốc độ vàgia tốc Đường 1-amax = 1m/s2; Đường 2-amax = 2m/s2; Đường 3-amax = 3m/s2 ΔS nửa hiệu số hai quảng đường buồng thang trượt từ phanh hãm điện từ tác động đến buồng thang dừng hẳn có tải khơng có tải theo hướng di chuyển buồng thang Các yếu tớ ảnh hưởng đến độ dừng chí nh xác buồng thang gồm: moomen cấu phanh hãm điện từ sinh ra, mơmen qn tí nh buồng thang vàtải trọng, trị số tốc độ di chuyển buồng thang bắt đầu hãm dừng vàmột số yếu tố phụ khác Sai lệch quãng đường có lệnh dừng buồng thang tí nh theo biểu thức sau: S  v0 t  J D 4i(M ph (4-3)  M c) Trong : v0 – Làvận tớc lúc bắt đầu hãm, [m/s] Δt – thời gian tác động thiết bị điều khiển, [s] J – Moomen quán tính quy đổi cacbin, [kgm ] 94 Mph – Mômen phanh hãm (ma sát), [N] Mc – Mômen cản tĩnh, [N] o – tốc độ quay động lúc bắt đầu hãm, [rad/s] D – Đường kí nh puly kéo cáp, [m] I – tỉ số truyền Trong nhiều biện pháp nhằm giảm sai lệch quãng đường hãm dừng nhằm nâng cao cấp chí nh xác dừng máy thìbiện pháp giảm tốc độ đầu trước hãm dừng hiệu quả vìsai lệch tỉ lệ với bình phương tốc độ quay động lúc bắt đầu hãm (S  0) Đới với thang máy có vận tớc trung bình nhanh (v = 2,5 [m/s], a = [m/s] ) độ chí nh xác dừng máy u cầu là(5÷10) mm c An tồn vận hành Đối với thang máy hành khách, cabin phải trang bị phanh bảo hiểm (phanh dù) Phanh bảo hiểm giữ cabin chỗ bị đứt cáp, điện tớc độ chuyển động cabin vượt q(20÷40)% tốc độ định mức Phanh bảo hiểm thường chế tạo theo ba kiểu: kiểu nêm, kiểu lệch tâm vàkiểu kìm Trong phanh bảo hiểm kiểu kìm sử dụng rộng rãi hơn, đảm bảo cho cabin dừng êm Phía cabin, với kết cấu phanh bảo hiểm, cabin cótrang bị thêm cấu hạn chế tốc đội kiểu ly tâm Khi cabin chuyển động làm hạn chế kiểu lý tâm quay Khi tớc độ cabin vượt qgiátrị nói cabin ép chặt vào dẫn hướng hạn chế tốc độ cabin 95 4.2.4 Sơ đồ mạch điện vànguyên lýlàm việc * Sơ đồ mạch điện truyền động cho thang máy thiết kế hình vẽ (hì nh 4.6) Hình 4.6 Sơ đờ mạch điện truyền động cho thang máy * Nguyên lýlàm việc Khi thang máy làm việc bình thường, lượng từ lưới điện qua chỉnh lưu cung cấp cho biến thông qua điều chỉnh tần số, điện áp cótần sớ thay đởi dẫn tới tớc độ động thay đổi Muốn thay đổi tần số biến tần thay đởi tí n hiệu đặt 0, ổn định tốc độ nhờ mạch phản hồi âm tốc độ Mạch 96 vòng phản hồi âm dòng điện i1d để ởn định từ thơng động cơ, mạch vịng i1q để ởn định momen động Để trình bày ngun lý làm việc lấy hình 4.2 minh họa Ví dụ động làm việc điểm A2 muốn tăng tốc độ lên làm việc điểm A1 ta tăng tín hiệu đầu vào ω* dẫn tới tần số biến tần tăng lên Tốc độ động tăng lên trình động nhận lượng từ lưới qua biến tần (6 Tranzitor) công suất để cung cấp cho động Khi muốn hạ tốc độ từ điểm A1 xuống A2 lúc ta giảm ω* tương ứng làm việc điểm A2, trình xảy hãm động Trong lúc sức điện động động lớn điện áp biến tần dẫn đến lượng động qua Điôt mắc song song ngược với Tranzitor cơng suất hình 1.5 Vào lúc khống chế cho Tr7 mở dẫn đến lượng qua R4 quátrình xảy hãm động Đặc tí nh nósẽ chuyển từ A1 sang C1, từ C1 sang C2 ( C1 đến C2 đoạn đặc tí nh hãm động hệ thớng) từ C2 chuyển làm việc điểm A2 Để đảo chiều quay động ta thực hiển đảo pha đặc tính làm việc ôthứ vàthứ 97 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Để thực trình đề tài gặp nhiều khó khăn: - Đới với qtrình thínghiệm: Thiết bị thiếu, chưa quen thiết bị, thiết bị chưa đồng bộ, tài liệu trình bày nguyên lý chưa rõ ràng; phải phụ thuộc thời gian làm việc phịng thínghiệm; - Về mặt lý thuyết: Hệ truyền động biến tần động xoay chiều điều khiển PID S7-300 làmột hệ điều khiển vàkhó, tài liệu tham khảo tí nh tốn cịn thiếu, việc tí nh tốn hệ thống truyền động làhệ thống truyền động số nên phức tạp Mặc dù có khó khăn trên, song với lỗ lực bản thân, giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn vàcác thầy (cơ) phịng thínghiệm, bản luận văn hồn thành đúng kế hoạch vàcho kết quả sau: - Về thínghiệm: Với mục tiêu đề thực thành cơng kết quả thí nghiệm rõở chương - Về mặt lý thuyết tính toán khảo sát mô để đánh giá chất lượng, kết quả mô thể chương đường cong chất lượng thể hình 2.26a; hì nh 2.26b; hình 2-28a vàhì nh 2-28b đới với phương pháp sử dụng phần mềm Matlap simulink Đề xuất ứng dụng hệ truyền động để truyền động cho số máy sản xuất như: Chuyển động quay trực tiếp thang máy, truyền động cân băng định lượng, truyền động cho cầu trục vànhiều máy khác công nghiệp./ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Nguyễn Trung Sơn, Cao Văn Thành (1999) Hệ thống điều khiển số máy điện, Nhàxuất bản khoa học vàkỹ thuật, Hà Nội Trần Thọ, Võ Quang Lạp (2004) Cơ sở điều khiển tự động truyền động điện, Nhàxuất bản khoa học vàkỹ thuật, HàNội Phạm Xuân Minh, Hà thị Kim Duyên, Phạm Xuân Khánh (2008) Giáo trình lýthuyết điều khiển tự động, Nhàxuất bản giáo dục Bùi QuýLực (2005) Hệ thống điều khiển số công nghiệp, Nhàxuất bản Khoa học vàKỹ thuật Nguyễn Phùng Quang (1996) Điều khiển động không đồng xoay chiều ba pha, Nhàxuất bản khoa học vàkỹ thuật, HàNội Nguyễn Phùng Quang (2006) MATLAB SIMULINK dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhàxuất bản khoa học vàkỹ thuật, HàNội TS Võ Quang Lạp (2001-2002) Nghiên cứu ứng dụng vi xử lý máy vi tính PC/AT 286 (PC/AT 386) để thay thế điều chỉnh hệ thống tự động truyền động cho máy công nghiệp Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Ngũn Cơng Hiền (2006), Mơ hì nh hóa hệ thớng mô phỏng, Đại học Bách khoa HàNội 99 Phụ lục I PROGRAM Dongdien 1; TÝnh chän chÝnh x¸c T & Kp, Ki USES crt,graph; Const K120.565; K2-22.734; K317.256; VAR A1, A2, A3, B0, B1, B2, C0, C1, C2, P0, P1, D0, D1, D2, D3, Kp, KI, T, TAM, MAX, I, X: real; GD, GM, K, D, N:INTEGER; Ymax, XS, KKP, KKI, TT: String[10]; Y: Array[0 640] of real; Procedure muitenx(gx, gy, hx, hy: integer); Begin moveto (gx,gy); Lineto (hx,hy); Lineto (hx+2,hy+5); Moveto (hx,hy); Lineto (hx-2,hy-5); END; Procedure muiten1(gx,gy,hx,hy:integer); Begin moveto (gx,gy); Lineto (hx,hy); Lineto (hx+2,hy+5); moveto (hx,hy); Lineto (hx-2,hy-5); END; Begin Lineto (hx-2,hy-5); END; Begin Clrscr; Write('T='); Readln(T); Write('Kp='); Readln(Kp); Write('Ki='); Readln(Ki); P0:=(Ki*T-2*Kp)/2; P1:=(2*Kp+Ki*T)/2; A1: -exp(-303.0303*T); A2: -exp(-75.545*T); A3: -exp(-19.76*T); B0:=K1*A2*A3+K2*A1*A3+K3*A1*A2; B1:=K1*(A2+A3)+K2*(A1+A3)+K3*(A1+A2); B2:=K1+K2+K3; C0:=A1*A2*A3; C1:=A1*A2+(A1+A2)*A3; C2:=A1+A2+A3; D0:=P0*B0; D1:=B1*P0+P1*B0; 100 D2:=P0*B2+P1*B1; D3:=P1*B2; Y[0]:=0; Y[1]:=0; Y[2]:=0; for K:=2 to 330 Begin Y[K+3]:  (-(C2+D2)*Y[K+2]-(C1+D1)*Y[K+1](C0+D0)*Y[K]+D3+D2+D1+D0)/(1+D3); Writeln('Y[',K,'] = ',Y[K]:8:6); delay (50); END; readln; Tam: Y[3]; for K: 2 to 330 Begin If Tam > Y[K] then max: Tam else Begin max: Y[K]; Tam: max; END; END; I:  (max - Y[310])*100/Y[310]; X:  (1 - Y[310]); Writeln('Y[max] = ',Tam:3:3); Writeln('I% = ',I:3:3); Writeln('X = ',X:3:3); Str (X:6:3,XS); Str (I:6:3,Ymax); Str (t:10:6,TT); Str (Kp:10:4,KKp); Str (Ki:10:4,KKi); readln; gd: detect; initgraph(gd, gm, 'e:\bp\bgi'); Setbkcolor (Cyan); Setlinestyle (0, 0, 1); Setbkcolor (red); Settextstyle (defaultfont, horizdir, 1); rectangle (2, 2, 637, 477); For d:= to 200 putpixel (2+d*3,215, red); For d:= to 200 putpixel (2+d*3,230, red); For d:= to 200 putpixel (2+d*3,245,red); Line (2,230, 600, 230); Outtextxy(150,260,'Duong cong qua R*i(t) f(t) voi: '); Outtextxy(180,280,'T=0.5Tu = '); Outtextxy(250,280,tt); Outtextxy(180,290,'Kp='); 101 Outtextxy(250,290,KKp); Outtextxy(180,300,'Ki='); Outtextxy(250,300,KKi); Outtextxy(150,340,'Dat chi tieu chat luong:'); Outtextxy(180,360,'Do qua dieu chinh = %'); Outtextxy(350,360,Ymax); Outtextxy(180,380,'Thoi gian qua < 0,1655'); Outtextxy(180,400,'so lan dao dong = 1,5'); Outtextxy(8,217,'1'); Outtextxy(0,227,'-'); Outtextxy(0,60,'^'); Outtextxy(550,472,'>'); Outtextxy(15,80,'r*i(t)'); Outtextxy(550,460,'t(s)'); Outtextxy(100,472,'I'); Outtextxy(85,460,'0,165'); Outtextxy(200,472,'I'); Outtextxy(185,460,'0,33'); Outtextxy(300,472,'I'); Outtextxy(285,460,'0,495'); Outtextxy(400,472,'I'); Outtextxy(385,460,'0,625'); Outtextxy(0,415,'-'); Outtextxy(10,415,'0,25'); Outtextxy(0,352,'-'); Outtextxy(10,352,'0,5'); Outtextxy(0,290,'-'); Outtextxy(10,290,'0,75'); Outtextxy(0,165,'-'); Outtextxy(10,165,'1,25'); Outtextxy(0,102,'1,5'); muitenx(300,205,300,215); muiten1(300,255,300,245); Outtextxy(310,205,'+5%'); Outtextxy(310,245,'-5%'); moveto(2,477); For K:=2 to 300 Begin Lineto(K,477-round(y[K]*250)); delay(50); END; Repeat until Keypressed; Closegraph; END 102 Phụ lục II PROGRAM TOCDO1; USES crt, graph; CONST K120.565; K2-22.734; K317.256; VAR A1, A2, A3, B0, B1, B2, C0, C1, C2, D0, D1, D2, D3, E0, E1, E2, E3, K0, Kp, Ki, K  , P0, P1, T, TAM, MAX, I, X: real; gd, gm, k, d: Integer; Ymax, Xs, KKp, KKi, KK  , TT:String[10]; Y: array[0 640] of real; Procedure muitenx(gx, gy, hx, hy: Integer); BEGIN Moveto(gx,gy); Lineto(hx,hy); Lineto(hx+2,hy-5); Moveto(hx,hy); Lineto(hx-2,hy-5); END; Procedure muiten1(gx,gy,hx,hy:integer); BEGIN Moveto(gx,gy); Lineto(hx,hy); Lineto(hx+2, hy+5); Moveto(hx,hy); Lineto(hx-2, hy+5); END; BEGIN Clrscr; Write('T='); Readln(T); Write('Kp='); Readln(Kp); Write('Ki='); Readln(Ki); Write('Kw='); Readln(K  ); P0:=(Ki*T-2*Kp)/2; P1:=(2*Kp+Ki*T)/2; A1: -exp(-303.0303*T); A2: -exp(-75.545*T); A3: -exp(-19.76*T); B0:=K1*A2*A3+K2*A1*A3+K3*A1*A2; B1:=K1*(A2+A3)+K2*(A1+A3)+K3*(A1+A2); B2:=K1+K2+K3; C0:=A1*A2*A3; C1:=A1*A2+(A1+A2)*A3; C2:=A1+A2+A3; D0:=P0*B0; D1:=B1*P0+P1*B0; D2:=P0*B2+P1*B1; 103 D3:=P1*B2; E0:=C0+D0; E1:=C1+D1; E2:=C2+D2; E3:=1+D3; K0:=384.62*Kw; Y[0]:=0; Y[1]:=0; Y[2]:=0; Y[3]:=0; For K:=1 to 330 BEGIN Y[K+4]:  (-(K0*D2+E2-E3)*Y[K+3]-(K0*D1+E1-E2)*Y[K+2]-(K0*D0+E0E1)*Y[K+1]+E0*Y[K]+K0*(D0+D1+D2+D3))/(K0*D3+E3); Writeln('K=',K:4,'','Y[',K,']=',Y[K]:8:4); delay(50); END; Readln; Tam: Y[3]; For K: 2 to 330 BEGIN If Tam>Y[K] then max: Tam; Begin max: Y[K]; Tam: max; End; END; I:  (max-Y[310])*100/Y[310]; X:  (1-Y[310]); Writeln('Y[max]=',Tam:3:3); Writeln('I%=',I:3:3); Writeln('X=',X:3:3); Str(X:6:3,XS); Str(I:6:3,Ymax); Str(t:10:6,tt); Str(Kp:10:4,KKp); Str(Ki:10:4,KKi); Str(Kw:10:4,KK  ); Readln; gd: detect; Initgraph(gd,gm,'E:\tp\bgi'); Setbkcolor(cyan); Setlinestyle(0,0,1); Setcolor(red); rectangle(2,2,637,477); For d:=0 to 100 putpixel(2+d*3,212, red); For d:=0 to 100 putpixel(2+d*3,227, red); For d:=0 to 100 putpixel(2+d*3,242, red); Line(2,227,500,227); Outtextxy(150,260,'Duong cong qua R*i(t) f(t) voi:'); 104 Outtextxy(180,280,'-T=0,5*Tu='); Outtextxy(280,280,tt); Outtextxy(230,300,KKp); Outtextxy(230,320,KKi); Outtextxy(230,340,KK  ); Outtextxy(180,300,'-Kp='); Outtextxy(180,320,'-Ki='); Outtextxy(180,340,'-K  ='); Outtextxy(150,360,'Dat chi tieu chat luong:'); Outtextxy(180,380,'-Do qua dieu chinh = %'); Outtextxy(350,380,Ymax); Outtextxy(180,400,'-Thoi gian qua < 0,1655'); Outtextxy(180,420,'-So lan dao dong = 2'); Outtextxy(8,220,'1'); Outtextxy(0,60,'^'); Outtextxy(550,472,'>'); Outtextxy(15,80,'W(t)'); Outtextxy(550,460,'t(s)'); Outtextxy(100,472,'I'); Outtextxy(85,460,'0,165'); Outtextxy(200,472,'I'); Outtextxy(185,460,'0,33'); Outtextxy(300,472,'I'); Outtextxy(285,460,'0,495'); Outtextxy(400,472,'I'); Outtextxy(385,460,'0,66'); Outtextxy(500,472,'I'); Outtextxy(485,460,'0,825'); Outtextxy(0,100,'-1,5'); Outtextxy(0,162,'-1,25'); Outtextxy(0,220,'1'); Outtextxy(0,286,'-0,75'); Outtextxy(0,348,'-0,5'); Outtextxy(0,410,'-0,25'); Outtextxy(0,472,'0'); Moveto(2,477); For K:=3 to 330 Begin Lineto(K,477-round(Y[K]*250)); delay(50); End; Repeat until keypressed; Closegraph; END ... lýhoạt động hệ truyền động, đồng thời nghiên cứu ứng dụng vào truyền động máy sản xuất nên chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu khảo sát tính tốn hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều để điều khiển chuyển. .. hệ truyền động biến tần động điệu xoay chiều không đồng ba pha để điều khiển chuyển động cho máy cơng nghiệp, chương tí nh toán hệ điều khiển 24 Chương Khảo sát tính toán hệ truyền động biến. .. chương: Chương I: Xây dựng sơ đồ hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều điều khiển PID S7-300 Chương II Khảo sát tính toán hệ truyền động biến tần động điện xoay chiều Chương III Thí nghiệm